"ffi* ltFflEmsrnt/ ,?--w-z \azfietrB$E7 -t
SUSUNAN REDAKSI WACANA AKADEM I KA UNIVERSITAS SARJANAWIYATA TAMANSISWA ISSlil
Penanggung Jawab
: I410 - 8003
Dekan FK P unlverstas sarla
PemlmFtn Redaksi
Drs Sudanomo MacaryLs, M.H!m.
Drs. Bambans Trisio D6wobroto M.sn
Sekreraris Ora siriRochm Yati, M Pd. Yuyun
WACANA
AKADEMIKA
Ylra SPd.MPd
oewan R.daksi Prof Drs. N rdlan Pror Dr sumadj
Prof lmam Bamadib. M A.. Ph D Pbr. Dr sutar lmam Bamadib
Vol. 3 No. 9, Jonuqri 20I I
P.of. Dra M. Slbyal Prof. or H. supriyoko. M.Pd. PDt Dr sLm nto A say!1 Prof Dr. Wuryadi. M S Prof. D. SusYono, M Pd Dr I Dewa Pul! wilana M.A PEI Dr Asus Burrrai, M.Hlm Drs. H M Afand
SlPr.ni. M Pd End.fs Dharmayekii, M.Pd.
Dr. Nanik
Dra.
Drs
J
Djoko
s
Passandaran
r\4
Pd
TMA. K SIANIO. S Pd , M HLM. Dra. Endafs wan Karyaningsih
Dra Yohana SLmiYati, M Pd.
Dra Hl Trsharsiwi, M Pd
llustaior
Drs Noor Effansyah
oi.lriburor dan Pemasaran Dra As. Sri Plrnami, M Pd
satuoko Suprhatn, R supardji, R Laksono Edy Pl'nomo ISSN: 141o " 3003 NO. 2436/SK/D]TJ EN
\ J.
P
PG/STT/] 994
Poncelak Percetakan Kaiwaig Mofumen Yosya Kembar 93 Yogyakada
MAJALAH ILMIAH
kependidikan UNIVERSIIAS SARJAI.]AWIYATA TAMANSISWA
E
J.
FKIP UnveEitas Sarlanawiya KlsLmanesara 157 Terp. (027,1) 56226s 375637Yogyakana
mal: wacanaakadem ka@yma lcom: wacanaaka.lemika@yahoo con
DAFTAR ISI
WACANAAKADEMIKA VOL.3, NO. 9, JANUARI20ll
tssN 1410 - 8003
I\,4odel pembelajaran interaktlf sebagai upaya peningkatan keaktifan dan
penguasaan materi kuliah dasar flsika disampaikan oieh Hidayati. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ada penrngkatan keaktjfan mahasjswa dalam belajar fisika dasar ll melalui model pembelajaran interaktif Keaklifan mahasrswaberadapadakriteriatinggi,darskorrata.atasikluslsebesar64,62 menjadi 70,33 pada siklus ll. Faktoafaktor yang rnernengaruhi hasit uji kompetensi siswa Jurusan Tata Busana S[,,lK Negeri se-Kota Yogyakarta disarnpaikan oleh yasmi Teni Suslati. I\,4enurulnya, Hasil analisis deskriptif menunjukkan bahwa ubahanubahan metode pembelajaran, fasilitas belajar dan hasil uji kompetensi siswa SI\4K Negerijurusan tata busana se kota Yogyakarta cenderung cukup baik. lni dibuktrkandarihasilpenelitian menunjukkan skor rata rata observasi lebih tjnggj daf skor rata-rata ideal yang didukung o/eh hasit anaiisis secara kuantitatii Perhbelajaran konstruktivistik melalui eksperimen dibahas oteh Arif Bintoro Johan Ja berkesimpulan bahwa Metode konstruktivistik layak sebaqai paradigma alternatif bagi pembelajaran sains dan teknologi Artikel terakhir membahas kinerja guru dalam kartannya dengan budaya sekolah. Menurut Trisharsiwi, apabila budaya sekolah dapat dikembangkan, efektivitas dan prod ukiivitas sekolah akan meningkatdan akan berpengaruh pada pen,ngkatan kinerja guru dan mutu lulusan. Sepuluh aftikel telah lersaji pada edisiJanuari20fl ini dan berada di tangan pembaca. Oleh karena itu, giliran para pernbaca untuk menyampaikan gagasan Anda secara tertulis. GagasanAnda yang tertuljs dan terpu blikasi aka n menjadi dokumen abadi yang tidak terhapus sampai menjelang akhir dunia. Jadi, menulis, menulis, dan menulisJahl Redaksi menunggu I
HALAMAN JUDUL KATAPENGANIAR DAFTAR ISI... ,..
