EFEK MODEL PEMBELAJARAN INKUIRI TERBIMBING BERBASIS EKSPERIMEN RIIL DAN LABORATORIUM VIRTUAL TERHADAP AKTIVITAS DAN HASIL BELAJAR FISIKA SISWA SMA METHODIST 1 MEDAN.

TESIS

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan dalam Memperoleh Gelar Magister Pendidikan pada

Program Studi Pendidikan Fisika

Oleh:

DEDI HOLDEN SIMBOLON NIM: 8116176004

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

MEDAN

2013

TESIS

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan dalam Memperoleh Gelar Magister Pendidikan pada

Program Studi Pendidikan Fisika

Oleh:

DEDI HOLDEN SIMBOLON NIM: 8116176004

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

MEDAN

2013

NO

NAMA

.

Prof. Dr. Sehvar, [[S-M.M.

t

_{mit;ooZtmssor}

r oor

IM,,,

Dr. Retntr Dwi

Suvanti.M.Si

\W*

flrP. 19660126 L9913 2 003

Prof. Motlan. M.Sc..Ph.D. l\rIP. 19s90805 198601 I 001

Dr. Nurdin Bukit M.Si NrP. 19640418 199003 I 003

Dr. iliariati P. Simaniuntali; S.Pri..h[.Si. NrP. 197111t9 200209 2 A0l

NIM And<atan

kodi

Judul Tesis

:tr

: PendidikanFisika

: Efek Model Pembelajaran Inkufui Terbimbing Berbasis Eksperimen Riil dan taboratorium Virtual Terhadap Aktivitas dan Hasil Belajar Fisika Siswa Sma Methodist I

Medan

d€ngan ini menyatakan bahwa:

1.

Benar tesis saya adalah karya saya sendifi, bukan dikerjakan oleh

orang lain;

2.

Saya tidak melakukan plagiat dalam penulisan tesis saya;

3.

Saya tidak ada merubah atau memalsukan data penelitian saya.

Jika ternyata di kemudian hari diketahui saya telah melakgkan salah satu hal

diatas, maka saya bersedia dikenai sanksi yang bedaku berupa pdsplCg!-relgl gcsc

i

Program Studi Pendidikan Fisika Program Pascasarjana Universitas Negeri Medan (UNIMED).

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis (1) Perbedaan antara hasil belajar fisika siswa yang diajar dengan menggunakan model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen riil dan laboratorium virtual dengan model pembelajaran Direct Instrusction (DI) (2) Perbedaan antara hasil belajar fisika siswa pada kelompok yang mempunyai aktivitas rendah dan aktivitas tinggi (3) interaksi tingkat aktivitas siswa yang diajar dengan menggunakan model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen riil dan laboratorium virtual dengan model pembelajaran Direct Instrusction (DI) terhadap hasil belajar fisika.

Penelitian ini bersifat eksperimen semu (quasi experiment). Populasi penelitian adalah siswa kelas XI-IPA SMA Methodist 1 Medan tahun pelajaran

2012/2013. Teknik pengambilan sampel dengan menggunakan Cluster Random

Sampling yang terdiri dari dua kelas dengan jumlah sampel seluruhnya 76 orang

siswa. Instrumen penelitian berupa tes hasil belajar dan observasi tingkat aktivitas siswa. Teknik analisis data yang digunakan adalah analisis variansi dua jalan.

Berdasarkan hasil pengolahan data, disimpulkan (1) terdapat perbedaan yang signifikan antara gain hasil belajar atau peningkatan hasil belajar fisika siswa yang diajar dengan menggunakan model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen riil dan laboratorium virtual dibandingkan dengan siswa yang diajar dengan menggunakan model pembelajaran langsung (Direct Instruction) (2) terdapat perbedaan yang signifikan antara gain hasil belajar atau peningkatan hasil belajar fisika siswa yang memiliki aktivitas tinggi dan aktivitas rendah (3) Terdapat interaksi yang signifikan antara model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen

riil dan laboratorium virtual dengan model pembelajaran langsung (Direct

Instruction) dengan tingkat aktivitas terhadap gain hasil belajar atau peningkatan

hasil belajar fisika siswa.

Kata kunci: Inkuiri Terbimbing, Direct Instruction, Laboratorium Virtual, Eksperimen Riil

ii

Physics Education Study Program Postgraduate School State University of Medan (UNIMED).

This study aims to analyzed (1) The difference between the learning outcomes of students who were taught physics using guided inquiry-based learning model experiments with real and virtual laboratory learning model Instruction Direct (DI) (2) The difference between physics student learning outcomes in the group that have activity low and high activity (3) interaction activity level students who were taught using guided inquiry-based learning model experiments with real and virtual laboratory learning model Direct Instruction (DI) on learning outcomes of physics.

This study was a quasi-experimental (quasi experiment). The study population was a student of class XI-IPA Methodist 1 High School Medan of the school year 2012/2013. Sampling technique using a cluster random sampling consisting of two classes with a total sample of 76 students. Research instruments such as achievement test and observation of student activity levels. The data analysis performed by Two Way Anova.

Based on the results of data processing, concluded (1) there was a significant difference between the gain or improved learning outcomes learning outcomes of students who were taught physics using guided inquiry-based learning model experiments compared real and virtual laboratories with which students are taught using direct instructional model (Direct Instruction) (2) there was a significant difference between the gain or improved learning outcomes physics student learning outcomes that have high activity and low activity (3) there was a significant interaction between the guided inquiry-based learning model experiments with real and virtual laboratory learning model directly (Direct Instruction) with the level of activity to gain improved learning outcomes or physics student learning outcomes.

iii

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur hanya bagi Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan banyak rahmat dan kasih sayang-Nya kepada penulis sehingga pada waktunya penulis dapat menyelesaikan penulisan proposal tesis ini.

Tesis ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan dalam mendapatkan Gelar Magister Pendidikan Fisika Universitas Negeri Medan. Ucapan terimakasih yang teristimewa penulis sampaikan kepada Orang tua penulis almarhum L.Simbolon dan ibunda tersayang R.D. Malau juga seluruh keluarga penulis yang terkasih yang selalu memberikan dukungan baik material maupun spiritual. Dalam kesempatan ini dengan segenap kerendahan hati penulis menghaturkan banyak terima kasih kepada:

1. Dosen pembimbing I yaitu Bapak Prof. Dr. Sahyar, M.S.,M.M dan dosen pembimbing II yaitu Ibu Dr. Retno Dwi Suyanti, M.Si yang selalu memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis dalam menyelesaikan penulisan tesis ini.

2. Bapak Prof. Dr. Motlan, M.Sc.,Ph.D., Bapak Dr. Nurdin Bukit, M.Si., dan Ibu Dr. Mariati P. Simanjuntak, S.Pd.,M.Si. selaku nara sumber yang banyak membantu penulis dalam penyempurnaan penulisan dan memberikan masukan guna kesempurnaan isi dari tesis ini.

3. Bapak Kepala Sekolah SMA Methodist 1 Medan yang telah memberikan izin

kepada penulis untuk melakukan penelitian di sekolah yang bersangkutan.

4. Bapak Drs. Tigor Sihombing, M.Pd., selaku guru bidang studi Fisika di SMA

Methodist 1 Medan yang telah membantu memberikan pembelajaran dengan metode yang penulis buat.

5. Teman-teman seperjuangan selama perkuliahan, semoga kebersamaan dan

kekeluargaan yang kita lalui dapat selalu terjaga.

6. Rekan-rekan penulis di Resimen Mahasiswa UNIMED dan Resimen

iv

Adapun yang menjadi judul tesis ini adalah “Efek Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Berbasis Eksperimen Riil Dan Laboratorium Virtual Terhadap Aktivitas dan Hasil Belajar Fisika Siswa SMA Methodist 1 Medan”. Penulis juga menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun guna penyempurnaan tesis ini. Semoga tesis ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca. Akhir kata penulis mengucapkan banyak terimaksih.

Medan, 02 Agustus 2013

Dedi Holden Simbolon NIM. 8116176004

v DAFTAR ISI

ABSTRAK i

ABSTRACT ii

KATA PENGANTAR iii

DAFTAR ISI v

DAFTAR GAMBAR vii

DAFTAR TABEL ix

DAFTAR LAMPIRAN xi

BAB I : PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang Masalah 1

1.2 Identifikasi Masalah 8

1.3 Batasan Masalah 9

1.4 Rumusan Masalah 10

1.5 Tujuan Penelitian 10

1.6 Manfaat Penelitian 11

1.7 Defenisi Operasional 11

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA 14

2.1 Kerangka Teoritis 14

2.1.1 Model Pembelajaran 14

2.1.2 Model Pembelajaran Inkuiri 21

2.1.3 Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing 28

2.1.4 Eksperimen Riil 34

2.1.5 Laboratorium Virtual 36

2.1.6 Teori-Teori Belajar 40

2.1.7 Model Pembelajaran Direct Instruction (DI) 49

2.1.8 Aktivitas Belajar 53

2.1.9 Hasil Belajar 55

2.1.10 Penelitian Relevan 60

vi

2.3 Hipotesis Penelitian 65

BAB III : METODE PENELITIAN 66

3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian 66

3.2 Populasi dan Sampel Penelitian 66

3.3 Rancangan dan Variabel Penelitian 67

3.4 Teknik Pengumpulan Data 70

3.5 Prosedur Penelitian 74

3.6 Prosedur Analisis Data 76

BAB IV : HASIL PENELITIAN 88

4.1 Hasil Penelitian 88

4.1.1 Deskripsi Data 88

4.1.2 Deskripsi Data Hasil Belajar Fisika Siswa 88

4.1.3 Deskripsi Data Aktivitas Belajar Fisika Siswa 94

4.1.4 Analisis Aspek Psikomotorik Siswa 107

4.1.5 Analisis Aspek Afektif Siswa 108

4.1.6 Analisis Butir Soal 109

4.1.7 Pengujian Persyaratan Analisis Data 112

4.2 Pembahasan Hasil Penelitian 128

4.3 Temuan Penelitian 132

4.4 Keterbatasan Penelitian 134

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN 135

5.1 Kesimpulan 135

5.2 Saran 136

DAFTAR PUSTAKA 137

LAMPIRAN

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Sintaks Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing 32

Tabel 2.2. Sembilan Peristiwa Belajar Gagne 45

Tabel 2.3. Sintaks Model Pembelajaran Langsung 51

Tabel 3.1. Jumlah Siswa Kelas XI IPA 67

Tabel 3.2. Desain Penelitian 67

Tabel 3.3. Rancangan Penelitian 69

Tabel 3.4. Instrumen Observasi Tingkat Aktivitas Siswa 72

Tabel 3.5. Instrumen Test Hasil Belajar Fisika 73

Tabel 3.6 Kategori Validasi Butir Soal 77

Tabel 3.7 Kategri Riilibilitas 79

Tabel 3.8 Kategori Daya Pembeda 80

Tabel 4.1 Data Pretes Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen 89

Tabel 4.2 Data Posts Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen 89

Tabel 4.3. Data Gain Hasil Belajar Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen 90 Tabel 4.4. Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa

Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing Pada

Kategori Butir Soal 91

Tabel 4.5. Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa Siswa Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing

Pada Kategori Ranah Kognitif 91

Tabel 4.6. Data Aktivitas Belajar Fisika Siswa Pada Kelompok Sampel 94

Tabel 4.7. Data Tingkat Aktivitas Tinggi dan Rendah Di Kelas

DI dan Inkuiri Terbimbing 96

Tabel 4.8. Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa

Yang Tingkat Aktivitas Tinggi dan Rendah di Kelas DI 97

Tabel 4.9. Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Tingkat Aktivitas Tinggi dan Rendah

di Kelas Inkuiri Terbimbing 98

Tabel 4.10. Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Memiliki Tingkat Aktivitas Tinggi di Kelas

DI dan Inkuiri Terbimbing 100

Tabel 4.11. Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Memiliki Tingkat Aktivitas Rendah di Kelas

DI dan Inkuiri Terbimbing 102

Tabel 4.12. Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Memiliki Tingkat Aktivitas Tinggi dan

Rendah Seluruh Sampel 105

Tabel 4.13. Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa 106

Tabel 4.14. Data Nilai Psikomotorik Siswa Kelas DI dan

Inkuiri Terbimbing 107

Tabel 4.15. Nilai Rata-Rata Psikomotorik Siswa

Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing 107

Tabel 4.16. Data Nilai Afektif Siswa Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing 108

x

Tabel 4.18. Hasil Perhitungan Tingkat Kesukaran

Instrumen Butir Soal Kognitif 110

Tabel 4.19. Hasil Perhitungan Uji Daya Beda Instrumen

Butir Soal Kognitif 111

Tabel 4.20. Distribusi Validitas dan Daya Beda Soal 112

Tabel 4.21. Hasil Uji reliabilitas Instrumen Tes 113

Tabel 4.22. Normalitas Data Pretes Pada Kelompok Sampel 113

Tabel 4.23. Normalitas Data Postes Pada Kelompok Sampel 114

Tabel 4.24. Normalitas Gain Hasil Belajar Fisika Pada

Kelompok Sampel 115

Tabel 4.25. Normalitas Aktivitas Belajar Pada Kelompok Sampel 115

Tabel 4.26. Uji Homogenitas Varians Data Pretes

Pada Kelompok Sampel 116

Tabel 4.27. Uji Homogenitas Varians Data Postes

Pada Kelompok Sampel 117

Tabel 4.28. Uji Homogenitas Varians Gain Hasil Belajar Fisika

Pada Kelompok Sampel 117

Tabel 4.29. Uji Homogenitas Tingkat Aktivitas Belajar Fisika

Pada Kelompok Sampel 118

Tabel 4.30. Data Tingkat Aktivitas dan Hasil Belajar Fisika 119

Tabel 4.31. Statistik Anova 119

Tabel 4.32. Hasil Perhitungan Gain Hasil Belajar Fisika

Menggunakan Two Way Anova dengan GLM Univariate 120

Tabel 4.33. Perbedaan Gain Hasil Belajar Fisika Siswa

Menggunakan Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Berbasis Eksperimen Riil dan Laboratorium Virtual Dengan Model Pembelajaran Langsung

(Direct Instruction) 121

Tabel 4.34. Perbedaan Gain Hasil Belajar Fisika Antara Siswa Yang Memiliki Tingkat Aktivitas

Tinggi dan Rendah 122

Tabel 4.35. Interaksi Model Pembelajaran Dengan Aktivitas

Belajar Terhadap Gain Hasil Belajar Fisika Siswa 124

vii

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Diagram Hubungan Model, Pendekatan,

Strategi, Metode, dan Teknik Pembelajaran 21

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian 76

Gambar 4.1 Grafik Nilai Rata-Rata Hasil Belajar Fisika Siswa Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing Pada

Kategori Butir Soal 89

Gambar 4.2 Grafik Nilai Rata-Rata Hasil Belajar Fisika Siswa Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing

Kategori Ranah Kognitif 90

Gambar 4.3. Grafik Nilai Rata-Rata Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Tingkat Aktivitas Tinggi dan Rendah

di Kelas DI 94

Gambar 4.4. Grafik Nilai Rata-Rata Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Tingkat Aktivitas Tinggi dan

Rendah di Kelas Inkuiri Terbimbing 96

Gambar 4.5. Grafik Nilai Rata-Rata Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Memiliki Tingkat Aktivitas

Tinggi di Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing 97

Gambar 4.6. Grafik Nilai Rata-Rata Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Memiliki Tingkat Aktivitas Rendah

di Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing 99

Gambar 4.7. Grafik Nilai Rata-Rata Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Memiliki Tingkat Aktivitas Tinggi

dan Rendah Seluruh Sampel 101

Gambar 4.8. Grafik Nilai Rata-Rata Hasil Belajar Fisika

Siswa Pada Tingkat Aktivitas Tinggi Dan Rendah 102

Gambar 4.9. Grafik Nilai Rata-Rata Psikomotorik Siswa

Kelas DI dan Ikuiri Terbimbing 104

Gambar 4.10. Grafik Nilai Rata-Rata Afektif Siswa

Kelas DI dan Ikuiri Terbimbing 105

Gambar 4.10. Interaksi Antara Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Berbasis Eksperimen Riil Dan Laboratorium Virtual Dengan Model

Pembelajaran Langsung (Direct Instruction) Dengan Tingkat Aktivitas Terhadap Hasil

Belajar Fisika Siswa 116

Gambar 4.1. Grafik Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing

Pada Kategori Butir Soal 91

Gambar 4.2. Grafik Nilai Rata-Rata Gain Hasil Fisika Belajar Siswa Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing Kategori

viii

Gambar 4.3. Grafik Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Tingkat Aktivitas Tinggi

dan Rendah di Kelas DI 97

Gambar 4.4. Grafik Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Tingkat Aktivitas Tinggi

dan Rendah di Kelas Inkuiri Terbimbing 99

Gambar 4.5. Grafik Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar

Fisika Siswa Yang Memiliki Tingkat Aktivitas

Tinggi di Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing 101

Gambar 4.6. Grafik Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Memiliki Tingkat Aktivitas

Rendah di Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing 103

Gambar 4.7. Grafik Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Memiliki Tingkat Aktivitas

Tinggi dan Rendah Seluruh Sampel 105

Gambar 4.8. Grafik Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika

Siswa Pada Tingkat Aktivitas Tinggi Dan Rendah 106

Gambar 4.9. Grafik Nilai Rata-Rata Psikomotorik Siswa

Kelas DI dan Ikuiri Terbimbing 108

Gambar 4.10. Grafik Nilai Rata-Rata Afektif Siswa

Kelas DI dan Ikuiri 109

Gambar 4.11. Interaksi Antara Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Berbasis Eksperimen Riil Dan Laboratorium Virtual Dengan Model

Pembelajaran Langsung (Direct Instruction) Dengan Tingkat Aktivitas Terhadap Gain

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Silabus 142

Lampiran 2 Bahan Ajar 1 146

Lampiran 3 RPP Kelas Kontrol Pert. 1 153

Lampiran 4 LKS Tekanan Hidrostatis 158

Lampiran 5 RPP Kelas Eksperimen Pert. 1 159

Lampiran 6 LKS Lab. Virtual Tekanan Hidrostatis 168

Lampiran 7 Bahan Ajar 2 170

Lampiran 8 RPP Kelas Kontrol Pert. 2 179

Lampiran 9 LKS Hukum Archimedes 184

Lampiran 10 LKS Hukum Pascal 185

Lampiran 11 RPP Kelas Eksperimen Pert. 1 186

Lampiran 12 LKS Lab. Virtual Hukum Archimedes 195

Lampiran 13 LKS Lab. Virtual Hukum Pascal 197

Lampiran 14 Bahan Ajar 3 199

Lampiran 15 RPP Kelas Kontrol Pert. 3 203

Lampiran 16 LKS Persamaan Kontinuitas 208

Lampiran 17 RPP Kelas Eksperimen Pert. 3 209

Lampiran 18 LKS Lab Virtual Persamaan Kontinuitas 219

Lampiran 19 Bahan Ajar 4 221

Lampiran 20 RPP Kelas Kontrol Pert. 4 229

Lampiran 21 LKS Hukum Bernoulli 234

Lampiran 22 RPP Kelas Eksperimen Pert. 4 236

Lampiran 23 LKS Lab Virtual Hukum Bernoulli 245

Lampiran 24 Lembar Observasi Aktivitas 247

Lampiran 25 Kisi-Kisi Soal Pretes-Postes 250

Lampiran 26 Validitas Soal 262

Lampiran 27 Reliabilitas Soal 263

Lampiran 28 Tingkat Kesukaran Soal 264

Lampiran 29 Uji Daya Beda 265

Lampiran 30 Kelayakan Soal 266

Lampiran 31 Data Hasil Belajar Dan Tingkat Aktivitas Siswa 267

Lampiran 32 Nilai Psikomotor Siswa 268

Lampiran 33 Nilai Afektif Siswa 269

Lampiran 34 Rekapitulasi Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar 270

Lampiran 35 Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa 273

Lampiran 36 Rekapitulasi Tingkat Aktivitas Kelas Eksperimen 278

Lampiran 37 Rekapitulasi Tingkat Aktivitas Kelas Kontrol 279

Lampiran 38 Deskripsi Data Normalitas dan Homogenitas

Hasil Belajar dan Tingkat Aktivitas Siswa 280

Lampiran 39 Hasil Uji Hipotesi Dengan One Way Dan Two Way Anova

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) memengaruhi hampir seluruh kehidupan manusia di berbagai bidang. Untuk dapat menguasai ilmu pengetahuan dan teknologi, maka kualitas sumber daya manusia harus ditingkatkan melalui peningkatan mutu pelajaran di sekolah. Pendidikan tidak hanya bertujuan memberikan materi pelajaran saja, tetapi menekankan bagaimana mengajak siswa untuk menemukan dan membangun pengetahuannya sendiri sehingga siswa dapat mengembangkan kecakapan hidup (life skill) dan siap untuk memecahkan masalah yang dihadapi dalam kehidupan.

Sains merupakan bagian dari salah satu ilmu pengetahuan yang berkaitan dengan cara mencari tahu dan memahami tentang alam. Belajar sains merupakan suatu proses yang dapat memberikan sejumlah pengalaman kepada siswa untuk mengerti dan membimbing mereka menggunakan pengetahuan sains tersebut. Pada hakekatnya sains termasuk fisika dipandang sebagai suatu proses, produk dan sikap. Untuk itu, pembelajaran fisika perlu dikembangkan berdasarkan hakekatnya sendiri. Fisika merupakan salah satu ilmu yang diperoleh dan dikembangkan berdasarkan eksperimen yang mencari solusi atas berbagai macam pertanyaan tentang gejala-gejala dan fenomena alam.

