PENGARUH PENGGUNAAN LEMBAR KERJA SISWA (LKS) BERBASIS MODEL PROBLEM SOLVING POLYA PADA KONSEP FLUIDA DINAMIS TERHADAP KEMAMPUAN MENGANALISIS SISWA (Kuasi Eksperimen di SMA Negeri 7 Kota Tangerang Selatan)
Skripsi Diajukan kepada Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Sarjana Pendidikan
Oleh TOFIK HIDAYAT NIM 109016300023
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2014
ABSTRAK
TOFIK HIDAYAT (109016300023). Pengaruh Penggunaan Lembar Kerja Siswa (LKS) Berbasis Model Problem Solving Polya pada Konsep Fluida Dinamis terhadap Kemampuan Menganalisis Siswa. Skripsi Program Studi Pendidikan Fisika Jurusan Ilmu Pengetahuan Alam Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta, 2014. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh LKS berbasis model problem solving Polya pada konsep fluida dinamis terhadap kemampuan menganalisis siswa. Penelitian ini dilakukan di kelas XI IPA 1 dan XI IPA 4 SMA Negeri 7 Kota Tangerang Selatan. Penelitian ini berlangsung pada bulan April 2014. Metode penelitian yang digunakan adalah kuasi eksperimen dengan desain nonequivalent control group design dan teknik pengambilan sampel dengan purposive sampling. Instrumen yang digunakan adalah instrumen tes berupa soalsoal uraian dan instrumen nontes berupa lembar observasi aktivitas dan angket respon siswa. Berdasarkan analisis data tes, diperoleh hasil bahwa terdapat pengaruh LKS berbasis model problem solving Polya pada konsep fluida dinamis terhadap kemampuan menganalisis siswa. Hal tersebut didasarkan pada hasil uji hipotesis dengan menggunakan uji t. Hasilnya adalah nilai thitung = 5,31 sedangkan ttabel = 2,00. Terlihat bahwa nilai thitung > ttabel, sehingga H0 ditolak. Selain itu, pembelajaran menggunakan LKS berbasis problem solving Polya terbukti lebih unggul dalam meningkatkan kemampuan menganalisis siswa. Berdasarkan hasil uji N-Gain kemampuan menganalisis pada aspek membedakan meningkat sebesar 0,46 (sedang), mengorganisasi meningkat sebesar 0,57 (sedang), dan mengatribusikan meningkat sebesar 0,44 (sedang) atau rata-rata peningkatan sebesar 0,52 (sedang). Selanjutnya berdasarkan analisis data nontes berupa lembar observasi aktivitas siswa, penerapan LKS berbasis problem solving Polya berada pada kategori baik dengan persentase 72%. Hasil analisis angket respon siswa juga menunjukan bahwa LKS berbasis problem solving Polya berada pada kategori baik dengan persentase 69,33%.
Kata kunci: Lembar Kerja Siswa (LKS), Problem Solving, Kemampuan Menganalisis.
iv
ABSTRACT
TOFIK HIDAYAT (109016300023). The Effect of Using Worksheet Based Problem Solving Polya’s Model on Dynamic Fluid on Ability Analysis Student’s. Skripsi of Physics Education Program Science Education Department Faculty of Tarbiyah and Teacher Training State Islamic University of Syarif Hidayatullah Jakarta, 2014 The research aims to determine the effect of using worksheet based problem solving Polya’s on dynamic fluid on student analysis ability. This research was done in class XI-Science I and XI-Science 4 in SMAN 7 South Tangerang City. The research was done in April 2014. The method used in this research is quasi experimental with nonequivalent control group design and the technique of sampling is purpossive sampling. Instrumen were used in this research are test instrument which is essay and nontest instrument which is observation sheet of student’s activity and student questionnaire responses. Based on data analysis, the result obtained that there is an effect of worksheet based problem solving Polya’s on dynamic fluid on ability analysis student’s. It is based on the result of hypothesis testing using test. The result is value of thitung 5,31 while ttabel = 2,00. It is mean that thitung > ttabel, so H0 is rejected. Moreover, learning using worksheet based problem solving Polya’s is proven superior in improving the ability analysis students. Based on N-Gain analysis, ability analysis of students on aspect of differentiating advance 0,46 (medium), organizing advance 0,57 (medium), and attributing advance 0,44 (medium) or advance average 0,52 (medium). Furthermore, based on data analysis nontest which is observation sheet of student’s activity, application of worksheet based problem solving Polya’s is in good category with percentage 72%. The result of student questionnaire responses also indicate that worksheet based problem solving Polya’s is in good category with percentage 69,33%.
Keyword: Worksheet, Problem Solving, Analysis Ability.
v
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb. Alhamdulillah segala puji hanya milik Allah SWT karena dengan rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh Penggunaan Lembar Kerja Siswa (LKS) Berbasis Model Problem Solving Polya pada Konsep Fluida Dinamis terhadap Kemampuan Menganalisis Siswa.” Skripsi ini menggambarkan peningkatan kemampuan menganalisis siswa dengan menggunakan LKS berbasis problem solving Polya. Ucapan terima kasih dan apresiasi setinggi-tingginya disampaikan kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan skripsi ini. Secara khusus, ucapan terima kasih dan apresiasi tersebut disampaikan kepada: 1. Ibu Nurlena Rifa’i, MA, Ph.D, selaku Dekan Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 2. Ibu Baiq Hana Susanti, M.Sc, selaku Ketua Jurusan Pendidikan IPA Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 3. Bapak Iwan Permana Suwarna, M.Pd, selaku Ketua Program Studi Fisika Jurusan Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan. 4. Ibu Kinkin Suartini, M.Pd, selaku dosen pembimbing I yang telah membimbing, memberikan saran dan pengarahan selama proses pembuatan skripsi demi kebaikan penulis. 5. Ibu Fathiah Alatas, S.Pd, M.Si, selaku dosen pembimbing II yang telah membimbing, memberikan saran dan pengarahan selama proses pembuatan skripsi demi kebaikan penulis. 6. Seluruh dosen, staf, dan karyawan FITK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, khususnya jurusan pendidikan IPA yang telah memberikan ilmu pengetahuan, pemahaman, dan pelayanan selama poses pendidikan.
