ANALISIS BUKU AJAR FISIKA SMA/MA KELAS XI KURIKULUM 2013 PADA KONSEP GERAK HARMONIK BERDASARKAN ASPEK KETERAMPILAN PROSES SAINS (KPS) (Studi Deskriptif di SMA/MA se Kota Serang)
SKRIPSI Diajukan kepada Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan untuk Memenuhi Syarat Mencapai Gelar Sarjana Pendidikan
Oleh WIWIK DWI RAHAYU NIM 1112016300021
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2017
ii
ABSTRAK WIWIK DWI RAHAYU (1112016300021). Analisis Buku Ajar Fisika Kelas XI Pada Konsep Gerak Harmonik Berdasarkan Aspek Keterampilan Proses Sains (KPS) di SMA dan MA se-Kota Serang. Skripsi, Program Studi Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam, Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta, 2017. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui ketersediaan aspek Keterampilan Proses Sains (KPS) dalam buku ajar fisika SMA/MA kelas XI pada konsep gerak harmonik. Metode penelitian yang digunakan adalah deskriptif kualitatif. Instrumen yang digunakan berupa instrument non test pedoman wawancara, angket, serta terdapat rubrik peniliain KPS berupa lembar observasi anlisis buku ajar. Terdapat dua buku ajar fisika yang dianalisis, yaitu: buku ajar terbitan Erlangga karya Marthen Kanginan (buku A) dan buku ajar fisika terbitan Platinum karya Muhammad Farchani Rosyid, dkk. Kedua buku tersebut merupakan buku ajar fisika kurikulum 2013 terbanyak dipakai di SMA/MA se-Kota Serang. Analisis dilakukan pada konsep yang membutuhkan pengembangan keterampilan proses sains, membutuhkan praktik, serta merupakan konsep yang dipilih oleh guru dan siswa. Konsep tersebut yaitu konsep gerak harmonik. Data kemunculan aspek KPS diperoleh menggunakan rubrik penilaian KPS pada komponen yang dianalisis, kemudian data diolah dan dihitung persentasenya. Kemunculan aspek KPS pada buku A tiap bagian buku memunculkan persentase 29% pada aspek observasi dibagian latihan soal, 25% dibagian contoh soal pada aspek observasi, dan Interpretasi 27% muncul dibagian penjelasan. Sedangkan pada buku B kemunculan aspek KPS pada tiap bagian buku yang dianalisis, dengan persentasenya, adalah: klasifikasi 38% muncul dibagian contoh soal, interpretasi 15 % pada bagian penjelasan, dan menerapkan konsep 20% dibagian latihan soal. Ditinjau dari banyaknya jumlah kemunculan aspek KPS yang muncul, buku A memunculkan aspek KPS lebih banyak disbanding buku B. Kata Kunci: Buku Ajar, Buku Ajar Fisika, Keterampilan Proses Sains (KPS), Gerak Harmonik
iii
ABSTRACT WIWIK DWI RAHAYU (1112016300021). The Analysis Teaching Physics Book at Twelve Grade Senior High School Toward The Harmonic Vibrations Concept Based on The Science Process Skill Aspect at Senior High School in Kota Serang. Skripsi of The Department of science at Faculty of Tarbiyah and Teachers’ Training of Syarif Hidayatullah State Islamic University Jakarta, 2017. The objective of this research was to know the availability of science process skill aspect (SPS) in teaching physics book at twelve grade senior high school toward the harmonic vibration concept. The method that was use in this study was descriptive-qualtitative. The instrument of this research were non test interview, questionnaire, and SPS assessment rubric that was analysis observation of teaching book. There analyze two teaching physics books, that were teaching book published by Erlangga-Marthen Kanginan (book A) and Platinum-Muhammad Farchani Rosyid, and friends (book B). Both of them used curriculum 13/K-13 and the most used at Senior High School in Kota Serang. The analyzing did on concept which need development of sciences skill process and need practices, and which choice by teacher and students. The concept was harmonic vibrations. The SPS aspect data identification used SPS assessment rubric in analysis component, furthermore the data analyzed and percent calculated. SPS aspect identification aspect in each book analysis with percent: 29% observation aspect in test practice and 25% in test example, and 27% interpretation in explanation. However, bookB data SPS identification aspect in each book analyzing with percent; 38% classification test-example identification, 15% interpretation in explanation, and 20% concept implementation in test practice. Based on the most SPS aspect identification, identification SPS aspect in book-A was higher than book-B. Keywords: Teaching Book, Teaching Physics Book, Science Process Skill (SPS), Motion Harmonic.
iv
KATA PENGANTAR Segala puji syukur penulis panjatkan hanya bagi Allah SWT, pemelihara seluruh alam raya, yang atas limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya, penulis mampu menyelesaikan penulisan skripsi ini. Segala shalawat dan salam senantiasa dipanjatkan untuk Nabi besar Muhammad SAW. Skripsi ini dikerjakan demi memenuhi salah satu syarat guna memperoleh gelar Sarjana Pendidikan (S.Pd) di Program Studi Pendidikan Fisika Jurusan Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini bukanlah tujuan akhir dari belajar karena belajar adalah sesuatu yang tidak terbatas. Pembuatan skripsi ini tidak terlepas dari dukungan berbagai pihak. Rasa terimakasih yang tak terhingga penulis sampaikan kepada kedua orang tua tercinta; Mamah Yayah Sapriyah dan Bapa Yoyok Parjiyo terimakasih yang terbesar untuk kedua orang tua penulis, atas bantuan moril dan materil yang tidak dapat ananda balas. Ananda persembahkan semua untuk Ibu dan Bapak. Ananda sungguh sangat mencintai kalian dan ingin membahagiakan kalian. Terselesaikannya skripsi ini tentunya tak lepas dari dukungan dan uluran tangan berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu, diantaranya kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Ahmad Thib Raya, MA, selaku Dekan Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 2. Ibu Baiq Hana Susanti, M. Sc, selaku ketua Jurusan Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 3. Dwi Nanto, Ph.D selaku ketua Program Studi Pendidikan Fisika Jurusan Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam UIN Syarif Hidayatullah Jakarta dan selaku dosen pembimbing tunggal, yang dengan sabar telah meluangkan
v
waktu untuk membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan penyusunan skrispi ini. 4. Ibu Ai Nulaela, M.Si, selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan saran dan arahan kepada penulis selama proses perkuliahan. 5. Ibu Diah Mulhayatiah, M.Pd, selaku dosen pembimbing sebelumnya sekaligus pengamat I dan juga ibu kedua yang juga dengan sabar meluangkan waktu untuk membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 6. Suluruh dosen, staff, dan karyawan FITK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, khususnya Jurusan Pendidikan IPA Program Studi Pendidikan Fisika yang telah memberikan ilmu pengetahuan, pengalaman, dan pelayanan selama proses perkuliahan. 7. Kepala sekolah, kurikulum, guru dan staff serta siswa di SMA/MA se Kota Serang yang telah berbaik hati membantu penulis dalam penelitian ini. 8. Ibu Eneng Hernawati, M.Pd yang telah bersedia menjadi pengamat II dalam penelitian ini. 9. Kaka saya Yayu Purwanti yang telah memberikan dukungan dan semangat dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 10. Rekan-rekan Program Studi Pendidikan Kimia Angkatan 2012, Annis Rizkiana (Cha Mhe), Tri Nova Arshelia (Nopa), Donny Mugia Prayoga (Doni) dan yang belum disebutkan telah banyak memberikan dukungan, saran, masukan, dan pendapatnya kepada penulis. Semangat berjuang sahabatsahabat demi menggapai impian-impian kita di masa depan. Semoga kelak kita akan berkumpul kembali dan tetap menjalin silaturami. 11. Sahabat-sahabat, Ira Nurpialawati, Destia Kusyaeri, dan anak kontrakan 81 (Novi, Linda, Iik, Siti, Yuni, Yuli, Indri, Mae, Unni, Ila, Ka Ila, Intun dan Wafira) terimakasih banyak atas dukungan, hiburan dan semangatnya kepada penulis. 12. Puji Mollidya, Ana Amalia Handayani, dessy Yuliyani selaku sahabat dari SMP terimakasih banyak atas dukungan dan semangatnya kepada penulis.
vi
13. Achmad Arif Mulyana, S.Si, Dodo, Adnan terimakasih banyak juga atas dukungan dan semangatnya kepada penulis. 14. M. Fakhruddin Arrahji, S.Kom selaku sahabat seperjuangan skripsi sekaligus scanner, Gumilar Setiawan selaku abang yang selalu siap ketika direpotkan oleh penulis. Jemput, anter kesana kemari, paling setia ketika penulis galau. Terimakasih untuk waktu yang kalian berikan kepada penulis. 15. Keluarga besar (Pemuda Pemudi Bakti Sosial) PPBS yang selalu menghibur, dan menyemangati penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Kegilaan kalian selalu mengghibur. Terimakasih fahri, kaka haviz, bebeb rama, bebep sandhi, tetangga (yahya), bang anjar, dan yang lainnya. 16. Teman-teman seperjuangan University Day Out (UDO) dari Banten yang anggotanya banyak banget tidak bisa disebutkan satu persatu terimaksih banyak atas dukungan dan semangatnya kepada penulis. 17. Semua pihak yang telah banyak membantu penulis dan tidak sempat penulis sebutkan Semoga Allah SWT membalas kebaikan dan ketulusan semua pihak yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini dengan melimpahkan rahmat dan karunia-Nya. Semoga karya penelitian tugas akhir ini dapat memberikan manfaat dan kebaikan bagi banyak pihak demi kemaslahatan bersama serta bernilai ibadah di hadapan Allah SWT. Aamiin.
Jakarta, Maret 2017
Penulis
vii
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... i SURAT PERNYATAAN KARYA SENDIRI .............................................. ii ABSTRAK ...................................................................................................... iii ABSTRACT ..................................................................................................... iv KATA PENGANTAR .................................................................................... v DAFTAR ISI ................................................................................................... viii DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... x DAFTAR TABEL .......................................................................................... xi DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xii
BAB I
PENDAHULUAN ........................................................................ 1 A. Latar Belakang Masalah .......................................................... 1 B. Identifikasi Masalah ................................................................ 3 C. Pembatasan Masalah ............................................................... 4 D. Rumusan Masalah ................................................................... 4 E. Tujuan Penelitian .................................................................... 5 F. Manfaat Penelitian .................................................................. 5
BAB II
KAJIAN TEORI ............................................................................ 6 A. Bahan Ajar .............................................................................. 6 B. Buku Ajar ................................................................................ 11 C. Buku Ajar Fisika SMA/MA .................................................... 15 D. Keterampilan Proses Sains (KPS) ........................................... 16 E. Kajian Getaran Harmonik ....................................................... 21 F. Penelitian yang Relevan .......................................................... 30 G. Kerangka Berpikir ................................................................... 33
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN ................................................ 37 A. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................. 37
viii
B. Metode Penelitian.................................................................... 37 C. Populasi dan Sampel Penelitian .............................................. 37 D. Prosedur Penelitian.................................................................. 38 E. Teknik Pengambilan Sampel................................................... 41 F. Teknik Pengambilan Data ....................................................... 42 G. Instrumen Penelitian................................................................ 44 H. Teknik Analisis Data ............................................................... 47
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ......................... 48 A. Hasil Penelitian ....................................................................... 48 B. Pembahasan ............................................................................. 63
BAB V
PENUTUP .................................................................................... 72 A. Kesimpulan ............................................................................. 72 B. Saran ........................................................................................ 73
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 74
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Peta Konsep ............................................................................. 23
Gambar 2.2
Massa Bergetar di Ujung Pegas ................................................ 24
Gambar 2.3
Gerak Harmonik pada Pegas .................................................... 28
Gambar 2.4
Gerak Harmonik pada Pegas yang Diberi Beban ..................... 28
Gambar 2.5
Bandul Matematis ..................................................................... 29
Gambar 2.6
Kerangka Berpikir .................................................................... 36
Gambar 3.1
Bagan Prosedur Penelitian ........................................................ 41
Gambar 4.1
Grafik Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku A Pada Bagian Penjelasan ................................................................................. 50
Gambar 4.2
Grafik Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku A Pada Bagian Kegiatan Siswa ......................................................................... 51
Gambar 4.3
Grafik Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku A Pada Bagian Contoh Soal .............................................................................. 52
Gambar 4.4
Grafik Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku A Pada Bagian Latihan Soal .............................................................................. 53
Gambar 4.5
Grafik Ketersediaan Aspek KPS Pada Buku A ........................ 54
Gambar 4.6
Grafik Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku B Pada Bagian Penjelasan ................................................................................. 56
Gambar 4.7
Grafik Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku B Pada Bagian Kegiatan Siswa ......................................................................... 58
Gambar 4.8
Grafik Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku B Pada Bagian Contoh Soal .............................................................................. 59
Gambar 4.9
Grafik Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku B Pada Bagian Latihan Soal .............................................................................. 60
Gambar 4.10 Grafik Ketersediaan Aspek KPS Pada Buku B ........................ 62
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Aspek KPS .................................................................................... 19 Tabel 2.2 KI dan KD pada Materi Getaran Harmonik .................................. 22 Tabel 3.1 Lembar Observasi Aspek KPS pada Bagian Penjelasan Materi ... 45 Tabel 3.2 Lembar Observasi Aspek KPS pada Bagian Kegiatan Siswa ....... 45 Tabel 3.3 Lembar Observasi Aspek KPS pada Bagian Contoh Soal ............ 46 Tabel 3.4 Lembar Observasi Aspek KPS pada Bagian Latihan Soal ............ 46 Tabel 4.1 Persentase Ketersediaan Aspek KPS Pada Buku A ...................... 49 Tabel 4.2 Persentase Ketersediaan Aspek KPS Pada Buku A Pada Tiap Bagian ................................................................................... 54 Tabel 4.3 Persentase Ketersediaan Aspek KPS Pada Tiap Bagian Pada Buku B ................................................................................. 55 Tabel 4.4 Persentase Ketersediaan Aspek KPS Pada Tiap Bagian Pada Buku B .................................................................................. 61 Tabel 4.5 Koefisien Kesepakatan (KK) Untuk Setiap Buku yang Dianalisis ....................................................................................... 63
xi
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A Hasil Angket Observasi Buku Ajar Fisika SMA/MA se-Kota Serang.................................................. 76 1. Hasil Observasi Buku yang Digunakan ......................... 77 2. Hasil Angket Observasi Buku Ajar untuk Guru Mata Pelajaran Fisika di SMA/MA se Kota Serang ............... 80 3. Hasil Angket Observasi Buku Ajar untuk Siswa Kelas XI MIA di SMA/MA se-Kota Serang ................................. 82
LAMPIRAN B Instrumen Penelitian ......................................................... 84 1. Lembar Angket Observasi Untuk Guru ......................... 85 2. Lembar Angket Observasi Untuk Siswa ........................ 87 3. Lembar Observasi Aspek KPS Buku A ......................... 89 4. Lembar Observasi Aspek KPS Buku B ......................... 184
LAMPIRAN C Frekuensi dan Persentase Kemunculan Aspek KPS ...... 273 1. Jumlah Kemunculan Indikator KPS pada Buku Ajar .... 274 2. Persentase Kemunculan Indikator KPS pada Buku Ajar ....................................................................................... 275
LAMPIRAN D Penentuan Koefisien Kesepakatan Pengamat ................. 276 1. Rekapitulasi Kesepakatan pada Buku A ........................ 277 2. Rekapitulasi Kesepakatan pada Buku B ........................ 281 3. Perhitungan Koefisien Kesepakatan (KK) ..................... 284
LAMPIRAN E Surat-surat Penelitian ....................................................... 285 1. Akreditasi SMA se-Kota Serang.................................... 286 2. Akreditasi MA se-Kota Serang Akreditasi MA se-Kota Serang ............................................................................ 287 3. Surat Bimbingan Skripsi ................................................ 288
xii
4. Surat Izin Observasi ....................................................... 289 5. Surat Izin Penelitian ....................................................... 290 6. Surat Keterangan Penelitian MAN 4 Jakarta ................. 291 7. Surat Keterangan Pengamat ........................................... 292 8. Surat Balasan Observasi ................................................ 293
xiii
BAB I PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang Masalah Fisika merupakan satu diantara cabang dari ilmu pengetahuan alam yang
memiliki hakikat pembelajaran. Hakikat pembelajaran merupakan sebuah kumpulan pengetahuan, cara atau jalan berpikir, serta cara untuk penyelidikan. Hakikat fisika adalah, fisika sebagai produk, fisika sebagai sikap dan fisika sebagai proses.1 Pemahaman fisika sebagai proses sangat berkaitan dengan fenomena, dugaan, pengamatan, pengukuran, penyelidikan, dan publikasi. Pemahaman fisika sebagai proses adalah pemahaman mengenai bagaimana informasi ilmiah dalam fisika diperoleh, diuji, dan divalidasikan.2 Terdapat konsep-konsep fisika yang memang membutuhkan eksperimen atau percobaan agar konsep fisika tersebut dapat tersampaikan dengan baik, satu diantaranya yaitu gerak harmonik. Berdasarkan hasil observasi yang telah dilakukan di SMA/MA di Kota Serang, konsep gerak harmonik merupakan materi fisika yang perlu menerapkan aspek Keterampilan Proses Sains (KPS). Gerak harmonik merupakan satu diantara konsep fisika yang membutuhkan praktikum di dalam proses pembelajaran. Namun pada kenyataanya, praktikum yang dilakukan siswa dan guru hanya menggunakan modul praktikum. KPS merupakan pendekatan yang mengarahkan, untuk pengetahuan memerlukan suatu keterampilan mengamati, melakukan eksperimen, menafsirkan data, dan mengkomunikasikan gagasan.3 Keterampilan tersebut merupakan keterampilan yang dibutuhkan dalam mempelajari bidang studi IPA, satu diantaranya yaitu fisika. Aspek keterampilan proses sains merupakan hal yang penting untuk dikembangkan, karena KPS menekankan pada eksperimen atau percobaan. Praktikum merupakan satu diantara proses pembelajaran dalam fisika.
1
Ibid, Sutrisno, h. 2. Sutrisno, op.cit., h. 5. 3 Riska Sartika Dewi, “Pengaruh Pendekatan Keterampilan Proses Sains Terhadap Keterampilan Proses Sains Siswa pada Konsep Suhu dan Kalor (Penelitian Quasi Eksperimen di SMAN 10 Tangerang)”, skripsi, (Jakarta: UIN Syarif Hidayatullah, 2011), h. 6 2
1
2
Proses pembelajaran fisika memiliki tiga komponen penting, yaitu guru, siswa dan bahan ajar. Bahan ajar yang sering digunakan oleh guru dan siswa adalah buku ajar. Namun pada kenyataannya, buku ajar yang digunakan di kelas kadang diabaikan. Buku ajar yang digunakan biasanya memiliki bagian kegiatan siswa. Alat dan bahan yang ada dalam bagian tersebut bukanlah suatu hal yang sulit ditemukan, namun masih saja tidak dilakukannya suatu kegiatan eksperimen. Selain itu, guru dan pihak sekolah kurang selektif dalam memilih buku yang akan digunakan dalam proses pembelajaran. Penelitian analisis buku ajar sudah mulai banyak dilakukan, namun penelitian sebelumnya mengenai analisis buku ajar berdasarkan aspek KPS belum banyak dilakukan. Pada penelitian sebelumnya penelitian analisis buku ajar hanya berdasarkan aspek KGS, literasi sains, dan miskonsepsi. Pada penelitian ini, peneliti akan melakukan analisis buku ajar berdasarkan aspek KPS pada kurikulum 2013. Kurikulum merupakan satu diantara bagian penting dalam pembelajaran. Kurikulum secara luas diartikan sebagai keseluruhan proses pembelajaran yang direncanakan dan dibimbing di sekolah, baik yang dilaksanakan di dalam kelompok atau secara individual, di dalam atau di luar sekolah.4 Terdapat beberapa kurikulum yang sudah diterapkan, satu diantaranya yaitu kurikulum 2013. Kurikulum 2013 merupakan kurikulum yang menekankan pada pendekatan saintifik dalam proses pembelajaran di sekolah. Kurikulum ini sudah digunakan dibeberapa sekolah, satu diantaranya yaitu di Kota Serang. Sejalan dengan pendapat peneliti sebelumnya yang menegaskan bahwa kurikulum 2013 lebih ditekankan pada kompetensi dengan pemikiran kompetensi berbasis sikap, keterampilan, dan pengetahuan5 Pada kurikulum 2013, siswa dituntut aktif, disiplin, dan mandiri dalam mencari ilmu pengetahuan, layaknya yang dilakukan oleh para ilmuan. Kurikulum
2013
menerapkan
pendekatan
pembelajaran
saintifik.
Pendekatan pembelajaran saintifik mengadopsi langkah-langkah ilmuan dalam membangun pengetahuan yang terdiri dari mengamati, menanya, mencoba, 4
Farid Hasyim, Kurikulum Pendidikan Agama ISLAM, Filosofi Pengembangan Kurikulum Transformatif Antara KTSP dan Kurikulum 2013, (Malang: Madani Media, 2015), h. 12. 5 Ibi.d, h. 77.
3
menalar, dan mengkomunikaskan. Langkah-langkah ilmuan tersebut terdapat dalam aspek KPS. Pengembangan kurikulum 2013 akan lebih fokus pada pembentukan kompetensi dan karakter peserta didik, berupa paduan pengetahuan, keterampilan dan sikap yang dapat didemontrasikan peserta didik sebagai wujud pemahaman terhadap konsep yang dipelajarinya secara kontekstual.6 Pada
penelitian
sebelumnya,
masih
banyak
ditemukan
beberapa
kekurangan diantaranya: tidak terdapat koefisien kesepakatan antar pengamat yang digunakan untuk mengurangi subjektifitas hasil penelitian, jumlah sekolah yang diboservasi hanya 12 SMA di Tangerang Selatan, pada hasil penelitian tidak disajikan persentase kemunculan aspek KPS pada tiap bagian buku yang dianalisis, dan buku yang dianalisis berdasarkan KTSP. Berdasarkan kekurangan dari penelitian sebelumnya, peneliti melakukan penelitian analisis buku yang mangacu pada kekurangan-kekurangan tersebut. Peneliti melakukan observasi ke 13 SMA dan 7 MA di kota Serang, memiliki koefisien kesepakatan antar pengamat yang digunakan untuk menguranngi subjektifitas hasil penelitian, memunculkan persentase kemunculan aspek KPS dari tiap bagian buku yang dianalisis, dan buku yang dianalisis adalah buku dengan kurikulum 2013. Belum diketahuinya ketersediaan aspek KPS dalam buku ajar kurikulum 2013 menjadi alasan peneliti melakukan penelitian ini. Pengembangan aspek KPS dalam buku ajar yang digunakan dapat mengasah kemampuan siswa dalam melatih kemampuan layaknya seorang ilmuan, agar dapat aktif mencari pengetahuan sendiri. Kurang selektifnya pihak sekolah dan guru dalam memilih buku ajar yang akan digunakan akan membuat tujuan pembelajaran tidak tercapai. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi tolak ukur guru dan pihak sekolah untuk lebih selektif dalam memilih buku yang sudah dianalisis dan dapat dijadikan rekomendasi. Berdasarkan hal tersebut, penulis tertarik melakukan penelitian dengan judul “Analisis Buku Ajar Fisika SMA/MA Kelas XI Kurikulum 2013 Pada Konsep Gerak Harmonik Berdasarkan Aspek Keterampilan Proses Sains (KPS).” 6
Ibi.d, h. 78.
4
B. Identifikasi Masalah Dari latar belakang yang telah diuraikan, terdapat beberapa masalah yang dapat diidentifikasikan, sebagai berikut: 1.
Gerak harmonik merupakan satu diantara konsep fisika yang membutuhkan praktikum di dalam proses pembelajaran. Namun pada kenyataanya, praktikum yang dilakukan siswa dan guru hanya menggunakan modul praktikum.
2.
Buku ajar yang digunakan di kelas kadang diabaikan.
3.
Buku ajar kurikulum 2013 yang digunakan belum diketehaui ketersediaan aspek KPS.
4.
Guru dan pihak sekolah kurang memperhatikan buku ajar yang digunakan sebagai penunjang proses pembelajaran.
5.
Masih
jarangnya
penelitian
analisis
buku
ajar
berdasarkan
aspek
keterampilan proses sains.
C. Pembatasan Masalah Penulis membatasi masalah dalam penelitian ini pada: 1.
Ketersediaan keterampilan proses sains menurut Harlen, dalam buku ajar Fisika SMA/MA Kelas XI kurikulum 2013 pada materi gerak harmonik.
2.
Populasi yang digunakan yaitu SMA/MA kelas XI di Kota Serang yang dikelompokan berdasarkan akreditasinya.
3.
Bagian buku yang dianalisis terbagi menjadi empat bagian, diantaranya: penjelasan, Kegitan Siswa (KS), contoh soal, dan latihan soal.
4.
Analisis buku yang dilakukan berdasarkan aspek Keterampilan Proses Sains (KPS).
D. Rumusan Masalah Rumusan masalah dari penelitian ini yaitu “Bagaimana Ketersediaan Aspek Keterampilan Proses Sains (KPS) dalam Buku Ajar fisika SMA/MA Kelas XI Kurikulum 2013 pada Konsep Gerak Harmonik?”.
5
E. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah mengetahui ketersediaan aspek keterampilan proses sains dalam buku ajar fisika SMA/MA Kelas XI Kurikulum 2013 pada konsep Gerak Harmonik.
F. Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini adalah : 1.
Bagi Guru: Guru dapat mengetahui bahwa buku yang dipakai mengandung aspek KPS
dan dapat dijadikan rekomendasi. 2.
Bagi Siswa Siswa yang menggunakan buku yang mengandunng aspek KPS dapat
melakukan praktikum sederhana sendiri. 3.
Bagi Peneliti Memberikan informasi ketersediaan aspek KPS dalam buku ajar yang
diteliti, dan dapat dijadikan referensi untuk penelitian selanjutnya. 4.
Bagi Pihak Sekolah Pihak sekolah dapat mengetahui buku ajar yang dapat menunjang
pemahaman siswa dan mengembangkan KPS.
BAB II KAJIAN TEORI
A. Bahan Ajar 1.
Definisi Bahan Ajar Bahan ajar adalah segala bentuk bahan yang digunakan untuk membantu
guru/instruktor dalam melaksanakan kegiatan belajar mengajar di kelas. Bahan yang dimaksud bisa berupa bahan tertulis maupun bahan tidak tertulis.1 Beberapa bahan ajar yang biasanya dipakai mulai dari media cetak sampai media elektronik, bahan ajar dalam bentuk media cetak diantaranya buku teks atau buku teks atau buku pelajaran, modul, LKS (Lembar Kegiatan Siswa), sedangkan untuk media elektronik berupa video, power point, prezi, dan lain sebagainya. Bahan ajar sangat penting bagi seorang guru untuk menunjang pembelajar, sebagai salah satu sarana mempermudah proses pembelajaran agar siswa dapat lebih memahami materi yang diajarkan. Bahan ajar yang sering dipakai oleh guru dalam proses pembelajaran yakni bahan ajar dalam bentuk media cetak yaitu buku teks dan media elektronik berupa power point. Selain guru yang menggunakan buku teks, siswa sebagai salah satu hal yang sangat penting dalam proses pembelajaran juga memiliki dan menggunakan bahan ajar berupa buku teks tersebut. Berdasarkan hasil observasi yang telah dilakukan oleh peneliti di beberapa sekolah yang ada di kota Serang, siswa dan guru menggunakan buku yang sama. Kesamaan dalam menggunakan buku teks antara siswa dan guru akan mempermudah dalam pemahaman siswa akan materi yang diajarkan. Bahan ajar terbagi menjadi beberapa kriteria, diklasifikasikan berdasarkan bentuknya, cara kerjanya, dan sifatnya.2 Salah satu bahan ajar yang sangat sering dipakai adalah bahan ajar yang diklasifikasikan berdasarkan bentuknya, yakni bahan ajar berupa bahan cetak yang bia2sa disebut sebagai buku teks 1
Iif Khoiru Ahmadi, dkk, Strategi Pembelajaran Sekolah Terpadu, (Surabaya: Prestasi Pustaka, 2011), h. 208. 2 Andi Prastowo, Panduan Kreatif Membuat Bahan Ajar Inovatif, (Jogjakarta: Diva Press, 2013), h. 40.
6
7
2. Jenis-Jenis Bahan Ajar Dalam bukunya, Andi Prastowo menjelaskan bahwa terdapat beberapa kriteria acuan dalam mengklasifikasikan bahan ajar, diantaranya:
a. Bahan Ajar Menurut Bentuknya Menurut bentuknya, bahan ajar dibedakan menjadi empat macam, yaitu bahan cetak, bahan ajar dengar, bahan ajar pandang dengar, dan bahan ajar interaktif. 1) Bahan cetak (printed), yakni sejumlah bahan yang disiapkan dalam kertas, yang dapat berfungsi untuk keperluan pembelajaran atau penyampaian informasi (Kemp dan Dyton, 1985). Contohnya, handout, buku, modul, lembar kerja siswa, brosur, leaflet, wallchart, foto atau gambar, dan model atau maket. 2) Bahan ajar dengar atau program audio, yakni semua system yang menggunakan sinyal radio secara langsung, yang dapat dimainkan atau didengar oleh seseorang atau sekelompok orang. Contohnya, kaset, radio, piringan hitam, dan compact disk audio. 3) Bahan ajar pandang dengar (audiovisual), yakni segala sesuatu yang memungkinkan sinyal audio dapat dikombinasikan dengan gambar bergerak secara sekuensial. Contohnya, video compact disk dan film. 4) Bahan ajar interaktif (interactive teaching materials), yakni kombinasi dari dua atau lebih media (audio, teks, grafik, gambar, animasi, dan video) yang oleh penggunanya dimanipulasi atau diberi perlakuan untuk mengendalikan suatu perintah dan/atau perilaku alami dari suatu peresentasi. Contohnya, compact disk interactive.
b. Bahan Ajar Menurut Cara Kerjanya Menurut cara kerjanya, bahan ajar dibedakan menjadi lima macam, yaitu bahan ajar yang tidak diproyeksikan, bahan ajar yang diproyeksikan, bahan ajar audio, bahan ajar video, dan bahan ajar komputer. 1) Bahan ajar yang tidak diproyeksikan, yakni bahan ajar yang tidak memerlukan perangkat proyektor untuk memproyeksikan isi di dalamnya, sehingga peserta
8
didik bias langsung mempergunakan (membaca, melihat, dan mengamati) bahan ajar tersebut. Contohnya, foto, diagram, display, model, dan lain sebagainya. 2) Bahan ajar yang diproyeksikan, yakni bahan ajar yang memerlukan proyektor agar bias dimanfaatkan dan/atau dipelajari peserta didik. Contohnya, slide, filmstrips, overhead transparencies, dan proyeksi komputer. 3) Bahan ajar audio, yakni bahan ajar yang berupa sinyal audio yang direkam dalam suatu media rekam. Untuk menggunakannya, kita mesti memerlukan alat pemain (player) media rekam tersebut, seperti tape combo, CD player, VCD player, multimedia player, dan lain sebagainya. Contoh bahan ajar seperti ini adalah kaset, CD, flash disk, dan lain-lain. 4) Bahan ajar video, yakni bahan ajar yang memerlukan alat pemutar yang biasanya berbentuk video tape player, VCD player, DVD player, dan sebagainya. Karena bahan ajar ini hamper mirip dengan bahan ajar audio, maka bahan ajar ini juga memerlukan media rekam. Hanya saja, bahan ajar ini dilengkapi dengan gambar. Jadi, dalam tampilan, dapat diperoleh sebuah sajian gambar dan suara secara bersamaan. Contohnya, video, film, dan lain sebagainya. 5) Bahan ajar (media) computer, yakni berbagai jenis bahan ajar noncetak yang membutuhkan
computer
untuk
menayangkan
sesuatu
untuk
belajar.
Contohnya, computer mediated instruction dan computer based multimedia atau hypermedia.
c. Bahan Ajar Menurut Sifatnya Rowntree dalam Belawati, dkk. (2003) mengatakan bahwa berdasarkan sifatnya, bahan ajar dapat dibagi menjadi empat macam, sebagaimana disebutkan berikut ini. 1) Bahan ajar yang berbasiskan cetak, misalnya buku, pamphlet, panduan belajar siswa, bahan tutorial, buku kerja siswa, peta, charts, fot bahan dari majalah serta Koran, dan lain sebagainya.
9
2) Bahan ajar yang berbasiskan teknologi, misalnya audio cassette, siaran radio, slide, filmstrips, film, video cassette, siaran televise, video interkatif, computer based tutorial, dan multimedia. 3) Bahan ajar yang digunakan untuk praktik atau proyek, misalnya kit sains, lembar observasi, lembar wawancara, dan lain sebagainya. 4) Bahan ajar yang dibutuhkan untuk keperluan interaksi manusia (terutama untuk keperluan pendidikan jarak jauh), misalnya telepon, hand phone, video conferencing, dan lain sebagainya.3 Pengelompokan bahan ajar berdasarkan jenisnya dilakukan dengan berbagai cara oleh bebrapa ahli, dan masing-masing ahli mempunyai kualifikasi masing-masing
pada
saat
mengelompokannya.
Menurut
Heinich,
dkk,
mengelompokan jenis bahan ajar berdasarkan cara kerjanya. Pengelempokkan tersebut terbagi menjadi lima jenis bahan ajar yang dikelompokkan secara garis besar, diantaranya:4 1) Bahan ajar yang tidak diproyeksikan, contohnya seperti foto, diagram, display, model; 2) Bahan ajar yang diproyeksikan, contohnya: slide, filmstrips, overhead transparencies, proyeksi computer; 3) Bahan ajar audio, contohnya: kaset dan compact disk; 4) Bahan ajar video, contohnya: video dan film; 5) Bahan ajar (media) computer, contohnya: Computer Mediated Instruction (CMI), Computer based Multimedia atau Hypermedia. Lain halnya dengan Heinich, dkk, ahli lain seperti Ellington dan Race mengelompokkan
jenis
bahan
ajar
berdasarkan
bentuknya.
mengelompokkan jenis bahan ajar ke dalam tujuh jenis, diantaranya:
Mereka
5
1) Bahan ajar cetak dan duplikatnya, misalnya handouts, lembar kerja siswa, bahan belajar mandiri, bahan untuk belajar kelompok.
3
Andi Prastowo, Panduan Kreatif Membuat Bahan Ajar Inovatif, (Jogjakarta: Divapress, 2013), h.
4
Denny Setiawan, dkk, Pengembangan Bahan Ajar, (Jakarta: Universitas Terbuka, 2007), h. 16 Ibid., h. 17
40-43. 5
10
2) Bahan ajar display yang tidak diproyeksikan, misalnya flipchart, poster, model, dan foto. 3) Bahan ajar display diam yang diproyeksikan, misalnya slide, filmstrips, dan lain-lain. 4) Bahan ajar audio, misalnya audiodiscs, audio tapes, dan siaran radio. 5) Bahan ajar audio yang dihubungkan dengan bahan visual diam diam, misalnya program slide suara, program filmstrips bersuara, tape model, dan tape realia. 6) Bahan ajar video, misalnya siaran televise dan rekaman videotape. 7) Bahan ajar computer, misalnya Computer Assisted Instruction (CAI), dan Computer Based Tutorial (CBT). Rowntree (1994) dalam Denny Setiawan, dkk. Memiliki sudut pandang yang berbeda dengan kedua ahli yang telah disebutkan. Menurut Rowntree, jenis bahan ajar dapat dikelompokkan ke dalam empat kelompok berdasarkan sifatnya, diantaranya:6 1) Bahan ajar berbasiskan media cetak, termasuk di dalamnya buku, pamflet, panduan belajar siswa, bahan tutorial, buku kerja siswa, peta, charts, foto, bahan dari majalah dan Koran, dan lain-lain. 2) Bahan ajar yang berbasiskan teknologi, seperti audiocassate, siaran radio, slide, filmstrips, film, video cassete, siaran televise, video interaktif, multimedia, dan Computer Based Tutorial (CBT). 3) Bahan ajar yang digunakan untuk praktik atau proyek, seperti kit sains, lembar observasi, lembar wawancara, dan lain-lain. 4) Bahan ajar yang dibutuhkan untuk keperluan interaksi manusia (terutama dalam pendidikan jarak jauh), misalnya telepon dan video conferencing. Denny Setiawan, dkk dalam bukunya menyimpulkan, berdasarkan ketiga ahli yang telah membagi-bagi jenis bahan ajar, disimpulkan bahwa bahan ajar dikelompokan ke dalam dua kelompok besar, yaitu jenis bahan ajar cetak dan jenis bahan non cetak. Jenis bahan ajar cetak misalnya, modul, handout, dan lembar kerja siswa. Sementara yang termasuk jenis bahan ajar non cetak adalah
6
Ibid., h. 17
11
realia, bahan ajar yang dikembangkan dari barang sederhana, bahan ajar diam dan display, video, audio, dan overhead transparencies (OHT). Bahan ajar cetak pada umumnya bahan ajar yang digunakan baik oleh guru ataupun siswa. Sebagai bagian dari media pembelajaran, bahan ajar cetak mempunyai kontribusi yang tidak sedikit dalam proses pembelajaran. Hamper sebagian besar proses pembelajaran pada
berbagai jenjang pendidikan
menggunakan bahan ajar cetak sebagai buku utama. Denny Setiawan, dkk, menyatakan bahwa menurut Bates alasan mengapa bahan ajar cetak masih merupakan media utama dalam paket bahan ajar di sekolah-sekolah karena sampai saat ini bahan ajar cetak masih merupakan media yang paling mudah diperoleh dan lebih standar disbanding program komputer.7 Hasil observasi yang telah dilakukan, bahan ajar cetak lah yang memang paling banyak digunakan di SMA/MA yang ada di kota Serang. Bahan ajar cetak atau disebut juga buku ajar mempunya berbagai jenis, diantaranya: modul, LKS, dan buku teks. Buku teks merupakan buku ajar yang paling banyak digunakan di SMA/MA di kota Serang, baik sekolah yang menggunakan kurikulum 2013 ataupun sekolah yang masih menggunakan kurikulum KTSP. Didasari hasil observasi yang telah dilakukan, buku ajar yang dianalisis adalah buku ajar dengan jenis buku teks.