Kualitas pendidikan saat ini belum menunjukkan relevansi yang tinggi dengan kebutuhan masyarakat. Ilmu sains yang diterapkan di sekolah seakan-akan tidak berdampak dalam cara hidup dan cara berfikir siswa di lingkungannya. Hal ini disebabkan karena masih kurangnya penguasaan materi oleh guru-guru sains. Berdasarkan hasil uji kompetensi guru SMA oleh pusat kurikulum dan sistem pengujian Balitbang Depdiknas, diperoleh rata-rata penguasaan kurikulum sebesar 4.33 dan rata-rata nilai penguasaan pelajaran Fisika 4.86 sedangkan guru SMP rata-rata nilai penguasaan kurikulum 4.17 dan rata-rata penguasaan mata pelajaran fisika 6.64 pada skala 10.

Berdasarkan hasil studi pendahuluan di SMA Methodist 1 Medan menunjukkan bahwa nilai rata-rata ulangan harian fisika siswa di sekolah tersebut masih rendah dan pada umumnya di bawah KKM 70 untuk pelajaran fisika. Setelah dilakukanya tes pendahuluan kepada siswa terhadap materi yang sudah pernah dipelajari siswa sebelumnya, diperoleh hasil yang sangat rendah dengan perolehan nilai rata-rata sebesar 50.00. Hal ini disebabkan karena kegiatan pembelajaran yang berlangsung di kelas masih menitikberatkan peran guru sebagai pemeran utama dalam proses pembelajaran. Guru juga masih mengutamakan ketuntasan materi dan kurang mengoptimalkan aktivitas belajar siswa. Siswa hanya menerima informasi yang diberikan oleh guru, sehingga partisipasi aktif dalam pembelajaran kurang terlihat. Hal tersebutlah yang mengakibatkan pembelajaran hanya terfokus pada kegiatan menghafal konsep, sehingga penguasaan konsep siswa rendah khususnya kemampuan dalam menyelesaikan suatu permasalahan. Kurang terlatihnya kemampuan pemecahan masalah akan membuat siswa merasa kesulitan untuk memahami konsep fisika. Hal ini dapat mengakibatkan penurunan hasil belajar siswa

Hasil belajar tentunya dipengaruhi oleh berbagai faktor, salah satunya adalah kualitas pembelajaran. Kualitas pembelajaran ini menyangkut model pembelajaran yang digunakan guru di kelas. Dalam membangun kompetensi siswa pada suatu mata pelajaran, harusnya lebih menekankan pada apa yang siswa kerjakan, bukan apa yang siswa ketahui. Namun pada kenyataanya, masih banyak juga guru yang lebih banyak memberikan teori daripada praktik. Mengkonstruksi pengetahuan siswa dengan tugas mengisi LKS dan melakukan evaluasi hasil belajar hanya dengan soal-soal yang menekankan pada daya ingat serta melakukan praktikum dengan suasana kelas yang teacher oriented, dimana siswa hanya mengikuti apa yang dicontohkan guru, sehingga kebanyakan siswa menjadi pasif dan kreativitasnya pun terhambat.

Guru dengan kompetensi yang dimilikinya diharapkan mampu memilih model pembelajaran yang tepat agar dapat mencapai tujuan pembelajaran yang telah ditentukan serta mencapai hasil belajar yang lebih optimal. Semua itu menuntut lingkungan belajar yang kaya dan nyata (rich and natural environtman)

agar dapat memberikan pengalaman belajar yang bermakna dan akhirnya dapat meningkatkan aktivitas dan hasil belajar siswa. Mengajar bukan sekedar usaha untuk menyampaikan ilmu pengetahuan, melainkan juga usaha untuk menciptakan sistem lingkungan yang membelajarkan siswa agar tujuan pengajaran dapat tercapai secara optimal (Gulo,2004 dalam Kristianti). Mengajar dalam pemahaman seperti ini memerlukan suatu model yang tepat bagi tujuan yang ingin dicapai, terutama dalam upaya mengembangkan aktivitas dan hasil belajar siswa. Untuk itu perlu dibina dan dikembangkan kemampuan professional guru untuk mengelola program pengajaran dengan strategi belajar yang kaya dengan variatif.

Sesuai dengan yang tertera dalam Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar SMA (BNSP,2006), pembelajaran fisika di sekolah memiliki tujuan yaitu siswa dapat mengembangkan kemampuan penalaran induktif dan deduktif, menguasai konsep dan prinsip untuk mendeskripsikan berbagai peristiwa alam dan menyelesaikan masalah baik secara kualitatif maupun kuantitatif.

Dalam konteks pembelajaran Sains, Sund & Towbridge (1973) menjelaskan bahwa model pembelajaran inkuiri dapat memfasilitasi siswa mengembangkan keterampilan memperoleh sesuatu yang baru (acquisitive sklills), keterampilan manipulasi (manipulative skills), dan keterampilan proses, keterampilan berkomunikasi (communicative skills), keterampilan kreatif

(creative skills) dan sikap siswa. Pandangan lain tentang pembelajaran dengan

pendekatan inkuiri menurut Hebrang (2000 dalam Kristianti) dapat melibatkan siswa secara aktif menggunakan proses sains dan kemampuan kecakapan ilmiah dan kreatif seperti mereka menemukan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan yang diajukan.

Keberhasilan siswa menyerap informasi dan pengetahuan dapat ditentukan oleh keaktifan siswa selama proses belajar mengajar dan transfer pengetahuan tidak lagi berorientasi pada guru tetapi pada keterlibatan aktif siswa pada saat proses belajar mengajar. Guru tidak lagi berperan sebagai aktor tetapi lebih sebagai fasilitator. Kegiatan belajar lebih menekankan siswa yang aktif sehingga proses pembelajaran berlangsung efektif. Seorang guru fisika

mempunyai tugas untuk membuat kondisi pembelajaran yang menarik,

menyenangkan yaitu kondisi pembelajaran yang demokratis, dapat

membangkitkan siswa berani menyampaikan pendapat dan mampu

menghubungkan materi pelajaran dengan kehidupan sehari-hari. Dengan kondisi pembelajaran yang seperti itu, diharapkan siswa menjadi senang terhadap pelajaran fisika, sehingga tidak lagi menganggap fisika itu sulit dan musuh bagi kalangan siswa pada saat mendapat pelajaran fisika, dengan demikian prestasi belajar atau hasil belajar juga akan semakin meningkat.

Sehubungan dengan kegiatan pembelajaran di kelas, peran guru masih mendominasi suasana belajar (teacher centered) indikasinya adalah guru lebih banyak memberikan pengajaran yang bersifat instruksi (perintah), sementara siswa hanya berperan sebagai objek belajar yang pasif, dimana siswa hanya sekedar diberi informasi mengenai konsep-konsep penting dan teori-teori sains semata, sehingga siswa kurang dilatih untuk melakukan kegiatan-kegiatan penyelidikan. Akibatnya siswa kurang mampu untuk menemukan sendiri konsep-konsep tersebut. Pada kondisi lainnya, ada juga siswa yang hanya dilatih untuk pintar menyelesaikan soal-soal, tetapi mereka kurang dilatih untuk mengaitkan proses sains yang mereka peroleh dari kenyataan yang ada di dalam kehidupan sehari-hari. Seorang guru dituntut harus memiliki kemampuan dalam menyampaikan materi pelajaran dengan metode pembelajaran yang tepat, sehingga belajar menjadi suatu hal yang menyenangkan dan mudah bagi siswa.

Menurut Santosa (2002: 68 dalam Nugroho, 2012) dalam meningkatkan kemampuan guru dalam merancang media jauh lebih mudah daripada menyuruh seorang ahli media untuk menjadi guru. Dari pendapat tersebut dapat disimpulkan bahwa guru memiliki potensi untuk mengembangkan media pembelajaran secara mandiri karena materi yang disampaikan dapat disesuaikan dengan kondisi siswa. Untuk merancang pembelajaran hendaknya dipilih media yang benar-benar efektif dan efisien. Media yang efektif adalah yang mampu untuk mengkomunikasikan sesuatu yang ingin disampaikan. Guru dapat merancang sendiri media itu (media

by design) atau atau dibantu oleh ahli media, mungkin dapat juga membeli media

Dalam proses belajar mengajar perlu memperhatikan model dan media pembelajaran yang sesuai dengan materi yang akan diajarkan. Joyce dan Weil berpendapat bahwa model pembelajaran adalah suatu rencana atau pola yang dapat digunakan untuk membentuk kurikulum (rencana pembelajaran jangka panjang), merancang bahan-bahan pembelajaran, dan membimbing pembelajaran di kelas atau yang lain. Model pembelajaran dapat dijadikan pola pilihan, artinya para guru boleh memilih model pembelajaran yang sesuai dan efisien untuk mencapai tujuan pendidikannya.

Fisika merupakan salah satu mata pelajaran yang wajib dipelajari oleh siswa disetiap jenjang pendidikan, karena fisika nantinya akan menjadi dasar dalam penguasaan teknologi. Hasil analisis konsep menunjukkan bahwa secara label-label konsep pada materi itu mengandung atribut-atribut konsep yang abstrak. Untuk memahami karakteristik label konsep ini diperlukan pemahaman tentang hukum dasar fisika, hubungan sebab akibat antara besara-besaran fisika sehingga melalui formulasi model matematik dan inferensi logika dapat dijelaskan di berbagai gejala fisika yang berkaitan dengan karakteristik setiap label konsep tersebut. Melihat pentingnya penguasaan konsep ini, sudah semestinya pelaksanaan pembelajaran di sekolah harus mampu memfasilitasi tercapainya penguasaan konsep fisika siswa dan mampu mengembangkan kemampuan pemecahan masalah siswa. Akan tetapi pelaksanaan pembelajaran siswa di sekolah masih jarang dalam melibatkan dan memfasilitasi tercapainya penguasaan materi. Guru hanya berperan dominan dalam pembelajaran, sehingga partisipasi aktivitas siswa sangat rendah dan hasil belajar yang diperoleh jauh dari harapan.

Salah satu metode pembelajaran yang mampu memfasilitasi tercapainya penguasaan konsep dan aktivitas siswa serta kemampuan pemecahan masalah siswa adalah metode eksperimen. Metode eksperimen merupakan metode pembelajaran yang dapat memberikan pengalaman langsung kepada siswa untuk memperkenalkan, membiasakan, dan melatihkan siswa untuk melaksanakan langkah-langkah ilmiah dan pengetahuan prosedural. Selain untuk menguasai konsep, praktikum juga berdampak positif terhadap peningkatan motivasi dan minat siswa (Rustaman, 2005).

Penggunaan metode eksperimen dalam penelitian ini diterapkan dalam model pembelajaran inkuiri terbimbing. Seperti yang dijelaskan oleh Rustaman (2005), bahwa metode eksperimen paling tepat untuk merealisasikan model pembelajaran inkuiri atau model pembelajaran berdasarkan penemuan. Berdasarkan penjelasan di atas, dapat diprediksi bahwa model pembelajaran inkuiri dengan menggunakan metode eksperimen mampu memfasilitasi penguasaan konsep dan aktivitas siswa yang berdampak pada prestasi belajar siswa.