1.
iii iv
Pengembangan l4alei Ajar l/atematika dengan pendekatan Aptitude
Treatment lnten.Jion Oteh:Sutana
2
848-863
Sislem Pendid \an Berbasis Rejror dan Kecerdasan l4ajemuk untuk
ceneras Unqqut Bermo;t dan Abh:AhdiRiyano ... ..-.:... ..... l\,,lenceta k
3
l\.4emahai(Membangun) Konsep dengan Cara Belaiar Konslruktivis Ditiniau dari Kreativiias Kemampuan Berpikir Logjk dan Kemampuan BerpikirAbstrak 872-8A7 Kepaduan Antarkomponen datam RPP [,4ahasiswa PBStpada ppLTA 2010t20't l
Oleh
Sih
Rochntyati
888 903
ALiJahsas., KetetLdrgadn ddtdm (epenrmprndn (epata SFto.ah Tadva d3r Tdn annarya Tamdn srswa voqva \rrta 2009 ^a'nan
904 921
P-F.garJhl<.disrp nar. t,tolivasr Betaja.. ddn Du^ungan O€ng Tua Frrddap rJresldsi Betd,ar ivara Kul.ar VetoAe Starrsirt a Program StLrdi Pendidikan
M
atemalika Angkatan 2009
Aleh:TiAstu Anaiyati __...... Redaksi
864-A7l
..
922 931
D,ningkald'l reakt,fin dan pengJasaar I\,4alen hu.idh r ,siha Dasar
Melalui l\,4odet Pembetajara n Inteia k rif AIeh : Hidayati. -........ ........ _.......
LartofjaklorJr"g
l\,,temengaruh, Hrsrt
Jj, hompFtens Srswa Jurusan lvs*nsah hejui ua; Nese; sF <"r, y.sy;i,,;
::l,"oY.::1S O/eh Yasmi :il":h len, Susia,
Wacana Akadenika, Vot.3. No.9. Januan 2U1
:
t-1v
932 951
.
952-961
Daftatlsi
Hataman
I
oerbF rtd an ^onslrLki,vislik Da-n odi
U,,tetstui
Etsper;men pemdnfaata- Seral
ddn Sebagd PenguarMate aIKorrposir
Aleh:AntBintoro
l0
Johdn
Pengarur Budaya Se,otahTerhadap Krnerja curLr
rnsnarsiw .... B|ODATA..... .........
vt
962_975
Olel
...........
Wdcana Akaclemiha. Vat.3 No
.......... ..........
I, Januan 20fl
:v-
vi
...
976-987
..........
988_989
PEMBELAJARAN KONSTRUKTIVISTIK MELALUI EKSPERIMEN PEMANFAATAN SERAT DAUN PANDAN SEBAGAI PENGUAT MATERIAL KOMPOSIT Oleh: Arif Bintoro Johan ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pembelajaran konstruktivistik melalui eksperimen meneliti kelayakan serat daun pandan sebagai penguat material komposit. Rumusan masalah yang diteliti adalah kelayakan daun pandan sebagai bahan alternatif material komposit, kekuatan bahan komposit serta peranan teori pembelajaran konstruktivistik dalam mengkonstruk ilmu yang didapatkan melalui eksperimen. Metode yang digunakan dalam penelitian adalah eksperimen, yaitu melakukan kegiatan eksperimen terhadap daun pandan untuk memperoleh pengetahuan baru. Dalam hal ini daun pandan yang diteliti diambil dari daerah Kepuharjo Cangkringan Sleman DIY. Serat daun pandan dipilih karena dikenal mempunyai kekuatan tarik yang cukup baik, sementara selama ini belum dimanfaatkan secara optimal. Teknik analisis data yang digunakan deskriptif kualitatif untuk mengetahui hasil metode konstruktivistik, deskriptif kuantitatif untuk mengetahui hasil eksperimen serat alami dan serat sintetis. Data kualitatif diperoleh dari pengetahuan baru yang didapat setelah melakukan eksperimen, sedangkan data kuantitatif diperoleh dengan melakukan eksperimen meliputi pengujian tarik serat dan pengujian komposit. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa : (1) Metode konstruktivistik layak sebagai paradigma alternatif bagi pembelajaran sains dan teknologi. Paradigma alternatif yang dibangun melalui pola Input-Proses-Output; (2) Kekuatan tarik serat pandan 1,5 kali dari kekuatan tarik fiber glass. Kekuatan tarik serat pandan 39,036 kg/mm2 sedangkan kekuatan tarik fiber glass 21,65 kg/mm2; (3) Kekuatan tarik komposit alami lebih rendah dari komposit sintetis. Kekuatan tarik komposit alami 3,03 kg/mm2 sedangkan kekuatan tarik komposit sintetis 3,77 kg/mm2; (4) Berat jenis serat pandan lebih rendah dari berat jenis fiber glass. Berat jenis serat pandan 0,9574 gram/cm3 sedangkan berat jenis fiber glass 2,19 gram/cm3; (5) Kenaikan konsentrasi formalin untuk media perendaman serat pandan dalam range 0 – 35 % berpengaruh menurunkan kekuatan tarik dengan persamaan y = -640,05x3 + 285,12x2 – 36,358x + 