B. Buku Ajar 1. Definisi Buku Ajar Buku sangat penting dalam kehidupan modern.8 Kata buku dalam bahasa Indonesia memiliki persamaan dalam berbagai bahasa. Dalam bahasa Yunani disebut “biblos” dalam bahasa inggris “book”, dalam bahasa Belanda disebut “boek”, dan dalam bahasa Jerman adalah “das Buch” pada hakikatnya memiliki makna yang sama dan dipergunakan untuk benda yang sama, yaitu kumpulan kertas yang dijilid.9
7
Ibid., h. 18 Tarigan, Telaah Buku Teks Bahasa Indonesia, (Bandung: Angkasa, 2009), h. 38 9 B.P Sitepu, Penulisan Buku Teks Pelajaran, (Bandung: PT Remaja Rosdakarya, 2012), h. 12. 8
12
Menurut Nasution (1987) mengatakan bahwa buku teks pelajaran adalah bahan pengajarn yang paling banyak digunakan diantara semua bahan pengajaran lainnya.10 Hal tersebut sesuai dengan observasi yang telah dilakukan oleh peneliti. Buku ajar merupakan media penunjang dalam pengajaran guru kepada siswa. Buku ajar juga merupakan hal wajib dalam kelangsungan proses pembelajaran. Menurut Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Republik Indonesia Nomor 2 Tahun 2008 Tentang Buku, pasal 6 ayat 1 disebutkan bahwa buku teks digunakan sebagai acuan wajib oleh guru dan peserta didik dalam proses pembelajaran.11 Buku ajar sering juga disebut buku teks atau buku pelajaran. Buku teks atau buku pelajaran adalah buku yang berisi tentang ilmu pengetahuan yang dapat digunakan oleh peserta didik untuk belajar.12 Buku teks adalah sama dengan buku pelajaran, buku teks adalah buku pelajaran dalam bidang studi tertentu yang merupakan buku standar, yang disusun oleh para pakar dalam bidang itu buat maksud-maksud dan tujuan instruksional, yang diperlengkapi dengan saranasarana pengajaran yang serasi dan mudah dipahami oleh para pemakainya di sekolah-sekolah dan perguruan tinggi sehingga dapat menunjang suatu proses pembelajaran.13 Menurut Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Republik Indonsia Nomor 2 Tahun 2008 Tentang Buku, Pasal 1 ayat 3 dinyatakan bahwa buku teks pelajaran adalah buku acuan wajib untuk digunakan di sekolah yang memuat materi pembelajaran dalam rangka meningkatkan keilmuan, ketakwaan, akhlak mulia dan kepribadian, penguasaan ilmu pengetahuan dan teknologi, peningkatan kepekaan dan kemampuan estetis dan kesehatan yang disusun berdasarkan standar nasional pendidikan.14 Dengan demikian, buku teks pelajaran atau buku ajar
10
Andi Prastowo, Panduan Kreatif Membuat Bahan Ajar Inovatif, (Jogjakarta: Diva Press, 2013),
h. 165. 11 Anon, Salinan Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 2 Tahun 2008 tentang Buku, (Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional, 2008), h. 4. 12 Abdul Majid, Perencanaan Pembelajaran: Mengembangkan Standar Kompetensi Guru, (Bandung: Remaja Rosdakarya, 2011), h. 176 13 Tarigan, Telaah Buku Teks Bahasa Indonesia, (Bandung: Angkasa Bandung, 2009), h. 13-14. 14 Anon, Salinan Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 2 Tahun 2008 tentang Buku, (Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional, 2008), h. 2.
13
adalah acuan yang wajib yang digunakan untuk mencapai kebutuhan siswa yang juga disesuaikan berdasarkan standar nasional dan kurikulum yang dipakai. Dari berbagai definisi buku ajar atau buku teks yang sudah dijelaskan, dapat disimpulkan bahwa buku ajar atau buku teks pelajaran adalah acuan wajib yang harus dimiliki untuk ketercapaian keilmuan, ketakwaan, akhlak mulia dan kepribadian yang baik bagi siswa. Buku ajar atau buku teks pelajaran yang wajib digunakan adalah buku yang sudah sesuai dengan standar nasional, maksudnya adalah disesuaikan berdasarkan kurikulum yang dipakai dan bersifat mendidik.
2.
Fungsi Buku Ajar Sejatinya buku adalah salah satu sarana untuk memperoleh informasi.
Buku merupakan isi dari sebuah gagasan atau pernyataan penulis baik secara fiksi ataupun nyata yang dituangkan dalam lembaran yang kemudian disampul serta memiliki maksud pembuatan agar pembaca dapat memahami dan banyak tahu dari apa yang dibacanya. Fungsi utama buku adalah sebagai media informasi yang pada awalnya dalam bentuk tulisan tangan, kemudian cetakan, dan belakangan ini dalam bentuk elektronik.15 Dalam bukunya Tarigan menyatakan bahwasannya buku-buku teks merupakan sarana penting dan ampuh bagi penyediaan dan pemenuhan pengalaman taklangsung dalam jumlah yang besar dan terorganisasi rapi.16 Buku
ajar
biasa
digunakan
guru untuk
menjelaskan
materi,
memberikan tugas, dan menentukan strategi pembelajaran.17 Dilihat dari isinya, buku ajar atau buku teks pelajaran termasuk salah satu perangkat pembelajaran yang tidak dapat dipisahkan dari kurikulum.18 Dengan kata lain pembuatan buku teks atau buku teks haruslah disesuaikan berdasarkan kurikulum yang dipakai disekolah dan merupakan kurikulum yang telahdisahkan oleh Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia.
15
B.P. Sitepu, Penulisan Buku Teks Pelajaran, (Bandung: PT. Remaja Rosdakarya, 2012), h. 20. Tarigan, Telaah Buku Teks Bahasa Indonesia, (Bandung: Angkasa, 2009), h. 15. 17 Ardiana Hanatan, Pujayanto, Yohanes Rardiyono, “Analisis Miskonsepsi Termodinamika Pada Buku teks Fisika SMA”, Prosiding Seminar Nasional Fisika dan Pendidikan Fisika (SNFPF) Ke-5 2014 Volume 5 Nomor 1 2014 ISSN : 2302-7827,2014, h. 152. 18 B.P. Sitepu, Penulisan Buku Teks Pelajaran, (Bandung: PT. Remaja Rosdakarya, 2012), h. 21. 16
14
Tarigan menyatakan menurut Buckingham beberapa keuntungan yang didapat dengan menggunakan buku teks diantaranya:19 1. Kesempatan mempelajarinya sesuai dengan kecepatan masing-masing. 2. Kesempatan untuk mengulangi atau meninjaunya kembali. 3. Kemungkinan mengadakan pemeriksaan atau pencekan terhadap ingatan. 4. Kemudahan untuk membuat catatan-catatan bagi pemakaian selanjutnya. 5. Kesempatan khusus yang dapat ditampilkan oleh sarana-sarana visual dalam menunjang upaya belajar dari sebuah buku. Dalam buku yang ditulis oleh Andi Prastowo, dilihat dari isi penyajiannya, buku teks pelajaran berfungsi sebagai pedoman manual bagi siswa dalam belajar dan bagi guru dalam membelajarkan siswa untuk mata pelajaran tertentu. Pedoman belajar bagi siswa berarti siswa menggunakannya sebagai acuan utama dalam: 20 1. Mempersiapkan diri secara individu atau kelompok sebelum kegiatan belajar kelas, 2. Berinteraksi dalam proses pembelajaran di kelas, 3. Mengerjakan tugas-tugas yang diberikan guru, dan 4. Mempersiapkan diri untuk tes atau ujian formatif dan sumatif. Bagi guru, buku teks pelajaran dipergunakan sebagai acuan dalam: 1. Membuat desain pembelajaran, 2. Mempersiapkan sumber-sumber belajar lain, 3. Mengembangkan bahan belajar yang kontekstual, 4. Memberikan tugas, dan 5. Menyusun bahan evaluasi. Secara garis besar peran atau fungsi buku bagi pembacanya adalah:21 1. Mencerminkan suatu sudut pandang. 2. Menyediakan suatu sumber yang teratur rapi dan bertahap. 3. Menyajikan pokok masalah yang kaya dan serasi. 4. Menyediakan aneka metode dan sarana pengajaran. 19
Tarigan, Telaah Buku Teks Bahasa Indonesia, (Bandung: Angkasa, 2009), h. 16. B.P. Sitepu. loc. cit. 21 Tarigan, op. cit., h. 19 20
15
5. Menyajikan fiksasi awal bagi tugas & pelatihan. 6. Menyajikan sumber bahan evaluasi dan remedial.
C. Buku Ajar Fisika SMA/MA Fisika adalah salah satu cabang dari ilmu pengetahuan alam atau sains. Mata pelajaran fisika mulai dikenal pada jenjang Sekolah Menengah Pertama (SMP) atau sederajat, hanya saja fisika masih menyatu dalam satu mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) terpadu, bersama dengan cabang ilmu pengetahuan alam lain seperti kimia dan biologi. Pada jenjang Sekolah Menengah Atas (SMA) atau sederajat, fisika mulai berdiri sendiri atau dengan kata lain, fisika dijadika mata pelajaran yang tidak disatukan dengan mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) terpadu seperti yang ada di jenjang SMP, melainkan menjadi mata pelajaran fisika. Proses pembelajarn tidak akan terlepas dari yang namanya bahan ajar, buku teks atau buku ajar dijadikan pegangan bagi guru dan siswa sebagai pedoman pembelajaran. Selain guru, tersedianya buku yang berkualitas akan mendukung keberhasilan proses pembelajaran. Buku ajar atau buku teks bisa berpengaruh kuat dalam memberikan pengalaman belajar siswa. Buku sebagai salah satu sumber dan media dalam belajar turut menentukan tercapainya tujuan pembelajarn. Buku ajar juga bias menjadi alternative media belajar siswa sebagai pedoman pembelajaran. Buku teks yang digunakanpun disesuaikan dengan mata pelajaran yang dipelajari. Buku teks sains adalah hal penting dalam pembelajaran sains.22 Buku teks sains menggunakan tulisan, gambar, diagram, chart, pola dan bilangan untuk menyajikan ide dan konsep sebagai perwakilan.23 Buku teks sains berfungsi dalam membantu persiapan bagi siswa untuk proses pembelajaran. Informasi yang disampaikan melalui tulisan dan gambar dalam buku teks harus mampu mengenali kemampuan siswa yang telah ada dan mendukung dalam penghubungan konsep baru ke konsep sebelumnya.24 22
Pavinee Sothayapecth, “A Comparative Study of Science Education at the Primary School Level in Finlandia and Thailand”, Disertasi, (Finlandia: Universitas Helsinki, 2013), h. 24 23 Ibid., h. 25 24 Ibid., h. 26
16
Buku untuk pembelajaran IPA atau buku sains Mempunyai karakter tersendiri. Istilah untuk karakter dati sains yakni science as a way of thinking (sains sebagai cara berpikir), science as a way of investigation (sains sebagai cara menyelidiki), science as a body of knowledge (sains sebagai batang tubuh ilmu pengetahuan), dan terakhir menyertakan kaitan antara sains dan teknologi dan masyarakat.25 Fisika merupakan ilmu tentang gejala dan perilaku alam sepanjang dapat diamati manusia. Gejala dan perilaku alam kemudian membentuk konsep yang bersifat abstrak, empiris, dan matematis.26 Oleh karena mata pelajaran fisika bersifat abstrak dan membutuhkan tingkat berpikir yang tinggi, maka mata pelajaran fisika mulai dipelajari secara khusus pada jenjang SMA kelas X, adapun jenjang SMP mengenal fisika dalam mata pelajaran IPA Terpadu. Penggunaan buku ajar fisika bertujuan untuk membantu dan menunjang pembelajaran fisika di kelas. Terdapat tiga alasan mengapa fisika perlu diajarkan saat pendidikan menengah atas, yaitu: pertama, karena ilmu fisika dipandang sebagai kumpulan pengetahuan tentang gejala dan perilaku alam yang dapat digunakan untuk membantu bidang-bidang profesi kedoktran, pertanian, dan sebagainya; kedua, karena ilmu fisika dipandang sebagai suatu disiplin kerja yang dapat menghasilkan sejumlah keterampilan generik untuk bekal berkarier di berbagai profesi yang lebih luas; dan ketiga, ilmu fisika ditunjukkan bagi mereka yang menyukai kegiatan menggali informasi baru terhadap perkembangan ilmu fisika.27
D. Keterampilan Proses Sains (KPS) Keterampilan proses sains (KPS) adalah pendekatan yang mengarahkan bahwa untuk menemukan pengetahuan memerlukan suatu keterampilan mengamati, melakukan eksperimen, menafsirkan data, mengkomunikasikan 25
T. E Yuliyanti, “Analisis Buku Ajar Fisika SMA Kelas XI Berdasarkan Muatan Literasi Sains di Kabupaten Tegal”, UPEJ 3(2) 2014, (Semarang: UNNES, 2014), h. 69. 26 Faramudita, “Analisis Komparatif Buku teks Fisika SMA/MA Ditinjau dari Keterampilan Generik Sains (KGS) pada Konsep Optik”, Skripsi , (Jakarta: UIN Syarif Hidayatullah, 2016), h. 18. 27 B. S. Brotosiswoyo, Pekerti MIPA/Hakikat Pembelajaran Fisika di Perguruan Tinggi, (Jakarta: Universitas Terbuka, 2001), h. 1-2.
17
gagasan dan sebagainya. Keterampilan-keterampilan tersebut dapat digunakan menemukan pengetahuan alam yang kemudian disebut keterampilan proses IPA.28 Seperti SAPA (Science A Process Approach) pendekatan keterampilan proses sains (KPS) merupakan pendekatan pembelajaran yang berorientasi kepada proses IPA. Keterampilan proses melibatkan keterampilan-keterampilan kognitif atau intelektual, manual, dan sosial. Keterampilan kognitif atau intelektual terlibat karena dengan melakukan keterampilan proses siswa menggunakan pemikirannya. Keterampilan
manual
jelas
terlibat
dalam
keterampilan
proses
karena
memungkinkan mereka menggunakan alat dan bahan, melakukan pengukuran, penyusunan alat dan bahan. Dengan mengaplikasikan keterampilan proses sains dimaksudkan agar mereka dapat berinteraksi dengan siswa lain dalam melaksanakan kegiatan belajar mengajar dengan keterampilan proses sains, misalnya mendiskusikan hasil pengamatan yang telah dilakukan.29 Dalam buku yang ditulis oleh Zulfiani, dkk, menjelaskan bahwa keterampilan proses sains merupakan keterampilan-keterampilan yang biasa dilakukan ilmuan untuk memperoleh pengetahuan.30 Ilmuan mengaplikasikan keterampilan-keterampilan proses sains untuk memperoleh suatu pengetauan atau teori baru yang didasari oleh penelitian. Keterampilan proses sains sangat diperlukan dalam bidang pendidikan tingkat pendidikan dasar maupun menengah, karena beberapa hal diantaranya adalah : 1. Mempunyai manfaat dapat memecahkan masalah dalam kehidupan. 2. Memberi bekal siswa untuk membentuk konsepnya sendiri serta bagaimana mempelajari sesuatu. 3. Membantu siswa mngembangkan dirinya. 4. Sangat membantu siswa yang masih berada pada taraf perkembangan berpikir konkret. 28 Riska Sartika Dewi, “Pengaruh Pendekatan Keterampilan Proses Sains Terhadap Keterampilan Proses Sains Siswa pada Konsep Suhu dan Kalor (Penelitian Quasi Eksperimen di SMAN 10 Tangerang)”, Skripsi, (Jakarta: UIN Syarif Hidayatullah, 2011), h. 6. 29 Nuryani Rustaman, dkk., Strategi Belajar Mengajar BIOLOGI, (Bandung: Universitas Pendidikan Indonesia, 2005), h. 95. 30 Zulfiani, Tonih, Kinkin, Strategi Pembelajaran Sains, (Jakarta Selatan: Lembaga Penelitian UIN Jakarta, 2009), h. 51.
18
5. Mengembangkan kreativitas siswa.31 Keterampilan proses sains sangat penting diterapkan dalam pembelajaran IPA dalam kegiatan belajar mengajar sehari-hari. Terdapat empat alasan mengapa keterampilan proses sains sangat penting diterapkan. Pertama, perkembangan ilmu pengetahuan berlangsung semakin cepat sehingga tidak mungkin lagi para guru masih bersikap “mau mengajarkan” semua fakta dan konsep dari berbagai cabang ilmu, sudah jelas target itu tidak akan tercapai. Jika guru masih tetap bersikeras pada sikap ini, maka jalan satu-satunya pemecahan masalah yang umum dilakukan adalah menjejalkan semua fakta dan konsep kepada siswa. Guru akan bertindak sebai satu-satunya sumber informasi yanng sangat penting. Karena terdesak waktu, cara termudah adalah guru menyampaikan fakta dan konsep melalui metode ceramah. Akibatnya, para siswa memiliki banyak pengetahuan namun tidak dilatih untuk menemukan pengetahuan, tidak dilatih untuk menemukan konsep, dan tidak dilatih untuk mengembangkan konsep. Alasan yang kedua adalah, siswa akan dapat memahami konsep yang rumit dan abstrak melalui contoh-contoh yang konkret, contoh-contoh yang wajar sesuai dengan situasi da kondisi yang dihadapi, dengan memperaktekan sendiri upaya penemuan konsep melalui perlakuan terhadap kenyataan fisik, melalui penanganan benda-benda yang benar-benar nyata. Perkembangan pikiran (kognitif)anak sesungguhnya dilandasi oleh gerakan dan perbuatan. Pada prinsipnya anak mempunyai motivasi dari dalam untuk belajar karena didorong oleh rasa ingin tahu. Karena itu, anak akan belajar dengan cara yang paling baik jika prakarsanya ditampung dalam kegiatan belajar mengajar. Alasan ketiga, suatu teori akan terbantahkan melalui suatu penemuan dan akan menimbulkan teori yang baru yang akan mematahkan teori yang lama. Semua konsep yang ditemukan melalui penyelidikan ilmiah masih tetap terbuka untuk dipertanyakan, dipersoalkan, dan diperbaiki. Anak perlu dilatih untuk selalu bertanya, berpikir kritis, dan mengusahakn kemungkinan-kemungkinan jawaban terhadap satu masalah agar dapat mengasah kemampuan dan sikap ilmiahnya.
31
Ibid, h. 51-52.
19
Alasan keempat yaitu, sudah selayaknya jika pengembangan konsep tidak diabaikan dalam proses pembelajaran. Pengembangan konsep tidak dilepaskan dari pengembangan sikap dan nilai dalam diri siswa. Konsep disatu pihak dan nilai di lain pihak harus disatukaitkan. Jika yang ditekankan pengembangan konsep tanpa memadukannya dengan pegembangan sikap dan nilai, akibatnya adalah intelektualisme yang tanpa humanismelah yang akan berkembang pada siswa. Pengembangan keterampilan memproseskan perolehan akan berperan sebagai wahana penyatukait antara pengembangan konsep dan pengenbangan sikap dan nilai.32 Keterampilan proses sains dibangun dari tiga keterampilan, diantaranya adalah
manual,
intelektual
dan
sosial.
Siswa
yang
mempunyai
dan
mengembangkan keterampilan proses sains akan mampu membangun pemahaman konsepnya sendiri berdasarkan fakta dikehidupannya. Menurut Harlen (1992) memaparkan tabel keterampilan proses sains beserta indikatornya, diantaranya adalah: 33
Tabel 2.1 Aspek KPS Observasi Klasifikasi
Interpretasi
Prediksi
Mengajukan Pertanyaan
32 33
Menggunakan sebanyak mungkin indra Menggunakan fakta relevan Mencatat setiap pengamatan Mencari perbedaan/persamaan Mengontraskan ciri-ciri Membandingkan Mencari dasar pengelompokkan Menghubungkan hasil pengamatan Menghubungkan hasil pengamatan Menemukan pola dalam 1 seri pengamatan Menyimpulkan Menggunakan pola/hasil pengamatan Mengemukakan apa yang mungkin terjadi pada keadaan yang belum diamati Bertanya apa, bagaimana, mengapa Bertanya untuk meminta penjelasan
Cony Semiawan, dkk., Pendekatan Keterampilan Proses, (Jakarta: Gramedia, 1990), h.14-16. Zulfiani, op.cit., h. 56
20
Berhipotesis
Merencanakan Percobaan
Menggunakan Alat/Bahan
Menerapkan Konsep
Berkomunikasi
Mengetahui bahwa ada lebih dari 1 kemungkinan penjelasan dari 1 kejadian Menyadari bahwa suatu penjelasan perlu diuji kebenarannya dengan memperoleh bukti Menentukan alat/bahan yang digunakan Menentukan variabel/faktor penentu Menentukan apa yang akan diukur,diamati, dicatat Memakai alat/bahan Mengetahui alasan mengapa menggunakan alat/bahan Mengetahui bagaimana menggunakan alat/bahan Menerapkan konsep pada situasi baru Mengg. Konsep pada pengalaman baru untuk menjelaskan apa yang sedang terjadi Memberikan data empiris hasil percobaan dengan tabel/grafik/diagram Menyampaikan laporan sistematis Menjelaskan hasil percobaan Membaca grafik Mendiskusikan hasil percobaan
1. Indikator Keterampilan Proses Sains Terdapat beberapa indikator keterampilan proses sains yang satu sama lain tidak dapat dipisahkan. Jenis-jenis keterampilan proses sains terbagi menjadi beberapa jenis, diantaranya: 34 1. Melakukan pengamatan (observasi) 2. Menafsirkan pengamatan (interpretasi) 3. Mengelompokkan (klasifikasi) 4. Meramalkan (prediksi) 5. Berkomunikasi 6. Berhipotesis 7. Merencanakan percobaan atau penyelidikan 34 Nuryani Y. Rustaman, dkk., Strategi Belajar Mengajar Biologi, (Bandung: Universitas Pendidikan Indonesia, 2005), h. 96-98.
21
8. Menerapkan konsep atau prinsip 9. Mengajukan pertanyaan Sedangkan menurut Conny Semiawan dan kawan-kawan di dalam bukunya yang berjudul Pendekatan Keterampilan Proses, keterampilan mendasar dalam keterampilan proses sains terbagi menjadi 9 bagian, diantaranya : 1. Mengobservasi atau mengamati, termasuk di dalamnya: a. Menghitung b. Mengukur c. Mengklasifikasi d. Mencari hubungan ruang/waktu 2. Membuat hipotesis 3. Merencanakan penelitian/eksperimen 4. Mengendalikan variabel 5. Menginterpretasi atau menafsirkan data 6. Menyusun kesimpulan sementara (interferensi) 7. Meramalkan (memprediksi) 8. Menerapkan (mengaplikasi) 9. Mengkomunikasikan Kemampuan-kemampuan ini berproses dalam kerja ilmiah, dalam praktikum misalnya.35
E. Kajian Gerak Harmonik 1.
Kompetensi Inti dan Kompetensi Dasar Gerak Harmonik Berdasarkan kurikulum 2013, materi fisika dengan konsep gerak harmonis
diajarkan di kelas XI. Berikut adalah Kompetensi Inti (KI) dan Kompetensi Dasar (KD) materi gerak harmonis.
35
Conny Semiawan, dkk., Pendekatan Keterampilan Proses, (Jakarta: Gramedia, 1990), h. 17-18.
22
Tabel 2.2 KI dan KD pada Materi Gerak Harmonis Kompetensi Inti (KI) Kompetensi Dasar (KD) 1. Menghayati dan 1.1 Bertambah keimanannya dengan mengamalkan ajaran agama menyadari hubungan keteraturan yang dianutnya. dan kompleksitas alam dan jagad raya terhadap kebesaran Tuhan yang menciptakannya. 1.2 Menyadari kebesaran Tuhan yang mengatur karakteristik gerak pada benda titik dan benda tegar, fenomena fluida, dan fenomena gas. 2. Mengembangkan perilaku 2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (jujur, disiplin, tanggung (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jawab, peduli, santun, ramah jujur; teliti; cermat; tekun; hatilingkungan, gotong royong, hati; bertanggung jawab; terbuka; kerjasama, cinta damai, kritis; kreatif; inovatif dan peduli responsif dan proaktif) dan lingkungan) dalam aktivitas menunjukan sikap sebagai sehari-hari sebagai wujud bagian dari solusi atas implementasi sikap dalam berbagai permasalahan melakukan percobaan dan bangsa dalam berinteraksi berdiskusi. secara efektif dengan 2.2 Menghargai kerja individu dan lingkungan sosial dan alam kelompok dalam aktivitas sehariserta dalam menempatkan hari sebagai wujud implementasi diri sebagai cerminan bangsa melaksanakan percobaan dan dalam pergaulan dunia. melaporkan hasil percobaan. 3. Memahami dan menerapkan 3.4 Menganalisis hubungan antara pengetahuan faktual, gaya dan gerak gerak. konseptual, prosedural dalamilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah. 4. Mengolah, menalar, dan 4.4 Merencanakan dan melaksanakan menyaji dalam ranah konkret percobaan gerak harmonis pada dan ranah abstrak terkait ayunan bandul dan gerak pegas.
23
dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan 2. Peta Konsep
Gambar 2.1 Peta Konsep Gerak Harmonik
3. Uraian Materi Gerak Harmonik a. Gerak Harmonik Banyak benda yang dapat bergetar atau beroasilasi, seperti pegas, garpu tala, roda penyeimbang pada jam, pendulum, penggaris yang yang salah satu sisinya ditahan dengan kuat dipinggir meja dan sisi lainnya dipukul dengan pelan, senar gitar, bangunan dan jembatan bergetar ketika kendaraan melintasinya dan lain sebagainya. Ketika sebuah gerak atau osilasi terjadi secara berulang secara teratur pada lintasan yang sama, gerakan tersebut disebut sebagai periodik. Sebuah pegas dipasang horizontal, seperti pada gambar 2.2,
24
Gambar 2.2 Massa Bergetar di ujung Pegas (Sumber: Giancoli, FISIKA Edisi Kelima Jilid 1, h.365) sedemikian sehingga benda dengan massa m akan meluncur tanpa gesekan pada permukaan horizontal. Semua pegas memiliki panjang alami di mana pada keadaan ini pegas tidak memberikan gaya pada massa m, dan posisi massa di titik ini disebut posisi setimbang. Jika massa dipindahkan apakah ke kiri, yang menekan pegas, atau ke kanan, yang merentangkan pegas, pegas memberikan gaya pada massa yang bekerja dalam arah itu gaya ini disebut gaya pemulih. Besar gaya pemulih F terrnyata berbanding lurus dengan simpangan x dari pegas yang direntangkan atau ditekan dari posisi setimbang. 36
Tanda minus menandakan bahwa gaya pemulih selalu mempunyai arah yang berlawanan dengan gaya pemulih.
1. Gerak Harmonis Sederhana (GHS) Gerak harmonis adalah salah satu materi konsep dalam fisika yang membahas tentang gerak pada pegas atau bandul dengan bentuk gelombang yang dihasilkan sederhana. Gerak harmonis sederhana (harmonic motion) adalah gerak di sekitar titik kesetimbangan. Gerak periodik artinya gerak yang terjadi secara berulang-ulang
36
Giancoli, FISIKA Edisi Kelima Jilid 1, (Jakarta: Erlangga, 2001), h. 365.
25
dan beraturan.37 Ketika gaya pemulih berbanding lurus dengan perpindahan dari posisi kesetimbangan, sesuai dengan persamaan F = -kx, osilasi yang terjadi disebut dengan gerak harmonik sederhana (simple harmonic motion, SHM) , disingkat GHS. Percepatan a = d2x/dt2 = F/m dari suatu benda dalam GHS diberikan oleh (gerak harmonik sederhana) Tanda minus berarti percepatan dan perpindahan selalu memiliki tanda berlawanan.38 Terdapat beberapa contoh gerak yang tergolong gerak harmonik, dianataranya adalaha gerak ayunan pada pegas, gerak ayunan pada bandul, dan lain sebagainya. Terdapat beberapa istilah dalam materi ini, diantaranya adalah periodik, panjang gelombang, simpangan, tegangan dan regangan. Gerak harmonis sederhana (GHS) atau Simple Harmonic Motion (SHM) merupakan gerak bolak-balik benda melalui suatu titik kesetimbangan tertentu dengan banyaknya gerak benda dalam setiap detik selalu konstan.39 Gerak harmonis sederhana dapat dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu : 1) Gerak Harmonis Sederhana (GHS) Linier Contoh gerak harmonis sederhana linier adalah penghisap dalam silinder gas, gerak osilasi air raksa/air dalam pipa U, gerak horizontal/vertikal dari pegas, dan sebagainya. 2) Gerak Harmonis Sederhana (GHS) angular Contoh gerak harmonis sederhana angular adalah gerak bandul/bandul fisis, osilasi ayunan torsi, dan lain sebagainya.40 Untuk meregang atau menekan pegas, harus dilakukan kerja. Dengan demikian energi potensial disimpan pada pegas yang teregang atau tertekan. Energi potensial pegas dinyatakan dengan :
37
Iwan Permana Suwarna, Teori dan Aplikasi Gerak dan Gelombang, (Jakarta: UIN Syarif Hidayatullah, 2012), h. 30 38 Young & Freedman, FISIKA UNIVERSITAS EDISI KESEPULUH Jilid I, Jakarta, Erlangga, 2002, h. 391. 39 Iwan Permana Swarna, op.cit., h. 30. 40 Ibid., h. 30
26
Karena energi mekanik total E dari sistem massa-pegas merupakn jumlah energi kinetik dan potensial, didapat persamaan :
Dimana v adalah kecepatan dan m adalah massa ketika berjarak x dari posisi setimbang. Selama tidak ada gesekan, energi mekanik total E tetap konstan. Pada saat massa berosilasi bolak-balik, energi terus berubah dari energi potensial ke energi kinetik, dan kembali lagi.41
b. Persamaan Gerak Harmonik Ketika pegas diregangkan ke kanan sejauh x atau tertekan ke kiri sejauh x, satu-satunya gaya yang bekerja pada benda m adalah F = -kx, sedangkan menurut hukum II Newton, F= ma. Dengan demikian, ma = -kx Ma + kx = 0 Dengan x sebagai posisi, telah anda ketahui bahwa percepatan, a, adalah turunan kedua dari x, sehingga Persamaan ( 4 – 1) dapat ditulis sebagai
Bagi kedua ruas persamaan dengan m,
Persamaan diatas adalah persamaan diferensial homogen orde kedua. Secara matematis, persamaan seperti itu memiliki penyeleseian yang berbentuk fungsi sinusoidal, yaitu x(t) = A sin (ɷt + Ɵ0) atau x(t) = A cos (ɷt + Ɵ0). Dengan A = amplitudo atau simpangan maksimum (m), ɷ = Frekuensi sudut (rad/s) Ɵ = ɷt + Ɵ0 = sudut fase (rad), Ɵ0 = Ɵ(t = 0) = sudut fase awal (rad). 41
Giancoli, FISIKA Edisi Kelima Jilid 1, (Jakarta: Erlangga, 2001), h. 367-368.
27
Anda boleh memilih persamaan simpangan sebagai x(t) = A sin (ɷt + Ɵ0) atau x(t) = A cos (ɷt + Ɵ0). Hal terpenting yang perlu anda lakukan adalah langsung menentukan sudut fase awal Ɵ0, yang diperoleh dari kondisi awal. Misalkan anda memilih persamaan simpangan sebagai. Persamaan simpangan x(t) = A sin (ɷt + Ɵ0) Maka sudut Ɵ0 diperoleh dariu kondisi awal x(t = 0) = A sin (ɷ . 0 + Ɵ0) atau Persamaan kondisi awal x(t=0) = A sin Ɵ0 Misalnya benda m mulai bergerak dari titik keseimbangan (berarti) x = 0, maka sudut Ɵ0 diperoleh dari kondisi awal, x(t) = A sin (ɷt + Ɵ0) x(t = 0) = A sin (0 + Ɵ0) Oleh karena saat x(t = 0) benda berada di x = 0, maka 0 = A sin Ɵ0, sehingga Ɵ0 = 0, dan persamaan simpangan menjadi x(t) = A sin (ɷt + Ɵ0) kanan berarti x = +A, maka sudut Ɵ0 diperoleh dari persamaan kondisi awal x(t) = A sin (ɷt + Ɵ0) x(t = 0) = A sin (0 + Ɵ0) Oleh karena saat x(t = 0) benda di x = +A, maka A = A sin x(t) = A sin Ɵ0, sin Ɵ0 = 1 = sin , sehingga Ɵ0 = dan persamaan simpangan menjadi x(t) = A sin (ɷt + ).42
c. Gerak Harmonik pada Pegas dan Ayunan Pegas 1. Pegas Pegas adalah benda elastis yang digunakan untuk menyimpan energi mekanis. Pegas biasanya terbuat dari material logam berupa baja, besi, dan jenis
42
174.
Marthen Kanginan, FISIKA Untuk SMA/MA Kurikulum 2013, (Jakarta: Erlangga, 2014), h. 173-
28
logam lainnya. Bentuk pegas dapat berupa lilitan secara spiral, bisa juga berupa tumpukan batang logam baja/besi yang disebut pegas daun (bar spring).43
Gambar 2.3 Gerak Harmonik Pada Pegas (Sumber: Tipler, FISIKA Untuk Sains dan Teknik, h. 426) Suatu sistem yang menunjukan gejala gerak harmonik sederhana adalah sebuah benda yang yang tertambat disebuah pegas, seperti yang ditunjukan pada gambar 2.3. pada keadaan setimbang, pegas tidak mengerjakan gaya pada benda. Apabila benda disimpangkan sejauh x dari kedudukan setimbangnya, pegas mengerjakan gaya –kx, seperti yang diberikan oleh hukum Hooke44 Fx = - kx Penggunaan pegas dalam kehidupan sehari-hari, banyak sekali seperti : spring bed, suspensi pada motor atau mobil, pegas penyeimbang di jam, pegas pada keyboard, di pemutar CD, di dalam pen (alat tulis), slinky, trampoline, dan lain-lain.
Gambar 2.4 Gerak Harmonik Pada Pegas yang Diberi Beban (Sumber: Iwan Permana Suwarna, Teori dan Aplikasi: Gerak dan Gelombang, h. 31) Pemasangan pegas dapat dikonstruksi secara vertikal atau horizontal. Setiap pegas memiliki panjang alami, lihat gambar 2.4, pada gambar sebelah kiri 43
Iwan Permana Suwarna, Teori dan Aplikasi: Getaran dan Gelombang, (Jakarta: UIN Syarif Hidayatullah, 2012), h. 31. 44 Tipler, FISIKA Untuk Sains dan Teknik, (Jakarta: Erlangga, 1991), h. 426.
29
adalah kondisi pegas sebelum diberi beban, sedangkan pada gambar sebelah kanan adalah kondisi pegas ketika diberi beban. Panjang alami adalah panjang oegas sebelum diberi gaya luar atau diberi beban (W). Ketika sebuah benda (w) dihubungkan keujung sebuah pegas, pegas akan meregang (bertambah panjang) sejauh Δy. Pegas akan mencapai titik kesetimbangan kembali jika tidak diberikan gaya luar (dilepas/tidak tahan).45
2. Bandul Bandul akan bergerak jika kita berikan simpangan. Cara untuk memberikan simpangan (displacement) adalah dengan memberikan gaya eksternal. Beban pada bandul kita Tarik dengan simpangan (displacement) kecil kemudian kita lepaskan. Bandul akan bergerakn secara bolak-balik melalui titik tertentu (=titik kesetimbangan)yang tepat berada dibawah titik gantungnya. 46 Gerak bandul merupakan gerak harmonik sederhana hanya jika amplitude geraknya kecil.47 Gerak pada bandul termasuk gerak osilasi. Gerak pada bandul akan
menghasilkan
gerak
yang
terjadi
secara
berulang.
Gambar
2.5
memperlihatkan bandul sederhana terdiri dari tali dengan panjang L dan beban bermassa m. Gaya yang bekerja pada beban adalah beratnya mg dan tegangan T pada tali.48
Gambar 2.5 Bandul Matematis (Sumber: Tipler, FISIKA Untuk Sains dan Teknik, h. 440) Bila tali membuat sudut ϕ terhadap vertikal, berat memiliki komponenkomponen mg cos ϕ sepanjang tali dan mg sin ϕ tegak lurus tali dalam arah berkurangnya ϕ 45
Iwan Permana Suwarna, op.cit., h. 31-32. Ibid., h. 52. 47 Tipler, FISIKA Untuk Sains dan Teknik, (Jakarta: Erlangga, 1991), h. 440. 48 Ibid., h. 440. 46
30
Keterangan : L = Panjang Tali m = massa bandul ϕ = Sudut Simpangan (displacement) Bandul T = Tegangan pada Bandul mg = Gaya Berat Bandul A = Panjang Lintasan = Panjang Juring s = Panjang Simpangan Secara matematis periode dan frekuensi bandul sederhana adalah:49 √ frekuensi
F. Penelitian yang Relevan Terdapat beberapa penelitian yang relevan diantaranya, penelitian yang dilakukan oleh Riska Sartika dengan judul “Pengaruh Pedekatan Keterampilan Proses Sains Terhadap Keterampilan Proses Sains Siswa Pada Konsep Suhu dan Kalor. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan tersebut, diperoleh hasil: 1. Hasil posttest siswa menunjukkan ketercapaian KPS siswa selama pembelajaran. 2. Terjadi peningkatan sebesar 25,05% pada aspek observasi, peningkatan sebesar 13,19% terjadi pada aspek berhipotesis, pada aspek interpretasi terjadi peningkatan sebesar 31,94%, pada aspek berkomunikasi terjadi peningkatan sebesar 19,64%. 3. Aspek KPS hipotesis merupakan aspek dengan nilai tertinggi kemunculannya dalam soal pretest.50 49 Kamajaya, Cerdas Belajar Fisika untuk Kelas XI SMA/MA Program Ilmu Pengetahuan Alam, (Bandung: Grafindo, 2007), h. 91.