Terdapat beberapa jenis inkuiri yang dapat digunakan sesuai dengan keadaan siswa yang bersangkutan, diantaranya adalah Discovery Learning,

Interactive Demonstration, Guided Inquiry (Inquiry Lesson), Inquiry

Laboratoriums, Hypothetical Inquiry (Wenning, 2010). Dengan melihat keadaan

siswa yang diamati, maka jenis inkuiri yang cocok digunakan dalam penelitian ini adalah inkuiri terbimbing, karena pada proses pelaksanaanya guru memberikan bimbingan atau petunjuk yang cukup luas kepada siswa dalam merencanakan pembelajaran dan perumusan kegiatan.

Seiring berjalannya waktu, teknologi informasi yang mengalami perkembangan cukup pesat, yang menawarkan beberapa alternatif untuk melaksanakan kegiatan pembelajaran, seperti pembelajaran berbasis web, animasi, power-point, multimedia interaktif online dan offline dan masih banyak cara lain yang dapat mendukung dan memudahkan proses belajar mengajar di kelas. Pemanfaatan komputer sebagai salah satu media pembelajaran dihapakan dapat mengatasi keterbatasan ruang dan waktu, sehingga proses belajar mengajar dapat berjalan secara efektif dan efisien. Di samping itu, penggunaan komputer dapat dapat menjadi alternatif, ketika peralatan laboratorium kurang memadai. Dalam pelaksanaan pembelajaran, dengan bantuan komputer, siswa secara langsung berinteraksi dengan komputer yang telah dilengkapi dengan beberapa software pembelajaran yang berisi simulasi virtual. Melalui simulasi tersebut siswa dibimbing untuk menemukan kesimpulan akan materi yang sedang dipelajari.

Laboratorium virtual merupakan sebuah simulasi komputer yang memungkinkan fungsi-fungsi penting dari laboratorium riil untuk dilaksanakan

pada komputer (Mosterman,1994 dalam Nugroho 2012). Ada dua konsep utama laboratorium virtual, yaitu eksperimen riil digantikan oleh komputer sehingga eksperimen dilaksanakan dalam bentuk simulasi (eksperimen virtual) dan eksperimen laboratorium dapat digambarkan sebagai virtual ketika eksperimen tidak dikontrol oleh manipulasi langsung peralatan laboratorium, tetapi dengan alat komputer. Dalam penelitian ini, laboratorium virtual menggunakan konsep yang kedua, yaitu eksperimen yang dilakukan dengan menggunakan simulasi komputer, karena eksperimen tidak dikontrol langsung oleh peralatan laboratorium. Laboratorium virtual dapat diakses dengan mudah melalui internet dan dapat dipergunakan untuk mengantisipasi laboratorium riil yang belum memadai dan efisien untuk mencapai tujuan pembelajaran selama waktu yang singkat dengan biaya yang lebih murah. Selain itu laboratorium virtual juga menggabungkan sumber daya teknologi dengan software yang dapat digunakan kembali dan bersifat otomatis sesuai dengan konsep pelatihan yang benar serta dapat dikirim ke siapa saja, dimana saja dan kapan saja (Greenberg & Research, 2004). Secara umum penggunaan laboratorium virtual dalam pembelajaran terus berkembang terutama dalam kajian penelitian. Berdasarkan hasil penelitian, penggunaan laboratorium virtual dalam pembelajaran berdampak positif terhadap peningkatan penguasaan konsep, kemampuan pemecahan masalah, kemampuan berfikir kritis, dan aktivitas siswa.

Dalam penelitian Ugeng Hari Prasetyo (2011) menyatakan bahwa adanya metode demonstrasi virtual dapat meningkatkan hasil belajar, tetapi tidak ada pengaruh antara tinggi rendahnya kemampuan awal dengan hasil belajar siswa.

Penelitian yang dilakukan Sudarmi (2009) menghasilkan kesimpulan prestasi belajar siswa dengan pembelajaran inkuiri terbimbing dengan media laboratorium riil lebih tinggi dengan menggunakan laboratorium virtual tetapi prestasi belajar antara siswa yang memiliki gaya belajar kinestetik tidak berbeda dengan siswa yang memiliki gaya belajar visual.

Penelitian Supi Iswari (2009) menghasilkan kesimpulan prestasi belajar menggunakan media laboratorium riil lebih tinggi dibandingkan dengan

laboratorium virtual dan siswa yang memiliki sikap ilmiah tinggi prestasi belajarnya juga lebih tinggi dari pada siswa yang memiliki sikap ilmiah rendah.

Penelitian yang sudah dilakukan oleh Tarno (2010) menyimpulkan bahwa prestasi belajar yang menggunkan media laboratorium riil lebih tinggi daripada menggunakan laboratorium virtual. Penelitian Tarno ini menggunakan variabel moderator kemampuan berpikir dan kreativitas. Kedua variabel ternyata tidak memengaruhi prestasi belajar.

Penelitian yang dilakukan Demirdag, Baris, dkk (2008) berjudul

Develop A Computer Assisted Educational Materials Related To

Thermochemistrym menyatakan bahwa metode Computer Aaided Education

(CAE) memberikan efek yang lebih pada keberhasilan belajar kimia siswa, sikap terhadap kimia dan komputer dibandingkan dengan cara tradisional.

Penelitian oleh Gerald W. Meisner, Harol Hoffman dan Mike Turner (2008) dengan judul Learning Physics in a Virtual Environment: Is There Any? menyimpulkan siswa yang belajar dengan menggunakan laboratorium virtual lebih interaktif dibandingkan dengan kelas tradisional dan prestasi belajar Fisika di kelas tradisional lebih tinggi sedikit dibandingkan dengan kelas laboratorium virtual.

Berdasarkan pernyataan yang telah diungkapkan, maka peneliti tertarik untuk melakukan penelitian yang berjudul “Efek Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Berbasis Eksperimen Riil Dan Laboratorium Virtual Terhadap Aktivitas Dan Hasil Belajar Fisika Siswa SMA Methodist 1 Medan”

1.2 Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dikemukakan, maka dapat diidentifikasi beberapa masalah penelitian sebagai berikut:

1. Rendahnya kualitas pembelajaran fisika di kelas yang disebabkan karena siswa sebagian besar tidak menyukai pelajaran fisika.

2. Kesulitan belajar fisika disebabkan karena fisika banyak menggunakan pendekatan matematika, kurang berhubungan dengan fenomena alam, kehidupan sehari-hari dan kemajuan teknologi.

3. Untuk keberhasilan kegiatan pembelajaran perlu juga memperhatikan model-model pembelajaran. Namun belum banyak guru yang menggunakan model-model pembelajaran secara variatif.

4. Guru belum memperhatikan faktor-faktor internal yang memengaruhi prestasi

belajar fisika siswa, antara lain: kemampuan menggunakan alat ukur, sikap ilmiah, kemampuan verbal, aktivitas belajar, gaya belajar, tingkat kecerdasan IQ, kemampuan memori, kreativitas, motivasi berprestasi siswa, dll.

5. Pembelajaran masih kurang melibatkan peran aktif siswa dan kurang

memperhatikan karakteristik materi serta belum memanfaatkan teknologi informasi yang ada secara optimal.

1.3 Batasan Masalah

Agar penelitian ini lebih terarah, maka batasan masalah dalam penelitian ini adalah:

1. Model pembelajaran yang digunakan dalam penelitian ini adalah model

pembelajaran inkuiri terbimbing, yang sintaksnya meliputi: guru

menghadapkan siswa pada suatu masalah, siswa mengumpulkan informasi, eksperimen, merumuskan atau mengorganisir data yang terakhir mengadakan analisa tentang proses inkuiri.

2. Media pembelajaran yang digunakan berbasis eksperimen riil dan

laboratorium virtual

3. Prestasi atau hasil belajar siswa dibatasi pada ranah kognitif taksonomi Bloom 4. Aktivitas belajar siswa dikategorikan ke dalam tingkat aktivitas belajar tinggi

dan rendah

5. Materi pokok yang digunakan dalam penelitian ini adalah Dinamika Fluida pada siswa kelas XI IPA SMA pada semester II tahun ajaran 2012/2013 dengan kriteria kelas normal.

1.4 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang dan batasan masalah yang diuraikan di atas, maka masalah yang diajukan dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut:

1. Apakah ada perbedaan peningkatan hasil belajar fisika siswa yang diajar dengan menggunakan model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen riil dan laboratorium virtual dengan model pembelajaran Direct Instrusction (DI)?

2. Apakah ada perbedaan peningkatan hasil belajar fisika siswa pada kelompok siswa yang mempunyai tingkat aktivitas tinggi dan rendah?

3. Apakah ada interaksi tingkat aktivitas siswa yang diajar dengan menggunakan model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen riil dan laboratorium virtual dengan model pembelajaran Direct Instrusction (DI) terhadap peningkatan hasil belajar fisika siswa?

1.5 Tujuan Penelitian

Berdasarkan uraian latar belakang masalah, identifikasi masalah dan rumusan masalah di atas, maka tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Untuk menganalisis perbedaan peningkatan hasil belajar fisika siswa yang

diajar dengan menggunakan model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen riil dan laboratorium virtual dengan model pembelajaran Direct Instrusction (DI)

2. Untuk menganalisis perbedaan peningkatan hasil belajar fisika siswa pada kelompok yang mempunyai aktivitas rendah dan aktivitas tinggi

3. Untuk menganalisis interaksi tingkat aktivitas siswa yang diajar dengan menggunakan model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen riil dan laboratorium virtual dengan model pembelajaran Direct Instrusction (DI) terhadap peningkatan hasil belajar fisika.

1.6 Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat sebagai berikut:

1. Secara teoritis dapat memperkaya data ilmiah dan sebagai rujukan bagi peneliti lanjutan yang berminat dalam mendalami permasalahan yang sama

2. Memberikan gambaran pada pelaksanaan pendidikan tentang penerapan

khususnya model pembelajaran inkuiri terbimbing dan pengaruhnya terhadap peningkatan hasil belajar fisika siswa

3. Membantu guru dalam mengambil langkah yang diperlukan untuk mencari solusi dalam kaitannya dengan masalah-masalah pelajaran yang berhubungan dengan peningkatan hasil belajar siswa

4. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi tentang efek model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen riil dan laboratorium virtual terhadap aktivitas dan peningkatan hasil belajar fisika siswa.

1.7 Defenisi Operasional

Defenisi operasional merupakan suatu defenisi yang diberikan kepada suatu variabel dengan cara memberikan arti atau memberikan suatu operasional yang diperlukan untuk mengukur variabel. Dalam penelitian ini, digunakan istilah-istilah sebagai berikut:

1. Model pembelajaran inkuiri terbimbing merupakan suatu rangkaian kegiatan pembelajaran yang melibatkan secara maksimal seluruh kemampuan siswa untuk mencari dan menyelidiki secara sistematik, kritis, logis dan analitis, sehingga mereka dapat merumuskan sendiri penemuannya dengan penuh percaya diri (Gulo,2008 dalam Nugroho. S, 2012).