39,105 dan R2 = 0,9641; (6) Serat dari daun pandan layak digunakan sebagai material komposit, tetapi belum ditemukan matrik yang cocok dan perlakuan yang sesuai. Saran untuk penelitian yang akan datang adalah perlu adanya pengembangan pembelajaran melalui metode konstruktivistik dalam ilmu keteknikan, peneliti diharapkan dapat mengungkap peranan metode konstruktivistik dengan aspek yang berbeda, tindak lanjut untuk menemukan perlakuan yang cocok untuk serat alami. Perlu dilakukan penelitian lain dengan peneliti yang terpisah dari subjek yang diteliti. Kata Kunci: Pembelajaran konstruktivistik, eksperimen, serat pandan, komposit
962
A. Pendahuluan Dewasa ini perkembangan teknologi semakin pesat yang bertujuan untuk membantu manusia memenuhi kebutuhan hidupnya dengan lebih mudah dan nyaman. Perkembangan teknologi yang demikian cepat tidak bisa lepas dari perkembangan teknologi bahan. Teknologi bahan ini menjadi salah satu tolok ukur penguasaan teknologi bagi sejarah perkembangan peradaban manusia. Pada saat ini perkembangan teknologi bahan menjadi jauh lebih cepat dengan ditemukannya teknologi komposit. Teknologi ini telah menghasilkan revolusi dalam perkembangan teknologi bahan sehingga diperoleh sifat-sifat bahan yang sangat istimewa yang tidak dimiliki oleh bahan-bahan konvensional sebelumnya. Komposit merupakan material alternatif pengganti logam yang memiliki beberapa sifat yang menguntungkan, diantaranya adalah mempunyai ketahanan korosi yang tinggi, rasio berat terhadap kekuatannya yang kecil, dan pengontrolan manufaktur yang lebih mudah. Struktur komposit tersusun dari dua macam komponen, yaitu bahan penguat (reinforcement) dan bahan pengikat (matriks). Secara garis besar, bahan penguat pada material komposit dapat diklasifikasikan menjadi dua, yaitu berbentuk serat (fiber) dan berbentuk partikel. Serat dapat dibedakan antara serat yang kontinyu (continuous) dan serat yang terputus-putus (discontinuous), berdasarkan asalnya serat dapat berasal dari alam dan serat buatan (sintetis). Secara umum kekuatan serat dari alam (serat alami) tidak sebaik kekuatan serat sintetis, namun pada serat alami mempunyai beberapa
963
kelebihan yang tidak dimiliki oleh serat sintetis, hal ini menarik untuk dikembangkan, dengan pertimbangan di Indonesia terdapat banyak jenis tanaman berserat yang potensial untuk dikembangkan menggantikan serat sintetis yang selama ini lebih banyak dipergunakan pada pembuatan komposit. Daun pandan yang tersedia cukup banyak di Indonesia selama ini belum diteliti dan dimanfaatkan lebih lanjut, kecuali sebagai bahan tali. Berdasarkan studi awal serat daun pandan layak diteliti kemungkinannya untuk digunakan sebagai bahan penguat komposit dari jenis serat alami. Hal ini akan menjadi bahan kajian yang menarik sebagai media pengembangan teknologi tepat guna, khususnya bagi mahasiswa untuk mendalami dan mengembangkan bidang keilmuan yang telah dipelajarinya. Sementara itu, dalam waktu yang sama perlu juga dipelajari penggunaan metode belajar yang tepat bagi mahasiswa dalam membangun pengetahuannya sendiri. Belajar akan terjadi apabila terjadi perubahan pada diri seseorang seperti yang diinginkan. Perubahan menurut pendekatan filsafat akan terjadi, apabila seseorang menkonstruk terhadap apa yang dialaminya. Perubahan ini bisa mengubah konstruk yang ada atau memperbaiki konstruk yang ada. Konstruk ini terjadi dari sejumlah skema, menurut Piaget. Oleh karena itu, konstruk suatu objek yang dilihat atau dialami dari satu ke lain orang bisa tidak sama. Salah satu metode belajar yang menjadi kata kunci dalam hampir setiap pembicaraan mengenai pembelajaran di berbagai kalangan adalah konstruktivistik. Konstruktivistik muncul berdasarkan aliran konstruktivisme, yaitu salah satu aliran filsafat pengetahuan yang menekankan bahwa
964
