BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Media Pembelajaran 2.1.1 Pengertian Media Pembelajaran Media berasal dari kata medium yang artinya perantara atau pengantar. Dengan demikian media pembelajaran dapat diartikan sebagai perantara sampainya pesan belajar (message learning) dari sumber pesan (message resource) kepada penerima pesan (message receiver), sehingga terjadi interaksi belajar mengajar (Munir, 2008). Media pembelajaran meliputi segala sesuatu yang dapat membantu pengajar dalam menyampaikan materi pembelajaran, sehingga dapat meningkatkan motivasi, daya pikir dan pemahaman peserta didik terhadap materi pembelajaran yang sedang dibahas atau mempertahankan perhatian peserta terhadap materi yang sedang dibahas.
2.1.2 Manfaat Media Pembelajaran Dalam proses pembelajaran, media memiliki kontribusi dalam meningkatkan mutu dan kualitas pengajaran. Kehadiran media tidak saja membantu pengajar dalam menyampaikan materi ajarnya, tetapi memberikan nilai tambah pada kegiatan pembelajaran. Hal ini berlaku bagi segala jenis media, baik yang canggih dan mahal ataupun media yang sederhana dan murah. Munir (2008) menjabarkan sejumlah kelebihan media pembelajaran berbasis Teknologi Informasi dan Komunikasi (TIK) antara lain sebagai berikut: a.
Dapat memberikan pemahaman yang lebih dalam terhadap materi pembelajaran yang sedang dibahas, karena dapat menjelaskan konsep yang sulit atau rumit menjadi mudah dan lebih sederhana.
9
b.
Dapat menjelaskan materi pembelajaran atau obyek yang abstrak (tidak nyata, tidak dapat dilihat langsung) menjadi konkrit (nyata, dapat dilihat, dirasakan atau diraba), seperti menjelaskan peredaran darah dan organ-organ tubuh manusia pada mata pelajaran Sains.
c.
Membantu pengajar menyajikan materi pembelajaran sehingga menjadi lebih mudah dan cepat dipahami peserta didik, lama diingat dan mudah diungkapkan kembali.
d.
Menarik dan membangkitkan perhatian, minat, motivasi, aktivitas dan kreativitas belajar peserta didik, serta dapat menghibur peserta didik.
e.
Memancing partisipasi peserta didik dalam proses pembelajaran dan memberikan kesan yang mendalam dalam pikiran peserta didik.
f.
Materi pembelajaran yang sudah dipelajari dapat diulang kembali (playback), misalnya menggunakan rekaman video, compact disc (cakram padat), tape recorder atau televisi.
g.
Dapat membentuk persamaan pendapat dan persepsi yang benar terhadap suatu obyek karena disampaikan tidak hanya secara verbal namun dalam bentuk nyata menggunakan media pembelajaran.
h.
Menciptakan lingkungan belajar yang kondusif sehingga peserta didik dapat berkomunikasi dan berinteraksi dengan lingkungan tempat belajarnya sehingga memberikan pengalaman nyata dan langsung.
i.
Peserta didik belajar sesuai dengan karakteristiknya, kebutuhan, minat dan bakatnya, baik belajar secara individual, kelompok atau klaksikal.
j.
Menghemat waktu, tenaga dan biaya.
10
2.1.3 Jenis Media Pembelajaran Dilihat dari taraf kecanggihannya ada dua jenis media pembelajaran, yaitu media pembelajaran sederhana dan media pembelajaran modern. Media pembelajaran sederhana meliputi papan tulis, sedangkan media pembelajaran modern meliputi komputer dan internet (Munir, 2008). Jenis media pembelajaran yang lain yaitu objek nyata, buku, kertas flip charts, OHP, power point, slide, video, grafik, audio dan software komputer. Memilih media pembelajaran diawali dengan perencanaan atau persiapan penentuan media pembelajaran, baik perangkat keras maupun perangkat lunak yang akan digunakan, yang sangat baik, sistematis atau matang dan mutlak diperlukan. Hal ini merupakan awal untuk mencapai keberhasilan pembelajaran. Perencanaan dan persiapan ini berkaitan dengan bahan, waktu, tenaga, pikiran (ide), biaya, pemikiran dan sebagainya.
2.1.4 Media Pembelajaran Berbasis Komputer Perkembangan teknologi informasi dan komunikasi (TIK) berpengaruh terhadap perkembangan media pembelajaran dengan dikembangkannya media pembelajaran yang berbasis komputer (computer based media). Media komputer merupakan media yang atraktif dan interaktif. Kehadiran multimedia sebagai salah satu produk TIK di bidang pendidikan disambut gembira karena peranannya dalam membantu mencapai tujuan pendidikan. Teknologi multimedia diharapkan mampu mengatasi kendala dalam proses belajar mengajar dengan dikemasnya program-program pendidikan dalam media berbasis TIK.
11
Sajian multimedia dapat diartikan sebagai teknologi yang mengoptimalkan peran komputer sebagai media yang menampilkan teks, suara, grafik, video, animasi dalam sebuah tampilan yang terintegrasi dan interaktif. Kelengkapan media dalam teknologi multimedia melibatkan pendayagunaan seluruh panca indera, sehingga daya imajinasi, kreativitas, fantasi, emosi peserta didik berkembang kearah yang lebih baik. Berbagai kajian telah menunjukkan, bahwa proses pembelajaran yang melibatkan lebih dari satu indera akan lebih efektif dibandingkan hanya satu indra saja. Hasil penelitian Fleming dan Levie (Munir 2008) menunjukkan bahwa proses pembelajaran menggunakan satu indra memberikan rangsangan belajar terbatas. Penelitian Jacobs dan Schade (Munir 2008) menunjukkan bahwa daya ingat orang yang hanya membaca saja memberikan persentase terendah, yaitu 1%. Daya ingat ini dapat ditingkatkan hingga 25% - 30% dengan bantuan media lain seperti televisi. Daya ingat makin meningkat dengan penggunaan multimedia (hypermedia), hingga 60%.
