Capacity Building for Teacher: Creative Science Teachers, Dili, Timor Leste, 11-13 August 2013 visualisasi terhadap fenomena tersebut sehingga dapat memudahkan proses pengajaran mengenainya, sebagaimana cara ini telah umum digunakan dalam bidang matematika [7], sains komputasi [8], dan geografi [9]. Diamati pula bahwa siswa laki-laki cenderung belajar lebih baik menggunakan bantuan visualisasi [10].
Merancang Media Pembelajaran dan Alat Praktikum Fisika dengan Alat dan Bahan Rumah Tangga Sehari-hari S. Viridi1,*, S. Suhandono2, dan J. Halid3
Inovasi dengan menggunakan alat dan bahan seharihari telah banyak dilakukan orang sehingga lebih mempermudah kehidupan [11]. Dengan demikian, pengetahuan mengenai cara kerja suatu alat dan bahan rumah tangga sehari-hari dapat membantu dalam memanfaatkan alat dan bahan tersebut, bahkan sebagai alat visualisasi suatu fenomena fisis apabila cara kerja alat cocok dengan fenomena yang dituju.
1
KK Fisika Nuklir dan Biofisika, ITB, Jalan Ganesha 10, Bandung 40132, Indonesia 2
KK Genetika dan Bioteknologi Molekuler, ITB, Jalan Ganesha 10, Bandung 40132, Indonesia
3
LPP Salman ITB, Komplek Masjid Salman ITB, Jalan Ganesha 7, Bandung 40132, Indonesia *
[email protected]
Abstrak. Pemahaman yang memadai akan materi pembelajaran fisika dapat menumbuhkan kreativitas dalam memanfaatkan alat dan bahan rumah tangga sehari-hari sebagai media pembelajaran dan praktikum fisika. Dengan demikian keterbatasan peralatan yang sering menjadi kendala fasilitas pengajaran dapat diatasi. Beberapa contoh disajikan dan didiskusikan dalam tulisan ini.
SAMPLING MISKONSEPSI Pernyataan-pertanyaan berikut ini diberikan pada awal pelatihan sebagai sampling miskonsepsi pada para peserta. 1. Benda yang padat tidak dapat direnggangkan 2. Gaya harus dikerjakan dengan kegiatan otot 3. Benda yang diam di atas meja berarti tidak ada gaya yang bekerja pada meja 4. Benda yang lebih besar mengeluarkan gaya yang lebih besar daripada benda yang lebih kecil 5. Dua benda yang percepatan dan waktunya sama akan menempuh jarak yang sama 6. Benda yang massanya lebih besar akan jatuh bebas lebih cepat dari benda bermassa kecil 7. Mendidih adalah suhu tertinggi yang dapat dicapai suatu benda 8. Suhu benda bergantung pada ukuran besarnya 9. Benda yang berlainan suhu dan berkontak satu sama lain tidak harus menuju suhu yang sama 10. Es tidak dapat berubah suhunya 11. Cahaya dipantulkan dari permukaan cermin yang halus dan tidak dari permukaan yang tidak halus 12. Cahaya selalu berjalan lurus melalui benda yang trasparan tanpa ada perubahan arah 13. Cahaya yang lebih terang berjalan lebih cepat dari cahaya yang kurang terang 14. Bila tidak ada layar maka tidak ada bayangan 15. Hukum pemantulan hanya pada cermin datar 16. Warna adalah sifat dari benda itu sendiri 17. Listik berjalan melalui kawat dari baterai ke lampu dalam suatu rangkain terbuka 18. Baterai mempunyai listirik didalamnya 19. Sinar lampu yang tahananya sama pada rangkaian tertutup seri tidak sama kuat 20. Magnet yang lebih besar pasti lebih kuat dari pada yang kecil 21. Daya tarik magnet batang sama diseluruh permukaan 22. Semua magnet terbuat dari besi 23. Semua logam ditarik magnet
