ANALISIS GERAK PERMAINAN ROKET AIR DALAM MENGEMBANGKAN KETERAMPILAN PROBLEM SOLVING DAN KETERAMPILAN BERPIKIR KREATIF SISWA DI SEKOLAH DASAR | Widodo | Prosiding Seminar Nasional Inovasi Pendidikan 11165 23441 1 SM

INOVASI PENDIDIKAN
Bunga Rampai Kajian Pendidikan Karakter, Literasi, dan Kompetensi Pendidik
dalam Menghadapi Abad 21

ANALISIS GERAK PERMAINAN ROKET AIR DALAM MENGEMBANGKAN
KETERAMPILAN PROBLEM SOLVING DAN KETERAMPILAN BERPIKIR KREATIF
SISWA DI SEKOLAH DASAR

Rudi Danang Widodo, Rifqi Aulia Rahman, Syifa’ Lana, Siti Fatimah
Universitas Sebelas Maret
rudidanang12@gmail.com

Abstrak. Permainan roket air adalah salah satu jenis permainan yang banyak mengandung
konsep IPA. Meskipun pembuatan roket air menggunakan teknik yangsederhana namun
diperlukan analisis tinggi dalam setiap pergerakkan roket air. Penelitian ini bertujuan untuk
merancang alat peragaroket air dan menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi gerak
peluncuran roket air sebagai sarana untuk mengembangkan keterampilan problem solving
dan keterampilan berpikir kreatif.Hasil eksperimen menunjukkan bahwa: 1) untuk
menghasilkan jarak peluncuran terjauh, roket air didesain menggunakan baling-baling
berbentuk trapesium dan volume botol sebesar 1500 mL serta sudut lempar 45 o. 2)
Percepatan gravitasi bumi menghasilkan nilai rata-rata sebesar 9,378 m/s2. Hasil penelitian

ini dapat digunakan sebagai bahan referensi bagi guru untuk merancang media
pembelajaran IPA yang inovatif dalam mengembangkan keterampilan problem solving dan
keterampilan berpikir kreatif siswa.
Kata Kunci: Roket air, keterampilan problem solving, keterampilan berpikir kreatif
PENDAHULUAN
Pendidikan diharapkan mengalami peningkatan dan perubahan secara signifikan. Namun
kenyataannya, kualitas pendidikan di Indonesia saat ini masih rendah.Balitbang (Nastitisari,
D & Riandi, 2016) mengemukakan hasil prestasi siswa-siswi Indonesia pada TIMSS (Trend
Internasional Mathematics and Science Study ) dan PISA (Programme for International
Student Assessment) menempati urutan rata-rata 2 terbawah dari Negara yang ikut
berpartisipasi. Dengan rata-rata skor untuk pelajaran sains adalah 385, sedangkan nilai ratarata skor OECD (Organization for Economic Coorporation dan Development) adalah 501pada
tahun 2014.
Selain itu, berdasarkan laporan PISA pada tahun 2009 dan TIMSS tahun 2007 memberikan
gambaran rendahnya kemampuan siswa Indonesia dalam menyelesaikan soal yang
berkarakter problem solving (Ketut Sutame, 2011). Rendahnya kemampuan problem solving
& rendahnya kemampuan berfikir kreatif siswa-siswi Indonesia perlu ditingkatkan,
mengingat kemampuan problem solving dan berfikir kreatif merupakan kemampuan berfikir
yang sangat penting dimana kemampuan berfikir ini dibutuhkan siswa tidak hanya dalam
menyelesaikan soal-soal pelajaran, melainkan juga untuk menyelesaikan masalah yang ada
dalam kehidupan sehari-hari.

