BAB II KAJIAN PUSTAKA, KERANGKA BERPIKIR, DAN HIPOTESIS A. Kajian Pustaka
1. Pembelajaran Fisika a. Hakikat Pembelajaran Penyelenggaraan pembelajaran merupakan salah satu tugas utama guru yang senantiasa diarahkan untuk mencapai tujuan yang telah ditetapkan.
Istilah
pembelajaran
merupakan
terjemahan
dari
kata
instruction. Gagne (1977) menjelaskan “pembelajaran (instruction) sebagai proses modifikasi dalam kapasitas manusia yang bisa dipertahankan dan ditingkatkan levelnya” (Huda, 2014: 2). Hamalik (2014:57) menjelaskan bahwa “pembelajaran adalah suatu kombinasi yang tersusun meliputi unsurunsur manusiawi, material, fasilitas, perlengkapan, dan prosedur yang saling mempengaruhi mencapai tujuan pembelajaran.” Dalam UU No 20 tahun 2003 tentang Sistem Pendudikan Nasional dinyatakan bahwa “pembelajaran ialah proses interaksi peserta didik dengan pendidik dan sumber belajar pada suatu lingkungan belajar” (Fadlillah, 2014:172-173). Pendapat lain disampaikan oleh Daryanto (2012:14) yang menyatakan “pembelajaran (instruction) sebagai berbagai upaya yang berupa strategi, pendekatan, dan metode untuk membelajarkan seseorang atau sekelompok orang ke arah pencapaian tujuan yang telah direncanakan sebelumnya”. Berdasarkan pendapat beberapa ahli di atas, dapat disimpulkan bahwa pembelajaran (instruction) merupakan interaksi antara siswa dengan guru dan sumber belajar dalam rangka membimbing dan mengembangkan potensi diri yang dimiliki siswa yang dituangkan dalam tujuan pembelajaran yang telah direncanakan sebelumnya melalui berbagai upaya yang berupa strategi, model, dan metode. Sebagai interaksi antara siswa dengan guru dan sumber belajar untuk mengembangkan potensi diri siswa melalui berbagai strategi, model, 8
9
dan metode pembelajaran, terdapat beberapa ciri pembelajaran. Menurut Sutikno (2013 : 12-13) ciri-ciri pembelajaran, yaitu: 1) Mempunyai tujuan, yaitu membentuk siswa dalam suatu perkembangan tertentu. 2) Terdapat mekanisme, langkah-langkah, metode, dan teknik yang direncanakan untuk mencapai tujuan yang telah ditetapkan. 3) Fokus materi yang jelas, terarah, dan terencana dengan baik. 4) Adanya aktivitas siswa. 5) Tindakan guru yang cermat dan tepat. 6) Terdapat pola aturan yang ditaati guru dan siswa dalam porsi masingmasing. 7) Batas waktu untuk mencapai suatu tujuan pembelajaran. 8) Evaluasi proses dan hasil Jadi, pembelajaran harus mempunyai tujuan yang jelas yang diatur dalam rencana pembelajaran sehingga fokus materinya jelas, siswa dan guru berperan aktif dalam pembelajaran, dan tujuan pembelajaran dapat tercapai dengan optimal. b. Hakikat Fisika Menurut Beiser (1962: v), “Physics, like any other science, involves the active of pursuit of knowledge, and it contains many elements besides its basics concepts”. Menurut Beiser, seperti pada mata pelajaran lain di IPA, Fisika juga mengembangkan ilmu pengetahuan berdasarakan observasi, sehingga Fisika terdiri dari banyak unsur termasuk konsepkonsepnya yang mendasar. Sementara menurut Brockhaus & Gerthsen yang dikutip oleh Herbert (1986 : 3) antara lain: 1)
Menurut Brockhaus, Fisika adalah pelajaran tentang kejadian dalam alam, yang memungkinkan penelitian dalam percobaan, pengukuran apa yang didapat, penyajian serta matematis dan berdasarkan pengetahuan umum.
10
2)
Menurut Gerthsen, Fisika adalah suatu teori yang menerangkan gejala-gejala alam yang sederhana dan berusaha menemukan hubungan antara pernyataan-pernyataan. Prasyarat dasar untuk memecahkan persoalan ialah mengamati gejala-gejala tersebut. Dari beberapa pengertian di atas, Fisika dapat diartikan sebagai
ilmu pengetahuan yang mempelajari berbagai fenomena alam serta hubungan-hubungan diantara fenomena alam melalui metode ilmiah termasuk didalamnya observasi, penelitian dalam percobaan, pengukuran apa yang didapat, hingga penyajian. c. Pembelajaran Fisika di SMA Fungsi dan tujuan mata pelajaran Fisika di SMA/MA dalam Kurikulum 2013 (Purba, 2013 : 1) adalah sebagai sarana untuk : 1)
2) 3)
4)
5)
6)
Menanamkan keyakinan terhadap kebesaran Tuhan Yang Maha Esa berdasarkan keindahan yang terkandung dalam aturan alam ciptaanNya. Memupuk sikap ilmiah. Memperoleh pengalaman dalam penerapan metode ilmiah melalui percobaan dan eksperimen, dimana peserta didik melakukan pengujian hipotesis dengan merancang eksperimen melalui pemasangan instrumen, pengambilan, pengolahan, dan interpretasi data serta mengkomunikasikan hasil eksperimen secara lisan dan tulisan. Mengembangkan kemampuan berpikir analisis deduktif dengan menggunakan berbagai konsep dan prinsip fisika untuk menjelaskan berbagai peristiwa alam dan menyelesaikan masalah baik secara kualitatif maupun kuantitatif dengan menggunakan aritmatika. Menguasai berbagai konsep, dan prinsip fisika untuk mengembangkan pengetahuan, keterampilan dan sikap percaya diri sehingga dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari dan sebagai bekal untuk melanjutkan pendidikan ke jenjang yang lebih tinggi. Pembentukan sikap yang positif terhadap fisika, yaitu merasa tertarik untuk mempelajari fisika lebih lanjut karena merasakan keindahan dalam keteraturan perilaku alam serta kemampuan fisika dalam menjelaskan berbagai peristiwa alamdan penerapan fisika dalam teknologi. Berdasarkan uraian di atas, salah satu tujuan pembelajaran Fisika
SMA adalah memberi pengalaman untuk dapat mengajukan dan menguji
11
hipotesis melalui percobaan, merancang dan merakit instrumen percobaan, mengumpulkan, mengolah dan menafsirkan data, menyusun laporan, serta mengkomunikasikan hasil percobaan secara lisan dan tertulis. d. Efektivitas Pembelajaran Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, kata efektif mempunyai arti efek, pengaruh, akibat atau dapat membawa hasil. Efektivitas adalah keaktifan, daya guna, adanya kesesuaian dalam suatu kegiatan orang yang melaksanakan tugas dengan sasaran yang dituju. Efektivitas pada dasarnya menunjukkan pada taraf tercapainya hasil, sering atau senantiasa dikaitkan dengan pengertian efisien, meskipun sebenarnya ada perbedaan diantara keduanya. Efektivitas menekankan pada hasil yang dicapai, sedangkan efisiensi lebih melihat pada bagaiman cara mencapai hasil yang dicapai itu dengan membandingkan antara input dan outputnya (Siagaan, 2001: 24). Pembelajaran efektif merupakan tolok ukur keberhasilan guru dalam mengelola kelas dimana seluruh peserta didik dapat terlibat secara aktif baik mental, fisik maupun sosialnya dan menunjukkan kegairahan belajar yang tinggi, semangat belajar yang besar, percaya pada diri sendiri, terjadi perubahan tingkah laku yang positif, menghasilkan output yang banyak serta bermutu tinggi (Susanto, 2013 : 53-54). Menurut Fadlillah (2014: 174) ada beberapa syarat yang diperlukan untuk mewujudkan pembelajaran yang efektif, antara lain : 1)
2)
3)
Belajar secara aktif, baik mental maupun fisik. Didalam belajar anak harus mengalami aktifitas mental misalnya siswa dapat mengembangkan kemampuan intelektualnya, kemampuan berpikir kritis, juga mengalami aktivitas jasmani seperti mengerjakan sesuatu. Guru harus mempergunakan banyak metode mengajar. Variasi metode mengakibatkan penyajian bahan pelajaran lebih menarik perhatian anak, mudah diterima anak dan kelas menjadi hidup. Metode penyajian yang selalu sama akan membosankan bagi anak. Motivasi sangat berperan pada kemajuan perkembangan anak selanjutnya melalui proses belajar. Bila motivasi dari guru tepat sasaran, akan meningkatkan kegiatan anak belajar. Dengan tujuan jelas, anak akan belajar lebih giat, lebih tekun dan bersemangat.