pengetahuan merupakan hasil konstruksi sendiri. Di dalam konstruktivisme mengakomodasi seruan dan kecenderungan yang muncul dalam dunia pembelajaran seperti perlunya mahasiswa berpartisipasi aktif dalam proses pembelajaran, perlunya mahasiswa mengembangkan kemampuan belajar mandiri, perlunya mahasiswa memiliki kemampuan untuk mengembangkan kemampuannya sendiri, serta perlunya pengajar atau dosen berperan menjadi fasilitator, mediator dan manajer dari proses pembelajaran. Penerapan metode pembelajaran konstruktivistik ini mulai relevan sejalan dengan tuntutan diterapkannya Kurikulum Berbasis Kompetensi (KBK)
yang
menghendaki
pembelajaran
bukan
hanya
menekankan
penguasaan bahan yang diajarkan, tetapi lebih menekankan pada internalisasi tentang apa yang dipelajari tertanam dan berfungsi sebagai muatan dalam kehidupan pembelajarannya. Metode pembelajaran ini juga menekankan bagaimana peserta didik mampu belajar bagaimana cara belajar (learning how to learn). Pembelajaran kontruktivistik menempatkan pendidik lebih sebagai fasilitator pembelajaran yang mengelola pembelajaran serta menciptakan iklim yang memungkinkan siswa mengkonstruksi pengetahuannya. (Wagiran : 2002). Pembelajaran konstruktivistik adalah salah satu pilihan apakah akan kita
gunakan
atau
tidak
namun
demikian
kiranya
prinsip
dasar
konstruktivisme bahwa dalam proses pembelajaran, peserta didiklah yang harus aktif mengkonstruksi pengetahuannya sehingga pembelajaran berpusat pada peserta didik dapat diterima luas kalangan pendidikan. Dengan demikian dalam proses pembelajaran, pengajar dituntut mengahargai cara berfikir kritis
965
dari peserta didik dalam memperoleh pengetahuan dan memberi ruang peserta didik untuk mengungkapkan gagasan, ide dan interpretasi terhadap apa yang mereka pelajari. Tugas pengajar adalah menciptakan iklim, belajar yang kondusif menyenangkan menuju pembelajaran bermakna. Berdasarkan uraian tersebut di atas permasalahan yang akan diteliti dapat dirumuskan sebagai berikut : 1. Sejauhmana
peranan
teori
pembelajaran
konstruktivistik
dalam
mengkonstruk ilmu yang didapatkan melalui eksprimen ? 2. Bagaimanakah kelayakan daun pandan sebagai bahan alternatif untuk penguat material komposit ? 3. Bagaimanakah kelayakan kekuatan bahan komposit yang telah ditentukan fraksi volume ? B. Kajian Pustaka 1. Komposit Material komposit didefinisikan sebagai penggabungan material yang terbuat dari kombinasi dua atau lebih material yang berbeda. Suatu material komposit memiliki sifat-sifat mekanik dan fisik yang unggul dan unik karena material ini menggabungkan sifat-sifat yang diinginkan dan menghilangkan sifat-sifat yang tidak dikehendaki dari material-material penyusunnya. Penggabungan ini dimaksudkan untuk mendapatkan bahan komposit dengan sifat lebih baik dari material penyusunnya. Berdasarkan definisi tersebut, pada skala mikro logam (termasuk logam paduan), polimer dan keramik pada umumnya dapat diketegorikan sebagai
966
komposit. Pada skala makro, glass-fiber-reinforced plastic merupakan bahan komposit dimana komponen-komponen penyusunan berupa serat glass (glass fiber) dan bahan plastik (polimer) dapat dibedakan satu sama lainnya dengan mata telanjang. Menurut Hull dalam Nurdin (2001:8) material komposit secara umum dapat dikelompokkan sebagai berikut : 1. Material komposit alami, seperti : kayu, bambu dan tulang 2. Material mikro komposit, seperti : reinforced thermoplastic, dan paduan metalik 3. Material makro komposit (produk rancang bangun), seperti : beton dan besi, dengan pelapisan galvanis
Metal Metal-ceramics composites
Metal-polymer composites Ceramics
Polymers
Ceramics-polymer composites
Gambar 1. Diagram venn bahan teknik
Berdasarkan Gambar 1 di atas menurut Viktor (2001), matrik dari komposit dapat berupa logam, keramik atau polimer. Sesuai dengan jenis matriknya, maka dikenal Metal Matrix Composites (MMC), Ceramic Matrix Composites (CMC) dan Polymer Matrix Composites (PMC).