vi
7. H. Hamdari, M.Pd, selaku Kepala Sekolah SMA Negeri 7 Kota Tangerang Selatan yang telah mengizinkan penulis untuk melakukan penelitian di sekolah yang bersangkutan. 8. Etty Twelvetenth, M.Pd, selaku guru bidang studi SMA Negeri 7 Kota Tangerang Selatan. 9. Ayahanda Nurhani, Ibunda Aminah, dan kakak-kakakku yang tiada henti memberikan kasih sayang, dukungan, dan doa sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi. 10. Teman seperjuangan yang telah banyak membantu dan memberikan kekuatan untuk penulis dalam menyelesaikan skripsi. 11. Rekan-rekan mahasiswa pendidikan fisika 2009 yang menjadi keluarga ketika berada di kampus. 12. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu dalam penyusunan skrispi. Semoga segala bentuk bantuan, dorongan, saran, dan bimbingan yang diberikan kepada penulis mendapatkan balasan terbaik dari Allah SWT. Aamiin. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis secara terbuka menerima setiap kritik dan saran yang turut membangun dalam perbaikan penyusunan skripsi ini. Walaupun demikian, penulis tetap berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi para pembaca. Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Jakarta, November 2014
Tofik Hidayat
vii
DAFTAR ISI
Halaman LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN PANITIA UJIAN .......................................
ii
SURAT PERNYATAAN KARYA SENDIRI .........................................
iii
ABSTRAK ................................................................................................
iv
KATA PENGANTAR ..............................................................................
vi
DAFTAR ISI ..............................................................................................
viii
DAFTAR TABEL . ...................................................................................
xii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................
xvi
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ..................................................................
1
B. Identifikasi Masalah .......................................................................
6
C. Pembatasan Masalah ......................................................................
6
D. Rumusan Masalah ..........................................................................
7
E. Tujuan Penelitian ...........................................................................
7
F. Manfaat Penelitian ........................................................................
8
BAB II DESKRIPSI TEORITIS, KERANGKA BERPIKIR DAN HIPOTESIS A. Deskripsi Teoritis ...........................................................................
9
1. Peranan LKS Sebagai Sumber Belajar Siswa ...........................
9
a. Pengertian LKS ....................................................................
9
b. Jenis-Jenis LKS ....................................................................
10
c. Fungsi LKS ..........................................................................
15
viii
d. Tujuan Penyusunan LKS .....................................................
16
e. Manfaat LKS ........................................................................
16
f. Unsur-Unsur LKS .................................................................
17
g. Prosedur Pengembangan LKS ..............................................
18
2. Pentingnya Kemampuan Pemecahan Masalah (Problem Solving) dalam Pembelajaran Fisika ........................
20
a. Hakikat Pemecahan Masalah (Problem Solving) ..................
20
b. Model Problem Solving ........................................................
21
c. Model Problem Solving Polya ..............................................
24
d. Keunggulan dan Kelemahan Problem Solving .....................
28
3. LKS Berbasis Problem Solving Polya .....................................
29
4. Kemampuan Menganalisis Sebagai Kebutuhan dalam Pembelajaran Fisika .................................................................
29
5. Kajian Konsep Fluida Dinamis ................................................
32
a. Karakteristik Konsep Fluida Dinamis .................................
32
b. Standar Kompetensi (SK) dan Kompetensi Dasar (KD).......
32
c. Peta Konsep Fluida Dinamis ................................................
32
c. Kajian Teori Fluida Dinamis ................................................
33
B. Hasil Penelitian yang Relevan .......................................................
37
C. Kerangka Berpikir ..........................................................................
39
D. Hipotesis Penelitian.........................................................................
41
BAB III METODOLOGI PENELITIAN A. Metode Penelitian ...........................................................................
42
B. Desain Penelitian ............................................................................
42
C. Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................
43
D. Prosedur Penelitian .........................................................................
43
E. Variabel Penelitian .........................................................................
47
F. Populasi dan Sampel ......................................................................
47
G. Teknik Pengambilan Sampel ..........................................................
47
H. Teknik Pengumpulan Data .............................................................
48
ix
I. Instrumen Penelitian .......................................................................
48
1. Instrumen Tes (Soal Kemampuan Menganalisis) ......................
48
2. Instrumen Nontes .......................................................................
49
J. Kalibrasi Instrumen Penelitian .......................................................
50
1. Uji Validitas ...............................................................................
51
2. Uji Reliabilitas ...........................................................................
52
3. Taraf Kesukaran ........................................................................
53
4. Daya Pembeda ...........................................................................
54
K. Teknik Analisis Data ......................................................................
55
1. Uji Prasyarat Hipotesis ..............................................................
55
a. Uji Normalitas .......................................................................
55
b. Uji Homogenitas ....................................................................
56
2. Uji Hipotesis .............................................................................
57
a. Data Terdistribusi Normal dan Homogen ..............................
57
b. Data Terdistribusi Normal dan Tidak Homogen ...................
58
…………………………………………………..
58
4. Analisis Data Nontes ..................................................................
59
a. Angket Respon Siswa ............................................................
59
b. Lembar Observasi Aktivitas Siswa .......................................
60
3. Uji N-Gain
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian ..............................................................................
62
1. Hasil Pretest Kemampuan Menganalisis Siswa ........................
62
2. Hasil Posttest Kemampuan Menganalisis Siswa ......................
63
3. Rekapitulasi Data Hasil Pretest dan Postest Kemampuan Menganalisis Siswa ............................................
64
4. Kemampuan Menganalisis Siswa ............................................
65
5. Data Lembar Observasi Aktivitas Siswa .................................
68
6. Data Angket Respon Siswa ......................................................
69
B. Analisis Data ..................................................................................
70
1. Hasil Analisis Uji Prasyarat .....................................................
70
x
a. Uji Normalitas Tes Kemampuan Menganalisis ....................
70
b. Uji Homogenitas Tes Kemampuan Menganalisis .................
71
2. Analisis Uji Hipotesis ..............................................................
72
C. Pembahasan Hasil Penelitian .........................................................
73
D. Keterbatasan Penelitian ..................................................................
77
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ..............................................................................
78
B. Saran .........................................................................................
79
DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................
80
LAMPIRAN
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1
Desain Penelitian ...................................................................
42
Tabel 3.2
Kisi-kisi Soal Kemampuan Menganalisis .............................