12
4)
5)
Guru perlu mempertimbangkan pada perbedaan individual. Guru tidak cukup hanya merencanakan pembelajaran klasikal karena masingmasing siswa mempunyai perbedaan dalam berbagai segi. Guru akan mengajar efektif bila selalu membuat perencanaan sebelum mengajar. Menurut Medley dalam Soekartawi (1995 : 39) dalam pengajaran,
guru dituntut harus memiliki pengetahuan bidang studi yang cukup, mengetahui cara mengajar yang efektif dan efisien, memiliki sikap yang terbuka agar proses belajar mengajar berlangsung pada diri siswa serta dapat mengatur kondisi ruang kelas dan mengambil keputusan yang bijaksana.
2. Model Pembelajaran a. Hakikat Model Pembelajaran Model-model pembelajaran yang dipandang mampu mengatasi kesulitan guru dalam melaksanakan tugas mengajar dan kesulitan belajar siswa diperlukan untuk mengatasi berbagai problematika dalam pelaksanaan pembelajaran. Joyce & 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” (Putra, 2013: 55). Sagala (2007:176) menyebutkan bahwa “model pembelajaran adalah kerangka konseptual yang mendeskripsikan dan melukiskan prosedur yang sistematik dan mengorganisasikan dalam pengalaman belajar dan pembelajaran untuk mencapai tujuan belajar tertentu dan berfungsi sebagai pedoman bagi perencanaan pengajaran bagi para guru dalam melaksanakan aktivitas pembelajaran”. Berdasarkan pendapat Joyce & Weil dan Sagala, dapat disimpulkan bahwa
model
pembelajaran
adalah
kerangka
konseptual
yang
medeskripsikan suatu rencana atau pola untuk merancang pembelajaran dan mengorganisasikan dalam pengalaman belajar untuk mencapai tujuan belajar tertentu dan berfungsi sebagai pedoman bagi perencanaan pengajaran bagi para guru dalam melaksanakan aktivitas pembelajaran.
13
Model-model pembelajaran yang biasanya digunakan oleh guru adalah Examples Non Example, Numbered Heeads Together, Cooperative Scripts, Jigsaw, Problem Based Introduction, Artikulasi, Mind Mapping, Make-A Match, Thik Pair And Share, Debate, Role Playing, Group Investigation, Learning Cycle, Snowball Throwing, Take and Give dan Pair Check . (Mulyana, 2015 : 2) Pada penelitian ini, model pembelajaran yang digunakan adalah model Learning Cycle. “Model learning cycle (siklus belajar) adalah rangkaian tahap-tahap kegiatan (fase) yang diorganisasi sedemikian rupa sehingga pembelajar dapat menguasai kompetensi-kompetensi yang harus dicapai dalam pembelajaran dengan jalan berperanan aktif” (Ngalimun, 2012: 145). Learning cycle merupakan salah satu model pembelajaran yang memperhatikan kemampuan awal yang dimiliki oleh siswa. Slavin (1994: 225) menjelaskan bahwa model learning cycle merupakan model pembelajaran yang berdasarkan pandangan konstruktivisme, di mana pengetahuan dibangun dalam pikiran siswa sendiri dengan cara terus menerus mengasimilasi dan mengakomodasi informasi baru, dengan kata lain konstruktivisme adalah teori perkembangan kognitif yang menekankan peran aktif siswa dalam membangun pemahaman mereka tentang realita. Sedangkan Ngalimun (2012: 149) menjelaskan implementasi learning cycle dalam pembelajaran sesuai dengan pandangan konstruktivis yaitu: a.
b. c.
Siswa belajar secara aktif. Siswa mempelajari materi secara bermakna dengan bekerja dan berpikir. Pengetahuan dikonstruksi dari pengalaman siswa. Informasi baru dikaitkan dengan skema yang telah dimiliki siswa. Informasi baru yang dimiliki siswa berasal dari interpretasi individu. Orientasi pembelajaran adalah investigasi dan penemuan yang merupakan pemecahan masalah.
Model learning cycle menekankan kepada hakikat sains sebagai produk, proses, dan alat untuk mengembangkan sikap ilmiah di mana siswa dapat terlibat langsung dalam proses pembelajaran sehingga diharapkan dapat meningkatkan hasil belajar. Dari penjelasan beberapa ahli di atas dapat disimpulkan bahwa model learning cycle merupakan model pembelajaran yang berbasis konstruktivisme yang terdiri dari beberapa tahapan belajar
14
yang terorganisasi dan berpusat pada siswa sehingga siswa secara aktif menemukan konsep sendiri. Model
learning
cycle
(pembelajaran siklus) pertama kali
diperkenalkan oleh Robert Karplus dan Thier pada tahun 1967 dalam SCIS (Science Curriculum Improvement Study). Pada mulanya, learning cycle terdiri atas tiga tahap, yaitu eksplorasi (exploration), pengenalan konsep (concept introduction) dan penerapan konsep (concept application) (Wena, 2013: 171). Dimulai dari fase exploration, maka siswa diberi kesempatan mengkonstruksi konsep dan dapat bekerjasama. Pengalaman fisik membantu siswa membangun membangun mental dari ide baru yang muncul pada konsep fase invention. Interaksi pada fase invention cukup membantu siswa mengasimilasi atau mengakomodasi ide yang spesifik. Fase application mendorong interaksi fisik dan sosial dengan memberi kesempatan untuk menggunakan ide baru tersebut pada situasi berbeda (Ngalimun, 2012: 145). Tiga tahap siklus belajar tersebut biasa dikenal dengan learning cycle E-I-A. Pada proses selanjutnya, tiga tahap siklus tersebut mengalami perkembangan. Pada pertengahan 1980an Biological Science Curriculum Study (BSCS) mengambangkan model learning cycle menjadi lima fase yaitu terdiri dari fase engage, explore, explain, elaborate dan evaluate. Perkembangan model learning cycle dari tiga fase menjadi lima fase ini sering dikenal dengan nama learning cycle 5E. Kemudian berkembang lagi menjadi tujuh fase yang dikenal dengan nama Learning Cycle 7E. b. Model Learning Cycle 5E Model learning cycle 5E merupakan pengembangan dari model learning cycle. Pengembangan ini dilakukan dengan menambahkan fase engage di awal pembelajaran yang bertujuan untuk menggali pengetahuan awal siswa dan fase evaluate ditambahkan di akhir pembelajaran yang bertujuan untuk menilai pemahaman siswa, sedangkan fase pemahaman konsep dan aplikasi konsep diganti dengan istilah baru yaitu explain dan
15
elaborate (Bybee et.al., 2006: 8). Oleh karena itu, learning cycle lima fase tersebut sering dijuluki learning cycle 5E (Engagement, Exploration, Explanation, Elaboration, dan Evaluation) (Ngalimun, 2012: 146). Abdulkadir dan Ahmet O Qorareh (2013:74) dalam Journal on New Trends in Education and Their Implications menuliskan bahwa: Model learning cycle 5E adalah model konstruktivis yang menyediakan belajar konsep atau pemahaman baru dalam sebuah konsep yang dikenal. Model 5E terfokus pada penemuan dan menghubungkan dengan pengetahuan sebelumnya pada konsep baru. Dengan pembelajaran yang direncanakan, siswa membentuk sendiri pengetahuan tentang masalah tertentu.