31
Untuk penelitian kedua, sebagai penunjang penelitian yang relevan dari penelitian ini adalah, penelitian yang dilakukan oleh Baiq Fatmawati dengan judul penelitian “Menilai Keterampilan Proses Sains Siswa Melalui Metode Pembelajaran Pengamatan Langsung”. Penelitian ini diperoleh hasil: 1. Hasil analisis data menunjukkan bahwa terjadi peningkatan nilai keterampilan proses pada kelas eksperimen kecuali pada indikator interpretasi (0,2), mngeajukan pertanyaan (0,11) dan menerapkan konsep (0,2). 2. Pada kelas kontrol, skor keterampilan proses sains siswa sangat rendah kecuali pada indikator observasi.51 Penelitian yang relevan yang ketiga yaitu penelitian yang dilakukan oleh Mochamad Hilpan dengan judul penelitian “Analisis Ketersediaan Keterampilan Proses Sains (KPS) Dalam Buku Sekolah Elektronik (BSE) Fisika Kelas XI Pada Konsep Fluida” Berdasarkan hasil survei penggunaan BSE Fisika kelas XI yang paling banyak digunakan di SMA Negeri kota Tangerang Selatan adalah BSE karangan Bambang Hariadi. Sebagai pembanding dipilih BSE secara acak dan terpilih BSE Fisika
kelas
XI
karangan
Dwi
Satyapalupi.
Adapun
pernyataan yang
dianalisis adalah pernyataan-pernyataan yang terdapat pada bagian penjelasan, bagian kegiatan siswa, contoh soal dan latihan soal yang dianalisis secara deskriptif. Pernyataan-pernyataan yang terdapat pada buku tersebut dianalisis berdasarkan indikator aspek KPS yang dikemukakan oleh Rustaman. Sebanyak 48 pernyataan diambil dari buku A, dan 48 pernyataan diambil dari buku B. Maka secara keseluruhan jumlah pernyataan yang dianalisis berjumlah 96 pernyataan yang diambil dari kedua buku tersebut dengan distribusi pernyataan yang berbedabeda. Adapun kegiatan siswa yang terdapat dalam buku A sebanyak 6 kegiatan dan 2 kegiatan siswa pada buku B.
50
Riska Pengaruh Pendekatan Keterampilan Proses Sains Siswa Pada Konsep Suhu dan Kalor, Skripsi, (Jakarta: UIN Syarif Hidayatullah, 2011), 53. 51 Baiq Fatmawati, Menilai Keterampilan Proses Sains Siswa Melalui Metode Pembelajaran Pengamatan Lansung, Seminar Nasional X Pendidikan Biologi FKIP UNS, 2011, h. 3.
32
Hasil dari penelitian ini adalah jumlah kemunculan masing-masing aspek dari buku A ialah aspek keterampilan observasi dikembangkan dalam 7 pernyataan, klasifikasi 3 pernyataan, prediksi 2 pernyataan, menggunakan alat/bahan 2 pernyataan, menerapkan konsep 1 pernyataan, serta tidak ada pernyataan yang mengembangkan aspek interpretasi, mengajukan pertanyaan, berhipotesis, merencakan percobaan dan mengomunikasikan. Jumlah pernyataan yang mengembangkan aspek KPS dari buku B pada bagian penjelasan hanyalah 2 pernyataan yang mengembangkan aspek observasi, dan tidak ada pernyataan yang mengembangkan aspek klasifikasi, interpretasi, prediksi,
mengajukan
pertanyaan,
mengajukan
hipotesis,
merencanakan percobaan, menggunakana alat/bahan, menerapkan konsep, dan mengomunikasikan. Untuk persentase kesesuaian antara buku sekolah elektronik dengan keterampilan proses sains khususnya pada bagian penjelasan diperoleh, pada buku A memiliki persentase kesesuain ketersediaan aspek KPS pada buku tersebut sebesar 50% dapat dikategorikan “sesuai”, sedangkan untuk buku B memiliki persentase kesesuain ketersediaan KPS dalam buku tersebut sebesar 10% dan dikategorikan “tidak sesuai”. Sedangkan untuk hasil analisis pada bagian kegiatan siswa berdasarkan keterampilan proses sains dari masing-masing buku sekolah elektronik fisika kelas XI diperoleh jumlah aspek KPS yang dikembangkan pada bagian kegiatan siswa dalam buku A hanya 4 aspek saja. Secara detail aspek observasi dikembangkan dalam 4 kegiatan siswa, aspek interpretasi dikembangkan dalam 1 kegiatan siswa, aspek menggunakan alat /bahan dikembangkan dalam 4 kegiatan siswa dan aspek menerapkan konsep dikembangkan dalam 2 kegiatan siswa. Jumlah aspek KPS yang dikembangkan pada bagian kegiatan siswa dari buku B terdapat 5 aspek. Aspek observsi dikemangkan dalam 1 kegiatan, aspsek klasifikasi dikembangkan dalam satu kegiatan, aspek menggunakan alat/bahan dikembangkan dalam 2 kegiatan, aspek menerapkan konsep
33
dikembangkan dalam 1 kegiatan dan aspek mengomunikasikan dikembangkan dalam 2 kegiatan siswa. Sedangkan untuk persentase nya, pda buku A persentase kesesuaiannya sebesar 40% dalam kategori “sesuai” sedangkan dalam buku B persentase kesesuaiannya sebesar 50% juga dalam kategori “sesuai” Kesesuaian soal dan contoh soal dari buku teks yang dianalisis diperoleh Buku A memiliki 13 pertanyaan pada bagian contoh soal dan 15 pertanyaan pada bagian latihan soal. Jadi jumlah seluruh pertanyaan soal pada buku A ialah 28 soal. Akan tetapi, tidak ada satupun pertanyaan yang mengembangkan aspek KPS. Buku B memiliki 14 pertanyaan pada bagian contoh soal dan 31 pertanyaan pada bagiansoal latihan. Jadi jumlah seluruh soal pada buku B ialah 45 pertanyaan.
Tidak berbeda dengan buku A, tidak ada aspek KPS yang
dikembangkan dari soal-soal yang terdapat pada buku B. Secara keseluruhan kesesuaian aspek KPS yang tersedia di buku pelajaran yang telah dianalisis, Buku A mengembangkan 6 aspek KPS
yaitu aspek
observasi, klasifiikasi, interpretasi, prediksi, menggunakan alat/bahan, dan menerapkan konsep. Buku B mengembangkan 5 aspek KPS yaitu aspek observasi, klasifikasi, menggunakan alat/bahan, menerapkan konsep, dan berkomunikasi. Sedangkan untuk persentase kesesuaiannya, pada buku A terhitung kesesuaiannya sebanyak 60% dengan kategori “sesuai” sedangkan untuk buku B persentase kesesuaiannya sebesar 50% berada dalam kategori “sesuai”.52
G. Kerangka Berpikir Fisika memiliki hakikat pembelajaran yang sama dengan hakikat pembelajaran IPA, diantaranya: sebagai kumpulan pengetahuan, cara atau jalan berpikir, serta cara untuk penyelidikan53. Hakikat fisika adalah, fisika sebagai produk, fisika sebagai sikap dan fisika sebagai proses. Namun pembelajaran sains lebih dekat dengan paradigma belajar sebagai proses, hal ini dikarenakan teori52
Moh Hilpan, “Analisis Ketersediaan Keterampilan Proses Sains (KPS) Dalam Buku Sekolah Elektronik (BSE) Fisika Kelas XI Pada Konsep Fluida”, Skripsi, Jakarta, FITK UIN Jakarata, 2014, h. 50-55. 53 Sutrisno, Fisika dan Pembelajarannya, (Bandung: Jurusan Pendidikan Fisika Fakultas Pendidikan Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Pendidikan Indonesia, 2006), h. 1.
34
teori dan hukum dalam pelajaran sains lahir dari proses penelitian yang dilakukan para ilmuan terdahulu dan sampai saat ini proses penemuan tersebut masih dapat dilakukan. Pendekatan saintifik mengadopsi langkah-langkah yang dilakukan para ilmuan, keterampilan proses sains sangat erat kaitannya dengan pendekatan pembelajaran saintifik, karena pendekatan pembelajaran siantifik mengadopsi langkah-langkah ilmuan dalam membangun pengetahuan yang terdiri dari mengamati, menanya, mencoba, menalar, dan mengkomunikaskan, langkahlangkah ilmuan tersebut ada dalam aspek keterampilan proses sains. Saat ini pemerintah mengeluarkan kurikulum baru sebagai pengganti KTSP, kurikulum yang dipakai oleh sekolahasaat ini adalah kurikulum 2013. Kurikulum 2013 berfokus pada keterampilan, sikap dan pengetahuan, ketiga aspek tersebut dapat diperoleh melalui keterampilan proses. Pengimplementasian kurikulum 2013 serta pengembangan keterampilan proses sains pada siswa dapat dilakukan bersamaan karena kurikulum 2013 dan keterampilan proses sains sama-sama menekankan pada keterampilan proses siswa agar siswa lebih aktif.. Buku ajar yang berbasis kurikulum 2013 sudah dipakai di sekolah. Buku ajar sebagai media ajar wajib yang dimiliki oleh siswa dan guru bidang studi dapat dijadikan sebagai salah satu sarana untuk mengembangkan keterampilan proses sains siswa. Namun buku ajar yang dipakai belum mengembangkan keterampilan proses sains, dampaknya adalah siswa kurang aktif dalam mencari pengetahuan sendiri layaknya para ilmuan. Banyaknya penelitian terkait buku ajar sudah banyak dilakukan oleh para peneliti. Penelitian yang berkaitan dengan buku ajar, diantaranya adalah analisis kurikulum, kedalaman konsep serta miskonsepsi, ketersediaan aspek literasi sains, ketersediaan aspek kemampuan generik sains, namun untuk penelitian buku ajar yang didasari aspek keterampilan proses sains masih sedikit dilakukan. Terdapat konsep-konsep fisika yang jika dilakukan suatu percobaan tidak membutuhkan alat dan bahan yang rumit untuk dilakukan suatu percobaan, tetapi
35
pemenuhan pemahaman fisika dalam aspek tersebut dapat tersampaikan dengan baik oleh guru untuk siswa, salah satunya adalah konsep gerak harmonik. Gerak Harmonik merupakan salah satu konsep fisika yang sering sekali dilakukan percobaan praktikum, namun dalam hal ini, praktikum yang dilakukan berdasarkan modul yang non buku ajar, padahal biasanya dalam buku ajar yang dipakai terdapat Lembar Kegiatan Siswa (LKS) yang alat dan bahannya mudah ditemukan, namun kurang maksimalnya penggunaan halaman LKS pada buku ajar menjadi hal yang sangat disayangkan, jika dalam suatu sekolah tidak melakukan praktikum hanya karena keterbatasan alat dan bahan untuk praktikum, padahal sudah ada kolom praktikum pada bagian LKS dalam buku ajar yang digunakan. Oleh karena itu, penelitian tentang analisis buku penting dilakukan untuk mengetahui ketersediaan aspek KPS pada buku tersebut. Hasil penelitian ini selanjutnya dapat menjadi rekomendasi bagi sekolah dalam memilih buku yang akan digunakan dan menjadi bahan koreksi bagi penulis buku serta pemerintah mengenai kesesuaian buku teks dengan keterampilan proses sains.
36
Kurikulum 2013 Fisika
Buku Ajar Fisika
Keterampilan Proses Sains (KPS)
Proses Belajar Mengajar (Fisika)
Belum Diketahui Ketersediaan aspek KPS
Analisis Ketersediaan Aspek KPS
Buku Ajar Fisika Kurikulum 2013
Buku yang Dipakai di SMA/MA se Kota Serang
Mengetahui Ketersediaan Aspek KPS
Gambar 2.6 Kerangka Berpikir
Mengetahui Buku Ajar yang Direkomendasikan
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di SMA dan MA se Kota Serang pada semester genap tahun ajaran 2015-2016.
B. Metode Penelitian Metode penelitian yang dipakai dalam penelitian ini adalah deskriptif. Penelitian deskriptif adalah suatu penelitian yang diupayakan untuk mengamati permasalahan secara sistematis dan akurat mengenai fakta dan sifat objek tertentu. Penelitian deskriptif ditujukan berdasarkan cara pandang atau kerangka berpikir tertentu.1
C. Populasi dan Sampel Penelitian 1.
Populasi Populasi adalah keseluruhan subjek penelitian, sebelum penelitian dilakukan.
Populasi yang diambil adalah seluruh sekolah SMA dan MA yang ada di Kota Serang yang dikelompokan berdasarkan akreditasinya.
2.
Sampel Populasi dalam penelitian ini sangat luas yakni mencakup SMA dan MA
yang ada di kota Serang, namun dilihat berdasarkan akreditasinya sampel yang digunakan adalah Proportionate stratified random sampling. Proportionate
stratified
random
sampling
digunakan
bila
populasi
mempunyai unsur yang tidak homogen dan berstrata secara proporsional.2
1 2
Mahmud, Metode Penelitian Pendidikan, (Bandung: CV Putaka Setia, 2011), h. 178. Sugiyono, Metode Penelitian Kuantitatif Kualitatif dan R&D, (Bandung: Alfabet, 2013), h. 82.
37
38
D. Prosedur Penelitian Prosedur penelitian adalah langkah-langkah yang dilakukan peneliti agar tujuan penelitian tercapai dan permasalahan yang ada dapat diselesaikan dengan lebih sistematik.3 Prosedur penelitian yang akan dilakukan terbagi menjadi tiga tahapan, diantaranya:
1.
Tahap Rancangan Penelitian Dalam tahap persiapan meliputi :
a.
Perumusan masalah dan penyusunan proposal serta penentuan dosen pembimbing.
b.
Seminar proposal penelitian
c.
Perbaikan proposal penelitian.
d.
Penyusunan instrumen penelitian berupa angket yang pembuatannya dibantu dosen pembimbing.
e.
Penyusunan instrumen dengan bimbingan dosen pembimbing.
2.
Tahap Pelaksanaan Penelitian Pada tahap ini perencanaan pelaksanaan penelitian meliputi :
a.
Pelaksanaan observasi ke SMA dan MA yang terdapat di Kota Serang yang sudah dikelompokan berdasarkan akreditasi masing-masing sekolah dengan akreditsai yang berbeda-beda, untuk mengetahui informasi buku pelajaran kelas XI apa yang dipakai di sekolah tersebut dan sekolah mana sajakah yang menggunakan kurikulum 2013 dalam pembelajarannya.
b.
Pemilihan buku pelajaran kelas XI yang akan dianalisis, berdasarkan hasil observasi yang telah dilakukan. Buku yang dipilih adalah buku teks yang menggunakan kurikulum 2013 yang paling banyak dipakai oleh sekolah SMA dan MA se Kota Serang.
3
Mochamad Hilpan, “Analisis Ketersediaan Keterampilan Proses Sains (KPS) Dalam Buku Sekolah Elektronik (BSE) Fisika Kelas XI Pada Konsep Fluida”, Skripsi, (Jakarta: FITK UIN Jakarta, 2014), h. 42.
39
c. Menganalisis buku ajar berdasarkan aspek KPS yang telah disesuaikan dengan indikator analisis aspek KPS yang ada serta mencatat hasil analisis buku teks yang telah dipilih. d. Menuliskan ketersediaan aspek KPS pada buku yang telah dianalisis berdasarkan indikator KPS yang telah dibuat.
3.
Tahap Akhir Penelitian Tahap akhir merupakan tahap penyusunan laporan penelitian. Pada tahap
akhir ini meliputi : a.
Pengkodean data Pengkodean buku teks yang dianlisis, terdapat dua buku yang dianalisis, diantaranya buku karya buku karya M.Farchani Rosyid yang diterbitkan oleh penerbit Platinum sebagai buku teks I yang dianalisis dan buku karya Marthen Kanginan yang diterbitkan oleh penerbit Erlangga sebagai buku teks II yang dianalisis.
1) Pengkodean pernyataan dalam buku teks. Pengkodean pernyataan dalam buku yang dianalisis dibagi menjadi tiga bagian dalam buku teks. Pernyataanpernyataan penjelasan yang memiliki aspek KPS diberi kode W, bagian kegitan siswa diberi kode X, untuk contoh soal diberi kode Y sedangkan untuk soal latihan diberi kode Z. 2) Pengkodean halaman, paragraf dan baris. Pengkodean yang digunakan berupa huruf pengkodean data yang ditambah dengan angka dan dibatasi dengan titik yang dijadikan keterangan halaman, paragraf dan baris. Misalnya pernyataan dengan kode W170.5.2 berarti aspek KPS tersedia pada bagian penjelasan halaman 170 paragraf 5 baris 2 dari buku teks yang dianalisis. b. Analisis pernyataan berdasarkan aspek KPS pada buku teks fisika kelas XI yang telah dipilih 1) Menganalisis tiap kalimat dalam tiap halaman buku teks yang telah dipilih terkait materi getaran harmonis berdasarkan aspek KPS menggunakan instrumen lembar observasi indikator aspek KPS.
40
2) Menceklis dan menjelaskan aspek KPS yang telah didapat berdasarkan hasil analisis pada lembar observasi. 3) Menganalisis buku teks berdasarkan aspek KPS. Dalam analisis kali ini dilakukan oleh 1 orang penganalisis dan 2 pengamat. 4) Hasil analisis pengamat I, dan II disatukan dan dicari kecocokan dari masingmasing pengamat dan peneliti kemudian dihitung koefisien kesepakatannya. 5) Mengolah data dan menghitung persentase ketersediaan aspek KPS dalam buku teks yang telah dianalisis. 6) Mengolah dan menghitung koefisien kesepakatan dari hasil kedua pengamat. 7) Membahas data hasil penelitian. 8) Membuat kesimpulan dari analisis yang telah dilakukan. c. Membuat kesimpulan akhir dan pembahasan penelitian. Penulisan laporan penelitian. Secara sederhana ditampilkan bagan prosedur penelitian ini:
41
Merumuskan masalah melalui observasi dan wawancara
Menyusun Instrumen yang akan digunakan
Mencari data akreditasi SMA/ MA se kota Serang
Observasi buku ajar Fisika SMA/MA Kurikulum 2013 yang digunakan serta materi yang cocok dikembangkan KPS nya
Menentukan buku ajar fisika dan materi fisika yang akan dianalisis berdasarkan hasil observasi
Menghitung persentase kemunculan aspek KPS pada buku yang dinalaiis
Pengecekkan data hasil analisis oleh pengamat ahli
Menghitung koefisien kesepakatan (KK) antar pengamat
Data hasil
Gambar 3.1 Bagan Prosedur Penelitian
E. Teknik Pengambilan Sampel Teknik pengambilan sampel yang dipakai adalah purposive sampling. Purposive sampling adalah pengambilan sampel dipilih dengan pertimbangan dan tujuan tertentu.4 Sampel yang diambil bergantung pada pertimbangan peneliti sesuai dengan tujuan penelitiannya. Kriteria pengambilan sampel dalam penelitian
4
Sugiyono, Metode Penelitian Kuantitatif Kualitatif dan R&D, (Bandung: Alfabet, 2013), h. 216.
42
ini adalah buku ajar fisika kelas XI kurikulum 2013 yang digunakan di SMA/MA se Kota Serang. Hasil survei menunjukan bahwa buku ajar fisika kelas XI kurikulum 2013 yang digunakan di SMA/MA se Kota Serang terdapat dua buah, yakni buku Fisika karya M.Farchani Rosyid yang diterbitkan oleh penerbit Platinum dan buku karya Marthen Kanginan yang diterbitkan oleh penerbit Erlangga. Oleh karena itu, peneliti akan menganalisis buku tersebut. Adapun konsep yang dipilih adalah Gerak Harmonik yang merupakan konsep yang dianggap perlu oleh guru-guru untuk diajarkan kepada siswa dengan pendekatan keterampilan proses sains.
F. Teknik Pengambilan Data Teknik pengumpulan data penelitian ini akan menggunakan teknik kualitatif berupa non tes yang terdiri dari wawancara dan angket.
1.
Wawancara Wawancara digunakan sebagai teknik pengumpulan data apabila peneliti
ingin melakukan studi pendahuluan untuk menemukan permasalahan yang harus diteliti, dan juga apabila peneliti ingin mengetahui hal-hal dari responden yang lebih mendalam dan jumlah respondennya sedikit atau kecil.5 Wawancara yang akan dilakukan peneliti adalah wawancara pada guruguru bidang studi fisika yang ada di sekolah yang diobservasi oleh peneliti, pertanyaan yang akan ditanyakan “Buku fisika karya siapa dan penerbit apakah yang dipakai di sekolah ini?” pertanyaan tersebut akan dicantumkan dalam angket yang diisi oleh narasumber, langsung ketika observasi dilakukan.
5
h. 137
Sugiyono, Metode Penelitian Kuantitatif Kualitatif dan R&D, (Bandung: Alfabeta, 2009),
43
2.
Angket Pengambilan data menggunakan instrumen angket merupakan teknik
pengumpulan data yang dilakukan dengan cara memberi seperangkat pertanyaan atau pernyataan tertulis kepada responden.6 Angket yang peneliti pakai merupakan angket yang dibuat sendiri oleh peneliti, yang di dalamnya berisi pertanyaan yang jawabannya berupa pendapat responden. Dilihat dari segi bentuk pertanyaannya, kuesioner dapat dibedakan antara bentuk pertanyaan tertutup (closed question) dan bentuk pertanyaan terbuka (opened question). Pertanyaan tertutup adalah pertanyaan-pertanyaan yang jawabannya telah disediakan dan tinggal dipilih oleh responden, sedangkan pertanyaan terbuka adalah pertanyaan-pertanyaan yang jawabannya tidak disediakan, melainkan diserahkan kepada responden.7 Angket yang digunakan peneliti adalah angket terbuka. Angket terbuka merupakan angket yang jawabannya berupa pernyataan bebas dari responden ketika menjawab pertanyaan yang ada di dalam angket. Angket ini dipakai dengan tujuan untuk memperoleh data dari guru dan siswa mengenai buku teks yang dipakai di SMA/MA se-Kota Serang.
3.
Lembar Observasi Lembar observasi yang digunakan berisikan tabel hasil analisis yang
dilakukan oleh peneliti, di dalam lembar observasi berisikan nama buku teks yang dianalisis, penerbit buku, indikator kps, pernyataan dalam buku teks berdasarkan indikator yang ada, serta penjelasan berupa alasan mengapa pernyataan dan soal yang ada tergolong atau tidak tergolong dalam kesesuaian aspek KPS.
6 7
Ibid,. h. 142 Mahmud, Metode Penelitian Pendidikan, (Bandung: CV Putaka Setia, 2011), h. 178.
44
G. Instrumen Penelitian Instrumen penelitian yang akan dipakai dalam penelitian ini adalah instrumen nontes berupa pedoman wawancara, angket dan rubrik penilaian Keterampilan Proses Sains (KPS) dalam bentuk lembar observasi aspek KPS. Rubrik penilaian KPS digunakan untuk menganalisis ketersediaan aspek KPS yang muncul dari masing-masing buku yang dianalisis. Selanjutnya kemunculan aspek KPS dari masing-masing buku diakumulasi untuk mengetahui jumlah keseluruhan aspek KPS yang muncul dari masing-masing buku.
1.
Rubrik Penilaian KPS Instrumen yang dipakai berupa tabel untuk mencantumkan nomor, kode
pernyataan dan pertanyaan yang dianalisis, deskripsi pertnyataan dan pertanyaan yang ada di dalam buku yang dianalisis serta hasil analisis dari tiap pengamat serta peneliti. Format tabel untuk bagian yang dinalisis tersaji dalam tabel 3.1 sampai tabel 3.4. Berikut disajikan tabel 3.1 sampai tabel 3.4.
45
Tabel 3.1 Lembar Observasi Aspek KPS pada Bagian Penjelasan Materi No Kode
Penganalisis
Pernyataan
1
2
3
4
Aspek KPS 5 6 7
8
9
10
Penjelasan
Alasan
Kesepakatan Ya Tidak
Alasan
Kesepakatan Ya Tidak
Peneliti Pengamat 1 Pengamat 2 Peneliti Pengamat 1 Pengamat 2 Peneliti Pengamat 1 Pengamat 2 Tabel 3.2 Lembar Observasi Aspek KPS pada Bagian Kegiatan Siswa No Kode
Penganalisis Peneliti Pengamat 1 Pengamat 2 Peneliti Pengamat 1 Pengamat 2 Peneliti Pengamat 1 Pengamat 2
Pernyataan
1
2
3
4
Aspek KPS 5 6 7
8
9
10
Penjelasan
46
Tabel 3.3 Lembar Observasi Aspek KPS pada Bagian Contoh Soal No Kode
Penganalisis
Pertanyaan
1
2
3
4
Aspek KPS 5 6 7
8
9
10
Penyelesaian
Alasan
Kesepakatan Ya Tidak
Alasan
Kesepakatan Ya Tidak
Peneliti Pengamat 1 Pengamat 2 Peneliti Pengamat 1 Pengamat 2 Peneliti Pengamat 1 Pengamat 2 Tabel 3.4 Lembar Observasi Aspek KPS pada Bagian Latihan Soal No Kode
Penganalisis Peneliti Pengamat 1 Pengamat 2 Peneliti Pengamat 1 Pengamat 2 Peneliti Pengamat 1 Pengamat 2
Pertanyaan
1
2
3
4
Aspek KPS 5 6 7
8
9
10
Penyelesaian
47
H. Teknik Analisis Data Analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah berupa analisis deskriptif dengan teknik triangulasi. Triangulasi merupakan teknik pemeriksaan data yang memanfaatkan sesuatu yang lain dari luar data untuk keperluan pengecekan atau sebagai pembanding terhadap data itu.8 Teknik triangulasi yang digunakan berupa tringulasi penyidik, yaitu memanfaatkan peneliti atau pengamat lainnya untuk keperluan pengecekan kembali derajat kepercayaan data atau dengan membandingkan hasil pekerjaan seorang analis dengan analis lainnya.9 Selanjutnya data hasil analisis tersebut didiskusikan untuk mendapatkan kesimpulan berupa persentase lalu dideskripsikan.10
a.
Menghitung Ketersediaan Aspek KPS dalam Buku Buku yang dianalisis akan dihitung persentase ketersediaan aspek KPSnya.
Nilai persentase didapat dari pembagian jumlah aspek KPS yang dihasilkan dari buku yang dianalisis dengan jumlah aspek KPS dari seluruh buku yang diamati. Berikut adalah tahapan menghitung persentase ketersediaan aspek KPS pada buku yang dianalisis. 1) Menjumlahkan indikator aspek keterampilan proses sains yang muncul untuk setiap bagian yang dianalisis pada kedua buku. 2) Menghitung persentase kemunculan indikator keterampilan proses sains untuk setiap bagian buku yang dianalisis menggunakan rumus sebagai berikut:11 Persentase frekuensi =
8
∑ ∑
Pedoman Penulisan Skripsi Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan (Jakarta: FITK UIN Jakarta, 2014), h. 74 9 Ibid., h.74 10 Mochamad Hilpan, “Analisis Ketersediaan Keterampilan Proses Sains (KPS) Dalam Buku Sekolah Elektronik (BSE) Fisika Kelas XI Pada Konsep Fluida”, (Jakarta: FITK UIN Jakarta, 2014), h. 48. 11 Faramudita, “Analisis Komparatif Buku teks Fisika SMA/MA Ditinjau dari Keterampilan Generik Sains (KGS) pada Konsep Optik”, Skripsi , (Jakarta: UIN Syarif Hidayatullah, 2016), h. 45.
48
b.
Menentukan Reliabilitas Reliabilitas pengamatan perlu dilakukan dalam penelitian yang bersifat
deskriptif untuk menghindari unsur subjektifitas pengamat. Selain itu reliabilitas pengamatan juga dilakukan untuk mengukur sejauh mana hubungan seorang pengamat dengan pengamat lain. Jika pengamat dari suatu penelitian terdapat dua orang, maka reliabilitas pengamatan yang dihitung adalah dari hasil keduanya. Namun jika penelitian dilakukan oleh seorang pengamat, maka reliabilitas pengamat dilakukan oleh pengamat lain (di luar peneliti) agar hasilnya lebih objektif.12 Jika dalam pengamatan reliabilitas dilakukan oleh dua orang, maka reliabilitas yang dihitung adalah dari kedunya, namun jika satu orang penguji, maka pengamat adalah bukan peneliti melainkan pengamat dari luar. Instrumen dan data penelitian diperoleh dari hasil penelitian yang telah dilakukan dan telah diamati oleh dua pengamat, dosen pembimbing sebagai pengamat I sedangkan guru bidang studi MAN 4 Jakarta sebagai pengamat II. Data tersebut berupa pernyataan dan pertanyaan dari buku yang dianalisis. Pengamat I, dan II hanya menentukan aspek KPS dalam buku yang dianalisis pada kolom yang tersedia. Hubungan para pengamat dapat dihitung dengan persamaan :13
Keterangan : KK
: Koefisien Kesepakatan
S
: Sepakat, jumlah kode yang sama untuk objek yang sama
N1
: Jumlah kode yang dibuat oleh pengamat I
N2
: Jumlah kode yang dibuat oleh pengamat II
Dengan interval yang ada dalam penelitian Yusup Hilmi Adisendjaja menginterpretasikan koefisien kesepakatan yakni : < 0,40
= Sangat Buruk
0,40-0,75
= Bagus
> 0,75
= Sangat Bagus
12
Moh Hilpan, “Analisis Ketersediaan Keterampilan Proses Sains (KPS) Dalam Buku Sekolah Elektronik (BSE) Fisika Kelas XI Pada Konsep Fluida”, (Jakarta: FITK UIN Jakarta, 2014), h. 49. 13 Suharsimi Arikunto, Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik, (Jakarta: Rienak Cipta, 2010), h. 244
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Hasil dari observasi penggunaan yang telah dilakukan di SMA/MA yang ada di kota Serang yang mungganakan kurikulum 2013, diperoleh buku teks fisika kelas XI yang paling banyak digunakan pada sekolah-sekolah tersebut, yakni: buku teks fisika terbitan Erlangga karya Marthen Kanginan dan buku teks fisika terbitan Platinum karya M. Farchani Rosyid, dkk. Buku tersebut dianalisis berdasarkan aspek KPS yang telah dirumuskan oleh Nuryani Y Rustaman, dkk. Setelah itu didapat frekuensi ketersediaan aspek KPS dari masing-masing buku yang dianalisis, nilai ketersediaan aspek KPS disajikan dalam bentuk persentase. Kemudian hasil analisis diberikan kepada dua orang pengamat untuk mengurangi subjektifitas penelitian. Setelah itu didapat nilai dari koefisien kesepakatan antara dua pengamat tersebut.
A. Hasil Penelitian 1. Hasil Penelitian pada Buku A dan Buku B Data ini didapatkan dengan menganalisis ketersediaan aspek KPS pada bagian-bagian buku teks di konsep getaran harmonik menggunakan lembar observasi analisis buku teks berdasarkan aspek KPS. Berikut adalah hasil analisis buku teks fisika SMA/MA kelas XI dari kedua buku teks yang dianalisis:
a. Hasil Penelitian pada Tiap Aspek KPS dan Analisis Tiap Bagian Pada Buku A Terdapat empat bagian yang dianalisis dari buku A, diantarnya: penjelasan, Kegiatan Siswa (KS), contoh soal, dan latiham soal. Analisis dilakukan pada kalimat yang ada dalam buku A yang kemudian analisis dibagi dalam empat bagian dengan tujuan untuk membedakan bagian-bagian yang terdapat pada buku A agar dapat lebih mudah membedakan dan menghitung persentase ketersediaan aspek KPS yang ada dalam buku A.
48
49
Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan terdapat penjelasan materi yang tidak mengembangkan aspek Keterampilan Proses Sains apapun. Sehingga, pada bagian tersebut terdapat kolom bukan aspek KPS, yang menyatakan bahwa tidak munculnya aspek KPS pada bagian yang dianalisis. Berdasarkan hasil analisis didapatkan data hasil analisis yang disajikan dalam bentuk tabel dan grafik sebagai berikut:
Tabel 4.1 Persentase Ketersediaan Aspek KPS Pada Buku A NO
Aspek KPS
Ketersediaan Aspek KPS (%) Penjelasan
KS
Contoh Soal
Latihan Soal
1
Observasi
5%
10%
25%
29%
2
Klasifikasi
5%
0%
0%
5%
3
Interpretasi
27%
3%
0%
0%
4
Prediksi
0%
0%
0%
2%
5
Mengajukan Pertanyaan
5%
7%
0%
5%
6
Hipotesis
7%
0%
0%
3%
7
Merencanakan Percobaan
0%
10%
0%
0%
1%
17%
0%
0%
8
Menggunakan Alat dan Bahan
9
Menerapkan Konsep
8%
7%
13%
8%
10
Berkomunikasi
1%
0%
0%
1%
11
Bukan Aspek KPS
2%
0%
13%
2%
62%
55%
50%
56%
JUMLAH
Pada tabel 4.1 tampak bahwa aspek KPS dibagian observasi merupakan aspek KPS yang paling besar persentase kemunculannya pada bagian contoh soal sebesar 25% dan pada aspek analisis latihan soal sebesar 29%, sedangkan pada bagian penjelasan dalam buku yang dianalisis, aspek KPS interpretasi yang paling besar persentasenya yakni sebesar 27% lain halnya dengan kemunculan aspek KPS yang paling besar persentasenya dibagian KS, pada bagian KS persentase ketersediaan aspek KPS terbesar terdapat pada bagian aspek menggunakan alat dan bahan, yakni sebesar 17%. Dengan demikian hasil analisis ketersedian aspek KPS pada buku A tiap aspeknya adalah, persentase terbesar aspek KPS bagian penjelasan adalah interpretasi, bagian KS persentase aspek KPS terbesar bagian
50
menggunakan alat dan bahan, sedangkan untuk bagian contoh soal dan latihan soal kemunculan aspek KPS dengan persentase terbesar adalah aspek KPS observasi. Data
hasil
analisis
disajikan
juga
dalam
bentuk
grafik
untuk
mempermudah memahami data yang telah didapat, berikut grafik dan penjelasan secara keseluruhan hasil analisis yang telah dilakukan:
Ketersediaan Aspek KPS
Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku A Bagian Penjelasan 30%
27%
25% 20% 15% 10% 5%
5%
5%
5%
8%
7%
0%
0%
1%
1%
2%
0%
Aspek KPS Gambar 4.1 Grafik Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku A Pada Bagian Penjelasan
Secara keseluruhan di bagian penjelasan, aspek KPS bagian merencanakan percobaan dan prediksi tidak muncul dalam buku yang dianalisis. Dari sepuluh aspek KPS yang ada, bagian penjelasan memunculkan Sembilan aspek KPS diantaranya observasi 5%, klasifikasi 5%, interpretasi 27%, mengajukan pertanyaan 5%, berhipotesis 7%, menggunakan alat dan bahan 1%, menerapkan konsep 8%, berkomunikasi 1%, dan 2% tidak memunculkan aspek KPS.
51
Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku A Bagian Kegiatan Siswa Ketersediaan Aspek KPS
20% 17%
18% 16% 14% 12%
10%
10%
10% 7%
8% 6%
3%
4% 2%
7%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
Aspek KPS Gambar 4.2 Grafik Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku A Pada Bagian Kegiatan Siswa
Aspek analisis KS secara keseluruhan memunculkan enam aspek KPS, yakni: observasi 10%, interpretasi 3%, mengajukan pertanyaan 7%, merencanakan percobaan 10%, menggunakan alat dan bahan 17%, menerapkan konsep 7%.
52
Ketersediaan Aspek KPS
Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku A Bagian Contoh Soal 30% 25% 25% 20% 15%
13%
13%
10% 5% 0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
Aspek KPS Gambar 4.3 Grafik Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku A Pada Bagian Contoh Soal Bagian contoh soal memunculkan dua aspek KPS, diantaranya: observasi dengan persentase 25%, dan menerapkan konsep dengan persentase 13%, serta bukan termasuk aspek KPS sebesar 13%.
53
Ketersediaan Aspek KPS
Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku A Bagian Latihan Soal 35% 30%
29%
25% 20% 15% 10% 5%
8% 5%
5% 0%
2%
3% 0%
0%
1%
2%
0%
Aspek KPS Gambar 4.4 Grafik Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku A Pada Bagian Latihan Soal
Secara keseluruhan untuk bagian latihan soal, secara keseluruhan memunculkan tujuh aspek KPS, yakni: observasi dengan persentase 29%, klasifikasi 5%, prediksi 2%, mengajukan pertanyaan 5%, berhipotesis 3%, menerapkan konsep 8%, berkomunikasi 1%, serta memiliki kemunculan bukan aspek KPS sebesar 2%. Selain diberikan tabel dan grafik persentase ketersediaan aspek KPS tiap aspeknya, diberikan juga tabel dan grafik persentase ketersediaan aspek KPS tiap bagian yang dianalisis. Berikut adalah tabel dan grafik persentase kemunculan aspek pada tiap bagian yang dianalisis di buku A:
54
Tabel 4.2 Persentase Ketersediaan Aspek KPS pada Tiap Bagian Buku A NO
Aspek Buku Yang
Jumlah Ketersediaan
Ketersediaan
Dianalisis
Aspek KPS
Aspek KPS (%)
1
Penjelasan
79
30%
2
Kegiatan Siswa
16
6%
3
Contoh Soal
3
1%
4
Latihan Soal
52
20%
150
57%
JUMLAH
Berdasarkan tabel 4.2 yang berisikan persentase keseluruhan ketersediaan aspek KPS pada buku A, ditampilkan tiap bagian yang dianalisis memiliki persentase hasil sebagai berikut: bagian penjelasan memiliki persentase 30%, bagian Kegiatan Siswa (KS) 6%, bagian contoh soal 1%, dan bagian latihan soal 20%. Untuk lebih memahami persentase ketersediaan aspek KPS pada buku A adalah sebagai berikut:
Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku A Ketersediaan Aspek KPS
35% 30%
30%
25% 20%
20% 15% 10%
6%
5%
1%
0% Penjelasan
Kegiatan Siswa
Contoh Soal
Latihan Soal
Bagian Buku yang Dianalisis Gambar 4.5 Grafik Ketersediaan Aspek KPS pada Buku A Berdasarkan tabel 4.2 dan gambar 4.5 dapat dilihat bahwa persentase ketersediaan aspek KPS paling besar terdapat pada aspek analisis penjelasan, hal
55
tersebut karena pada aspek analisis penjelasan memiliki jumlah ketersediaan aspek KPS paling banyak di buku A yakni sebanyak 81 aspek, sedangkan untuk persentase ketersediaan aspek KPS paling kecil terdapat dalam buku A, pada aspek analisis contoh soal, hal tersebut dikarenakan aspek analisis contoh soal memiliki jumlah ketersediaan aspek analisis paling sedikit, yakni 3 aspek.
b. Hasil Penelitian pada Tiap Aspek KPS dan Analisis Tiap Bagian Pada Buku B Menganalisis buku B sama dengan buku A, bahwa dalam menganalisis buku B dibagi juga berdasarkan empat bagian, yakni: bagian penjelasan, bagian KS, bagian contoh soal dan bagian latihan soal. Untuk mengetahui hasil analisis ketersediaan aspek KPS yang terdapat dalam buku B, disajikan tabel dan gambar grafik persentase ketersediaan aspek KPS pada buku B dalam tiap aspek KPS dan tiap bagian yang dianalisis pada buku tersebut.