967
2. Bahan Penguat Bahan penguat berfungsi utama sebagai penguat pada material komposit yang dapat berbentuk serat atau partikel. Serat berdasarkan bentuknya dapat dibagi menjadi dua yaitu serat kontinu dan serat terputusputus, sedangkan apabila ditinjau dari asalnya serat dapat dibedakan menjadi dua yaitu serat alamiah dan serat sintetis. Keunggulan bahan penguat sintetis dibandingkan yang alamiah adalah strukturnya yang lebih homogen, lebih kuat dan tahan terhadap panas tetapi mempunyai kekurangan karena harganya yang sangat mahal dan proses pembuatannya yang tidak ramah lingkungan. Tabel 1 menunjukkan beberapa jenis serat sintetis yang telah diselidiki penggunaannya sebagai bahan penguat material komposit. Tabel 1. Sifat-sifat mekanis dari beberapa jenis serat sintetis Tipe
Corning Corning Union Carbide
Kekuatan tarik (MPa) 3.450 4.480 2.760-3.450
Modulus (GPa) 72,5 85,6 228
Berat Jenis (g/cm3) 2,54 2,49 1,76
Celanese AVCO Dupont
1.725 3.280-3.660 3.800
517 365-414 131
1,86 2,1-3,0 1,45
Pembuat
E-glass S-glass Carbon AS4 Graphite T-50 GY-70 Kevlar (Aramid)
Sumber : Sudiyatno : 1997
Secara umum kekuatan serat alam tidak sebaik kekuatan serat sintetis, namun pada serat alam mempunyai beberapa kelebihan sifat mekanis diantaranya serat alam lebih fleksibel dan lebih tahan terhadap kerusakan
patah
selama
proses pencampuran.
Adapun
beberapa
kelemahan pada serat alam berupa (1) bentuk dan ukuran serat yang tidak seragam dan (2) sifat serat alam yang cenderung peka terhadap kelembaban sehingga sangat mudah bereaksi dengan senyawa OH yang
968
mengakibatkan degradasi sifat-sifat mekanisnya, ditambah sifat serat yang cenderung menggumpal karena adanya gaya tarik antar serat yang disebabkan dinding sel yang mengandung gugus hidroksil (-OH). Dewasa ini para peneliti mencoba melakukan riset di bidang komposit dan mulai diarahkan untuk mencari bahan dan proses alternatif yang lebih ramah lingkungan. Tabel 2 menunjukkan beberapa jenis serat alamiah yang telah diselidiki penggunaannya sebagai bahan penguat material komposit. Tabel 2. Sifat-sifat mekanis dari beberapa bahan penguat alamiah Jenis Serat Kraft pulp Sisal Katun Sutera Bambu Jute
Berat Jenis (g/cm3)
Kekuatan Tarik (GPa)
Modulus Tarik (GPa)
1,5 0,7 1,52 1,34 1,16 1,52
0,5-1,5 0,4-0,7 0,2-0,8 0,6 0,28 0,86
10-80 9-20 27 10 46 60
Regangan saat patah (%) 1,0 5-14 6-12 18-20 1,5 2,0
Sumber : Sudiyatno : 1997
Proses pembuatan material komposit dengan bahan penguat serat alamiah masih terdapat beberapa kendala diantaranya akibat perbedaan massa jenis yang besar antara bahan matriks dan bahan penguat alamiah menyebabkan proses pencampuran kedua bahan mengalami kesulitan dan ketidakstabilan ikatan kimia dari serat alamiah yang menyebabkan kecenderungan untuk mengeluarkan gas ketika dipanaskan. Keluarnya gas akan
membentuk
rongga-rongga
udara
(void)
yang
selanjutnya
mengakibatkan kekeroposan (porosity) pada komposit. 3. Matriks Matriks adalah material pengikat antar serat atau partikel. Bahan matriks pada komposit mempunyai dua fungsi pokok yaitu pada saat
969
pembentukan komposit dan ketika komposit menerima pembebanan. Pada proses pembentukan komposit menjadi bentuk profil, penarikan atau pembengkokan, maka bahan matriks berfungsi sebagai bahan pembentuk dan pelindung bahan penguat dari kerusakan. Sedangkan pada saat pembebanan, bahan matriks berfungsi sebagai pemindah tegangan antar serat dan penyetabil serat-serat ini. Dalam kondisi normal tanpa pembebanan dan pembentukan, bahan matriks sebagai pengikat serat dan melindungi dari pengaruh lingkungan dan pemegangan (handling). Ditinjau dari jenis bahannya, matriks dapat dibedakan menjadi tiga yaitu matriks polimer, matriks keramik dan matriks metal. Matriks polimer mempunyai dua jenis berdasarkan pembuatannya yaitu polimer jenis thermosetting dan thermoplastik. Thermosetting adalah jenis polimer yang setelah pemrosesan (pemanasan) menjadi keras dan tidak dapat kembali ke bentuk semula (plastis), termasuk jenis ini adalah epoxy, fenolik, dan poliuretan sedangkan thermoplastik adalah jenis polimer yang setelah pemanasan dapat kembali menjadi plastik, termasuk jenis ini adalah akrilik, nilon dan polietilen. 4. Bahan dan Jenis Perekat Dahulu perekat terbuat dari satu macam bahan saja. Dewasa ini kebanyakan perekat terdiri atas campuran berbagai bahan kompleks, baik organik, anorganik atau gabungannya. Komponen dasarnya ialah zat perekatnya yang menghasilkan kekuatan adhesif dan kohesif pada ikatannya. Biasanya ini merupakan resin organik atau dapat pula karet, senyawa anorganik atau bahan alam lain.