Gambar 2.1. Fase Dalam Model Learning Cycle 5E (Wena, 2013: 176) Siklus belajar dalam learning cycle 5E dapat dilihat pada Gambar 2.1. Wena (2013: 171-172) menjelaskan lima tahapan (langkah-langkah) learning cycle 5E sebagai berikut: 1)
2)
Pembangkitan minat (engagement), pada tahap ini guru berusaha membangkitkan dan mengembangkan minat dan keingintahuan (curiosity) siswa tentang topik yang akan diajarkan. Eksplorasi (exploration), pada tahap ini dibentuk kelompokkelompok kecil antara 2-4 siswa, kemudian diberi kesempatan untuk bekerja sama dalam kelompok kecil tanpa pembelajaran lansung dari guru. Dalam kelompok ini siswa didorong untuk menguji hipotesis atau membuat hipotesis baru, mencoba alternatif
16
3)
4)
5)
pemecahannya dengan teman sekelompok, melakukan dan mencatat pengamatan serta ide-ide atau pendapat yang berkembang dalam diskusi. Penjelasan (explanation), pada tahap ini guru mendorong siswa untuk menjelaskan suatu konsep dengan kalimat/pemikiran sendiri, meminta bukti dan klarifikasi atas penjelasan siswa, dan saling mendengar secara kritis penjelasan antarsiswa dan guru. Elaborasi (elaborated), pada tahap ini siswa menerapkan konsep dan keterampilan yang telah dipelajari dalam situasi baru atau konteks yang berbeda. Evaluasi (evaluated), pada tahap ini guru dapat mengamati pengetahuan atau pemahaman siswa dalam menerapkan konsep baru. Hasil evaluasi ini dapat dijadikan sebagai bahan evaluasi tentang proses penerapan siklus belajar, apakah sudah berjalan dengan sangat baik, cukup baik, atau masih kurang.
Dari pemaparan tahap-tahap model learning cycle 5E di atas, maka siswa diharapkan tidak hanya mendengarkan keterangan guru tetapi dapat berperan aktif untuk menggali dan memperkaya pemahaman mereka terhadap konsep-konsep yang dipelajari. Oleh karena itu, learning cycle 5E dapat diimplementasikan dalam pembelajaran bidang-bidang sains termasuk dalam pembelajaran Fisika di Sekolah Menengah Atas. Kelebihan dari model learning cycle 5E menurut Ngalimun (2012: 150), antara lain: 1) Meningkatkan motivasi belajar karena pebelajar dilibatkan secara aktif dalam proses pembelajaran. 2) Membantu mengembangkan sikap ilmiah pebelajar. 3) Pembelajaran menjadi lebih bermakna. Kemudian
Agustyaningrum
(2011:
381)
menambahkan
kelebihan
diterapkannya model learning cycle, antara lain: 1) Pembelajaran bersifat student centered. 2) Informasi baru dikaitkan dengan pengetahuan yang telah dimiliki siswa. 3) Orientasi pembelajaran adalah investigasi dan penemuan yang merupakan pemecahan masalah. 4) Proses pembelajaran menjadi lebih bermakna karena mengutamakan pengalaman nyata. 5) Menghindarkan siswa dari cara belajar tradisional yang cenderung menghafal
17
6) Membentuk siswa yang aktif, kritis, dan kreatif. Wena (2013:172) menjelaskan bahwa “dalam pembelajaran siklus (learning cycle) siswa tidak hanya mendengar keterangan guru tetapi dapat berperan aktif untuk menggali, menganalisis, mengevaluasi pemahamannya terhadap konsep yang dia pelajari”. Dari beberapa kelebihan model learning cycle 5E yang telah diungkapkan oleh ahli di atas, maka dapat disimpulkan bahwa model learning cycle 5E memiliki banyak kelebihan apabila diterapkan dalam pembelajaran. Kelebihan yang dapat disimpulkan oleh penulis dari model ini yakni siswa dapat terlibat aktif dalam kegiatan pembelajaran, menumbuhkan minat dan motivasi belajar siswa, pembelajaran lebih bermakna, serta siswa mampu menjelaskan contoh penerapan konsep yang telah dipelajari sehingga pembelajaran tidak terkesan teoritis tetapi aplikatif. Kekurangan dari model learning cycle 5E menurut Ngalimun (2012: 150) antara lain: 1) Efektivitas pembelajaran rendah jika guru kurang menguasai materi dan langkah-langkah pembelajaran 2) Menuntut kesungguhan dan kreativitas guru dalam merancang dan melaksanakan proses pembelajaran 3) Memerlukan pengelolaan kelas yang lebih terencana dan terorganisasi 4) Memerlukan waktu dan tenaga yang lebih banyak dalam menyusun rencana dan melaksanakan pembelajaran. Apabila dilihat dari fase atau tahapan dalam learning cycle 5E maka kekurangan dari model learning cycle 5E yakni memerlukan banyak waktu dan persiapan yang lama. Oleh karena itu, untuk menanggulangi kekurangan dari model ini, guru bisa mengatur alokasi waktu sebaik mungkin di mana materi yang disajikan tiap pertemuan tidak terlalu luas sehingga semua fase atau tahapan dalam model learning cycle 5E dapat tercapai.
18
3. Media Pembelajaran a. Definisi Media Pembelajaran Media berasal dari bahasa Latin, merupakan bentuk jamak dari “Medium” yang secara harfiah berarti “Perantara” atau “Pengantar” yaitu perantara atau pengantar sumber pesan dengan penerima pesan. Media sebagai semua bentuk perantara yang digunakan oleh manusia untuk menyampaikan atau menyebar ide, gagasan, atau pendapat sehingga ide, gagasan atau pendapat yang dikemukakan itu sampai kepada penerima yang dituju (Arsyad, 2011 : 4) Gagne menyatakan media pembelajaran adalah berbagai jenis komponen dalam lingkungan siswa yang dapat merangsang siswa untuk belajar. Briggs menyatakan bahwa media adalah alat bantu untuk memberikan rangsangan bagi siswa supaya proses belajar terjadi. Sedangkan menurut Anderson, media pembelajaran adalah media yang memungkinkan terwujudnya hubungan langsung antara karya seseorang pengembang mata pelajaran dengan para siswa. (Musfiqon, 2012 : 27) Berdasarkan batasan pengertian media pembelajaran yang telah diungkapkan, maka dapat dikatakan bahwa media pembelajaran merupakan suatu sarana pendidikan baik berupa perangkat keras (alat fisik) maupun perangkat lunak (isi pelajaran) yang berfungsi sebagai alat belajar dan alat bantu mengajar untuk meningkatkan mutu pembelajaran dalam mencapai tujuan pengajaran secara efektif dan efisien. b. Jenis-jenis Media Pembelajaran Djamarah (2002: 140) menggolongkan media pembelajaran menjadi tiga yaitu: 1) Media auditif yaitu media yang mengandalkan kemampuan suara saja, seperti radio, kaset rekaman, dll. 2) Media visual adalah media yang hanya mengandalkan indera penglihatan karena hanya menampilkan gambar diam seperti film bingkai, foto, gambar, atau lukisan.