Tabel 4.3 Persentase Ketersediaan Aspek KPS Buku B NO
Aspek KPS
Penjelasan
KS
Contoh Soal
Latihan Soal
1
Observasi
7%
14%
13%
7%
2
Klasifikasi
1%
0%
38%
6%
3
Interpretasi
15%
0%
0%
2%
4
Prediksi
0%
0%
0%
0%
5
Mengajukan Pertanyaan
5%
0%
0%
7%
6
Hipotesis
4%
3%
0%
2%
7
Merencanakan Percobaan
0%
10%
0%
0%
0%
7%
0%
0%
8
Menggunakan Alat dan Bahan
9
Menerapkan Konsep
8%
7%
13%
20%
10
Berkomunikasi
2%
3%
0%
1%
11
Bukan Aspek KPS
0%
7%
13%
0%
JUMLAH
40%
52%
75%
46%
56
Berdasarkan tabel 4.3 dapat dilihat bahwa pada bagian penjelasan, aspek KPS yang paling besar persentasenya adalah aspek KPS interpretasi yakni sebesar 15%. Sedangkan pada bagian KS peresntase ketersediaan aspek KPS terbesar ada pada aspek KPS observasi yakni, 14%. Untuk persentase ketersediaan aspek KPS terbesar pada bagian contoh soal, ada pada klasifikasi, yakni sebesar 38%. Sedangkan untuk bagian latihan soal, persentase ketersediaan aspek KPS terbesar ada pada aspek KPS menerapkan konsep, sebesar 20%. Agar dapat dengan mudah mengetahui persentase tiap-tiap aspek KPS yang muncul pada tiap bagian yang dianalisis diberikan gambar grafik dari tiap bagian yang dianalisis. Grafik ketersediaan aspek KPS pada setiap bagian analisis adalah sebagai berikut:
Ketersediaan Aspek KPS
Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku B Bagian Penjelasan 16%
15%
14% 12% 10% 8%
8%
7%
6%
5%
4% 2%
1%
4% 2%
0%
0%
0%
0%
0%
Aspek KPS Gambar 4.6 Grafik Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku B pada Bagian Penjelasan
57
Berdasarkan tabel 4.3 dan gambar 4.6 secara keseluruhan, ketersediaan aspek KPS pada bagian penjelasan memunculkan tujuh aspek KPS, diantaranya: observasi,
klasifikasi,
interpretasi,
mengajukan
pertanyaan,
berhipotesis,
menerapkan konsep, dan berkomunikasi. Dengan demikian, pada bagian penjelasan tidak tersedia aspek KPS prediksi, merencanakan percobaan, dan menggunakan alat dan bahan, serta tidak ada persentase bukan aspek KPS. Persentase ketersediaan aspek KPS pada masing-masing aspek KPS pada bagian penjelasan memiliki angka yang berbeda-beda, persentase ketersediaan aspek KPS tertinggi sebesar 15% pada aspek KPS interpretasi, sedangkan persentase ketersediaan aspek KPS pada aspek KPS observasi sebesar 7%, untuk persentase ketersediaan aspek KPS kalsifikasi 1%, dan untuk aspek KPS mengajukan pertanyaan sebesar 5%, sedangkan untuk persentase ketersediaan aspek KPS pada bagian aspek berhipotesis sebesar 4%, untuk ketersediaan aspek KPS menerapkan konsep sebesar 8%, serta untuk persentase ketesediaan aspek KPS aspek KPS berkomunikasi sebesar 2%. Selain pada bagian penjelasan, grafik ketersediaan aspek KPS bagian Kegiatan Siswa (KS) disajikan sebagai berikut:
58
Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku B Bagian Kegiatan Siswa Ketersediaan Aspek KPS
16% 14%
14%
12%
10%
10% 7%
8%
7%
7%
6% 3%
4% 2%
0%
0%
0%
3%
0%
0%
Aspek KPS Gambar 4.7 Grafik Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku B pada Bagian Kegiatan Siswa (KS) Dari gambar 4.7 dan tabel 4.3 didapat bahwa ketersediaan aspek KPS pada bagian KS memunculkan enam aspek KPS diantaranya: observasi, berhipotesis, merencanakan percobaan, menggunakan alat dan bahan, menerapkan konsep, berkomunikasi, serta memunculkan persentase bukan aspek KPS. Dengan demikian pada bagian KS tidak tersedia aspek KPS klasifikasi, interpretasi, prediksi, dan mengajukan pertanyaan. Berdasarkan tabel dan gambar tersebut, besar persentase ketersediaan aspek KPS pada tiap aspek KPS bagian KS adalah sebagai berikut: persentase paling besar ketersediannya ada pada aspek KPS observasi sebesar 14%, sedangkan persentase ketersediaan aspek KPS tiap aspek KPS yang lainnya adalah, berhipotesis 3%, merencanakan percobaan 10%, menggunakan alat dan bahan 7%, menerapkan konsep 7%, berkomunikasi 3%, serta mengandung 7% bukan termasuk ke dalam aspek KPS.
59
Selanjutnya untuk persentase ketersediaan aspek KPS pada bagian contoh soal, diberikan grafik sebagai berikut:
Ketersediaan Aspek KPS
Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku B Bagian Contoh Soal 38%
40% 35% 30% 25% 20% 15%
13%
13%
13%
10% 5%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
Aspek KPS Gambar 4.8 Grafik Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku B pada Bagian Contoh Soal Ketersediaan aspek KPS pada bagian contoh soal berdasarkan tabel 4.3 dan gambar 4.8 dapat disimpulkan bahwa pada bagian ini hanya memunculkan tiga aspek KPS, diantaranya: observasi, klasifikasi dan menerapkan konsep. Persentase paling besar muncul pada aspek KPS klasifikasi sebesar 38%, selanjutnya untuk persentase ketersediaan aspek KPS pada aspek KPS lainnya memiliki persentase yang berbeda-beda, diantaranya: observasi 13%, menerapkan konsep 13%, serta terdapat contoh soal yang tidak memunculkan aspek KPS sebesar 13%. Bagian selanjutnya yang dianalisis ketersediaan aspek KPS pada buku B adalah bagian latihan soal, dalam menganalisis latihan soal pada buku B sama
60
dengan menganalisis latihan soal pada buku A, yakni menganalisis tiap soal yang ada dalam buku tersebut. Berdasarkan hasil analisis di dapat persentase ketersediaan aspek KPS paling besar terdapat pada aspek KPS menerapkan konsep, dan terdapat beberapa aspek yang tidak muncul dalam bagian latihan soal yang dianalisis pada buku tersebut. Untuk lebih memahami hasil analisis latihan soal buku B, berikut diberikan grafik yang terkait:
Ketersediaan Aspek KPS
Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku B Bagian Latihan Soal 25% 20%
20% 15% 10%
7%
7%
6%
5%
2%
0%
2%
0%
0%
1%
0%
0%
Aspek KPS Gambar 4.9 Grafik Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku B pada Bagian Latihan Soal
Pada grafik ketersediaan aspek KPS pada bagian latihan soal dalam buku B dan tabel 4.3 bahwa diperoleh hasil analisis ketersediaan aspek KPS pada bagian latihan soal memunculkan enam aspek KPS, diantaranya: observasi, klasifikasi, interpretasi, mengajukan pertanyaan, berhipotesis, menerapkan konsep, dan berkomunikasi. Persentase ketersediaan aspek KPS pada bagian latihan soal dalam buku B adalah sebagai berikut: observasi 7%, klasifikasi 6%, interpretasi 2%, mengajukan
61
pertanyaan 7%, berhipotesis 2%, menerapkan konsep 20%, serta berkomunikasi 1%. Aspek KPS yang paling besar persentasenya atau dengan kata lain paling banyak muncul ada pada aspek KPS bagian menerapkan konsep, sebesar 20%. Dengan demikian, pada analisis bagian latihan soal pada buku B, terdapat aspek KPS yang tidak muncul, atau dengan kata lain mempunyai persentase ketersediaan 0%, diantaranya: prediksi,merencanakan percobaan, menggunakan alat dan bahan. Secara keseluruhan aspek KPS yang muncul pada tiap-tiap bagian yang dianalisis memiliki persentase ketersediaan yang bereda-beda. Tabel 4.3 akan disajikan untuk memahami perbedaan ketersediaan aspek KPS pada tiap bagian yang dianalisis.
Tabel 4.4 Persentase Ketersediaan Aspek KPS pada Tiap Bagian Buku B NO
Bagian Buku Yang
Jumlah Ketersediaan
Ketersediaan Aspek
Dianalisis
Aspek KPS
KPS (%)
1
Penjelasan
52
20%
2
Kegiatan Siswa
13
5%
3
Contoh Soal
5
2%
4
Latihan Soal
44
17%
114
44%
JUMLAH
Tabel 4.3 memaparkan bahwa persentase tiap bagian buku B yang dianalisis memiliki nilai yang berbeda-beda. Persetase kemunculan terbesar ada pada bagian penjelasan, yakni sebesar 20% hal tersebut terjadi karena jumlah kemunculan aspek KPS pada bagian penjelasan memiliki jumlah yang lebih banyak daripada bagian lainnya. Sedangkan untuk bagian yang mempunyai persentase ketersediaan paling kecil yaitu pada bagian contoh soal, yakni sebesar 2% hal tersebut karena jumlah kemuculan aspek KPS pada bagian contoh soal hanya 5 dari 114 aspek KPS yang muncul. Untuk persentase ketersediaan aspek KPS yang lain, pada tiap bagian yang dianalisis dalam buku B diantaranya: pada
62
bagian Kegiatan Siswa (KS) memiliki persentase ketersediaan 5% dengan jumlah kemunculan aspek KPS sebanyak 13, kemudian untuk bagian latihan soal memiliki persentase ketersediaan aspek KPS sebesar 17% dan memiliki jumlah kemunculan aspek KPS dalam buku B sebanayak 44 dari tota keseluruhan kemunculan aspek KPS sebanyak 114. Grafik 4.10 akan disajikan untuk memperjelas tabel 4.3. Grafik 4.10 memaparkan perbedaan tiap persentase ketersediaan aspek KPS yang muncul pada tiap bagian yang dianalisis, berikut grafik tersebut:
Ketersediaan Aspek KPS
Ketersediaan Aspek KPS (%) Buku B 25% 20%
20% 17%
15% 10% 5%
5%
2%
0% Penjelasan
Kegiatan Siswa
Contoh Soal
Latihan Soal
Bagian Buku yang Dianalisis Gambar 4.10 Grafik Ketersediaan Aspek KPS pada Buku B Sama seperti tabel 4.3 bahwa bagian penjelasanlah yang paling banyak muncul aspek KPSnya, sedangkan bagian contoh soal merupakan bagian yang paling sedikit memunculkan aspek KPS.
2. Data Perhitungan Koefisien Kesepakatan Pengamat Setelah diperoleh data hasil analisis buku A dan buku B, data tersebut kemudian diberikan kepada seorang pengamat ahli (Dosen Pendidikan Fisika) sebagai pengamat I dan seorang praktisi (Guru Mata Pelajaran Fisika) sebagai pengamat II. Dengan diberikannya data hasil analisis tersebut kepada masingmasing pengamat tidak hanya frekuensi dan persentase ketersediaan aspek KPS,
63
tetapi dihitung pula koefisien kesepakatan (KK) antara pengamat I dan pengamat II untuk mengetahui tingkat reliabilitas hasil observasi dan mengurangi subjektifitas penelitian. Berikut adalah tabel koefisien kesepakatan (KK) antara pengamat I dan pengamat II dalam menganalisis buku A dan buku B berdasarkan ketersediaan aspek KPS.
Tabel 4.5 Koefisien Kesepakatan (KK) untuk setiap Buku yang Dianalisis Buku
KK
Rata-Rata
A
B
KK
0.78
0.87
0.825
Data pada tabel 4.5 menunjukan bahwa koefisien kesepakatan untuk setiap buku dan rata-rata menunjukan angka lebih besar dari 0,75, berdasarkan kategori nilai koefisien kesepakatan yang ada pada BAB III, disimpulkan bahwa reliabilitas pengamatan antara pengamat I dan pengamat II termasuk dalam kategori sangat baik.
B. Pembahasan Pada bagian ini akan didiskusikan mengenai perbedaan cakupan materi pada buku A dan pada buku , kemunculan aspek KPS pada masing-masing buku yang telah dianalisis, serta buku yang lebih direkomendasikan untuk pembelajaran fisika dengan mengembangkan Keterampilan Proses Sains. 1. Deskripsi Cakupan Materi Buku A dan Buku B Terdapat perbedaan judul materi dari kedua buku yang dinalaisis, pada buku A terbitan platinum karya Muhammad Farchani Rosyid, dkk memiliki judul Getaran Selaras sedangkan pada buku B terbitan Erlangga karya Marthen Kanginan memilki judul Gerak Harmonik Sederhana. Konsep getaran harmonik sederhana berdasarkan kurikulum 2013 difokuskan pada getaran selaras dan bandul matematis. Berdasarkan Kompetensi
64
Inti (KI) dan Kompetensi Dasar (KD) pada kurikulum 2013, konsep Getaran Harmonik Sederhana membahas tentang hubungan antara gaya dan gerak harmonik, serta membahas getaraan pada pegas dan bandul matematis. Berdasarkan KI dan KD, kedua buku yang dianalisis memuat cakupan materi sesuai dengan KI dan KD kurikulum 2013, karena pembahasan materi diawali dengan hubungan antara gaya dan getaran. Perbedaan yang sangat jelas juga muncul dari peta konsep masing-masing buku A dan buku B. Pada buku A disajikan peta konsep yang sederhana, sedangkan pada buku B disajikan peta konsep yang agak rumit meski inti dari tiap peta konsepnya adalah sama. Dalam buku karya Trianto dijelaskan bahwa peta konsep menyediakan bantuan visual konkret untuk membantu mengorganisasikan informasi sebelum informasi tersebut dipelajari.1 Peta konsep buku A membahas materi secara singkat namun konten dalam bukunya cukup lengkap, secara garis besar konten yang dibahas sesuai dengan KI dan KD. Sedangkan pada peta konsep buku B sangat rinci, diawali dengan getaran harmonik selanjutnya membahas karakteristik dan cirinya, sampai membahas periode, frekuensi, dan frekuensi sudut, konten pada buku B lengkap, sesuai dengan konten yang harus dibahas sesuai KI dan KD kurikulum 2013 serta silabus getaran harmonis pada kurikulum2013. Selain perbedaan tersebut, terdapat persamaan dilihat berdasarkan isi dari buku A dan buku B, yaitu kelengkapan materi sesuai KI dan KD kurikulum 2013 serta terdapat penurunan rumus dari masing-masing buku. 2. Aspek KPS pada Buku A dan Buku B Ketersediaan aspek KPS yang muncul pada tiap buku tidaklah sama, dan tidak semua aspek KPS muncul dalam buku yang dianalisis. Berikut akan dibahas secara rinci ketersediaan dan kemunculan aspek KPS dari masing-masing buku yang dianalisis, pembahasan akan dirincikan tiap aspeknya.
1 Trianto Ibnu Badar, Mendesain Model Pembelajaran Inovatif, Progresif, dan Kontekstual, (Jakarta, Kencana, 2014), h. 183.
65
a. Observasi Keterampilan proses sains aspek observasi
berhubungan dengan
penggunaan secara optimal dan proporsional seluruh alat indra untuk menggambarkan obyek dan hubungan ruang waktu atau mengukur karakteristik fisik benda-benda yang diamati.2 Dalam menganalisis buku A dan buku B memunculkan aspek KPS bagian observasi pada tiap bagian buku yang dianalisis dalam frekuensi yang cukup besar. Namun kemunculan aspek KPS observasi yang paling banyak terdapat pada buku A terutama pada bagian latihan soal, aspek ini memiliki jumlah kemunculan tertinggi pertama. Daryono (2012) dalam Baiq, berdasarkan hasil wawancara dengan salah satu guru biologi terkait sistem penilaian aspek hasil belajar di SMA Negeri 1 Sikur, tampak bahwa sistem penilaian terhadap hasil belajar lebih banyak mengukur aspek kognitif berupa hapalan, guru terkadang kurang menerapkan metode yang dapat membantu untuk membangun pengetahuan siswa seperti: metode observasi, metode eksperimen, dan metode laboratorium experience.3 Penilaian hasil belajar kognitif dapat diperoleh dari soal-soal yang diberikan, soal-soal latihan yang menerapkan metode observasi adalah soal yang mampu dapat membantu membangun pengetahuan siswa. Dalam hal penilaian, guru cenderung mengukur aspek kognitif (hapalan), guru kurang memberikan latihan-latihan soal yang menantang seperti: melatih kemampuan/keterampilan berpikir tingkat tinggi, keterampilan proses sains siswa, keterampilan psikomotorik siswa, dan keterampilan dasar bekerja ilmiah atau berinquiry.4 Sehingga, dengan kata lain soal-soal latihan yang ada di dalam buku A menerapkan metode observasi, sehingga dapat mengukur tingkat penambaha. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh Moh.Hilpan, dalam penelitiannya disebutkan bahwa, aspek KPS bagian observasi merupakan keterampilan paling dasar yang dikembangkan dalam keterampilan proses sains dan menjadi keterampilam yang harus dikuasai dalam penelitian.5 2
Zulfi, dkk, Strategi Pembelajaran Sains, (Jakarta: Lembaga Penelitian UIN Jakarta, 2009), h. 53. Baiq Fatmawati, “Menilai Keterampilan Proses Sains Siswa Melalui Metode Pembelajaran Pengamatan Langsung”, Solo, UNS, h. 1. 4 Ibid., h. 1 5 Moh. Hilpan, “Analisis Ketersediaan Keterampilan Proses Sains (KPS) Dalam Buku Sekolah Elektronik (BSE) Fisika Kelas XI Pada Konsep Fluida”, Skripsi, Jakarta, 2014, h. 56. 3
66
b. Klasifikasi Hasil analisis ketersediaan aspek KPS pada buku A dan B pada aspek klasifikasi memunculkan hasil yang berbeda pada tiap masing-masing hasil analisis. Pada buku A, kemunculan aspek KPS klasifikasi hanya pada bagian penjelasan dan latihan soal, sedangkan pada buku B kemunculan aspek KPS klasifikasi muncul pada bagian penjelasan, contoh soal, dan latihan soal. Secara keseluruhan, kemunculan aspek KPS bagian klasifikasi paling besar frekuensinya ada pada buku buku B bagian contoh soal dan merupakan jumlah kemunculan aspek terbesar dalam buku B. Aspek KPS klasifikasi diharapkan dapat melatih siswa bagaimana memahami maksud soal ketika disajikan permasalahan fisika yang memiliki pertanyaan lebih dari satu. Aspek KPS klasifikasi muncul pada bagian latihan soal dalam masing-masing buku, hal ini berarti bahwa latihan soal yang ada pada buku A
maupun
buku
B
masing-masing
dapat
melatih
siswa
bagaimana
membandingkan, mengelompokan, dan mengontraskan ciri-ciri maksud dari soal yang disajikan. Latihan soal yang paling besar memunculkan aspek KPS adalah latihan soal yang ada pada buku B. Klasifikasi adalah mengelompokan, dalam proses pengelompokan tercakup beberapa kegiatan seperti mencari perbedaan, mengontraskan ciri-ciri, mencari kesamaan, membandingkan, dan mencari dasar penggolongan.6
c. Interpretasi Kemunculan aspek KPS interpretasi dalam tiap buku muncul paling banyak pada bagian penjelasan. Isi materi yang disajikan dari masing-masing buku berisi kesimpulan, dengan begitu diharapkan siswa dapat dengan mudah memahami penjelasan yang ada dalam buku tersebut.
6 Rustaman, Strategi Belajar Mengajar Biologi, (Bandung: Universitas Pendidikan Indonesia, 2005), h. 96.
67
Pada buku A kemunculan aspek KPS interpretasi merupakan aspek kedua yang paling banyak muncul, sedangkan pada buku B kemunculan aspek KPS ketiga yang paling banyak muncul dari semua aspek KPS.
d. Prediksi Aspek KPS bagian prediksi hanya muncul pada buku A dengan persentase yang sangat kecil, bahkan pada buku B aspek KPS ini sama sekali tidak muncul. Prediksi atau peramalan dibuat berdasarkan hasil observasi, pengukuran, atau penelitian yang memperlihatkan kecenderungan gejala tertentu. 7 Sangat disayangkan aspek KPS ini hanya muncul sedikit dibuku A bahkan tidak muncul sama sekali di buku B, hal ini tidak seimbang dengan tingginya aspek KPS observasi yang muncul pada masing-masing buku. Sedikitnya kemunculan aspek KPS prediksi atau bahkan tidak munculnya aspek KPS prediksi pada buku tersebut dikarenakan, sulitnya mengembangkan aspek prediksi jika lewat tulisan atau bacaan saja. Aspek prediksi dapat dikembangkan dengan tindakan langsung. Hal ini relevan dengan penelitian yang dilakukan oleh sukarno, dkk dalam penelitain yang berjudul “The Profile of Science Process Skill (SPS) Student at Secondary High School (Case Study in Jambi), selain aspek observasi, interpretasi, klasifikasi, aspek KPS prediksi juga mengalami peningkatan ketika pembelajaran dilakukan secara langsung, atau penelitian langsung di lapangan.. Kemampuan prediksi dapat dilatih oleh para guru melalui pengetahuan, pengalaman, atau data yang dikumpulkan.8 Misalnya, siswa melakukan percobaan mengetahui kecepatan sudut bandul matematis dengan massa 50 gram sebanyak 10 kali percobaan, maka siswa akan dapat memprediksi kecepatan sudut bandul ketika massa bandul menjadi 100 gram dan dilakukan sebanyak 10 kali percobaan. Penelitian ini relevan dengan penelitian skripsi yang telah dilakukan oleh Moh.Hilpan dengan judul analisis ketersediaan keterampilan roses sains (KPS) dalam buku sekolah elektronik (BSE) fisika kelas XI pada konsep fluida, bahwa 7 8
Cony Semiawan, Pendekatan Keterampilan Proses Sains, (Jakarta: Gramedia, 1990), h. 31. Ibid., h. 31.
68
kemunculan aspek KPS prediksi hanya muncul pada satu bagian dalam satu buku saja. Aspek prediksi juga hanya dikembangkan dalam buku A pada bagian penjelasan.9
e. Mengajukan Pertanyaan Kemunculan aspek KPS mengajukan pertanyaan diharapkan dapat mendorong pembaca baik guru ataupun siswa untuk mencari tahu jawab dari pertanyaan yang diajukan kepada pembaca, yang ada di dalam buku. Pertanyaan yang muncul adalah pertanyaan-pertanyaan yang jawabannya adalah opini atau bahkan
berdasarkan
pengalaman
pribadi.
Keterampilan
ini
sebenarnya
ketarmpilan mendasar yang harus dimiliki siswa sebelum mempelajari suatu masalah lebih lanjut.10 Bentuk pertanyaan yang muncul misalnya: Apakah itu? Mengapa Begitu? dan Bagaimana hal tersebut bias terjadi? Aspek ini muncul dengan persentase yang cukup besar pada tiap buku, terutama pada buku A, aspek ini muncul hamper disemua bagian buku yang dianalsis, aspek ini tidak muncul dibagian contoh soal. Sedangkan untuk buku B, aspek ini muncul pada bagian penjelasan dan latihan soal saja.
f. Berhipotesis Hipotesis adalah menyatakan hubungan antara dua variabel atau mengajukan perkiraan penyebab sesuatu terjadi. Bila prediksi, inferensi dan interpretasi didasarkan pada data atau pola data dan kecenderungan dengan metode induktif, maka hipotesis didasarkan pada pemahaman suatu teori atau konsep dengan metode deduktif.11 Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan, kemunculan aspek KPS berhipotesis memiliki persentase yang hampir sama diantara keduanya, dan dibandingkan dengan aspek KPS lain, kemunculan aspek ini dalam kategori tidak banyak atau tidak sedikit kemunculannya. Penyebaran aspek KPS pada buku A ada pada bagian penjelasan dan latihan soal, 9 Moh. Hilpan, “Analisis Ketersediaan Keterampilan Proses Sains (KPS) Dalam Buku Sekolah Elektronik (BSE) Fisika Kelas XI Pada Konsep Fluida”, Skripsi, Jakarta, 2014, hal. 58. 10 Zulfiani, Tonih, Kinkin, Strategi Pembelajaran Sains, (Jakarta: Lembaga Penelitian Universitas Negeri Syarif Hidayatullah, 2009), h. 55. 11 Ibid., h. 54
69
sedangkan pada buku B kemunculan aspek KPS ada pada hampir semua bagian buku, hanya bagian contoh soal saja yang tidak muncul aspek KPS berhipotesis. Penelitian ini relevan dengan penelitian yang dilakukan oleh Murat Demirbas, yang berjudul “The Level of Science Process Skill of Science Student in Turkey” kemunculan aspek KPS pada recognizing the variables in a problem (12), hypothesizing and describing (8), making operational explanations (6), designing required surveys for problem solving (3), drawing a graph and interpreting data (6). Kemunculan aspek KPS pada penelitian tersebut tidak banyak dan tidak sedikit, berada dalam jumlah sedang.
g. Merencanakan Percobaan Keterampilan proses sains merupakan keterampilan-keterampilan yang biasa dilakukan ilmuan untuk memperoleh pengetahuan. Kemampuan siswa dalam memperoleh pengetahuan dan menemukan konsep perlu dibekalkan dengan kegiatan pemebalajaran yang berorientasi proses (student centered). Dalam melakukan suatu proses penelitian atau penemuan, haruslah direncenakan secara baik, agar apa yang dilakukan tidak gagal tetap sesuai dengan apa yang direncakan. Dengan demikian, aspek KPS merencanakan percobaan adalah aspek yang penting dalam ketersediaan aspek KPS. Hasil analisis yang telah dilakukan, ketersediaan aspek KPS ini muncul dikedua buku, dan dominan pada bagian KS. Hasil ini tidak relevan dengan penelitian Moh.Hilpan, pada penelitian yang dilakukan tidak adanya kemunculan aspek KPS merencanakan percobaan pada bagian Kegiatan Siswa (KS), hal ini terjadi karena pada buku yang dianalisis oleh Moh.Hilpan, pada bagian kegiatan siswa memunculkan aspek KPS lain, diantaranya: observasi, komunikasi dan menggunakan alat dan bahan12, dan memang tidak ada kalimat yang menyatakan suatu perencanaan percobaan, berbeda pada buku A dan B terdapat kalimat berupa tujuan percobaan yang berarti adalah perencanaan dari suatu percobaan.
12 Moh. Hilpan, “Analisis Ketersediaan Keterampilan Proses Sains (KPS) Dalam Buku Sekolah Elektronik (BSE) Fisika Kelas XI Pada Konsep Fluida”, Skripsi, Jakarta, 2014, h. 53.
70
h. Menggunakan Alat dan Bahan Aspek menggunakan alat dan bahan muncul paling banyak dibagian KS pada kedua buku, ini relevan dengan penelitian yang dilakukan oleh Moh.Hilpan, pada penelitian yang dilakukannya, pada bagian kegiatan siswa, aspek KPS menggunakan alat dan bahan adalah aspek KPS paling banyak kemunculannya.13
i. Menerapkan Konsep Menerapkan konsep adalah aspek yang kemunculannya paling merata disetiap bagian buku A maupun B. setiap bagian buku yang dianalisis seperti: penjelasan, KS, contoh soal, dan latihan soal memunculkan aspek ini. Keterampilan ini meliputi keterampilan menggunakan konsep-konsep yang telah dipahami untuk menjelaskan peristiwa baru atau menerapkan rumusrumus pada pemecahan soal.14 Fisika adalah cabang ilmu alam yang tidak terlepas dari rumus, karena beberapa masalah fisika diselesaikan dengan rumus. Pengembangan aspek ini sangat penting supaya siswa dapat menyelesaikan permasalahan fisika dengan mudah. Siswa harus dilatih untuk menerapkan konsep yang telah dikuasai untuk memecahkan masalah tertentu atau menjelaskan suatu peristiwa baru dengan konsep yang telah dimiliki.15
j. Berkomunikasi Kemunculan aspek KPS berkomunikasi adalah salah satu aspek yang persentase kemunculannya sedikit disbanding beberapa aspek KPS lain seperti observasi, klasifikasi, interpretasi, menggunakan alat dan bahan, serta menerapkan konsep. Hal ini sangat disayangakan karena aspek ini sangat penting untuk dikembangkan. Try Nesya (2011) dalam Moh.Hilpan menyatakan bahwa komunikasi adalah aspek penting dalam penelitian ilmiah. Tak seorang pun dapat mengetahui hasil atau temuan penelitian tanpa adanya komunikasi dalam
13
Ibid., hal. 53. Zulfiani, Tonih, Kinkin, Strategi Pembelajaran Sains, (Jakarta: Lembaga Penelitian Universitas Negeri Syarif Hidayatullah, 2009), h. 55. 15 Cony Semiawan, Pendekatan Keterampilan Proses Sains, (Jakarta: Gramedia, 1990), h. 31-32. 14
71
penelitian. Keterampilan berkomunikasi termasuk dalam tahap awal dalam mengajar dan belajar untuk memperoleh ilmu pengetahuan.16
3. Keterbatasan Penelitian Penelitian
yang
telah
dilakukan
memiliki
banyak
kendala
dan
keterbatasan. Berikut adalah keterbatasan dalam penelitian ini: a. Sekolah SMA/MA yang berada di kota Serang masih sedikit yang menerapkan kurikulum 2013. Akan lebih baik jika sekolah yang masih menggunakan kurikulum KTSP dijadikan sampel dalam penelitian. b. Buku yang digunakan di sekolah SMA/MA di kota Serang yang menggunakan kurikulum 2013 hanya dua jenis saja. Akan lebih baik jika buku ajar dari sekolah yang menggunakan kurikulum KTSP juga dianalisis ketersediaan aspek KPS nya. c. Masih terdapat guru dan atau siswa sebagai observer yang masih belum mengenal Keterampilan Proses Sains (KPS), sebaiknya dijelaskan terlebih dahulu define KPS kepada para observer. d. Penentuan koefisien kesepakatan pengamat akan lebih baik bila ditambahkan
jumlah pengamatnya, agar objektifitas penelitian semakin besar. e. Masih sedikitnya ketersedian jurnal penelitian analisis buku berdasarkan aspek
KPS ditemukan, untuk itu perbanyak penelitian analisis buku berdasarkan aspek KPS.
16 Moh. Hilpan, “Analisis Ketersediaan Keterampilan Proses Sains (KPS) Dalam Buku Sekolah Elektronik (BSE) Fisika Kelas XI Pada Konsep Fluida”, Skripsi, Jakarta, 2014, hal. 59.
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan Hasil penelitian yang telah dilakukan memiliki kesimpulan yang didasari dari hasil analisis data dan pembahasan yang ada, berikut secara umum dapat disimpulkan: kemunculan aspek keterampilan proses sains paling banyak ada pada buku A. Secara khusus berdasarkan hasil analisis data dan pembahasan, maka disimpulkan bahwa ketersediaan aspek KPS ada pada kedua buku, dengan rincian sebagai berikut: 1. Buku A dan buku B memiliki konten yang sama dengan bahasan materi yang sesuai dengan KI dan KD kurikulum 2013, hanya saya judul materi yang membedakannya. Pada buku A judul materinya adalah Getaran Selaras, sedangkan buku B Gerak Harmonik sederhana. 2. Ketersediaan aspek Keterampilan Proses Sains (KPS) pada tiap bagian buku yang dianalisis sebagai berikut: a. Pada buku A ketersediaan aspek KPS persentase paling besar ada pada bagian penjelasan dengan persentase 30%, sedangkan pada bagian Kegiatan Siswa (KS) tersedia 6%, pada bagian contoh soal persentase ketersediaan aspek KPS sebesar 1%, dan pada bagian latihan soal ketersediaan aspek KPS sebesar 20%. b. Pada buku B ketersediaan aspek KPS juga memiliki persentase ketersediaan KPS paling besar dibagian penjelasan dengan persentase ketersediaan 20%, dan pada bagian Kegiatan siswa (KS) sebesar 5%, serta pada bagian contoh soal besar, persentase ktersediaan aspek KPS yaitu 2%, sedangkan untuk persentase ketersediaan aspek KPS pada bagian latihan soal sebesar 17%. 3. Kemunculan aspek KPS pada buku A tiap bagian buku memunculkan persentase 29% pada aspek observasi dibagian latihan soal, 25% dibagian contoh soal pada aspek observasi, dan Interpretasi 27% muncul dibagian
72
73
penjelasan. Sedangkan pada buku B kemunculan aspek KPS pada tiap bagian buku yang dianalisis, dengan persentasenya, adalah: klasifikasi 38% muncul dibagian contoh soal, interpretasi 15 % pada bagian penjelasan, dan menerapkan konsep 20% dibagian latihan soal. 4. Buku A lebih direkomendasikan karena memunculkan aspek KPS yang lebih banyak dibanding buku B.
B. Saran Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, berikut beberapa saran yang dapat penulis sampaikan: 1. Guru dan siswa serta pihak sekolah hendaknya memilih buku yang mengembangkan aspek keterampilan berpikir, salah satunya keterampilan proses sains. 2. Penulis dan penerbit, hendaknya mengembangkan keterampilan berpikir, salah satunya keterampilan proses sains. 3. Peneliti lain, dapat melakukan penelitian yang sama atau bahkan mengembangkan penelitian menganalisis buku ajar fisika ditinjau dari keterampilan proses sains atau keterampilan berpikir lainnya.
DAFTAR PUSTAKA Abdul Majid. 2011. Perencanaan Pembelajaran: Mengembangkan Standar Kompetensi Guru. Bandung: Remaja Rosdakarya. Ahmadi, Iif Khoiru Sofan Amri, Tatik Elisah. 2011. Strategi Pembelajaran Sekolah Terpadu. Surabaya: Prestasi Pustaka. Anon. 2008. Salinan Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 2 Tahun 2008 tentang Buku. Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional. Anon. 2014. Pedoman Penulisan Skripsi Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan. Jakarta: FITK UIN. Badar, Trianto Ibnu. 2014. Mendesain Model Pembelajaran Inovatif, Progresif, dan Kontekstual. Jakarta: Kencana. Brotosiswoyo, B. S. 2001. Pekerti MIPA/Hakikat Pembelajaran Fisika di Perguruan Tinggi. Jakarta: Universitas Terbuka. Dewi, Riska Sartika. 2011. Pengaruh Pendekatan Keterampilan Proses Sains Terhadap Keterampilan Proses Sains Siswa pada Konsep Suhu dan Kalor (Penelitian Quasi Eksperimen di SMAN 10 Tangerang). Skripsi. Jakarta: UIN Syarif Hidayatullah. Fitrianingrum, Nurul Widha, Sunarno, Dewanto Harjunowibowo. 2013. Analisis Miskonsepsi Gerak Melingkar pada Buku Sekolah Elektronik (Bse) Fisika Sma Kelas X Semester I. Jurnal Pendidikan Fisika (2013) Vol.1 No.1 halaman ISSN: 2228 – 0691. Freedman, Young. 2002. FISIKA UNIVERSITAS EDISI KESEPULUH Jilid I, Jakarta, Erlangga. Furqon, Ahmad. 2009. Analisi Kelayakan Buku Ajar Sains Untuk SMP Kelas VII Ditinjau Dari Aspek Keterlibatan Siswa. Skripsi. Yogyakarta: Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga. Giancoli, Dougles C. 2001. FISIKA Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta: Erlangga. Hanatan, Ardiana Pujayanto, Yohanes Rardiyono. 2014. Analisis Miskonsepsi Termodinamika Pada Buku teks Fisika SMA. Prosiding Seminar Nasional Fisika dan Pendidikan Fisika (SNFPF) Ke-5 2014 Volume 5 Nomor 1 2014 ISSN : 2302-7827,2014. Hasyim, Farid. 2015. Kurikulum Pendidikan Agama ISLAM, Filosofi Pengembangan Kurikulum Transformatif Antara KTSP dan Kurikulum 2013, Malang: Madani Media. Hidayat, Anjar Taufik Surantoro, Edy Wiyono. 2012. Analisis Buku ajar Fisika Sma Kelas XI Semester I Pada Tinjauan Kesalahan Konsepnya. Jurnal Penelitian Pendidikan Fisika Seminar Nasional Fisika dan Pendidikan Fisika 2012 Prosiding Vol,1 Tahun 2012 Hal. 424 ISSN 2302-7827. Hilpan, Moh. 2014. Analisis Ketersediaan Keterampilan Proses Sains (KPS) dalam Buku Sekolah Elektronik (BSE) Fisika Kelas XI Pada Konsep Fluida. Skripsi. Jakarta: FITK UIN Syarif Hidayatullah. Iriyani, Faramudita Dwi. 2016. Analisis Komparatif Buku teks Fisika SMA/MA Ditinjau dari Keterampilan Generik Sains (KGS) pada Konsep Optik. Skripsi. Jakarta: UIN Syarif Hidayatullah. Kamajaya. 2007. Cerdas Belajar Fisika untuk Kelas XI SMA/MA Program Ilmu Pengetahuan Alam. Bandung: Grafindo.
