MAKING
TOOLS OF PHYSICS TWO IN ONE IN AN INNOVATIVE TO BUILD UP
STUDENT’S PHYSICS UNDERSTANDING OF ISLAMIC HIGH SCHOOL 3
SLEMAN YOGYAKARTA
ABSTRACT
The goal of
making tools is to increase student’s understanding of the concept: parabola
and fluid motion. From this tool can be explain the 2 (two) basic competency
subjects of physics. Then, using the tools in learning physics can increase the
attractiveness of the students on
lessons physics. The materials used in making this tool is very easy to get and
relatively cheaper price, even of the
main tools of this TL (former Neon).
Techniques in the development of
the tool are very simple and step-by-step shows image with a photo. This was
deliberately done to facilitate for anyone who wants to create this tool. These
tools can be used to process of learning Firebrands in the laboratory and lab
includes 2 (two) titles are: parabola and fluid movement.
The results of observation and
evaluation in learning about the physics material on the use tools could make
positive changes in students. This means that the interest from students,
student activities, and lab results showed the existence of one improvement. In
other words, the creation of tools for materials physics and fluid in their
movement, even if done by a simple and relatively cheap cost, but the value of
innovation has a very high learning in physics.
Keywords:
Physics innovative tools, Two In One
1. PENDAHULUAN
Pembelajaran pada hakekatnya adalah proses
komunikasi, yaitu proses penyampaian pesan dari sumber pesan melalui saluran/
media tertentu ke penerima pesan. Pesan
yang akan dikomunikasikan adalah isi materi ataupun konsep-konsep yang ada
dalam kurikulum. Berlakunya kurikulum baru (KTSP) memberikan nuansa baru dalam
dunia pendidikan, terutama nuansa aktivitas pembelajaran di sekolah. Guru
diharapkan semaksimal mungkin memberikan sentuhan pembelajaran yang berbeda dengan
membuat inovasi, kreativitas, temuan-temuan
yang mampu mendukung keberhasilan dalam pembelajaran. Seiring dengan
tuntutan kurikulum , guru dipacu untuk mampu meningkatkan profesionalisme
melalui daya kreasi dalam menciptakan situasi pembelajaran yang lebih baik
(Depdiknas, 2002).
Sebagian guru mungkin menganggap kegiatan pembelajaran semakin
hari mengalami kemunduran. Belajar menjadi kegiatan yang membosankan, statis,
siswa merasa terbebani. Siswa menjadi malas, mengantuk, berbuat aneh-aneh dan
tidak termotivasi ini dikarenakan cara guru
mengajar menggunakan metode yang sama untuk
materi yang berbeda-beda dalam 1 (satu) semester. Berbagai cara dapat
ditempuh oleh guru agar pembelajaran menarik, kontekstual, tidak membosankan,
mudah dipahami sehingga pengalaman belajar yang dialami oleh siswa tidak mudah
lupa. Salah satu cara yang dapat ditempuh
untuk mengurangi rasa jenuh dan kurangnya perhatian siswa terhadap
pelajaran fisika adalah pemanfaatan alat peraga yang dimungkinkan relefan
dengan Kompetensi Dasar yang disampaikan.
Alat peraga merupakan media pembelajaran yang memperlancar strategi dan langkah-langkah
pendekatan guna tercapainya tujuan pembelajaran (Nana Sudjana, 1987:99). Dalam
proses pembelajaran IPA khususnya mata pelajaran fisika, guru diharapkan
mendekatkan subyek belajar dengan masalah kontekstual terutama kaitannya dalam
kehidupan sehari-hari. Jadi, mengkaitkan isi pembelajaran dengan situasi dunia
nyata perlu dilakukan dengan menunjukkan kepada siswa proses yang mendekati sesungguhnya atau
peristiwa yang memang benar-benar terjadi
dengan sesungguhnya.