19
3) Media audiovisual adalah media yang mempunyai unsur suara dan unsur gambar. Jenis media ini mempunyai kemampuan yang lebih baik. Media
yang
dapat
digunakan
dalam
pembelajaran
dapat
beranekaragam. Pemilihan ketiga jenis media diatas, dapat digunakan sesuai dengan kebutuhan dan gaya belajar siswa. Guru dapat memilih media yang sesuai untuk menciptakan pembelajaran yang menyenangkan dan inovatif. c. Manfaat Media Pembelajaran Media memberikan kontribusi yang sangat penting dalam proses pembelajaran. Menurut Kemp dan Dayton dalam Arsyad (2011: 72) kontribusi tersebut adalah sebagai berikut: 1) 2) 3) 4) 5)
Penyampaian pesan pembelajaran lebih terstandar, Pembelajaran lebih menarik, Memperpendek waktu pembelajaran, Meningkatkan kualitas pembelajaran, Proses pembelajaran dapat berlangsung kapanpun dan dimanapun, 6) Meningkatkan sikap positif siswa terhadap materi pembelajaran, 7) Menjadikan guru bukan satu-satunya sumber belajar. Selain kontribusi di atas, Livie dan Lentz dalam Musfiqon (2012 : 33) mengungkapkan empat fungsi media pembelajaran yang khususnya terdapat pada media visual, yaitu fungsi atensi, fungsi afektif, fungsi kognitif, dan fungsi kompensatori. 1) Fungsi atensi Media dapat menarik dan mengarahkan perhatian siswa untuk berkonsentrasi pada isi pelajaran yang berkaitan dengan makna yang ditampilkan dalam materi pelajaran. 2) Fungsi afektif Fungsi afektif dapat terlihat dari tingkat kenikmatan siswa ketika belajar/membaca teks bergambar, dimana gambar tersebut dapat menggugah emosi dan sikap pembelajar. 3) Fungsi kognitif Media dapat mengungkapkan bahwa lambang visual atau gambar memperlancar pencapaian tujuan untuk memahami dan mengingat informasi atau pesan yang terkandung dalam gambar. 4) Fungsi kompensatoris
20
Media pembelajaran terlihat dari hasil penelitian konteks untuk memahami teks, membantu siswa yang lemah dalam membaca, untuk mengorganisasikan informasi dalam teks dan mengingatnya kembali. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa manfaat media pembelajaran meliputi penyampaian pesan pembelajaran lebih terstandar, pembelajaran
lebih
menarik,
memperpendek
waktu
pembelajaran,
meningkatkan kualitas pembelajaran, meningkatkan sikap positif siswa terhadap materi pembelajaran, menjadikan guru bukan satu-satunya sumber belajar, dan memperlancar pencapaian tujuan
4. Media Animasi Berdasarkan penjelasan dari Depdiknas, media animasi didefinisikan sebagai seperangkat bahan ajar yang disajikan secara sistematis berupa animasi sehingga penggunanya dapat belajar dengan atau tanpa fasilitator/guru. Media animasi ialah satu unit program belajar-mengajar terkecil yang secara terinci menggariskan: a. b. c. d. e. f. g.
Tujuan-tujuan pembelajaran atau bisa disebut juga dengan kompetensi. Pokok-pokok materi yang akan dipelajari dan diajarkan. Kedudukan dan fungsi satuan dalam kesatuan program yang lebih luas. Peranan guru di dalam proses belajar-mengajar. Alat dan sumber yang akan dipakai. Kegiatan belajar-mengajar yang akan/harus dilaksanakan siswa secara berurutan. Lembaran-lembaran kerja yang akan dilaksanakan selama berjalannya proses belajar. (Arsyad , 2011 : 75-76) Berdasarkan uraian tentang pengertian media animasi dapat dipahami
bahwa ciri-ciri media animasi sebagaimana yang dijelaskan oleh Sukiman (2012: 132) yakni: a.
Media animasi merupakan satu unit bahan belajar yang dirancang secara khusus sehingga dapat dipelajari oleh peserta didik secara mandiri
21
b.
c.
d.
Media animasi merupakan program pembelajaran yang utuh, disusun secara sistematis mengacu pada tujuan pembelajaran atau kompetensi yang jelas dan terukur Media animasi memuat tujuan pembelajaran kompetensi, bahan dan kegiatan untuk mencapai tujuan serta alat evaluasi terhadap pencapaian tujuan pembelajaran Media animasi biasanya digunakan sebagai bahan belajar mandiri untuk mengatasi kesulitan bagi para peserta didik Berdasarkan uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa media animasi
merupakan bahan ajar yang disajikan secara sistematis yang membantu penggunanya untuk belajar secara mandiri yang memuat tujuan-tujuan pembelajaran, pokok-pokok materi, langkah-langkah pembelajaran, kegiatan pembelajaran yang dilakukan serta alat evaluasi untuk melihat ketercapaian tujuan pembelajaran. Kemudian menurut Arsyad (2011: 72), “Sebuah media animasi bisa dikatakan baik dan menarik apabila terdapat karakteristik Self Instructional, Self Contained, Stand Alone, Adaptive, dan User Friendly”. Berikut penjelasan dari masing-masing karakteristik tersebut. a. Self Instructional Media tersebut mampu membuat seseorang atau peserta belajar membelajarkan diri sendiri, tidak tergantung pada pihak lain. Untuk memenuhi karakter self instructional, maka dalam media harus: 1) Berisi tujuan yang dirumuskan dengan jelas 2) Berisi materi pembelajaran yang dikemas ke dalam unit-unit kecil/ spesifik sehingga memudahkan belajar secara tuntas 3) Menyediakan contoh dan ilustrasi yang mendukung kejelasan pemaparan materi pembelajaran 4) Menampilkan
soal-soal
latihan,
tugas
dan
sejenisnya
yang
memungkinkan pengguna memberikan respon dan mengukur tingkat penguasaannya
22
5) Kontekstual yaitu materi-materi yang disajikan terkait dengan suasana atau konteks tugas dan lingkungan penggunanya 6) Menggunakan bahasa yang sederhana dan komunikatif 7) Terdapat rangkuman materi pembelajaran 8) Terdapat instrumen penilaian/assessment,
yang memungkinkan
penggunaan diklat melakukan self assesment 9) Terdapat instrumen yang dapat digunakan penggunanya mengukur atau mengevaluasi tingkat penguasaan materi 10) Terdapat umpan balik atas penilaian, sehingga penggunanya mengetahui tingkat penguasaan materi 11) Tersedia
informasi
tentang
rujukan/pengayaan/referensi
yang
mendukung materi pembelajaran yang dimaksud. b. Self Contained Seluruh materi pembelajaran dari satu unit kompetensi atau sub kompetensi yang dipelajar. Tujuan dari konsep ini adalah memberikan kesempatan pembelajar mempelajari materi pembelajaran yang tuntas, karena materi dikemas ke dalam satu kesatuan yang utuh. Jika harus dilakukan pembagian atau pemisahan materi dari satu unit kompetensi harus dilakukan dengan hati-hati dan memperhatikan keluasan kompetensi yang harus dikuasai. c. Stand Alone (berdiri sendiri) Media yang dikembangkan tidak tergantung pada media lain atau tidak harus digunakan bersama-sama dengan media pembelajaran lain. Jika masih menggunakan dan bergantung pada media lain , maka media tersebut tidak dikategorikan sebagai media yang berdiri sendiri. d. Adaptive Media hendaknya memiliki daya adaptif yang tinggi terhadap perkembangan ilmu dan teknologi. Dikatakan adaptif jika media dapat menyesuaikan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, serta fleksibel digunakan. Dengan memperhatikan perkembangan ilmu dan
23
teknologi pengembangan media multimedia hendaknya tetap“up to date”. Media dikatakan adaptif jika isi materi pembelajaran dapat digunakan sampai dengan kurun waktu tertentu. e. User Friendly Media hendaknya bersahabat dengan pemakainya. Setiap instruksi dan paparan informasi yang tampil bersifat membantu dan bersahabat dengan pemakainya, termasuk kemudahan pemakai dalam merespon, mengakses sesuai dengan keinginan. Penggunaan bahasa yang sederhana, mudah dimengerti serta menggunakan istilah yang umum digunakan merupakan salah satu bentuk user friendly. Media Animasi dalam bentuk media elektronik mengadaptasi komponen-komponen yang terdapat di dalam media cetak pada umumnya. Perbedaan hanya pada penyajian fisik media elektronik (media animasi) yang membutuhkan perangkat komputer untuk menggunakannya. Berikut ini Tabel 2.1 merupakan tabel perbandingan yang akan membedakan antara media cetak dengan media animasi dari segi penyajian fisiknya menurut Saputro (2009: 5556). Tabel 2.1. Perbandingan Media Animasi dan Media Cetak Media Animasi Media Cetak Ditampilkan dengan menggunakan Tampilannya monitor atau layar komputer.
kertas
yang
berupa
kumpulan
berisi
informasi
tercetak, dijilid dan diberi cover. Lebih praktis untuk dibawa kemana- Jika
semakin
banyak
jumlah
mana, tidak peduli berapa banyak halamannya maka akan semakin media yang disimpan dan dibawa besar tidak
akan
memberatkan
pula
ukurannya,
serta
dalam semakin berat.
membawanya. Menggunakan USB flash disc, CD Tidak
menggunakan
atau memory card sebagai media memory card sebagai penyimpanan datanya.
penyimpanan datanya.