49
Tabel 3.3
Kisi-kisi Angket Respon Siswa .............................................
50
Tabel 3.4
Kisi-kisi Lembar Observasi Aktivitas Siswa .........................
50
Tabel 3.5
Klasifikasi Validitas Butir Soal .............................................
51
Tabel 3.6
Hasil Uji Validitas Instrumen Tes ..........................................
52
Tabel 3.7
Kategori Reliabilitas ..............................................................
52
Tabel 3.8
Kriteria Taraf Kesukaran .......................................................
53
Tabel 3.9
Hasil Uji Taraf Kesukaran Instrumen Tes .............................
54
Tabel 3.10 Kriteria Daya Pembeda .........................................................
54
Tabel 3.11 Hasil Uji Daya Pembeda Instrumen Tes ...............................
55
Tabel 3.12 Kategori N-Gain ...................................................................
59
Tabel 3.13 Pemberian Skor Angket Respon Siswa ..................................
59
Tabel 3.14 Rubrik Penilaian Aktivitas Siswa ..........................................
60
Tabel 3.14 Kriteria Penilaian Observasi Aktivitas Siswa .......................
61
Tabel 4.1
Ukuran Pemusatan dan Penyebaran Data Hasil Pretest Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ............................................
Tabel 4.2
Ukuran Pemusatan dan Penyebaran Data Hasil Posttest Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol .............................................
Tabel 4.3
62
63
Ukuran Pemusatan dan Penyebaran Data Hasil Pretest & Posttest Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol .....................
64
Tabel 4.4
Distribusi Jumlah Soal Aspek Kemampuan Menganalisis.....
66
Tabel 4.5
Hasil Uji N-Gain untuk Setiap Aspek Kemampuan Menganalisis Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol .............
Tabel 4.6
Tabel 4.7
66
Hasil Uji N-Gain Kemampuan Menganalisis Per-Siswa Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ...................................
68
Hasil Lembar Observasi Aktivitas Siswa ...............................
68
xii
Tabel 4.8
Hasil Angket Respon Siswa ................................................
69
Tabel 4.9
Hasil Perhitungan Uji Normalitas Kai-Kuadarat .................
71
Tabel 4.10
Hasil Perhitungan Uji Homogenitas ....................................
71
Tabel 4.11
Hasil Perhitungan Uji Hipotesis ...........................................
72
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tahap-Tahap Pemecahan Masalahan Menurut G. Polya .....
25
Gambar 2.2 Peta Konsep Fluida Dinamis ..............................................
32
Gambar 2.3 Kekekalan Energi pada Aliran Fluida .................................
34
Gambar 2.4 Kecepatan Aliran Zat Cair pada Lubang Dinding Tabung ..
35
Gambar 2.5 Venturimeter Dilengkapi Manometer ..................................
36
Gambar 2.6 Venturimeter Tanpa Dilengkapi Manometer ......................
36
Gambar 2.7 Tabung Pitot Dilengkapi Manometer ..................................
36
Gambar 2.8 Alat Penyemprot Menerapkan Hukum Bernoulli ................
37
Gambar 2.9 Pesawat Terbang Menerapkan Hukum Bernoulli ...............
37
Gambar 3.1 Tahapan Prosedur Penelitian ...............................................
46
Gambar 4.1 Grafik Nilai Uji N-Gain pada Tiap Aspek Kemampuan Menganalisis .................................................
xiv
70
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN 1 PRA PENELITIAN 1A. Wawancara Penggunaan Sumber Belajar di Sekolah ........................
87
1B. Kuesioner Penggunaan Sumber Belajar Siswa SMA di Sekolah .......
90
1C. Instrumen Tes Kemampuan Menganalisis Siswa ...............................
93
1D. Validitas Hasil Uji Coba Instrumen Tes ............................................
140
1E. Reliabilitas Hasil Uji Coba Instrumen Tes .........................................
141
1F. Taraf Kesukaran Hasil Uji Coba Instrumen Tes ..................................
142
1G. Daya Pembeda Hasil Uji Coba Instrumen Tes ....................................
143
1H. Rekapitulasi Hasil Uji Coba Instrumen Tes ........................................
144
1I. Contoh LKS Berbasis Model Problem Solving Polya ........................
145
1J. Lembar Penilaian LKS Berbasis Model Problem Solving Polya untuk Ahli LKS ..................................................................................
167
1K. Lembar Penilaian LKS Berbasis Model Problem Solving Polya untuk Ahli Materi ...............................................................................
169
LAMPIRAN 2 PROSES PENELITIAN 2A. Instrumen Tes Valid Konsep Fluida Dinamis ......................................
171
2B. Hasil Pretest Kelas Eksperimen ..........................................................
204
2C. Hasil Pretest Kelas Kontrol .................................................................
207
2D. Uji Normalitas Hasil Pretest ...............................................................
210
2E. Uji Homogenitas Hasil Pretest ............................................................
214
2F. Uji Hipotesis Hasil Pretest ...................................................................
217
2G. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Kelas Eksperimen ......................
219
2H. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Kelas Kontrol .............................
247
2I. Lembar Observasi Aktivitas Siswa .......................................................
264
2J. Angket Respon Siswa ...........................................................................
268
xv
LAMPIRAN 3 PASCA PENELITIAN 3A. Hasil Posttest Kelas Eksperimen ........................................................
271
3B. Hasil Posttest Kelas Kontrol ...............................................................
274
3C. Uji Normalitas Hasil Posttest ..............................................................
277
3D. Uji Homogenitas Hasil Posttest ..........................................................
281
3E. Uji Hipotesis Hasil Posttest .................................................................
284
3F. Uji N-Gain Kemampuan Menganalisis .................................................
286
3G. Uji N-Gain Kemampuan Menganalisis Per Siswa ...............................
287
3H. Data Angket Respon Siswa .................................................................
289
3I. Data Lembar Observasi Aktivitas Siswa ...............................................