Menurut PISA 2012 siswa perlu berisap menghadapi masa depan, mereka membutuhkan
lebih dari sekedar penguasaan fakta dan prosedur, siswa perlu menjadi pelajar seumur
hidup yang bisa secara fleksibel dan kratif mengatasi masalah/ hambatan menghalangi
solusi.
173

INOVASI PENDIDIKAN
Bunga Rampai Kajian Pendidikan Karakter, Literasi, dan Kompetensi Pendidik
dalam Menghadapi Abad 21

Oleh sebab itu, diperlukan suatu media pembelajaran sainsyang dapat mengembangkan
kemampuan problem solving dan kemampuan berfikir kreatif siswayaitu media roket air.
Roket air merupakan model yang dapat digunakan sebagai media pembelajaran di sekolah
dalam mengenalkan bentuk dan peristiwa peluncuran roket ruang angkasa yang belum
dilihat secara langsung oleh siswa di sekolah dasar. Prinsip dasar penggunaan roket air
adalah dengan mengeluarkan sejumlah volume air dari nozzle roket yang juga diartikan
perbedaan tekanan udara sebagai suplai energi dalam peluncuran roket air (Nelson dalam
Fairussy Fitria H, 2016).
Sebagai media pembelajaran di sekolah dasar, roket air dapat dianalogikan seperti cumicumi yang sedang berenang.Cumi-cumi bergerak dengan mendorong dirinya sendiri. Cumicumi akan mengambil air dan mengeluarkannya lagi dari dalam tubuh dengan gaya yang
besar. Air yang masuk dalam tubuh cumi-cumi digunakan sebagai bahan bakar untuk

mendorong tubuh cumi-cumi. Sama halnya dengan roket air, air digunakan sebagai bahan
bakar untuk mendorong tubuh roket air meluncur ke udara. Air yang dikeluarkan
mengerjakan gaya yang sama, tetapi berlawanan arah pada cumi-cumi atau roket yang
bergerak sehingga roket atau cumi-cumi bergerak ke depan. Fenomena pergerakan cumicumi dapat menjelaskan salah satu konsep IPA di sekolah dasar, yaitu konsep gaya. Guru
dapat memberikan sebuah permasalahan ke siswa mengapa cumi-cumi bergerak ke arah
depan. Dengan memberikan permasalahan itu, siswa berpikir untuk mencari jawaban.
Dengan adanya jawaban dari siswa, guru kemudian mengarahkan siswa membuat media
roket air untuk menjelaskan fenomena pergerakan cumi-cumi memiliki konsep yang sama
dengan roket air. Sehingga diharapkan keterampilan berpikir kreatif dan kritis dapat
ditumbuhkan pada diri siswa melalui pembuatan dan percobaan roket air.
METODE PENELITIAN
Pembuatan media roket air berasal dari barang-barang bekas yang mudah dijangkau dalam
kehidupan sehari-hari. Bahan utama media roket air adalah botol plastik.Selain botol plastik,
alat dan bahan yang diperlukan dalam pembuatannya adalah nozzle (dop) sepeda motor
dan karet penyangga/kaki kompor,alat peluncurdari kayu sebagai penyangga, mesin pompa,
air, plastikmika untuk membuat nose cone, bahan dari polycarbonate untuk balingbaling/sayap. Botol plastik yang digunakan adalah botol plastik yang memiliki volume
2
1500ml (diameter=9,03cm). Ukuran luas baling-baling roket bentuk trapesium adalah75cm
dengan panjang alas yaitu 15 cm. Nose cone berbentuk kerucut.


Gambar 2. Skema roket air
(Sumber: www.nasa.gov)

174

INOVASI PENDIDIKAN
Bunga Rampai Kajian Pendidikan Karakter, Literasi, dan Kompetensi Pendidik
dalam Menghadapi Abad 21