2.1.5 Hypermedia Di kalangan para pengguna internet, istilah hypertext sudah lazim digunakan. hypertext menurut pengertian Nelson (Munir, 2008) adalah menyampaikan informasi dengan cara yang tidak berurutan. Melalui hypertext, pengguna bisa mencari informasi yang diperlukan dan mengikuti apa yang dikehendakinya tanpa perlu mengikuti urutan tertentu. Peranan
hypertext dalam perkembangan teknologi informasi sangat besar
karena konsep
hypertext memberikan kemudahan kepada pembangunan sumber
informasi dalam menciptakan struktur informasi secara acak (non sequentially). Fakta penting yang tersirat dalam sejumlah dokumen panjang yang disusun secara beraturan
12
(sequentially) memberikan kesukaran kepada pengguna dalam pencarian informasi sehingga dapat menimbulkan rasa jenuh dan sulit untuk melacak informasi secara mudah dan cepat. Dalam konsep hypertext ada tiga unsur yang mesti diperhatikan yaitu node, link dan basis data (Munir, 2008). 2.1.5.1 Nod (node) Nod bermakna satu dokumen dalam pangkalan data
hypertext. Nod
merupakan unit-unit kecil pelajaran yang tersusun dalam bentuk teks, visualisasi atau
video,
grafik,
dan
audio
(Microsoft
Encarta
Encyclopedia,
2002).
Dalam Gambar 2.1 (lagu, peta, film dan buku) adalah nod. Nod sangat penting sebab nod merupakan sumber informasi hypertext itu sendiri. Tanpa nod hypertext tidak memiliki informasi apa-apa.
Lagu: INDONESIA
Peta: REPUBLIK INDONESIA
BUDAYA & BAHASA
Buku: SEJARAH
INFORMASI
EKONOMI
Film: PERJUANGAN
Gambar 2.1 Sistem kerja nod 2.1.5.2 . Link Link adalah semacam penghubung antara satu nod dengan nod yang lain. Nod tidak memiliki makna apa-apa tanpa dihubungkan oleh link. Bisa dikatakan bahwa link
13
adalah nyawa dari hypertext karena link dapat bergerak kemana-mana sesuai dengan kehendak pengguna. Tanda panah dalam Gambar 2.1 menunjukkan jalannya link. 2.1.5.3 Basis data Basis data merupakan satu penyatuan antara kumpulan data komputer, cara penyusunan dan penyimpanannya supaya dapat dicapai dengan cepat dan mudah. Dalam membangun
hypertext, ada beberapa karakteristik yang perlu
diperhatikan agar hypertext yang dibangun menjadi hypertext yang bermutu. Conklin (Munir, 2008) mengatakan bahwa karakteristik tersebut diantaranya: a. Basis data hypertext merupakan rangkaian nod teks. b. Paparan pada screen berhubungan dengan nod di dalam pangkalan data secara satu persatu. Setiap hubungan itu mempunyai nama atau judul yang senantiasa dipaparkan kepada screen. c. Operasi sistem
hypertext memerlukan paparan yang fleksibel. Tampilan dalam
screen bisa diperbaiki sesuai dengan kedudukan dan ukuran serta bisa ditutup dan dibuka untuk sementara waktu dalam bentuk botton. d. Pengguna bisa menggunakan nod dengan mudah dan dapat menjalankan link dengan lancar. e. Basis data hypertext mudah untuk dicari melalui teks, isi paparan atau gambar. Inti penting dari hypertext terletak pada nod dan link. Jika kumpulan nod tersebut tidak hanya berupa teks tetapi terdiri dari berbagai media seperti video, suara dan animasi maka sistem ini disebut
hypermedia (Wikipedia, 2009). Node ini
disambungkan antara satu dengan yang lainnya melalui link. Rangkaian hypermedia node-link inilah yang digunakan untuk memungkinkan pengguna memilih menu yang diinginkan. Pengguna dapat melompat ke topik yang diinginkan tanpa harus berurutan (Microsoft, 2002).
14
Hypermedia menawarkan sejumlah alternatif gagasan/ide, informasi atau materi pelajaran yang sesuai dengan minat atau tingkat berfikir dari seorang user (pengguna). Hypermedia sebagai teknologi multimedia yang baru dalam bidang komputer dengan segala kelebihan yang dimilikinya memungkinkan pengajar untuk menjadikannya sebagai media pembelajaran yang memudahkan pengajar dalam menyampaikan bahan (sumber belajar/materi subjek) untuk meningkatkan mutu pendidikan dasar, menengah maupun tinggi. Teknologi ini cocok dalam mengajarkan materi-materi yang bersifat abstrak seperti rangkaian listrik arus searah.
2.2 Pembelajaran Konvensional Pembelajaran konvensional merupakan pembelajaran biasa yang paling sering digunakan oleh dosen. Pada pembelajaran ini dosen memberikan penerangan atau penuturan secara lisan kepada sejumlah mahasiswa. Mahasiswa mendengarkan dan mencatat seperlunya. Pada umumnya mahasiswa bersifat pasif yaitu menerima saja apa yang dijelaskan oleh dosen. Dalam melaksanakan tugasnya itu dosen sering menggunakan media seperti papan tulis, kapur, spidol serta chart. Ciri-ciri pembelajaran konvensional, yaitu (Nasution, 1982): a. Bahan pelajaran disajikan kepada kelompok mahasiswa di kelas sebagai keseluruhan tanpa memperhatikan mahasiswa secara individual. b. Kegiatan pembelajaran umumnya berbentuk ceramah, kuliah, tugas tertulis dan media lain menurut pertimbangan dosen. c. Mahasiswa umumnya bersifat pasif, karena harus mendengarkan penjelasan dosen. d. Kecepatan belajar mahasiswa umumnya ditentukan oleh kecepatan dosen dalam mengajar. e. Keberhasilan belajar umumnya ditentukan oleh dosen secara subyektif.