290
xvi
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah Zaman modern sekarang ini, perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) mengalami kemajuan yang begitu pesat. Hampir di setiap kehidupan, manusia tidak terlepas dari peranan teknologi. Perkembangan IPTEK memberikan dampak perubahan terhadap kehidupan manusia itu sendiri. Perubahan tersebut dapat dilihat dari berbagai aspek, seperti aspek ekonomi, sosial, politik, budaya dan lain sebagainya. Perkembangan IPTEK yang semakin pesat tersebut sudah seharusnya didukung oleh sumber daya manusia (SDM) yang berkualitas, handal dan unggul. SDM yang berkualitas ditandai dengan kemampuan manusia dalam menghadapi permasalahan tantangan zaman yang semakin kompleks. Manusia yang berkualitas sudah barang tentu sanggup untuk menghadapi dan menyesuaikan diri dengan zaman yang semakin modern ini. Sekolah sebagai penyelenggara pendidikan formal menjadi salah satu tumpuan dan harapan dalam membentuk sumber daya manusia yang berkualitas, handal, dan unggul. Sekolah sebagai lembaga pendidikan memiliki peranan penting dalam membangun generasi masa depan. Baik atau buruknya generasi masa depan terletak pada baik tidaknya sistem pendidikan yang dibangun di sekolah. Di sekolah, siswa diajarkan berbagai macam ilmu pengetahuan, budi pekerti, serta pendidikan karakter. Salah satu ilmu pengetahuan yang diajarkan di sekolah adalah mata pelajaran fisika yang wajib diajarkan di sekolah. Sesuai dengan peraturan pemerintah dalam Badan Standar Nasional Pendidikan (BSNP), yang menyatakan bahwa pada tingkat SMA/MA, fisika dipandang sebagai pelajaran yang penting untuk diajarkan sebagai mata pelajaran tersendiri dengan pertimbangan mata pelajaran fisika dimaksudkan sebagai
1
2
wahana untuk menumbuhkan kemampuan berpikir yang berguna untuk memecahkan masalah di dalam kehidupan sehari-hari.1. Fisika sebagai mata pelajaran untuk menumbuhkan kemampuan berpikir untuk memecahkan permasalahan dalam kehidupan sehari-hari sudah seharusnya diajarkan secara optimal. Namun pada kenyataannya, proses pembelajaran IPA termasuk didalamnya fisika di sekolah masih terdapat banyak kekurangan. Menurut hasil The Trends in International Mathematics and Science Study (TIMSS) 2011 secara internasional, mutu pendidikan di Indonesia masih sangat rendah. Dalam bidang MIPA, diantara negara peserta TIMSS, Indonesia berada pada urutan ke-40 dari 42 negara untuk IPA dan ke-38 dari 42 negara untuk Matematika. Rata-rata skor IPA dan matematika masih berada signifikan di bawah skor rata-rata internasional.2 Hal serupa juga sama dengan apa yang ditulis oleh hasil penelitian Program for International Student Assesment (PISA) pada tahun 2012 yang mengeluarkan survei bahwa Indonesia menduduki peringkat paling bawah dari 65 negara dalam pemetaan kemampuan matematika dan IPA.3 Terdapat banyak faktor yang menyebabkan kemampuan IPA siswa di Indonesia masih rendah. Faktor yang menyebabkan kemampuan IPA siswa di Indonesia masih rendah salah satunya adalah kurangnya penguasaan keterampilan siswa dalam menganalisis yang membutuhkan penalaran dan pemecahan masalah (problem solving). Hal ini sejalan dengan kajian yang dikeluarkan oleh TIMSS yang menyatakan bahwa pendidikan di Indonesia terlalu banyak menekankan pada penguasaan keterampilan dasar menghitung (basic skills), sedangkan di negara lain yang lebih maju pendidikannya lebih banyak menitikberatkan pada penguasaan keterampilan berpikir prosedural, pemahaman atas prinsip dan penerapannya dalam konteks kehidupan sehari-hari yang berorientasi pada eksplorasi penalaran dan kemampuan berpikir tingkat tinggi (hight order thinking).4 1
Standar Isi untuk Satuan Pendidikan Dasar dan Menengah, Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar SMA/MA. (Jakarta : BSNP , 2006), h. 159. 2 Asep Sapa’at, Kemana Arah Pendidikan Indonesia?, 2014, (www. Republika.co.id). 3 Novi Chriastuti Adiputri, RI Terendah di PISA, WNA: Indonesian Kids Don’t Know How Stupid They Are, 2014, (www.detiknews.com). 4 Asep Sapa’at, loc.cit,.
3
Kurangnya kemampuan menganalisis siswa salah satunya dikarenakan penggunaan bahan ajar yang kurang tepat. Berdasarkan hasil wawancara dengan siswa SMA, sebagian besar siswa merasa bahan ajar yang biasa digunakan kurang menarik, inovatif, variatif, dan tidak sesuai dengan tingkat kebutuhan siswa. Hal ini sejalan dengan pernyataan Made Wena yang menyatakan bahwa bahan ajar yang ada terkadang tidak sesuai dengan kaidah-kaidah psikologi pembelajaran dan penyusunan buku teks.5 Gejala tidak efisien, tidak efektif dan kurang relevan tersebut terlihat dari beberapa indikator seperti kurangnya motivasi belajar, penyelesaian tugas tidak tepat waktu, hasil tes yang masih kurang memuaskan dan kemampuan siswa dalam mengembangkan kemampuan berpikir masih sangat rendah. Padahal jika kita melihat Standar Kompetensi (SK) dan Kompetensi Dasar (KD), pada mata pelajaran fisika tingkat SMA sebagian besar mengembangkan aspek kemampuan menganalisis, yang tentunya berguna untuk menunjang kemampuan fisika ditingkat perkuliahan. Sebagaimana salah satu tujuan yang ingin dicapai dalam mata pelajaran fisika yang ditulis dalam BSNP yaitu mengembangkan kemampuan bernalar dalam berpikir analisis induktif dan deduktif dengan menggunakan konsep dan prinsip fisika untuk menjelaskan berbagai peristiwa alam dan penyelesaian masalah baik secara kualitatif maupun kuantitatif.6 Prinsip pembelajaran pada kurikulum KTSP pun menekankan siswa untuk mampu mengembangkan kemampuan keterampilan pemecahan masalah yang memerlukan kemampuan berpikir analisis, kritis, dan kreatif.7 Melihat dari permasalahan-permasalahan di atas, salah satu solusi untuk menjawab permasalahan tersebut adalah dengan menyediakan bahan ajar yang berkualitas, menarik, mudah dipahami namun dapat mengaktifkan siswa untuk belajar mandiri dan mampu untuk mengembangkan kemampuan berpikir tingkat tinggi sesuai dengan kebutuhan siswa. Salah satu bahan ajar yang memenuhi
5
Made Wena, Strategi Pembelajran Inovatif Kontemporer: Suatu Tinjauan Konseptual Operasional, (Jakarta: Bumi Aksara, 2009), h. 229. 6 Standar Isi, op.cit., h. 160. 7 Masnur Musclih. KTSP Pembelajran Berbasis Kompetensi dan Kontekstual. (Jakarta: Bumi Aksara, 2006), h. 26.
