Pengembangan pemahaman siswa tentang prinsip Archimedes (peristiwa mengapung, tenggelam dan melayang) melalui pembelajaran menggunakan simulasi PhETsebuah studi kasus

PENGEMBANGAN PEMAHAMAN SISWA TENTANG

PRINSIP ARCHIMEDES (PERISTIWA MENGAPUNG,

TENGGELAM DAN MELAYANG) MELALUI

PEMBELAJARAN MENGGUNAKAN SIMULASI PhET:

SEBUAH STUDI KASUS

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan

Program Studi Pendidikan Fisika

Oleh: Veranda Nova NIM: 131424019

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

i

PENGEMBANGAN PEMAHAMAN SISWA TENTANG

PRINSIP ARCHIMEDES (PERISTIWA MENGAPUNG,

TENGGELAM DAN MELAYANG) MELALUI

PEMBELAJARAN MENGGUNAKAN SIMULASI PhET:

SEBUAH STUDI KASUS

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan

Program Studi Pendidikan Fisika

Oleh: Veranda Nova NIM: 131424019

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

iv

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN

“If you can’t fly, then run, If you can’t run, then walk, If you can’t walk, then crawl,

But whatever you do, You have to keep moving forward”

(Martin Luther King)

“Karena setiap orang yang meminta, menerima, Dan setiap orang yang mencari, mendapat,

Dan setiap orang yang mengetuk, baginya pintu dibukakan” (Lukas 11:10)

Karya kecil ini saya persembahkan untuk: Tuhan Yesus dan Bunda Maria Bapak Kadok dan Ibu Nurgia Klaudius Rangga dan Maria Mandela Keluarga besar di Linggam, Kec. Kayan Hilir, Kab. Sintang, Kalimantan Barat Keluarga besar Pendidikan Fisika Universitas Sanata Dharma

vii ABSTRAK

Nova, Veranda. 2017. Pengembangan Pemahaman Siswa tentang Prinsip Archimedes (Peristiwa Mengapung, Tenggelam dan Melayang) Melalui Pembelajaran Menggunakan Simulasi PhET: Sebuah Studi Kasus. Skripsi. Yogyakarta: Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Penelitian ini bertujuan untuk (1) mengetahui tingkat pemahaman awal siswa tentang prinsip Archimedes (mengapung, tenggelam dan melayang) (2)mengembangkan pemahaman siswa tentang prinsip Archimedes (mengapung, tenggelam dan melayang) dengan menggunakan simulasi PhET.

Penelitian ini bersifat kualitatif. Penelitian dilakukan pada bulan April 2017. Responden penelitian berjumlah enam orang siswa SMA Negeri 10 Yogyakarta. Metode pengambilan data berupa tes esai dan video proses pembelajaran. Tes esai yang digunakan berjumlah 3 nomor. Tes esai ini untuk mengukur pemahaman awal dan pemahaman akhir responden. Data yang diperoleh berupa lembar pengerjaan repsonden, Lembar Kerja Siswa, dan transkrip data proses pembelajaran.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa (1) pemahaman awal masing-masing responden berbeda-beda (2) semua responden mengalami perkembangan pemahaman sebagai berikut: (a) semua responden dari awal telah dapat mengubah kalimat kedalam bentuk gambar; (b) semua responden mengalami perkembangan pemahaman dalam menggambar gaya-gaya yang bekerja; (c) semua responden tidak mengalami perkembangan pemahaman dalam menjelaskan perbandingan massa jenis fluida dan massa jenis benda pada masing-masing peristiwa mengapung, melayang dan tenggelam (d) responden A, B, D, dan F mengalami perkembangan pemahaman dalam menentukan bahwa gaya apung air lebih besar dari pada gaya apung minyak zaitun, responden C telah memiliki pemahaman ini sedangkan responden E tidak mengalami perkembangan pemahaman; (e) responden A, B, C, D dan F mengalami perkembangan pemahaman dalam menentukan bahwa massa benda tidak mempengaruhi besar gaya apung sedangkan responden E tidak mengalami perkembangan pemahaman.

viii ABSTRACT

Nova, Veranda Nova. 2017. The Development of Student’s Understanding about Archimedes Principle (the Float, Sink and a Drift) Through Learning Using PhET Simulation: A Case Study. Thesis. Yogyakarta: Physics Education, Department of Mathematics and Natural Sciences Education, Faculty of Teacher Training and Education, Sanata Dharma University Yogyakarta.

This research was aiming to (1) find out the level of students’ initial understanding about Archimedes principle (the float, sink and a drift) (2) develop of students’ understanding about Archimedes principle (the float, sink and a drift) using PhET simulation.

The research was a qualitative research. The research was held on April 2017. Respondents were six students of SMA Negeri 10 Yogyakarta. The data collection methods used an essay test and video learning process. The number of items used in the essay test is three item. This essay test to measure the initial understanding and final understanding of respondents. The data were obtained in the form of students’ answer sheets, students worksheet and transcript data of learning process.

The result showed that (1) initial understanding of each respondents is different. (2) all respondents are experiencing the development of an understanding of the following: (a) all respondents from the beginning have been able to change the sentences into the shape of a picture; (b) all respondents are experiencing the development of understanding in drawing forces (c) all respondents did not experience the progession of understanding in explaining the density of fluid and density of the object at each even the float, drift and sink; (d) respondent A, B, D, and F progression of understanding in determining that the buoyancy of the water is greater than buoyancy of olive oil, respondent C has had this understanding while the respondents E do not experience the development of understanding; (e) responden A, B, C, D and F progression of understanding in determining that massa of objects does not affect to buoyancy while the respondent E do not experience the development of understanding

Keywords: PhET simulation, development of understanding, Archimedes principle

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat-Nya yang melimpah, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Skripsi ini berjudul “Pengembangan Pemahaman Siswa tentang Prinsip Archimedes (Peristiwa Mengapung, Tenggelam dan Melayang) Melalui Pembelajaran Menggunakan Simulasi PhET: Sebuah Studi Kasus”. Skripsi ini disusun sebagai pemenuhan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pendidikan pada Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sanata Dharma.

Penelitian dalam skripsi ini adalah penelitian bersama yang melibatkan penulis dan rekan, yaitu Brigita Perada. Topik utama penelitian yang diambil sama tetapi materi fisika yang berbeda.

Strategi kerja penelitian bersama ini adalah dengan mendiskusikan rumusan masalah dan mempelajari teori pokok secara bersama-sama. Metode penelitian dan analisis data dikembangkan bersama. Pembahasan dibahas dan ditafsirkan dengan kalimat sendiri. Jika secara kebetulan ditemukan kalimat yang sama, hal itu karena hasil diskusi dan sudah dengan persetujuan bersama.

Selama proses penyusunan skripsi ini, penulis mendapat banyak bimbingan, penilaian, saran dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Drs. Tarsisius Sarkim, M.Ed., Ph.D. selaku dosen pembimbing skripsi dan dosen pembimbing akademik yang telah meluangkan waktu untuk membimbing, mengarahkan dengan sabar dan memberi masukan sebagai penyempurnaan;

2. Bapak Dr. Ign. Edi Santosa, M.S., selaku Ketua Program Studi Pendidikan Fisika dan seluruh dosen program studi Pendidikan Fisika yang telah memberi ilmu, bimbingan, dan pengalaman belajar yang memadai kepada penulis selama belajar di Universitas Sanata Dharma;

x

3. Bapak Domi Severinus, M.Si., selaku ketua laboratorium microteaching Pendidikan Fisika dan segenap staf laboratorium microteaching Pendidikan Fisika yang telah membantu sarana berupa handycam selama proses pengambilan data;

4. Segenap karyawan sekretariat JPMIPA yang telah membantu segala hal terkait administrasi penulis selama kuliah;

5. Bapak Agus Mardiyono, S.Pd., selaku guru mata pelajaran fisika di SMA Negeri 10 Yogyakarta yang telah membantu selama pelaksanaan penelitian di sekolah;

6. Siswa-siswi yang telah bersedia menjadi responden penelitian ini; 7. Brigita Perada selaku sahabat dan rekan kerja dalam penelitian ini; 8. Teman-teman Pendidikan Fisika angkatan 2013 Universitas Sanata

Dharma yang telah belajar dan berjuang bersama guna menyelesaikan studi di Universitas Sanata Dharma, terimakasih atas cerita-cerita indah yang telah kita ukir bersama.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini belum sempurna. Penulis membuka diri untuk menerima kritik dan saran yang membangun demi pengembangan kea rah yang lebih baik. Semoga skripsi ini dapat menjadi referensi untuk keperluan studi dan penelitian lebih lanjut.

Yogyakarta, 17 Juli 2017

xi DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii

HALAMAN PENGESAHAN ... iii

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ... vi

ABSTRAK ... vii

ABSTACT ... viii

KATA PENGANTAR ... ix

DAFTAR ISI ... xi

DAFTAR TABEL ... xv

DAFTAR GAMBAR ... xvii

DAFTAR LAMPIRAN ... xxii

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Rumusan Masalah ... 5

C. Tujuan Penelitian ... 6

xii BAB II LANDASAN TEORI

A. Filsafat Konstruktivisme ... 7

B. Konstruktivisme Sosial ... 8

C. Pemahaman Konsep Fisika ... 9

D. Tingkatan Dimensi Proses Kognitif ... 10

1. Mengingat ... 13

2. Memahami... 14

3. Mengaplikasikan ... 17

4. Menganalisis ... 18

5. Mengevaluasi ... 19

6. Mencipta ... 20

E. Simulasi Komputer ... 21

Simulasi PhET ... 23

F. Kerangka Berpikir ... 25

G. Materi ... 27

Prinsip Archimedes ... 27

1. Mengapung ... 29

2. Tenggelam ... 30

3. Melayang ... 31

BAB III METODE PENELITIAN A. Jenis Penelitian ... 34

B. Responden Penelitian ... 34

C. Desain Penelitian ... 34

D. Waktu dan Tempat Penelitian ... 36

E. Metode Pengumpulan Data ... 36

F. Instrument Penelitian ... 38

xiii

2. Instrumen Pengumpulan Data ... 38

G. Metode Analisis Data ... 39

1. Mengidentifikasi Proses Kognitif Responden ... 39

2. Transkrip Data ... 40

BAB IV DATA, ANALISIS DATA, DAN PEMBAHASAN A. Pelaksanaan Penelitian ... 41

B. Data ... 42

C. Analisis Data dan Pembahasan ... 42

1. Tingkat Pemahaman Awal Responden ... 42

a) Responden A (Anggota kelompok 1) ... 43

b) Responden B (Anggota kelompok 1) ... 51

c) Responden C (Anggota kelompok 1) ... 58

d) Responden D (Anggota kelompok 1) ... 66

e) Responden E (Anggota kelompok 2) ... 73

f) Responden F (Anggota kelompok 2) ... 80

Rincian Pemahaman Awal Seluruh Responden ... 87

Rangkuman Pemahaman Awal Seluruh Responden ... 89

2. Proses Perkembangan Pemahaman Responden ... 91

Proses Perkembangan Pemahaman Kelompok 1 ... 91

Proses Perkembangan Pemahaman Kelompok 2 ... 103

3. Tingkat Pemahaman Akhir Responden ... 118

a) Responden A (Anggota kelompok 1) ... 119

b) Responden B (Anggota kelompok 1) ... 126

c) Responden C (Anggota kelompok 1) ... 133

d) Responden D (Anggota kelompok 1) ... 140

xiv

f) Responden F (Anggota kelompok 2) ... 154

Rincian Pemahaman Akhir Semua Responden ... 161

Rangkuman Pemahaman Akhir Seluruh Responden ... 163

4. Perkembangan Pemahaman Seluruh Responden ... 164

Rangkuman Perkembangan Pemahaman Responden ... 168

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 172

B. Saran ... 174

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Rangkuman Dimensi Proses Kognitif ... 11