15
f. Diperkirakan hanya sebagian kecil saja dari mahasiswa yang menguasai materi pelajaran secara tuntas. Pembelajaran konvensional yang dimaksud peneliti adalah pembelajaran yang diawali dengan pemberian informasi terhadap materi sebelumnya. Dalam hal ini dosen berupaya menggali atau mengingatkan kembali mahasiswa tentang materi sebelumnya ataupun pengetahuan mahasiswa secara umum terhadap materi yang akan diajarkan. Setelah itu dosen menerangkan suatu konsep, sedangkan mahasiswa mendengarkan penjelasan dosen, mencatat dan bertanya ketika ada penjelasan yang kurang dipahami. Biasanya untuk lebih memperjelas konsep yang diajarkan, dosen memberikan analisis (uraian) terhadap suatu kasus serta latihan-latihan soal yang diakhiri dengan pemberian tugas rumah. Seperti metode-metode lainnya, metode pembelajaran konvensional ini memiliki keunggulan dan kelemahan. Menurut Wartono (1996) keunggulan metode ini adalah dapat digunakan untuk mahasiswa dalam jumlah yang besar dan dapat menyelesaikan suatu materi pelajaran dengan cepat. Sedangkan kelemahan-kelemahan dari pembelajaran ini antara lain: 1. Mahasiswa/siswa seringkali tidak aktif dalam proses pembelajaran, sehingga pembelajaran jadi kurang efektif. 2. Terutama bagi siswa yang belum cukup dewasa, pembelajaran konvensional ini sering menimbulkan kebosanan. 3. Terutama untuk pendidikan sains bagi siswa yang masih muda (misalnya tingkatan SMP) pembelajaran ini tidak sesuai dengan tuntutan tujuan pendidikan sains yang modern, yang antara lain menuntut adanya pendidikan tentang metode ilmiah dan sikap ilmiah dalam pendidikan sains. Sains bukan hanya mengajarkan fakta tetapi juga harus melatih keterampilan dan kecakapan.
16
2.3 Pemahaman Konsep dalam Pembelajaran Pemahaman konseptual adalah aspek kunci dari pembelajaran. Salah satu tujuan pengajaran yang penting adalah membantu mahasiswa memahami konsep utama dalam suatu subjek, bukan sekedar mengingat fakta yang terpisah-pisah. Dalam banyak kasus, pemahaman konsep akan berkembang apabila guru/dosen dapat membantu mahasiswa mengeksplorasi topik secara mendalam dan memberi mereka contoh yang tepat dan menarik dari suatu konsep. Dalam hal ini konsep adalah bagian utama dari pemikiran.
2.3.1 Pengertian Konsep Menurut Novak (Liliasari, 2002), Konsep merupakan gambaran mental dari gejala alam yang mempunyai lingkup yang luas mengenai keteraturan kejadian atau objek yang dinyatakan dalam suatu label. Ausubel (Dahar, 1989) mengemukakan bahwa konsep diperoleh dengan dua cara yaitu melalui formasi konsep dan asimilasi konsep. Formasi konsep erat kaitannya dengan perolehan ilmu melalui proses induktif, sedangkan perolehan konsep melalui asimilasi erat kaitannya dengan proses deduktif. Menurut Zacks & Tversky, 2001 (Santrock, 2007) konsep adalah kategorikategori yang mengelompokkan objek, kejadian dan karakteristik berdasarkan properti umum. Sementara itu menurut Medin, (Santrock, 2007)konsep adalah elemen kognisi yang membantu menyederhanakan dan meringkas informasi. Jika kita tidak punya konsep maka kita akan kesulitan merumuskan problem yang sepele dan bahkan tidak bisa memecahkannya. Konsep dapat membantu proses mengingat sehingga membuatnya lebih efisien. Dalam banyak hal, dosen bisa membantu mahasiswa untuk mengenali dan membentuk konsep yang efektif. Prosesnya dimulai dengan; (Santrock, 2007)
17
a. Mempelajari ciri-ciri konsep seperti mempelajari ciri utamanya, atributnya atau karakteristiknya. Misalnya, dalam konsep buku, ciri utamanya adalah lembaran kertas, dijilid menjadi satu dan berisi huruf cetak dan gambar dalam urutan yang mengandung arti. Karakteristik lain seperti ukuran, warna dan panjang bukanlah ciri utama yang mendefinisikan konsep buku. b. Mendefinisikan konsep dan memberi contoh. Tennyson & Cocchiarella, 1986 (Santrock, 2007), menyatakan strategi contoh-aturan terdiri dari empat langkah: 1) Mendefinisikan konsep. Sebagai bagian pendefinisian konsep, hubungkan konsep dengan konsep superordinat dan sebutkan ciri-ciri utamanya. 2) Jelaskan istilah-istilah dalam definisi konsep. 3) Beri contoh untuk mengilustrasikan ciri utamanya 4) Memberi contoh tambahan c. Peta konsep. Sebuah peta konsep adalah presentasi visual dari koneksi konsep dan organisasi hirarki konsep.
2.3.2 Pengertian Pemahaman Menurut kamus Bahasa Indonesia, pengertian pemahaman adalah mengerti benar atau memahami benar. Menurut Johnson (2000) pemahaman adalah kemampuan menerangkan sesuatu dengan kata-kata sendiri. Dalam pengertian ini pemahaman memiliki tiga aspek yaitu kemampuan menjelaskan, kemampuan mengenal informasi dan kemampuan menarik kesimpulan. Menurut Bloom (Budiman, 2008) pemahaman didefinisikan sebagai kemampuan untuk menangkap materi atau bahan yang disajikan kedalam bentuk yang dapat dimengerti dan mampu memberikan interpretasi serta mengklasifikasikannya.
18
Dari pernyataan ini, mahasiswa dituntut tidak sebatas mengingat kembali pelajaran, namun lebih dari itu siswa harus mampu mendefinisikannya. Hal ini menunjukkan siswa telah memahami materi pelajaran walau dalam bentuk susunan kalimat berbeda tetapi kandungan maknanya tidak berubah. Bloom (Budiman, 2008) membedakan pemahaman menjadi tiga bagian, yaitu: pemahaman terjemahan (translasi), pemahaman penafsiran (interpretasi) dan pemahaman perluasan (ekstrapolasi). a.
Translasi, yaitu pemahaman terhadap sesuatu dan dikomunikasikan dalam bahasa sendiri atau dinyatakan dari satu bahasa ke bahasa yang lain. Pemahaman translasi meliputi dua kemampuan: (1) menerjemahkan sesuatu dari bentuk abstrak ke bentuk yang lebih kongkret, (2) menerjemahkan suatu simbol ke dalam bentuk lain seperti menerjemahkan tabel, grafik, simbol matematik dan sebagainya.
b.
Interpretasi, meliputi tiga kemampuan: (1) membedakan antara kesimpulankesimpulan yang diperlukan dengan yang tidak diperlukan, (2) memahami rangka suatu pekerjaan secara keseluruhan, (3) memahami dan menafsirkan isi berbagai macam bacaan.
c.