Kata kunci: media pembelajaran, alat praktikum, rumah tangga. PENDAHULUAN Salah satu kendala proses pembelajaran di sekolah yang sering dikemukakan adalah kurangnya fasilitas pendukung [1, 2], termasuk di dalamnya adalah media pembelajaran dan alat praktikum. Sekolahsekolah yang berada di kota besar umumnya memiliki fasilitas pembelajaran dan laboratorium yang lebih memadai ketimbang dengan sekolahsekolah yang berada di pelosok [3], di mana kondisi geografis, transportasi, dan pembiayaan menjadi faktor-faktor penyebabnya. Tidak semua bidang yang diajarkan di sekolah menuntut fasilitas canggih, di mana fisika termasuk di dalamnya, akan tetapi bidang-bidang tersebut dapat pula diajarkan dengan menggunakan peralatan sederhana yang dibuat menggunakan alat dan bahan rumah tangga sehari-hari. Dengan sejumlah inovasi beberapa alat demo pembelajaran bahkan dapat berharga sangatsangat murah [4]. Agar dapat melakukan hal tersebut diperlukan pemahaman yang mendalam akan materi bidang yang dimaksud. Ilmu pengetahuan dan sumbernya harus dikelola agar inovasi dapat muncul secara berkelanjutan, yang sudah umum dalam suatu perusahaan [5], akan tetapi belum dalam sekolah. Fisika adalah ilmu yang mempelajari benda-benda mati dan geraknya dalam ruang dan waktu [6], yang di dalamnya dirumuskan sifat benda-benda tersebut dalam konsep-konsep yang menggambarkan suatu keteraturan. Apabila konsep yang mendasari suatu fenomena fisis telah dipahami, maka berbagai pendekatan dapat dilakukan untuk membuat 1
Capacity Building for Teacher: Creative Science Teachers, Dili, Timor Leste, 11-13 August 2013 24. Semua bintang dalam konstelasi dekat satu sama lain 25. Semua bintang mempunyai jarak sama dari bumi 26. Bumi adalah benda terbesar dalam sistem matahari kita Guru-guru sebagai peserta pelatihan pun dapat memiliki miskonsepsi sebagai mana secara umum dimiliki oleh peserta didiknya, baik konsep maupun dalam cara belajar (di mana untuk guru adalah cara mengajar) [12], di mana hal ini perlu dilakukan karena peserta pelatihan kemungkinan tidak sadar akan kesalahan konsep yang dimilikinya dan yakin sekali bahwa yang apa yang selama ini dimengertinya ada benar. Hal ini telah dilakukan kepada para calon guru agar mereka dapat bebas dari miskonsepsi [13], sehingga dirasa perlu pula untuk diberikan kepada guru peserta pelatihan ini.
mulai membosankan, adalah trik konstruksi empat bangku. Empat orang semua yang saling menyandarkan kepalanya di pangkuan rekannya dan disokong oleh bangku, dapat pada akhirnya bertahan tanpa bantuan bangku. Ilustrasinya diberikan dalam Gambar 2. Diperlukan rasa saling percaya dan kehati-hatian dalam melaksanakan kegiatan ini.
BEBERAPA ALAT PERAGA Sesi bidang fisika dalam pelatihan ini menyampaikan bahwa alat-alat peraga bidang fisika dapat dibuat dengan memanfaatkan alat-alat dan bahan-bahan keseharian yang ada di sekitar kita. Memang benda-benda tersebut bukan diperuntukkan untuk pembelajaran fisika, akan tetapi dapat dimanfaatkan untuk hal itu.
GAMBAR 2. Kestabilan konstruksi yang sekilas terlihat tidak mungkin [20].
Perubahan Gaya Normal dan Gaya Gesek Dengan menggunakan sebuah penggaris panjang atau tongkat kayu, dapat diamati bahwa apabila obyek tersebut ditumpu oleh dua buah jari, saat kedua jari didekatkan, selalu akan bertemu di tengah-tengah panjang obyek [21]. Untuk benda tidak homogen akan bertemu di titik pusat massanya.