Tabel 3.1 Indikator proses kognitif ... 39

Tabel 4.1 Identifikasi proses kognitif (tes awal) responden A... 43

Tabel 4.2 Identifikasi proses kognitif (tes awal) responden B ... 51

Tabel 4.3 Identifikasi proses kognitif (tes awal) responden C ... 58

Tabel 4.4 Identifikasi proses kognitif (tes awal) responden D... 66

Tabel 4.5 Identifikasi proses kognitif (tes awal) responden E ... 73

Tabel 4.6 Identifikasi proses kognitif (tes awal) responden F ... 80

Tabel 4.7 Pemahaman awal seluruh responden ... 87

Tabel 4.8 Proses Perkembangan Pemahaman Kelompok 1 ... 91

Tabel 4.9 Proses Perkembangan Pemahaman Kelompok 2 ... 103

Tabel 4.10 Identifikasi proses kognitif (tes akhir) responden A ... 119

Tabel 4.11 Identifikasi proses kognitif (tes akhir) responden B ... 126

Tabel 4.12 Identifikasi proses kognitif (tes akhir) responden C ... 133

Tabel 4.13 Identifikasi proses kognitif (tes akhir) responden D ... 140

Tabel 4.14 Identifikasi proses kognitif (tes akhir) responden E ... 147

Tabel 4.15 Identifikasi proses kognitif (tes akhir) responden F ... 154

xvi

Tabel 4.16 Perkembangan pemahaman yang dialami seluruh responden setelah melakukan proses belajar ... 165

xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Rangkuman kerangka berpikir ... 27

Gambar 2.2 Gambar peristiwa mengapung ... 29

Gambar 2.3 Gambar peristiwa tenggelam ... 30

Gambar 2.4 Gambar peristiwa melayang ... 31

Gambar 4.1 Kunci jawaban peristiwa mengapung ... 43

Gambar 4.2 Kunci jawaban peristiwa melayang... 43

Gambar 4.3 Kunci jawaban peristiwa tenggelam ... 44

Gambar 4.4 Peristiwa mengapung oleh reponden A (tes awal) ... 43

Gambar 4.5 Peristiwa melayang oleh reponden A (tes awal) ... 43

Gambar 4.6 Peristiwa tenggelam oleh reponden A (tes awal) ... 44

Gambar 4.7 Peristiwa mengapung oleh reponden B (tes awal) ... 51

Gambar 4.8 Peristiwa melayang oleh reponden B (tes awal) ... 51

Gambar 4.9 Peristiwa tenggelam oleh reponden B (tes awal) ... 52

Gambar 4.10 Peristiwa mengapung oleh reponden C (tes awal) ... 58

Gambar 4.11 Peristiwa melayang oleh reponden C (tes awal) ... 58

Gambar 4.12 Peristiwa tenggelam oleh reponden C (tes awal) ... 59

Gambar 4.13 Peristiwa mengapung oleh reponden D (tes awal) ... 66

xviii

Gambar 4.15 Peristiwa tenggelam oleh reponden D (tes awal) ... 67

Gambar 4.16 Peristiwa mengapung oleh reponden E (tes awal) ... 73

Gambar 4.17 Peristiwa melayang oleh reponden E (tes awal) ... 73

Gambar 4.18 Peristiwa tenggelam oleh reponden E (tes awal) ... 74

Gambar 4.19 Peristiwa mengapung oleh reponden F (tes awal) ... 80

Gambar 4.20 Peristiwa melayang oleh reponden F (tes awal) ... 81

Gambar 4.21 Peristiwa tenggelam oleh reponden F (tes awal) ... 82

Gambar 4.22 Gambar gaya yang muncul ketika tanda “gravity” di klik (kelompok1) .... 91

Gambar 4.23 Gambar gaya yang muncul ketika tanda “buoyancy dan contact” di klik (kelompok1) ... 92

Gambar 4.24 Gambar gaya yang muncul ketika tanda “force values” di klik (kelompok1) ... 93

Gambar 4.25 Gambar tampilan peristiwa yang dialami balok es (kelompok1) ... 93

Gambar 4.26 Gambar tampilan peristiwa yang dialami kayu (kelompok1) ... 95

Gambar 4.27 Gambar tampilan peristiwa yang dialami es (kelompok1)... 96

Gambar 4.28 Soal nomor 4 pada LKS (kelompok1)... 97

Gambar 4.29 Jawaban soal nomor 4 yang ditulis oleh responden (kelompok1) ... 97

Gambar 4.30 Soal nomor 5 pada LKS (kelompok1)... 98

Gambar 4.31 Jawaban soal nomor 5 yang ditulis oleh responden (kelompok 1) ... 98

xix

Gambar 4.33 Soal nomor 3 pada LKS (kelompok 1)... 99

Gambar 4.34 Jawaban soal nomor 3 yang ditulis oleh responden (kelompok 1) ... 100

Gambar 4.35 Data yang diperoleh responden pad percobaan II bagian c (kelompok 1) 100 Gambar 4. 36 Soal diskusi nomor 8 pada LKS (kelompok 1) ... 101

Gambar 4. 37 Soal nomor 3 bagian kesimpulan pada LKS (kelompok 1) ... 101

Gambar 4. 38 kesimpulan nomor 3 yang ditulis responden pada LKS (kelompok 1) .... 101

Gambar 4. 39 Data yang diperoleh siswa pada percobaan II bagian a (kelompok1) ... 101

Gambar 4.40 Pertanyaan diskusi percobaan II bagian a pada LKS (kelompok 1) ... 102

Gambar 4.41 Jawaban nomor 7 yang ditulis oleh responden (kelompok 1) ... 103

Gambar 4.42 Gambar gaya yang muncul ketika tanda “gravity” di klik (kelompok 2) . 104 Gambar 4.43 Gambar gaya yang muncul ketika tanda “buoyancy dan contact” di klik (kelompok 2) ... 104

Gambar 4.44 Gambar tampilan gaya-gaya yang bekerja pada balok es (kelompok 2) ... 105

Gambar 4.45 Gambar tampilan Styrofoam ketika dicelupan ke dalam fluida (kelompok 2) ... 106

Gambar 4.46 Gambar tampilan peristiwa yang dialami kayu (kelompok 2) ... 107

Gambar 4.47 Gambar tampilan peristiwa yang dialami es (kelompok 2)... 107

Gambar 4.48 Soal nomor 4 pada LKS (kelompok 2)... 108

Gambar 4.49 Jawaban soal nomor 4 yang ditulis oleh responden (kelompok 2) ... 109

xx

Gambar 4.51 Jawaban soal nomor 5 yang ditulis oleh responden (kelompok 2) ... 111

Gambar 4.52 Data yang diperoleh siswa pada percobaan I (kelompok 2) ... 111

Gambar 4.53 Soal nomor 3 pada LKS (kelompok 2)... 111

Gambar 4.54 Jawaban soal nomor 3 yang ditulis oleh responden (kelompok 2) ... 113

Gambar 4.55 Data yang diperoleh responden pad percobaan II bagian c (kelompok 2) 113 Gambar 4. 56 Soal diskusi nomor 8 pada LKS (kelompok 2) ... 113

Gambar 4. 57 Jawaban yang ditulis responden pada LKS (kelompok 2) ... 114

Gambar 4.58 Soal nomor 3 bagian kesimpulan pada LKS (kelompok 2) ... 114

Gambar 4. 59 kesimpulan nomor 3 yang ditulis responden pada LKS (kelompok 2) .... 115

Gambar 4. 60 Data yang diperoleh siswa pada percobaan II bagian a (kelompok 2) ... 115

Gambar 4.61 Pertanyaan diskusi percobaan II bagian a pada LKS (kelompok 2) ... 116

Gambar 4.62 Jawaban nomor 7 yang ditulis oleh responden (kelompok 2) ... 116

Gambar 4.63 Peristiwa mengapung oleh reponden A (tes akhir) ... 119

Gambar 4.64 Peristiwa melayang oleh reponden A (tes akhir) ... 119

Gambar 4.65 Peristiwa tenggelam oleh reponden A (tes akhir) ... 120

Gambar 4.66 Peristiwa mengapung oleh reponden B (tes akhir)... 126

Gambar 4.67 Peristiwa melayang oleh reponden B (tes akhir) ... 126

Gambar 4.68 Peristiwa tenggelam oleh reponden B (tes akhir)... 127

xxi

Gambar 4.70 Peristiwa melayang oleh reponden C (tes akhir) ... 133

Gambar 4.71 Peristiwa tenggelam oleh reponden C (tes akhir)... 134

Gambar 4.72 Peristiwa mengapung oleh reponden D (tes akhir) ... 140

Gambar 4.73 Peristiwa melayang oleh reponden D (tes akhir) ... 140

Gambar 4.74 Peristiwa tenggelam oleh reponden D (tes akhir) ... 141

Gambar 4.75 Peristiwa mengapung oleh reponden E (tes akhir) ... 147

Gambar 4.76 Peristiwa melayang oleh reponden E (tes akhir) ... 147

Gambar 4.77 Peristiwa tenggelam oleh reponden E (tes akhir) ... 148

Gambar 4.78 Peristiwa mengapung oleh reponden F (tes akhir) ... 154

Gambar 4.79 Peristiwa melayang oleh reponden F (tes akhir) ... 154

xxii

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1. Surat Permohonan Ijin Penelitian ... 177 LAMPIRAN 2. Surat Rekomendasi Penelitian (Badan Kesatuan Bangsa dan Politik) .. 178 LAMPIRAN 3. Surat Rekomendasi Penelitian (Dinas Pendidikan, Pemuda, dan

Olahraga) ... 179 LAMPIRAN 4. Surat Keterangan Telah Melakukan Penelitian ... 180 LAMPIRAN 5. Soal dan Kunci Jawaban (Pretest dan Posttest) ... 181 LAMPIRAN 6. Lembar Jawaban Pretest Kelompok 1 ... 186 LAMPIRAN 7. Lembar Jawaban Pretest Kelompok 2 ... 191 LAMPIRAN 8. LKS Kelompok 1 ... 193 LAMPIRAN 9. LKS Kelompok 2 ... 211 LAMPIRAN 10. Lembar Jawaban Posttest Kelompok 1 ... 229 LAMPIRAN 11. Lembar Jawaban Posttest Kelompok 2 ... 233 LAMPIRAN 10. Dokumentasi Penelitian... 234

1 BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Ilmu Fisika adalah ilmu yang mempelajari tentang ilmu dan fenomena

atau gejala alam serta seluruh interaksi yang terjadi di alam. Untuk mempelajari

fenomena atau gejala alam diperlukan proses pengamatan, pengukuran, analisis,

dan menarik kesimpulan. Ilmu Fisika adalah ilmu dasar yang dapat diterapkan

dalam kehidupan sehari-hari. Banyak aplikasi ilmu Fisika yang bermanfaat dalam

kehidupan sehari-hari. Oleh sebab itu sangat penting bagi siswa untuk

mempelajari konsep Fisika.