4
kriteria tersebut adalah Lembar Kerja Siswa (LKS). Hal ini sesuai dengan hasil observasi dengan beberapa guru dan siswa SMA yang menyatakan bahwa LKS membantu siswa dalam pembelajaran fisika karena materi di dalam LKS ringkas dan mudah dipahami. LKS merupakan salah satu sumber belajar yang dapat dikembangkan oleh guru sebagai fasilitator dalam kegiatan pembelajaran. Sebagaimana yang dikatakan Nessa Anugra Rahmi yang menyatakan LKS merupakan salah satu bentuk bahan ajar yang dapat dikembangkan dan digunakan dalam memfasilitasi kegiatan pembelajaran siswa.8 Menurut Erdal Taslidere, LKS merupakan bahan ajar yang sangat penting dalam membantu siswa untuk mengkonstruk pengetahuan yang mereka pikirkan sendiri dan mendorong siswa untuk berpartisipasi di dalam aktivitas kelas. 9 Selain itu, LKS termasuk media pembelajaran cetak yang dapat digunakan untuk menciptakan proses pembelajaran yang efektif dan efisien.10 LKS juga dapat membangkitkan minat siswa jika LKS disusun secara rapi, sistematis mudah dipahami sehingga mudah menarik perhatian siswa, serta dapat menumbuhkan kepercayaan pada diri siswa dan meningkatkan motivasi belajar dan rasa ingin tahu.11 Berdasarkan pendapat beberapa ahli tersebut, LKS merupakan salah satu bahan ajar yang cocok untuk dikembangkan sesuai dengan kebutuhan siswa. Penyusunan LKS sebaiknya dilakukan sendiri oleh seorang guru, karena berdasarkan temuan di lapangan hasil wawancara dengan beberapa guru fisika dan siswa SMA, LKS yang beredar di sekolah kurang sesuai dengan kebutuhan siswa. LKS yang biasa digunakan siswa kurang mengedepankan dan melatih kemampuan menganalisis maupun kemampuan pemecahan masalah. Selain itu, LKS yang biasa digunakan siswa kurang menarik dan monoton, sehingga membuat siswa bosan dan sulit memahami materi pelajaran. Oleh karena itu, LKS 8
Nessa Anugra Rahmi, dkk., Pengaruh Lembar Kerja Siswa Berbasis PQ4R terhadapa Hasil Belajar IPA Fisika Kelas VIII SMP N 1 Linggo Sari Baganti, Pillar Of Physics Education, 2, 2013, h. 115. 9 Erdal Taslider, The Effect of Concept Cartoon Worksheets on Students’ Conceptual Understandings of Geometrical Optics, Educaion and Science, 38, 2013, pp. 145. 10 Fitriyati, dkk., Pengembangan LKS Fisika SMA Kelas X Semester II dengan Website Online Berbasis Contextual Teaching Learning, Radiasi, 3, h. 8. 11 Isnaningsih, Penerapan Lembar Kegiatan Siswa (LKS) Discovery Berorientasi Keterampilan Proses Sains untuk Meningkatkan Hasil Belajar IPA, Jurnal Pendidikan IPA Indonesia (JPII), 2, 2013, h. 138.
5
sebaiknya dibuat dan disusun oleh guru yang bersangkutan, agar LKS dapat dikembangkan dan didesain sesuai dengan kebutuhan siswa. Penyajian LKS dapat dikembangkan dengan berbagai macam inovasi. Terdapat berbagai macam inovasi baru yang dapat diterapkan dalam penulisan LKS diantaranya memadukan LKS dengan model problem solving. Model problem solving dirasa cukup tepat untuk meningkatkan kemampuan berpikir analisis, karena melalui metode ini diberikan prosedur pemecahan masalah dengan berbagai pendekatan atau model12. Menurut Polya ada 4 langkah dalam model problem solving yaitu: (1) memahami
masalah
(understanding),
(2)
menentukan
rencana
strategi
penyelesaian masalah (planning), (3) menyelesaikan strategi penyelesaian masalah (solving), dan (4) memeriksa kembali jawaban yang diperoleh (checking).13 Menurut Kokom Komariah model problem solving Polya sangat tepat untuk diterapkan sebagai solusi untuk meningkatkan kemampuan siswa dalam menyelesaikan masalah. Pembelajaran ini dimulai dengan pemberian masalah,
kemudian
siswa
berlatih
memahami,
menyusun
strategi
dan
melaksanakan strategi sampai dengan menarik kesimpulan.14 Hal ini sesuai dengan teori belajar penemuan menurut Jerome Bruner. Menurut Bruner belajar penemuan dilakukan dengan berusaha sendiri untuk mencari pemecahan masalah serta pengetahuan yang menyertainya, menghasilkan pengetahuan yang benarbenar bermakna.15 Oleh karena itu model pemecahan masalah (problem solving) menurut Polya, dapat digunakan untuk membantu siswa dalam meningkatkan kemampuan menganalisis. Berdasarkan karakteristik model problem solving, konsep yang dipilih pada penelitian ini adalah konsep fluida dinamis, karena merupakan salah satu konsep 12
Ikhwanuddin, dkk, Problem Solving dalam Pembelajaran Fisika untuk Meningkatkan Kemampuan Mahasiswa Berpikir Analitis, Jurnal Kependidikan, 9, 2010, h. 216. 13 G. Polya, How To Solve I, 2nd ed. t, (New Jersey: Princeton University Press,1957), p. xvi-xvii. 14 Kokom Komariah, Penerapan Metode Pembelajaran Problem Solving Model Polya untuk Meningkatkan Kemampuan Memecahkan Masalah Bagi Siswa Kelas IX J di SMPN 3 Cimahi, Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan dan Penerapan MIPA Fakultas MIPA UNY, 2011, h. 182. 15 Ratna Wilis., Teori-Teori Belajar dan Pembelajaran, (Jakarta: Erlangga, 2011), h. 79.