74
75
Kanginan, Marthen. 2014. FISIKA Untuk SMA/MA Kurikulum 2013. Jakarta: Erlangga. Kurnia, Feni Zulherman, Apit Fathurohman. 2014. Analisis Bahan Ajar Fisika Sma Kelas XI di Kecamatan Indralaya Utara Berdasarkan Kategori Literasi Sains. Jurnal Inovasi dan Pembelajaran Fisika Vol.1 No.1, Mei 2014 ISSN : 2355-7109, FKIP Universitas Sriwijaya. Mahmud. 2011. Metode Penelitian Pendidikan. Bandung: CV Putaka Setia. Noor, Juliansyah. 2013. Metodologi Penelitian. Jakarta: Kencana Prenada Media Group. Prastowo,Andi. 2013. Panduan Kreatif Membuat Bahan Ajar Inovatif. Jogjakarta: Diva Press. Rustaman, Y Nuryani, dkk. 2005. Strategi Belajar Mengajar BIOLOGI. Bandung: Universitas Pendidikan Indonesia. Semiawan, Cony, dkk. 1990. Pendekatan Keterampilan Proses. Jakarta: Gramedia. Setiawan, Denny, dkk. Pengembangan Bahan Ajar. Jakarta: Universitas Terbuka. Setyosari, Punaji. 2013. Metode Penelitian Pendidikan & Pengembangan. Jakarta: Kencana Prenadamedia Group. Sitepu, B.P. 2012. Penulisan Buku Teks Pelajaran. Bandung: PT Remaja Rosdakarya. Sothayapecth, Pavinee. 2013. A Comparative Study of Science Education at the Primary School Level in Finlandia and Thailand. Disertasi. Finlandia: Universitas Helsinki. Sugiyono. 2013. Metode Penelitian Kuantitatif Kualitatif dan R & D. Bandung: Alfabet. Sutrisno. 2006. Fisika dan Pembelajarannya. Bandung: Jurusan Pendidikan Fisika Fakultas Pendidikan Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Pendidikan Indonesia. Suwarna, Iwan Permana. 2012. Teori dan Aplikasi Getaran dan Gelombang. Jakarta: UIN Syarif Hidayatullah. Tarigan. 2009. Telaah Buku Teks Bahasa Indonesia. Bandung: Angkasa. Tipler.1991. FISIKA Untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga. Yuliyanti, T. E. 2014. Analisis Buku Ajar Fisika SMA Kelas XI Berdasarkan Muatan Literasi Sains di Kabupaten Tegal. UPEJ 3(2) 2014. Zulfiani, Tonih, Kinkin. 2009. Strategi Pembelajaran Sains. Jakarta Selatan: Lembaga Penelitian UIN Jakarta.
76
A. Hasil Angket Observasi Buku Ajar Fisika SMA/MA seKota Serang. Lampiran A.1 Hasil Observasi Buku yang Digunakan Lampiran A.2 Hasil Angket Observasi Buku Ajar untuk Guru Mata Pelajaran Fisika di SMA/MA se Kota Serang Lampiran A.3 Hasil Angket Observasi Buku Ajar untuk Siswa Kelas XI MIA di SMA/MA se-Kota Serang
77
Lampiran A.1 Hasil Observasi Buku yang Digunakan di SMA/MA se-Kota Serang No
Nama Sekolah
Akreditasi
Nama Guru
1.
SMAN 1 KOTA SERANG
A
Taufik Fariz, S.Pd
2.
SMAN 2 KOTA SERANG
A
Nelson K Sianturi
3.
SMAN 3 KOTA SERANG
A
Purwanti, S.Pd
4.
SMAN 4 KOTA SERANG
A
Riena Meriani
5.
SMAN 5 KOTA SERANG
B
Tinti Fatinah
Nama Buku teks Penulis : Penerbit 1. Kajian Konsep Fisika 2 : M. Farchani Rosyid : Platinum 2. Kajian Konsep Fisika 2 : Eko Firmansyah, Rahmad Resmiyanto, Atsnaita Yasrina : Tiga Serangkai Fisika Untuk SMA : Marthen Kanginan : Erlangga Asas-Asas Fisika : Bambang Ruwanto : Yudhistira Fisika Untuk SMA : Marthen Kanginan : Erlangga Fisika Untuk SMA :
Kurikulum yang Dipakai Krikulum 2013
Kurikulum 2013
KTSP 2006
KTSP 2006
KTSP 2006
78
6.
SMAN 6 KOTA SERANG
A
Judi Muatallah, S.Pd, M.Si (Tidak Mencantumkan Nama dalam Angke) Eva Afiatun Nufus, S.Pd
7.
SMAN 7 KOTA SERANG
B
8.
SMAN 8 KOTA SERANG
B
10.
SMA MARDIYUANA KOTA SERANG
B
Sutrisno
11.
SMA PRISMA SERANG
A
Drs. Suroyo
12.
SMA INFORMATIKA SERANG
A
13. 14.
SMA AGRO TAKTAKAN MAN 1 KOTA SERANG
C A
15.
MAN 2 KOTA SERANG
A
Marthen Kanginan : Erlangga Fisika : Yrama Widya
KTSP (2006)
LKS
KTSP (2006)
FISIKA SMA : Marthen Kanginan : Erlangga FISIKA SMA : Marthen Kanginan : Erlangga FISIKA SMA : Purwoko Fendi : Yudhistira LKS
KTSP (2006)
(Tidak Mencantumkan Nama dalam Angke) Tidak Ada Mata Pelajaran Fisika Fisika Untuk SMA dan MA : Pusat Perbukuan Tb. Bai Herlanafudin, 1. Kajian Konsep S.Pd, M.Si Fisika 2 : M. Farchani Rosyid : Platinum 2. Kajian Konsep Fisika 2 : Eko
KTSP (2006)
KTSP (2006)
KTSP (2006)
KTSP (2006)
79
16. 17. 18. 19. 20.
MA IHSANIYAH MA ULUMUL QUR’AN MA AL-FATANIYAH MA DARUNNAJAH MA DAARUL FALAH
C B C C B
Firmansyah, Rahmad Resmiyanto, Atsnaita Yasrina : Tiga Serangkai Tidak Ada Mata Pelajaran Fisika Tidak Ada Mata Pelajaran Fisika Tidak Ada Mata Pelajaran Fisika Tidak Ada Mata Pelajarn Fisika Tidak Ada Mata Pelajaran Fisika
80
Lampiran A.2 Hasil Angket Observasi Buku Ajar untuk Guru Mata Pelajaran Fisika di SMA/MA se-Kota Serang
81
82
Lampiran A.3 Hasil Angket Observasi Buku Ajar untuk Siswa Kelas XI MIA di SMA/MA se-Kota Serang
83
84
B. Instrumen Penelitian. Lampiran B.1 Lembar Angket Observasi Untuk Guru Lampiran B.2 Lembar Angket Observasi Untuk Siswa Lampiran B.3 Lembar Observasi Aspek KPS Buku A Lampiran B.4 Lembar Observasi Aspek KPS Buku B
85
Lampiran B.1 Lembar Angket Observasi Untuk Guru DAFTAR PERTANYAAN WAWANCARA GURU BIDANG STUDI Nama Nama Sekolah
: :
1. Pendidikan terakhir dan riwayat pendidikan (S-1, S-2, S-3) ................................ 2. Pernahkan ibu/bapak mendapatkan pelatihan pembelajaran? .......................... Jika ya, berapa kali? Tentang apa?...................................................................... Kapan dan dimana dilaksanakannya?................................................................. 3. Kendala apa sajakah yang ibu/bapak temukan dalam pembelajaran fisika? ...... .................................................................................................................................... .................................................................................................................................... 4. Bagaimana solusi menurut ibu/bapak menangani masalah tersebut? ............... .................................................................................................................................... .................................................................................................................................... 5. Apa ibu/bapak mengetahui tentang KPS (Keterampilan Proses Sains) dalam aspek pembelajaran? ........................................................................................... Jika ya, apa yang ibu/bapak pahami tentang KPS? .................................................... .................................................................................................................................... Bagaimana ketersediaan aspek KPS dalam buku teks yang dipakai? ....................... .................................................................................................................................... 6. Penting atau tidak aspek KPS dalam pembelajaran fisika? ................................. 7. Buku teks yang digunakan ? ................................................................................. a. Nama buku teks : .......................................................................................... b. Penerbit : ....................................................................................................... c. Penulis buku : ................................................................................................ 8. Apakah semua siswa memiliki buku teks? ........................................................... 9. Kurikulum apakah yang dipakai disekolah ini? ....................................................
86
Kelas X ....................................................................................................................... Kelas XI ....................................................................................................................... Kelas XII ...................................................................................................................... 10. Pernahkah ibu/bapak dan siswa melakukan pembelajaran di laboratorium? .... 11. Pernahkah melakukan praktikum atau percobaan terkait materi dalam fisika? Berapakali praktikum pernah dilakukan? .................................................................. 12. Modul praktikum yang digunakan apakah dibuat sendiri atau dari penerbit? ... .................................................................................................................................... 13. Pernahkah siswa ditugaskan membuat alat peraga sebagai tugas proyek? ....... .................................................................................................................................... 14. Materi fisika tentang apakah menurut ibu/bapak yang perlu diperdalam aspek KPS nya? .....................................................................................................
87
Lampiran B.2 Lembar Angket Observasi Untuk Siswa DAFTAR PERTANYAAN WAWANCARA SISWA Nama Kelas Nama Sekolah
: : :
1. Kendala apa sajakah yang anda temukan dalam pembelajaran fisika? .............. .................................................................................................................................... 2. Bagaimana solusi menurut anda menangani masalah tersebut?........................ .............................................................................................................................. 3. Apakah anda mengetahui tentang KPS (Keterampilan Proses Sains) dalam aspek pembelajaran? ........................................................................................... Jika ya, apa yang anda pahami tentang KPS? ............................................................ 4. Bagaimana ketersediaan aspek KPS dalam buku ajar yang dipakai? .................. .................................................................................................................................... 5. Penting atau tidak aspek KPS dalam pembelajaran fisika? ................................. 6. Buku ajar apakah yang digunakan ?..................................................................... a. Nama buku ajar : ............................................................................................ b. Penerbit : ........................................................................................................ c. Penulis buku : ................................................................................................. 7. Apakah semua siswa memiliki buku ajar? ........................................................... 8. Kurikulum apakah yang dipakai disekolah ini? .................................................... Kelas X ................................................................................................................. Kelas XI ................................................................................................................. Kelas XII ................................................................................................................ 9. Pernahkah anda melakukan pembelajaran di laboratorium? ............................. 10. Pernahkah melakukan praktikum atau percobaan terkait materi dalam fisika? .............................................................................................................................. Berapakal praktikum pernah dilakukan? .............................................................
88
11. Modul praktikum yang digunakan apakah dibuat sendiri atau dari penerbit? ... .............................................................................................................................. 12. Pernahkah anda ditugaskan membuat alat peraga sebagai tugas proyek? ........ .............................................................................................................................. 13. Materi fisika tentang apakah menurut anda yang perlu diperdalam aspek KPS nya? ...................................................................................................................... ..............................................................................................................................
89
Lampiran B.3 Lembar Observasi Aspek KPS Buku A
LEMBAR OBSERVASI BUKU AJAR I Analisis Buku Ajar Fisika SMA/MA Kelas XI Pada Konsep Getaran Harmonis Berdasarkan Aspek Keterampilan Proses Sains (KPS) (buku karya : M. Farchani Rosyid Eko Firmansyah, Rahmad Resmiyanto, Atsnaita Yasrina : Platinum) A. Bagian Penjelasan No
Kode
Pernyataan
1.
W91. Perhatikan kembali jembatan 1.1 Suramadu yang ada di Jawa Timur.
1
2
3
Aspek KPS 4 5 6 7
8
9
10
Alasan
Pernyataan KPS aspek observasi, karena “perhatikan” sebagai kata kuncinya. Kalimat ini membutuhkan indera penglihatan.
Kesepakatan Ya Tidak
90
2.
3.
4.
W91. Anda juga dapat mengamati 1.2 getaran yang ditimbulkan oleh jembatan yang ada di wilayah anda.
W91. Berdirilah di pinggir 1.3-5 jembatan bagian tengah. Hatihati saat anda melakukan pengamatan ini. Pastikan diri anda berada di tempat yang aman W91. Apa yang anda rasakan ketika 1.6 sebuah kendaraan melintasi jembatan?
Pernyataan KPS aspek observasi, karena “mengamati” sebagai kata kuncinya. Kalimat ini membutuhkan indera penglihatan. Pernyataan KPS aspek observasi, karena dilakukan berdasarkan fakta yang relevan, bahwa subjek akan “berdiri” ditempat yang dianjurkan. Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari
91
5.
W91. Apakah yang anda rasakan 1.7 berbeda ketika kendaraan yang melintasi jembatan itu mobil dan truk?
6.
W91. Apa yang anda rasakan ketika 1.8-9 tidak ada satu kendaraan pun yang melintasi jembatan itu? Mengapa demikian?
7.
W91. Ketika ada kendaraan yang 2.1 melintas di jembatan, anda akan merasakan adanya
pertanyaan ini berupa penjelasan. Serta menggunakan kata tanya “apa”serta tanda tanya. Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan. Serta menggunakan kata tanya “apakah” serta tanda tanya. Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan. Dan menggunakan kata Tanya serta tanda Tanya. Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, pernyataan tersebut
92
getaran.
8.
9.
10.
W91. Getaran yang ditimbulkan 2.2-3 oleh jembatan akan makin besar jika kendaraan yang melintas bermuatan besar. Namun, ketika tidak ada satu pun kendaraan yang melintas, anda tidak merasakan adanya getaran. W91. Anda dapat mengatakan 2.4-5 bahwa kendaraan yang melintas di jembatan merupakan gangguan atau usikan terhadap jembatan. Mengapa demikian?
W91. Ketika tidak ada kendaraan 2.6-7 yang melintas, jembatan tenang dan seolah-olah tidak ada yang mengusiknya. Namun, ketika usikan itu itu datang (yaitu kendaraan yang
merupakan penerapan dari konsep getaran harmonik. Pernyataan KPS klasifikasi, karena membandingkan kejadian jika kendaraan yang melintasnya besar atau kecil.
Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan. Serta menggunakan kata tanya “mengapa” serta tanda tanya. Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, pernyataan tersebut merupakan penerapan dari konsep getaran harmonik.
93
11.
melintas), jembatan tersebut bergetar. W.91. Lalu, bagaimana keadaan 3.1 jembata suramadu yang sedmikian panjang itu jika terkena usikan?
12.
13.
14.
W.91. 3.2
Diawal telah disampaikan bahwa jembatan tersebut akan mengalami getaran meskipun hanya berupa usikan kecil.
W91. Usikan tersebut dapat berupa 3.3 angin, kendaraan yang melintasinya, gempa, dan sebagainya. W91. Bahkan usikan yang 3.4 memenuhi syarat tertentu
Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan. Dan menggunakan kata tanya “bagaimana” serta tanda tanya. Pernyataan KPS aspek hipotesis, karena selalu ada kemungkinan lain bahwa tidak hanya kendaraan saja yang menjadi usikan terhadap jembatan. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan apa saja yang menjadi usikan jembatan. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena
94
15.
16.
17.
18.
meskipun berskala kecil memiliki potensi menimbulkan kerusakan parah. W91. Oleh karena itu, salah satu 3.5 upaya meredam potensi getaran yang terjasi adalah dengan membagi jembatan atas penggal tertentu. W91. Pada penggal-penggal 3.6 tertentu dihubungkan dengan kawat tembaga yang dikaitkan pada suatu tiang penyangga utama. W91. Dalam hal ini getaran 3.7-8 dianggap merugikan atau mengancam manusia. Akan tetapi, alam ini diciptakan dalam keselarasan dan kesetimbangan, ada yang merugikan dan ada yang menguntungkan. W91. Orang juga dapat menemukan 3.9- fenomena getaran yang dapat 10 dimanfaatkan. Perilaku
kalimat tersebut bersifat menyimpulkan. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena kalimat tersebut bersifat menyimpulkan. Pernyataan KPS aspek observasi, karena subjek bertindak langsung menggunakan inderanya. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena kalimat tersebut bersifat menyimpulkan.
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, pernyataan tersebut
95
19.
20.
21.
alamiah hayati semisal suara sayap jangkrik yang bergetar memiliki frekuensi yang dapt mengusir tikus. W91. Fenomena getaran semacam 3.11 ini memberi manfaat bagi manusia.
W91. Mahabesar Tuhan atas segala 3.12- makhluk yang telah 13 diciptakan untuk mengisi alam dengan tiada kesiasiaan. Tuhan Maha Pencipta atas keteraturan dan hukum alam yang terjadi di sekitar kita. W91. Getaran adalah gerakan 4.1 berulang-ulang.
merupakan penerapan dari konsep getaran harmonik. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena kalimat tersebut bersifat menyimpulkan. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena kalimat tersebut bersifat menyimpulkan.
22.
W91. Contoh getaran sangat 4.2 banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah Matahari terbit dari timur dan
Pernyataan KPS aspek hipotesis, karena defenisi tersebut harus dibuktikan melalui pengamatan langsung. Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, pernyataan tersebut merupakan penerapan
96
23.
24.
25.
terbenam di barat setiap hari, bulan purnama muncul dalam waktu kurang lebih 30 hari sekali, ayunan di taman bermain anak-anak, putaran jarum jam, kuat arus bolakbalik, dan lain sebagainya. W91. Diantara getaran-getaran 4.3 yang ada, terdapat jenis getaran yang dikenal sebagai getaran selaras. W91. Getaran selaras mencakup 4.4 getaran sinus dan getaran kosinus. W92. Untuk memahaminya, anda 4.5-6 tinjau sebuah pegas dengan panjang l0 (dalam keadaan rileks) dan menaati hukum Hooke dengan konstanta pegas k. Salah satu ujung pegas tersebut duhubungka dengan sebuah balik yang bermassa m, sedangkan ujung yang lain dikaitkan dengan dinding sebagaimana yang
dari konsep getaran harmonik.
Pernyataan KPS aspek klasifikasi, karena memaparkan jenisjenis getaran. Pernyataan KPS aspek klasifikasi, karena memaparkan jenisjenis getaran. Pernyataan KPS aspek observasi, karena subjek menggunakan indera penglihatan untuk meninjau sebuah pegas.
97
diperlihatkan oleh Gambar 4.1.
26.
27.
W92. Andaikan gesekan antara 5.1-2 balok dengan lantai cukup kecil sehingga boleh diabaikan. Pada saat balok ditarik ke kanan sejauh x, pegas akan teregang dan mengerjakan gaya F pada balok yang arahnya selalu berlawanan dengan pergeseran balok. W92. Gaya ini disebut gaya 5.3 pemulih.
28.
W92. Gaya pegas ini bergantung 5.4-5 pada simpangan x menurut persamaan F(x)= -kx. Jika sebagai sumbu-x anda sepakati seperti pada gambar 4.1 dengan titik nol berada
Pernyataan KPS aspek prediksi, karena mengungkapkan pernyataan yang mungkin terjadi dari suatu pengamatan yang belum dilakukan, hanya berupa peramalan. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena kalimat tersebut bersifat menyimpulkan. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena kalimat tersebut bersifat menyimpulkan.
98
29.
30.
sejauh l0 dari dinding sebelah kiri maka F = F(x)i = -kxi W92. Andaikan mula-mula balok 6.1 ditarik ke kanan sehingga bergeser sejauh x0 lalu dilepaskan, balok akan bergerak pada awalnya ke kiri. W92. Anda akan menghitung 6.2 ketergantungan koordinat atau posisi balok, yakni x, sebagai fungsi dari waktu.
Pernyataan KPS aspek hipotesis, karena harus diuji kebenarannya dengan praktek langsung.
31.
32.
W92. Oleh karena itu, penerapan 6.4 hukum kedua Newton menghasilkan .
W92. Karena resultan gaya-gaya 7.1 pada arah vertikal lenyap (gaya berat balok di-nol kan oleh gaya normal lantai)
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena subjek akan melakukan perhitungan yang tentunnya akan mengaplikasikan konsep yang telah didapat sebelumnya. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena kalimat tersebut bersifat menyimpulkan. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena kalimat tersebut bersifat
99
33.
34.
maka tiada komponen percepatan pada arah itu. Jadi, komponen percepatan yang ada adalah pada arah horizontal. Oleh karena itu, () () () (). W92. Jadi, koordinat x(t) (sebagai 8.1 fungsi waktu) yang hendak anda cari harus memenuhi persamaan (4.3).
menyimpulkan.
W92. 8.2-3 Jika v(t) kecepatan balok pada saat t, percepatan a(t) sebagai fungsi waktu diperoleh dari ( ) (
)
( )
, untuk yang sangat kecil (menuju nol) dan v(t) diperoleh dari x(t) ( ) ( ) melalui ( ) , untuk yang sangat kecil (menuju nol). Ada dua calon x(t) yang memenuhi syaratsyarat tersebut di atas, yaitu
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena kalimat tersebut bersifat menyimpulkan. Pernyataan KPS aspek interpretasiklasifikasi, karena mencari perbedaan nilai v(t) dengan Δt mendekati atau menjauhi nol.
100
35.
( )
(√
) dan
( )
(√
) dengan
A suatu tetapan yang harus ditentukan. W93. Mana yang harus dipilih? 8.4 Bagaimana cara menentukan tetapan A?
Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan. Dan menggunakan kata tanya “bagaimana” serta tanda tanya. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
36.
37.
W93. Jadi, anda mempunyai syarat 8.5 awal x(0) = x0
W93. Hal ini tentu bertolak 9.1-3 belakang dengan syarat awal bahwa x(0) = x0. Oleh karena itu, x(t) yang diberikan oleh persamaan (4.4) harus
101
38.
39.
W93. 10.1
W93 .10.2
dilupakan. Bagaimana dengan pilihan yang lain? Hal ini tentu menyenangkan anda karena disamping tidak bertolak belakang dengan syarat awal x(0) = x0, anda sekaligus mendapatkan bahwa A = x0.
41.
-
-
Jadi, posisi balok setiap saat diberikan oleh ( ) (√
40.
-
)
W93. Ternyata, posisi balok 11.1 merupakan fungsi kosinus maka posisi balok bersifat periodik yakni, bolak-balik di sekitar titik x = 0 (yaitu titik ketka pegas dalam keadaan normal) W93. Posisi balok paling jauh 11.2 adalah pada saat (√
)
-
-
-
-
-
-
-
Bukan pernyataan KPS karena tidak memunculkan kata-kata yang tidak mengarahkan pada aspek KPS.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
102
42.
W93. Pada saat itu, x = x0. Benda 12.1- yang mengalami gerak bolak6 balik dan posisinya ditentukan oleh fungsi kosinus seperti persamaan (4.6) disebut getaran kosinus. Hal ini dikarenakan fungsi yang menentukan gerak bolak-balik itu adalah fungsi kosinus. Koordinat x(t) milik balok yang mengalami getaran disebut simpangan. Besarnya simpangan maksimum (x0) disebut amplitudo getaran, sedangkan tetapan didefinisikan oleh
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
√ disebut frekuensi
43.
sudut. Sementara besaran disebut frekuensi. Jadi, persamaan (4.6)dapat ditulis sebagai ( ) ( ) ( ) W93- Jadi, pada saat balok
Pernyataan KPS aspek
103
94.13 akan kembali ke posisi .1-5 semula untuk pertama kalinya. Selanjutnya dapat dibuktikan bahwa balok kembali ke posisi semula untuk kedua kalinya pada saat . Balok kembali ke posisi semula untuk pertama kalinya pada saat . Untuk yang keempatnya pada saat , dan seterusnya sehingga balok kembali ke posisi semula untuk yang ken kali pada saat . Waktu terpebdek yang diperlukan oleh baloj untuk kembali ke posisi semula disebut periode getaran dan ditulis sebagai T. Jadi, √
44.
interpretasi, karena menyimpulkan.
√
W94. Satu getaran adalah gerak 13.6 bolak-balik dalam satu
Pernyataan KPS aspek
104
periode. Anda dapat menunjukkan bahwa balok mencapai koordinat –x0 pada (
interpretasi, karena menyimpulkan.
)
saat , untuk n = 1, 2, 3, ... Dari persamaan (4.8), kecepatan v(t) dapat dihitung berdasarkan pada definisi kecepatan. Hasilnya adalah ( ) ( ). Pada saat mencapai koordinat x0, balok memiliki kecepatan ) sebesar (
45.
46.
( ) ( ) W94. Jadi, balok berhenti sesaat di 14.5 sana.
W94. Dengan cara yang sama, anda 14.6 dapat menunjukkan bahwa balok berhenti pula sesaat ketika tiba di titik dengan koordinat –x0. Laju balok mencapai maksimum pada
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
105
47.
48.
saat balok tidak memiliki simpangan. W94. Sekarang, andaikan balok 15.1 pada Gambar 4.1 mula-mula dipukul ke kanan sehingga memiliki kecepatan sebesar v0 ke kanan (v0 tidak sama dengan nol).
W94. Persamaan (4.3) masih tetap 15.2- berlaku. Demikian pula dua 4 persamaan yang menghubungkan percepatan balok, kecepatan balok dan posisi balok, yaitu ( ) (
)
( )
(
)
( )
, untuk yang sangat kecil (menuju nol). Kecepatan ( ) diperoleh dari ( ) melalui ( )
49.
Pernyataan KPS aspek hipotesis, karena harus diuji kebenarannya dengan praktek langsung.
, untuk yang sangat kecil (menuju nol). W94. Telah disebutkan terdapat dua 15.5 calon fungsi x(t) yang memenuhi persamaan di atas, yaitu yang diberikan oleh
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
Pernyataan KPS aspek klasifikasi, karena mencari persamaan
106
persamaan (4.4) dan (4.5).
50.
W94. Andaikan hal-hal yang telah 15.6 diperoleh pada bagian getaran kosinus digunakan, yakni bahwa x(t) yang cocok dengan situasi yang dipelajari di sini adalah yang diberikan oleh persamaan (4.5) maka kecepatan balok itu sebagai fungsi waktu dapat dihitung dari persamaan (4.13), dengan x(t) dari persamaan (4.5). Hasilnya adalah ( ) ( )
51.
(√
dari dua persamaan yang ada. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
)
W94. Telah diasumsikan di sini 16.1 bahwa pada saat t = 0, balok memiliki kecepatan sebesar v0 ke kanan. Akan tetapi, persamaan terakhir ini menghasilkan ( )
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
107
( ) 52.
53.
54.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Pernyataan KPS aspek hipotesis, karena harus diuji kebenarannya dengan praktek langsung.
)
W95. Apabila x(t) pada persamaan 18.1 (4.4) disubstitusikan ke dalam persamaan (4.13) lalu dianggap sangat kecil maka diperoleh ( ) (√ )
56.
)
W94. Hal ini tentu saja berlawanan 17.1 dengan yang telah diasumsikan, yakni pada saat t = 0, benda memiliki kecepatan sebesar v0 ke kanan. W95. Akibatnya, persamaan (4.5) 17.2 tidak cocok dengan permasalahan yang sedang anda tangani. W95. Satu-satunya kemungkinan 17.3 yang masih tersisa adalah persamaan (4.4), ( ) (√
55.
(√
(√
W95. Untuk t = 0, ( )
Pernyataan KPS aspek hipotesis, karena harus diuji kebenarannya dengan praktek langsung.
)
Pernyataan KPS aspek
108
18.2
(√ )
(√
. Karena √
)
menerapkan konsep, karena konsep diterapkan melalui persamaan yang ada.
(√ )
.
Persamaan (4.14) dapat ditulis sebagai ( ) , dengan 57.
58.
59.
√
W95. Persamaan (4.16) 18.3 menyatakan bahwa balok memilliki kecepatan yang berubah-ubah terhadap waktu menurut fungsi kosinus. Laju maksimum dicapai oleh balok | pada saat | , yaitu v0. Laju minimum balok dicapai pada saat balok pada | saat | . W95. Oleh karena itu, tetapan A 19.1- memiliki dimensi panjang. 2 Tetapan A merupakan simpangan maksimum. W95. Jadi, sebagai kesimpulan, 23.3 gerak balok digambarkan oleh persamaan ( )
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena
109
( ) 60.
61.
62.
menyimpulkan.
.
W95. Terlihat bahwa merupakan 24.1 simpangan maksimum. Gerak bolak-balik dengan simpangan sebagai fungsi sinus seperti persamaan (4.18) disebut getaran sinus. Periode getaran dan frekuensi sudut dihitung sama seperti pada getaran kosinus. W97. Dalam trigonometri, anda 25.1 mendapati sebuah identitas yang menghubungkan sinus dan kosinus suatu sudut, yaitu ( ) dan ( ). Dikatakan bahwa fungsi sinus terlambat dari fungsi kosinus sejauh . Sudut disebut beda sudut fase fungsi sinus dari fungsi kosinus. W97. Oleh karena itu, persamaan 26.1 getaran kosinus ( ) ( ) dapat ditulis ( sebagai ( )
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
110
63.
64.
65.
) W97. Jadi, getaran kosinus adalah 27.1 getaran sinus dengan sudut fase awal 90 W97. Secara umum, getaran selaras 28.1- atau harmonis satu dimensi 2 adalah gerak bolak-balik satu dimensi dengan koordinat ditentukan berdasarkan persamaan ( ) ( ), dengan adalah sudut fase awal. Apabila suatu benda mengalami getaran satu dimensi menurut persamaan (4.21) maka kecepatan benda itu sebagai fungsi waktu ditentukan dari persamaan ( ) ( ) W98. Andaikan anda memiliki 29.1 sebuah getaran lain yang memenuhi persamaan ( ) ( ) maka, x’(t) dapat ditulis sebagai
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
111
( )
66.
67.
68.
69.
) (
(
) W98. Suku 30.1- disebut sudut fase antara 2 getaran x’(t) dan x(t). Dua getaran dikatakan sefase atau sama fasenya apabila beda sudut fase kedua getaran itu kelipatan bulat dari 2π, yaitu jika Δϕ = ..., -4π, -2π, 0, 2π, 4π, ... n2π, ... W98. Dua getaran dikatakan 31.1 berlawanan fase apabila beda sudut fase keduanya adalah kelipatan gasal dari , yaitu jika Δϕ = ..., -3π, -π, 0, π, 3π, ... W98. Agar anda lebih terampil 32.1 dalam menganalisis hubungan gaya dan gerak getaran, lakukan eksperimen berikut ini. W10 Sebelumnya, anda telah 1.33. mempelajari gerak selaras
Pernyataan KPS aspek klasifikasi, karena mencari persamaan dari dua persamaan yang ada.
Pernyataan KPS aspek klasifikasi, karena mencari persamaan dari dua persamaan yang ada.
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Merupakan aspek KPS bagian berkomunikasi, karena mengajak pembaca untuk melakukan percobaan.
-
Bukan pernyataan KPS karena tidak memunculkan kata-kata
112
1 70.
71.
W10 1.33. 2-3
W10 2.34. 1
dan pegas.
yang tidak mengarahkan pada aspek KPS.
Sekarang, anda akan meninjau sebuah sistem yang tersusun atas sebuah bola bermassa m yang digantung dengan seutas tali atau batang tipis yang sangat ringan pada atap sebuah ruangan. Untuk itu, lakukan eksperimen fisika berikut ini. Perhatikan bandul ayunan dalam gambar 4.2
Pernyataan KPS aspek observasi, karena subjek akan meninjau menggunakan indera penglihatannya.
Pernyataan KPS aspek observasi, karena subjek akan memperhatikan gambar menggunakan indera penglihatannya.
72.
W10 2.34. 2-5
Dalam menganalisis ayunan bandul, abaikan gesekan udara. Andaikan panjang tali atau tangkai itu l. Dalam keadaan rileks (seimbang), tali membentuk sudut 0 dengan garis vertikal (gambar
Pernyataan KPS aspek hipotesis, karena defenisi tersebut harus dibuktikan melalui pengamatan langsung.
113
73.
74.
W10 2.35. 1
W10 2.35. 2
4.2 (a)) Kemudian bandul ditarik sehingga mendapat simpangan awal tertentu dan dilepaskan.
Apa yang terjadi?
Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan. Dan menggunakan kata tanya “bagaimana” serta tanda tanya. Pernyataan KPS aspek hipotesis, karena defenisi tersebut harus dibuktikan melalui pengamatan langsung.
75.
W10 2.35. 3-5
Tentu bandul akan berayun bolak-balik disekitar titik seimbangnya. Andaikan pada suatu saat tali bandul dan garis vertikal membentuk sudut θ. Pada bola akan bekerja gaya seperti diperlihatkan gambar 4.2 (b). Komponen-komponen gaya sepanjang tali saling menghapus. Sementara itu,
Merupakan aspek KPS menggunakan alat dan bahan, karena pernyataan menjelaskan dengan menggunakan alat dan bahan.
114
76.
77.
78.
W10 2.35. 9-10
W10 3.35. 11
W10 3.36. 2-3
komponen-komponen gaya yang tegak lurus tali hanyalah –mg sin θ. Komponenkomponen gaya ini selalu berlawanan arah dengan pergeseran s. Oleh karena itu, komponen tersebut diberi tanda negatif dan sebutlah gaya ini sebagai Fs. Oleh karena itu Fs = -mg sin θ Jika θ sangat kecil, yakni simpangan awal yanga anda berikan cukup kecil maka sin θ θ
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Lebih jauh, penerapan hukum kedua Newton menghasilkan ( ) ( ) Akibatnya, ( ) Definisikan suatu tetapan K menurut didapat
(
), maka
Pernyataan KPS aspek hipotesis, karena defenisi tersebut harus dibuktikan melalui pengamatan langsung. Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
115
79.
80.
W10 3.37. 1
W10 3.37. 2
Persamaan terakhir ini tampak serupa dengan persamaan untuk gaya pegas dengan tetapan K dan pergeseran s.
Lebih jauh, penerapan hukum kedua Newton menghasilkan ( ) ( ).
81.
W10 3.38. 1-2
Persamaan ini serupa dengan persamaan yang muncul pada getaran pegas. Oleh karena itu, sebagaimana getaran pegas, penyelesaian bagi persamaan ini diberikan oleh ( ) ( ), dengan ϕfase awal yang bergantung pada cara anda mengayun bandul itu, s0
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru. Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
116
simpangan maksimum, dan √ , sebagaimana pada pegas adalah frekuensi sudut. B. Bagian Kegiatan Siswa No
Kode
Pernyataan
X98
Tujuan 1. Menentukan nilai konstanta pegas k dengan menghitung perbandingan pergeseran posisi pegas dan gaya yang bekerja 2. Menentukan konstanta pegas dari pengukuran periode osilasi untuk ilai massa yang berbeda-beda. 3. Mengamati kebergantungan periode osilasi T sebuah massa dan amplitudo yang
82.
1
2
3
Aspek KPS 4 5 6 7
8
9
10
Alasan Termasuk aspek KPS merencanakan percobaan, karena dijelaskan tujuan percobaan tersebut.
Kesepakatan Ya Tidak
117
83.
X98
84.
X99
berbeda-beda. Alat dan Bahan Pegas, massa (beban) yang telah dikalibrasi dengan besaran bervariasi, batang penyangga, alat ukur panjang (mistar atau lainnya), klem meja (lihat gambar), klem alat ukur panjang, alat hitung waktu (stopwatch), dan kertas grafik Langkah kerja
1. Rangkailah klem meja dan batang penyangga sedemikian rupa sehingga batang penyangga pada posisi horizontal seperti ditunjukan pada gambar di atas. 2. Gantungkan pegas pada batanng horizontal. 3. Susunlah klem untuk
Pernyataan KPS aspek observasi, karena “lihat gambar” sebagai kata kuncinya. Kalimat ini membutuhkan indera penglihatan.
Pernyataan KPS aspek observasi, karena disajikan gambar dan penjelasannya berupa kalimat yang menggunakan indera penglihatan.
118
85.
X99
86.
X99
mistar sedemikian rupa sehingga mistar dapat berdiri secara tegak lurus dengan lantai seperti gambar. Atur ketinggian mistar sampai ketitik nol tepat di bagian bawah pegas. 4. Letakkan kaitan beban bermassa 100 gram pada pegas. Lepaskan secara perlahan massa tersebu sampai dalam keadaan diam ketika diepaskan. Hitung skala mistar pada ujung pegas paling bawah. Perhitungan Hitunglah gaya mg untuk masing-masing beban dan masukkan hasilnya dengan menggunakan tetapan g = 9,8 m/s2. Variasi Simpangan Terjauh (Amplitudo) Langkah Kerja
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena penggunaan rumus merupakan penerapan konsep. Pernyataan KPS aspek observasi, karena disajikan gambar dan
119
1. Amati kebergantungan periode T terhadap simpangan terjauh A untuk masssa tetap 0,5 kg. Tempatkan beban pada ujung pegas ini sebagai y0. 2. Geser beban ke arah bawah sejauh y = y0 + 0,02 m, berarti bahwa A = 0,02 m. Lepaskan beban dan biarkan berosilasi. Ukur waktu untuk 10 kali getaran penuh dan catat hasilnya, Ulangi kegiatan ini sebanyak tiga kali percobaan untuk simpangan terjauh yang sama. 3. Ulangi langkah nomor 2 dengan simpangan terjauh A = 0,04 , 0,06 m, 0,08 m, 0,1 m, dan 1,2 m. lakukan sebanyak tiga kali
penjelasannya berupa kalimat yang menggunakan indera penglihatan.
120
87.
X99
percobaan untuk masing-masing simpangan terjauh dan hitung waktu untuk 10 kali getaran penuh, rekam dan catat hasil yang diperoleh. Perhitungan 1. Menghitung rata-rata ̅̅̅ untuk masing-masing tiga kali percobaan . rekam dan catat hasilnya. 2. Hitung periode T dari
Merupakan aspek KPS menggunakan alat dan bahan, karena pernyataan menjelaskan dengan menggunakan alat dan bahan.