Ekstrapolasi yaitu pemahaman terhadap kecenderungan dari data atau menentukan implikasi, konsekuesi-konsekuensi hasil atau aturan-aturan yang wajar, efek-efek dan sebagaianya sesuai dengan kondisi yang asli. Pemahaman ekstrapolasi meliputi tiga kemampuan: (1) menyimpulkan dan menyertakannya lebih eksplisit, (2) memprediksi konsekuensi-konsekuensi dari tindakan yang digambarkan dari sebuah komunikasi, (3) sensitif atau peka terhadap faktor yang mungkin membuat prediksi menjadi akurat. Dari pengertian di atas dapat disimpulkan bahwa pemahaman konsep
merupakan kemampuan seseorang dalam mengungkapkan kembali suatu objek tertentu
19
berdasarkan ciri-ciri yang dimiliki oleh objek tersebut. Oleh karena itu pemahaman konsep sangat penting bagi siswa dalam kehidupannya.
2.4 Keterampilan Berfikir Kreatif Santrock (2007) menyatakan bahwa berfikir adalah memanipulasi atau mengelola dan mentransformasi informasi dalam memori. Ini sering dilakukan untuk membentuk konsep, bernalar dan berfikir secara kritis, membuat keputusan, berfikir kreatif
dan
memecahkan
masalah.
Berdasarkan
prosesnya
berfikir
dapat
dikelompokkan dalam berfikir dasar dan berfikir kompleks. Proses berfikir kompleks yang disebut berfikir tingkat tinggi meliputi pemecahan masalah, pengambilan keputusan, berfikir kritis dan berfikir kreatif. Kreativitas merupakan kemampuan berfikir tentang sesuatu dengan cara baru dan tak biasa sehingga menghasilkan solusi yang unik atas suatu problem (Santrock, 2007). Clark Mountakis, 1967 (Munandar, 2009) menyatakan bahwa kreativitas adalah pengalaman mengekspresikan dan mengaktualisasikan identitas individu dalam bentuk terpadu dalam hubungan dengan diri sendiri, dengan alam dan dengan orang lain. Dari definisi di atas dapat disimpulkan bahwa berfikir kreatif adalah kemampuan untuk mengelola informasi dalam memori tentang sesuatu dengan cara baru dan tak biasa sehingga menghasilkan solusi yang unik atas suatu problem dalam hubungan dengan diri sendiri, dengan alam dan dengan orang lain. Salah satu tujuan penting pengajaran adalah membantu peserta didik menjadi lebih kreatif. Strategi yang bisa mengilhami kreativitas peserta didik antara lain (Santrok 2007): a.
Mengembangkan Brainstorming. Brainstorming adalah teknik dimana orang-orang dalam sebuah kelompok didorong untuk menghasilkan ide kreatif, saling bertukar
20
gagasan dan mengatakan apa saja yang ada dipikiran mereka yang tampaknya relevan dengan isu tertentu (Rickards, 1999; Strenberg & Lubart, 1995). Entah itu berbasis kelompok atau individual, strategi kreativitas yang baik adalah mengeluarkan gagasan sebanyak mungkin. Semakin banyak ide yang dihasilkan peserta didik, semakin besar peluang mereka memunculkan sesuatu yang unik. b.
Menyediakan lingkungan yang memicu kreativitas. Dalam hal ini peran pendidik dalam
memfasilitasi
pembelajaran
sangat
dibutuhkan
terutama
dalam
mempersiapkan bahan ajar, media dll. c.
Jangan terlalu mengatur murid. Teresa Amabile (1993) mengatakan bahwa menyuruh peserta didik untuk melakukan sesuatu secara persis akan membuat mereka merasa bahwa orisinalitas adalah sebuah kesalahan dan eksplorasi adalah kesia-siaan. Sebaliknya, jika peserta didik diberitahu aktivitas-aktivitas apa yang harus mereka lakukan, kemudian membiarkan mereka memilih sendiri kesenangannya maka tidak akan menghancurkan rasa ingin tahu alamiah mereka.
d.
Mendorong motivasi internal. Motivasi peserta didik kreatif adalah kepuasan karena berhasil menciptakan suatu karya. Kompetesi untuk mendapatkan hadiah dan evaluasi formal seringkali melemahkan motivasi dan kreativitas.
e.
Mendorong pemikiran yang fleksibel dan main-main. Pemikir kreatif bersifat fleksibel dan bermain-main dengan problem. Meskipun kreativitas membutuhkan usaha, usaha tersebut akan lebih lancar jika peserta didik melakukannya dengan santai.
f.
Memperkenalkan peserta didik dengan orang-orang kreatif. Menurut Williams (Munandar, 1992) ciri-ciri berfikir kreatif berdasarkan
aptitude dan non aptitude sebagai berikut: a. Keterampilan berfikir lancar (fluency)
21
Ciri-cirinya:
Mencetuskan banyak gagasan, jawaban, penyelesaian masalah atau pertanyaan
Memberikan banyak cara atau saran untuk melakukan berbagai hal
Selalu memikirkan lebih dari satu jawaban
b. Keterampilan berfikir luwes (flexibility) Ciri-cirinya:
Menghasilkan gagasan, jawaban atau pertanyaan yang bervariasi
Dapat melihat suatu masalah dari sudut pandang yang berbeda-beda
Mencari banyak alternatif atau arah yang berbeda-beda
Mampu mengubah cara pendekatan atau cara pemikiran
c. Keterampilan berfikir orisinal (originality) Ciri-cirinya:
Mampu melahirkan ungkapan yang baru dan unik
Memikirkan cara yang tidak lazim untuk mengungkapkan diri
Mampu membuat kombinasi-kombinasi yang tidak lazim dari bagian-bagian atau unsur-unsur
d. Keterampilan memperinci (elaboration) Ciri-cirinya:
Mampu memperkaya dan mengembangkan suatu gagasan atau produk.
Menambahkan atau memperinci detil-detil dari suatu objek, gagasan, atau situasi sehingga menjadi lebih menarik.
f. Keterampilan menilai (evaluation) Ciri-cirinya:
Menentukan patokan penilaian sendiri dan menentukan apakah suatu pertanyaan benar, suatu rencana sehat atau suatu tindakan bijaksana.
22
Mampu mengambil keputusan terhadap situasi yang terbuka.