2. Eksperimen riil merupakan suatu cara di mana murid bersama-sama

mengerjakan sesuatu latihan atau percobaan untuk mengetahui pengaruh atau akibat dari sesuatu aksi. Melalui eksperimen riil siswa mempelajari fakta, gejala, konsep, prinsip, hukum dan lain sebagainya. Sehingga selain memperoleh pengetahuan kognitif juga dapat keterampilan/kinerja dan dapat menerapkan pengetahuan dan keterampilan tersebut pada situasi yang baru serta memperoleh sikap ilmiah (Susiandari, 2012). Dalam eksperimen riil

siswa dituntut untuk melakukan eksperimen langsung di laboratorium sesuai dengan penuntun praktikum yang diberikan oleh guru.

3. Laboratorium virtual merupakan sebuah metode yang dapat digunakan sebagai

kolaborasi eksperimen dalam penelitian atau keterampilan dalam belajar dimana kegiatas eksperimen didistribusikan dengan menggunakan simulasi atau teknologi komputer. Metode eksperimen menggunakan laboratorium virtual dibuat termasuk dalam kategori laboratorium virtual hibrida (hybrid

virtual laboratory) yang merupakan perpaduan antara pengembangan berbasis

teori dan eksperimen. Dalam hal ini, laboratorium virtual yang digunakan sebagai ekperimen yaitu berupa software softaware simulasi Virtual Physics Labs.

4. Model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen riil dan

laboratorium virtual menitikberatkan pada pengembangan tingkat berfikir siswa yang dilandaskan pada pengalaman dan keterlibatan langsung terhadap suatu permasalahan dengan menggunakan fasilitas dan proses laboratorium yang dapat dipraktekkan secara langsung kemudian disimulasikan secara digital. Model pembelajaran inkuiri terbimbing memiliki sintaks atau tahapan sebagai berikut: guru menghadapkan siswa pada suatu masalah, siswa mengumpulkan informasi, eksperimen, merumuskan atau mengorganisir data yang terakhir mengadakan analisa tentang proses inkuiri. Pelaksanaan model pembelajaran inkuiri terbimbing menggunakan laboratorium virtual diamati oleh observer dengan menggunakan lembar observasi.

5. Model pembelajaran langsung (Direct Instruction) merupakan model

pembelajaran yang berpusat pada guru. Secara khusus dirancang untuk menunjang proses belajar siswa yang berkaitan dengan pengetahuan deklaratif dan pengetahuan prosedural terstruktur dengan baik yang dapat diajarkan dengan pola kegiatan yang bertahap (Arends dalam Deo 2013)

6. Hasil belajar merujuk pada prestasi belajar yang didefenisikan sebagai penguasaan konsep pengetahuan atau keterampilan yang dikembangkan pada selama pembelajaran, lajimnya ditunjukkan degan nilai tes atau angka yang diberikan guru. Tingkat penguasaan pengetahuan ini terdiri dari ranah atau

domain kognitif dan keterampilan proses psikomotorik, yang artinya keterampilan untuk mendapatkan konsep baru, dan untuk memperolehnya siswa dituntut untuk dapat menemukan sendiri konsep tersebut dengan bantuan atau bimbingan guru.

7. Aktivitas belajar siswa merupakan salah satu faktor yang dapat memengaruhi keberhasilan pada model pembelajaran inkuiri terbimbing menggunakan laboratoriun virtual. Untuk pembelajaran fisika pada materi dinamika fluida, aktivitas belajar menentukan prestasi belajar fisika siswa. Apabila tingkat aktivitas belajar yang dimiliki siswa tinggi maka prestasi belajar siswa tersebut tinggi, sebaliknya apabila tingkat aktivitas belajar siswa rendah maka pretasi belajar siswa rendah. Penilaian tingkat aktivitas belajar fisika siswa dilihat dengan menggunakan lembar observasi selama pembelajaran berlangsung.

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan

Berdasarkan pengolahan data dan pembahasan hasil penelitian yang dilakukan, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Terdapat perbedaan yang signifikan antara gain hasil belajar atau peningkatan hasil belajar fisika siswa yang diajar dengan menggunakan model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen riil dan laboratorium virtual dibandingkan dengan siswa yang diajar dengan menggunakan model pembelajaran langsung (Direct Instruction). Dari hasil ini dapat disimpulkan bahwa model Inkuiri Terbimbing lebih baik dari model DI dalam meningkatkan gain hasil belajar fisika siswa.

2. Terdapat perbedaan yang signifikan antara gain hasil belajar atau peningkatan hasil belajar fisika siswa yang memiliki aktivitas tinggi dan aktivitas rendah. Dari hasil ini dapat disimpulkan bahwa siswa yang tingkat aktivitasnya tinggi memiliki hasil belajar fisika yang lebih baik dan siswa yang tingkat aktivitasnya rendah memiliki hasil belajar fisika yang rendah.

3. Terdapat interaksi yang signifikan antara model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen riil dan laboratorium virtual dengan model pembelajaran langsung (Direct Instruction) dengan tingkat aktivitas terhadap gain hasil belajar atau peningkatan hasil belajar fisika siswa. Dari hasil ini dapat disimpulkan bahwa interaksi terjadi pada kelas DI dimana pada tingkat aktivitas tinggi dan tingkat aktivitas rendah, hasil belajarnya adalah sama. Yang artinya, model lebih dominan dibandingkan dengan aktivitasnya.

5.2 Saran

Berdasarkan simpulan yang telah dikemukakan diatas, sesuai dengan hasil penelitian yang didapatkan, maka peneliti memberikan saran sebagai berikut : 1. Dalam pembelajaran fisika khususnya pokok bahasan dinamika fluida, guru

dapat menggunakan media komputer berupa laboratorium virtual untuk menggantikan praktikum yang tidak dapat dilaksanakan di sekolah.

2. Guru hendaknya memiliki kemampuan dan pengetahuan untuk merancang pembelajaran praktikum melalui program komputer khususnya simulasi (laboratorium virtual), sehingga dapat digunakan sebagai alat bantu dalam menstransfer materi pelajaran kepada siswa.

3. Laboratorium virtual dapat diterapkan pada pokok bahasan yang

membutuhkan praktikum untuk memberikan gambaran yang lebih jelas tentang hasil praktikum.

Tempat Tanggal Lahir : Teluk Pule, 03 November 1987

Nim : 8116176004

Program Studi : Magister Pendidikan Fisika

Jenjang Studi : S2

Fakultas : Pascasarjana UNIMED

Ijazah Memasuki Program Studi : Pendidikan Fisika, UNIMED

Tanggal Lulus (Ujian Tesis) : 27 Juni 2013

Indeks Prestasi : 3.72

Alamat Setelah Lulus : Jl. Kenari VII No. 194 Perumnas Mandala

Telepon : 085262879238

Kode Pos : 20222

Nama Ayah : Lassen Simbolon

Nama Ibu : Rukiah Dahliah Malau

Alamat Orang Tua : Jl. Kenari VII No. 194 Perumnas Mandala

Telepon : 082167850184

Kode Pos : 20222

Judul Tesis Tanggal Seminar Proposal

Efek Model Pembelajaran Inkuiri

Terbimbing Berbasis Eksperimen Riil dan Laboratorium Virtual Terhadap Aktivitas dan Hasil Belajar Fisika Siswa SMA Methodist 1 Medan

4 April 2013

Tanggal Mulai Penelitian 22 April 2013 Tanggal Ujian Tesis

27 Juni 2013 Dosen Pembimbing Tesis 1. Prof. Dr. Sahyar , M.S., M.M.

2. Dr. Retno Dwi Suyanti, M.Si

Medan, 02 Agustus 2013

DEDI HOLDEN SIMBOLON NIM: 8116176004

Pas Photo 3 x 4 hitam Putih

Nama Sekolah : SMA Methodist 1 Medan Mata Pelajaran : Fisika

Kelas/Semester : XI/2

Standar Kompetensi : 2. Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah

No Kompetensi Dasar

Materi

Pembelajaran Kegiatan Pembelajaran Indikator Penilaian

Alokasi Waktu

Sumber Belajar 2.2 Menganalisis

hukum-hukum yang

berhubungan dengan fluida statik dan dinamik serta penerapannya dalam

kehidupan sehari-hari.

Fluida Statis - Melakukan tanya jawab untuk menjelaskan pengertian fluida. - Melakukan tanya jawab untuk

menjelaskan tekanan yang terjadi dalam fluida.

- Melakukan pengamatan untuk mengetahui tekanan yang terjadi pada fluida statik. - Melakukan diskusi untuk

memformulasikan tekanan hidrostatik.

- Melakukan diskusi untuk memformulasikan tekanan atmosfer.

- Melakukan diskusi untuk memberikan beberapa contoh penerapan dalam teknologi yang berkaitan dengan pemanfaatan tekanan hidrostatik dan tekanan

-Menjelaskan dan memformulasikan tekanan hidrostatik. -Menjelaskan dan

memformulasikan tekanan atmosfer. -Memformulasikan

hukum dasar fluida statik.

-Menerapkan hukum dasar fluida statik pada masalah fisika sehari-hari.

-Menjelaskan dan menganalisis

peristiwa yang berkaitan dengan tegangan permukaan. -Menjelaskan dan

menganalisis

-Kuis -Tes tertulis -Tes keterampilan -Pengamatan keaktifan siswa pada saat tanya jawab atau diskusi, kinerja keterampilan dalam peragaan atau percobaan -Pengamatan sikap dan tingkah laku siswa dalam kegiatan

Jam Pelajaran Buku Kajian Konsep Fisika XI B Erlangga (Martin

Kanginan) Buku Kajian Konsep Fisika XI B Esis Alat-alat: neraca pegas, gelas ukur, beban, air, potongan kayu, telur, garam dapur

Sarana/media: Power point dan software

yang berkaitan dengan tekanan hidrostatik dan tekanan atmosfer.

- Melakukan tanya jawab untuk menjelaskan hukum-hukum dasar yang terdapat dalam fluida statis.

- Melakukan pengamatan untuk mengetahui dan membuktikan hukum Pascal dalam fluida statis.

- Melakukan diskusi kelas untuk memformulasikan hukum Pascal.

- Melakukan diskusi untuk menjelaskan berbagai contoh penerapan hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari.

- Melakukan pengamatan untuk mengetahui dan membuktikan hukum Archimedes.

- Melakukan diskusi untuk memformulasikan hukum Archimedes.

- Melakukan diskusi untuk menjelaskan beberapa peristiwa yang berkaitan dengan hukum Archimedes.

- Melakukan diskusi kelompok untuk menyelesaikan persoalan yang berkaitan dengan hukum Pascal dan hukum Archimedes.

statik.

-Menerapkan hukum dasar fluida statik pada masalah fisika sehari-hari.

- Melakukan pengamatan yang berkaitan dengan peristiwa tegangan permukaan.

- Melakukan diskusi kelas untuk merumuskan tegangan permukaan.

- Melakukan tanya jawab untuk menjelaskan gejala kapilaritas. - Melakukan pengamatan untuk mengetahui gejala kapilaritas. - Melakukan diskusi untuk

menganalisis dan merumuskan adanya gejala kapilaritas. - Melakukan diskusi kelompok

untuk membahas persoalan yang berkaitan dengan tegangan permukaan dan gejala kapilaritas.