̅̅̅
88.
X99
. Rekam dan catat hasilnya. Variasi Massa Langkah Kerja 1. Tempatkan beban 0,05 kg pada pegas. Geser beban 0,05 m dari kesetimbangan (A =0,05 m), lepaskan dan biarkan sistem berosilasi. Ukur waktu
Merupakan aspek KPS menggunakan alat dan bahan, karena pernyataan menjelaskan dengan menggunakan alat dan bahan.
121
untuk 10 kali getaran penuh dan catat hasilnya sebagai Δt. 2. Ulangi langkah nomor 1 dengan simpangan terjauh yang sama untuk massa m = 0,1 kg, 0,2 kg, 0,3 kg, 0,4 kg, dan 0,5 kg serta catat hasilnya. Perhitungan 1. Hitung rata-rata . 2. Hitung periode T dari
89.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
̅̅̅
X99
90.
X99
. 3. Hitung nilai T2 4. Temukan hubungan antara T2 dan m massa benda dengan T2 arah vertikal dan m arah horizontal. Catat kemiringan garis dalam grafik yang dihasilkan. Pertanyaan 1. Apakah dari data yang diperoleh pergeseran
Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena
122
91.
92.
93.
pegas y terhadap gaya mg mengindikasikan bahwa tetapan pegas k tetap? Nyatakan secara jelas sesuai dengan hasil percobaan anda. 2. Bagaimana keterkaitan antara periode T dan simpangan A menurut hasil percobaan? Menyelidiki kebergantungan periode T bandul matematis X101 terhadap panjang tali l dan massa m. Alat dan Bahan Tali, massa (beban), yang telah dikalibrasi dengan besar bervariasi, batang penyangga, X101 alat ukur panjang (mistar atau lainnya), alat hitung waktu (stopwatch), dan pengukur sudut. Variasi Massa Bandul X102 Matematis Langkah Kerja
jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan. Dan menggunakan kata tanya “apakah” dan “bagaimana” serta tanda tanya.
Termasuk aspek KPS merencanakan percobaan, karena dijelaskan tujuan percobaan tersebut. Termasuk aspek KPS merencanakan percobaan, karena dijelaskan tujuan percobaan tersebut.
Merupakan aspek KPS menggunakan alat dan bahan, karena pernyataan menjelaskan
123
1. Rangkailah batang penyagga sedemikian rupa sehingga batang penyangga pada posisi horizontal seperti ditunjukkan pada gambar
2. Gantungkan beban bermassa 100 gram pada batang horizontal yang terlebih dahulu telah dikaitkan pada seutas tali sepanjang 0,03 m. 3. Lepaskan dengan
dengan menggunakan alat dan bahan.
124
memberi
94.
simpangan . Hitung banyak getaran n dalam waktu satu detik dan ulangi sebanyak tiga kali percobaan. Rekam dan tuliskan hasilnya. 4. Ulangi langkah pada nomor 3 untuk beban bermassa 200 gram, 300 gram, 400 gram, dan 500 gram dan dapatkan banyak getaran n untuk masingmasing beban. Rekam dan tuliskan nilai semua massa benda dan getaran yang diperoleh. Perhitungan 1. Menghitung rata-rata n masing-masing tiga kali percobaan. Rekam dan X102 catat hasilnya. 2. Hitung periode T dengan . Rekam dan catat hasilnya.
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pernyataan tersebut memerlukan penggunaan rumus yang merupakan asplikasi menerapkan konsep.
125
95.
Variasi Panjang Tali Bandul Matematis Langkah Kerja 1. Gantungkan beban bermassa 100 gram pada batang horizontal yang terlebih dahulu telah dikaitkan pda seutas tali sepanjang 0,02 m. 2. Lepaskan dengan memberi simpangan θ = 10o. Hitung banyak getaran n dalam waktu satu detik dan X102 ulangi sebanyak tiga kali percobaan. Rekam dan tuliskan hasilnya. 3. Ulangi lankah pada nomor 3 untuk panjang tali 0,03 m, 0,04 m, 0,05 m, dan 0,06 m serta dapatkan banyak getaran n untuk masing-masing panjang tali. Rekam dan tuliskan nilai semua massa benda dan getaran yang diperoleh.
Merupakan aspek KPS menggunakan alat dan bahan, karena pernyataan menjelaskan dengan menggunakan alat dan bahan.
126
96.
97.
Perhitungan 1. Menghitung rata-rata n untuk masing-masing tiga kali percobaan. Rekam dan catat hasilnya. X102 2. Hitung periode T dengan . Rekam dan catat hasilnya. 3. Hitung nilai T2. Pertanyaan 1. Apakah dari data yang diperoleh dengan memvariasi massa dapat memberi pengaruh terhadap periode getaran? Nyatakan secara jelas sesuai dengan hasil X102 percobaan anda. 2. Kemungkinan apakah yang membuat perbedaan antara hasil percobaan yang anda lakukan dengan hasil perhitungan secara teoritik untuk nilai periode getaran?
Merupakan aspek KPS menggunakan alat dan bahan, karena pernyataan menjelaskan dengan menggunakan alat dan bahan.
Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan. Dan menggunakan kata tanya “apakah” serta tanda tanya.
127
C. Contoh Soal No
Kode
98.
Y95. 1
Pertanyaan
Sebuah benda mengalami getaran selaras di sepanjang sumbu-x dan posisinya setiap saat ditentukan melalui simpangan melalui x = (5 cm)cos(πt + ¼ π). Tentukan, a. Amplitudo, frekuensi, periode benda tersebut, dan b. Posisi benda pada saat t = 1 detik
1
2
3
4
Aspek KPS 5 6 7
8
9
10
Penyelesaian
Alasan
Diketahui : x = (5 cm)cos(πt + ¼ π)
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena soal tersebut memerlukan penggunaan rumus yang merupakan asplikasi menerapkan konsep.
Jawab : a. Persamaan (4.18) dapat dituliskan sebagai x(t) = A cos(ωt + θ) dengan θ suatu tetapan. Terlihat bahwa amplitudo getaran (A) adalah 5 cm.
maka 0,5 Hz dan 2 detik.
Kesepakatan Ya Tidak
128
b. Pada saat t = 1 detik, posisi benda adalah (
)
(
(
)
( ( ))
( 99.
Y96. 2
Perhatikan gambar di bawah ini. Setelah digeser ke kanan dan dilepaskan, balok yang di tengah itu akan mengalami getaran harmonis. Berapakah periode getaran itu bila balok memiliki massa 1,0 kg?
)
)
( )
Diketahui : m = 1,0 kg
Jawab : Susunan pegas seperti di atas dapat diganti dengan susunan paralel seperti gambar berikut
Oleh karena itu, sistem semacam itu dapat dipandang
Pernyataan KPS aspek observasi, karena “perhatikan ” sebagai kata kuncinya. Kalimat ini membutuhk an indra penglihatan.
129
sebagai getaran dengan tetapan pegas senilai 0,6 N/m + 0,3 N/m = 0,9 N/m. Jadi, periode getarnya diberikan oleh √ √ 100.
Perhatikan gambar di bawah. Sebuah balok selaras pada bidang licin mendatar sepanjang sumbu x dengan frekuensi 0,5 detik-1. Y100 Andaikan sudut awal .1 fase sama dengan nol, hitung fase dan sudut fase setelah 0,5 detik, 1 detik, 1,5 detik, 2 detik, dan 2,5 detik.
Diketahui : panjang bidang = x0 Frekuensi = 0,5 detik-1 Fase awal = 0 Ditanya : fase sudut saat t = 0,5 s, t = 1 s, t = 1,5 s, t = 2 s, dan t = 2,5 s Jawab : Untuk t = 0,5 detik = detik Φ( (
) )(
)
Pernyataan KPS aspek observasi, karena “perhatikan ” sebagai kata kuncinya. Kalimat ini membutuhk an indra penglihatan.
130
)
Φ( (
)
( )
Untuk t = 1 detik = detik )
Φ( (
)(
)
)
Φ( (
)
( )
Untuk t = 1,5 detik = detik )
Φ( (
)(
)
)
Φ( ( ( )
)
131
Untuk t = 2 detik = detik )
Φ( (
)(
)
)
Φ(
( ) ( ) Untuk t = 2,5 detik = detik )
Φ( (
)(
Φ(
) (
101.
Sebuah bandul matematis Y103 (sederhana) dalam .1 satu menit berayun sebanyak 20 kali.
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
)
)
( ) diketahui : g = 9,8 m/s2 t = 60 s n = 20 ayunan Ditanya :
Bukan pernyataan KPS karena tidak memunculk
132
Jika percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s2, tentukan panjang tali pengikat bandul.
l = .....?
an kata-kata yang tidak mengarahka n pada aspek KPS.
Jawab :
Oleh karena itu, panjang tali dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (4.26) √ (
) ( )
Atau (
) ( (
⁄ ) )
133
D. Bagian Latihan Soal No
Kode
102.
Z96. 1
103.
Z96.
Pernyataan
Andaikan anda memiliki sebuah beban dan beberapa pegas dengan tetapan pegas yang sama. Setelah anda hitung, ternyata dengan sebuah pegas saja anda mendapatkan sebuah getaran yang memiliki periode 5 detik. Padahal anda memerlukan suatu getaran yang memiliki periode 1 detik saja. Apakah yang harus anda lakukan untuk mendapatkan getaran yang anda inginkan? Sementara anda
1
2
3
4
Aspek KPS 5 6 7
8
9
10
Penyelesaian
Alasan
√ (Jika
Pernyataan KPS aspek klasifikasi, karena mencari persamaan dari dua persamaan yang ada.
ingin mendapatkan periode yang lebih kecil, maka massa beban harus lebih kecil)
Berdasarkan jawaban Pernyataan
Kesepakatan Ya Tidak
134
2
104.
Z97. 1
105.
Z97. 2
memerlukan getaran dengan periode 1 detik, teman anda menginginkan suatu getaran dengan periode 10 detik. Apakah yang harus and alakukan untuk mendapatkan getaran yang anda inginkan itu? Coba pikirkan beberapa contoh dalam kehidupan sehari-hari di lingkungan anda yang merupakan pendekatan getran selaras. Apa yang menjadikan contohcontoh tersebut berbeda dari benda bergerak lurus? Teman sekelas anda menyatakan bahwa
yang ada pada soal di atas, periode berbanding lurus dengan massa. Maka, jika ingin mendapatkan periode yang lebih besar, maka massa benda harus lebih besar.
KPS aspek klasifikasi, karena mencari persamaan dari dua persamaan yang ada.
Contoh dalan kehidupan seharihari : Bandul pada jam. Yang membedakan Getaran selaras dengan Gerak lurus adalah, pada gerak lurus benda tidak memiliki titik kesetimbangan.
Pernyataan KPS aspek observasi, karena “perhatikan” sebagai kata kuncinya. Kalimat ini membutuhkan indra penglihatan.
Benar.
Pernyataan
135
jika percepatan sebuah massa yang dikerjakan oleh sebuah pegas sesuau dengan pergeserannya dari titik kesetimbangan massa, kemudian lebih jauh massa dari titik kesetimbangan, percepatannya lebih besar, dan massa akan segera dipercepat sehingga akan berada ditempat lain (di wilayah yang berlawanan dengan wilayah awal) dalam beberapa saat. Apakah teman anda benar? Bagaimana anda dapat membenarkannya?
Pembuktian : Pada gerak harmonik sederhana, kecepatan merupakan turunan pertama dari posisi.
(
) ( )
Kemudian, kecepatan ini diturunkan sehingga menjadi percepatan
( )
KPS aspek observasi, karena pernyataan membutuhkan indra penglihatan.
136
( ) Tampak disini bahwa arah percepatan berlawanan arah dengan arah simpangan. 106.
Z97. 3
Jika anda memiliki sebuah pegas seragam sepanjang L kemudian dipotong menjadi dua sama besar, berapakah konstanta pegas pada keduanya? Berapa perbedaan frekuensi antara pegas utuh dan setengah potongan pegas jika massa yang digunakan sama? (Anggap sistem
Pertanyaan kurang dipahami, jawaban tidak ditemukan.
Pernyataan KPS aspek klasifikasi, karena mencari persamaan dari dua persamaan yang ada.
137
107.
Z97. 4
108.
Z97. 5
massa-pegas dapat bergetar selaras) Sebuah getaran memilliki periode 10 detik. Berapa kalikah terjadi getaran dalam selang waktu 100 detik? Berapa kalikah terjadi getaran dalam waktu 1 detik?
Sebuah balok pada massa M terletak pada bidang licin mendatar (lihat gambar di bawah). Balok tersebut dirangkai dengan pegas dan dinding dengan konstanta k
1 getaran = 10 detik, maka 100 detik terjadi 10 getaran, dan pada 1 detik terjadi 0,1 getaran
Pertanyaan kurang dipahami jawaban tidak ditemukan
Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan.Ser ta menggunakan kata tanya “berapakah” serta tanda tanya. Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
138
serta sistem dapat bergerk selaras. Pada saat balok melintasi titik setimbang (x0) sebuah balok dengan ukuran lebih kecil m diletakkan tepat di atasnya sedemikian rupa sehingga keduanya bergerak bersama-sama dan anggap masih dapat bergerak selaras. Hitunglah perbandingan periode dan frekuensi sebelum dan setelah balok kedua diletakan di atas balok pertama.
109.
Z101 .1
Dua buah getaran harmonis memiliki
Pertanyaan kurang dapat dipahami,
Pernyataan KPS aspek
139
110.
Z101 .2
beda fase 30o. Getaran pertama mendahului getaran kedua. Kedua getaran itu dimisalkan memiliki amplitudo yang sama. Jika getaran kedua sedang berada pada simpangan minimum, berapakah simpangan getaran pertama? Hitunglah percepatan yang dimiliki oleh sebuah benda yang mengalami getaran dengan simpangan x(t) = x0 sin (ωt + ϕ)
jawaban tidak ditemukan.
( )
klasifikasi, karena mencari persamaan dari dua persamaan yang ada.
( ) (
( )
) ( )
Kemudian, kecepatan ini diturunkan sehingga menjadi percepatan
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pernyataan tersebut memerlukan penggunaan rumus yang merupakan asplikasi menerapkan
140
( )
( )
konsep (
) ( ) ( ) 111.
Di manakah balok yang mengalami getaran selaras pada pegas menderita gaya pegas paling kuat? Z101 .3
( ) Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan.Ser ta menggunakan kata tanya “bagaimana” serta tanda
141
tanya. 112.
Z101 .4
Tunjukkanlah bahwa secara umum getaran selaras satu dimensi dapat pula didefinisikan dengan fungsi kosinus bahwa getaran selaras satu dimensi adalah gerak bolakbalik dengan posisi ditentukan oleh ( ) ( )
Pada saat pegas memberikan gaya kepada benda yang besarnya sebanding dengan simpangannya namun berlawanan arah dengan pergeseran benda. (1) -
-
-
-
-
-
-
-
-
-
F adalah gaya pegas (gaya pemulih atau restoring force) dan k adalah tetapan pegas. Rumus ini menyatakan bahwa gaya yang dikerjakan oleh sebuah pegas pada sebuah benda berbanding lurus
Bukan pernyataan KPS karena tidak memunculkan kata-kata yang tidak mengarahkan pada aspek KPS.
142
dengan pergeseran benda namun berlawanan arah dengannya. Tanda negatif dalam persamaan (1) mengandung pengertian bahwa gaya pemulih selalu bekerja untuk mengembalikan massa M ke kedudukan setimbangnya. Jika gaya pegas adalah satu-satunya gaya luar yang bekerja pada benda, maka pada benda berlaku Hukum II Newton. (2) (3)
143
Percepatan bergerak lurus dapat dituliskan menjadi : ( ) Pada kasus ini, persamaan (4) dapat dituliskan sebagai : ( ) ( ) ( ) Persamaan diatas merupakan persamaa n osilasi harmonik sederhana (simple harmonic motion). Dalam osilasi sederhana,
144
benda berosilasi di antara dua posisi dalam waktu (periode) tertentu, dengan asumsi tanpa kehilangan tenaga mekaniknya. Dengan kata lain, simpangan maksimum (amplitudo) osilasi tetap. Persamaan ini menunjukkan kepada kita bahwa fungsi yang menjadi turunan keduanya merupakan negatif dari dirinya sendiri. Keadaan tersebut hanya dipenuhi oleh bentuk sinusoida
145
( )
( )
Atau ( ) ( ) (terbukti) 113.
Jika sebuah getaran pegas di bawa ke bulan, berubahkah periode getarannya?
Z.10 1.5
√
Gravitasi di bulan adalah sebesar 1/16 kali gravitasi bumi, maka rumusnya menjadi :
√
⁄
Pernyataan KPS aspek hipotesis, karena defenisi tersebut harus dibuktikan melalui pengamatan langsung.
146
Periodenya berubah 114.
Perhatikan gambar berikut!
Z101 .6
115.
Z105 .1
Hitunglah periode getaran sistem benda-pegas di atas jika benda memiliki massa m kg dan konstanta pegas k. Diantara persamaanpersamaan yang menghubungkan percepatan dengan pergeseran atau posisi berikut ini, yang menggambarkan getaran selaras adalah... a. a = 4x2 b. a = -4x2 c. a = 4x
√
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
(d). a = -4x (Sesuai Bukan dengan rumus baku pernyataan
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
KPS karena tidak memunculkan kata-kata yang tidak mengarahkan pada aspek KPS.
147
d. a = -4x e. a = 3x2 Grafik berikut menggambarkan simpangan suatu getaran sebagai fungsi waktu. Fase awal getaran itu adalah...
116.
Z105 .2
117.
Z105 .3
Pertanyaan dengan pilihan ganda tidak sesuai
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
Pertanyaan kurang dapat dipahami, jawaban tidak ditemukan.
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
a. 0o b. 90o c. 180o d. 270o e. 300o Frekuensi getaran pada soal nomor 2 adalah.... a. 6s-1 b. 3s-1 c. 1/6s-1 d. 1/3s-1 e. 1/12s-1
148
118.
Grafik simpangan sebagai fungsi waktu tiga getaran harmonis A, B, dan C ditunjukkan oleh gambar di bawah ini. Getaran-getaran yang sefase adalah... Z105 .4
(e) Tidak satu pun
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
a. b. c. d. e.
119.
Z105 .5
A dan B A dan C B dan C A, B, dan C Tidak satu pun Terkait dengan soal nmor 4, getarangetaran manakah yang fasenya berlawanan? a. A dan B b. A dan C c. B dan C
a. A dan B
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
149
120.
Z105 .6
121.
Z106 .7
d. A, B, dan C e. Tidak satu pun Masih terkait dengan soal nomor 4, perbedaan fase antara getaran A dan getaran C adalah... a. 0o o b. 90 c. 180o d. 280o e. Tak dapat dihitung Sebuah balok bermassa 0,5 kg dipasang pada ujung sebuah pegas sebagaimana terlihat pada gambar berikut sehingga balok mengalami getaran selaras.
(e) Tak dapat
dihitung
2
(b) 4π N/m
Pembahasan : m = 0,5 kg Waktu untuk bergerak dari suatu titik tempat balok itu memiliki kecepatan nol ke titik terdekat tempat balok itu
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
150
Balok itu membutuhkan waktu 0,25 detik untuk bergerak dari suatu titik tempat balok itu memiliki kecepatan nol ke titik terdekat tempat balok itu yang juga memiliki kecepatan nol. Tetapan pegas itu adalah..... a. 3π2 N/m b. 4π2 N/m c. 5π2 N/m d. 6π2 N/m e. 8π2 N/m
122.
Z106 .8
Jika jarak antara kedua titik pada balok yang diceritakan pada soal nomor 7 adalah 13 cm, kecepatan maksimum balok
yang juga memiliki kecepatan nol merupakan setengah periode, maka 1/2T = 0,25 detik. Maka T = 0,5 detik Sehingga : √
0,52 = 22(0,5/k) k = 2/0,25 = 4π2
(ketika dihitung tidak ada jawabannya)
Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini
151
tersebut adalah... a. 0,73 m/s b. 0,75 m/s c. 0,77 m/s d. 0,79 m/s e. 0,80 m/s
123.
Z106 .9
Sebuah bandul matematis mengalami gerak selaras selama 2 menit dan berayun sebanyak 40 ayunan. Andaikan percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s2, panjang tali bandul tersebut adalah.... a. 1,2 m b. 2,2 m c. 3,2 m d. 4,2 m e. 5,2 m
b. 2,2 m
Pembahasan : √ √ √
√ √ √
berupa penjelasan.Ser ta menggunakan kata tanya “bagaimana” serta tanda tanya. Pernyataan KPS aspek prediksi, karena mengungkapk an pernyataan yang mungkin terjadi dari suatu pengamatan yang belum dilakukan, hanya berupa peramalan.
152
124.
Perhatikan gambar berikut.
Pembahasan : √ √
Z106 .10
125.
Z106 .11
Andaikan konstanta pegas 200 N/m, frekuensi getaran benda tersebut adalah... a. 1,4 Hz b. 1,5 Hz c. 1,6 Hz d. 1,7 Hz e. 1,8 Hz Perhatikan kembali gambar pada soal nomor 10. Andaikan pertambahan panjang ketika diberikan bahan yang sama adalah
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
√ (Tidak ada jawaban)
(Gak ada Pernyataan jawabannya, ambigu) KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra
153
126.
Z106 .12
0,01 meter dan percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s2, periode getaran pegas adalah.... a. 0,5 m b. 0,4 m c. 0,3 m d. 0,2 m e. 0,1 m Pada suatu perusahan konveksi, sebuah mesin jahit rata-rata jarumnya mengalami getaran dengan frekuensi 10/s. Jika amplitudo getaran 1 cm dan fase awal nol, simpangan setelah 1,125 detik adalah... a. 5 cm b. 4 cm c. 3 cm d. 2 cm e. 1 cm
penglihatan.
(e) 1 cm
Pembahasan : f = 10/s 0 = 0 A = 1 cm t = 1,125 s y=? (
cm
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pernyataan tersebut memerlukan penggunaan ) rumus yang merupakan asplikasi menerapkan
154
konsep. 127.
Z106 .13
Seperti kasus pada soal nomor 1,2 percepatan getaran ketika simpangannya ½ adalah... a. 1971 cm/s2 b. 1972 cm/s2 c. 1973 cm/s2 d. 1974 cm/s2 e. 1975 cm/s2
(b) 1972 cm/s
2
Pembahasan : ) )
( (
(
) (
)
128.
Z106 .14
Dua buah pegas identik memiliki konstanta 100 N/m dihubungkan seperti
(e) Semua salah
Pembahasan : Karena pegas tersusun seri,
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pernyataan tersebut memerlukan penggunaan rumus yang merupakan asplikasi menerapkan konsep.
Pernyataan KPS aspek observasi, karena
155
pada gambar. Andaikan massa balok 2000 gram, frekuensi getaran sistem pegas tersebut adalah...
gunakan konstanta pengganti
pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
N/m a.
√
b.
√
c. d.
129.
Z106 .15
e. Semua salah Seperti pada soal nomor 14, andaikan pegas memiliki konstanta masingmasing 100 N/m dan 50 N/m dan massa balok 1000 gram,
( )
√
Pembahasan : Pertama-tama kita cari konstanta penggantinya.
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra
156
periode getarannya adalah... a. √ b. √ c.
√
d.
√
Karena konstanta penggantinya berasal dari pegas tersusun seri, maka :
penglihatan.
k = 100/3 N/m e.
√
Lalu masukan rumus : √
√ √ 130.
Z106 .16
Perhatikan kembali soal nomor 14. Jika massa balok m dan konstanta masing-
a.
√
(
Pembahasan :
)
Pernyataan KPS aspek observasi, karena
157
masing pegas k1 dan k2, frekuensi sudut sistem adalah... √
a.
(
√
b.
pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
)
(
√
)
√ c.
√
d. √
(
(
⁄
(
)
( )
)
)
e. √ 131.
Z107 .17
Perhatikan gambar berikut! Pada sistem pegas balok tersebut masing-masing pegas memiliki konstanta 25 N/m dan 75 N/m. andaikan massa
Pembahasan : Karena pegas tersusun parallel, maka konstanta penggantinya : k1 + k2 = 75 N/m + 25 N/m = 100 N/m
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
158
balok 1500 gram, periode getaran pada sistem tersebut adalah...
Kemudian : √ √ √ (
a.
√
b.
√
c.
√
d.
√
)
159
√
e. 132.
Perhatikan kembali soal nomor 17. Jika massa balok m dan konstanta masingmasing pegas k1 dan k2, frekuensi sudut sistem adalah.... a.
√
a.
Pembahasan : √
√
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
√ Z107 .18
b.
√
(
)
√
c. d. √
(
)
e. √ 133.
Z107 .19
Perhatikan gambar di bawah. Tabung
Diket: h = 100 cm h1 = 60 cm
Pernyataan KPS aspek
160
berisi air sampai dengan ketinggian h = 100 cm dan tinggi h1 = 60 cm. Kemudian, air dalam tabung sisi kanan ditekan dengan menggunakan piston sehingga air turun. Piston dilepas sedemikian rupa sehingga air mengalami gerak selaras. Andaikan massa air seluruhnya ma = 1500 gram dan luas permukaan tabung Lt = 314 cm2, periode getaran selaras air adalah... (rapat massa air 100 kg/m3 dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2)
h2 – h1 = 40 cm = 0,4m m = 1500 gram A = 314cm2 ⁄ ⁄ Ditanya: T Jawab: √ √ √ Jawaban D
observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
161
134.
Z107 .20
a. detik b. 2 detik c. detik d. detik e. detik Perhatikan gambar di bawah. Panjang tali bandul matematis l yang ketika diberi simpangan kecil akan mengalami gerak harmonik selaras. Andaikan terdapat penghalang seperti tampak pada gambar, perbandingan periode sebelum dan setelah dikenai penghalang adalah...(percepatan gravitasi bumi, g)
Diket:
Ditanya: T1 : T2 Jawab: √ √
√ √ Jawaban B
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
162
a. √ b. √ c. √ d. √ e. √ 135.
Z107 .21
Andaikan soal pada nomor 20 ketinggian penghalangnya diperbesar menjadi dari panjang keseluruhan tali bandul dan periodenya sama dengan 8 detik, lama waktu yang
Diket:
T1 = 8 s n=1 Ditanya: T2 t = T.n = 8 . 1 = 8s
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
163
diperlukan bandul dari P kembali ke P lagi adalah... a. 1 detik b. 2 detik c. 3 detik d. 4 detik e. 5 detik 136.
Z107 .22
Perhatikan gambar. Seorang anak mengayunkan bola mainan yang tergantung pada sebuah tali sepanjang l di dalam sebuah lift. Bola mainan tersebut jika simpangannya kecil dapat dianggap sebagai bandul matematis yang dapat melakukan ayunan selaras. Andaikan lift bergerak ke atas
√ √ √
Jawaban D Diket: l = l a=g Ditanya: T Jawab: √
*Jawaban tidak ada dalam opsi
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
164
dengan percepatan sebesar a m/s2 dan percepatan gravitasi bumi adalah g, periode bola mainan tersebut adalah...
137.
Z108 .23
a.
√ detik
b.
√
detik
c.
√
detik
d.
√
detik
e.
√
detik
Andaikan lift pada soal nomor 22 bergerak ke bawah
W = m(2a + g)
Pernyataan KPS aspek observasi,
165
dengan percepatan sebesar 2a maka periode bola mainan tersebut adalah...
138.
Z108 .24
a.
√
b.
√
detik
c.
√
detik
d.
√
detik
e.
√
detik
√ (
)
detik
Perhatikan gambar. Gambar tersebut memperlihatkan sistem suspensi motor yang dipakai dalam perlombaan motor GP. Bagian depan dinamakan shock absorber yang secara umum
Penjelasan : Shock absorbser yang terdiri dari 2 pegas tersusun parallel dengan pegas belakang. Jika Konstanta Shock Absorber adalak k1, dan
karena soal mengacu pada soal sebelumnya, dan pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
Pernyataan KPS aspek observasi, karena terdapat kata “perhatikan gambar” sehingga pernyataan ini membutuhkan
166
memiliki prinsip kerja seperti pegas bagian belakang. Sistem suspensi tersebut merupakan sebuah rangkaian pegas paralel dan menahan beban yang ada di atasnya sama besar. Andaikan sistem suspensi tersebut dianggap dapat bergetar selaras ketika saat dikendarai. Seandainya, shock absorber memiliki konstanta k1, pegas bagian belakang memiliki konstanta k2, dan ketiganya menahan bahan badan kendaraan sebesar M serta pengendara sebesar m maka frekuensi
konstanta pegas belakang adalah k2. Maka konstanta penggantinya adalah k = k1 + k1 + k2 = 2k1 + k2 Maka : √ √
indra penglihatan.
167
getarannya adalah...
a.
√ Hz
b.
√
c.
√
Hz
Hz √
d. Hz e. 139.
Z108 .25
√
Hz Andaikan pada soal nomor 24 konstanta pegas belakang sama dengan konstanta shock absorber,
Penjelasan : Karena ketiga pegas sama, maka konstantanya adalah k, maka konstanta
Pernyataan KPS aspek hipotesis, karena defenisi
168
frekuensi sudut sistem suspensi tersebut adalah...
penggantinya adalah 3k
a. √
Maka : √
b. √ c. √
tersebut harus dibuktikan melalui pengamatan langsung.
(
(
)
)
d. √ e. 140.
Z109 .26
√
Andaikan masingmasing pegas memiliki konstanta k dan massa beban m, periode getaran selaras sistem tersebut adalah... a.
√
b.
√
Penjelasan : Karena ketiga pegas sama, maka konstantanya adalah k, maka konstanta penggantinya adalah 3k
Maka : √ (
Pernyataan KPS aspek prediksi, karena mengungkapk an pernyataan yang mungkin ) terjadi dari suatu pengamatan yang belum
169
141.
Z109 .27
c.
√
d.
√
e.
√
Andaikan ketiga pegas bagian kiri identik dan memiliki konstanta k1 sedangkan dua pegas bagian kanan identik dan mimiliki konstanta k2, periode getaran sistem tersebut adalah.... a.
√
b.
√
c.
√
d.
√
dilakukan, hanya berupa peramalan.
Penjelasan : Karena ketiga pegas sama, maka konstantanya adalah k, maka konstanta penggantinya adalah 3k
Maka : √ (
Pernyataan KPS aspek prediksi, karena mengungkapk an pernyataan yang mungkin terjadi dari suatu pengamatan yang belum dilakukan, ) hanya berupa peramalan.
170
e. 142.
√
Perhatikan gambar berikut.
Z109 .28
Pada gambar terlihat bahwa terdapat empat buah pegas dalam sistem suspensi sebuah mobil. Keempat masing-masing memiliki konstanta seperti dalam gambar. Karena mobil memiliki mesin belakang maka konstanta pegas bagian belakang lebih besar 3 kali konstanta pegas bagian depan. Pegas depan identik
Penjelasan : Pegas depan yang terdiri dari 2 pegas tersusun parallel dengan pegas belakang yang terdiri dari 2 pegas. Jika Konstanta Pegas depan adala k, dan konstanta pegas belakang adalah 3k. Maka konstanta penggantinya adalah k = k + k + 3k + 3k = 8k Maka √ (d)
Pernyataan KPS aspek observasi, karena terdapat pernyataan “perhatikan gambar” pernyataan tersebut membutuhkan indra penglihatan.
171
satu sama lain dan begitu pun pegas bagian belakang. Andaikan massa mobil M, frekuensi getaran sistem pegas suspensi tersebut adalah...
143.
Z109 .29
a.
√
b.
√
c.
√
d.
√
e.
√
Perhatikan rangkaian pegas pada gambar di bawah. Dua pegas bagian atas memiliki konstanta masingmasing k1 dan k2 yang sama.
Diket: Ditanya: T
Jawab:
Pernyataan KPS aspek observasi, karena terdapat pernyataan “perhatikan
172
Sementara itu, tiga pegas berikutnya memiliki konstanta masing-masing k3, k4, dan k5. Ketiga pegas memiliki nilai sama, yaitu dari kedua pegas lainnya. Andaikan berat beban w dan percepatan gravitasi bumi g, periode getaran sistem adalah...
rangkaian” pernyataan tersebut membutuhkan indra penglihatan.
√ √
Jawaban E
b.
detik √
detik
⁄
√ √
a. √
⁄
s
173
c.
√ detik
d.
√ detik
e.
√ detik
144.
Z109 .30
Besarnya periode suatu ayunan (bandul) sederhana bergantung pada : (1) Panjang tali (2) Massa benda (3) Percepatan gravitasi (4) Amplitudo ayunan Pernyataan yang benar adalah... a. (1), (2), dan (3) b. (1) dan (3) c. (2) dan (4)
(b) 1 dan 3
Penjelasan : √
Pernyataan KPS aspek klasifikasi, karena mencari persamaan dari dua persamaan yang ada.
174
d. Hanya (4) e. Semua benar 145.
Z110 .1
146.
Z110 .2
Sebuah geataran harmonis tersusun atas seutas tali kenyal yang panjangnya l dan sebuah beban bermassa m. Apabila tali tersebut diganti dengan tali lain yang sebahan dengan panjang 4l, berapakah periode getarannya? Sebuah benda bermassa 880 gram digantung pada sebuah pegas. Ketika massa benda ditambah 200 gram, pegas bertambah panjang 3 cm. Berapakah periode geataran selaras
Pernyataan KPS aspek klasifikasi, karena mencari persamaan dari dua persamaan yang ada.
√
Pertama, kita mencari konstanta pegasnya terlebih dahulu :
(
)
Pernyataan KPS aspek klasifikasi, karena mencari persamaan dari dua persamaan yang ada.
175
pegas?
Kemudian, periode didapat dengan rumus √ √ √ 147.
Z110 .3
Sebuah benda mengalami getaran selaras dengan kecepatan 9 m/s pada jarak 2 meter dari titik setimbang dan 4 m/s pada jarak 3 meter dari titik setimbang. Hitunglah berapa jarak terjauh dari titik setimbang yang
Pembahasan : v=9,s=2m v=4,s=3m v=1,s=4m v=0,s=5m jarak terjauh=5m T=2π√(l/g) T=2π√(5/10)
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pernyataan tersebut memerlukan penggunaan rumus yang merupakan asplikasi
176
148.
Z110 .4
149.
Z110 .5
dapat ditempuh benda dan periode benda. Sebuah balok bermassa 1000 gram dikaitkan pada sebuah pegas dengan konstanta k yang ujung pegas lainnya dikaitkan pada dinding. Sistem balok-pegas berada pada lantai licin sehingga dapat bergerak selaras dengan periode T. Jika pegas diganti dengan konstanta dua kali konstanta semula, berapakah periode pegas tersebut? Bayangkan bahwa sebuah pendulum matematis digantung pada atap sebuah
T=2π√0,5 T=4,44 s
menerapkan konsep. √
Pertanyaan kurang dipahami, jawaban tidak ditemukan.
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pernyataan tersebut memerlukan penggunaan rumus yang merupakan asplikasi menerapkan konsep.
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep,
177
150.
Z110 .6
mobil. Andaikan mobil meluncur dari sebuah bukit (bidang miring), apakah posisi kesetimbangan pendulum vertikal (tegak lurus bidang datar)? Apakah periode gataran selaras bandul berbeda dengan saat mobil bergerak dengan kecepatan konstan? Seberapa panjang tali dari sebuah pendulum untuk menghasilkan periode 2,3 detik di Bulan dengan asumsi g = 1,6 m/s2?
karena pernyataan tersebut memerlukan penggunaan rumus yang merupakan asplikasi menerapkan konsep.
({
√
})
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pernyataan tersebut memerlukan penggunaan rumus yang merupakan
178
151.
Z110 .7
Sebuah bandul matematis memiliki frekuensi Hz digantung pada sebuah lift. Jika percepatan lift baik ke arah bawah maupun atas sama, yakni 2 m/s2, tentukan periode baik saat ke bawah maupun ke atas.
√ ∑ ( (
)
( )
(
)
∑
( (
) )
= T bawah
)
asplikasi menerapkan konsep. Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pernyataan tersebut memerlukan penggunaan rumus yang merupakan asplikasi menerapkan konsep.
179
√ = T atas 152.
Z110 .8
Seorang siswa membawa sekantong plastik belanja yang digantung pada tiang sepeda motor dari sebuah toko kelontong. Ketika motor sedang berjalan, ternyata kantong plastik tersebut berayun selaras. Andaikan pada saat motor dalam keadaan berhenti, kantong plastik juga dapat berayun dengan periode detik. Berapakah periode ayunan kantong plastik saat motor bergerak dengan laju konstan 40 km/jam? (anggap
Pertanyaan kurang dipahami, jawaban tidak ditemukan.
Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan.Ser ta menggunakan kata tanya “berapakah” serta tanda tanya.
180
153.
Z110 .9
percepatan gravitasi bumi 10 m/s2) Dua buah pegas identik dengan konstanta pegas k dihubungkan dengan sebuah balok bermassa m seperti ditunjukkan pada gambar di samping. Andaikan permukaan lantai licin, tunjukkan bahwa frekuensi gerak selaras balok adalah
154.
Z110 .10
√
Perhatikan gambar di bawah. Tabung tersebut berisi air sampai dengan ketinggian h. Air pada tabung sisi kanan ditekan
Pernyataan KPS aspek observasi, karena terdapat pernyataan “ditunjukan pada gambar” pernyataan tersebut membutuhkan indra penglihatan.
Karena pegas tersusun seri, maka
Kemudian : √
⁄
√
.
√
(
)
(
)
( (
) )
Pernyataan KPS aspek observasi, karena terdapat pernyataan “perhatikan
181
(
dengan menggunakan piston sehingga turun. Piston dilepas sedemikian rupa sehingga air mengalami gerak selaras. Andaikan, mssa air seluruhnya ma dan luas permukaan tabung Lt, tentukan periode air.
155.
Z111
Sebuah sistem bandul sederhana mempunyai panjang tali L berada dalam medan gravitasi g. Beban yang digunakan mempunyai massa m dan dapat dianggap berbentuk massa
)
(
)
√
gambar” pernyataan tersebut membutuhkan indra penglihatan.