Untuk Menganalisis gerak parabola, perlu
dibuat alat yang dapat menghasilkan lintasan yang berbentuk parabola. Begitu
juga pada materi fluida, perlu dibuat alat yang dapat membuktikan konsep-konsep
yang berkaitan dengan zat alir tersebut. Namun demikian alat tersebut diharapkan
mampu mengembangkan 3 (tiga) ranah dalam
pembelajaran, yaitu kognitif, afektif
dan psikomotorik. Selama ini sebagian besar guru hanya mengembangkan ranah kognitif
saja dalam pembelajan fisika. Pada hal bila dicermati secara mendalam
pembelajaran fisika sangat erat berkaitan dengan benda-benda sebagai objek
untuk menelaah konsep fisis yang terjadi dengan menggunakan benda tersebut. Salah
satu usaha untuk mewujudkan hal tersebut di atas dilakukan pembuatan alat peraga two in one secara inovatif
untuk meningkatkan pemahaman fisika siswa SMA Islam 3 Sleman Yogyakarta. Alat
peraga two in one mengandung pengertian bahwa dengan pembuatan 1(satu)
buah alat peraga dapat untuk menjelaskan 2(dua) kompetensi dasar yaitu mengenai
materi gerak parabola dan fluida. Terkait dengan latar belakang dan gagasan
yang penulis munculkan maka penulis memfokuskan permasalahan pada: Bagaimanakah
cara pembuatan alat peraga two in one secara inovatif? dan apakah
penggunaan alat peraga itu dapat meningkatkan pemahaman fisika siswa SMA Islam
3 Sleman Yogyakarta?.
Dari
dua permasalahan di atas, penulis membatasi hal-hal yang akan
dibicarakan pada beberapa pengertian berikut.
1. Bahan-bahan apa saja yang diperlukan dan
memerlukan biaya berapa?
2. Bagaimana cara membuat dan memerlukan waktu berapa lama?
3. Bagaimana cara menggunakan alat peraga two
in one yang telah selesai dibuat?
4. Bagaimana menguji efektifitas
penggunaan alat peraga itu dalam meningkatkan
pemahaman fisika?
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk
meningkatkan pemahaman fisika siswa kelas XI IPA SMA Islam 3 Sleman tahun
pelajaran 2010/2011 tentang materi gerak parabola dan fluida melalui metode
eksperimen menggunakan alat peraga two in one.
2. KAJIAN TEORI
2.1 Tinjauan mengenai gerak parabola
Gerak parabola adalah gerak
suatu benda yang lintasannya berbentuk melengkung. Gerak ini adalah gerak dua
dimensi dari partikel yang dilemparkan miring ke udara, misalnya gerak bola
golf atau air yang memancar. Dengan menganggap pengaruh gesekan udara terhadap
gerak ini dapat diabaikan maka gerak parabola adalah gerak dengan percepatan konstan (g)
yang berarah ke bawah dan tidak ada komponen percepatan dalam arah horizontal.
Untuk menyatakan gerak parabola dapat digunakan persamaan gerak sumbu y-positif
vertikal ke atas, maka ke dalam persamaan tersebut harus kita masukkan vy = -g dan vx = 0.
Selanjutnya kita pilih titik asal sistem koordinat
pada tempat mulainya gerak parabola tersebut (lihat gambar 1.1), misalnya pada
titik dimana bola mulai lepas dari tangan pelempar atau pada titik dimana zat
cair mulai menyembur ke luar dan
sebagainya. Pilihan ini menyebabkan xo
= yo = 0, t = 0,
kecepatannya adalah vo yang membentuk sudut θo dengan sumbu x-
positif, sehingga komponen x dan y dari vo (lihat gambar 1.1)
adalah:
vx0 = v0 cos θ0 dan vy0
= vo sin θ0
(1)
karena tidak ada komponen percepatan dalam arah
horisontal, maka komponen kecepatan dalam arah ini konstan. Dengan memasukan vx = 0 dan vx0 = v0
cos θ0 ke dalam persamaan
vx = vx0
+ axt sehingga diperoleh.
vx = v0 cos
θ0 (2)
Sepanjang geraknya komponen kecepatan
arah horizontal memiliki harga yang sama dengan harga awalnya. Untuk menentukan
jarak yang di tempuh arah horisontal dapat ditulis :
x = (v0 cos θ0)t (3)
|
|
Gambar 1.1 Lintasan gerak
parabola beserta vektor komponennya.