6
fisika yang memiliki karakteristik dengan tingkat kesulitan yang cukup tinggi. Jika dilihat dari Standar Kompetensi (SK) dan Kompetensi Dasar (KD), konsep fluida dinamis merupakan salah satu konsep fisika yang memerlukan kemampuan menganalisis. Selain itu, berdasarkan temuan di lapangan konsep fluida dinamis juga merupakan salah satu konsep yang dianggap sulit oleh sebagian siswa. Sebagian siswa menganggap konsep fluida dinamis bersifat matematis dan sulit dipahami karena memerlukan kemampuan berpikir tingkat tinggi. Berdasarkan hal tersebut, konsep fluida dinamis dianggap sesuai dengan penelitian ini. Melihat pentingnya penggunaan LKS dalam upaya meningkatkan kemampuan berpikir analisis siswa pada konsep fluida dinamis, maka peneliti merasa perlu untuk melakukan penelitian dengan judul “Pengaruh Penggunaan Lembar Kerja Siswa (LKS) Berbasis Model Problem Solving Polya pada Konsep Fluida Dinamis terhadap Kemampuan Menganalisis Siswa”. B. Identifikasi Masalah Dari uraian latar belakang masalah di atas, maka dapat diidentifikasi masalah sebagai berikut: 1. Kemampuan analisis siswa SMA pada mata pelajaran fisika relatif masih rendah. Hal ini tidak sesuai dengan tuntutan SK dan KD pada kurikulum 2006 (KTSP) yang sebagian besar adalah kemampuan analisis. 2. Kemampuan analisis dalam pembelajaran fisika kurang dikembangkan. Hal ini bisa dilihat pada kemampuan analisis siswa yang relatif rendah. 3. Fakta di lapangan menunjukkan bahwa LKS pada mata pelajaran fisika SMA yang biasa digunakan oleh siswa kurang melatih kemampuan menganalisis. C. Pembatasan Masalah Melihat dari latar belakang masalah dan identifikasi masalah, peneliti membatasi masalah yang akan diteliti pada penelitian ini. Adapun batasan masalah pada penelitian ini adalah: 1. Kemampuan analisis yang dikembangkan dalam LKS berbasis problem solving merujuk pada taksonomi Bloom yang telah direvisi oleh Krathwohl
7
dan Anderson yang terdiri dari aspek: membedakan, mengorganisasi, dan mengatribusikan. 2. Model problem solving yang digunakan adalah model problem solving Polya, yang terdiri dari empat tahap, yaitu: 1) memahami masalah (understanding), 2) menyusun rencana (planning), 3) melaksanakan rencana (solving), dan 4) memeriksa kembali (checking). D. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang, identifikasi, dan pembatasan masalah yang telah dijelaskan di atas, maka rumusan masalah pada penelitian ini adalah “Bagaimana pengaruh penggunaan lembar kerja siswa (LKS) berbasis problem solving Polya pada konsep fluida dinamis terhadap kemampuan menganalisis siswa?”. Rumusan masalah tersebut dapat dijabarkan menjadi pertanyaan penelitian sebagai berikut: 1. Bagaimana hasil pretest dan posttest kemampuan menganalisis pada kelas eksperimen dan kelas kontrol setelah diterapkan penggunaan lembar kerja siswa (LKS) berbasis model problem solving Polya? 2. Bagaimana peningkatan nilai rata-rata pretest dan posttest kemampuan menganalisis
siswa
pada
aspek
membedakan,
mengorganisasi,
dan
mengatribusikan di kelas eksperimen dan kelas kontrol setelah diterapkan penggunaan lembar kerja siswa (LKS) berbasis model problem solving Polya? 3. Bagaimana aktivitas dan respon siswa terhadap pembelajaran menggunakan LKS berbasis model problem solving Polya pada konsep fluida dinamis? E. Tujuan Penelitian Secara umum penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penggunaan lembar kerja siswa (LKS) berbasis model problem solving Polya terhadap kemampuan analisis siswa pada konsep fluida dinamis. Secara khusus penelitian ini bertujuan untuk:
8
1. Mengetahui hasil pretest dan posttest kemampuan menganalisis pada kelas eksperimen dan kelas kontrol setelah diterapkan penggunaan lembar kerja siswa (LKS) berbasis model problem solving Polya 2. Mengetahui nilai rata-rata pretest dan posttest kemampuan menganalisis siswa pada aspek membedakan, mengorganisasi, dan mengatribusikan di kelas eksperimen dan kelas kontrol setelah diterapkan penggunaan lembar kerja siswa (LKS) berbasis model problem solving Polya 3. Mengetahui aktivitas dan respon siswa terhadap pembelajaran menggunakan LKS berbasis model problem solving Polya pada konsep fluida dinamis F. Manfaat Penelitian Adapun manfaat dari penelitian ini antara lain: 1. Bagi siswa, dengan penerapan penggunaan lembar kerja siswa (LKS) berbasis model problem solving Polya, diharapkan dapat meningkatkan hasil belajar fisika siswa dan kemampuan berpikir tingkat tinggi khususnya kemampuan menganalisis. 2. Bagi guru, diharapkan menjadi salah satu dorongan untuk meningkatkan kreasinya dalam menyusun LKS, khususnya LKS berbasis problem solving.
BAB II DESKRIPSI TEORITIS, KERANGKA BERPIKIR, DAN HIPOTESIS
A. Deskripsi Teoritis 1.
Peranan Lembar Kerja Siswa (LKS) Sebagai Sumber Belajar Siswa Bahan ajar adalah bahan-bahan atau materi pelajaran yang disusun secara
sistematis, yang digunakan guru dan siswa dalam proses pembelajaran.1 Bahan ajar sangat penting artinya bagi guru maupun siswa dalam proses pembelajaran, tanpa bahan ajar siswa akan sulit untuk menyesuaikan diri dalam belajar. Berdasarkan pada sudut pandang teknologi pendidikan, bahan ajar terdiri dari beragam bentuk. Menurut Ellington dan Race bahan ajar berdasarkan bentuknya dikelompokkan menjadi 7 jenis, salah satunya bahan ajar cetak seperti handouts, lembar kerja siswa, bahan ajar mandiri, dan bahan ajar kelompok.2 Jadi dapat disimpulkan bahwa Lembar Kerja Siswa (LKS) merupakan salah satu bentuk bahan ajar yang digunakan untuk membantu guru dalam melaksanakan proses pembelajaran di kelas. a.