Tidak hanya mencetuskan gagasan, tetapi juga melaksanakannya. Guilford (Tapilow, 1997) memandang bahwa berfikir kreatif dimiliki oleh
orang yang berfikiran luas, dikenal dengan berfikir divergen. Berfikir divergen ditandai dengan ciri-ciri fleksibilitas, orisinalitas dan kelancaran dalam mengemukakan gagasan atau ide. Sebaliknya seseorang yang berfikir konvergen umumnya menyelesaikan masalah secara spesifik yang memberikan sedikit kemungkinan jawaban atau sedikit alternatif jawaban. Dari beberapa pendapat diatas, secara garis besar indikator keterampilan berfikir kreatif yang akan diamati pada penelitian ini adalah mahasiswa dapat memberikan banyak gagasan, jawaban dalam menyelesaikan masalah; mencari banyak alternatif yang berbeda; selalu memikirkan lebih dari satu jawaban; mampu melahirkan ungkapan yang baru; mampu membuat kombinasi yang tidak lazim dan mampu memperkaya dan mengembangkan gagasan. Wujud dari berfikir kreatif dapat menghasilkan suatu karya kreativitas. Hal ini merupakan bagian dari kerja kita sehari-hari dan berlangsung seumur hidup. Melalui kegiatan berfikir kreatif, peserta didik diharapkan memiliki kemampuan memecahkan masalah (problem-solving), ekspresi kreatif (creative expression), empati dalam hubungan sosial. Ide-ide yang bermakna dapat muncul melalui berfikir kreatif.
2.5 Deskripsi Singkat Karakteristik Konsep Rangkaian Listrik Arus Searah yang Dikembangkan dalam Hypermedia Berdasarkan analisis konsep, dapat dinyatakan bahwa sebagian besar konsep rangkaian listrik yang tercakup dalam matakuliah Fisika Dasar merupakan konsep dalam kategori abstrak. Contoh konsep yang termasuk konsep abstrak seperti kuat arus
23
listrik, muatan listrik, resistansi, GGL, tegangan jepit, energi dan daya listrik. Idealnya untuk mengajarkan konsep ini perlu didukung kegiatan laboratorium sehingga konsep abstrak tersebut bisa lebih mudah dipahami oleh mahasiswa. Pembelajaran konsep yang abstrak melalui aktivitas laboratorium dapat menampilkan peristiwa yang konkrit sebagai efek dari peristiwa yang abstrak. Misalnya, peristiwa menyalanya lampu pada suatu rangkaian akibat aliran elektron, lampu akan redup jika pada rangkaian hambatan luar ditambah. Untuk membelajarkan konsep-konsep tersebut agar lenjadi lebih konkrit, dibutuhkan peralatan laboratorium yang relevan. Keterbatasan atau ketidaktersediaan sarana tersebut dapat menjadi faktor yang menghambat pelaksanaan pembelajaran yang selanjutnya berdampak pada rendahnya pemahaman konsep mahasiswa karena mereka cenderung terlibat dalam pembelajaran dengan aktivitas mind-on dan hands-on yang minim. Ketersediaan simulasi dan animasi melalui sistem yang dapat diunduh secara online merupakan alternatif yang dapat dimanfaatkan untuk mengatasi keterbatasan sarana laboratorium tersebut. Sebagai contoh, simulasi dan animasi yang ada dalam program Phet Simulation (PhET Colorado, 2010) dapat diintegrasikan ke dalam sistem lain seperti hypermedia yang dikembangkan dalam penelitian ini. Melalui simulasi dan animasi dalam sistem hypermedia ini, mahasiswa dapat terlibat dalam kegiatan laboratorium secara virtual. Fleksibilitas format simulasi tersebut memungkinkan pengguna mendapat ruang aktualisasi yang memadai sehingga memberi peluang meningkatnya pemahaman konsep dan keterampilan berfikir kreatif mereka. Tabel 2.1 Indikator pemahaman konsep dan keterampilan berfikir kreatif yang dikembangkan melalui hypermedia. Pokok Bahasan
Sub Pokok Bahasan
Arus listrik
Kuat arus listrik
Indikator Pemahaman Konsep Translasi Interpretasi Ekstrapolasi
Keterampilan Berfikir Kreatif 1. Keterampilan berfikir lancar (fluency): mahasiswa dapat
Bentuk Penyajian Materi Teks, gambar, simulasi interaktif
24
Arah arus listrik Beda Potensial
Hukum Ohm
Hubungan antara V dan I Resistansi
Energi Listrik Energi dan Daya Listrik Daya Listrik
Kombinasi Resistor
Hukum Kirchhoff
Resistor terhubung seri Resistor terhubung paralel Hukum I Kirchhoff Hukum II Kirchhoff
Translasi Interpretasi Translasi Interpretasi Translasi Interpretasi Ekstrapolasi Translasi Interpretasi Ekstrapolasi Translasi Interpretasi Ekstrapolasi Translasi Interpretasi Ekstrapolasi Translasi Interpretasi Ekstrapolasi Translasi Interpretasi Ekstrapolasi Translasi Interpretasi Translasi Interpretasi
memberikan banyak gagasan, jawaban dalam menyelesaikan masalah 2. Keterampilan berfikir luwes (flexibility): mencari banyak alternatif yang berbeda; selalu memikirkan lebih dari satu jawaban 3. Keterampilan berfikir orisinal (originality): mampu melahirkan ungkapan yang baru; mampu membuat kombinasi yang tidak lazim. 4. Keterampilan memerinci (elaboration): mampu memperkaya dan mengembangkan gagasan.
Teks, gambar Teks, gambar Teks, gambar, dan simulasi interaktif Teks, gambar, simulasi interaktif Teks, gambar
Teks Teks, gambar, simulasi interaktif Teks, , gambar, simulasi interaktif Teks, gambar Teks, gambar
Secara khusus pengembangan pemahaman konsep dan keterampilan berfikir kreatif mahasiswa pada pokok bahasan materi rangkaian listrik arus searah disajikan melalui hypermedia
yang
beserta indikator pembelajaran yang dikembangkan
diperlihatkan pada Tabel 2.1. Untuk meningkatkan pemahaman konsep mahasiswa pada konsep rangkaian listrik arus searah maka materi dalam hypermedia disajikan berdasarkan indikator pemahaman, seperti: a.