Komponen
vertikalnya akan berubah terhadap waktu sesuai dengan gerak vertikal dengan
percepatan konstan ke bawah. Ke dalam persamaan
vy = vy0 + ayt kita masukkan ay = - g dan vy0
= v0 sin θ0
sehingga persamaan kecepatan arah vertikal :
vy = v0 sin
θ0 – gt
(4)
Komponen vertikal ini mengikuti gerak
jatuh bebas. Jika gerak dalam gambar 1.1, kita pandang dari kerangka yang
bergerak ke kanan dengan laju vxo, gerak tersebut akan tampak
seperti sebuah benda yang dilemparkan vertikal ke atas dengan laju awal vo
sin θo.
Sedangkan jarak yang ditempuh arah
vertikal pada benda yang melakukan gerak parabola adalah :
y = (v0 sin θ0)t – ½gt2
(5)
2.2 Tinjauan mengenai Fluida
1.
Menentukan kecepatan aliran pada dinding
tabung
Sebuah tabung dengan luas penampang A1,
berisi zat cair setinggai h1.
Karena terdapat lubang pada dinding tabung, maka zat cair
memancar pada permukaan dinding tabung dengan kecepatan v2.
Gambar 1.2 Aliran zat cair pada lubang kecil keluar dari dinding tabung.
kecepatan aliran air pada
dinding tangki (v2) yang lubangnya A2 terletak pada
ketinggian h2 dapat dihitung dengan cara penggabungan antara
persamaam Bernoulli dan kontinuitas. Permukaan air pada tabung dan kebocoran
pada dindingnya mendapatkan pengaruh tekanan udara luar: p1 = p2
= po, Po = tekanan
udara luar:
Persamaan Bernoulli:
P1 + ½ρv12
+ ρgh1 = P2 + ½ρv22
+ ρgh2
P0 + ½ρv12
+ ρgh1 = P0 + ½ρv22
+ ρgh2
½ρv12
+ ρgh1 = ½ρv22 + ρgh2
ρv12 + 2ρgh1 =
ρv22 + 2ρgh2 (6)
Tinjauan persamaan kontinuitas
A1v1 = A2v2;
untuk A1 >> A2 " v1 << v2;
Sehingga v1
mendekati nol (v1 ≈ 0), untuk selanjutnya persamaan (1) menjadi:
2gh1
= v22 + 2gh2
v22
= 2gh1 – 2 gh2
v2 = 
Bila (h1 – h2) = h, maka:
v2 = 
(7)
(7)
dengan h adalah tinggi air di
atas lubang kebocoran.
2. Menghitung tempat jatuhnya zat cair
Untuk menentukan tempat jatuhnya zat
cair dapat dicari menggunakan persamaan :
x
= 2√h2(h1 – h2)
(8)
3. METODE EKSPERIMEN
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat
3.1.1 Alat
Alat yang digunakan dalam membuat alat peraga ini antara lain :
1.
Obeng pipih
2. Palu
3. Bor
4. Ember berisi air
5. Kain lap
3.1.2 Bahan
Bahan
dan prakiraan biaya yang diperlukan dalam membuat alat peraga ini adalah:
1. Papan kayu ukuran 15 cm x 190 cm x 1,5 cm
( Rp.7000,00)
2. Bolam TL 40 watt bekas (Rp.0,00)
3. Tutup paralon Ø ¾” ( Rp.1500,00)
4. Lem paralon (Rp.4500,00)
5. Skrup runcing panjang 3 cm sebanyak 4 buah
(Rp.500,00)
6. Selang plastik Ø 0,5 cm panjang 5 cm (Rp.500,00)
7. Meteran kain ( Rp.2000,00)
3.2 Perancangan Alat
Secara umum alat ini
terdiri dari tiga unsur utama yaitu tabung
kaca, kayu penyangga dan penutup yang memiliki lubang kecil seperti yang
ditunjukan gambar 3.1
Gambar 3.1 Rancangan alat peraga two in one menggunakan bolam TL bekas.