Setelah mengikuti kegiatan Program Pengalaman Lapangan (PPL),

peneliti menemukan banyak siswa kurang memahami tentang konsep Fisika,

salah satunya pada Prinsip Archimedes (peristiwa mengapung, tenggelam, dan

melayang). Peristiwa mengapung, tenggelam, dan melayang sangat dekat dengan

kehidupan sehari-hari tetapi siswa kesulitan mengaitkan dengan konsep Fisika

karena siswa tidak bisa mengamati gaya-gaya yang bekerja pada benda ketika

benda dicelupkan kedalam zat cair. Hal ini menyebabkan sering terjadinya

miskonsepsi, siswa menganggap bahwa benda yang lebih berat akan tenggelam

sedangkan benda yang lebih ringan akan mengapung (peristiwa mengapung,

Pemahaman siswa tentang konsep Fisika tidak bisa diperoleh begitu saja.

Pengetahuan adalah bentukan (konstruksi) seseorang sendiri (Von Glaserfeld

dalam Suparno 1997: 14). Budyatna (2015: 61) mengungkapkan bahwa

pemahaman dapat terbentuk dari struktur-struktur dasar secara genetik, lainnya

berasal dari pengalaman individual, dan banyak lagi diwarisi dari kelompok sosial

melalui bahasa serta bagian dari sistem-sistem simbol. Oleh karena itu, untuk

mengembangkan pemahaman tentang konsep fisika, siswa memerlukan

pengalaman dari kelompok sosial yaitu teman kelompok dan guru yang berperan

untuk membantu siswa membangun pengetahuannya sendiri secara aktif.

Teman kelompok dapat membantu siswa dalam berinteraksi sehingga

siswa dapat saling mengkomunikasikan pemahamannya satu sama lain, selain itu

peran guru sebagai fasilitator adalah guru perlu mengetahui cara yang tepat untuk

dapat membantu siswa dalam membentuk pengetahuan tentang konsep Fisika.

Kedua hal ini dapat membantu siswa untuk mengembangkan pemahamannya

menuju pemahaman yang lebih lengkap dan tepat.

Dengan berkembangnya Ilmu Teknologi dan Informasi seperti sekarang

ini, sangat banyak media belajar Fisika yang dapat dimanfaatkan oleh guru untuk

membantu siswa dalam memahami konsep Fisika. Salah satunya yaitu dengan

simulasi komputer. Simulasi komputer adalah model pembelajaran menggunakan

program komputer untuk mensimulasikan beberapa percobaan fisika, tidak lewat

mempelajarinya dari simulasi itu (Suparno, 2013: 117). Simulasi komputer

digunakan karena lebih memudahkan siswa belajar daripada dengan praktikum

yang biasa (Suparno, 2013: 67). Dengan simulasi komputer, siswa dapat

melakukan eksperimen dimanapun dan kapanpun. Salah satu simulasi komputer

yang dapat digunakan adalah Virtual Laboratory PhET (Physics Educational

Technology). PhET (Physics Educational Technology) merupakan sebuah aplikasi yang menyediakan simulasi pembelajaran interaktif yang mengajak siswa untuk

belajar dengan mengeksplorasi secara langsung, sehingga siswa dapat mengamati

fenomena fisika yang abstrak. Selain itu, simulasi PhET ini juga telah

menyediakan berbagai alat ukur di dalamnya. Sehingga siswa dapat melakukan

eksperimen meskipun tidak menggunakan alat-alat laboratorium.

Oleh karena itu, simulasi PhET ini sangat cocok digunakan sebagai media

belajar Fisika dalam hal ini tentang Prinsip Archimedes (peristiwa mengapung,

tenggelam, dan melayang). Karena dengan menggunakan simulasi PhET siswa

dapat mengamati gaya-gaya yang bekerja pada benda ketika dicelupkan kedalam

zat cair serta mengamati variabel apa saja yang mempengaruhi suatu benda

sehingga mengalami peristiwa mengapung, tenggelam, dan melayang.

Berdasarkan berbagai uraian diatas maka peneliti tertarik melakukan

sebuah penelitian studi kasus. Studi kasus merupakan semacam penelitian

terhadap seseorang atau beberapa siswa yang mempunyai masalah (Sukmadinata,

belajar berbasis IT, dalam hal ini simulasi komputer, peran sosial dari kelompok

belajar dan peran guru sebagai fasilitator untuk membantu siswa mengembangkan

pemahamannya tentang fisika, dalam hal ini yaitu tentang Prinsip Archimedes

(peristiwa mengapung, tenggelam, dan melayang).

Penelitian yang serupa pernah dilakukan oleh seorang mahasiswa

Universitas Sanata Dharma yaitu Hana Natalia Pamungkas, penelitian tersebut

berjudul “Proses Belajar Metode Problem Solving Berbantuan Simulasi PhET: Studi Kasus Siswa Kelas XI IPA di SMA Negeri 1 Prambanan dan SMA Negeri 2

Klaten Materi Hukum Boyle dan Hukum Gay-Lusac”. Pada penelitian tersebut siswa diberi treatment berupa simulasi PhET dalam kelompok yang terdiri dari 3

siswa. Salah satu hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa proses belajar

dengan metode problem solving berbantuan simulasi PhET ternyata mampu

mengembangkan keaktifan, eksplorasi dan dinamika siswa dalam mempelajari

materi fisika. Sedangkan pada penelitian ini, siswa belajar menggunakan simulasi

PhET, belajar didalam kelompok, dan bimbingan guru sebagai fasilitator

dilakukan untuk mengembangkan pemahaman siswa tetang Prinsip Archimedes

(peristiwa mengapung, tenggelam, dan melayang).

Ketika siswa mengalami perkembangan pemahaman, siswa juga

mengalami peningkatan dimensi kognitif berdasarkan Taksonomi Bloom.

Perkembangan pemahaman yang dialami siswa dapat diukur dengan mengukur

dilakukan oleh seorang mahasiswa Universitas Sanata Dharma yang bernama

Timotius Vivid Nugroho, penelitian tersebut berjudul “Identifikasi Proses Kognitif Siswa dalam Menyelesaikan Soal Fisika Tentang Perubahan wujud

(Sebuah Studi Kasus)”. Penelitian tersebut bertujuan mengidentifikasi proses kognitif siswa dalam menyelesaikan soal fisika tentang perubahan wujud dan

melihat tahapan problem solving-nya. Sedangkan pada penelitian ini juga akan

dilakukan identifikasi proses kognitif siswa dalam menyelesaikan soal fisika

tentang prinsip Archimedes (mengapung, tenggelam, dan melayang), kemudian

berdasarkan hasil identifikasi, tingkat pemahaman siswa dikembangkan dengan

menggunakan media belajar berbasis IT yang digunakan oleh siswa secara

berkelompok serta dibimbing guru sebagai fasilitator.

Berdasarkan latar belakang diatas, maka peneliti melakukan penelitian

yang berjudul “PENGEMBANGAN PEMAHAMAN SISWA TENTANG PRINSIP ARCHIMEDES (PERISTIWA MENGAPUNG, TENGGELAM DAN

MELAYANG) DENGAN MENGGUNAKAN SIMULASI PhET: SEBUAH

STUDI KASUS”.

B. RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan pemaparan latar belakang diatas maka rumusan masalah

dalam penelitian ini adalah :

1. Bagaimana tingkat pemahaman awal siswa tentang prinsip Archimedes

2. Bagaimana perkembangan pemahaman siswa tentang prinsip Archimedes

(mengapung, tenggelam dan melayang) setelah belajar dengan menggunakan

simulasi PhET?

C. TUJUAN PENELITIAN

Berdasakan rumusan masalah diatas maka tujuan penelitian ini yaitu:

1. Mengetahui tingkat pemahaman awal siswa tentang prinsip Archimedes

(mengapung, tenggelam, dan melayang)

2. Mengembangkan pemahaman siswa tentang prinsip Archimedes (mengapung,

tenggelam, dan melayang) dengan menggunakan simulasi PhET.

D. MANFAAT 1. Bagi Guru

Diharapkan hasil penelitian ini dapat membantu guru untuk menambah

referensi media pembelajaran yang memanfaatkan perkembangan teknologi

informasi dan menambah desain pembelajaran yang efektif.

2. Bagi Peneliti

Dapat menambah ilmu dan pengalaman dalam mempersiapkan diri sebagai

7 BAB II

LANDASAN TEORI

A. FILSAFAT KONSTRUKTIVISME

Menurut filsafat konstruktivisme, pengetahuan itu adalah bentukan

(konstruksi) seseorang sendiri (Von Glaserfeld dalam Suparno 1997: 14). Oleh

karena pengetahuan itu merupakan konstruksi seseorang yang sedang

mengolahnya, maka jelas bahwa pengetahuan itu bukanlah sesuatu yang sudah

jadi dan tidak terubahkan (Suparno, 1997 : 15). Pengetahuan yang dimiliki siswa

bukanlah pengetahuan yang sudah jadi diluar dirinya, tetapi siswa

membentuk/mengkonstruksi pengetahuan itu sendiri melalui pengalamannya.

Ketika siswa memperoleh pengetahuan baru, maka pengetahuan lamanya dapat

berubah atau berkembang, sehingga pengetahuan lamanya dapat dibangun

kembali (Berg, 1991: 12).

Suparno (1997: 15) mengungkapkan bahwa pengetahuan bukanlah suatu

barang yang dapat dipindahkan begitu saja dari guru ke siswa. Ketika guru

menyampaikan sebuah konsep Fisika, siswa harus mengkonstruksi sendiri konsep

tersebut sehingga dapat memperoleh pengetahuan. Oleh karena itu, guru hanya

dapat membantu menyampaikan konsep atau materi dengan cara tertentu, namun

B. KONSTRUKTIVISME SOSIAL

Konstruktivisme sosial berpandangan bahwa pengetahuan itu merupakan

hasil penemuan sosial dan sekaligus juga merupakan faktor dalam perubahan

sosial. Kenyataan dibentuk secara sosial dan ditentukan secara soaial (Berger dan

Luckmann dalam Suparno, 1997). Konstruktivisme sosial menekankan bahwa

pengetahuan ilmiah merupakan konstruksi sosial, bukan konstruksi individual.

Kelompok ini menekankan lingkungan, masyarakat dan dinamika pembentukan

ilmu pengetahuan (Matthews dalam Suparno, 1997). Dalam kaitannya dengan

belajar bahwa siswa membutuhkan teman atau orang lain dalam proses

memperoleh pengetahuan dan meningkatkan pemahamannya.