CD
atau
medium
24
Biaya
produksi
lebih
murah Biaya produksi jauh lebih mahal,
dibandingkan dengan media cetak. terlebih lagi jika menggunakan Tidak diperlukan biaya tambahan banyak warna. Begitu juga dengan utnuk
memperbanyaknya,
hanya biaya untuk memperbanyak dan
dengan copy antara user satu dengan menyebarluaskannya lainya.
(distribusi)
diperlukan biaya tambahan.
Menggunakan sumber daya berupa Cukup praktis, tidak membutuhkan tenaga listrik dan komputer untuk sumber mengoperasikannya.
daya
khusus
untuk
menggunakannya.
Tahan lama dan tidak lapuk dimakan Daya tahan kertas terbatas oleh waktu.
waktu, semakin lama warna kertas akan memudar, lapuk, dan mudah sobek.
Naskahnya
dapat
disusun
linier maupun non linier. Dapat
dilengkapi
dengan
secara Naskahnya hanya dapat disusun secara linier. audio, Tidak dapat dilengkapi dengan
video, dan animasi dalam satu bundle audio, video, dan animasi dalam penyajiannya.
satu bundle penyajiannya. Hanya dapat dilengkapi dengan ilustrasi dalam penyajiannya. Jika ditambah dengan
video
terpisah
akan
menjadi paket pembelajaran, bukan lagi hanya sekedar media. Pada kegiatan belajar dapat diberikan Tidak dapat diberikan password, kata kunci atau password yang peserta didik bebas mempelajari berguna untuk mengunci kegiatan setiap kegiatan belajar. Sehingga belajar.
terdapat sedikit kelemahan dalam kontrol jenjang kompetensi yang harus diperoleh peserta didik.
(Saputro, 2009: 55-56)
25
Berdasarkan uraian di atas serta hasil penelaahan dari berbagai sumber, dapat dijelaskan kelebihan media elektronik (media animasi) jika dibandingkan dengan media cetak adalah: a. Media elektronik (media animasi) selain dapat dioperasikan dengan menggunakan laptop yang dimiliki siswa, juga dapat dioperasikan menggunakan handphone atau tabel PC jenis android. b. Siswa dapat melakukan pembelajaran tanpa harus bertatap muka dengan guru, dapat belajar sesuai dengan waktu dan kecepatan belajar siswa, siswa dapat mengetahui kelemahan dan kelebihan dalam pencapaian kompetensi yang ada dalam media elektronik (media animasi). c. Media elektronik (media animasi) dapat menjadikan proses pembelajaran lebih menarik, interaktif, dapat dilakukan kapan dan dimana saja serta dapat meningkatkan kualitas pembelajaran. d. Selain itu, media elektronik (media animasi) mempunyai karakteristik berupa ukuran file yang relatif kecil sehingga dapat disimpan dalam flash disc, mudah untuk dibawa, bisa digunakan secara off-line, dapat dipelajari kapan dan dimana saja asalkan ada komputer/laptop. e. Di dalam media elektronik (media animasi) juga dilengkapi animasi dan simulasi praktikum, serta siswa dapat mengetahui ketuntasan belajar melalui evaluasi mandiri yang interaktif.
5. Lectora Inspire Lectora pembelajaran
adalah
authoring
tool
untuk
pengembangan
konten
yang dikembangkan oleh Trivantis Corporation. Pendirinya
adalah Timothy D. Loudermik di Cincinnati, Ohio, Amerika pada tahun 1999. Menurut Mas’ud (2014:1-2) Lectora Inspire memiliki beberapa keunggulan dibandingkan authoring tool e-learning lainnya, yaitu: a.
Lectora dapat digunakan untuk membuat website, konten e-learning interaktif dan presentasi produk atau profil perusahaan.
26
b.
Fitur-fitur yang disediakan Lectora Inspire sangat memudahkan pengguna pemula untuk membuat multimedia (audio dan video) pembelajaran.
c.
Bagi seorang guru atau pengajar, keberadaan Lectora Inspire dapat memudahkan membuat media pembelajaran.
d.
Template Lectora cukup lengkap.
e.
Lectora menyediakan Media Library yang sangat membantu pengguna.
f.
Lectora sangat memungkinkan penggunanya untuk mengkonversi presentasi Microsoft Power Point ke dalam konten e-learning.
g.
Konten yang dikembangkan dengan perangkat lunak Lectora dapat dipublikasikan ke berbagai output seperti HTML5, single file executable (.exe), CD-ROM, maupun standar e-learning seperti SCROM dan AICC. Dalam pembuatan multimedia pembelajaran menggunakan Lectora
Inspire, ada beberapa hal yang perlu disiapkan antara lain: a.
Peta konsep sebagai rancangan pembelajaran yang akan disajikan dalam bentuk multimedia.
b.
Membuat Storyboard.
c.
Membuat jabaran materi.
d.
Membuat bank data berupa gambar, artikel/tulisan, animasi, audio, dan video
yang
akan
digunakan
dalam
mengembangkan
media
pembelajaran. e.
Menyiapkan soal dan jawabannya untuk memudahkan dalam membuat evaluasi setelah pembelajaran. Jika semua bahan yang dibutuhkan untuk membuat multimedia
pembelajaran sudah siap, maka bisa dimulai untuk mengerjakan multimedia pembelajaran.
6. Adobe Flash Profesional Profesional CS6 Flash adalah software yang memiliki kemampuan menggambar sekaligus
menganimasikannya,
serta
mudah
dipelajari.
Adobe
Flash
27
Profesional CS6 merupakan sebuah program yang didesain khusus oleh adobe dan program aplikasi standar authoring tool professional yang digunakan untuk membuat animasi dan bitmap yang sangat menarik untuk keperluan pembangunan situs web yang interaktif dan dinamis. Program ini memiliki banyak fungsi, seperti pembuatan animasi objek, membuat presentasi, animasi iklan, game, pendukung animasi halaman web, hingga dapat digunakan untuk pembuatan film animasi. Fitur terbaru pada Adobe Flash Profesional CS6 menurut Gunawan (2013: 2): a.
Memberikan dukungan untuk HTML 5.
b.
Ekspor symbol dan urutan animasi yang cepat menghasilkan sprite sheet untuk menigkatkan pengalaman gaming. Alur kerja, dan performance.
c.
Memberikan dukungan untuk Android dan iOS dengan Adobe Flash Profesional player terbaru.
d.
Performanya memberikan pemuatan foto berukuran besar menjadi lebih cepat. Hal ini terwujud dengan adanya Adobe Mercury Graphics Engine yang mampu meminimalisir waktu render. Beberapa keunggulan yang dimiliki oleh Adobe Flash Profesional
adalah mampu diberikan sedikit kode pemrograman baik yang berjalan sendiri untuk mengatur animasi yang ada di dalamnya atau digunakan untuk berkomunikasi dengan program lainnya seperti HTML, PHP dan Database dengan
pendekatan
XML
(Gunawan,
2013:
4),
kemudian
dapat
dikolaborasikan dengan web karena mempunyai keunggulan antara lain kecil dalam ukuran file output-nya.
7. Kemampuan Kognitif Fisika Siswa Hasil belajar perlu dievaluasi. Evaluasi hasil belajar merupakan suatu proses
untuk
mengumpulkan
informasi,
pertimbangan mengenai informasi tadi,
mengadakan
pertimbangan-
serta pengambilan keputusan
berdasarkan pada pertimbangan-pertimbangan yang telah dilakukan (Daryamto dan Rahardjo, 2012 : 149).