- Mengerjakan kuis.

Fluida Dinamis - Melakukan tanya jawab untuk menjelaskan fluida bergerak dan hukum-hukum yang mendasarinya.

- Melakukan demonstrasi di depan kelas untuk mengamati sifat-sifat dari fluida bergerak. - Melakukan diskusi kelas untuk memformulasikan persamaan kontinuitas dan hukum Bernoulli.

- Melakukan pengamatan dan diteruskan dengan diskusi

-Memformulasikan hukum dasar fluida dinamik.

-Menerapkan hukum dasar fluida dinamik pada masalah fisika sehari-hari.

-Menjelaskan dan memformulasikan viskositas suatu fluida.

-Menjelaskan dan memformulasikan Alat-alat: selembar kertas,kaleng bekas, gelas ukur, stopwatch, meteran

- Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan beberapa peristiwa keseharian yang berkaitan dengan materi yang dipelajari.

- Siswa melakukan diskusi kelompok untuk membahas persoalan yang berkaitan dengan materi yang telah dipelajari.

- Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan beberapa peristiwa keseharian.

- Melakukan diskusi kelompok untuk membahas persoalan yang berkaitan dengan materi yang telah dipelajari. Mengerjakan kuis.

1. Judul : Tekanan Hidrostatis dan tekanan Atmosfer

2. Standar Kompetensi : Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah

3. Kompetensi Dasar : Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statis dan dinamis serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

4. Indikator Pembelajaran

a. Menjelaskan dan memformulasikan tekanan hidrostatis.

b. Menjelaskan dan memformulasikan tekanan atmosfer.

c. Menghitung tekanan hidrostatis dan tekanan atmosfer suatu fluida d. Memformulasikan hukum dasar fluida statis.

e. Menerapkan hukum dasar fluida statis pada masalah fisika sehari-hari.

5. Tujuan Pembelajaran

Setelah pembelajaran selesai, siswa dapat:

a. Menjelaskan dan memformulasikan tekanan hidrostatis.

b. Menjelaskan dan memformulasikan tekanan atmosfer.

c. Menghitung tekanan hidrostatis dan tekanan atmosfer suatu fluida d. Memformulasikan hukum dasar fluida statis.

e. Menerapkan hukum dasar fluida statis pada masalah fisika sehari-hari.

6. Materi

Secara makroskopik, materi dapat digolongkan ke dalam benda padat dan fluida. Fluida adalah suatu zat yang dapat memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk ketika ditekan yang dapat mengalir. Zat yang termasuk fluida adalah zat cair dan gas. Molekul-molekul di dalam fluida mempunyai kebebasan lebih besar untuk bergerak sendiri-sendiri. Dalam zat cair, gaya interaksi antara molekul-molekul yang disebut gaya kohesi masih cukup besar, karena jarak antara molekul-molekul tidak terlalu besar. Akibatnya zat cair masih tampak sebagai satu kesatuan, kita masih dapat melihat batas-batas zat cair. Selain itu, zat cair tidak mudah dimampatkan. Lain halnya dengan gas, molekul-molekul gas dapat dianggap sebagai suatu sistem partikel bebas dimana gaya kohesi antara molekul sangat kecil.

fluida statis adalah: tekanan hidrostatis, hukum pascal, hukum archimedes, tegangan permukaan cair dan kapilaritas. (Tipler, 1998).

A. FLUIDA STATIS

Fluida statis adalah fluida yang tidak mengalami perpindahan bagian-bagiannya. Pada keadaan ini, fluida statis memiliki sifat-sifat seperti memiliki tekanan dan tegangan permukaan.

1. TEKANAN HIDROSTATIS

Tekanan (P) adalah gaya yang bekerja tiap satuan luas. Dalam Sistem Internasional (SI), satuan tekanan adalah N/m2, yang disebut juga dengan pascal (Pa). Gaya F yang bekerja pada permukaan seluas A dengan arah tegak lurus pada permukaan, besarnya tekanan pada permukaan bidang tersebut adalah :

P =F

A… … …. 1 Dimana:

P = Tekanan (N/m2) F = Gaya (N),

A = Luas permukaan (m2).

Tekanan yang dihasilkan oleh fluida (berat fluida) disebut tekanan hidrostatis. Sifat tekanan hidrostatis :

1. Tekanan menyebar ke segala arah

2. Semakin ke bawah fluida semakin besar tekanannya. Perhatikan gambar 1 berikut :

P0 menunjukkan tekanan di bagian atas fluida (tekanan udara) dan P menunjukkan tekanan

pada kedalaman h, maka besarnya gaya keatas yang disebabkan oleh perbedaan tekanan ini adalah: P.A - P0.A. Besarnya tekanan pada kedalaman h dapat diperoleh dari :

P. A−P₀ = ρ. g. h. A Atau

P = P0+ρ. g. h… … … …. (2) Dimana :

P = tekanan pada kedalaman h (Pa) P0 = tekanan di permukaan (Pa)

h = kedalaman (m)

g = percepatan gravitasi (m/s2)

ρ = massa jenis (kg/m3)

Jadi tekanan P pada kedalaman h selalu lebih besar daripada tekanan P0 pada

permukaannya. Titik-titik di dalam fluida yang mempunyai kedalaman yang sama selalu mempunyai tekanan yang sama, tidak bergantung pada bentuk bejana. Pernyataan ini dikenal dengan nama Hukum Utama Hidrostatis. Persamaan secara matematis ditulis :

∆P = P−P₀ = ρ. g. h… … … …. 3

Dimana, ΔP = selisih tekanan

Misalnya kita akan menentukan massa jenis minyak dengan pipa U. Mula-mula pipa U diisi air yang massa jenisnya telah diketahui sebagai pembanding, Lalu pada kaki kiri dituangkan zat cair yang akan dihitung massa jenisnya. Sesuai dengan hukum utama hidrostatis maka titik A dan titik B memiliki tekanan yang sama yakni PA = PB (karena

keduanya berada dalam air dan berada pada satu bidang datar). Titik A berada dalam zat air pada kedalaman hA dan titik B berada dalam zat cair yang akan dihitung massa jenisnya

(minyak) pada kedalaman hB, sehingga berlaku:

ρ_f. g. hB =ρ_air. g. hA… … … … …. 4 Sehingga dapat dihitung massa jenis zat cair (minyak) tersebut :

ρ_f =hA hB

manometer tabung terbuka, seperti diperlihatkan pada Gambar 3 di bawah.

Gambar 3. Manometer Tabung Terbuka

Manometer tersebut digunakan untuk mengukur tekanan tera yang terdiri dari sebuah tabung yang berbentuk U yang berisi cairan, umumnya mercury (raksa) atau air. Tekanan P yang terukur adalah berhubungan dengan perbedaan tinggi permukaan air antara dua sisi tabung, yakni:

P−P0 =ρ. g. h… … … …. 6 Dimana:

P0 = Tekanan atmosfir Ρ = Massa jenis fluida.

Jadi tekanan tera, P –P0 adalah sebanding dengan perbedaaan tinggi dari kolom-kolom cairan

di dalam tabung U.

Tekanan atmosfir dapat diukur dengan alat jenis manometer raksa dengan salah satu ujung tabung tertutup, seperti pada Gambar 4 di bawah ini:

Dengan demikian dari persamaan 2.5 diperoleh tekanan atmosfir adalah P0 =ρ. g. h.

Tekanan atmosfir disuatu titik secara numerik adalah sama dengan berat kolom udara sebanyak satu satuan luas penampang yang membentang dari titik tersebut ke puncak atmosfir. Maka tekanan atmosfir di suatu titik akan berkurang dengan ketinggian. Dari hari ke hari akan ada variasi-variasi tekanan atmosfir karena atmosfir tersebut tidaklah statis. Kolom raksa di dalam barometer akan mempunyai tinggi sebesar kira-kira 76 cm di permukaaan laut yang berubah dengan tekanan atmosfir.

Suatu tekanan yang ekuivalen dengan tekanan yang dikeluarkan oleh 76 cm raksa pada suhu 00C di bawah gravitasi standar, g = 9,8 m/s2, dinamakan satu atmosfir (1 atm). Massa jenis raksa pada temperatur ini adalah 13.595 kg/m3, maka satu atm adalah ekuivalen dengan:

1 atm = (13.595 kg/m3)(9,8 m/s2)(0,76 m) = 1,013 x 105) N/m2) = 1,013 x 105 Pa. Seringkali tekanan dispesifikasikan dengan memberikan tinggi kolom raksa pada suhu 0oC,

sehinggga tekanan sering dinyatakan dalam “sentimeter raksa (cm-Hg). 7. Contoh Soal

a. Suatu tempat di dasar danau memiliki kedalaman 20 m. Diketahui massa jenis air danau 1 g/cm3 , percepatan gravitasi g = 10 m/s2, dan tekanan di atas permukaan air sebesar 1 atm. Hitunglah tekanan hidrostatis di tempat tersebut!

Jawab:

Dik: h = 20 m g = 10 m/s2

ρ = 1 g/cm3 = 1000 kg/m3

P0 = 1 atm = 1.013 x 105 pa

Dit: Ph= ……?

Penyelesaian:

=

= 1000 3 .10 2 .20

= 200.000 Pa = 2 105 Pa

a. Berat peti

b. Tekanan maksimum peti pada tanah c. Tekanan minimum peti pada tanah

Jawab:

Dik: Volume peti = 24 m3 ρpeti = 3000 kg/m3

g = 10 m/s2

Dit: - mpeti= ……?

-Pmax = …….?

-Pmin= …..?

Penyelesaian: -Massa peti

= = 3000 3 .24 3 . 10 2 = 72 104� -Tekanan maksimum peti terhadap lantai.

(Ambil luas lantai yang lebih sempit. A = 2 m x 3 m = 6 m2), sehingga:

= � =

72 104�

6 2 = 12 10

4_�/ 2 -Tekanan minimum petu terhadap lantai.