Translasi, yaitu pemahaman terhadap sesuatu dan dikomunikasikan dalam bahasa sendiri atau dinyatakan dari satu bahasa ke bahasa yang lain. Pemahaman translasi meliputi dua kemampuan: (1) menerjemahkan sesuatu dari bentuk abstrak ke bentuk yang lebih kongkret, (2) menerjemahkan suatu simbol ke dalam bentuk lain seperti menerjemahkan tabel, grafik, simbol matematik dan sebagainya. Dalam hypermedia, konsep yang disajikan dilengkapi dengan simbol matematik dan gambar.
25
b.
Interpretasi, meliputi tiga kemampuan: (1) membedakan antara kesimpulankesimpulan yang diperlukan dengan yang tidak diperlukan, (2) memahami rangka suatu pekerjaan secara keseluruhan, (3) memahami dan menafsirkan isi berbagai macam bacaan. Materi dalam hypermedia yang penyajiannya dilengkapi dengan gambar, simbol, simulasi dan animasi memfasilitasi mahasiswa untuk dapat menginterpretasikan suatu konsep atau prinsip sehingga mahasiswa dapat menjelaskan kembali secara rinci makna dari suatu konsep atau dapat membandingkan, membedakan atau mempertentangkannya dengan sesuatu yang lain.
c.
Ekstrapolasi yaitu pemahaman terhadap kecenderungan dari data atau menentukan implikasi, konsekuesi-konsekuensi hasil atau aturan-aturan yang wajar, efek-efek dan sebagainya sesuai dengan kondisi yang asli. Tersedianya animasi dan simulasi yang interaktif dalam hypermedia menunjang mahasiswa untuk mengetahui secara langsung pengaruh dari suatu variabel terhadap variabel yang lainnya sehingga mahasiswa dapat memprediksi kecenderungan dari data atau konsekuensi-konsekuensi yang diperoleh sehingga membawa pada kesimpulan yang diharapkan. Untuk melatih mahasiswa dalam mengembangkan keterampilan berfikir kreatif
sesuai dengan indikator keterampilan berfikir kreatif yang dimaksud, materi disajikan sedemikian rupa dalam hypermedia. Secara garis besar uraian tentang sistematika penyajian materi dalam hubungannya dengan indikator keterampilan berfikir kreatif dijelaskan sebagai berikut: a. Keterampilan berfikir lancar (fluency): mahasiswa dapat memberikan banyak gagasan, jawaban
dalam
menyelesaikan masalah. Materi pada hypermedia
merupakan konsep-konsep dasar yang didukung oleh visualisasi dalam bentuk
26
simbol matematik, gambar, animasi, simulasi dan link-link bagian kalimat tertentu yang membutuhkan keterangan atau pengertian lebih lanjut sehingga membentuk satu kesatuan yang utuh sebagai informasi dasar dalam konsep tertentu. Disamping itu pada akhir penyajian konsep dasar, mahasiswa dihadapkan pada suatu permasalahan fisika dalam bentuk soal dan latihan yang dituangkan dalam LKM (Lembar Kegiatan Mahasiswa).
Dalam LKM,
mahasiswa dituntut untuk
memberikan banyak gagasan, jawaban dalam menyelesaikan masalah yang dapat dikembangkan dengan baik bila mahasiswa memahami konsep dasar yang telah diuraikan dalam hypermedia. b. Keterampilan berfikir luwes (flexibility): mencari banyak alternatif yang berbeda; selalu memikirkan lebih dari satu jawaban. Sajian materi dalam hypermedia tentang konsep-konsep rangkaian listrik arus searah yang dilengkapi dengan gambar, simbol matematik, animasi, simulasi, dan link-link bagian kalimat tertentu ditujukan untuk mengembangkan kemampuan mahasiswa dalam berfikir luwes (flexibility). Pemahaman yang baik terhadap konsep yang dipelajari dapat menunjang mahasiswa dalam mencari alternatif pemecahan masalah dan dapat mendukung cara berfikir yang luas. Misalnya, dengan pemahaman yang baik pada konsep arus listrik dan tegangan dalam suatu rangkaian, serta bentuk dasar dari rangkaian tersebut mahasiswa dapat mengembangkan banyak alternatif bentuk rangkaian namun tetap memiliki kesamaan sifat dengan rangkaian dasar. c. Keterampilan berfikir orisinal (originality): mampu melahirkan ungkapan yang baru; mampu membuat kombinasi yang tidak lazim. Kemampuan melahirkan ungkapan yang baru serta membuat kombinasi yang tidak lazim dapat dikembangkan melalui penyajian konsep yang divisualisasikan melalui animasi dan simulasi. Misalnya, mahasiswa dapat membuat rangkaian-rangkaian lain dengan menggunakan simulasi
27
PhET, sehingga mereka lebih memahami konsep yang sedang dipelajari. Semakin banyak kombinasi rangkaian yang bisa dibuat mahasiswa memperlihatkan meningkatnya keterampilan berfikir orisinalnya dan semakin banyak ide yang dihasilkan peserta didik, semakin besar peluang mereka memunculkan sesuatu yang unik. d. Keterampilan memerinci (elaboration): mampu memperkaya dan mengembangkan gagasan. Kemampuan ini dapat dikembangkan dengan tersedianya animasi dan simulasi dalam hypermedia. Mahasiswa dapat memperkaya dan mengembangkan gagasannya dengan melakukan berbagai aktivitas seperti merubah kuantitas variabel pengukuran, merubah posisi atau bentuk objek tertentu dalam simulasi, bahkan diberikan ruang aktualisasi agar mahasiswa bebas membuat suatu rangkaian tertentu dan mereka dapat langsung melihat pengaruh yang ditimbulkannya. 2.6 Konsep Rangkaian Listrik Arus Searah 2.6.1 Kuat Arus Listrik Aliran listrik ditimbulkan oleh muatan listrik yang bergerak di dalam suatu penghantar.
Gambar 2.2 Arus listrik dalam kawat
Muatan listrik dalam jumlah tertentu yang menembus suatu penampang dari suatu penghantar dalam waktu tertentu disebut sebagai kuat arus listrik. Gambar 2.2 memperlihatkan segmen kawat pembawa arus dimana pembawa muatan bergerak
28
dengan kecepatan rata-rata kecil. Jika ∆Q adalah muatan yang mengalir melalui penampang lintang A dalam waktu ∆t, maka besarnya kuat arus adalah: I
Q t
(1)
Satuan SI untuk arus adalah ampere (A) Menurut konvensi, arah arus dianggap searah dengan aliran muatan positif. Konvensi ini ditetapkan sebelum diketahui bahwa elektron-elektron bebas yang bermuatan negatif adalah partikel-partikel yang sebenarnya bergerak dan akibatnya menghasilkan arus pada kawat penghantar. Gerak dari elektron-elektron bermuatan negatif dalam satu arah ekivalen dengan aliran muatan positif yang arah geraknya berlawanan. Jadi elektron-elektron bergerak berlawanan dengan arah arus. Berdasarkan
Gambar 2.3 nampak bahwa arus listrik bergerak ke kanan searah dengan muatan positif sedangkan muatan negatif (elektron) bergerak ke arah kiri.