Belajar dalam kelompok merupakan salah satu penerapan belajar yang

melibatkan teman atau orang lain. Dalam kelompok belajar siswa harus

mengungkapkan bagaimana ia melihat persoalan dan apa yang akan dibuatnya

dengan persoalan itu (Von Grasersfeld dalam Suparno, 1997). Kelompok belajar

akan memberikan kesempatan kepada siswa untuk secara aktif membuat

abstraksi. Siswa dapat berdinamika dalam kelompok menjelaskan kepada

teman-temannya untuk membantu memperoleh pengetahuan dengan lebih dalam dan

lebih luas.

Belajar dalam kelompok juga membutuhkan bimbingan dan arahan dari

guru. bimbingan dan arahan tersebut dapat berupa pertanyaan yang membantu

tersebut sangat membantu dan meransang siswa untuk mengkonstruksi

pengetahuan mereka.

C. PEMAHAMAN KONSEP FISIKA

King (2010) mengatakan bahwa salah satu aspek mendasar dalam proses

berpikir adalah pemahaman tentang konsep. Pemahaman juga didefinisikan

sebagai proses berpikir dan belajar (Slameto, 2010). Pemahaman dalam

pembelajaran adalah tingkat kemampuan yang mengharapkan seseorang mampu

memahami arti atau konsep, situasi atau fakta yang diketahuinya. Sedangkan

konsep adalah hasil pemikiran seseorang yang bersifat abstrak dan

menggambarkan peristiwa, benda, atau fakta yang dapat mempermudah

komunikasi antar manusia (Berg, 1991: 8). Contoh konsep dalam Fisika antara

lain adalah kosep gaya, gaya apung, kalor, gerak, usaha dan energi. Dengan

demikian, untuk menuju kearah pemahaman konsep Fisika, pengalaman yang

diperoleh siswa dalam kehidupan sehari-hari perlu diikuti dengan proses belajar

dan berpikir. Dalam hal ini pemahaman tidak hanya hafalan, tetapi memahami

konsep berdasarkan fakta untuk dapat menyelesaikan suatu masalah. Dengan

paham, seseorang tidak hanya bisa menghafal sesuatu yang dipelajari, tetapi juga

mempunyai kemampuan untuk menangkap makna dan memahami konsep dari

pelajaran tersebut. Schunk (2012;410) menyatakan bahwa pemahaman anak-anak

Kriteria seseorang dapat dikatakan memahami konsep (Berg, 1991) yaitu :

a. Dapat mendefinisikan konsep yang bersangkutan dengan kata-kata

sendiri

b. Dapat menjelaskan perbedaan antara konsep yang bersangkutan

dengan konsep-konsep yang lain

c. Dapat menjelaskan hubungan konsep yang satu dengan konsep yang

lain

d. Dapat menjelaskan arti konsep dalam kehidupan sehari-hari

Jika seorang siswa dapat memenuhi kriteria di atas, maka siswa tersebut dapat

dikatakan telah memahami konsep yang disampaikan oleh guru. Dengan

memahami konsep atau memperoleh pengetahuan, maka pengetahuan tersebut

akan tertanam dalam diri siswa sehingga siswa dapat mengaplikasikan

pengetahuannya ketika menghadapi persoalan dalam kehidupan sehari-hari.

D. TINGKATAN DIMENSI PROSES KOGNITIF

Kognitif didefinisikan sebagai proses internal atau aktivitas pikiran

(Suharnan, 2005: 2). Proses mental atau pikiran itu meliputi bagaimana seseorang

memperoleh informasi, bagaimana informasi itu direpresentasikan dan

ditransformasikan sebagai pengetahuan, bagaimana pengetahuan itu disimpan

dalam ingatan kemudian dimunculkan kembali. Jadi, proses kognitif adalah

pengetahuan dalam dirinya, berdasarkan informasi yang diterima dari lingkungan

sekitarnya.

Dalam buku hasil revisi yang dipublikasikan oleh Lorin W. Anderson dan

David R. Krathwohl pada tahun 2010, menurut Taksonomi Bloom dimensi

kognitif dikelompokkan menjadi enam kategori, yaitu mengingat, memahami,

mengaplikasikan, menganalisis, mengevaluasi, dan mencipta. Tabel 2.1. Rangkuman Dimensi Proses Kognitif

No. Kategori dan Proses Kognitif

Nama-nama lain Definisi

1. MENGINGAT-Mengambil pengetahuan dari memori jangka panjang.

Mengenali Mengidentifikasi Menempatkan pengetahuan dalam memori jangka panjang yang sesuai dengan pengetahuan.

Mengingat kembali Mengambil Mengambil pengetahuan yang relevan dari memori jangka panjang.

2. MEMAHAMI-Mengkonstruksi makna dari materi pembelajaran, termasuk

apa yang diucapkan, ditulis, dan digambar oleh guru. Menafsirkan Mengklarifikasi,

memparafrasakan, merepresentasikan, menerjemahkan.

Mengubah satu bentuk gambaran (misalnya, angka) jadi bentuk lain (misalnya, kata-kata).

Mencontohkan Mengilustrasikan, memberi contoh.

Menemukan contoh atau ilustrasi tentang konsep atau prinsip.

Mengklasifikasikan Mengategorikan, mengelompokkan.

Menentukan sesuatu dalam satu kategori.

Merangkum Mengabstraksi, menggeneralisasi.

Mengabstraksikan tema umum atau poin-poin pokok. Menyimpulkan Menyarikan,

mengekstrapolasi, menginterpolasi, memprediksi

Membuat kesimpulan yang logis dari informasi yang diterima.

Membandingkan Mengontraskan, memetakan, mencocokkan

Menentukan hubungan antara dua ide, dua objek, dan semacamnya.

dalam sebuah sistem. 3. MENGAPLIKASIKAN-Menerapkan atau menggunakan suatu prosedur

dalam keadaan tertentu.

Mengeksekusi Melaksanakan Menerapkan suatu prosedur pada tugas yang familiar. Mengimplementasikan Menggunakan Menerapkan suatu prosedur

pada tugas yang tidak familiar.

4. MENGANALISIS-Memecah-mecah materi jadi bagian-bagian penyusunnya

dan menentukan hubungan-hubungan antarbagian itu dan hubungan antara bagian-bagian tersebut dan keseluruhan struktur atau tujuan.

Membedakan Menyendirikan, memilah, memfokuskan, memilih

Membedakan bagian dari materi pelajaran yang relevan, bagian yang penting dari bagian yang tidak penting.

Mengorganisasi Menemukan koherensi, memadukan, membuat garis besar, mendeskripsikan peran, menstrukturkan Menentukan bagaimana elemen-elemen bekerja atau berfungsi dalam sebuah struktur.

Mengatribusikan Mendekonstruksi Menentukan sudut pandang, bias, nilai, atau maksud dibalik materi pelajaran. 5. MENGEVALUASI-menambil keputusan berdasarkan kriteria dan/atau

standar

Memeriksa Mengoordinasi, mendeteksi, memonitor, menguji

Menemukan inkonsistensi atau kesalahan dalam suatu proses atau produk; menentukan apakah suatu proses atau produk memiliki konsistensi internal;

menemukan efektivitas suatu prosedur yang sedang dipraktikkan.

Mengkritik Menilai Menemukan inkonsistensi antara suatu produk dan kriteria eksternal;

menentukan apakah suatu produk memilik konsistensi eksternal; menemukan ketepatan suatu produk untuk menyelesaikan maslah.

6. MENCIPTA-Memadukan bagian-bagian untuk membentuk sesuatu yang baru

dan koheren atau untuk membuat suatu produk yang orisinal.

Merumuskan Membuat hipotesis Membuat hipotesis-hipotesis berdasarkan kriteria.

Merencanakan Mendesain Merencanakan prosedur untuk menyelesaikan suatu tugas.

Memproduksi Mengkonstruksi Menciptakan suatu produk.

Dimensi Proses Kognitif

1. Mengingat

Proses mengingat adalah mengambil pengetahuan yang dibutuhkan

dari memori jangka panjang. Pengatahuan mengingat penting sebagai bekal

untuk belajar yang bermakna dan menyelesaikan masalah karena pengetahuan

tersebut dipakai dalam tugas-tugas yang lebih kompleks. Dalam belajar yang

bermakna, mengingat pengetahuan berguna untuk mengkonstruksi

pengetahuan baru atau menyelesaikan masalah baru. Kategori mengingat

terdiri dari proses kognitif mengenali dan mengingat kembali.

a. Mengenali

Proses mengenali adalah mengambil pengetahuan identik yang

dibutuhkan dari memori jangka panjang untuk membandingkannya

dengan informasi yang baru saja diterima. Jika menerima informasi baru,

seseorang menentukan apakah informasi tersebut sesuai dengan

kesesuaian diantara keduanya. Istilah lain dari mengenali adalah

mengidentifikasi. b. Mengingat kembali

Proses mengingat kembali adalah mencari dan mengambil

pengetahuan dari memori jangka panjang dan dibawa ke memori kerja

untuk diproses. Seseorang mengambil pengetahuan tersebut ketika diberi

soal atau pertanyaan. Istilah lain untuk mengingat kembali adalah

mengambil. 2. Memahami

Proses memahami adalah mengkonstruksi makna dari pesan-pesan

pembelajaran, baik yang bersifat lisan, tulisan maupun grafis, yang

disampaikan melalui pengajaran, buku, atau layar komputer. Pengetahuan

baru dihubungkan dengan pengetahuan lama, sehingga pengetahuan

konseptual menjadi dasar untuk memahami. Kategori memahami terdiri dari

proses kognitif menafsirkan, mencontohkan, mengklasifikasikan, merangkum,

menyimpulkan, membandingkan, dan menjelaskan. a. Menafsirkan

Proses menafsirkan adalah proses perubahan informasi dari satu

bentuk ke bentuk lain. Menafsirkan dapat berarti bahwa seseorang dapat

mengubah informasi baru yang diterima menjadi pengetahuan yang

kata-kata, kata-kata jadi gambar, angka jadi kata-kata, kata-kata jadi

angka, not balok jadi suara musik, dan semacamnya. Istilah lain dari

menafsirkan adalah menerjemahkan, memparafrasakan, menggambarkan dan mengklarifikasi.

b. Mencontohkan

Proses mencontohkan adalah seseorang memberikan contoh

tentang konsep atau prinsip umum. Mencontohkan melibatkan proses

identifikasi ciri-ciri pokok dari konsep atau prinsip umum dan

menggunakan ciri-ciri ini untuk memilih atau membuat contoh. Istilah lain

dari mencontohkan adalah mengilustrasikan dan memberi contoh.