√
Pertanyaan kurang jelas, jawaban tidak ditemukan.
Pernyataan KPS aspek observasi, karena terdapat pernyataan “ditunjukan pada gambar” pernyataan tersebut
182
titik. Pada posiis vertikal di bawah titik O terdapat sebuah paku pada jarak dari O. Akibat paku ini ayunan bandul berubah arah seperti ditunjukkan pada gambar. Sudut simpangan mulamula θo dipilih sedemikian rupa sehingga ketinggian maksimum (titik A) massa m relatif terhadap titik terendah (titik B) adalah h1. Anggap simpangan sudut θo kecil.
membutuhkan indra penglihatan.
183
a. Berapakah ketinggian h2 dari titik C (titk C adalah posisi simpangan maksimum)? b. Hitung periode osilasi sistem (yaitu gerak dari A-B-CB-A).
184
Lampiran B.4 Lembar Observasi Aspek KPS Buku B
LEMBAR OBSERVASI BUKU AJAR II Analisis Buku Ajar Fisika SMA/MA Kelas XI Pada Konsep Getaran Harmonis Berdasarkan Aspek Keterampilan Proses Sains (KPS) (Buku Karya : Marthen Kangenan : Erlangga)
A. Bagian Penjelasan No
Kode
1.
W16 9.1.1 -3
Pernyataan
Ketika pegas anda tarik dan lepaskan, pegas akan bergetar sebelum akhirnya berhenti karena gesekan jika semua gesekan diabaikan, pegas akan terus bergetar bolak-balik di sekitar titik keseimbangannya. Getaran seperti itu disebut gerakan harmonik sederhana.
1
2
3
Aspek KPS 4 5 6 7
8
9
10
Penjelasan
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru
Kesepakatan Ya Tidak
185
2.
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
W16 9.2.1
3.
W16 9.2.2 4.
Salah satu faktor yang harus diperhitungkan oleh kontraktor pembuat bangunan tinggi ditunjukkan pada foto di atas. Angin yang kuat menyebabkan gedung tinggi bergetar dan akan menghasilkan goyangan sampai dengan beberapa meter. Apa yang menyebabkan benda bergetar?
Pernyataan KPS aspek hipotesis, karena defenisi tersebut harus dibuktikan melalui pengamatan langsung. Pernyataan KPS aspek prediksi, karena mengungkapkan pernyataan yang mungkin terjadi dari suatu pengamatan yang belum dilakukan, hanya berupa peramalan.
W16 9.2.3
5.
W16
Untuk mengetahuinya, ayo pelajari bab
Merupakan aspek KPS
186
9.2.4
6.
W17 0.3.1
7.
W17 0.3.2 8.
W17 0.4.1 9.
W17 0.4.2 10.
W17 0.4.3
bagian berkomunikasi, karena mengajak pembaca untuk melakukan percobaan.
ini dengan gembira dan antusias.
Mari perhatikan gerak benda m yang dihubungkan dengan ujung pegas bebas yang mendatar di atas suatu bidang datar licin (gesekan diabaikan).
Pernyataan KPS aspek observasi, karena terdapat pernyataan “perhatikan” pernyataan tersebut membutuhkan indra penglihatan. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Telah anda ketahui bahwa ketika pegas diberi simpangan x (ditarik/ditekan sejauh x), pegas akan memberikan gaya sebesar F = kx. Posisi keseimbangan benda m adalah posisi ketika pegas belum ditarik atau ditekan.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Pada posisi keseimbangan, simpangan x = 0, sehingga gaya pegas F = -kx = 0.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Pada gambar 4.1a, benda m ditarik sejauh A ke kanan, sehingga simpangan adalah x = +A, dan otomatis gaya pegas
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini
187
membutuhkan indra penglihatan.
11.
W17 0.4.4 -5 12.
W17 0.4.6 -9
13.
W17 0.4.1 0
F = -kA. Gaya pegas F = -kx berarah ke kiri sehingga cenderung menggerakkan benda m ke kiri jika benda m dibebaskan (tidak ditahan). Benda m bergerak ke kiri melalui posisi keseimbangannya (Gambar 4.1b). Pada posisi tersebut x = 0, dan otomatis F = -kx = 0. Tampak bahwa pada posisi keseimbangan tidak bekerja gaya pegas (sebab F = 0). Akan tetapi pada posisi x = 0, benda m telah memiliki kecepatan dalam arah ke kiri sehingga benda m terus bergerak ke kiri. Begitu simpangan x negatif (ke kiri), maka pada benda m akan bekerja gaya pegas F = -kx ke arah kanan (Gambar 4.1c).
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
188
14.
W17 1.4.1 1
15.
W17 1.4.1 2
16.
Gaya pegas yang berlawanan arah dengan simpangan memperlambat gerak benda hingga akhirnya berhenti sesaat di titik terjauh kiri dimana x = -A dan otomatis gaya pegas F = -kx = kA yang positif (berarah ke kanan) akan menggerakkan benda ke kanan untuk kembali melalui titik keseimbangannya. Demikian seterusnya, benda bergerak bolak-balik di sekitar titik keseimbangannya. Gerak seperti itu disebut gerak harmonik sederhana. Apa yang menyebabkan benda m pada ujung pegas mendatar melakukan gerak harmonik sederhana?
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
W17 1.5.1
17.
W17 1.5.2 -3
Dari penjelasan dengan bantuan Gambar 4.1, anda ketahui bahwa gerak bolak-balik benda m disebabkan pada benda m bekerja gaya pegas F = -kx. Gaya pegas selalu sebanding dengan
Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan.Serta menggunakan kata tanya “Apa” serta tanda tanya. Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya,
189
18.
W17 1.5.4
19.
W17 1.5.5 20.
W17 1.5.6 21.
22.
simapangan x dan juga selalu berlawanan arah dengan arah simpangan x. Maksudnya ketika simpangan x berarah ke kanan dari titik keseimbangan (nilai x positif), maka gaya pegas F =-kx berarah ke kiri dari titik keseimbangan (nilai x negatif), dan ketika simpangan x berarah ke kiri dari titik kesimbangan (nilai x negatif), maka gaya pegas F = kx berarah ke kanan (nilai x positif) Gaya yang besarnya sebanding dengan simpangan dan selalu berlawanan arah dengan arah simpangan (posisi) disebut gaya pemulih. Pahami bahwa gaya pemulih selalu menyebabkan benda bergerak bolakbalik disekitar titik keseimbangan (gerak harmonik sederhana)
W17 1.5.7
Pahami juga bahwa gaya pemulih selalu berlawanan dengan arah posisi (arah gerak) benda
W17 1.5.8
Cobalah uji pemahaman anda dengan menemukan gaya pemulih yang akan
kemudian menerapkannya pada konsep yang baru. Pernyataan KPS aspek klasifikasi, karena mencari persamaan dari dua persamaan yang ada.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan. Pernyataan KPS aspek observasi, karena
190
menyebabkanbenda m menempuh gerak harmonik sederhana dalam kegiatan 4.1 berikut. Perhatikan kembali gambar 4.1
23.
pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan. Pernyataan KPS aspek observasi, karena terdapat pernyataan “perhatikan kembali gambar” pernyataan tersebut membutuhkan indra penglihatan.
W17 3.6.1
24.
W17 3.6.2
25.
26.
W17 3.6.3 W17 3.7.1
Ketika pegas diregangkan ke kanan sejauh x atau tertekan ke kiri sejauh x, satu-satunya gaya yang bekerja pada benda m adalah F = -kx, sedangkan menurut hukum II Newton, F = ma.
Dengan demikian, ma = -kx ma + kx = 0
Dengan x sebagai posisi, telah anda ketahui bahwa percepatan, a adalah
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena
191
-2
turunan kedua dari x, sehingga persamaan (4-1) dapat ditulis sebagai
menyimpulkan.
. Bagi kedua ruas persamaan dengan m, 27.
W17 3.7.3 -4
28.
W17 3.8.1
Persamaan (4-2) adalah persamaan diferensial homogen orde kedua. Secara matematis, persamaan seperti itu memiliki penyelesaian yang berbentuk fungsi sinusoidal, yaitu ( ) ( ) atau ( ) ( ). dengan, A = amplitudo atau simpangan maksimum (m), = frekuensi sudut (rad/s), = sudut fase (rad), ( ) = sudut fase awal (rad). Anda boleh memilih persamaan simpangan sebagai x(t) = A sin ( ) atau x(t) = A cos ( ). Hal terpenting yang perlu anda lakukan adalah langsung menentukan sudut fase awal , yang diperoleh dari kondisi awal.
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
192
29.
30.
W17 3.10. 3 W17 3.10. 4
31.
W17 3.10. 5-6
32.
W17 4.10. 7-8
Misalkan anda memilih persamaan simpangan sebagai x(t) = A sin ( ) Maka sudut θ0 diperoleh dari kondisi awal x(t) = A sin ( )
Misalnya benda m mulai bergerak dari titik keseimbangan (berarti x = 0), maka sudut θ0 diperoleh dari persamaan kondisi awal x(t) = A sin ( ) x(t = 0) = A sin ( ). Oleh karena saat x(t = 0) benda berada di x = 0, maka 0 = A sin , sehingga , dan persamaan simpangan menjadi x(t) = A sin ( ) x(t) = A sin Bagaimana jika benda m mulai bergerak dari titik terjauh sebelah kanan, berarti x = +A, maka sudut diperoleh dari persamaan kondisi awal x(t) = A sin ( ) x(t = 0) = A sin ( ). Oleh karena saat x(t = 0) benda di x = +A, maka A = A sin , sin = 1 = sin
Pernyataan KPS aspek hipotesis, karena defenisi tersebut harus dibuktikan. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan.Serta menggunakan kata
193
33.
W17 7.11. 1-2
34.
, sehingga = dan persamaan simpangan menjadi x(t) = A sin ( ) Mari kita tentukan periode gerak harmonik sederhana dari benda m pada ujung pegas mendatar (Gambar 4.1).Periode ini juga berlaku untuk benda m pada ujung pegas vertikal seperti pada gambar 4.4
Dapatkah anda menjelaskannya? W17 7.11. 3
tanya “bagaimana” serta tanda tanya.
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan.Serta menggunakan kata
194
tanya serta tanda tanya. 35.
W17 7.12. 1-2
Seperti telah anda ketahui bahwa penyelesaian dari persamaan (4-2) adalah ( ) ( ), maka [ ( )] [
(
[ ( Karena x = A sin ( 36.
W17 7.12. 3-4
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
)] )]. ), maka
Substitusi ke dalam persamaan (4-1), ma + kx = 0 memberikan ( ) . Selanjutnya, periode gerak harmonik sederhana benda pada ujung pegas mendatar atau tegak yang bergetar dapat diturunkan dari , yaitu √
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
195
√ 37.
Periode getaran benda pada ujung pegas (mendatar atau vertikal) yang dirumuskan oleh
√ hanya
berlaku jika pengamat satu acuan dengan pegas yang bergetar. Misalnya untuk pegas yang bergetar di lab, rumus √ berlaku untuk pengamat W17 8.12. 5-10
yang ada di lab. Akan tetapi pegas bergetar sambil bergerak translasi terhadap lab, maka rumus
√
tidak berlaku bagi pengamat yang diam di lab. Untuk kasus seperti ini , rumus √ hanya berlaku pada pengamat yang diam pada pegas yang sedang bergerak translasi. Titik acuan yang diketahui selalu diam terhadap pegas adalah pusat massa sistem pegas. Oleh karena penentuan pusat massa sistem baru dipelajari dalam bab 6
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
196
maka masalah menentukan periode pegas yang bergetar sambil bergerak translasi baru akan dibahas dalam bab 6. 38.
W18 2.13. 1 39.
W18 2.13. 2
√
hanya berlaku jika bandul bergetar pada titik penggantung yang diam terhadap tanah (kerangka acuan inersial). Jika kamu menggantung bandul pada langit-langit elevator (lift) sedang dipercepat maka persamaan
W18 2.13. 3
W18 2.14. 1
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Pernyataan KPS aspek hipotesis, karena defenisi tersebut harus dibuktikan.
√
tidak berlaku Supaya bentuk rumus ini tetap berlaku maka rumusnya ditulis ulang sebagai
40.
41.
Periode bandul sederhana
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
√ , dengan g’ adalah besar resultan antara percepatan gravitasi bumi g dan percepatan fiktif a’ yang dialami bandul yang berada pada kerangka acuan dipercepat (kerangka acuan non-inersial). Sebagai contoh kasus mari kita tentukan rumus periode bandul sederhana ketika bandul digetarkan
Merupakan aspek KPS bagian berkomunikasi, karena mengajak
197
42.
W18 2.14. 2
43.
W18 2.15. 1 44.
W18 2.15. 2-3 45.
W18 2.15. 4
pada elevator yang sedang dipercepat ke atas. Misalnya elevator dipercepat ke atas a terhadap tanah, maka bandul m yang berada dalam kerangka acuan elevator akan mengalami percepatan fiktif yang berlawanan tetapi sama besar dengan percepatan elevator. Misalnya kita tetapkan arah ke bawah yang sama dengan arah percepatan gravitasi g sebagai arah positif maka percepatan lift terhadap tanah yang arahnya vertikal ke atas akan bertanda negatif (-) Jadi alift, tanah = -a dan afiktif = -alift, tanah alift,tanag = -(-a) = a. Seperti telah dijelaskan sebelumnya g’ = g + afiktif Karena g dan afiktif keduanya searah yaitu vertikal ke bawah, maka (lihat gambar) g’ = g + afiktif g’ = g + a
pembaca untuk melakukan percobaan. Pernyataan KPS aspek hipotesis, karena defenisi tersebut harus dibuktikan.
Pernyataan KPS aspek hipotesis, karena defenisi tersebut harus dibuktikan.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
Pernyataan KPS aspek observasi, karena terdapat pernyataan “lihat gambar” pernyataan tersebut membutuhkan indra
198
penglihatan.
46.
W18 3.15. 5
Dengan demikian periode getaran bandul yang digantung dalam elevator yang sedang dipercepat ke atas dengan percepatan a dapat dirumuskan oleh √ atau
47.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
√
Bagaimanakah rumus periode bandul dalam elevator jika levator dipercepat a ke bawah? Jika elevator bergerak dengan kecepatan tetap ke atas?
Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan.Serta menggunakan kata tanya “bagaimana” serta tanda tanya.
W18 3.15. 6
48.
W18 3.16. 1
Misalnya periode bandul sederhana dalam lift adalah 6,0 sekon ketika lift diam.
Pernyataan KPS aspek hipotesis, karena
199
defenisi tersebut harus dibuktikan melalui pengamatan langsung. 49.
Berapakah periode bandul ketika lift bergerak vertikal ke atas dengan percepatan 4,4 m/s2
Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan.Serta menggunakan kata tanya “berapakah” serta tanda tanya.
W18 3.16. 2
50.
Ambil g = 10 m/s2 maka g’ = g + a = 10 + 4,4 = 14,4 m/s2
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
Ketika lift diam (a = 0), periode
Pernyataan KPS aspek
W18 3.16. 3
51.
W18
200
3.16. 4
menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
√ , maka rasio √ √
√
√ √
√
T’ = 5 sekon 52.
W18 3.17. 1-2
Jadi, ketika lift bergerak dengan percepatan 4,4 m/s2 ke atas, periode bandul adalah 5 sekon. Ini berarti bandul bergerak lebih dipercepat ke bawah 3,6 m/s2.
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
B. Bagian Kegiatan Siswa No
Kode
Pernyataan
53.
Tujuan Menemukan gaya pemulih pada beberapa X172 masalah gerak harmonik sederhana.
1
2
3
Aspek KPS 4 5 6 7 8
9
10
Penjelasan
Termasuk aspek KPS merencanakan percobaan, karena dijelaskan tujuan
Kesepakatan Ya Tidak
201
percobaan tersebut. 54.
X172
55.
X172
1. Bandul Sederhana Sebuah bandul sederhana berupa benda bermassa m dan tali sepanjang L. Jika diberi simpangan kecil (θ < 10o) kemudian dilepaskan, akan bergerak bolak-balik di sekitar titik keseimbangan O (Gambar 4.2)
Langkah Kerja Gambarlah gaya-gaya yang bekerja pada benda m di titik P. Perhatikan, ketika benda m dilepaskan dari titik P ia bergerak menempuh PO. Temukanlah komponen gaya apa saja yang berlawanan dengan arah OP. Gaya inilah yang berfungsi sebagai gaya pemulih pada benda m sehingga benda m menempuh gerak harmonik
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
202
56.
57.
58.
sederhana. Jadi, gaya pemulih F................ 2. Partikel pada Dasar Silinder Licin Sebuah bola kecil terletak pada dasar sebuah silinder berongga. Silinder adalah licin dan memiliki jari-jari R. Jika bola diberi simpangan kecil (θ < 10o) kemudian dilepaskan, maka bola X172 akan meluncur bolak-balik di sekitar titik keseimbangan O (Gambar 4.3)
Langkah Kerja Gambarlah gaya-gaya yang bekerja pada bola di titik P. Perhatikan, ketika bola dilepaskan dari titik P ia bergerak menempuh PO. Temukanlah komponen X172 gaya apa saja yang berlawanan dengan arah OP. Gaya inilah yang berfungsi sebagai gaya pemulih pada bola sehingga bola menempuh gerak harmonik sederhana. Jadi, gaya pemulih F = ......... X179 Tujuan
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru. Termasuk aspek KPS
203
Menemukan rumus periode benda beberapa masalah gerak harmonik sederhana.
59.
Langkah Kerja 1. Dari kegiatan 4.1 anda telah menemukan gaya pemulih untuk benda m yang bergerak harmonik sederhana pada ujung sebuah bandul sederhana, yaitu F = .......... Jika gaya pemulih tersebut anda samakan dengan F = ma = m(-ω2x) atau F = -m ω2x, maka untuk bandul sederhana dengan panjang L, diperoleh X179 Frekuensi sudut Periode T
√
√
2. Lakukan prosedur yang sama seperti langkah (1), maka masalah gerak harmonik sederhana sebuah partikel pada dasar silnder licin dengan jarijari R (lihat kembali kegiatan 4.1 langkah 2) akan anda peroleh
merencanakan percobaan, karena dijelaskan tujuan percobaan tersebut.
Pernyataan KPS aspek hipotesis, karena defenisi tersebut harus dibuktikan melalui pengamatan langsung.
204
Frekuensi sudut T 60.
√ dan periode
√
Tujuan Menentukan hubungan antara periode pegas dan massa beban sekaligus X180 menghitung tetapan pegas
61.
Alat dan Bahan Sebuah tiang, sebuah pegas, berbeban m, sebuah stopwatch, dan selembar kertas grafik (lihat gambar 4.6.)
Termasuk aspek KPS merencanakan percobaan, karena dijelaskan tujuan percobaan tersebut.
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
X180
62.
Langkah Kerja 1. Gantunglah seutas pegas pada tiang. Pada ujung bebas pegas hubungkan X180 sebuah beban m. 2. Tariklah beban dari kedudukan seimbang O ke kedudukan A.
Merupakan aspek KPS menggunakan alat dan bahan, karena pernyataan menjelaskan dengan
205
3. Minta temanmu menyiapkan sebuah stopwatch dan menjalankannya bersamaan dengan saat anda melepaskan beban dari kedudukan A. 4. Beri hitungan 1 pada saat beban kembali ke kedudukan A untuk pertama kalinya, beri hitungan 2 untuk yang kedua kalinya, sedemikian seterusnya. Pada saat hitungan ke-10, matikan stopwatch. Selang waktu yang dicatat stopwatch adalah ... x periode. 5. Isikan hasil pengamatan anda pada tabel 4.1 dan tabel 4.2 Tabel 4.1 (Amplitudo = 5 cm)
63.
X181
menggunakan alat dan bahan.
Merupakan aspek KPS bagian berkomunikasi, karena memberikan tabel hasi percobaan.
206
64.
65.
Kesimpulan 1. Perhatikan Tabel 4.2 secara saksama. Apakah periode pegas dipengaruhi oleh aplitudo? 2. Perhatikan tabel 4.1 secara saksama, X181 ketika beban m di berpesar, apa yang terjadi dengan periode getaran? Apakah kesebandingan antara priode T dengan massa m yang anda peroleh dari percobaan sesuai dengan teori? - Tugas 1. Dari persamaan periode pegas
X181
√ ,
tunjukkanlah
secara
matematis bahwa grafik T2 terhadap m haruslah berbentuk garis lurus
Pernyataan KPS aspek observasi, karena terdapat pernyataan “perhatikan” pernyataan tersebut membutuhkan indra penglihatan.
-
-
-
-
-
-
-
-
Bukan pernyataan KPS karena tidak memunculkan katakata yang tidak mengarahkan pada
207
66.
67.
dengan gradien tertentu. Secara matematis, tunjukkan bahwa gradien grafik, , dengan k adalah tetapan pegas. 2. Secara matematis, anda telah menunjukkan bahwa grafik T2 terhadap m berbentuk garis lurus. Sekarang dari tabel 4.1 buatlah garis lurus terbaik secara grafik dengan cara titik sentroid. Dari garis lurus terbaik itu, hitunglah gradien grafik (tan θ), kemudian hitunglah tetapa pegas, k. 3. Sebutkan kondisi-kondisi yang dapat menyebabkan kesalahan pada percobaan anda. Hygens adalah orang pertama yang menyadari bahwa nilai cukup baik dari g dapat ditentukan hanya dengan menggunakan sebuah bandul sederhana. X181 Faktanya, ahli geologi telah lama menggunakan bandul sederhana untuk menentukan variasi-variasi g di suatu tempat. Ikatkan sebuah massa kecil ( sebuah bola X182 karet sudah cukup baik) ke seutas tali
aspek KPS.
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Bukan pernyataan KPS karena tidak memunculkan katakata yang tidak mengarahkan pada aspek KPS. Merupakan aspek KPS
208
dengan panjang 60 cm atau 90 cm. Ukurlah selang waktu yang diperlukan bantul untuk menempuh 10 ayunan lengkap. Lakukan beberapa kali dan ambillah nilai rata-ratanya. Sepersepuluh dari selang waktu rata-rata itu adalah periode bandul, T. Sekarang, ukurlah panjang tali, L (jarak dari titik poros
menggunakan alat dan bahan, karena pernyataan menjelaskan dengan menggunakan alat dan bahan.
√ ,
sampai ke beban. Karena
maka . Selanjutnya, perikasa apakah nilai g di tempat anda melakukan percobaan berikan komentar anda. C. Contoh Soal No
Kode
Pertanyaan
68.
Sebuah benda menempuh gerak harmonik sederhana Y174 dengan amplitudo A .1 dan periode T. (a) Berapakah waktu minimum
1
2
3
4
Aspek KPS 5 6 7
8
9
10
Penyelesaian Diketahui : Amplitudo = A Periode = T
Ditanya : (a) t minumum (b) x maksimum
Alasan
Pernyataan KPS aspek klasifikasi, karena mencari persamaan dari dua persamaan
Kesepakatan Ya Tidak
209
yang diperlukan benda agar simpangannya sama dengan setengah amplitudonya? (b) Berapakah simpangannya ketika kecepatannya setengah dari kecepatan maksimumnya?
yang ada. Jawab : (a) Persamaan simpangan adalah dengan simpangan = setengah amplitudonya, artinya
Anggap sudut fase awal , maka ( )
210
(b) Kecepatan adalah turunan pertama dari fungsi posisi. Oleh karena posisi ( ), maka [ )]
(
( ) dengan Diberikan , maka
(
) ( ) Dari rumus
211
trigonometri , maka ( ) √ √
√
Jadi, simpangan x adalah ( ) ( √ ) 69.
Sebuah partikel bergerak harmonik. Persamaan Y175 simpangan dinyatakan sebagai .1 cm, dengan t dalam sekon.
√ Diketahui : Persamaan simapang :
Pernyataan KPS aspek menerapkan cm konsep, karena t = t sekon pernyataan Ditanya : tersebut (a) A, T, f (b) Persamaan v, memerlukan
212
Tentukan : (a) Amplitudo, periode, dan frekuensi gerak; (b) Persamaan kecepatan dan percepatan; (c) Simpangan, kecepatan, dan percepatan pada t = 5π sekon.
persamaan a (c) y, v, a Jawab : (a) dengan menyamakan persamaan simpangan (persamaan (4-3)) dengan persamaan yang diketahui, maka amplitudo, periode dan frekuensi getaran dapat anda hitung ( ) (Persamaan (43)) cm (persamaan yang diketahui) Jadi, amplitudo A = 4 cm dan
penggunaan rumus yang merupakan asplikasi menerapkan konsep.
213
=0
sekon Frekuensi Hz (b) Simpangan y = ( 4 sin 0,1t) cm Kecepatan [ cm/s Percepatan ( cm/s2
)
(c) t = 5 sekon sudut (
)(
]
)
214
simapangan
kecepatan
percepatan
70.
Sebuah osilator harmonik sederhana memiliki T = 1 detik. Simpangan osilasinya Y176 dinyatakan oleh .1 persamaan. ( ) ( ) x dan a dalam meter dan t dalam detik. Jika osilasi dimulai pada t = 0 detik dari posisi
cm/s2 Diketahui : T = 1 ( ) ( ) x0 = 0,5 m v0 = π m/s Ditanya : φ dan a ketika t = 0 Jawab : Persamaan simpangan diketahui ( )
Pernyataan KPS aspek klasifikasi, karena mencari persamaan dari dua persamaan yang ada.
215
awal x0 = 0,5 m dengan kecepatan awal v0 = π m/s, carilah nilai φ dan a.
(
)....
(1) Dengan dan diketahui T = 1 sehingga . Substitusi ke (1) memberikan ( ) ( )..... (2) Kecepatan ( ) ( ) ( )..... (3) Pada t = 0 diketahui x0 = 0,5 dan v0 = π m/s. Substisuti t = 0 ke (2) diperoleh ( ) ( ) ( ) Dengan demikian = 0,5
216
Substistusi t = 0 ke (3) memberikan ( ) ( ) ( ) Dengan demikian =π Ruas kanan (4) dan (5) sama sehingga
Nilai tan φ positif di kuadran I dan III sehingga (kuadran 1) (kuadran III) disubstitusi ke (4) memberikan
217
( √ ) √
√
disubstitusikan ke (4) memberikan √
71.
Sebuah mobil bermassa M secara sederhana dapat dianggap sebagai benda di atas sebuah Y178 pegas dengan .1 tetapan k. Untuk mobil saja pegas mempunyai frekuensi alami f. Jika beberapa penumpang dengan
Jadi, ada dua penyelesaian untuk dan a, yaitu √ atau √ Diketahui : massa mobil = M Tetapan pegas = k Frekuensi = f Massa penumpang =m Ditanya : f2 = ........ Jawab : Periode pegas √ Frekuensi pegas
Pernyataan KPS aspek klasifikasi, karena mencari persamaan dari dua persamaan yang ada.
218
massa total m berada dalam mobil, frekuensi mobil menjadi f2. Dengan mengabaikan redaman yang muncul dalam sistem, tentukan f2 (nyatakan dalam f2, M, dan m).
√
√ Karena pegas mobil tetap, maka √ Untuk massa M, frekuensi f Untuk massa M + m, frekuensi f2 Jadi
√(
)
√
√ √ 72.
Sebuah bandul dengan panjang L, diberi simpangan Y179 kecil menjalani .1 gerak harmonik sederhana dengan periode 8 sekon. Suatu penghalang
Diketahui : panjang bandul = L T = 8 sekon Ditanya : t dari A ke A Penyelesaian : Strategi : Periode bandul T’,
Pernyataan KPS aspek observasi, karena disajikan gambar serta pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
219
dipasang tepat di bawah titik pusat bandul (Gambar 4.5),
sehingga hanya seperempat panjang bandul terbawah yang dapat mengayun ketika ayunan mengenai penghalang. Tentukan lama waktu yang diperlukan bandul dari A kembali lagi ke A.
ketika panjang bandul L’ = NO = L, dapat diperoleh dengan membandingkan periode (T = 8 s) ketika bandul mengayun dengan panjang bandul MA = L. Jawab : Lama waktu dari A kembali ke A (lihat gambar 4.5) adalah tA – O – B – O – A = tAO + tOB + tBO + tOA karena tOA = tAO dan tBO = tOB, maka tA – A = 2tAO + 2tOB ketika bergerak dari A ke O, panjang bandul = L dan periode = T sehingga tAO = T ketika bergerak dari O ke B panjang bandul L’
220
= L dan periode T’, sehingga tOB = T’ Mari hitung T’ dengan membandingkanny a dengan T. Dari rumus T =
√
diperoleh √ √
√
√
Dengan demikian ( ) ( ( (
) ) )
221
73.
Sebuah mobil bergerak menuruni suatu jalan yang miring (dengan sudut θ terhadap bidang horizontal) dengan percepatan a. Di dalam mobil terdapat sebuah bandul dengan panjang tali l dan massa m. Hitung Y183 periode osilasi bandul dalam mobil .1 ini. Nyatakan dalam l, a, g, dan θ.
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Diketahui : percepatan = a m/s2 Kemiringan jalan =θ Panjang tali bandul =l Massa bandul = m Ditanya : T = .... Jawab :
Analisis percepatan mobil (gambar 4.7) Mobil dipercepat terhadap tanah menuruni jalan miring dengan percepatan a, artinya amobil, tanah = a ke bawah bidang miring. Sebagai akibatnya bandul yang ada di dalam mobil
Bukan pernyataan KPS karena tidak memunculkan kata-kata yang tidak mengarahkan pada aspek KPS.
222
(kerangka acuan dipercepat) akan mengalami percepatan fiktif yang berlawanan dengan percepatan mobil. aaktif = -amobil, tanah afiktif = a berarah ke atas bidang miring seperti sebelumnya g’ = g + afiktif misalnya sudut antara g dan afiktif adalah maka sesuai rumus resultan (lihat gambar 4.7) g’= √ ..(*)
dalam gambar 4.7 tampak ( ) sehingga (
)
223
Substitusi ke (*) diperoleh g’= (
√ g’=
)
√
sekarang kita bisa menentukan periode bandul dengan rumus √ √√
D. Bagian Latihan Soal No
Kode
Pertanyaan
Z176. 1
Untuk suatu partikel yang melakukan gerak harmonik sederhana, dapatkah pasangan besaran berikut berada dalam arah yang sama
74.
1
2
3
Aspek KPS 4 5 6 7
8
9
10
Penyelesaian ( ) ( ) (kecepatan searah dengan simpangan)
Alasan
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pernyataan
Kesepakatan Ya Tidak
224
: a) Simpangan kecepatan; b) Simpangan percepatan; c) Kecepatan percepatan. Jelaskan
75.
Z176. 2
( ) (percepatan berlawanan arah dengan simpangan)
dan dan dan
Untuk partikel yang mengalami gerak harmonik sederhana, bagaimanakah besar kecepatan dan percepatan pada saat : a) Simpangan maksimum; b) Simpangan nol.
Kecepatan dan percepatan juga bisa searah.
a)
tersebut memerlukan penggunaan rumus yang merupakan asplikasi menerapkan konsep.
Simpanga
Pernyataan KPS n maksimum aspek hipotesis, karena defenisi (Simpangan tersebut harus maksimum = dibuktikan amplitude, melalui kecepatan pengamatan langsung. maksimum, percepatan maksimum)
76.
Z176.
Mengapa gaya pegas
Simpangan nol. (Kecepatan dan percepatan tetap) Karena benda pada
Pernyataan KPS
225
3
77.
Z185. 1
yang bekerja pada benda di ujung pegas menyebabkan benda mengalami gerak harmonik?
ujung pegas dipengaruhi oleh gravitasi dan gaya berat.
aspek hipotesis, karena defenisi tersebut harus dibuktikan melalui pengamatan langsung.
Grafik di samping menyatakan hubungan terhadap m dari percobaan getaran pegas A. T= periode getaran; m= massa beban. Jika dua pegas A identik disusun seri, tatapan pegas penggantinya adalah...
Jawab :
Pernyataan KPS aspek observasi, karena disajikan dan pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
√
Maka
Jawaban E
226
78.
Z185. 2
79. Z185. 3
a. 2N/m b. 2 N/m c. 4 N/m d. 4 N/m e. 8 N/m Seutas pegas homogen dengan tetapan gaya k memiliki frekuensi f ketika ujungnya diberi beban m, pegas itu kemudian dipotong menjadu 2 dan sama panjang. Salah satu potongan diambil dan ujungnya diberi beban m. a) Berapakan tetapan gaya potongan pegas itu? b) Jika potongan pegas digetarkan, berapakah frekuensinya? Bagaimanakah dengan periode getaran pegas jika :
a) ) ⁄
√ √
)
√
Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan.Serta menggunakan kata tanya serta tanda tanya.
Pernyataan KPS aspek mengajukan
227
a) Amplitudo digandakan; b) Massa beban digandakan; c) Tetapan pegas digandakan;
80.
Z187. 1
Sebuah massa 100 g dihubungkan pada sebuah pegas yang bergerak pada suatu meja horizontal licin dalam gerak harmonik sederhana dengan amplitude 16 cm dan periode 2 s. Anggap massa dibebaskan dari keadaan diam pada t=0 s dan x=-16 cm, persamaan gerak osilasi massa pada peristiwa tersebut adalah A. x (t) = 16 cos ( )
)
√
)
√
Diket: Massa = 100 gram Amplitudo = 16 cm Periode = 2 s t=0 x = -16 Ditanya: Persamaan gerak osilasi Jawab: X(t) = A cos Jawaban B
pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan.Serta menggunakan kata tanya serta tanda tanya. Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
228
81.
Z187. 2
B. x (t) = -16 cos ( ) C. x (t) = 16 cos ( ) D. x (t) = -16 cos ( ) E. x (t) = -16 cos ( ) Persamaan gerak suatu benda yang menampilkan gerak harmonic sederhana diberikan oleh x = 3 sin dengan x adalah simpangan dalam meter dan t dalam sekon. Saat t = 1, kelajuan benda adalah A. √
Diketahui persamaan simpangan yakni, x = 3 sin (π/6)t dalam meter Ditanya &
penyelesaian: Kelajuan saat t = 1
B.
√
C.
√
D.
√
Simpangan x =
E.
√
A.sin ωt,
sekon
diturunkan
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
229
menjadi, Kecepatan v = ω.A.cos ωt Sehingga, x = 3 sin (π/6)t menjadi v = (π/6).(3).cos (π/6)t Persamaan kecepatan v = π/2.cos (π/6)t Saat t = 1, v = π/2.cos [(π/6) x 1] v = π/2.cos (π/6) v = (π/2)(√3/2) Kelajuan saat t = 1 adalah v = π√3 / 4 (Tidak ada jawaban) 82.
Z187. 3
Perpindahan sebuah partikel yang sedang
Pembahasan :
Pernyataan KPS
230
bergerak harmonic sederhana diberikan oleh x= 5 sin 2t, dengan x dalam sentimeter dan waktu t dalam sekon. Jika periode gerakan adalah T, percepatan partikel pada t= s adalah A. -17,3 cm/s B. -10,0 cm/s C. -6,2 cm/s D. 10,0 cm/s E. 17,3 cm/s
Diketahui: X = 5 sin 2t t = T/6
Pola persamaan simpangan gerak harmoni diatas adalah: Y = A Sin ωt ω = 2π/ T
Sehingga: Y= X A=5 ω=2⇒T= 2π/ω ⇒ T =
aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
231
2π/2 ⇒ T = π
Maka, percepatan partikel pada saat t = T/6 adalah:
83.
Z187. 4
Sebuah partikel yang melakukan gerak osilasi berada pada posisi dan gerak kea rah seperti ditunujukan pada gambar. Jika amplitude dan frekuensi osilasi adalah 4 cm dan 2 Hz, maka 1 sekon setelah
a = - A ω² sin ωt a = - 5 x 2² x sin 2π/T . T/6 a = - 20 sin 2π/6 a = - 20 x sin 60° a = - 20 x 1/2 √3 a = - 10√3 m/s² (a) -17,3 cm/s e) x = 0 cm dan Pernyataan KPS
aspek observasi, karena terdapat pernyataan Y = A sin wt “perhatikan = A sin (2 phi f) t gambar” = 0,04 sin (2 phi 2) pernyataan tersebut 1 membutuhkan bergerak ke kiri
232
84.
Z188. 5
itu partikel sdang berada di.. A. x= -2 cm dan bergerak ke kiri B. x= -2 cm dan bergerak ke kanan C. x= 2 cm dan bergerak ke kiri D. x= 0 cm dan bergerak ke kanan E. x = 0 cm dan bergerak ke kiri Sebuah partikel bergerak harmonic sederhana memiliki kecepatan 5,0 cm/s tiga sekon (3,0s) setelah melalui titik seimbangnya. Jika periode 9,0 s, kecepatan partikel itu saat ia melewati posisi keseimbangan adalah A. 6,6 cm/s
= 0,04 sin 4 phi = 0,04 x 0
indra penglihatan.
= 0 m dari posisi setimbang
e.10,0 cm/s 2π/T = 2π/9 pers kec v(t) = Aω cos (ωt) cari A saat t = 3 5 = A(2π/9) cos ((2π/9) 3 )
Pernyataan KPS aspek interpretasi, karena menyimpulkan.
233
B. C. D. E.
5 = 2π/9 A (-0.5)
7,5 cm/s 8,0 cm/s 9,6 cm/s 10,0 cm/s
A = 45/π ,ambil nilai positif (krn tdak dijelaskan arah kec saat 3 s ) kec di titik setimbang = kec max
85.
Z188. 6
Grafik di bawah ini menggambarkan variasi percepatan a terhadap perpindahan x dari sebuah partikel yang menempuh gerak harmonik sederhana.
v = Aω v = 45/π x 2π/9 v = 10 cm/s a = - ω² x 2,42 = - ω² · (0,02) ω = 11 2πf = 11 f = 11/(2π) ≈ 1,75 Hz (a)
Pernyataan KPS aspek observasi, karena terdapat gambar dan pernyataan yang membutuhkan indra penglihatan.
234
Frekuensi getaran harmonik sederhana itu adalah A. 1,75 Hz B. 2,15 Hz C. 4,75 Hz D. 8,25 Hz E. 14,41 Hz Persamaan yang menampilkan gerak harmonic partikel sepanjang sumbu x diberikan oleh
86.