Gambar 2.3 Arah arus bergerak searah muatan positif
2.6.2 Resistansi dan Hukum Ohm 2.6.2.1 Beda Potensial Untuk mempelajari beda potensial atau tegangan listrik,
perhatikan sebuah
baterai. Bila kutub positif dan negatif kita hubungkan dengan kawat penghantar listrik seperti Gambar 2.4 maka arus listrik (I) akan mengalir dari kutub positif ke kutub
29
negatif. Hal ini disebabkan karena adanya beda potensial antara kutub positif dengan kutub negatif, dimana kutub positif mempunyai potensial lebih tinggi dibandingkan kutub negatif. .
Gambar 2.4 Rangkaian sederhana
. Jadi arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah, sedangkan elektron mengalir dari potensial rendah ke potensial tinggi. Beda potensial antara kutub positif dan kutub negatif pada saat saklar terbuka disebut gaya gerak listrik sedangkan pada saat saklar tertutup disebut tegangan jepit
2.6.2.2 Hubungan antara V dan I Hubungan antara V dan I pertama kali ditemukan oleh seorang guru Fisika berasal dari Jerman yang bernama George Simon Ohm dan lebih dikenal sebagai hukum Ohm yang berbunyi: “Besar kuat arus listrik dalam suatu penghantar berbanding langsung dengan beda potensial (V) antara ujung-ujung penghantar asalkan suhu penghantar tetap”. Jika dalam sebuah rangkaian listrik diperoleh pengukuran beda potensial sebesar V dan kuat arus I pada suatu komponen hambatan maka besar resistansi (R) komponen tersebut adalah hasil bagi antara beda potensial (V) dengan kuat arus (I) yang secara matematis ditulis:
30
atau
(2)
Satuan hambatan (R) adalah Ohm(Ω) Grafik hubungan antara V dan I ditunjukkan oleh Gambar 2.5
I Slope = 1/R
V
Gambar 2.5 Grafik hubungan V dan I
2.6.2.3 Resistansi Hambatan atau resistansi berguna untuk mengatur besarnya kuat arus listrik yang mengalir melalui suatu rangkaian listrik. Pada radio dan televisi, resistansi berguna untuk menjaga kuat arus dan tegangan pada nilai tertentu dengan tujuan agar komponen-komponen listrik lainnya dapat berfungsi dengan baik. Resistansi suatu material bergantung pada panjang, luas penampang lintang, tipe material dan temperatur. Untuk material yang mematuhi hukum Ohm resistansi tidak bergantung pada arus seperti pada kebanyakan logam, disebut material ohmik. Untuk material nonohmik, perbandingan V/I bergantung pada arus, sehingga arus tidak sebanding dengan beda potensial. Resistansi pada kawat penghantar diketahui sebanding dengan panjang kawat dan berbanding terbalik dengan luas penampang lintang, yang secara matematis ditulis: (3)
31
dimana ρ disebut resistivitas dengan satuan ohm meter (Ω.m), l adalah panjang kawat dengan satuan meter(m) dan A adalah luas penampang dengan satuan meter bujursangkar (m2). Satuan SI untuk resistansi adalah volt per ampere, disebut Ohm (Ω). 1Ω = 1 V/A.
2.6.3 Energi dan Daya Listrik 2.6.3.1 Energi listrik Jika arus listrik mengalir pada penghantar yang berhambatan R seperti pada Gambar 2.6, maka sumber arus akan mengeluarkan energi pada penghantar yang bergantung pada: beda potensial pada ujung-ujung penghantar (V), kuat arus yang mengalir pada penghantar (i) dan waktu atau lamanya arus mengalir (t). Berdasarkan pernyataan di atas, energi listrik dirumuskan: (4) Satuan energi listrik adalah Joule. Energi listrik yang dilepaskan itu tidak hilang begitu saja, melainkan berubah menjadi kalor (panas). Energi listrik merupakan suatu bentuk energi yang berasal dari sumber arus. Energi listrik dapat diubah menjadi bentuk lain, misalnya: Energi listrik menjadi energi kalor, contoh: setrika, solder, dan kompor; Energi listrik menjadi energi cahaya, contoh: lampu; Energi listrik menjadi energi mekanik, contoh: motor; Energi listrik menjadi energi kimia, contoh: peristiwa pengisian accu, peristiwa penyepuhan (peristiwa melapisi logam dengan logam lain).
32
Gambar 2.6. Arus listrik mengalir pada lampu
2.6.3.2 Daya listrik Daya listrik adalah banyaknya energi tiap satuan waktu. Dari definisi ini, maka daya listrik (P) dapat dirumuskan : (5) Karena V = I.R maka: P I R atau 2
V2 P R
(6)
Satuan daya listrik adalah watt (W). 1 kW = 1000 W. Dari satuan daya maka muncullah satuan energi lain yaitu jika daya dinyatakan dalam kilowatt (kW) dan waktu dalam jam, maka satuan energi adalah kilowatt jam atau kilowatt-hour (kWh). 1 kWh = 3,6 x 106 Joule Pada peralatan listrik selalu tercantum spesifikasi alat, misalnya 100W;220V. Artinya "daya listrik yang dipakai oleh alat tersebut adalah 100W jika dipasang pada tegangan 220V. Jika tegangan yang diberikan kepada alat tersebut kurang dari 220V, daya yang dipakai alat tersebut juga akan berkurang dari 100W.
2.6.4 Kombinasi Resistor 2.6.4.1 Resistor seri
33
Dua atau lebih resistor yang dihubungkan sedemikian rupa seperti pada Gambar 2.7 sehingga muatan yang sama harus mengalir melalui keduanya dikatakan bahwa resistor itu terhubung seri.