28
Hasil belajar adalah perubahan yang mengakibatkan manusia berubah dalam sikap dan tingkah lakunya. Kemampuan yang menimbulkan perubahan perilaku dalam domain kognitif meliputi beberapa tingkat atau jenjang. Undang-undang No 20 Tahun 2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional telah mengadopsi taksonomi dalam bentuk rumusan sikap, pengetahuan dan ketrampilan. Ranah sikap diperoleh melalui aktivitas “menerima, menjalankan, menghargai, menghayati dan mengamalkan” , ranah pengetahuan diperoleh melalui “mengingat, memahami, menerapkan, menganalisis, mengevaluasi dan mencipta”
sedangkan
ranah
ketrampilan
diperoleh
melalui
aktivitas
“mengamati, menanya, mencoba, menalar, menyaji dan mencipta” (Fadlillah, 2014 : 178). Makin tinggi tingkatan maka makin kompleks dan penguasaan suatu tingkat mempersyaratkan penguasaan tingkat sebelumnya. Kemampuan menghafal merupakan kemampuan kognitif paling rendah. Kemampuan ini merupakan kemampuan memanggil kembali fakta yang disimpan dalam otak digunakan untuk merespon suatu masalah. Dalam kemampuan ini, fakta dipanggil kembali persis seperti ketika disimpan. Kemampuan pemahaman adalah kemampuan untuk melihat hubungan fakta dengan fakta. Menghafal fakta tidak lagi cukup karena pemahaman menuntut pengetahuan akan fakta dan hubungannya. Kemampuan penerapan adalah kemampuan kognitif untuk memahami aturan, hukum, rumus, dan sebagainya dan menggunakan untuk memecahkan masalah. Kemampuan sintesis adalah kemampuan memahami dengan mengorganisasikan bagian-bagian ke dalam kesatuan. Kemampuan evaluasi adalah kemampuan membuat penilaian dan mengambil keputusan dari hasil penilaiannya (Fadlillah, 2014 : 179). “Untuk mengukur keberhasilan kegiatan pembelajaran siswa di sekolah, perlu dilakukan penilaian. Proses penilaian terhadap kegiatan dan hasil belajar dapat diklasifikasikan menjadi dua, yaitu tes dan non tes” (Majid, 2013: 345). Anastasi dalam bukunya Psychologycal Testing (1976) mengatakan, “Tes pada dasarnya merupakan suatu pengukuran yang objektif dan standard terhadap sampel perilaku” (Azwar, 2012: 3). Jadi, tes secara umum digunakan untuk mengukur perilaku seseorang (berkaitan dengan tujuan dilaksanakannya tes) dengan prosedur yang disusun secara sistematis.
29
Secara garis besar, tes dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu tes penguasaan dan tes kemampuan. Tes penguasaan adalah tes yang dilakukan setelah siswa memperoleh sejumlah materi. Jadi tes penguasaan berfungsi untuk mengukur penguasaan siswa terhadap materi yang disampaikan guru dan dipelajari siswa. Pada tes ini, siswa didorong untuk memberikan penampilan maksimal. Termasuk dalam tes penguasaan adalah tes hasil belajar. Sedangkan tes kemampuan adalah tes yang dilakukan untuk mengetahui kepemilikian kemampuan siswa. Kemampuan merupakan sesuatu yang dimiliki siswa dan telah melekat dalam diri siswa. Contoh, kemampuan numerik, potensi skademik, dan sebagainya (Fadlillah, 2014 : 176). Menurut fungsinya, tes prestasi belajar dikelompokkan menjadi empat, yaitu tes diagnostik, tes formatif, tes sumatif, dan tes penempatan. Dalam penelitian ini, digunakan jenis penilaian formatif yaitu tes yang digunakan untuk mengetahui sejauh mana siswa telah memahami pelajaran yang diberikan atau lebih dikenal sebagai tes ulangan harian. Berdasarkan bentuk pertanyaannya, tes hasil belajar dapat berbentuk objektif maupun esai. Tes esai terdiri dari pertanyaan maupun suruhan yang menghendaki jawaban berupa uraian yang relatif panjang. Sedangkan tes objektif adalah tes yang keselurihan informasi yang diperlukan untuk menjawab tes telah tersedia. Pada penelitian ini digunakan tes objektif dengan jenjang kemampuan mulai dari C1 hingga C4. Hal ini disesuaikan dengan tahapan perkembangan kognitif siswa.
8. Materi Ajar Fluida Dinamik Tiga hal yang mendasar untuk menyederhanakan fluida dinamik yaitu
Fluida dianggap tidak kompresibel
Dianggap bergerak tanpa gesekan walaupun ada gerakan materi (tidak mempunyai kekentalan)
Aliran fluida adalah aliran stasioner yaitu kecepatan dan arah gerak partikel fluida yang melalui suatu titik tertentu tetap. Jadi partikel yang
30
datang kemudian di satu titik akan mengikuti jejak partikel-partikel lain yang lewat terdahulu.
a. Fluida Ideal Fluida ideal adalah fluida yang inkompresibel, artinya fluida yang kerapatannya (massa jenisnya) sulit diubah dan tidak memiliki gesekan dalam (viskositas). Gas juga dapat disebut sebagai fluida inkompresibel, jika perbedaan tekanan antara suatu tempat dan tempat lain tidak jauh berbeda. Pola yang ditempuh partikel dalam suatu aliran fluida disebut garis alir (flow line). Jika semua pola aliran tidak berubah terhadap waktu, dan aliran cenderung pelan, disebut aliran tunak (steady flow). Sedangkan aliran fluida disebut aliran tidak tunak (nonsteady) jika kecepatan partikel fluida di suatu titik yang sama selalu berubah. (Rufaida & Sarwanto, 2013 : 159) Ciri-Ciri Umum Fuida Ideal : a) Aliran fluida dapat merupakan aliran tunak (steady) atau tak tunak (non-steady).Jika kecepatan v di suatu titik adalah konstan terhadap waktu, aliran fluida di katakan tunak. Contoh: arus air yang mengalir dengan tenang (kelajuan aliran rendah) Jika kecepatan v di suatu titik tidak konstan terhadap waktu maka dikatakan alirran tak tunak. Contoh: gelombang pasang air laut. b) Aliran
fluida
dapat
termampatkan
(compressible)
atau
tak
termampatkan (incompressible). Jika fluida yang mengalir tidak mengalami perubahan volume (massa jenis) maka aliran fluida tak termampatkan. Contoh: gerak relatif udara terhadap sayap-sayap pesawat. c) Aliran fluida dapat merupakan aliran kental (viscous) atau tak kental (non-viscous)
31
Contoh:pelumasan pada mesin mobil d) Aliran fluida dapat merupakan aliran garis arus (streamline) atau aliran turbulen. Macam aliran fluida dibagi menjadi 2, yaitu aliran turbulan dan aliran laminer. a) Aliran Turbulen Aliran Turbulen adalah aliran dimana pergerakan dari partikel –partikel fluida sangat tidak menentu karena mengalami percampuran serta putaran partikel antar lapisan, yang mengakibatkan saling tukar momentum dari satu bagian fluida kebagian fluida yang lain dalam skala yang besar.
Gambar 2.2. Aliran Turbulen (Giancolli, 2001 : 337) Gambar 2.2 menunjukan aliran turbulen dimana turbulensi yang terjadi membangkitkan tegangan geser yang merata diseluruh fluida sehingga menghasilkan kerugian –kerugian aliran. Contohnya : asap yang keluar dari kendaraan bermotor, asap rokok yang dihisap oleh perokok, angin ribut, ombak, tsunami. b) Aliran lurus (laminer) Aliran lurus (laminer) disajikan pada Gambar 2.3 adalah aliran partikel-partikel fluida yang bergerak secara paralel (tidak saling memotong), atau aliran berlapis. contohnya: aliran lambat dari cairan kental.
32
Gambar 2.3 . Aliran Laminer (Giancolli, 2001 : 337) b. Debit Fluida mengalir dengan kecepatan tertentu, misalnya v meter per detik. Penampang tabung alir seperti terlihat pada gambar di atas berpenampang A, maka yang dimaksud dengan debit fluida adalah volume fluida yang mengalir persatuan waktu melalui suatu pipa dengan luas penampang A dan dengan kecepatan v. Q=
atau Q = A v
Keterangan : Q
= debit fluida dalam satuan SI (m3/det)
V = volume fluida
( m3 )
A
= luas penampang tabung alir ( m2 )
v
= kecepatan alir fluida
( m/det )
c. Persamaan Kontinuitas Perhatikan tabung alir di bawah ini.