970
Berbagai kandungan lain dalam perekat ialah : a. Pengencer, ini merupakan pelarut bagi komponen-komponen perekat lain di samping mengatur viskositas agar perekat dapat disebarkan merata pada permukaan yang direkatkan. b. Katalis dan pengeras (hardener), ini merupakan zat “curing” bagi sistem perekat. c. Ekstender ialah zat bersifat perekat yang ditambahkan ke dalam perekat untuk mengencerkan, mengurangi kadar komponen lain agar lebih ekonomis. Ia juga memperkuat sifat resin agar tidak mudah retak. 5.
Pembelajaran Konstruktivistik Pembelajaran
konstruktivistik
muncul
berdasarkan
aliran
konstruktivisme, yaitu salah satu aliran filsafat pengetahuan yang menekankan bahwa pengetahuan merupakan hasil konstruksi atau bentukan sendiri. Konstruktivisme merupakan paradigma alternatif yang muncul sebagai dampak dari revolusi ilmiah yang terjadi dalam beberapa dasawarsa terakhir. Seiring dengan hal tersebut, kemudian metode belajar ini menjadi kata kunci dalam hampir setiap pembicaraan mengenai pembelajaran di berbagai kalangan. Konstruktivisme menjadi landasan terhadap berbagai seruan dan kecenderungan yang muncul dalam dunia pembelajaran seperti perlunya mahasiswa berpartisipasi aktif dalam proses pembelajaran, perlunya mahasiswa mengembangkan kemampuan belajar mandiri, perlunya mahasiswa memiliki kemampuan untuk mengembangkan kemampuannya
971
sendiri, serta perlunya pengajar atau dosen berperan menjadi fasilitator, mediator dan manajer dari proses pembelajaran. Menurut Von Glasersfeld dalam Pannen (2001:6), agar mahasiswa mampu mengkonstruksi pengetahuan, maka diperlukan : 1. Kemampuan mahasiswa untuk mengingat dan mengungkapkan kembali pengalaman. Kemampuan ini sangat penting karena pengalaman dibentuk berdasarkan interaksi individu mahasiswa dengan pengalaman-pengalaman tersebut. 2. Kemampuan mahasiswa untuk membandingkan dan mengambil keputusan mengenai persamaan dan perbedaan suatu hal. Kemampuan membandingkan sangat penting agar mahasiswa mampu menarik sifat yang lebih umum (merapatkan) dari pengalaman-pengalaman khusus serta melihat persamaan dan perbedaannya untuk membuat klasifikasi dan mengkonstruksi pengetahuannya. 3. Kemampuan mahasiswa untuk lebih menyukai pengalaman yang satu daripada pengalaman yang lain (selective conscience). Hal ini akan memunculkan penilaian mahasiswa terhadap pengalaman dan menjadi landasan bagi pembentukan pengetahuannya.