HASIL DAN PEMBAHASAN
Roket air merupakan alat peraga yang memanfaatkan konsep tekanan, air yang ada dalam
botol diberikan tenanan sehingga mendorong tubuh roket air keudara. Pembuatan alat
peraga roket air membutuhkan bahan dan teknik/cara yang sederhana. Meskipun
sederhana, namun dibutuhkan ketepatan dalam pemilihan alat dan bahan untuk
mendapatkan jarak luncur yang jauh. Bahan utama yang digunakan adalah botol plastik.
Botol plastik yang digunakan adalah yang memiliki volume 1500 mL dengan diameter 9,03
cm. Sayap/baling-baling roket air dengan ketebalan 0,3 cm dan berbentuk trapesium dengan
luas baling-baling adalah 75

, jumlah baling-baling sebanyak tiga buah dan voleme air


500 mL. Nose cone berbentuk kerucut dengan diameter 9,21 cm.
Selain jenis bahan, bentuk dan ukuran sayap perlu diperhatikan. Berdasarkan hasil
percobaan bentuk sayap trapesium menghasilkan jarak luncur yang lebih jauh daripada
bentuk segitiga. Hal ini dikarenakan bentuk sayap berhubungan dengan luas penampang.
Semakin besar luas penampang sayap roket, maka semakin besar hambatan yang diterima
roket pada saat meluncur. Dengan menghitung luas masing-masing bentuk sayap roket,
bentuk trapesium memiliki luas yang lebih kecil daripada bentuk segitiga dengan panjang
yang sama sehingga sayap bentuk trapesium dapat dijadikan rekomendasi dalam
pembuatan alat peraga roket air yang ideal.
Jumlah dan posisi sayap/baling-baling roket air perlu diperhatikan. Hal ini dikarenakan
sangat mempengaruhi gerak laju peluncuran roket di udara. Menurut Michael de Podesta
(2006) pembuatan sayap roket air perlu diperhatikan beberapa aspek, yaitu semua sirip
harus sama satu sama lain, diposisikan di bagian belakang roket, harus simetris di sekitar
roket (setiap 120⁰ jika akan dibuat tiga sirip/sayap dan setiap 90⁰ jika akan dibuat empat
sayap). Nose cone berbentuk kerucut dengan tujuan mempermudah badan roket melewati
gesekan di udara dan pergerakan roket di udara lebih aerodinamis (Michael de Podesta,
2006). Tabel 1. Ringkasan data hasil pengamatan.
Sudut ฀฀฀⁰)


(m)

1

30

23,6

2

45

35,8

3

60

27,3


No

X maks

Hasil percobaan pada Tabel 1. Gerak parabola pada roket air diperoleh nilai X max ada pada
sudut 45⁰. Sudut yang dibentuk mempengaruhi jarak jangkauan terjauh roket air, semakin
besar sudut yang dibentuk maka waktu yang dibutuhkan untuk roket meluncur dan ( h maks)
akan semakin besar maka jarak jangkauan roket air semakin pendek. Begitupula sebaliknya
sudut yang terlalu kecil maka waktu yang diperlukan semakin kecil dan (h maks) akan
semakin rendah. Sependapat dengan Oentoro, P (2012) melalui percobaan selang air
dengan mengubah sudut pada selang (nilai฀฀฀persamaan yang digunakan
cos฀฀฀t ) menyimpulkan bahwa sudut yang dapat menghsilkan X maks terjauh adalah sudut
45⁰. Hasil penelitian Nizar Nuril Barjah, dkk menunjukkan bahwa dari enam variasi sudut
lempar, sudut 45⁰ menghasilkan jarak terjauh. Tabel 2. Ringkasan data hasil pengamatan

175

INOVASI PENDIDIKAN
Bunga Rampai Kajian Pendidikan Karakter, Literasi, dan Kompetensi Pendidik
dalam Menghadapi Abad 21


Waktu ( t )

h Max (m)

1

Sudut ฀฀฀⁰)
30

1,1

5,9

9,75 m/

2

45


1,9

16,7

9,25 m/

3

60

24,1

24,1

9,11 m/

No

(g) rata-rata


Gravitasi (g)