(Ambil luas lantai yang lebih luas. A = 3 m x 4 m = 12 m2), sehingga:

= � =

72 104�

12 2 = 6 10

4_�/ 2 8. Latihan/tes/Simulasi

a. Sebuah bejana berbentuk tabung mengandung lapisan minyak 0,25 m yang

mengapung diatas air yang kedalamannya 1 m. Jika massa jenis minyak 600 kg/m3 dan massa jenis air 1000 kg/m3.(a). berapakah tekanan gauge pada bidang batas minyak-air. (b). Berapa tekanan gauge pada dasar tabung?

percepatan gravitasi bumi g = 9,8 m/s2

c. Jelaskan konsep dasar dari hidrostatis. Apa yang anda ketahui tentang tekanan gauge dan tekanan mutlak.

d. Hitunglah tekanan pada kedalamam 5 m dalam sebuah sungai, jika tekanan atmosfer

udara dipermukaan danau: (a) diperhitungkan, dan (b) diabaikan. Massa jenis air = 1000 kg/m3

e. Suatu wadah berisi air raksa, dengan massa jenis 13.600 kg/m3 setinggi 76 cm. (a). Berapa tekanan hidrostatis yang bekerja pada dasar wadah tersebut

(b). Berapa tinggi air yang setara dengan tekanan hidrostatis tersebut

9. Daftar Pustaka

Halliday dan Resnick, (1991). Fisika jilid 1 (Terjemahan). Jakarta: Penerbit Erlangga. Foster, B. (1997). Fisika 2 SMU. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Gibbs, K, (1990). Advanced Physics. New York: Cambridge University Press. Martin Kanginan, (2006). Fisika XI SMU. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Munasir. (2004). Fluida Statis. Bagian Proyek Pengembangan Kurikulum Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar Dan Menegah Departemen Pendidikan Nasional

KELAS KONTROL

Sekolah : SMA METHODIST 1 MEDAN

Kelas / Semester : XI (Sebelas) / Semester 2

Mata Pelajaran : Fisika

Pertemuan : 1 (Pertama)

Alokasi Waktu : 2 x 45 menit

STANDAR KOMPETENSI

2. Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah

KOMPETENSI DASAR

2.2. Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statis dan dinamisserta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

INDIKATOR PEMBELAJARAN

a. Menjelaskan dan memformulasikan tekanan hidrostatis.

b. Menjelaskan dan memformulasikan tekanan atmosfer.

c. Menghitung tekanan hidrostatis dan tekanan atmosfer suatu fluida d. Memformulasikan hukum dasar fluida statis.

e. Menerapkan hukum dasar fluida statis pada masalah fisika sehari-hari. A. TUJUAN PEMBELAJARAN

Setelah pembelajaran selesai, siswa dapat:

a. Menjelaskan dan memformulasikan tekanan hidrostatis.

b. Menjelaskan dan memformulasikan tekanan atmosfer.

c. Menghitung tekanan hidrostatis dan tekanan atmosfer suatu fluida d. Memformulasikan hukum dasar fluida statis.

e. Menerapkan hukum dasar fluida statis pada masalah fisika sehari-hari. B. MATERI AJAR

1. Tekanan Hidrostatis

2. Tekanan Atmosfer

C. MODEL PEMBELAJARAN Model : Direct Instuction (DI)

Fase Metode

Bahan Media waktu Sumber Belajar

Guru Siswa

Fase 1 (Fase Orientasi)

Pendahuluan

- Guru mengucapkan salam

pembuka kepada siswa

- Guru menunjuk salah satu

siswa memimpin berdoa,

memeriksa kehadiran siswa, kebersihan dan kerapian kelas.

- Guru memberikan motivasi

dan arahan kepada siswa

menyangkut indikator dan

tujuan pembelajaran

- Guru memberikan pertanyaan

pembukaan berkaitan dengan

tekanan hidrostatis dan

tekanan atmosfer

Pendahuluan

- Siswa memberi salam

kepada guru dan

menjawab kehadiran

- Siswa memimpin

berdoa, memeriksa

kehadiran siswa,

kebersihan dan

kerapian kelas.

- Siswa memperhatikan

penjelasan guru

- Memberikan pendapat

Ceramah Tanya Jawab 10‟ Fase 2 (Mendemonstrasi kan pengetahuan atau keterampilan) Kegiatan Inti

- Guru menjelaskan mengenai

pengertian fluida statis dan

menjelaskan tekanan

hidrostatis dan tekanan

atmosfer

- Guru melibatkan peserta didik untuk mencari informasi yang luas tentang fluida statis dan

menjelaskan tekanan

hidrostatis dan tekanan

atmosfer dari berbagai sumber (buku dan internet)

Kegiatan Inti

- Siswa mendengarkan

penjelasan guru

mengenai fluida statis

dan menjelaskan

tekanan hidrostatis

dan tekanan atmosfer

- Siswa mencari

informasi sebanyak-banyaknya mengenai

fluida statis dan

menjelaskan tekanan

hidrostatis dan

tekanan atmosfer Ceramah Diskusi Tanya Jawab Papan tulis Spidol Bahan ajar dalam bentuk Power Point

15„ Buku Kajian

Konsep Fisika

XI B Erlangga (Martin

Kanginan)

Buku Kajian

Konsep Fisika

praktik dengan bimbingan)

- Guru memberikan bimbingan

praktik serta langkah-langkah dan membagikan LKS kepada siswa

digunakan untuk

melakukan percobaan

- Siswa melakukan

percobaan sesuai

konsep atau tema

yang diberikan oleh guru.

- Siswa melakukan

pengamatan untuk

mengetahui dan

membuktikan tekanan

hidrostatis dan

tekanan atmosfer

dalam fluida statis.

- Siswa melakukan

diskusi untuk

memformulasikan

tekanan hidrostatis

dan tekanan atmosfer.

- Siswa melakukan

diskusi kelompok

untuk membahas

persoalan yang

berkaitan dengan

tekanan hidrostatis

dan tekanan atmosfer.

- Siswa membuat

laporan hasil

praktikum.

LKS XI B Erlangga

(Martin Kanginan)

Buku Kajian

Konsep Fisika

XI B Esis

LKS Tekanan

pemahaman siswa dan memberikan

umpan balik)

praktikum dari setiap

kelompok

- Guru memberikan kesimpulan

tentang tekanan hidrostatis dan tekanan atmosfer, diteruskan

dengan pemberian tugas

mandiri, tugas kelompok,

membaca dan memahami

materi berikutnya

laporan praktikum

mereka

- Siswa mencatat dan

mendengarkan penjelasan guru

Tanya Jawab

Fase 5 (Latihan mandiri)

- Guru memberikan tugas-tugas

mandiri berupa soal kepada

siswa untuk meningkatkan

pemahamannya terhadap

materi yang telah mereka pelajari.

- Siswa mengerjakan

soal yang diberikan oleh guru.

Buku Kajian Konsep Fisika XI B Esis

LKS : Percobaan formulasi tekanan hidrostatis dan tekanan atmosfer

Sarana : Bahan ajar dalam bentuk power point

F. PENILAIAN HASIL BELAJAR

Pengamatan keaktifan belajar siswa dalam menjawab pertanyaan saat melakukan tanya jawab atau diskusi, kinerja keterampilan dalam melakukan peragaan (demonstrasi) serta penilaian sikap, minat dan tingkah laku siswa di dalam kelas.

1. Teknik Penilaian: - Tes tertulis

- Penugasan

- Tes unjuk kerja

2. Bentuk Instrumen:

- Presentasi di depan kelas

- Tes Keterampilan (psikomotorik)

- Afektif

- Tugas

3. Instrumen Soal

Mengetahui,

Kepala Sekolah SMA Methodist-1 Medan Guru Fisika

Drs. Bintoni Simatupang Dedi Holden Simbolon

TEKANAN HIDROSTATIS

Kelompok :

Nama Anggota Kelompok :

1. Tujuan

Membuktikan berlakunya hukum pokok hidrostatis dengan menggunakan rumus tekanan

p = ρhg

2. Alat dan Bahan

No Nama Alat dan Bahan Jumlah

1 Botol air mineral berukuran 1,5 L 1 buah

2 Paku (5cm) 1 buah

3 Korek api 1 buah

4 Isolasi 1 buah

5 Pensil 1 buah

6 Air Secukupnya

3. Prosedur Kerja

a. Memberikan tanda empat posisi lubang pada botol aqua dengan ketinggian yang sama

b. Melubangi tanda pensil dengan meggunakan paku yang telah dipanaskan.

c. Membuat lubang dengan diameter hampir sama.

d. Menutup tiap lubang dengan isolasi.

e. Mengisi botol dengan air. Lalu membuka plester dan mengamati kekuatan pancaran.

f. Mengulangi prosedur di atas dengan memberikan ketinggian lubang yang berbeda.

g. Mengamati perbedaan yang terjadi dengan percobaan pertama.

4. Tabel Pengamatan Percobaan

ke-

Ketinggian lubang dari dasar

Ketinggian permukaan air dari lubang

Panjang pancaran air

1 7 cm

2 14 cm

3 21 cm

5. Pertanyaan

a. Bagaimanakah kekuatan pancaran air yang keluar dari masing-masing lubang?

b. Hitunglah berapa besar tekanan hidrostatisnya! c. Tuliskan kesimpulan dari hasil pengamatan Anda!

(RPP)

KELAS EKSPERIMEN

Sekolah : SMA METHODIST 1 MEDAN

Kelas / Semester : XI (Sebelas) / Semester 2

Mata Pelajaran : Fisika

Pertemuan : 1 (Pertama)

Alokasi Waktu : 2 x 45 menit

STANDAR KOMPETENSI

2. Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah

KOMPETENSI DASAR

2.2. Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statis dan dinamisserta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

INDIKATOR PEMBELAJARAN 1. Kognitif

a. Produk

- Menjelaskan dan memformulasikan tekanan hidrostatis.

- Menjelaskan dan memformulasikan tekanan atmosfer.

- Menghitung tekanan hidrostatis dan tekanan atmosfer suatu fluida - Memformulasikan hukum dasar fluida statis.

- Menerapkan hukum dasar fluida statis pada masalah fisika sehari-hari. b. Proses

- Disediakan LKS, peserta didik dapat melaksanakan percobaan seperti petunjuk LKS

- Mengambil data dan dapat mengamati, menganalisis, dan menyimpulkan hasil percobaan

Menunjukkan perilaku berkarakter, meliputi teliti, jujur, tanggung jawab, peduli lingkungan hidup, hati-hati, bekerja sama, menghargai pendapat teman

b. Keterampilan Sosial

Menunjukkan kemampuan keterampilan sosial, meliputi : bertanya, mengajukan pendapat, mempertahankan argumen, menjadi pendengar yang baik, berkomunikasi

3. Psikomotorik Siswa dapat:

a. Menggunakan media pembelajaran berbasis ICT untuk melakukan praktikum virtual

b. Mengoperasikan software Simulasi Virtual Physics Labs

c. Mengkomunikasikan data, mempresentasikan, serta mempresentasikan hasil

percobaan

A. TUJUAN PEMBELAJARAN 1. Kognitif

a. Produk

Setelah pembelajaran selesai siswa mampu:

- Menjelaskan dan memformulasikan tekanan hidrostatis.

- Menjelaskan dan memformulasikan tekanan atmosfer.

- Menghitung tekanan hidrostatis dan tekanan atmosfer suatu fluida - Memformulasikan hukum dasar fluida statis.