c. Mengklasifikasikan

Proses mengklasifikasikan adalah menentuan bahwa sesuatu

termasuk dalam kategori tertentu. Untuk dapat mengklasifikasikan, maka

seseorang harus mengetahui ciri-ciri atau pola-pola yang sesuai dengan

contoh dan konsep atau prinsip tersebut. Istilah lain dari

mengklasifikasikan adalah mengategorikan dan mengelompokkan. d. Merangkum

Proses merangkum adalah mengemukakan satu kalimat yang

merepresesntasikan informasi yang diterima atau mengabstraksikan

sebuah tema. Merangkum dapat juga diartikan sebagai suatu kegiatan

menjadi suatu uraian yang lebih singkat dan ditulis dengan kata-kata yang

dibuatnya sendiri. Istilah lain dari merangkum adalah menggeneralisasi

dan mengabstraksi.

e. Menyimpulkan

Proses menyimpulkan adalah proses menemukan pola dalam

sejumlah contoh. Proses menyimpulkan terjadi ketika seseorang dapat

mengabstraksikan sejumlah konsep atau prinsip yang menerangkan contoh

tersebut dengan mencermati dan menarik hubungan antara ciri-ciri setiap

contohnya. Kegiatan menyimpulkan dilakukan untuk memperoleh

kesudahan pendapat atau keputusan akhir. Istilah lain menyimpulkan

adalah mengekstrapolasi, menginterpolasi, dan memprediksi.

f. Membandingkan

Proses membandingkan adalah usaha untuk menemukan

persamaan dan perbedaan antara dua atau lebih objek, peristiwa, ide,

masalah, atau situasi. Istilah lain dari membandingkan adalah

mengontraskan, memetakan, dan mencocokkan. g. Menjelaskan

Proses menjelaskan adalah proses membuat dan menggunakan

model sebab-akibat dalam sebuah sistem. Menjelaskan berarti menyajikan

menunjukkan hubungan atau gambaran akan sesuatu. Istilah lain dari

menjelaskan adalah membuat model. 3. Mengaplikasikan

Proses mengaplikasikan melibatkan penggunaan prosedur-prosedur

tertentu untuk mengerjakan soal latihan atau menyelesaikan masalah.

Mengaplikasikan dapat juga diartikan kemampuan menggunakan konsep dalam praktek atau situasi yang baru. Mengaplikasikan berkaitan erat dengan

pengetahuan procedural. Kategori mengaplikasikan terdiri dari proses kognitif

mengeksekusi dan mengimplementasikan. a. Mengeksekusi

Proses mengeksekusi adalah proses menerapkan prosedur ketika

menghadapi suatu tugas terutama tugas yang familiar. Tugas yang familiar

memudahkan untuk memilih prosedur yang tepat dan menggunakannya.

Istilah lain dari mengeksekusi adalah melaksanakan.

b. Mengimplementasikan

Proses mengimplementasikan adalah pemilihan dan penggunaan

sebuah prosedur untuk menyelesaikan tugas yang tidak familiar. Ketika

dituntut untuk memilih, seseorang harus memahami jenis masalahnya dan

alternatif-alternatif prosedur yang tersedia. Maka, mengimplementasikan

terjadi bersama proses kognitif lain, seperti memahami dan mencipta.

4. Menganalisis

Proses menganalisis adalah proses memecah-mecah materi menjadi

bagian-bagian kecil dan menentukan bagaimana hubungan antar bagian dan

antara setiap bagian dan struktur keseluruhannya. Menganalisis juga dapat

dipandang sebagai perluasan dari kaegori memahami atau sebagai pembuka

untuk kategori mengevaluasi atau mencipta. Ketegori memahami,

menganalisis dan mengevaluasi sering kali saling terkait. Namun, seseorang yang memahami belum tentu dapat menganalisis dengan baik. Seseorang yang

dapat menganalisis juga belum tentu dapat mengevaluasi. Kategori

menganalisis meliputi proses kognitif membedakan, mengorganisasi, dan

mengatribusikan. a. Membedakan

Proses membedakan adalah proses memilah-milah bagian-bagian

yang relevan atau penting dari sebuah struktur. Membedakan terjadi ketika

seseorang mendiskriminasikan informasi yang relevan dan tidak relevan,

yang penting dan tidak penting, dan kemudian memerhatikan informasi

yang relevan atau penting. Membedakan melibatkan proses

mengorganisasi secara struktural dan menentukan bagaimana

bagian-bagian sesuai dengan struktur keseluruhannya. Membedakan juga

dan mana yang tidak. Istilah lain dari membedakan adalah menyendirikan,

memilah, memfokuskan, dan memilih. b. Mengorganisasi

Proses mengorganisasi adalah proses mengidentifikasi

elemen komunikasi atau situasi dan proses mengenali bagaimana

elemen-elemen ini membentuk sebuah struktur yang koheren. Mengorganisasi

juga merupakan proses membangun hubungan-hubungan yang sistematis

dan koheren antarpotongan informasi. Istilah lain dari mengorganisasi

adalah menstrukturkan, memadukan, menemukan koherensi, membuat

garis besar, dan mendeskripsikan peran. c. Mengatribusikan

Proses mengatribusikan adalah proses menentukan sudut pandang,

pendapat, nilai, atau tujuan dibalik komunikasi. Proses ini melibatkan

proses dekonstruksi yang didalamnya seseorang menentukan tujuan

pengarang suatu tulisan yang diberikan oleh guru. Istilah lain dari

mengatribusikan adalah mendekonstruksi. 5. Mengevaluasi

Proses mengevaluasi adalah membuat keputusan berdasarkan kriteria

dan standar tertentu. Kriteria yang paling sering digunakan adalah kualitas,

efektivitas, efisiensi, dan konsistensi. Mengevaluasi membantu seseorang

mengevaluasi mencakup proses memeriksa (keputusan-keputusan yang diambil berdasarkan kriteria internal) dan mengkritik (keputusan-keputusan

yang diambil berdasrkan kriteria eksternal).

a. Memeriksa

Proses memeriksa adalah proses menguji inkonsistensi atau

kesalahan internal dalam suatu operasi atau produk. Memeriksa

melibatkan proses menguji apakah suatu kesimpulan sesuai dengan

premis-premisnya atau tidak, apakah data-datanya mendukung atau

menolak hipotesis, atau apakah suatu bahan pelajaran berisikan

bagian-bagian yang saling bertentangan. Memeriksa berfungsi untuk menentukan

seberapa baik rencana itu berjalan. Istilah lain dari memeriksa adalah

menguji, mendeteksi, memonitor dan mengoordinasi. b. Mengkritik

Proses mengkritik adalah proses penilaian suatu produk atau proses

berdasarkan kriteria eksternal. Dalam mengkritik, diperlukan mencatat

ciri-ciri positif dan negatif dari suatu produk dan membuat keputusan

berdasarkan ciri-ciri tersebut. Istilah lain dari mengkritik adalah menilai.

6. Mencipta

Proses mencipta adalah proses menyusun elemen-elemen menjadi

sebuah keseluruhan yang koheren atau fungsional. Mencipta adalah membuat

tidak pernah ada sebelumnya. Kategori mencipta terdiri dari proses

merumuskan, merencanakan, dan memproduksi. a. Merumuskan

Proses merumuskan adalah proses menggambarkan masalah dan

membuat pilihan atau hipotesis yang memenuhi kriteria-kriteria tertentu.

Merumuskan melampaui batasan pengetahuan lama dan teori-teori yang ada. Istilah lain dari merumuskan adalah membuat hipotesis.

b. Merencanakan

Proses merencanakan adalah merancang metode penyelesaian

masalah yang sesuai dengan kriteria-kriteria masalahnya, yakni membuat

rencana untuk menyelesaikan masalah. Proses merencanakan adalah

mempraktikkan langkah-langkah untuk menciptakan solusi yang nyata

bagi suatu masalah. Istilah lain dari merencanakan adalah mendesain.

c. Memproduksi

Proses memproduksi adalah melaksanakan rencana untuk

menyelesaikan masalah yang memenuhi spesifikasi tertentu. Istilah lain

dari memproduksi adalah mengkonstruksi.

E. SIMULASI KOMPUTER

Simulasi komputer adalah model pembelajaran menggunakan program

komputer untuk mensimulasikan beberapa percobaan fisika, tidak lewat

mempelajarinya dari simulasi itu (Suparno, 2013: 117). Simulasi komputer

digunakan untuk memperlihatkan sebuah perilaku dari suatu sistem. Sehingga

dapat digunakan untuk menggali pengetahuan lebih dalam dan lebih jauh dengan

cara yang lebih mudah seperti menyajikan sebuah peristiwa yang sulit untuk

diamati secara langsung ataupun sulit untuk dibayangkan. Karena dalam

kehidupan sehari-hari tidak semua hal dapat dipraktekkan dan ditunjukkan

langsung didalam kehidupan nyata. Oleh karena itu dibutuhkan simulasi agar

proses pengamatan sistem nyata dapat dilakukan dengan lebih efektif dan efisien.

Beberapa keuntungan pembelajaran dengan simulasi komputer (Suparno,

2013: 119) adalah sebagai berikut :

a. Dapat dilakukan oleh siswa kapan pun termasuk di rumah sehingga mereka

dapat belajar lebih lama dan mengulangi bahan lebih lama tanpa terikat guru,

jam atau waktu.

b. Dapat menyajikan simulasi dari percobaan yang sulit dan alatnya mahal,

dengan cara yang murah dan mudah bahkan dapat dilihat mahasiswa lebih

jelas. Misalnya percobaan nuklir, dapat dilihat dalam simulasi tanpa harus

mencoba nuklir sendiri.

c. Reaksi dan kejadian mikro dapat disimulasikan dengan jelas dalam model

sehingga siswa makin jelas menangkap konsepnya. Misalnya, model gerak

atom atau molekul yang sulit dilihat mata dapat dilakukan dengan simulasi

d. Di internet banyak sekali percobaan dengan simulasi yang dapat dijadikan

tugas siswa untuk mengamati dan mempelajarinya.

e. Para ahli miskonsepsi menemukan bahwa simulasi komputer dapat membantu

menghilangkan miskonsepsi siswa karena siswa dapat membandingkan

pemikirannya yang tidak benar dengan simulasi yang mereka lakukan dan

lihat.

Simulasi PhET

Physics Education Technology (PhET) menciptakan simulasi interaktif

dengan tujuan untuk meningkatkan minat siswa dan proses pembelajaran

(Wieman & Perkins, 2006: 290). Simulasi interaktif adalah simulasi yang

memberikan informasi kepada pelajar tentang suatu objek atau kejadian yang

dilandasi oleh asas-asas ilmu (Alessi &Trollip, 2001: 217). Pembelajaran dengan

menggunakan simulasi PhET merupakan pembelajaran yang memanfaatan media

komputer untuk menjalankan aplikasi PhET yang telah disediakan oleh website

PhET yaitu https://phet.colorado.edu (Perkins, 2006: 18). Simulasi PhET

merupakan aplikasi berupa games yang mengandung unsur pembelajaran dan

berfungsi untuk menjelaskan konsep tertentu. Simulasi PhET dapat membantu

dalam memudahkan siswa untuk mempelajari konsep baru atau memahami

konsep yang sudah diketahui. Melalui simulasi PhET siswa diharapkan lebih

Simuasi PhET dapat diatur dengan sederhana dan mudah digunakan

seperti click-drag, menggeser dan terdapat tombol-tombol yang dapat digunakan.