Pengertian LKS Menurut Ida Sadjati, dkk. Lembar Kerja Siswa (LKS) merupakan materi
ajar yang sudah dikemas sedemikian rupa, sehingga siswa diharapkan dapat mempelajari materi ajar tersebut secara mandiri. Dalam LKS, siswa akan mendapatkan materi, ringkasan, dan tugas yang berkaitan dengan materi, serta menemukan arahan yang terstruktur untuk memahami materi yang diberikan.3 Andi Prastowo mendefinisikan LKS adalah bahan ajar cetak berupa lembarlembar kertas berisi materi, ringkasan, dan petunjuk-petunjuk pelaksanaan pembelajaran yang harus dikerjakan oleh siswa, yang mengacu pada pencapaian
1
Ida Malati Sadjati, dkk, Materi Pokok Pengembangan Bahan Ajar, (Jakarta: Universitas Terbuka, 2003), cet. 1, h. 1.3. 2 Ida Malati, ibid., h. 1.13 3 Ida Malati, ibid., h. 3.22.
9
10
suatu kompetensi dasar yang harus dicapai.4 Sedangkan Nessa Anugrah Rahmi, dkk. menyebutkan LKS merupakan salah satu bentuk bahan ajar yang dapat dikembangkan dan digunakan dalam memfasilitasi kegiatan pembelajaran siswa. LKS berisi petunjuk dan langkah-langkah untuk menyelesaikan tugas. Tugas yang diberikan untuk siswa boleh berupa teori dan praktik.5 Menurut pandangan lain, LKS bukan merupakan singkatan dari Lembar Kerja Siswa akan tetapi Lembar Kegiatan Siswa. Madjid mendefinisikan Lembar Kegiatan Siswa adalah lembaran-lembaran berisi tugas yang harus dikerjakan oleh siswa. Tugas-tugas yang diberikan siswa dapat berupa teoritis atau tugas-tugas praktis.6 Sedangkan menurut Trianto LKS merupakan panduan untuk latihan pengembangan aspek kognitif maupun panduan untuk pengembangan semua aspek pembelajaran dalam bentuk panduan eksperimen atau demonstrasi.7 Poppy Kamalia Devi, dkk. mengungkapkan LKS adalah lembaran-lembaran berisi tugas yang harus dikerjakan oleh siswa. Lembar kegiatan biasanya berupa petunjuk dan langkah-langkah untuk menyelesaikan suatu tugas.8 Berdasarkan beberapa definisi tersebut dapat disimpulkan bahwa LKS adalah salah satu bahan ajar berupa lembaran-lembaran kertas yang berisi tugas untuk siswa. Tugas-tugas tersebut yang dimaksudkan dapat mengembangkan kemampuan kognitif dan psikomotorik siswa. b. Jenis-Jenis LKS Lembar Kerja Siswa (LKS) disusun dengan materi dan tugas dengan tujuan tertentu. Berdasarkan maksud dan tujuan pada pengemasan materi pada
4
Andi Prastowo, Panduan Kreatif Membuat Bahan Ajar Inovatif, (Jogjakarta: Diva Press, 2013), Cet. V., h. 204. 5 Nessa, dkk., Pengaruh Lembar Kerja Siswa Berbasis PQ4R terhadap Hasil Belajar IPA Fisika Kelas VIII SMPN 1 Linggo Sari Baganti, Pillar Of Physics Education, 3, 2013, h. 115. 6 Abdul Majid, Perencanaan Pembelajaran, (Bandung: PT. Remaja Rosdakarya, 2009), Cet. VI, h. 176. 7 Trianto, Mendesain Model Pembelajaran Inovatif-Progresif, (Jakarta: Kencana, 2011), Cet. IV, h. 222. 8 Poppy Kamalia Devi, dkk., Pengembangan Perangkat Pembelajaran. (Bandung: PPPPTK IPA, 2009), h. 32.
11
masing-masing LKS, setidaknya LKS dibagi menjadi lima macam jenis yang secara umum digunakan oleh siswa, yaitu sebagai berikut:9 1) LKS yang membantu siswa menemukan suatu konsep. LKS jenis ini memiliki ciri-ciri yaitu lebih mengutamakan suatu fenomena yang bersifat konkret, sederhana, dan berkaitan dengan konsep yang akan dipelajari. Berdasarkan hasil pengamatan siswa, selanjutnya siswa diajak untuk mengonstruksi pengetahuan yang telah diperoleh tersebut. LKS ini juga memuat apa yang harus dilakukan siswa, meliputi melakukan, mengamati, dan menganalisis. Oleh karena itu, LKS ini terdapat langkah-langkah yang harus dilakukan siswa untuk mengamati fenomena hasil kegiatannya. Selain itu, terdapat pertanyaan-pertanyaan analisis yang membantu siswa untuk mengaitkan fenomena dengan konsep yang akan mereka bangun dalam benak mereka. 2) LKS yang membantu siswa menerapkan dan mengintegrasikan berbagai konsep yang telah ditemukan. LKS ini melatih siswa untuk menerapkan konsep yang telah dipelajari dalam kehidupan sehari-hari, setelah siswa berhasil menemukan konsep. Oleh karena itu, LKS ini memuat tugas untuk melakukan diskusi, kemudian meminta mereka untuk berlatih memberikan kebebasan berpendapat dan bertanggung jawab. Hal tersebut dimaksudkan agar siswa belajar menghormati pendapat orang lain dan berpendapat secara bertanggung jawab. 3) LKS yang berfungsi sebagai penuntun belajar. LKS jenis ini memuat pertanyaan atau isian yang jawabannya ada di dalam buku. Siswa akan dapat mengerjakan LKS tersebut jika siswa membaca buku, sehingga fungsi utama LKS ini adalah membantu siswa menghafal dan memahami materi
yang terdapat di dalam buku. LKS ini juga sesuai untuk
keperluan remidiasi. 4) LKS yang berfungsi sebagai penguatan. LKS ini diberikan setelah siswa selesai mempelajari topik tertentu. Materi yang dikemas di dalam LKS ini lebih mengarah pada pendalaman dan penerapan
9
Andi Prastowo, Op. cit., h. 209-211.