3.3 Pengujian Alat Peraga
Pengujian alat peraga dilakukan dengan cara digunakan untuk
eksperimen di kelas dengan melibatkan siswa seperti pada gambar 3.2. Langkah-langkah pegujian alat
peraga ini adalah:
1. Menutup lubang kecil pada dasar tabung.
2. Mengisi tabung dengan air sampai penuh.
3. Mengatur sudut θo dengan arah mendatar untuk
menentukan vo.
4. Mengatur sudut θo dengan arah membentuk sudut
istimewa 30o , 45o, 60o
5. Mencatat hasil pengukuran yang meliputi :
h1, h2, x, y.
6. Menganalisa data yang diperoleh menggunakan
konsep-konsep yang telah dipelajari.
7. Mengulangi langkah 4 dan 5 untuk sudut yang berbeda.
Gambar 3.2 Menggunakan alat peraga untuk eksperimen.
3.4 Kegiatan Eksperimen
Berikut
ini akan ditampilkan melalui tabel mengenai kegiatan yang dilakukan dalam
eksperimen mengenai pembuatan alat
peraga, penggunaan alat peraga dan konsep fisika.
Pada kolom (1) terlihat gambar langkah-langkah dalam
proses pembuatan alat peraga, kolom (2) merupakan gambar penggunaan alat peraga
dalam kegiatan pembelajaran di laboratorium, sedangkan kolom (3) adalah konsep fisika
yang dapat dibuktikan melalui alat peraga tersebut.
Tabel 3.2 Pembuatan Alat Peraga, Penggunaan Alat Peraga, Konsep Fisika
4. HASIL EKSPERIMEN DAN PEMBAHASAN
Secara keseluruhan alat peraga ini dapat mendukung tentang teori
maupun konsep-konsep tentang gerak parabola dan fluida. Dari sampel data yang diambil
pada saat pengguanaan alat peraga untuk pembelajaran fisika diperoleh data
seperti terlihat pada tabel di bawah ini.
Tabel 4.1 Data hasil eksperimen
No.
|
h1
|
h2
|
g
|
θo
|
vteori
|
xprak
|
xteori
|
yprak
|
yteori
|
1.
|
1,93 m
|
0,74 m
|
9,8 ms-2
|
-
|
4,83 m/s
|
1,85 m
|
1,87 m
|
-
|
-
|
2.
|
1,90 m
|
0,74 m
|
9,8 ms-2
|
-
|
4,77 m/s
|
1,84 m
|
1,85 m
|
-
|
-
|
3.
|
1,16 m
|
-
|
9,8 ms-2
|
30
|
4,77 m/s
|
1,95 m
|
1,98 m
|
0,26 m
|
0,29 m
|
4.
|
1,16 m
|
-
|
9,8 ms-2
|
45
|
4,77 m/s
|
2,26 m
|
2,32 m
|
0,61 m
|
0,58 m
|
5.
|
1,16 m
|
-
|
9,8 ms-2
|
60
|
4,77 m/s
|
1,97 m
|
2,02 m
|
0,84 m
|
0,87 m
|
Berdasar hasil eksperimen yang ditunjukkan tabel di atas, dapat dilihat
besar kecepatan air yang keluar dari lubang kecil pada dinding tabung saat
tinggi permukaan air 1,93 m dari lantai
adalah 4,85 m/s. Kecepatan air 4,77 m/s diperoleh pada tinggi permukaan 1,90 m,
kecepatan ini dipergunakan untuk melakukan lintasan gerak parabola seperti
terlihat tabel no. 3 - 5. Dengan kecepatan awal relatif sama pada lintasan
gerak parabola dihasilkan nilai x dan y memiliki kesesuaian antara teori maupun
melalui praktikum untuk sudut elevasi yang berbeda-beda.
5. SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
1.
Dengan bahan-bahan yang sederhana dan cara pembuatan alat peraga two in one yang
relatih mudah, mampu untuk mendukung teori maupun konsep tentang gerak parabola dan fluida mata pelajaran fisika di
SMA.
2.
Penggunaan alat percobaan two in one berhasil
memotivasi dan meningkatkan minat siswa untuk belajar fisika, hal ini
ditunjukkan dengan antusiasme mereka dalam melakukan eksperimen secara
berkelompok, suasana gaduh dan riuh karena serunya pada saat menyaksikan
peristiwa bekerjanya sistem alat yang digunakan, serta meningkatnya pemahaman
mereka dalam melakukan eksplorasi tentang konsep gerak parabola maupun fluida.
3.
Ketika dilakukan evaluasi, setiap peserta didik diminta untuk menyelesaikan
soal yang berkaitan dengan gerak parabola dan fluida, hasilnya mereka memahami
dan mampu untuk mengerjakan soal dengan
tepat.
5.2 Saran
1.
Mengingat bahan utama terbuat dari kaca maka perlu berhati-hati dalam
penggunaan alat peraga two in one ini
agar tabung kaca tidak rusak.
2.
Siswa diharapkan memanfaatkan semaksimal mungkin alat
peraga pembelajaran fisika yang ada di sekolah dalam rangka mencapai tujuan pendidikan nasional.
3.
Hendaknya guru
mata pelajaran fisika SMA dapat berkreasi dan inovasi menciptakan media
pembelajaran fisika dalam rangka meningkatkan prestasi siswa.
4.
Pengembangan
alat peraga two in one ini sangat cocok diterapkan pada
daerah-bencana/ daerah terpencil yang memiliki keterbatasan dalam pengadaan
fasilitas sarana pendidikan.
DAFTAR PUSTAKA
Depdiknas, 2002. Standar Kompetensi
Mata Pelajaran Fisika SMA. Jakarta: Pusat
Kurikulum.
Depdiknas. Dirjen Dikdasmen, 2002. Konsep Dasar
Pendidikan Berorientasi
Kecaka Hidup Llife Skill), Jakarta: Direktorat Pendidikan Menengah
Umum.
Halliday, Resnick. 1999. Fisika Jilid I. Alih Bahasa Pantur
Silaban, Jakarta: Erlangga.
Hamalik, Oemar. 1983. Media Pendidikan.
Bandung: Alumni. Ensiklopedi Nasional.
Kanginan,Marthen.1994.
Seribu Pena Fisika SMU Kelas 1. Jakarta: Erlangga.
Pranowo. 2002. Pengembangan Media Pembelajaran
Berfokus pada Pembelajar.
Makalah
yang disampaikan pada seminar pendidikan
di Universitas Sanata Dharma,
30
Oktober 2002.
Sears dan Zemansky, Young &
Freedman . 2004. Fisika Universitas Edisi
Kesepuluh
Jilid 2. Alih Bahasa Pantur Silaban,
Jakarta: Erlangga.
Sudjana,Nana.
1989. Dasar-Dasar Proses Belajar Mengajar, Bandung: Dasar Baru.
Supraptama, 2001. Penelitian
Tindakan. Jakarta: Ditjen Dikdasmen Depdiknas.
Wahyudi,Heru. 2008. Pembuatan Alat Peraga Fisika
Secara Inovatif untuk Pembelajaran
Gelombang Bunyi,
Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan
dan Penerapan MIPA
(UNY). Yogyakarta.
Winkel, W.S. 1983. Psikologi Pendidikan
dan Evaluasi Belajar. Jakarta.
No comments:
Post a Comment