9,37 m/

Tidak hanya sudut tetapi gaya gravitasi mempengaruhi gerak parabola pada saat roket air
meluncur. Nilai rata-rata grafitasi dari 3 kali variasi sudut (฀฀฀yaitu sudut 30⁰, 45⁰, 60⁰
adalah 9,37 m/
dengan nilai

diperoleh dari persamaan

teori yaitu 10 m/

. Menunjukan bahwa nilai

hampir sama hanya selisih 0,36 m/

percobaan

. Berdasarkan dua


analisa tersebut roket air dikatakan meluncur dengan baik karena menghasilkan jarak luncur
terjauh pada sudut 45⁰ dan nilai (g) mendekati 10 m/

hanya selisih 0,36 m/

dengan

gerak lintasan luncur roket air berbentuk parabola.
Media roket air mampu menjelaskan konsep gaya dan tekanan lebih real dan
menyenangkan daripada hanya menjelaskan konsep gaya dan tekanan melalui ceramah. Hal
ini dikarenakan siswa mendapatkan pengalaman langsung untuk membuat dan
mempraktikkan sendiri pembuatan roket air sehingga ketrampilan berfikir kreatif siswa dapat
berkembang. Hal ini sependapat dengan Mustaqim yang menyatakan bahwa alat
peraga/media dapat membantu siswa agar berpikir kreatif karena dengan alat peraga/media
siswa mampu mengembangkan konsep-konsep yang sudah ada dengan mempraktikan
langsung atau mengaplikasikan teori dalam kondisi riil. Sehingga dalam menentukan
masalah siswa mampu mengerjakannya dengan cara yang bervariatif (Siti Jamilah & Reza
Oktiana. A, 2016).
Menentukan masalah diawali dengam memberikan pertanyaan-pertanyaan yang harus
dipecahkan dan dijawab siswa.Kemudian muncul berbagai macam variasi jawaban siswa.
Berbagai macam ide-ide atau gagasan dari siswa tersebut merupakan bagian dari
kemampuan berfikir kreatif siswa dalam memecahkan masalah. Lusiana saehana (2013)
menyatakan bahawa Keterampilan berpikir kreatif adalah keterampilan kognitif untuk
memunculkan dan mengembangkan gagasan baru, ide baru sebagai pengembangan dari ide
yang telah lahir sebelumnya dan keterampilan untuk memecahkan masalah secara divergen
(dari berbagai sudut pandang).
Dengan demikian kemampuan berfikir kreatif siswa dan keterampilan pemecahan masalah
meningkat, jika pembelajaran IPA dalam menyampaikan konsep gaya dan tekanan
menggunakan media roket air.
KESIMPULAN
Hasil eksperimen menunjukkan bahwa: 1) untuk menghasilkan jarak peluncuran terjauh,
roket air didesain menggunakan baling-baling berbentuk trapesium dan volume botol
sebesar 1500 mL serta sudut lempar 45o. 2) Percepatan gravitasi bumi menghasilkan nilai
rata-rata sebesar 9,37 m/s2.

176

INOVASI PENDIDIKAN
Bunga Rampai Kajian Pendidikan Karakter, Literasi, dan Kompetensi Pendidik
dalam Menghadapi Abad 21

Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai bahan referensi bagi guru untuk merancang
media pembelajaran IPA yang inovatif dalam mengembangkan keterampilan problem solving
dan keterampilan berpikir kreatif siswa di sekolah dasar.
DAFTAR PUSTAKA
Dewi, N & Riandi. 2016. Analisis kemampuan berfikir kompleks siswa melalui pembelajaran
berbasis masalah berbantuan mind mapping. Jurnal EDUSAINS, Volume 8 (1). Hlm:
98 – 107
Fitria,F.H., dkk. 2016.KonsepFisika dalam Gerak Permainan Roket Air.Prosiding Seminar
Nasional Pendidikan Sains (SNPS) UNS. Hlm: 245-254.
Jamilah, S & Reza Oktiana Akbar. 2016. Pengaruh Penggunaan Alat Peraga Aem (Algebraic
Experience Materials) Terhadap Keterampilan Berpikir Kreatif Siswa Pokok Bahasan
Operasi Bentuk Aljabar. Jurnal EduMa, volume 5 (1). Hlm: 91-99
OECD.2014. PISA 2012 Results: Creative Problem Solving: Students‟ Skills in Tackling RealLife Problems (Volume 5). PISA, OECD publishing.