Selain itu, pada simulasi PhET juga menampilkan hal yang abstrak dan tidak

dapat dilihat oleh mata seperti atom, elektron, foton, dan medan listrik sehingga

dapat memberikan sedikit gambaran kepada siswa. Pada simulasi ini juga

menyediakan berbagai instrumen/alat pengukuran seperti penggaris, stopwatch,

voltmeter, termometer, dan alat pengukur tekanan untuk melakukan pengukuran

kuantitatif.

Simulasi PhET ini dibuat dalam Java dan Flash sehingga dapat dijalankan

langsung dari website PhET (http://phet.colorado.edu) menggunakan web

browser standar. Selain itu, PhET juga dapat diunduh secara gratis dan dipasang pada komputer (perangkat lokal) sehingga dapat digunakan secara offline (Perkins

dkk, 2006: 19).

Dengan demikian, Simulasi PhET sangat membantu siswa untuk

mengeksplorasi peristiwa fisika sehingga siswa dapat membentuk

pengetahuannya sendiri. Simulasi yang ditampilkan oleh PhET juga berdasarkan

konsep Fisika yang benar, sehingga tidak menyebabkan terjadinya miskonsepsi.

Dengan simulasi PhET yang menampilkan simulasi menarik seperti sebuah

F. KERANGKA BERPIKIR

Ilmu Fisika adalah ilmu yang banyak diaplikasikan dalam kehidupan

sehari-hari, sehingga penting bagi siswa untuk memiliki pemahaman yang

lengkap tentang konsep Fisika. Untuk memperoleh pemahaman konsep yang

lengkap, siswa harus mengkonstruksi sendiri pemahamannya. Namun, untuk

dapat mengkonstruksi pemahaman ini, siswa memerlukan informasi yang berasal

dari lingkungan sosialnya. Lingkungan sosial yang dimaksud adalah dari media

belajar, teman kelompok dan juga guru. Karena pemahaman adalah konstruksi

siswa sendiri, maka media belajar berperan sebagai tempat atau wadah bagi siswa

untuk memperoleh informasi, sedangkan teman kelompok dan guru berperan

untuk membantu siswa dalam mengkonstruksi pemahamannya.

Salah satu cara untuk dapat memperoleh pemahaman adalah dengan

mencari informasi dari media belajar, dalam hal ini menggunakan simulasi

komputer. Dengan menggunakan simulasi komputer, siswa dapat mengamati

suatu peristiwa sehari-hari dengan lebih mudah karena siswa dapat

mengulang-ulang sebuah peristiwa yang berhubungan dengan konsep fisika dalam bentuk

simulasi. Selain melakukan pengamatan, siswa juga dapat melakukan pengukuran

serta memvariasi variabel sebab-akibat dalam peristiwa tersebut. Sehingga siswa

dapat menganalisis dan mengambil kesimpulan berdasarkan peristiwa tersebut.

Oleh karena itu, simulasi komputer menyediakan informasi bagi siswa untuk

Ketika siswa memiliki pemahaman awal dalam pikirannya, siswa dapat

mengomunikasikan pemahaman ini kepada teman kelompoknya, begitu juga

sebalikya. Sehingga siswa dapat saling bertukar pikiran dan siswa dapat mencapai

pemahaman yang lebih baik. Namun, pemahaman yang dikonstruksi siswa

bersama anggota kelompok belum tentu tepat. oleh karena itu, guru berperan

mengarahkan pemahaman siswa menuju pemahaman yang tepat dengan cara

memberikan pertanyaan-pertanyaan yang mendukung perkembangan

pemahamannya.

Untuk dapat mengetahui perkembangan pemahaman yang dialami siswa,

maka pemahaman siswa dikelompokkan berdasarkan dimensi kognitif menurut

Taksonomi Bloom. Dimensi kognitif ini meliputi proses mengingat, memahami,

mengaplikasi, menganalisis, mengevaluasi, dan mencipta. Ketika siswa

membentuk pemahamannya, maka siswa mengalami berbagai dimensi kognitif

ini. Oleh karena itu, perkembangan pemahaman yang dialami siswa dengan cara

belajar menggunakan simulasi komputer, diskusi kelompok, dan bimbingan dari

Gambar 2.1 Rangkuman kerangka berpikir

G. MATERI

Prinsip Archimedes (mengapung, tenggelam dan melayang)

Suatu benda yang dicelupkan dalam zat cair mendapat gaya ke atas sehingga

beratnya menjadi berat semu. Gaya ke atas ini disebut dengan gaya apung

(buoyancy) yaitu suatu gaya ke atas yang dikerjakan oleh zat cair pada benda.

Dengan,

Prinsip Archimedes menyatakan bahwa “ketika sebuah benda tercelup seluruhnya atau sebagian didalam fluida, fluida akan memberikan gaya keatas

(gaya apung) pada benda, dimana besarnya gaya keatas (gaya apung) sama

dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut.” Gaya apung = Berat fluida yang dipindahkan oleh benda

Dengan,

1. Mengapung

Keadaan benda mengapung dalam zat cair diperlihatkan melalui gambar di

atas. Di mana pada benda mengapung, sebagian volume benda berada di

udara (tidak tercelup dalam air) dan sebagian lainnya berada di dalam air.

Pada peristiwa benda mengapung, benda tidak menyentuh dasar wadah zat

cair. Gaya yang bekerja pada benda mengapung adalah gaya apung ( ) dan

gaya berat (W), dimana besar gaya apung ( ) sama dengan besar gaya berat

(W).

Karena pada peristiwa mengapung volume benda tercelup sebagian kedalam

fluida maka volume fluida yang tercelup ( ) lebih kecil dibandingkan

volume benda seluruhnya ( )

Oleh sebab itu,

Pada peristiwa mengapung terjadi karena massa jenis fluida ( ) lebih besar

dari pada massa jenis benda ( )

2. Tenggelam

Keadaan benda tenggelam dalam zat cair diperlihatkan melalui gambar di

atas. Di mana pada benda tenggelam, seluruh volume benda tercelup dalam

zat cair. Pada peristiwa benda tenggelam, benda menyentuh dasar wadah zat

cair sehingga terdapat gaya Normal dari bidang. Gaya yang bekerja pada

peristiwa benda tenggelam adalah gaya apung ( ), gaya berat (W), dan gaya

Normal (N).

Karena pada peristiwa tenggelam, volume benda tercelup seluruhnya kedalam

fluida maka volume fluida yang tercelup ( ) sama dengan volume benda

seluruhnya ( )

Sehingga

Pada peristiwa tenggelam terjadi karena massa jenis fluida ( ) lebih kecil

dari pada massa jenis benda ( ).

3. Melayang

Keadaan benda melayang dalam zat cair diperlihatkan melalui gambar di atas.

Di mana pada benda melayang, seluruh volume benda tercelup dalam zat cair Gambar 2.4 gambar peristiwa melayang

tetapi pada peristiwa benda melayang, benda tidak menyentuh dasar wadah

zat cair. Gaya yang bekerja pada benda tenggelam adalah gaya apung ( ) dan

gaya berat (W) dimana besar gaya apung ( ) sama dengan besar gaya berat

(W).

Karena pada peristiwa melayang, volume benda tercelup seluruhnya kedalam

fluida maka volume fluida yang tercelup ( ) sama dengan volume benda

seluruhnya ( )

Sehingga

Pada peristiwa melayang terjadi karena massa jenis fluida ( ) lebih kecil dari pada massa jenis benda ( )

dimana :

gaya angkat ke atas/gaya apung (N)

gaya berat benda (N) massa jenis fluida (kg/m3)

massa jenis benda (kg/m3)

volume benda yang tercelup (m3) = volume fluida yang dipindahkan (m3)

volume benda (m3) percepatan gravitasi (m/s2)

34 BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian

Penelitian yang dilakukan termasuk dalam jenis penelitian kualitatif.

Menurut Bodan & Biklen dalam Suparno (2014), data dalam riset kualitatif

adalah semua hal, barang, tulisan, benda yang dikumpulkan peneliti untuk dapat

menjelaskan persoalan yang sedang dialami. Dalam penelitian ini, metode yang

digunakan adalah metode penelitian deskriptif kualitatif. Penelitian deskriptif

merupakan metode penelitian yang berusaha menggambarkan dan

menginterpretasi objek sesuai dengan apa adanya (Best, 1982 dalam Sukardi

2008). Penelitian deskriptif bertujuan untuk memberikan penjelasan/uraian

tertentu (Suparno, 2007). Metode penelitian ini dipilih karena penelitian ini

bertujuan untuk mengembangkan pemahaman siswa.

B. Responden Penelitian

Responden penelitian ini berjumlah enam orang siswa SMA kelas XI yang

belum diketahui kemampuannya dan diambil secara acak.

C. Desain Penelitian

Desain yang digunakan dalam penelitian ini adalah studi kasus. Studi

yang mempunyai masalah (Sukmadinata, 2009: 224). Dapat pula dimengerti

bahwa studi kasus merupakan salah satu desain yang mendetail dari suatu subjek

pada keadaan khusus. Bahan yang diteliti hanya satu atau kecil ruang lingkupnya,

sehingga tidak perlu menggeneralisasi apapun.

Dalam penelitian ini, pengembangan pemahaman siswa terbentuk didalam

kelompok belajar. Kelompok pertama berjumlah 4 orang siswa. Pada awalnya

masing-masing siswa diberikan tes individu berupa tes tertulis yang berjumlah 3

soal esai yang dikerjakan selama 45 menit. Soal ini digunakan untuk melihat

tingkat pemahaman awal siswa yang akan dikelompokkan berdasarkan dimensi

proses kognitif menurut Taksonomi Bloom.

Setelah mengerjakan soal tes awal, 4 orang siswa ini dijadikan satu

kelompok dan belajar menggunakan simulasi komputer. Untuk membantu siswa

selama proses belajar ini, peneliti memberikan LKS kepada siswa dan

membimbing serta menuntun siswa dalam mengumpulkan data dan menjawab

pertanyaan diskusi yang terdapat didalam LKS. Bimbingan yang diberikan oleh

peneliti berupa pertanyaan-pertanyaan yang berguna untuk mengarahkan

pemahaman siswa. Siswa melakukan diskusi selama proses penggunaan simulasi

yaitu mengumpulkan data dan juga menjawab pertanyaan diskusi yang terdapat

didalam LKS. Proses belajar ini bertujuan untuk menuntun siswa dalam

meningkatkan dimensi proses kognitifnya. Proses ini berlangsung selama 55:16

Kemudian dilakukan konfirmasi tentang pemahaman akhir siswa dengan

melakukan tes tertulis yang sama dengan soal tes awal dan dikerjakan dalam

waktu 45 menit juga. Dari semua proses yang telah dilakuan maka akan

disimpulkan bagaimana pemahaman akhir siswa dengan bantuan simulasi

komputer, belajar dalam kelompok dan bimbingan dari peneliti.