972
Pembuatan Komposit a. Cara menentukan daun pandan b. Cara memilih matriks
INPUT
Proses Kognitif : a. Melihat b. Membaca c. Studi banding d. Bertanya e. Otodidak Proses Psikomotor • Mendapat serat a. Merebus dengan air b. Merendam dengan air selama 3 hari c. Merendam dengan NaCl d. Memanaskan di bawah terik matahari e. Menumbuk • Membuat matrik a. Menuang dalam cetakan
Setelah dibuat jadi serat, yang selanjutnya diuji tarik didapatkan hasil rata-rata kekuatan tarik : 2 a. 39.45 kg/mm 2 b. 33.56 kg/mm 2 c. 28.09 kg/mm d. 32.40 kg/mm2 2 e. 38.68 kg/mm Setelah dibuat komposit/ amina yang selanjutnya diuji tarik didapatkan hasil rata-rata kekuatan tarik adalah 3,027 kg/mm2
PROSES
OUTPUT
Proses Penalaran Otak a. Setelah eksperimen dapat membuat serat b. Setelah eksperimen dapat membuat matriks Proses Penalaran Otak Setelah melalui proses kognitif dalam mendapat serat peneliti diharapkan dapat : a. Menjelaskan dan memahami serta menyebutkan proses merebus dengan air. b. Menjelaskan dan memahami serta menyebutkan proses merendam dengan air selama 3 hari. c. Menjelaskan dan memahami serta menyebutkan proses merendam dengan NaCl. d. Menjelaskan dan memahami serta menyebutkan proses memanaskan di bawah terik matahari. Setelah melalui proses kognitif dalam membuat matriks peneliti diharapkan dapat menjelaskan dan memahami serta menyebutkan proses menuang dalam cetakan. Hasil uji berdasarkan pola cara mendapatkan serat : a. bagus b. sedang c. kurang d. sedang e. bagus Hasil uji berdasarkan pola cara pembuatan komposit/lamina : bagus
Evaluasi
Evaluasi
Komentar atas hasil pengujian
Komentar atas hasil mengkonstruk ilmu
Gambar 2. Pola konstruk ilmu
973
C. Prosedur Penelitian Secara garis besar prosedur penelitian eksperimen dikemukakan oleh Holman (1985) dengan langkah-langkah sebagai berikut :
Merumuskan Masalah
Merumuskan Kajian Teori dan Kerangka Berfikir
Menyusun Hipotesis
Memilih Pendekatan
Melakukan Eksperimen *)
Pengendapan Proses dan Hasil Kegiatan Eksperimen
Proses Konstruktivistik / Pembentukan Pengetahuan
Diperoleh Pengetahuan Baru / Teori Baru
Gambar 3. Prosedur penelitian konstruktivistik
974
Mulai
Studi serat pandan
Pembuatan serat pandan
Pengujian serat pandan
Perlakuan serat pandan
Serat dengan kekuatan optimal
Pembuatan cetakan
Campuran resin
Penyusunan serat ke dalam cetakan
Pembuatan spesimen uji tarik
Analisis hasil pengujian
Hardener
Resin
Penuangan resin ke dalam cetakan
Pengujian tarik
Analisis data pengujian tarik
Data dibandingkan
Cek data eksperimen, cek alat ukur, revisi hipotesis
Data lebih baik
Kesimpulan
Selesai
Gambar 4. Diagram alur kegiatan eksperimen
975
D. Laporan Penelitian Pengetahuan baru yang diperoleh dari proses eksperimen diantaranya adalah sebagai berikut tercantum dalam Tabel 4 : Tabel 4. Pengetahuan baru dari hasil proses eksperimen 1.
Kegiatan Memilih daun pandan
2.
Membuat serat daun pandan
3.
Menentukan kriteria pohon pandan yang akan diambil daun dan seratnya
4.
Perlakuan serat pandan dengan formalin Pengeringan serat pandan
5. 6.
Pembutan cetakan poliester dan UF
7.
Pembuatan matrik poliester dan UF
8.