pembelajaran
fisika
roket
air.
Diunduh
dari
Oentoro,
P.
2012.Modul
http://repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2566/2/T1_192008018_Full%20Text
.pdf.
Saehana, L.(2013).Perbandingan Keterampilan Berpikir Kritis dan Kreatif siswa pada

Pembelajaran ELearning Dengan Pembelajaran Konvensional di kelas x SMA N 2
Palu.Tesis Sarjana Pada Pendidikan Sains Palu.Tidak Diterbitkan.
Sutame, K. 2011. Implementasi Pendekatan Problem Posing Untuk Meningkatkan
Kemampuan Penyelesaian Masalah, Berpikir Kritis Serta Mengeliminir Kecemasan
Matematika. Prosiding
Matematika dan Pendidikan Karakter dalam pembelajaran UNY.
Hlm: 308 – 318
https://www.nasa.gov/pdf/153406main_Rockets_Water_Rocket_Construction.pdf.

177

Dokumen yang terkait

PEMBELAJARAN VAK UNTUK MENGEMBANGKAN NILAI MANDIRI DAN KREATIF PADA SISWA SD: SEBUAH KAJIAN AWAL | Widodo | Prosiding Seminar Nasional Inovasi Pendidikan 8950 18933 1 SM

0 0 11

PENDIDIKAN KARAKTER SISWA SEKOLAH DASAR DALAM PERSPEKTIF ISLAM | Sutarna | Prosiding Seminar Nasional Inovasi Pendidikan 8948 18929 1 SM

0 0 9

PENGANTAR PROSIDING SEMINAR NASIONAL INOVASI PENDIDIKAN | Prosiding | Prosiding Seminar Nasional Inovasi Pendidikan 8983 19001 1 SM

0 0 10

JUDUL PROSIDING SEMINAR NASIONAL INOVASI PENDIDIKAN | Prosiding | Prosiding Seminar Nasional Inovasi Pendidikan 8982 18999 1 SM

0 1 4

KONSEP FISIKA DALAM GERAK PERMAINAN ROKET AIR | Haryani | Prosiding SNPS (Seminar Nasional Pendidikan Sains) 9843 20947 1 SM

0 0 10

PROBLEM POSING DAN BERPIKIR KREATIF | Lutfi | Prosiding Seminar Nasional Matematika dan Pendidikan Matematika 10796 22709 1 SM

0 0 11

EFEKTIFITAS PEMBELAJARAN PROBLEM SOLVING TERHADAP KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS MATEMATIS | Kurniawan | Prosiding Seminar Nasional Matematika dan Pendidikan Matematika 10792 22701 1 SM

0 0 10

COVER PROSIDING SEMINAR NASIONAL INOVASI PENDIDIKAN | Prosiding | Prosiding Seminar Nasional Inovasi Pendidikan 11136 23387 1 SM

0 0 1

PENGEMBANGAN MEDIA PEMBELAJARAN IPA “ALARM KEBAKARAN” SEBAGAI PENUNJANG KETERAMPILAN BERFIKIR KREATIF SISWA DI SEKOLAH DASAR | Retnoningsih | Prosiding Seminar Nasional Inovasi Pendidikan 11164 23439 1 SM

0 0 6

COVER PROSIDING SEMINAR NASIONAL INOVASI PENDIDIKAN | Cover | Prosiding Seminar Nasional Inovasi Pendidikan 11137 23389 1 SM

0 0 1