Kemudian penelitian dilakukan pada kelompok kedua yang berjumlah 2

siswa. Pada kelompok kedua, dilakukan hal yang sama dengan kelompok pertama

yaitu dilakukan tes awal pada masing-masing siswa selama 45 menit, kemudian

dilakukan proses belajar selama 69:46 menit, dan dilakukan tes akhir selama 45

menit. Soal tes awal dan soal tes akhir serta LKS yang digunakan pada kelompok

kedua sama dengan yang digunakan oleh kelompok pertama.

D. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan pada bulan April 2017 di SMA N 10 Yogyakarta

E. Metode Pengumpulan Data

Pengumpulan data dilakukan pada kelompok pertama terlebih dahulu

kemudian dilakukan pada kelompok kedua. Metode pengumpulan data yang

dilakukan adalah tes tertulis berupa soal esai dan video proses pembelajaran.

Pada kelompok pertama dengan anggota kelompok 4 siswa,

masing-masing responden diminta mengerjakan soal tes awal berupa 3 soal esai mengenai

dalam waktu 45 menit. Lembar pengerjaan responden masing-masing dikumpul

untuk dijadikan data.

Peneliti meminta keempat reponden untuk membentuk satu kelompok

kemudian belajar menggunakan Simulasi PhET. Peneliti membagikan Lembar

Kerja Siswa (LKS) sebagai panduan siswa dalam belajar menggunakan simulasi

PhET. Siswa mengisi LKS dengan cara berdiskusi dan dibimbing oleh peneliti.

LKS yang telah dilengkapi oleh siswa kemudian dikumpulkan untuk dijadikan

data. Proses belajar berlangsung selama 55:16 menit. Proses belajar ini direkam

menggunakan handycam dan kemudian diubah ke dalam bentuk narasi.

Setelah melaksanakan proses belajar, responden diminta mengerjakan soal

tes akhir. Soal tes ini sama dengan soal tes awal. Lembar pengerjaan soal tes awal

dan soal tes akhir kemudian dianalisis untuk mengelompokkan tingkat

pemahaman siswa berdasarkan Taksonomi Bloom.

Pada kelompok kedua dengan anggota kelompok 2 orang siswa, metode

pengumpulan data dilakukan seperti pada kelompok pertama. Data yang diambil

adalah lembar pengerjaan soal awal yang dikerjakan masing-masing responden

selama 45 menit, transkrip data berdasarkan video rekaman proses belajar yang

berlansung selama 69:46 menit, dan lembar pengerjaan soal akhir yang juga

F. Instrumen Penelitian

1. Instrumen Proses Belajar

Instrumen yang digunakan selama proses belajar adalah Lembar Kerja

Siswa (LKS) yang terdiri dari petunjuk penggunaan Simulasi PhET tentang

Prinsip Archimedes (mengapung, tenggelam dan melayang), tujuan

percobaaan, dasar teori, langkah percobaaan menggunakan simulasi, tabel

data hasil percobaan, pertanyaan diskusi serta kesimpulan. LKS terlampir

pada lampiran.

2. Instrumen Pengumpulan Data

Instrumen pengumpulan data yang digunakan meliputi soal tes esai

dan video proses belajar.

a. Soal Tes Esai

Soal tes esai terdiri dari 3 soal yang dapat mengukur pemahaman

konsep siswa mengenai Prinsip Archimedes (mengapung, tenggelam, dan

melayang). Tingkatan soal dibuat untuk melihat proses kognitif pada

kategori mengingat, memahami, mengaplikasi, menganalisis dan

mengaplikasi. Soal tidak dibuat sampai pada kategori mencipta. Soal yang

b. Video Proses Belajar

Video diambil selama siswa melaksanakan proses belajar kelompok

menggunakan simulasi PhET. Video ini digunakan untuk mendeskripsikan

pengembangan pemahaman yang terjadi selama proses belajar

berlangsung.

G. Metode Analisis Data

1. Mengidentifikasi Proses Kognitif Resonden

Identifikasi proses kognitif responden mengacu pada tingkatan

dimensi proses kognitif menurut Taksonomi Bloom hasil revisi. Indikator dan

soal untuk mengidentifikasi proses kognitif yang dimiliki responden ketika

menyelesaikan soal disajikan dalam tabel 3.1 dibawah ini. Soal yang

diberikan telah sesuai dengan tingkat kognitif tertentu, oleh sebab itu jika

responden menjawab soal dengan benar maka responden dikatakan telah

mencapai tingkat kognitif sesuai dengan soal tersebut. Soal ini diberikan

sebelum dan sesudah siswa melakukan proses belajar untuk melihat

perkembangan pemahaman siswa.

Tabel 3.1 Indikator proses kognitif

Kategori kognitif Proses kognitif Indikator No soal

Mengingat Mengenali Responden menuliskan semua besaran-besaran dengan benar dan simbol yang sesuai

1a

Memahami Menafsirkan Responden dapat mengubah peristiwa menjadi bentuk gambar

1a Mengklasifikasikan Responden dapat menggambar gaya- 1a

gaya yang bekerja pada benda dengan arah dan posisi yang benar serta sesuai dengan peristiwa yang dialaminya yaitu mengapung, tenggelam, dan melayang Menjelaskan Responden dapat menjelaskan bahwa

jika peristiwa yang terjadi adalah mengapung maka memenuhi syarat peristiwa benda mengapung, begitu juga jika peristiwa tenggelam dan melayang.

1b

Mengaplikasikan Mengeksekusi Responden menggunakan konsep variabel yang mempengaruhi gaya apung (volume benda yang tercelup dan massa jenis fluida) dalam menentukan besar gaya apung

2

Menganalisis Membedakan Responden dapat memilih apakah massa benda mempengaruhi besar gaya apung atau tidak

3

Mengevaluasi Memeriksa Responden dapat memeriksa apakah kesimpulan siswa tersebut benar

3 Mengkritik Responden dapat memutuskan mengapa

kesimpulan siswa tersebut benar ataupun mengapa kesimpulan siswa tersebut salah.

Soal dan Jawaban Tes Terlampir

2. Transkrip Data

Hasil rekaman video yang diambil selama proses belajar diubah menjadi bentuk

narasi untuk mempermudah proses analisis data. Transkrip hasil analisis video ini

digunakan untuk mendeskripsikan pengembangan pemahaman yang terjadi selama

41 BAB IV

DATA, ANALISIS DATA, DAN PEMBAHASAN

A. Pelaksanaan Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada bulan April 2017 di SMA N 10

Yogyakarta. Penelitian dilakukan pada siang hingga sore hari setelah jam

sekolah. Responden penelitian berjumlah empat siswa kelas XI IPA1 dan dua

siswa kelas XI IPA3 SMA N 10 Yogyakarta. Responden diambil secara acak

dan merupakan siswa yang bersedia menjadi responden penelitian. Peneliti

tidak memberitahukan materi yang menjadi bahan penelitian, tetapi peneliti

menyampaikan bahwa materi yang diteliti merupakan materi kelas XI dan

telah diperoleh responden pada pembelajaran disekolah. Penelitian pada

kelompok pertama dilakukan pada tanggal 6 April 2017 dan kelompok kedua

pada tanggal 26 dan 28 April 2017.

Proses pengambilan data dilakukan dengan cara tes awal, belajar

kelompok menggunakan simulasi PhET, serta tes akhir. Peneliti memberikan

tes awal kepada masing-masing responden, tes awal berupa soal esai yang

dikerjakan responden secara individu selama 45 menit. Tes awal ini digunakan

untuk melihat tingkat pemahaman awal responden tentang Prinsip Archimedes

(mengapung, tenggelam, dan melayang) berdasarkan Taksonomi Bloom.

Kemudian peneliti meminta siswa membentuk satu kelompok dan belajar

bersama mengunakan simulasi PhET dengan panduan Lembar Kerja Siswa

(LKS) yang diberikan oleh peneliti. Siswa melengkapi LKS dengan cara

menit dan direkam sehingga dapat digunakan untuk mendeskripsikan

perkembangan pemahaman yang dialami oleh responden. Setelah melakukan

prses belajar, responden kemudian mengerjakan soal tes akhir selama 45

menit. Tes akhir ini digunakan untuk memeriksa apakah terjadi peningkatan

pemahaman siswa setelah melakukan proses belajar berdasarkan Taksonomi

Bloom.

B. Data

Data berupa lembar jawaban tes awal dan tes akhir, Lembar Kerja

Siswa (LKS), dan transkrip rekaman video selama responden melaksanakan

proses belajar. Lembar jawaban tes awal dan tes akhir masing-masing

responden dianalisis berdasarkan tingkatan kognitif menurut Taksonomi

Bloom. Sedangkan perkembangan pemahaman responden dianalisis melalui

transkrip rekaman video selama proses belajar serta Lembar Kerja Siswa

(LKS).

C. Analisis Data dan Pembahasan

1. Tingkat Pemahaman Awal Responden

Bagian ini berisi tentang tingkat pemahaman awal responden

anggota kelompok 1 (responden A,B, C, dan D) dan anggota kelompok 2

(responden E dan F). Pemahaman awal ini di analisis berdasarkan soal

pretest menggunakan tingkat kognitif Taksonomi Bloom dan diakhir

43 a) Responden A (Anggota kelompok 1)

Tabel 4.1 Identifikasi proses kogitif (tes awal) responden A

Kategori Kognitif

Proses Kognitif, Indikator dan Nomor Soal

Soal Kunci Jawaban Jawaban Responden Keterangan

Mengingat Mengenali Indikator:

Responden menuliskan semua besaran-besaran dengan benar dan simbol yang sesuai

Nomor soal: 1a

1. Seorang siswa melakukan penelitian dengan

menggunakan balok kayu, balok es, dan juga balok aluminium. Pertama, siswa tersebut memasukkan sebuah balok kayu kedalam sebuah ember berisi zat cair ternyata balok kayu tersebut mengapung. Kemudian, ia mengganti balok kayu dengan menggunakan balok es ternyata balok es melayang. Dan terakhir, ia memasukkan balok aluminium kedalam ember tersebut ternyata balok aluminium tenggelam. a. Ubahlah ketiga peristiwa

tersebut kedalam bentuk gambar dan gambarlah gaya-gaya yang bekerja

1.Penyelesaian :

a.Gambar peristiwa yang terjadi : -Balok kayu yang mengapung

Gambar 4.1 kunci jawaban perstiwa mengapung

-Balok Es yang melayang

Gambar 4.2 kunci jawaban perstiwa melayang

-Balok aluminium yang tenggelam

- Peristiwa mengapung

Gambar 4.4 Perisiwa mengapung oleh

responden A - Peristiwa melayang

Gambar 4.5 Perisiwa melayang oleh

responden A

Responden sudah dapat menuliskan besaran gaya berat dengan simbol W dan gaya normal dengan simbol N pada masing-masing

peristiwa mengapung, melayang dan tenggelam. Namun pada peristiwa mengapung dan melayang responden keliru menuliskan gaya normal (N) seharusnya gaya yang bekerja adalah gaya apung dengan simbol Fa. Sedangkan pada peristiwa tenggelam, responden kurang menuliskan gaya apung dengan simbol Fa.