Z188. 7
)
√
Periode getaran adalah... A. B. C. D.
√ √ √ √
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
√
87.
Z188. 8
E. Sebuah bola bermassa m dan berjari-jari r terletak pada dasar
Benda yang bergerak di dalam permukaan
Pernyataan KPS aspek observasi,
235
sebuah permukaan setengah bola yang licin dan berjari-jari R (R > r) seperti tampak pada gambar disamping.
Jika bola diberi simpangan kecil dan dilepaskan maka bola akan meluncur boalkbaik di sekitar dasar permukaan setengah bola. Frekuensi sudut dari osilasi bola adalah A.
√
B.
√
C.
√
D.
√
E.
√
melingkar akan mendapat gaya normal dari permukaan. N=mg Benda yang bergerak di dalam permukaan melingkar melakukan gerak melingkar. Benda yang bergerak melingkar memilik gaya sentripetal Fs = m ω² (R r) terhad ap pusat bola Gaya sentripetal sama dengan gaya normal Fs = N m ω² (R - r) = m g ω² (R - r) = g ω² = g / (R - r) ω = √(g / (R - r))
karena terdapat gambar dan pernyataan yang membutuhkan indra penglihatan.
236
88.
Z189. 9
Sebuah pegas dengan konstanta pegas k dan sebuah balok bermassa m membentuk system getaran harmonic horizontal tanpa gesekan. Kemudian pegas ditarik sejauh x dari titik seimbang dan dilepaskan. Jika massa pegas diabaikan, maka pernyataan berikut yang benar adalah.. (1) Pegas bergetar dengan periode tetap (2) Energy mekanik total bergantung pada waktu (3) Percepatan getaran bergantung pada x (4) Frekuensi getaran bergantung pada k dan m. A. (1),(2), dan (3)
E (1), (2), (3) dan (4) benar
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
237
89.
Z189. 10
benar B. (1) dan (3) benar C. (2) dan (4) benar D. Hanya (4) benar E. (1), (2), (3) dan (4) benar Sebuah bandul sederhana periodenya T panjang tali l, supaya periodenya menjadi ½ T maka perubahan panjang tali adalah… A.
T1 : T2 = 2π.√(l1/g) : 2π. √(l2/g) T : 1/2.T = √(l1/g) : √(2/g) 1 : 1/2 = √(1/g) : √(2/g) 1 : 1/4 = l1/g : l2/g 1 : 1/4 = l : l2 l2 = 1/4.l (C)
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
Ketika bandul
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena
B. C. D. E.
90. Z189. 11
Sebuah ayunan sederhana dengan panjang l digantungkan pada langit-langit sebuah
bergerak dipercepat ke atas
238
elevator yang sedang dipercepat ke atas dengan percepatan tetap a. untuk osilasi kecil, periode (T) dari ayunan adalah…
dengan percepatan a, maka pada bandul akan muncul gaya reaksi yang
A. T=2 √
arahnya ke bawah B. T=2 √ C. T=2 √
pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
D. √
(
)
(
)
E. √
Percepatan total bandul : T=2 √
91. Z189. 12
Sebuah system bandul sederhana dan sebuah system beban-pegas ditempatkan dalam sebuah lift. Kedua system dibuat bergetar,
Rumus periode bandul : T = 2π√l/g Rumus periode pegas : T = 2π√m/k
Pernyataan KPS aspek klasifikasi, karena mencari persamaan dari
239
92.
Z190. 13
bandul dengan periode Tb sedang pegas dengan periode Tp. ketika lift bergetar ke atas pada percepatan tetap.. A. Tp dan Tb keduanya tidak berubah B. Tp dan Tb bertambah C. Tp dan Tb berkurang D. Tp tidak berubah tetapi Tb berkurang E. Tp berubah tetapi Tb tidak berubah Sebuah bandul sederhana bergantung pada atap sebuah elevator. Ketika elevator dalam keadaan diam, frekuensi getaran bandul adalah f. Pernyataan yang benar mengenai bandul
Periode pegas dan bandul berbanding terbalik dengan akar gravitasi, ketika lift bergerak ke atas, percepatannya ditambah percepatan gravitasi jadi periode berkurang (C)
1. Jika elevator bergerak ke atas dengan percepatan a maka bandul akan mendapat tambahan percepatan sebesar a sehingga percepatannya semakin besar.
dua persamaan yang ada.
Pernyataan KPS aspek klasifikasi, karena mencari persamaan dari dua persamaan yang ada.
240
sederhana tersebut adalah...... (1) Jika elevator sedang bergerak ke atas dengan percepatan tetap maka frekuensi getaran bandul > f. (2) Jika elevator sedang bergerak ke atas dengan kecepatan tetap maka frekuensi getaran bandul =f (3) Jika elevator sedang bergerak ke bawah dengan percepatan tetap maka frekuensi getaran bandul
Jika percepatan besar maka frekuensi besar (f sebanding √g) (benar) 2. Jika elevator bergerak ke atas dengan kecepatan tetap maka tidak ada pertambahan percepatan sehingga frekuensi tetap (benar) 3. Jika elevator bergerak kebawah maka percepatan bandul berkurang sebesar (g - a) sehingga frekuensipun berkurang (benar) 4. Jika tali elevator terputus dan elevator jatuh bebas maka percepatan elevator a = g sehingga
241
93.
Z190. 14
(4) Jika tali elevator terputus dan elevator jauh bebas maka frekuensi getaran bandul =f A. (1), (2), dan (3) benar B. (1) dan (3) benar C. (2) dan (4) benar D. Hanya (4) yang benar E. Semuanya benar Sebuah ayunan sederhana dibawa oleh seseorang yang berdiri pada sebuah tangga berjalan yang memiliki kemiringan 30o terhadap bidang datar. Saat tangga dalam keadaan diam, ayunan memiliki periode 2 s. Jika tangga kemudian
percepatan bandul (a - g = g - g = 0), sehingga bandul tidak berayun. (salah) a) 1,2 dan 3 benar
Diketahui : ΣF = m a N - w = m a sin Φ m g' - m g = m a sin Φ g' - g = a sin Φ g' = g + a sin Φ Ditanya : T' = ?
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep
242
muali berjalan dengan percepatan ke atas searah kemiringan tangga sebesar 2 m/s2 maka periode ayunan sekitar... A. 1,64 s B. 1,89 s C. 2 s D. 2,11 s E. 2,36 s
Jawab : pada saat ayunan dalam keadaan diam, T = 2π √(L/g)
sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
jika panjang tali tetap, maka jika percepatan gravitasi seolaholah berubah menjadi g', T'/T = √(g/g') T'/T = √(g/(g + a sin Φ)) T'/2 = √(9.8/(9.8 + 2 sin 30))
94. Z190. 15
Dua susunan pegas ditunjukan pada gambar di bawah ini. Jika kedua susunan pegas (II) adalah....
T' = 1.89 detik Kp = 2k
Kt =
Pernyataan KPS aspek observasi, karena terdapat gambar dan
243
Kt = √ √
95.
Z190. 1
A. 1 : 2 B. 2 : 1 C. 2 : 3 D. 3 : 2 E. 3 : 4 Suatu benda bermassa 0,1 kg melakukan gerak harmonik dengan amplitudo 10 mm dan periode sekon. Hitung : (a) Kecepatan maksimum; (b) Gaya maksimum yang bekerja pada benda.
Jawaban D (a) Kecepatan maksimum; Persamaan simpangan y = A sin ωt diturunkan menjadi persamaan kecepatan v = ωA cos ωt
pernyataan yang membutuhkan indra penglihatan.
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep
244
Nilai kecepatan v akan maksimum saat cos ωt = 1 sehingga kecepatan maksimumnya adalah v = ωA
(b)
Gaya
maksimum
yang
bekerja
pada
benda. F=ma F = m (A ω² sin(ωt)) jika diminta gaya maksimum, berarti saat a maximum ,yaitu saat nilai sin ωt nya = 1 F = m (A ω²)
yang baru.
245
F = m ( A (2π/T)²) masukkan angka yg diketahui, jgn lupa dlm satuan SI semua
96.
Z191. 2
Sebuah partikel bergerak harmonik sederhana. Persamaan simpangannya dinyatakan sebagai y = 6 sin 0,2t, dengan t dalam sekon dan y dalam cm. Hitung : (a) Amplitudo, periode, dan frekuensi gerak; (b) Persamaan kecepatan, dan percepatannya; (c) Simpangan, kecepatan, dan percepatan saat t = 2,5π sekon.
(a)
Amplitudo
Pernyataan KPS , periode, dan aspek menerapkan frekuensi gerak; konsep, karena Amplitudo A = pembaca 6 cm diharuskan ⇔ Frekuensi sudut memahami konsep ω = 0,2 rad/s, dan sebelumnya, ω = 2π/T kemudian ⇔ maka periode T menerapkannya = 2π / ω ⇒ T = 2π pada konsep / 0,2 yang baru. Periode T = 10π
246
sekon ⇔ Frekuensi = 1 / T ⇒ f = 1 / 10π Frekuensi = 0,1/π Hz
(b)
Persamaan
kecepatan,
dan
percepatannya; ⇒ v = y' ⇒ v = ωA cos ωt ⇔ v = (0,2)(6) cos 0,2t ⇔ v = 1,2 cos 0,2t
[dalam
cm/s] persamaan percepatan⇒ a = v' ⇒ a = - ω²A sin ωt
247
⇔ a = - (0,2)²(6) sin 0,2t ⇔ a = - 0,24 sin 0,2t
[dalam
cm/s²]
(c)
Simpanga
n, kecepatan, dan percepatan saat t = 2,5π sekon. ⇔ y = 6 sin 0,2(2,5π) ⇔ y = 6 sin π/2 ⇔y=6x1 ⇔ jadi simpangan pada t = 2,5π sekon adalah y = 6 cm kecepatan pada t = 2,5π sekon ⇔ v = 1,2 cos 0,2(2,5π)
248
⇔ v = 1,2 cos (π/2) ⇔ v = 1,2 x 0 ⇔ jadi kecepatan pada t = 2,5π sekon adalah v = 0 cm/s
97.
Z191. 3
Sebuah partikel bergerak harmonik sederhana dengan frekuensi 100 Hz dan amplitudo 3 x 10-4 m. (a) Hitung kecepatan dan percepatan di titik seimbang. (b) Hitung kecepatan
percepatan pada t = 2,5π sekon ⇔ a = - 0,24 sin 0,2(2,5π) ⇔ a = - 0,24 sin (π/2) ⇔ a = - 0,24 x 1 ⇔ jadi percepatan pada t = 2,5π sekon adalah 0,24 cm/s² Diketahui: f = 100 Hz dan A = 0,0003 Saya akan coba jawab langsung pertanyaan dari a sampai c. Persaman
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami
249
dan percepatan pada simpangan maksimum. (c) Tentukan persamaan simpangan, kecepatan, dan percepatan sebagai fungsi waktu.
simpangan: Y = A sin ωt Persamaan kecepatan: v = Aω cos ωt Persamaan percepatan: a = Aω² sin ωt Untuk kecepatan maksimum diperoleh jika cos ωt = 1, sehingga: v=Aω ⇒ω= 2πf v = 0,0003 x 2 x 3,14 x 100 v = 0,1884 m/s Untuk percepatan maksimum diperoleh jika ωt = 1, sehingga: a = -Aω² sin 1 a = -0,0003 x (628)² x 0,017 a = -0,0003 x 394384 x 0,017
konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
250
a = -2,06 m/s² untuk menghitung kecepatan dan percepatan di titik seimbang, diperlukan t. t = 1/f t = 1/100 t = 0,01 Kecepatan: v = Aω cos ωt v = 0,0003 x 628 x cos 6,28 v = 0,187 m/s
98. Z191. 4
Suatu benda mengalami suatu gerak harmonik sederhana dengan periode sekon dan amplitudo 0,60 m. pad t = 0
Percepatan: a = -Aω² sin ωt a = -0,0003 x (628)² x sin 6,28 a = -12,94 m/s² Diket: T= A = 0,06 m t=0 y=0
Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban
251
benda ada di y = 0. Berapa jauh benda dari posisi keseimbangannya ketika t = s?
99.
Z191. 5
Suatu benda mengalami gerak harmonik sederhana dengan periode T = 0,500 s dan amplitudo A. benda mula-mula ada di y = 0 dan memiliki kecepatan dalam arah positif. Hitung waktu yang diperlukan benda untuk pergi dari y = 0 sampai ke y = 0,8A.
Ditanya: x ketika t = Jawab: 0,57 m
s
Maka waktu yang dibutuhkan dari simpangan 0 – 0,8 :
dari pertanyaan ini berupa penjelasan.Serta menggunakan kata tanya “berapa” serta tanda tanya. Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
252
100.
Z191. 6
Sebuah balok yang dihubungkan ke ujung sebuah pegas mengalami gerak harmonik sederhana dan perpindahannya (simpangannya) dinyatakan oleh x = 0,2 sin (15t + 0,2) m. Tentukan : (a) Percepatan balok ketika x = 0,08 m; (b) Waktu paling singkat di mana x = +0,1 m dan kecepatan v < 0. (perhatikan
Matematis :
( ) negatif jika ( ) negatif atau ( ) berada dalam kuadran II (antara dan rad) Pers. Simpangan )
(
( ) ( )
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
253
waktu t harus positif) Matematis : ( ) ( negatif jika ) negatif atau ( ) berada dalam kuadran II (antara dan rad)
(
) )
(
( ) ( ) (
)
⁄ 101.
Z191. 7
Sebuah balok yang dihubungkan ke ujung
⁄ Jawaban tidak ditemukan
Pernyataan KPS
254
sebuah pegas ketika bergerak akan melakukan gerak harmonik sederhana. Pada t = 0, balok dilepaskan dari posisi x = +A. periode adalah T. (a) Jika persamaan umum simpangan adalah ( ), tentukan dahulu sudut fase , kemudian persamaan simpangannya (b) Pada posisi dan selang waktu apakah selama siklus pertamanya kondisi-kondisi berikut terjadi : (i) | | , dengan adalah laju maksimum;
aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
255
(ii) | |
102.
Z191. 8
, dengan adalah besar percepatan maksimum? Nyatakan jawaban anda dalam A dan T. Sebuah partikel dengan massa 10-3 kg bergerak harmonik sederhana dengan amplitudo 2 x 10-4 m. Percepatan partikel pada saat simpangan maksimum adalah 8,0 x 10-3 m/s2. Hitunglah : (a) Frekuensi getaran; (b) Kecepatan partikel ketika: (i) Melalui titik keseimbangan (ii) Simpangannya 1,2 x 10-4 m.
Diket: m = 10-3 kg A = 2 x 10-4 m a = 8 x 10-3 m/s2 Ditanya: a. f b. i. v ii. y Jawab: a. (
)
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
256
√ √
√
103.
Z192. 9
Sebuah partikel melakukan gerak harmonik sederhana di sekitar y = 0 dengan frekuensi sudut 2 rad/s. Tentukan amplitudo gerak ketika kecepatan memiliki nilai 8,0 cm/s dan sekon kemudian memiliki nilai -6,0 cm/s.
√ Diket : , T= v1 = 8 cm/s v1 = -6 cm/s Ditanya: Amplitudo Jawab:
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep
257
yang baru.
= 4 cm
= -3 cm
104.
Z192. 10
Sebuah partikel bergerak harmonik dengan amplitudo 10 cm dan periode 0,1π sekon. Jika pada saat t = sekon, simpangan partikel adalah 5 cm, tentukan sudut fase awal partikel tersebut (ada dua kemungkinan jawaban)
Persamaan simpangan GHS: y = A sin (ωt + θo) 5 = 10 sin (2πt/T + θo) 0,5 = sin (2π.(7π/30)/0,1π + θo) 0,5 = sin (14π/3 +
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep
258
θo)
Kemungkinan 1: 14π/3 + θo = π/6 alias 30° (kuadran I) θo = π/6 - 28π/6 = -27π/6 = -4½π = 2.(2π) - ½π = -½π = 3π/2 (-4½π = -810° letaknya berimpit dengan - ½π = 90°. Sudut -90° letaknya berimpit dengan 270° = 3π/2 <---manfaatkan pengetahuan Anda
yang baru.
259
di trigonometri)
Kemungkinan 2: 14π/3 + θo = 5π/6 alias 150° (kuadran II) θo = 5π/6 - 28π/6 = -23π/6 = -1.(2π) 11π/6 = -11π/6 = π/6 105.
Z192. 11
Sebuah pegas memiliki tetapan 8 N/m. Berapakah massa benda yang digantungkan pada pegas supaya periodenya 1 sekon? (g = 9,8 m/s2 dan ambil π2 = 9,8).
Periode pegas dapat dirumuskan sebagai berikut :
Diketahui : k = 8 N/m T=1s Maka
Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan.Serta menggunakan kata tanya “berapakah”
260
serta tanda tanya. 106.
Z192. 12
107.
Z192. 13
Sebuah pegas dengan panjang 20 cm digantung vertikal. Kemudian ujung bawahnya diberi beban 200 g sehingga panjangnya bertambah 10 cm. Beban ditarik 5 cm ke bawah kemudian dilepas sehingga beban bergerak harmonik sederhana. Jika g = 10 m/s2 tentukan frekuensi gerak harmonik sederhana tersebut. Sebuah perangkat lunak dari peralatan elektronik akan dihancurkan dengan menggunakan getaran pada frekuensi lebih besar dari 10. Perangkat lunak ini
√ √
f = 1/(2π)√(k/m) 10 = 1/(2π)√(4k/5)
k = 500π² N/m
jadi konstanta
Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan.Serta menggunakan kata tanya serta tanda tanya.
Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan
261
108.
Z192. 14
diangkut dalam suatu kotak yang ditopang oleh empat buah pegas. Massa total perangkat lunak dan kotak adalah 5 kg. Berapakah konstanta gaya k yang akan anda rekomendasikan untuk tiap pegas itu? Sebuah mobil balap yang memiliki berat 16000 N ditopang oleh empat buah pegas. Tiap pegas memiliki tetapan gaya 7,00 x 104 N/m. Berat pembalap 800 N. (a) Berapa jauh tiap pegas tersebut akan ditekan jika berat total mobil berikut penumpangnya tersebut merata pada tiap pegas? (b) Berapakah frekuensi getaran pegas mobil?
pegas minimum untuk tiap pegas sekitar k = 4934.8 N/m
(a) jauh
Berapa tiap
pegas
tersebut
akan
ditekan jika berat total mobil berikut penumpangnya
tersebut
merata
pada tiap pegas? w = mg --> m = 2/g = 16800 / 10 = 1680 kg
ini berupa penjelasan.Serta menggunakan kata tanya “berapakah” serta tanda tanya. Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan.Serta menggunakan kata tanya “berapakah” serta tanda tanya.
262
(c) Berapa waktu yang diperlukan pegas tersebut untuk bergetar sebanyak tiga kali?
keempat pegas tersusun paralel kp = 4k = 4 (7×10^4 N/m) = 28×10^4 N/m
(b)
Berapakah
frekuensi
getaran
pegas mobil? f = 1/2π √(k/m) ..= 1/2π √(28×10^4 / 1680) ..≈ 2,05 Hz
(c)
Berapa
waktu
yang
diperlukan
pegas
tersebut
untuk
263
bergetar sebanyak tiga kali? T = 1/f = 1/(2,05) = 0,487 s
109.
Z192. 15
Periode sebuah bandul sederhana adalah 3 sekon. Tentukan periode bandul tersebut jika panjang bandul : (a) Ditambah 60%; (b) Dikurang 60% dari panjang semula.
untuk 3 kali getaran t = 3 T = 3 (0,487) ≈ 1,461 s (a) Ditambah 60%; sehingga T' = 2π√(ℓ'/g) T = 2π√(ℓ/g)
T' = 3 √(1,6 ℓ/ℓ) = 3 √1,6 ≈ 3,795 s.
(b)
Dikurang
60% dari panjang semula. Jika ℓ dikurangi
Pernyataan KPS aspek klasifikasi, karena mencari persamaan dari dua persamaan yang ada.
264
60%, maka ℓ' = ℓ 0,6 ℓ = 0,4 ℓ sehingga T' = 2π√(ℓ'/g) T = 2π√(ℓ/g) T'/3= √(ℓ'/ℓ)
110.
Z192. 16
Sebuah bandul diberi simpangan θ derajat dan berayun dengan periode T detik. Apa yang terjadi dengan periode ayun bandul tersebut jika diberi simpangan 2θ derajat (dimana θ < 5o)?
T' = 3 √(0,4 ℓ/ℓ) = 3 √0,4 ≈ 1,897 s Periode merupakan waktu yang diperlukan benda untuk melakukan 1 putaran.. dengan rumus T = n/t... jika simpangan 1 teta derajat = T detik... maka simpangan 2 teta derajat adalah 2T T = simpangan 2 teta derajat / simpangan 1 teta derajat T = 2T
Pernyataan KPS aspek mengajukan pertanyaan, karena jawaban dari pertanyaan ini berupa penjelasan.Serta menggunakan kata tanya “apa” serta tanda tanya.
265
111.
Z192. 17
112.
Z192. 18
Dua pegas dengan konstanta pegas k1 dam k2 dihubungkan seri dan ujungnya diberi beban. Ketika digetarkan periodenya adalah T. Jika peags pertama (k1) dipotong dan selanjutnya sistem ini dihubungkan seri dengan pegas kedua (k2), dan ujungnya diberi beban. Berapa periodenya sekarang jika beba digetarkan. Pada susunan pegas A, B, C, dan D di bawah ini, tentukan nilai perbandingan.
√
⁄
Pertanyaan kurang jelas
Pernyataan KPS aspek klasifikasi, karena mencari persamaan dari dua persamaan yang ada.
Pernyataan KPS aspek klasifikasi, karena mencari perbandingan dari 4 rangkaian pegas.
266
113.
Z193. 19
(a) Antara A dan B (b) Antara C dan D Pengisap bermassa 400 gram dalam sebuah kompresor bergerak naik-turun melalui suatu jarak total 80 mm. Hitung gaya maksimum pada pengisap ketika melakukan 10 siklus per sekon. (π2 = 10).
√ ( (
)
Pernyataan KPS aspek menerapkan konsep, karena pembaca ) diharuskan memahami konsep sebelumnya, kemudian menerapkannya pada konsep yang baru.
267
114.
Z193. 20
Pegas-pegas keempat roda sebuah mobil bergetar naik-turun dengan periode √ s ketika melalui suatu lubang di jalanan. Massa mobil dan pengemudi adalah 300 kg. Jika pengemudi sekarang menaikkan beberapa temannya, sehingga massa total adalah 600 kg, berapakah periode mobil pada pegaspegasnya ketika melalui lubang?
M1 = 300
Pernyataan KPS aspek kg......T1 = √2 s m2 = 600 kg......T2 menerapkan konsep, karena = …. pembaca ___? diharuskan memahami konsep T = 2π √(m/k) sebelumnya, kemudian T sebanding menerapkannya dengan √m pada konsep Jika m men jafi yang baru. 600/300 = 2 kali, maka T menjadi √2 kali semuls, alias T2 = √2 (√2 s) = 2
268
s..<-- jawaban
atsu gunakan perbandingan T2/T1 = 2π √(m2/k)/.2π √(m1/k) T2 /T1= √(m2/m1) T2 = √(m2/m1) T1
115. Z193. 21
Dua pegas identik digantung pada titiktitik tetap. Pegas pertama memiliki tetapan k dan pegas lain 2k. Sebuah beban
= √(600/300) × √2 = √2 × √2 =2s Pegas I √
Pernyataan KPS aspek klasifikasi, karena mencari perbedaan dari
269
bermassa 4M dihubungkan ke ujung bawah pegas pertama dan beban bermassa M ke ujung bahwa pegas kedua. Beban diberi simpangan kecil untuk menghasilkan getaran harmonik dengan amplitudo sama untuk setiap beban. Hitung perbandingan frekuensi beban bermassa 4M terhadap beban bermassa M.
pertanyaan yang ada.
√ Pegas II √ √ Maka √ √
√ √
√
Jadi f1:f2 = 1:2√ 116. Z193. 22
Sebuah sistem bandul sederhana mempunyai panjang tali L berada dalam medan gravitasi g. Beban yang digunakan mempunyai massa m dan dapat
Diket: panjang tali = L gravitasi = g massa = m Ditanya: h dan T
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra
270
dianggap berbentuk massa titik. Pada posisi vertikal di bawah titik O terdapat sebuah paku berjarak L/2 dari O. Akibat paku ini, ayunan bandul berubah arah seperti ditunjukan pada gambar.
Sudut simpangan mula-mula θ0 dipilih sedemikan rupa sehingga ketinggian maksimum (titik A) massa m relatif terhadap titik terendah (titik B) adalah (a) Berapa ketinggian h2 dari titik C
penglihatan.
271
117.
Z193. 23
(titik C adalah posisi simpangan maksimum) (b) Hitung periode osilasi sistem (yaitu gerak dari A – B – C – B – A) Sebuah terowongan dibuat dengan mengebor Bumi secara vertikal dari suatu permukaan sampai menembus Bumi pada permukaan lainnya. Tetapi pengeboran tidak melalui pusat bumi (lihat gambar).
Tunjukan bahwa gerak sebuah partikel yang
Diket: Gravitasi = g Jari-jari bumi = R Massa = m Ditanya: Tidak jelas apa yang ditanyakan
Pernyataan KPS aspek observasi, karena pernyataan ini membutuhkan indra penglihatan.
272
dijatuhkan melalui terowongan adalah gerak harmonik itu. Anggap percepatan gravitasi di permukaan bumi adalah g, jari-jari bumi adalah R, dan massa adalah M.
Keterangan Aspek KPS
Keterangan pengkodean
1 : Observasi
W : Pengkodean untuk penjelasan materi
2 : Klasifikasi
X : Pengkodean untuk kegiatan siswa
3 : Interpretasi
Y : Pengkodean untuk contoh soal
4 : Prediksi
Z : Pengkodean untuk latihan soal
5 : Mengajukan Pertanyaan 6 : Berhipotesis 7 : Merencanakan Percobaan 8 : Menggunakan Alat/Bahan 9 : Menerapkan Konsep 10 : Berkomunikasi
273
C. Frekuensi dan Persentase Kemunculan Aspek KPS Lampiran C.1 Jumlah Kemunculan Indikator KPS pada Buku Ajar. Lampiran C.2 Persentase Kemunculan Indikator KPS pada Buku Ajar.
274
Lampiran C.1 Jumlah Kemunculan Indikator KPS pada Buku Ajar . No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Aspek Keterampilan Proses Sains (KPS) Observasi Klasifikasi Interpretasi Prediksi Mengajukan Pertanyaan Berhipotesis Merencanakan Percobaan Menggunakan Alat dan Bahan Menerapkan Konsep Berkomunikasi Bukan Aspek KPS Jumlah
Buku A 40 12 37 2 14 12 3 6 22 2 5 155
Buku B 21 10 21 0 13 8 3 2 32 4 3 117
275
Lampiran C.2 Persentase Kemunculan Indikator KPS pada Buku Ajar.
No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Aspek Keterampilan Proses Sains (KPS) Observasi Klasifikasi Interpretasi Prediksi Mengajukan Pertanyaan Berhipotesis Merencanakan Percobaan Menggunakan Alat dan Bahan Menerapkan Konsep Berkomunikasi Bukan Aspek KPS Jumlah
Buku A (%) Buku B (%) 25.81 7.74 23.87 1.29 9.03 7.74 1.94 3.87 14.19 1.29 3.23 100
17.95 8.55 17.95 0.00 11.11 6.84 2.56 1.71 27.35 3.42 2.56 100
276
D. Penentuan Koefisien Kesepakatan Pengamat Lampiran D.1 Rekapitulasi Kesepakatan pada Buku A Lampiran D.2 Rekapitulasi Kesepakatan pada Buku B Lampiran D.3 Perhitungan Koefisien Kesepakatan (KK)
277
Lampiran D.1 Rekapitulasi Kesepakatan pada Buku A NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
Aspek KPS yang Muncul Observasi Observasi Observasi Mengajukan Pertanyaan Mengajukan Pertanyaan Mengajukan Pertanyaan Menerapkan Konsep Klasifikasi Mengajukan Pertanyaan Menerapkan Konsep Mengajukan Pertanyaan Berhipotesis Interpretasi Interpretasi Interpretasi Observasi Interpretasi Menerapkan Konsep Interpretasi Interpretasi Berhipotesis Menerapkan Konsep Klasifikasi Klasifikasi Observasi Prediksi Interpretasi Interpretasi Berhipotesis Menerapkan Konsep Interpretasi Interpretasi Interpretasi Klasifikasi Mengajukan Pertanyaan Interpretasi Interpretasi -
P.1 Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Tidak Ya Ya Ya Ya Tidak Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya
P.2 Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Tidak
Sel.No 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 2 2 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3
278
39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81
Interpretasi Interpretasi Interpretasi Interpretasi Interpretasi Interpretasi Interpretasi Interpretasi Berhipotesis Menerapkan Konsep Klasifikasi Interpretasi Interpretasi Interpretasi Interpretasi Berhipotesis Berhipotesis Menerapkan Konsep Interpretasi Interpretasi Interpretasi Interpretasi Interpretasi Interpretasi Interpretasi Interpretasi Interpretasi Klasifikasi Klasifikasi Berkomunikasi Observasi Observasi Berhipotesis Menggunakan Alat dan Bahan Mengajukan Pertanyaan Berhipotesis Interpretasi Berhipotesis Menerapkan Konsep Menerapkan Konsep Menerapkan Konsep Interpretasi
Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Ya Tidak Ya Ya
Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Tidak Ya Tidak Tidak Ya Ya Ya Ya Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak Ya Tidak Tidak Ya Tidak Ya Ya Tidak Ya Ya Ya
1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 1 3 3 1 1 1 1 3 3 3 3 3 1 3 3 1 3 1 2 3 2 1 1
279
82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124
Merencanakan Percobaan Observasi Observasi Menerapkan Konsep Observasi Menggunakan Alat dan Bahan Menggunakan Alat dan Bahan Interpretasi Mengajukan Pertanyaan Merencanakan Percobaan Merencanakan Percobaan Menggunakan Alat dan Bahan Menerapkan Konsep Menggunakan Alat dan Bahan Menggunakan Alat dan Bahan Mengajukan Pertanyaan Menerapkan Konsep Observasi Observasi Klasifikasi Klasifikasi Observasi Berhipotesis Klasifikasi Mengajukan Pertanyaan Observasi Klasifikasi Menerapkan Konsep Mengajukan Pertanyaan Berhipotesis Observasi Observasi Observasi Observasi Observasi Observasi Observasi Mengajukan Pertanyaan Prediksi Observasi
Ya Tidak Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Tidak Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Ya Ya
Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya
1 2 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 3 1 2 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1
280
125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155
Observasi Menerapkan Konsep Menerapkan Konsep Observasi Observasi Observasi Observasi Observasi Observasi Observasi Observasi Observasi Observasi Observasi Berhipotesis Prediksi Prediksi Observasi Observasi Klasifikasi Klasifikasi Klasifikasi Menerapkan Konsep Menerapkan Konsep Menerapkan Konsep Menerapkan Konsep Menerapkan Konsep Mengajukan Pertanyaan Observasi Observasi Observasi
Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Ya Ya
Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Tidak Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1
281
Lampiran D.2 Rekapitulasi Kesepakatan pada Buku B NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
Aspek KPS yang Muncul Menerapkan Konsep Observasi Berhipotesis Mengajukan Pertanyaan Berkomunikasi Observasi Interpretasi Interpretasi Interpretasi Observasi Observasi Interpretasi Observasi Interpretasi Interpretasi Mengajukan Pertanyaan Menerapkan Konsep Klasifikasi Interpretasi Interpretasi Interpretasi Observasi Observasi Menerapkan Konsep Interpretasi Interpretasi Menerapkan Konsep Menerapkan Konsep Berhipotesis Interpretasi Interpretasi Mengajukan Pertanyaan Observasi Mengajukan Pertanyaan Interpretasi Menerapkan Konsep Menerapkan Konsep Interpretasi
P.1 Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Ya Ya Ya Tidak Tidak Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Ya Ya Ya Tidak Ya Ya Ya Tidak Ya
P.2 Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya
Sel.No 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 2 1 1 1 2 1 1 1 2 1
282
39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81
Berhipotesis Menerapkan Konsep Berkomunikasi Berhipotesis Berhipotesis Interpretasi Observasi Interpretasi Mengajukan Pertanyaan Berhipotesis Mengajukan Pertanyaan Menerapkan Konsep Menerapkan Konsep Interpretasi Merencanakan Percobaan Observasi Menerapkan Konsep Observasi Menerapkan Konsep Merencanakan Percobaan Berhipotesis Merencanakan Percobaan Observasi Menggunakan Alat dan Bahan Berkomunikasi Observasi Menggunakan Alat dan Bahan Klasifikasi Menerapkan Konsep Klasifikasi Klasifikasi Observasi Menerapkan Konsep Berhipotesis Berhipotesis Observasi Mengajukan Pertanyaan Mengajukan Pertanyaan Interpretasi Menerapkan Konsep
Tidak Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Ya Ya Ya Ya Ya Ya
Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Tidak Ya Ya Ya Ya Ya Ya Tidak Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya
2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 1 1 1 1 1 1 3 1 2 1 1 1 1 1 1
283
82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117
Menerapkan Konsep Observasi Interpretasi Observasi Menerapkan Konsep Observasi Menerapkan Konsep Menerapkan Konsep Menerapkan Konsep Klasifikasi Klasifikasi Menerapkan Konsep Observasi Menerapkan Konsep Menerapkan Konsep Menerapkan Konsep Mengajukan Pertanyaan Menerapkan Konsep Menerapkan Konsep Menerapkan Konsep Menerapkan Konsep Menerapkan Konsep Menerapkan Konsep Mengajukan Pertanyaan Mengajukan Pertanyaan Mengajukan Pertanyaan Mengajukan Pertanyaan Klasifikasi Mengajukan Pertanyaan Klasifikasi Klasifikasi Menerapkan Konsep Menerapkan Konsep Klasifikasi Observasi Observasi
Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya
Tidak Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya
3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
284
Lampiran D.3 Perhitungan Koefisien Kesepakatan (KK)
Pengamat II
Buku A Pengamat I Ya Tidak Jumlah Amatan 122 13 135 Ya 0 20 Tidak 20 13 155 Total 142
Pengamat II
Buku B Pengamat I Ya Tidak Jumlah Amatan 102 10 112 Ya 5 0 5 Tidak 10 117 Total 107
𝐾𝐾
𝑆
𝑁
𝑁
Keterangan: KK = Koefisien Kesepakatan S
=Kecocokan dua pengamat, (I: Ya – II: Ya) dan (I: Tidak – II: Tidak)
N1 = Jumlah kode yang dibuat oleh pengamat I N2 = Jumlah kode yang dibuat oleh pengamat II
Buku A
KK
B Rata-Rata
̅̅̅̅
285
E. Surat-Surat Penelitian Lampiran E.1 Akreditasi SMA se-Kota Serang Lampiran E.2 Akreditasi MA se-Kota Serang Lampiran E.3 Surat Bimbingan Skripsi Lampiran E.4 Surat Izin Observasi Lampiran E.5 Surat Izin Penelitian Lampiran E.6 Surat Keterangan Penelitian MAN 4 Jakarta Lampiran E.7 Surat Keterangan Pengamat Lampiran E.8 Surat Balasan Observasi
286
Lampiran E.1 Akreditasi SMA se-Kota Serang
287
Lampiran E.2 Akreditasi MA se-Kota Serang NO
NSM
NPSN
STATUS
1 2 3 4
131136730001 131136730002 131236730001 131236730002
20623274 20623275 20623277 20623278
5 6 7
131236730003 131236730004 131236730005
20623279 Swasta 20623280 Swasta 20623272 Swasta
8
131236730006
20623271 Swasta
9 10 11 12
131236730007 131236730008 131236730009 131236730010
20623273 20623283 20623281 20623285
13 14
131236730011 131236730012
20623284 Swasta 20623276 Swasta
15
131236730013
20623282 Swasta
16 17 18
131236730014 131236730015 131236730016
20622286 Swasta 20622228 Swasta 69827799 Swasta
19
131236730020
69827801 Swasta
20
131236730021
69827800 Swasta
21
131236730022
Swasta
22
131236730023
Swasta
Negeri Negeri Swasta Swasta
Swasta Swasta Swasta Swasta
NAMA STATUS LEMBAGA AKREDITASI 1 Kota Serang A 2 Kota Serang A Ihsaniyah C Ulumul Qur`an B DAAR EL ISTIQOMAH B Daar al Ilmi B AL ISLAM C ALFATHANIYAH C Masarratul Muta`allimin Banten B Ardaniah C Darunnajah C Darul Ihsan C Al-Khairiyah Pipitan B Daarul Falah B Hidayatut Thalibin C Al Rahmah Lebakwangi B Madarijul Ulum C Daarul Yaqiin C Belum Al Azkia Terakreditasi DARUL Belum IRFAN Terakreditasi Belum Arrahman Terakreditasi Belum Madani Terakreditasi
288
Lampiran E.3 Surat Bimbingan Skripsi
289
Lampiran E.4 Surat Izin Observasi
290
Lampiran E.5 Surat Izin Penelitian
291
Lampiran E.6 Surat Keterangan Penelitian MAN 4 Jakarta
292
Lampiran E.7 Surat Keterangan Pengamat
293
Lampiran E.8 Surat Balasan Observasi
294
295
296
297
298
299
300
301
BIODATA PENULIS
WIWIK DWI RAHAYU. Wanita kelahiran Tangerang, 17 Desember 1993 ini memulai pendidikan formalnya di SDN XI Serang (2000-2006), kemudian melanjutkan sekolah ke SMPN 15 Kota Serang (2006-2009), setelah itu melanjutkan ke MAN 2 Kota Serang (2009-2012). Penulis tercatat sebagai mahasiswa Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta, Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan, Jurusan Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam, Program Studi Pendidikan Fisika melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) tulis (20122017). Selain aktif mengikuti perkuliahan, penulis juga pernah aktif di HMJ Pendidikan IPA. Selain itu penulis juga meluangkan waktunya sebagai pengajar les private.