Gambar 2.7 Resistor dihubungkan seri
Karena muatan tidak terkumpul pada satu titik dalam kawat yang dialiri arus konstan maka jika suatu muatan ∆Q mengalir ke R1 selama interval waktu tertentu, sejumlah muatan ∆Q harus mengalir keluar R2 selama interval yang sama.
Kedua resistor
haruslah membawa arus I yang sama. Tegangan jatuh pada R1 adalah IR1 dan yang jatuh pada R2 adalah IR2. Tegangan jatuh pada kedua resistor adalah jumlah tegangan jatuh pada masing-masing resistor: V = IR1 + IR2 = I (R1 + R2)
(7)
Jadi resistansi ekivalen untuk resistor yang tersusun seri adalah penjumlahan resistansi yang dapat di tulis: Req R1 R2 R3 ...
(8)
Ketika terdapat lebih dari dua resistansi yang disusun secara seri, resistansi ekivalennya adalah: Req R1 R2 R3 ... Rn
(9)
Untuk mengukur arus yang melalui hambatan (misalnya lampu) dalam suatu rangkaian dapat ditempatkan amperemeter (ammeter) secara seri dengan lampu sedangkan voltmeter dipasang paralel dengan lampu seperti pada
Gambar 2.8.
Idealnya, amperemeter harus memiliki resistansi yang sangat kecil sehingga hanya sedikit perubahan yang terjadi terhadap arus yang akan diukur sedangkan voltmeter
34
yang baik memiliki hambatan yang sangat besar sehingga efek terhadap rangkaian menjadi kecil.
Gambar 2.8 Pemasangan amperemeter dan Voltmeter pada rangkaian sederhana
Jika dua buah lampu atau lebih diserikan, maka pemasangan ammeter dan voltmeter seperti ditunjukkan pada Gambar 2.9.
Gambar 2.9 Pemasangan amperemeter dan Voltmeter pada rangkaian hambatan seri
2.6.4.2 Resistor Paralel Tiga resistor yang dihubungkan seperti dalam Gambar 2.10 sedemikian rupa sehingga memiliki beda potensial yang sama antara keduanya dikatakan terhubung secara paralel. I1
a I
R1
I2
R2
I3
R3
b
Gambar 2.10 Resistor dihubungkan paralel
Jika I adalah arus dari titik a ke b, maka pada titik a arus terpecah menjadi tiga bagian yaitu I1 dalam resistor R1, I2 dalam resistor R2, dan I3 dalam resistor R3. Arus total dalam rangkaian adalah jumlah dari arus arus tadi: I = I1 + I2 + I3
,
V = V1 = V2 = V3
(10)
Resistansi ekivalen untuk dua resistor paralel dapat ditulis menjadi: 35
1 1 1 1 ... Req R1 R2 R3
(11)
Ketika terdapat lebih dari tiga resistansi yang disusun paralel, resistansi ekivalennya:
1 1 1 1 1 ... Req R1 R2 R3 Rn
(12)
Untuk mengukur besarnya tegangan dan arus yang mengalir dalam suatu hambatan (lampu) yang diparalelkan, ammeter dan voltmeter dipasang seperti pada Gambar 2.11.
Gambar 2.11 Pemasangan amperemeter dan voltmeter pada rangkaian hambatan paralel
2.6.5 Hukum Kirchhoff 2.6.5.1 Hukum I Kirchoff Hukum pertama Kirchhoff adalah hukum Kirchhoff tentang arus. Bunyi hukum I Kirchhoff: "Jumlah arus yang masuk dalam titik percabangan sama dengan jumlah arus yang meninggalkan titik". Berdasarkan pernyataan di atas, secara matematis hukum I Kirchhoff ditulis: (13) Pada Gambar 2.12, I1 adalah arus yang masuk ketitik cabang sedangkan I2 dan I3 adalah arus yang keluar dari titik cabang, yang secara matematis di tulis: I1 = I2 + I3 atau I1 - I2 - I3 = 0
(14)
Gambar 2.12 Arus listrik pada percabangan
36
Ketika arus listrik melalui percabangan tersebut, arus listrik terbagi pada setiap percabangan dan besarnya tergantung ada tidaknya hambatan pada cabang tersebut. Bila hambatan pada cabang tersebut besar maka akibatnya arus listrik yang melalui cabang tersebut mengecil dan sebaliknya bila pada cabang tersebut hambatannya kecil maka arus listrik yang melalui cabang tersebut, menjadi besar.
2.6.5.2 Hukum II Kirchhoff Hukum kedua Kirchoff merupakan hukum Kirchoff tentang tegangan yaitu: "di dalam sebuah rangkaian tertutup, jumlah aljabar gaya gerak listrik (ggl) dengan penurunan tegangan (V) sama dengan nol". Secara matematis ditulis: (15) Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam menyelesaikan persoalan di dalam loop yaitu: 1) Kuat arus bertanda positif jika searah dengan arah loop (arah loop dari a ke b).
2) Kuat arus bertanda negatif jika berlawanan dengan arah loop (arah loop dari a ke b).
3) GGL bertanda negatif jika kutub negatifnya lebih dulu di jumpai loop dan sebaliknya ggl bertanda positif jika kutub positif lebih dulu di jumpai loop.
37
4) Pemilihan arah loop boleh sembarang, tetapi bila nilai I yang dimaksud bertanda negatif maka arah pemisalan loop terbalik. Arah pemisalan loop yang terbalik tidak mengakibatkan nilai arus yang berbeda. Untuk lebih jelasnya, perhatikan Gambar 2.13:
Gambar 2.13. Rangkaian dengan satu loop
Sesuai dengan hukum II Kirchhoff, besarnya kuat arus yang melalui rangkaian pada Gambar 2.15 adalah:
(I .R) 0 1 2 I ( R r1 r2 ) 0 Sedangkan besarnya beda potensial antara titik A dan B adalah:
V (I .R) VAB 2 I ( R r2 ) Untuk rangkaian dengan dua loop seperti Gambar 2.14:
Gambar 2.14 Rangkaian dengan dua loop
Persamaan hukum II Kirchhoff untuk loop I:
38
E (I .R) 0 2 I 2 ( R3 R4 ) I 3 .R5 0 Persamaan hukum II Kirchhoff untuk loop II:
(I .R) 0 1 I1 ( R1 R2 ) I 3 r5 0
Dengan mensubtitusi persamaan loop I dan loop II, besarnya I1, I2 dan I3 dapat dihitung.
39
40