Memahami Menafsirkan Indikator:

Responden dapat mengubah peristiwa menjadi bentuk gambar

Nomor soal: 1a

Responden sudah dapat mengubah kalimat kedalam bentuk gambar untuk masing-masing peristwa mengapung, melayang dan tenggelam

44 Mengklasifikasikan

Indikator:

Responden dapat menggambar gaya-gaya yang bekerja pada benda dengan arah dan posisi yang benar serta sesuai dengan peristiwa yang dialaminya yaitu mengapung, tenggelam, dan melayang

Nomor soal: 1a

pada ketiga benda saat mengalami peristiwa mengapung, tenggelam, dan melayang!

Gambar 4.3 kunci jawaban perstiwa tenggelam

- Peristiwa tenggelam

Gambar 4.6 Perisiwa tenggelam oleh

responden A

Responden sudah mampu menggambar gaya-gaya dalam bentuk setimbang namun pada peristiwa mengapung dan melayang responden keliru menuliskan gaya normal (N) seharusnya gaya yang bekerja adalah gaya apung (Fa). Sedangkan pada peristiwa tenggelam, responden kurang menuliskan gaya apung (Fa).

Menjelaskan Indikator:

Responden dapat menjelaskan bahwa jika peristiwa yang terjadi adalah mengapung maka memenuhi syarat peristiwa benda

mengapung, begitu juga jika peristiwa

tenggelam dan melayang.

Nomor soal: 1b

b. Jelaskan mengapa ketiga benda tersebut masing-masing mengalami peristiwa mengapung, tenggelam, dan melayang, terkait dengan massa jenis benda dan massa jenis zat cair!

b. Peristiwa mengapung, tenggelam dan melayang

- Balok kayu mengalami peristiwa mengapung dalam ember berisi zat cair, sehingga

Karena pada peristiwa mengapung volume benda tercelup sebagian kedalam fluida maka volume benda yang tercelup ( ) lebih kecil dibandingkan volume benda seluruhnya ( )

Oleh sebab itu,

-Peristiwa mengapung Karena

Responden sudah benar dalam menuliskan syarat masing-masing peristiwa mengapung, melayang, dan tenggelam terkait massa jenis benda dan massa jenis fluida. Namun, dalam peristiwa ini responden langsung

menuliskan kesimpulan tanpa menjelaskan

45

Pada peristiwa mengapung terjadi karena massa jenis fluida ( ) lebih besar dari pada massa jenis benda ( )

- Balok es mengalami peristiwa melayang dalam ember berisi zat cair, sehingga,

Karena pada peristiwa melayang, volume benda tercelup seluruhnya kedalam fluida maka volume benda yang tercelup ( ) sama dengan volume benda seluruhnya ( )

Sehingga

Pada peristiwa melayang terjadi karena massa jenis fluida ( ) sama dengan massa jenis benda ( ) - Balok aluminium mengalami

peristiwa tenggelam dalam ember berisi zat cair, sehingga

Karena pada peristiwa tenggelam, volume benda tercelup seluruhnya kedalam fluida maka volume benda yang tercelup ( ) sama dengan volume benda seluruhnya ( )

-Peristiwa melayang Karena

- Peristiwa tenggelam Karena

46

Sehingga

Pada peristiwa tenggelam terjadi karena massa jenis fluida ( ) lebih kecil dari pada massa jenis benda ( ). Mengaplik asikan Mengeksekusi Indikator: Responden menggunakan konsep variabel yang mempengaruhi gaya apung (volume benda yang tercelup dan massa jenis fluida) dalam menentukan besar gaya apung

Nomor soal: 2

2. Seorang siswa melakukan eksperimen menggunakan batu-bata bervolume 2 L. Perrtama, batu-bata dimasukkan kedalam

minyak zaitun (ρ=0,92

kg/L) kemudian batu-bata dimasukkan kedalam air

(ρ=1,00 kg/L). Batu-bata tersebut tenggelam ketika didalam minyak zaitun maupun didalam air. Apakah gaya apung didalam minyak zaitun lebih besar dibandingkan gaya apung didalam air? Atau sebaliknya? Ataukah gaya apung didalam minyak zaitun sama besar dengan didalam air? Jelaskan!

2. Gaya apung yang dialami oleh batu-bata bervolume 2 L lebih besar ketika tenggelam didalam air dibandingkan ketika tenggelam didalam minyak zaitun karena massa jenis air lebih besar dibandingkan massa jenis minyak zaitun. Gaya apung

dipengaruhi oleh massa jenis fluida. Jika massa jenis fluida semakin besar maka gaya apung juga semakin besar pada volume benda yang tercelup sama besar.

2. Diketahui: V = 2 L

Minyak zaitun

= 0,92. 2. 10 = 18,4 N Air

= 1. 2. 10 = 20 N

Fa di dalam air Fa di dalam minyak zaitun karena sesuai konsep rumus

Responden sudah mampu menilai bahwa gaya apung di dalam air lebih besar

dibandingkan gaya apung di dalam minyak zaitun, namun responden menjawab

berdasarkan penerapan rumus, tidak berdasarkan konsep bahwa massa jenis fluida mempengaruhi besar gaya apung.

47 Menganali sis Membedakan Indikator: Responden dapat memilih apakah massa benda mempengaruhi besar gaya apung atau tidak

Nomor soal: 3

3. Seorang siswa

memasukkan batu-bata 4 kg dan alumunium 4,5 kg kedalam suatu ember berisi zat cair. Kedua benda memiliki volume sama dan sama-sama mengalami peristiwa tenggelam. Ia

menyimpulkan bahwa aluminium mengalami gaya apung yang lebih besar dibandingkan batu-bata karena memiliki massa yang lebih besar. Apakah kesimpulan yang diberikan siswa tersebut benar atau salah? Jika salah maka berikan kesimpulan yang benar!

3. Kesimpulan yang diberikan siswa tersebut salah karena massa benda tidak mempengaruhi besar gaya apung. Gaya apung dipengaruhi oleh massa jenis benda (dalam hal ini kedua benda dimasukkan kedalam zat cair yang sama) dan oleh volume benda yang tercelup (dalam hal ini volume kedua benda sama dan sama-sama mengalami peristiwa tenggelam) sehingga kesimpulan yang benar adalah gaya apung yang dialami oleh batu-bata sama besar dengan gaya apung yang dialami aluminium meskipun massa aluminium lebih besar dibandingkan massa batu-bata.

3. Diketahui :

sama-sama tenggelam Kesimpulan

Iya benar dikarenakan volume kedua benda tersebut kemudian gravitasi kedua benda tersebut maka tinggal sebagai penentu gaya apung diantara kedua benda tersebut adalah massa.

Responden memilih bahwa massa benda mempengaruhi besar gaya apung. Padahal massa benda tidak

mempengaruhi besar gaya apung. Karena massa jenis benda tidak berpengaruh terhadap gaya apung, yang mempengaruhi besar gaya apung adalah massa jenis fluida. Mengevalu asi Memeriksa Indikator: Responden dapat memeriksa bahwa kesimpulan siswa tersebut salah dan dapat memberikan alasan mengapa kesimpulan tersebut salah

Nomor soal: 3

Responden sudah mampu dalam menilai kesimpulan siswa pada soal nomor 3, namun responden tidak mampu memutuskan bahwa kesimpulan siswa tersebut salah dan tidak mampu memberikan alasan yang tepat.

Mengkritik Indikator:

Responden dapat memberikan

kesimpulan serta alasan yang benar

Nomor soal: 3

Responden menganggap kesimpulan siswa pada soal nomor 3 tersebut benar, sehingga responden tidak membuat kesimpulan serta alasan yang benar.

Responden A sudah dapat mengubah kalimat kedalam bentuk

gambar untuk masing-masing peristiwa mengapung, melayang dan

tenggelam.

Dalam menggambar gaya-gaya yang bekerja pada

masing-masing peristiwa, responden A sudah dapat menggambar gaya-gaya

dalam bentuk setimbang namun pemahaman responden masih belum

tepat karena responden tidak menggambar gaya apung dengan simbol

Fa dan gaya berat dengan simbol W pada benda yang tercelup kedalam

fluida (peristiwa mengapung, melayang, dan tenggelam), tetapi

responden menggambar gaya normal dengan simbol N dan gaya berat

dengan simbol W pada ketiga peristiwa tersebut. Pada peristiwa

tenggelam, karena benda menyentuh dasar wadah fluida maka

responden benar dalam menggambar gaya normal (N) dan gaya berat

(W) namun responden kurang menggambar gaya apung (Fa). Pada

peristiwa tenggelam, responden A sudah benar dalam menggambar

posisi dan arah gaya normal (N) dan gaya berat (W). Responden A

sudah dapat mengubah kalimat kedalam bentuk gambar untuk

masing-masing peristiwa mengapung, melayang dan tenggelam. Dalam

menggambar gaya-gaya yang bekerja pada masing-masing peristiwa,

responden A sudah dapat menggambar gaya-gaya dalam bentuk

setimbang namun pemahaman responden masih belum tepat karena

responden tidak menggambar gaya apung dengan simbol Fa dan gaya

(peristiwa mengapung, melayang, dan tenggelam), tetapi responden

menggambar gaya normal dengan simbol N dan gaya berat dengan

simbol W pada ketiga peristiwa tersebut. Pada peristiwa tenggelam,

karena benda menyentuh dasar wadah fluida maka responden benar

dalam menggambar gaya normal (N) dan gaya berat (W) namun

responden kurang menggambar gaya apung (Fa). Pada peristiwa

tenggelam, responden A sudah benar dalam menggambar posisi dan

arah gaya normal (N) dan gaya berat (W).

Dalam menjelaskan tentang peristiwa mengapung, melayang,

dan tenggelam, responden A sudah benar dalam menuliskan syarat

masing-masing peristiwa mengapung, melayang, dan tenggelam terkait

massa jenis benda dan massa jenis fluida. Namun, dalam hal ini

responden langsung menuliskan kesimpulan masing-masing peristiwa

tanpa menjelaskan langkah-langkahnya.

Responden sudah mampu menilai bahwa gaya apung di dalam

air lebih besar dibandingkan gaya apung di dalam minyak zaitun,

namun responden menjawab berdasarkan penerapan rumus, tidak

berdasarkan konsep bahwa massa jenis fluida mempengaruhi besar

Responden A menganggap bahwa massa benda mempengaruhi

massa jenis benda dan massa jenis benda mempengaruhi besar gaya

apung. Padahal gaya apung tidak dipengaruhi oleh massa jenis benda,

melainkan dipengaruhi oleh massa jenis fluida. Sehingga responden A

menganggap kesimpulan siswa pada soal nomor 3 tersebut benar, oleh

sebab itu responden A tidak membuat kesimpulan serta alasan yang

Lampiran 11-Lembar Jawaban Posttest Kelompok 2 Responden E (Anggota kelompok 2)

Lampiran 12-Dokumentasi Penelitian Pretest Kelompok 1

Proses Belajar Kelompok 1

Posttest Kelompok 1

Pretest Kelompok 2

Proses Belajar Kelompok 2