- Menerapkan hukum dasar fluida statis pada masalah fisika sehari-hari. b. Proses

Setelah pembelajaran selesai siswa mampu:

- Melaksanakan percobaan seperti petunjuk LKS

- Mengambil data dan dapat mengamati, menganalisis, dan menyimpulkan hasil percobaan

2. Afektif

Setelah pembelajaran selesai siswa mampu:

- Menunjukkan perilaku berkarakter, meliputi teliti, jujur, tanggung jawab, peduli lingkungan hidup, hati-hati, bekerja sama, menghargai pendapat teman

3. Psikomotorik

Setelah pembelajaran selesai siswa mampu

a. Menggunakan media pembelajaran berbasis ICT untuk melakukan praktikum virtual

b. Mengoperasikan software Simulasi Virtual Physics Labs

c. Mengkomunikasikan data, mempresentasikan, serta mempresentasikan hasil

percobaan

B. MATERI AJAR 1. Fluida statis

2. Tekanan Hidrostatis

3. Tekanan atmosfer

C. MODEL PEMBELAJARAN

1. Model : Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing

Fase Metode

Bahan Media waktu Sumber Belajar

Guru Siswa

Fase I (Tahap Penyajian

Masalah)

Pendahuluan

- Guru mengucapkan salam

pembuka kepada siswa

- Guru memberikan motivasi dan arahan kepada siswa menyangkut indikator dan tujuan pembelajaran - Guru membagi siswa ke dalam

beberapa kelompok

- Guru memusatkan perhatian

siswa pada suatu materi melalui serangkaian demonstrasi

- Guru memberikan permasalahan

kepada siswa berkaitan dengan tekanan hidrostatis dan tekanan

atmosfer misalnya “Apakah

massa benda dapat

mempengaruhi tekanan air?”

Pendahuluan

- Memberi salam

guru dan menjawab kehadiran

- Memberikan

pendapat

- Bergabung dengan

kelompoknya

Ceramah Tanya Jawab

10‟

Fase 2 (Tahap Pengumpulan dan Verivikasi

Data)

Kegiatan Inti

- Guru meminta siswa untuk

mengumpulkan informasi yang

berhubungan dengan

permasalahan yang diajukan

- Guru meminta siswa membuat

jawaban sementara (hipotesis)

- Guru memberikan pengarahan

untuk melakukan praktikum riil dan membagikan LKS 1 kepada siswa

Kegiatan Inti

- Memperhatikan

sambil mencatat

penjelasan guru

- Siswa memberikan

pendapat

- Siswa melakukan

praktkum riil sesuai dengan petunjuk Ceramah Tanya Jawab Kerja Kelompok Tanya Jawab Terlampir dalam LKS 1 (Riil) 10 „ 25‟

Buku Kajian

Konsep Fisika

XI B Erlangga (Martin

Kanginan)

Buku Kajian

Konsep Fisika

Fase 3 (Tahap Pengumpulan Data Melalui Eksperimen) Fase 4 (Tahap Perumusan dan Pengolahan Data)

setiap kelompok untuk

membandingkan

- Guru membimbing siswa dalam

melakukan praktikum dan

simulasi virtual tentang tekanan hidrostatis dan tekanan atmosfer

- Guru memantau setiap anggota

kelompok dan membimbing

mereka dalam melakukan

praktukum dan simulasi

- Guru memberikan kesempatan

kepada siswa dalam mengola serta menganalisis data hasil simulasi mereka dan menjawab pertanyaan diskusi yang ada dalam LKS

menggunakan software simulasi

- Mengerjakan LKS 2

sesuai dengan

instruksi

- Menganalisis data dan

menjawab pertanyaan

percobaan dan

simulasi di dalam

LKS 1 dan 2

Tanya Jawab Kerja kelompok Diskusi Eksperimen Diskusi LKS 2 (Virtual) Lembar kerja siswa (LKS) simulasi Virtual Physics Labs

Buku Kajian

Konsep Fisika

XI B Erlangga (Martin

Kanginan)

Buku Kajian

Konsep Fisika

XI B Esis

Fase 5 (Tahap Analisis Proses Inkuiri) Kegiatan Akhir

- Guru meminta siswa untuk

menyajikan atau

mempresentasikan hasil

penemuan mereka terhadap

pertanyaan dan hasil simulasi mereka di depan kelas

Kegiatan Akhir

- Salah satu

kelompok mempresentasikan hasil simulasinya Ceramah dan Tanya jawab

15‟ Buku Kajian

Konsep Fisika

XI B Erlangga (Martin

Kanginan)

Buku Kajian

Konsep Fisika

dan memberikan penekanan

mengenai tentang tekanan

hidrostatis dan tekanan atmosfer

- Guru meminta siswa untuk

mengumpulkan hasil laporan

masing-masing kelompok

mencatat penjelasan guru

Buku Kajian Konsep Fisika XI B Esis

LKS : simulasi tekanan hidrostatis dan tekanan atmosfer

Sarana/Media : bahan ajar berupa power point

F. PENILAIAN HASIL BELAJAR 1. Kognitif

a. Suatu tempat di dasar danau memiliki kedalaman 20 m. Diketahui massa jenis air danau 1 g/cm3 , percepatan gravitasi g = 10 m/s2, dan tekanan di atas permukaan air sebesar 1 atm. Hitunglah tekanan hidrostatis di tempat tersebut!

Jawab:

Dik: h = 20 m g = 10 m/s2

ρ = 1 g/cm3 = 1000 kg/m3

P0 = 1 atm = 1.013 x 105 pa

Dit: Ph= ……?

Penyelesaian:

=

= 1000 3 .10 2 .20

= 200.000 Pa = 2 105 Pa

b. Sebuah peti berukuran 2 m x 3 m x 4 m dengan massa jenis bahannya 3000 kg/m3. Jika g = 10 m/s2, hitung:

a. Berat peti

b. Tekanan maksimum peti pada tanah c. Tekanan minimum peti pada tanah

Jawab:

Dik: Volume peti = 24 m3 ρpeti = 3000 kg/m3

b. Pmin= …..?

Penyelesaian: c. Massa peti

= = 3000 3 .24 3 . 10 2 = 72 104�

d. Tekanan maksimum peti terhadap lantai.

(Ambil luas lantai yang lebih sempit. A = 2 m x 3 m = 6 m2), sehingga:

= � =

72 104�

6 2 = 12 10

4_�/ 2 e. Tekanan minimum petu terhadap lantai.

(Ambil luas lantai yang lebih luas. A = 3 m x 4 m = 12 m2), sehingga:

= � =

72 104�

12 2 = 6 10

4_�/ 2

2. Afektif

No Aspek Skor

5 4 3 2 1

1 Patuh melakukan tugas

2 Aktif dalam melaksanakan diskusi

3 Dapat bekerja sama dalam kelompok

4 Mau bertanya

5 Suka menggali informasi tentang masalah tekanan

hidrostatis dan tekanan atmosfer

Keterangan: 5 = Sangat Baik 4 = Baik

3 = Cukup Baik 2 = Kurang 1 = Buruk

1 21-25 81-100 A

2 16-20 61-80 B

3 11-15 41-60 C

4 6-10 21-40 D

5 0-5 0-20 E

2. Psikomotorik

No Aspek Yang Dinilai Skor

Menyiapkan alat dan bahan 1-3

1 Kelengkapan alat dan bahan percobaan 1

2 Ketepatan dalam menyediakan jumlah alat dan bahan percobaan 1

3 Kesesuaian penempatan alat dan bahan 1

Menyususn/merangkai alat dan bahan percobaan 1-3

1 Memegang alat dan bahan percobaan dengan benar 1

2 Mengatur posisi alat dan bahan percobaan dengan benar 1

3 Ketepatan susunan/rangkaian alat dan bahan 1

Menggunakan alat ukur 1-3

1 Mengkalibrasi alat ukur dengan benar 1

2 Menempatkan alat ukur dengan benar 1

3 Mengoperasikan alat ukur dengan benar 1

Membaca dan menuliskan skala pengukuran 1-3

1 Mengamati hasil ukur dengan benar 1

2 Mengatur skala pengukuran dengan benar 1

3 Kesesuaian nilai hasil ukur yang dituliskan dengan nilai hasil ukur yang

ditunjukkan alat ukur 1

Pedoman penilaian

No Interval Skor Interval Nilai Nilai dalam Huruf

1 12-15 81-100 A

2 9-11 61-80 B

3 6-8 41-60 C

4 3-5 21-40 D

5 0-2 0-20 E

Mengetahui,

Kepala Sekolah SMA Methodist-1 Medan Guru Fisika

Drs. Bintoni Simatupang Dedi Holden Simbolon

TEKANAN HIDROSTASIS

Kelompok :

Nama Anggota Kelompok : 1. Tujuan

a. Membuktikan berlakunya Hukum pokok Hidrostatis dengan menggunakan rumus tekanan b. Menjelaskan hubungan setiap variabel ( tekanan, gravitasi, massa jenis dan kedalaman)

Ph = ρhg P = Po + ρhg 2. Alat dan Bahan

a. Computer

b. Software simulasi PhET

3. Prosedur Kerja

a. Menginstal software simulasi PhET ke dalam computer b. Menjalankan software simulasi Fluid Pressure and Flow

c. Melakukan percobaan dan mengisi tabel pengamatan

No Massa Jenis (kg/cm3)

Gravitasi (m/s2)

Kedalaman (m)

Tekanan Di Atmosfer

(Pa)

Tekanan Di Hampa Udara(Pa)

1 1000 10.0 3

2 1000 10.0 2.5

3 1000 10.0 2

4 1000 10.0 1.5

1 700 10.0 3

2 700 10.0 2.5

3 700 10.0 2

4 700 10.0 1.5

5 700 10.0 1

No Massa Jenis (kg/cm3)

Gravitasi (m/s2)

Kedalaman (m) Tekanan Atmosfer (Pa) Tekanan Hampa Udara(Pa)

1 1400 10.0 3

2 1400 10.0 2.5

3 1400 10.0 2

4 1400 10.0 1.5

5 1400 10.0 1

No Massa Jenis (kg/cm3)

Gravitasi (m/s2)

Kedalaman (m) Tekanan Atmosfer (Pa) Tekanan Hampa Udara(Pa)

1 700 10.0 2

2 800 10.0 2

3 1000 10.0 2

4 1200 10.0 2

5 1400 10.0 2

No Massa Jenis (kg/cm3)

Gravitasi (m/s2)

Kedalaman (m) Tekanan Atmosfer (Pa) Tekanan Hampa Udara(Pa)

1 1000 0.0 2

2 1000 5.0 2

3 1000 10.0 2

4 1000 15.0 2

5 1000 20.0 2

4. Pertanyaan

a. Buktikanlah hasil pengamatan anda secara matematis, untuk membandingkan hasilnya! b. Jelaskan mengapa tekanan fluida berbeda pada setiap variasi kedalaman!

c. Jelaskan mengapa tekanan fluida berbeda pada setiap variasi massa jenis! d. Jelaskan mengapa tekanan fluida berbeda pada setiap variasi gravitasi! e. Jelaskan mengapa tekanan fluida berbeda di udara dan di hampa udara !

f. Jelaskanlah hubungan variabel tekanan dengan setiap variabel lainnya (gravitasi, massa jenis dan kedalaman)!

DOKUMENTASI PENELITIAN

Gambar 1. Kelas Eksperimen (Inkuiri Terbimbing) XI IPA – 1

Gambar 3. Siswa Sedang Melaksanakan Ujian Pretes (Kelas Eksperimen)

Gambar 5. Guru Membentuk Kelompok Belajar Siswa di Kelas

Gambar 7. Siswa sedang Melakukan Praktikum/EksperimenRiil

Gambar 9. Siswa Sedang Melaksanakan Ujian Postes (Kelas Eksperimen)