Gambar 2.4. Aliran Fluida dalam Pipa Berbeda Penampang (Tipler, 1998: 401) Gambar 2.4 menunjukkan fluida yang mengalir dalam pipa dengan luas penampang yang berubah-ubah. Bayangan di bagian kiri merupakan volume fluida yang mengalir ke dalam pipa di titik 1 dalam suatu waktu Δt. Jika
33
kelajuan fluida di titik ini adalah v1 dan luas penampang pipa adalah A1, maka volume yang mengalir ke dalam pipa dalam waktu Δt adalah ΔV = A1 v1 t karena fluida diasumsikan sebagai fluida inkompresible, maka volume fluida yang sama harus mengalir keluar pipa di titik 2 seperti ditunjukkan oleh bayang-bayang di bagian kanan. Jika fluida di titik 2 adalah v2 dan luas penampang adalah A2, maka volumenya ΔV = A2 v2 t. Karena volume-volume ini sama, sehingga diperoleh A1 v1 t = A2 v2 t A1 v1 = A2 v2 Besaran Av dinamakan laju aliran volume IV. Dimensi IV adalah volume per detik. Dalam aliran fluida inkompresible yang tunak, laju aliran volume adalah sama di setiap titik dalam fluida : IV = vA = konstan (Tipler, 1998 : 401-402) Contoh dari penerapan persamaan kontinuitas dapat ditemukan pada aliran darah pada tubuh. Darah mengalir dari jantung ke dalam aorta dan dari situ darah akan masuk ke arteri-arteri utama. Dari arteri utama ini bercabang lagi ke arteri kecil (arteriol) yang bercabang lagi menjadi sejumlah pembuluh kapiler yang amat kecil. Darah dipompa lagi kembali menuju jantung melalui pembuluh vena. (Giancolli, 2001 : 339)
d. Hukum Bernoulli Hukum Bernoulli merupakan persamaan pokok hidrodinamika untuk fluida mengalir dengan arus streamline. Di sini berlaku hubungan antara tekanan, kecepatan alir dan tinggi tempat dalam satu garis lurus. Hubungan tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut :
34
Gambar 2.5 Aliran Fluida Pada Ketinggian yang Berbeda (Rufaida & Sarwanto, 2013 : 177) Jika tekanan P1 ditekan pada penampang A1, dari fluida di sebelah kirinya, maka gaya yang dilakukan terhadap penampang di a adalah (P1 A1), sedangkan penampang di c mendapat gaya dari fluida dikanannya sebesar (P2 A2), di mana P2 adalah tekanan terhadap penampang di c ke kiri. Dalam waktu t detik dapat dianggap bahwa penampang a tergeser sejauh (v1 t) dan penampang c tergeser sejauh (v2 t) ke kanan. Jadi usaha yang dilakukan terhadap a adalah : (P1 A1 v1 t) sedangkan usaha yang dilakukan pada c sebesar : (- P2 A2 v2 t) Jadi usaha total yang dilakukan gaya-gaya tersebut besarnya : Wtot = (P1 A1 v1 - P2 A2 v2) t Dalam waktu t detik fluida dalam tabung bergeser dan mendapat tambahan energi sebesar : Emek = Ek + Ep Emek = ( ½ m v22 – ½ m v12) + (mgh2 – mgh1) = ½ m (v22 – v12) + mg (h2 – h1) Keterangan : m = massa fluida dalam a-b = massa fluida dalam c-d. h2-h1 = beda tinggi fluida c-d dan a-b Karena m menunjukkan massa fluida di pada tabung yang besar dan kecil sama besarnya, maka m dapat dinyatakan :
35
m = A1 v1 t = A2 v2 t Menurut Hukum kekekalan Energi haruslah : Wtot = Emek Dari persamaan-persaman di atas dapat dirumuskan persaman : P1
m
+ ½ m v12 + mgh1 = P2
m
+ ½ m v22 + mgh2
Suku-suku persamaan ini memperlihatkan dimensi usaha. Dengan membagi kedua ruas dengan
m
maka di dapat persamaan :
P1 + ½ v12 + g h1 = P2 + ½ v22 + g h2 Suku-suku persamaan di atas memperlihatkan dimensi Tekanan. Keterangan : P1 dan P2 = tekanan yang dialami oleh fluida v1 dan v2 = kecepatan alir fluida h1 dan h2 = tinggi tempat dalam satu garis lurus = Massa jenis fluida g = percepatan grafitasi
e. Gaya Angkat Pesawat Terbang Salah satu penerapan dari persamaan Bernoulli adalah gaya angkat pesawat terbang. Penampang sayap pesawat terbang mempunyai bagian belakang yang lebih tajam dan sisi bagian yang atas lebih melengkung daripada sisi bagian bawahnya. Bentuk ini menyebabkan aliran udara di bagian atas lebih besar daripada di bagian bawah (v2 > v1). Dari persamaan Bernoulli didapatkan : P1 + ½ v12 + g h1 = P2 + ½ v22 + g h2
36
Gambar 2.6 Gaya Angkat Pesawat Terbang Ketinggian kedua sayap dapat dianggap sama (h1 = h2), sehingga g h1 = g h2. Dan persamaan di atas dapat ditulis : P1 + ½ v12 = P2 + ½ v22 P1 – P2 = ½ v22 - ½ v12 P1 – P2 = ½ (v22 – v12) Dari persamaan di atas dapat dilihat bahwa v2 > v1 didapatkan P1 > P2 untuk luas penampang sayap
F1 = P1 A dan F2 = P2 A dan didapatkan
bahwa F1 > F2. Beda gaya pada bagian bawah dan bagian atas (F1 – F2) menghasilkan gaya angkat pada pesawat terbang. Jadi, gaya angkat pesawat terbang dirumuskan sebagai : F1 – F2 = ½ A(v22 – v12) Dengan = massa jenis udara (kg/m3)
f. Teorema Torricelli h2
h2 – h1 h1
Gambar 2.7 Teorema Torricelli (Giancolli , 2001 : 343)
37
Pada gambar di atas, titik 2 sebagai permukaan zat cair dan titik 1 sebagai keran. Dengan menganggap bejana besar lebih lebas jika dibandingkan dengan diameter keran, maka harga v2 akan mendekati nol. Titik 1 (keran) dan titik 2 (permukaan) terbuka terhadap atmosfir sehingga tekanan pada kedua titik sama dengan tekanan atmosfir P1 = P2, jadi persamaan Bernoulli menjadi P1 = P2 ½ ρv12 + ρg h1 = ½ ρv22 + ρ g h2 Atau v1 = √ 2 {g (h2 – h1 )} jadi kecepatan aliran air yang memancar dari lubang dapat dinyatakan sebagai berikut : v = √2gh keterangan v = kecepatan zat cair keluar dari lubang (m/s) h = jarak permukaan zat cair terhadap lubang (m) g = percepatan gravitasi (m/s2)
(Giancolli, 2001 : 343)
Teorema Torricelli dapat dinyatakan jika air yang keluar dari lubang memiliki kelajuan yang sama dengan kelajuan air yang jatuh bebas dari ketinggian h (Rufaida & Sarwanto, 2014 : 181). g. Venturimeter Venturimeter adalah alat yang digunakan untuk menentukan kecepatan aliran cat cair. Dengan memasukkan venturimeter kedalam aliran fluida kecepatan aliran fluida dapat dihitung menggunakan persamaan Bernoulli berdasarkan selisih ketinggian air atau selisih ketinggian raksa. Venturimeter dibagi menjadi 2 macam yaitu venturimeter tanpa manometer dan venturimeter dengan manometer. 1) Venturimeter Tanpa Manometer Air dengan massa jenis ρ mengalir memasuki pipa berpenampang besar dengan kecepatan v1 menuju pipa berpenampang
38
kecil dengan kecepatan v2 dimana v2 > v1. Terjadi perbedaan ketinggian air (h) pada kedua pipa vertikal. Dalam hal ini berlaku h1 = h2 sehingga ρ g h1 = ρ g h2.
h
h1 P1 A1
h2
P2 A2
v1 v2
Gambar 2.8. Venturimeter Tanpa Manometer (Giancolli,2011: 341) Zat cair dengan massa jenis berpenampang besar dengan kecepatan kecil dengan kecepatan
di mana
mengalir memasuki pipa menuju pipa berpenampang
. Terjadi perbedaan
ketinggian air (h) pada kedua pipa vertikal. Berlaku persamaan Bernoulli sebagai berikut : (
karena
, maka
((
(
)
)
)
(
)
Menurut hukum utama hidrostatika, tekanan hidrostatis di bawah pipa pengukur terjadi beda tekanan :
39
Selisih tekanan pada kedua penampang : (
Maka : (
)
(
)
(
) (
)
√ Keterangan : dan
= tekanan pada penampang 1 dan 2 (Pa)
dan
= kecepatan aliran fluida pada penampang 1 dan 2 (m/s)
dan
= ketinggian fluida pada penampang 1 dan 2 (m)
dan
= luas penampang 1 dan 2 (m2)
= massa jenis fluida (kg/m3) g = percepatan gravitasi bumi (m/s2) Bar = tekanan udara luar (Pa) 2) Venturimeter dengan Manometer Air dengan massa jenis ρ mengalir memasuki pipa berpenampang besar dengan kecepatan v1 menuju pipa berpenampang kecil dengan kecepatan v2 dimana v2 > v1. Terjadi perbedaan ketinggian air (h) pada kedua pipa manometer.