Ukuran Lintasan Data CD dan DVD Compact Disc (CD) dan Digital Versatile Disk (DVD) merupakan dua media penyimpanan informasi digital yang sudah tidak asing lagi bagi siswa-siswa dewasa ini. Ukuran lintasan data pada kedua media penyimpanan tersebut dapat diperkirakan dengan menggunakan berkas laser dan prinsip difraksi [14-16]. Sumber laser dapat digunakan laser pointer yang mudah diperoleh dewasa ini.
GAMBAR 1. Ilustrasi alat peraga untuk mengamati difraksi oleh CD atau DVD [16]. Kestabilan Konstruksi Setiap konstruksi yang stabil membutuhkan syarat bahwa jumlah gaya-gaya harus nol dan jumlah torsi gaya-gaya juga harus nol. Konstruksi-konstruksi berikut memenuhi hal berikut, walaupun sekilas terlihat tidak demikian [17-20]. GAMBAR 3. Perubahan gaya normal yang mengakibatkan momen gaya dan gaya gesek yang menghambat gerak akan membawa kedua tangan selalu menuju titik pusat massa dari tongkat [21].
Salah satu trik yang menarik untuk dicoba dan merupakan aktivitas bersama dalam pelatihan, juga dapat dipergunakan untuk mencairkan suasana yang 2
Capacity Building for Teacher: Creative Science Teachers, Dili, Timor Leste, 11-13 August 2013 Hukum Inertia Inertia dari suatu benda tak lain adalah derajat keengganan suatu benda untuk mengubah keadaan geraknya, telah umum disajikan dalam berbagai demonstrasi [22-23].
GAMBAR 6. Whirling nut (Gyrocarpus) [26] dan modelnya menggunakan kertas dan klip kertas.
Salah satu biji-bijian tersebut adalah tumbuhan dengan genus Gyrocarpus yang dapat diimitasi dengan memanfaatkan kertas dan klip. Bentuk asli biji Gyrocarpus dan modelnya diberikan dalam Gambar 6. Menetukan volume benda Volume benda yang umum digunakan, misalnya penghapus pensil, dapat ditentukan dengan mengukur panjang, lebar, dan tingginya untuk kemudian digunakan dalam rumus volume balok. Cara lain adalah dengan menyelupkannya dalam air yang ditampung dalam gelas. Perubahan tinggi permukaan air adalah volume penghapus.
GAMBAR 4. Demonstrasi kelembaman: tarikan pelan akan membuat tali bagian atas putus (atas) dan hetakan cepat akan membuat tali bagian bawah putus [23].
Salah satu demonstrasi untuk memberikan pengertian mengenai inersia yang umum dilakukan diberikan dalam Gambar 4. Kecepatan tarikan akan menentukan tali bagian mana yang putus: sebelum atau sesudah beban yang digantungkan.
DISKUSI Dalam kegiatan ini terdapat beberapa sesi diskusi, di mana peserta pelatihan diberi tugas untuk membuat suatu alat peraga atau visualisasi yang nantinya dapat digunakan sebagai alat bantu mengajar. Salah satu persyaratannya adalah bahwa bahan-bahan yang digunakan harus mudah didapat. Hal untuk melatih para peserta, yang umumnya guru, agar dapat kreatif dalam memanfaatkan benda-benda keseharian di sekitarnya sebagai alat bantu mengajar.
Lukisan Rangkaian Listrik Grafit pada pensil bersifat konduktor walaupun tidak terlalu baik. Dengan menggunakan pensil, terutama 2B dan yang lebih lunak, dapat dibuat rangkaian penghantar listrik yang benar-benar dapat mengantarkan arus listrik [24]. Terdapat pula speaker dengan menggunakan kertas [25].
GAMBAR 7. Peserta memanfaatkan ketinggian dekat ruang pelatihan sebagai prasaran menjatuhkan model kertas dari biji-bijian bersayap (atas) dan kelompok pemenang dengan jarak sebaran model kertas paling jauh.
Gambar 7 memperlihatkan peserta sedang mencoba model biji Gyrocarpus dari lantai dua ruang pelatihan dan bagaimana kelompok pemenang hasil penilaian memamerkan karya mereka dengan gembira dan bangga.