matrik
Pencampuran resin dan hardener 9. Penyusunan serat ke dalam cetakan 10. Penuangan resin ke dalam cetakan 11. Pembuatan spesimen uji tarik serat dan matrik 12. Pembuatan komposit
13. Pengujian komposit
Pengetahuan baru yang diperoleh Dari hasil mencoba dibuat tali, kekuatan daun pandan yang paling baik yaitu daun yang paling bawah. Untuk membuat serat daun pandan yang berupa benang harus dibutuhkan keuletan dan ketekunan tersendiri sehingga serat tidak mudah patah. Pohon pandan yang kuat dan ulet adalah jenis pandan alas yang tumbuh disekitar lereng-lereng sungai ataupun di semaksemak belukar. Serat pandan tahan terhadap pembusukan karena direndam dengan formalin. Serat pandan dapat berkurang kadar airnya, diketahui dari proses penimbangan. Dibutuhkan keuletan dan kesabaran sehingga didapakan cetakan yang sesuai dengan ukuran. Dibutuhkan keuletan dan kesabaran sehingga didapakan matrik yg sesuai dengan ukuran Pencampuran harus merata karena untuk menghindari proses mengkristal lebih awal Serat harus tersusun dengan rapi dan lurus agar capuran resin berpadu dengan serat Diperlukan kesabaran dan kehati-hatian agar resin bisa bercampur dengan serat. Ukuran harus sesuai dengan standar yang telah ditentukan Komposisi bahan penguat dengan bahan matriks.harus seimbang sesuai dengan aturan agar didapat hasil yang optimal. Didapatkan hasil pengujian meliputi tegangan, regangan, elastisitas
Dari hasil proses eksperimen tersebut, seperti tercantum dalam Tabel 4 didapatkan pengetahuan baru bahwa serat daun pandan dapat bersaing kekuatannya dengan serat sintetis yaitu serat glass (fiber glass) untuk membuat material komposit. Maka sesudah didapat proses eksperimen seperti
976
tersebut di atas perlu dilakukan kegiatan eksperimen untuk mengetahui sifat mekanis serat pandan. E. Simpulan Berdasarkan data hasil penelitian dan pembahasan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Metode konstruktivistik layak sebagai paradigma alternatif bagi pembelajaran sains dan teknologi. Paradigma alternatif yang dibangun melalui pola Input-Proses-Output. Konstruk yang terbentuk pada Input stelah melakukan eksperimen dapat membuat serat dan matriks. Konstruk yang terbentuk pada Proses dapat menjelaskan, memahami serta menyebutkan proses kognitif dan psikomotor. Konstruk yang terbentuk pada Output dapat mengetahui hasil pengujian dan ilmu baru yang didapat melalui eksperimen. Apabila ada evaluasi dari pola tersebut dan ada sesuatu yang ingin diteliti lebih lanjut kita kembali pada Input dan mengikuti alur berikutnya. 2. Kekuatan tarik serat pandan dua kali lebih tinggi dari kekuatan tarik fiber glass. Kekuatan tarik serat pandan 39,036 kg/mm2 sedangkan kekuatan tarik fiber glass 21,65 kg/mm2. 3. Berat jenis serat pandan lebih rendah dari berat jenis fiber glass, sehingga serat pandan lebih ringan dan lebih menguntungkan. Berat jenis serat pandan 0,9574 gram/cm3 sedangkan berat jenis fiber glass 2,19 gram/cm3. 4. Kekuatan tarik komposit alami lebih rendah dari komposit sintetis. Kekuatan tarik komposit alami 3,03 kg/mm2 sedangkan kekuatan tarik komposit sintetis 3,77 kg/mm2.
977
5. Serat dari daun pandan layak digunakan sebagai material komposit, tetapi belum ditemukan perlakuan yang sesuai.
Daftar Pustaka Gibson, RT. (1994). Principles of Composite Material Mechanics. New York : McGraw-Hill. Hartomo, A.J. (1998). Komposit Metal. Yogyakarta : Andi Offset Mathews, E.L. and Rawling, R.D. (1994). Composite Material: Engineering and Science. London : Chapman & Hall. Nurdin. (2001). Pengaruh Penambahan Talkum Sebagai Filler Pada Komposit Serat Sabut Kelapa Terhadap Kekuatan Tarik. Jurnal Teknologi (Nomor 1 Oktober 2001). Hal. 7-11. Pannen, P. dkk. (2001). Konstruktivisme Dalam Pembelajaran. Jakarta : Dikti – Applied Approach. Prayitno, T.A. (1994). Perekatan Kayu. Yogyakarta : F. Kehutanan Program Pasca Sarjana UGM. ____________ (1994). Jenis-jenis Perekat Yogyakarta : F. Kehutanan Program Pasca Sarjana UGM. Schwartz, M.M. (1984). Composit Materials Handbooks. New York : Mc GrawHill. Sudiyatno. (1997). Effect of Chemical Treatments to Wood Fibre on The Mechanical Properties of Wood Fibre/Polypropylene Composite. The University of Auckland. Suparno, P. (1997). Filsafat Konstruktivisme Dalam Pendidikan. Yogyakarta : Kanisius. Viktor, M. (2001). Material Komposit. Makalah Seminar Nasional Teknik Mesin Universitas Negeri Yogyakarta. Wagiran. (2002). Pembelajaran Konstruktivisme, Alternatif Pembelajaran Menuju Penerapan Kurikulum Berbasis Kompetensi. Jurnal Pendidikan Teknologi dan Kejuruan (Nomor 19 Oktober 2002). Hal. 101-107. Biodata Singkat Arif Bintoro Johan,. Dosen di Pendidikan Teknik Mesin Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sarjanawiyata Tamansiswa. Menyelesaikan S1 dari Pendidikan Teknik Mesin Universitas Negeri Yogyakarta dan S2 dari Pendidikan Teknologi Kejuruan Universitas Negeri Yogyakarta tahun 2008.
978