40
v2
v1
h
P2 h1 B A
h2 r
Gambar 2.9 Venturimeter dengan Manometer (Giancolli, 2011 : 346) Air
dengan
massa
jenis
berpenampang besar dengan kecepatan kecil dengan kecepatan
di mana
mengalir
memasuki
pipa
menuju pipa berpenampang
. Terjadi perbedaan
ketinggian (h) raksa dengan massa jenis r pada kedua pipa manometer. Dalam hal ini berlaku h1=h2 sehingga h1 = h2. Berlaku persamaan Bernoulli sebagai berikut :
karena
(( (
(
)
)
) )
Menurut hukum utama hidrostatika : (
, maka
41
(
( Maka : (
)
(
( (
)
Keterangan : dan
= tekanan pada penampang 1 dan 2 (Pa)
dan
= kecepatan aliran fluida pada penampang 1 dan 2 (m/s)
dan
= ketinggian fluida pada penampang 1 dan 2 (m)
dan
= luas penampang 1 dan 2 (m2)
= massa jenis fluida (kg/m3) = massa jenis cairan manometer (kg/m3) g= percepatan gravitasi bumi (m/s2) Penerapan tabung venturi yang lainnya adalah pada tensimeter. Tensimeter adalah alat pengukur tekanan darah. Cara kerja tensimeter ini cukup sederhana. Cerobong asap juga merupakan contoh penerapan tabung venturi. Prinsip hukum Bernoulli menyebutkan bahwa jika pergerakan aliran udara tinggi, tekanannya menjadi kecil. Sebaliknya jika laju aliran udara rendah, tekanannya akan besar. Bagian atas cerobong berada di luar ruangan dan terdapat angin yang berhembus di bagian atas cerobong. Akibatnya, tekanan udara disekitarnya lebih kecil. Udara bergerak dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat udara yang bertekanan rendah. Sehingga asap dari dalam dapat keluar melalui cerobong.
42
h. Pipa pitot
Gambar 2.10 Bagan Tabung Pitot (Subagyo,2007:273) Pipa pitot dipakai untuk mengukur kecepatan aliran fluida dalam pipa. Biasanya pipa ini dipakai untuk mengukur laju fluida berbentuk gas. Pipa pitot dilengkapi dengan manometer yang salah satu kakinya diletakkan sedemikian sehingga tegak lurus aliran fluida sehingga
=0. Terjadi
perbedaan ketinggian (h) raksa dengan massa jenis r pada kedua pipa manometer. Dalam hal ini berlaku h1 = h2 . Persamaan Bernoulli deterapkan sebagai berikut.
Lubang lengan kanan manometer tegak lurus pada aliran, karena itu
sehingga pada titik itu gas dalam keadaan diam.
Menurut hukum hidrostatika :
maka :
Kecepatan aliran fluida sebagai berikut: √
43
Keterangan : = kecepatan aliran gas dalam tabung (m/s) = massa jenis zat cair dalam manometer (kg/m3) = massa jenis gas (kg/m3) g= percepatan gravitasi h = selisih tinggi permukaan zat cair dalam manometer (m)
B. Kerangka Berpikir Fisika merupakan salah satu mata pelajaran yang kurang diminati siswa karena materi Fisika kurang menyenangkan, mengandung banyak rumus dan teori yang harus dihafalkan. Pada umunya, prestasi belajar yang diperoleh siswa pada mata pelajaran Fisika tergolong masih rendah. Salah satu penyebab rendahnya prestasi belajar siswa pada mata pelajaran Fisika, yaitu media pembelajaran berupa buku bersifat kurang praktis, kurang menarik perhatian siswa, dan membosankan. Model dan media pembelajaran yang dipilih secara tepat dapat meningkatkan motivasi belajar siswa sehingga dapat meningkatkan kemampuan kognitif Fisika siswa. Perkembangan teknologi informasi dan komunikasi semakin canggih sehingga aktivitas belajar siswa yang biasanya menggunakan media cetak berubah menjadi aktivitas belajar menggunakan perangkat bergerak. Berdasarkan hal tersebut, guru dan siswa SMA saat ini membutuhkan media pembelajaran yang menarik, praktis, dan dapat digunakan oleh siswa. Salah satu dampak positif tersebut adalah kemajuan dalam pembuatan media pembelajaran. Contoh media pembelajaran yang dapat dibuat adalah media elektronik menggunakan Lectora Inspire dan Adobe Flash Profesional CS6. Software Lectora Inspire. Software tersebut dilengkapi dengan fasilitas-fasilitas yang dapat menunjang kesuksesan pembelajaran, seperti fasilitas memasukkan gambar, animasi maupun video. Adapun Adobe Flash Profesional CS6 sangat cocok digunakan untuk keperluan membuat animasi pembelajaran yang menarik dan interaktif. Dengan fasilitas-fasilitas
yang dimiliki
Lectora Inspire
44
memungkinkan membantu pembelajaran Fisika dengan mengedepankan prinsip pembelajaran Kurikulum 2013 dengan tahapan mengamati, menanya, mencoba, menalar dan mengkomunikasikan. Materi yang akan dibuat dalam media ini yaitu materi Fluida Dinamik Kelas XI. Media Animasi menampilkan gambar bergerak atau tayangan yang faktual mengenai konsep yang sedang dipelajari sehingga siswa tidak hanya terpaku pada buku yang hanya menampilkan gambar diam atau penjelasan singkat melainkan siswa akan lebih tertarik untuk memperhatikan media animasi yang disajikan. Penggunaan Media Animasi membuat pembelajaran akan berlangsung sangat interaktif dengan antusias siswa yang tinggi dan melihat secara langsung fenomena yang berhubungan dengan konsep akan membuat siswa secara spontan mampu mengingat lebih lama pembelajaran yang telah dilaluinya. Pembelajaran dengan Media Animasi akan menyamakan konsep dan presepsi siswa sehingga dalam sebuah proses pembelajaran, tidak akan ada siswa yang mengalami miskonsepsi. Dengan demikian, Media Animasi ini efektif digunakan dalam pembelajaran Fisika materi Fluida Dinamik. Berdasarkan uraian kerangka berpikir di atas, maka dapat dibuat suatu skema kerangka berpikir seperti pada gambar dibawah ini Prestasi belajar siswa pada mata pelajaran Fisika masih rendah, karena siswa kesulitan memahami isi buku pelajaran Fisika
Perkembangan teknologi mengubah aktivitas belajar siswa.
Media pembelajaran berupa buku kurang menarik
Siswa membutuhkan model dan media pembelajaran yang inovatif
Efektivitas penggunaan media animasi lectora inspire berbasis adobe flash profesional CS 6 dengan model learning cycle 5E pada materi Fluida Dinamik untuk siswa SMA kelas XI Gambar 2.11 Paradigma Penelitian
45
C. Hipotesis Penelitian Berdasarkan kajian pustaka dan kerangka berfikir, dapat dirumuskan hipotesis penelitian ini adalah sebagai berikut : Media Animasi Lectora Inspire berbasis Adobe Flash Profesional CS6 dengan model Learning Cycle 5E efektif digunakan pada pembelajaran Fisika materi Fluida Dinamik siswa kelas XI.