GAMBAR 5. Lukisan rangkaian listrik yang dapat mengalirkan arus (atas) dan prinsip kerja speaker dengan kertas berkumparan (bawah).
Biji Bersayap Di alam ini terdapat beberapa jenis biji-bijian yang memanfaatkan angin untuk penyebarannya.
Dalam salah satu kegiatan kreatif, di mana peserta pelatihan diminta untuk menentukan volume 3
Capacity Building for Teacher: Creative Science Teachers, Dili, Timor Leste, 11-13 August 2013 penghapus dengan cara menghitung dan mencelupkannya ke dalam air, terjadi diskusi yang menarik. Beberapa peserta menyadari bahwa bentuk penghapus tidak murni balok dan gelas yang digunakan merupakan kerucut terbalik terpancung.
4. M. Abdullah, “Editorial: Kreatif dan Inovatif dalam Pengajaran Sains”, Jurnal Pengajaran Fisika Sekolah Menengah 1 (2), 27-28 (2009). 5. D. Leonard-Barton, “Wellsprings of Knowledge: Building and Sustaining the Sources of Innovation”, President and Fellows of Harvard College, 1995, p. 12. 6. Wikipedia contributors, “Physics” Wikipedia, The Free Encyclopedia, 7 July 2014, 23:03 UTC,
[20140809]. 7. N. C. Presmeg, “Research on Visualization in Learning and Teaching Mathematics”, in Handbook of Research on the Psychology of Mathematics Education edited by A. Gutiérrez and P. Boero, Sense Publisher, Rotterdm, pp. 205-235. 8. R. Baecker , “Sorting Out Sorting: A Case Study of Software Visualization for Teaching Computer Science”, in Software Visualization: Programming as a Multimedia Experience edited by M. Brown, J. Domingue, B. Price, and J. Stasko, MIT Press, Cambridge, 1998, pp. 369381. 9. G. Rose, “Teaching Visualised Geographies: Towards a Methodology for the Interpretation of Visual Materials”, Journal of Geography in Higher Education 20 (3), 281-294 (2007). 10. D. Geelan, M. Mukherjee, and B. G. Martin, Brian, “Developing Key Concepts in Physics : Is It More Effective to Teach using Scientific Visualizations?”, Teaching Science-the Journal of the Australian Science Teachers Association, 58 (2), 33-36 (2012). 11. M. Spohr, “25 Unexpectedly Genius Household Hacks You’ll Wish You’d Thought Of First”, BuzzFeed, 12 July 2014, URL http://www .buzzfeed.com /mikespohr/genius-householdhacks-youll-wish-youd-thoug [20140809]. 12. M. McLean, “Busting learning and teaching misconceptions in science and engineering”, Standford University, 16 October 2013, URL https://teachingcommons.stanford.edu/teachingtalk/busting-learning-and-teachingmisconceptions-science-and-engineering [20140812]. 13. H. Ş. Kizilcik and B. Güneş, “Developing Three-Tire Misconception Test about Regular Circular Motion”, Hacettepe Üniversitesi Journal of Education 41, 272-292 (2011). 14. “Experiment (9): Measure the Distance between Tracks of CD and DVD”, Laser Application Laboratory, Department Laser and Optoelectronics Engineering, University of Thecnology, Iraq, URL http://www .uotechnology.edu.iq/dep-laserandoptoelec-
GAMBAR 8. Diskusi saat menentukan volume suatu penghapu pensil dengan dua cara: menghitung dari pengukuran dimensinya (panjang, lebar, tinggi) dan mengamati perubahan volume air dalam gelas.
Adanya ketidakidealan dalam alat-alat yang digunakan merupakan faktor yang dapat didiskusikan, bukan merupakan suatu kelemahan. CATATAN Kegiatan pelatihan dengan peserta sebagian besar merupakan guru-guru sekolah menengah telah dilakukan. Materi yang disampaikan diharapkan dapat membuka mata mereka bahwa alat bantu pembelajaran fisika dapat dibuat dengan alat dan bahan keseharian yang sering dijumpai. Untuk itu diperlukan pendalaman materi fisika sehingga sensitif terhadap kemungkinan membuat alat bantu pembelajaran yang sederhana. Fasilitas informasi lewat internet dapat dan sebaiknya dimanfaatkan. UCAPAN TERIMA KASIH Kegiatan Pelatihan Kreativitas Guru Sains (Creative Science Teacher) ini terselenggara berkat kerjasama antara Lembaga Pengembangan Pendidikan (LPP) Salman ITB dengan Qatar Charity (QC). REFERENSI 1. A. Amalia, “Kurangnya Fasilitas Pendidikan di Daerah Terpencil”, Juni 2013, URL http:// anisaamalia24.blogspot.com/2013/06/kurangnya -fasilitas-pendidikan-di.html [20140809]. 2. N. Yati, “Daerah Terpencil yang Masih Kurang akan Fasilitas Pendidikan”, 29 April 2014, URL http://edukasi.kompasiana.com/2014/04/29 /daerah-terpencil-yang-masih-kurang-akanfasilitas-pendidikan-652523.html [20140809]. 3. E. Zahwa, “Sekolah Desa vs Sekolah Kota”, Kamis, 8 Mei 2014, URL http://lilyzahwa .blogspot.com/2014/05/sekolah-desa-vssekolah-kota.html [20140809].
4
Capacity Building for Teacher: Creative Science Teachers, Dili, Timor Leste, 11-13 August 2013
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
eng/laboratory/4/laser%20application/exp3.pdf [20140809]. “Physics 1051 Laboratory #6 CD Diffrcation”, Physics and Physical Oceanography, Memorial University of Newfoundlan, Canada, URL http://www.physics.mun.ca/~p1051mm/lab6.pdf [20140809]. “Experiment 9: Interference and Diffraction”, Massachusetts Institute of Technology, Spring 2006, URL http://ocw.mit.edu/courses/physics/ 8-02-physics-ii-electricity-and-magnetismspring-2007/experiments/experiment9.pdf [20140809]. R. Superphysics, “Unbelievable Demonstration of Center of Gravity”, YouTube, 6 Mar 2012, URL http://www.youtube.com/watch?v=o2R9zTuLy RQ [20140809]. R. Superphysics, “Awesome Center of Gravity Demonstration”, YouTube, 6 Mar 2012, URL http://www.youtube.com/watch?v=NXYOsngV HmM [20140809]. brusspup, “Incredible Gravity Ruler Trick!”, YouTube, 22 Mar 2011, URL http://www .youtube.com/watch?v=Hj-NX0xtcVY [20140809]. brusspup, ”4 Girl Chair Trick!”, YouTube, 5 Apr 2014, URL http://www.youtube.com /watch?v=BQJtV_YluNE [20140811]. R. Allain, “Friction and Torque Demo with a Meterstick”, YouTube, 28 Jun 2010, URL http://www.youtube.com/watch?v=iS4XH6hcqs [20140809]. Thirst for Science, “Home Experiment: Newton's First Law/Law of Inertia”, YouTube, 7 Sept 2009, URL http://www.youtube.com /watch?v=uOSBC0SXVR4 [20140809]. sciencetheater, “Newtons First Law Inertia Science Theater 14”, YouTube, 13 Sep 2013, URL http://www.youtube.com/watch? v=iiUzRKW_4lw [20140809]. HouseholdHacker, “Paper Circuit!”, YouTube, 21 Sep 2011, URL http://www.youtube.com /watch?v=BwKQ9Idq9FM [20140809]. Plusea, “Paper Speakers (Various Materials)”, YouTube, 15 Feb 2011, URL http://www .youtube.com/watch?v=y1F5Gg4bG3o [20140809]. W. P. Armstron, “Blowing In The Wind: Seeds & Fruits Dispersed By Wind”, February 1999, URL http://waynesword.palomar.edu/plfeb99 .htm [20141009]
5