12
materi
yang terdapat di dalam buku. Selain itu, LKS ini juga cocok untuk
pengayaan. 5) LKS yang berfungsi sebagai petunjuk praktikum. LKS ini dibuat dari gabungan petunjuk praktikum-praktikum. Gabungan tersebut yang akhirnya dikemas dalam buku tersendiri. Dengan demikian, dalam LKS bentuk ini, petunjuk praktikum merupakan salah satu isi dari LKS. Sedangkan menurut Poppy Kamalia Devi, dkk., ada dua jenis bentuk LKS untuk pembelajaran IPA yakni LKS untuk eksperimen dan LKS non eksperimen atau lembar kerja diskusi. Berikut penjelasan masing-masing kedua LKS tersebut di bawah ini: 10 1) LKS eksperimen LKS untuk eksperimen berupa lembar kerja yang memuat petunjuk praktikum yang menggunakan alat-alat dan bahan-bahan. Sistematika LKS umumnya terdiri dari judul, pengantar, tujuan, alat bahan, langkah kerja, tabel pengamatan, dan pertanyaan. 2) LKS non eksperimen LKS non eksperimen berupa lembar kegiatan yang memuat teks yang menuntut siswa melakukan kegiatan diskusi suatu materi pembelajaran. Kegiatan menggunakan lembar kegiatan ini dikenal dengan istilah DART (Direct Activity to Relate to The Text Book). DART dapat diartikan sebagai kegiatan-kegiatan yang berhubungan langsung dengan teks atau wacana. Ada dua jenis DART yaitu model rekontruktion dan model analysis. a) Bentuk LKS recontruction DART Bentuk LKS ini dapat berupa text completion, diagram completion, table completion, prediction, diagram cut and paste, dan scramble. (1) Text completion (melengkapi teks) Pada bentuk LKS untuk kegiatan melengkapi teks harus disajikan teks sains atau wacana yang berisi konsep-konsep sains. Pada bagian-bagian tertentu dari teks di kosongkan untuk diisi oleh siswa sehingga menghasilkan teks sains yang bermakna. 10
Popi Kamalia, Op .cit., h. 32-36.
13
(2) Diagram completion (melengkapi diagram atau menyempurnakan gambar) Pada bentuk LKS ini disajikan gambar yang belum lengkap, kemudian siswa melengkapinya baik oleh tanda panah, tulisan atau gambar. Gambar atau diagram harus jelas sehingga memudahkan siswa untuk melengkapinya. (3) Table completion (melengkapi tabel) Pada bentuk LKS ini disajikan tabel yang belum lengkap, dan data-data yang akan dimasukan kedalam tabel. Selanjutnya ada perintah agar siswa mengisi tabel dengan data-data yang ada sesuai dengan konsep yang sesuai dengan topiknya. (4) Prediction (meramalkan) Pada LKS ini disajikan beberapa fakta atau kejadian misalnya dalam bentuk gambar. Selain itu tertera pertanyaan-pertannyan yang memancing siswa untuk melakukan keterampilan prediksi. (5) Diagram cut and paste (potong dan tempel gambar) Pada LKS ini disajikan beberapa bentuk potongan berisi gambar atau tulisan dan ada perintah yang mengajak siswa untuk memotongnya. Kemudian menyusun kembali sesuai dengan konsep yang ditanyakan. Agar potongan-potongan menjadi susunan yang bermakna dapat disajikan suatu bagan yang dapat membantu siswa menemukan konsep yang sedang dipelajari. (6) Scramble (mengacak) Pada LKS bentuk ini disajikan beberapa kata atau huruf acak, selanjutnya ada intruksi agar siswa menyusun kata-kata atau huruf-huruf tersebut menjadi suatu yang bermakna. Huruf atau kata-kata sebaiknya ditempatkan dalam suatu kotak atau lingkaran dalam sajian yang menarik. Selain itu ada intruksi agar siswa menyusun huruf-huruf menjadi kata-kata, sedangkan kata-kata menjadi suatu kalimat. b) Bentuk LKS analysis DART Pada bentuk ini lembar kegiatan siswa dapat berupa text marking labelling dan recording.
14
(1) Text marking labelling Bentuk LKS text marking labelling dapat berupa underlaying, labelling dan segmenting. (a) Underlaying (menggaris bawahi) Pada LKS bentuk ini disajikan suatu teks, selanjutnya tertera perintah agar siswa membaca teks dan memberi garis bawah pada kata-kata penting atau kata kunci. Setelah memberi garis bawah pada kunci selanjutnya siswa dapat diarahkan untuk mengembangkan kata-kata kunci yang didapat menjadi suatu teks lain atau bagan. (b) Labelling (memberi label) Pada LKS bentuk ini dapat disajikan gambar-gambar yang tidak memiliki nama dan label-label yang sesuai dengan gambar-gambar. Selanjutnya ditulis intruksi yang meminta siswa untuk memberikan label pada gambar-gambar yang belum memiliki nama tetapi harus sesuai teks atau susunan gambar yang bermakna. (c) Segmenting (memotong/menggolongkan) Pada LKS bentuk ini disajikan suatu teks atau kumpulan gambar. Selanjutnya tertera perintah agar siswa memotong atau menggolongkan teks atau gambar yang sejenis. Setelah itu kegiatan dapat dikembangkan lagi misalnya hasil potongan disusun kembali menjadi suatu teks atau susunan gambar yang bermakna. (2) Recording Bentuk LKS recording dapat berupa diagramatic representation, tabulator, question dan summary. (a) Diagramatic representation (membuat diagram) Pada LKS bentuk ini disajikan intruksi yang mengajak siswa membuat diagram dalam bentuk gambar, grafik, diagram alur proses atau bagan. Agar diagram yang terbentuk sesuai dengan konsep yang diminta, pada LKS diberikan data atau komponen-komponen diagram.
15
(b) Tabulator (membuat daftar yang tersusun) Pada LKS bentuk ini disajikan data atau konsep yang tidak teratur, biasanya data dalam bentuk kuantitatif. Selanjutnya ada intruksi yang mengarahkan siswa agar membuat tabulator dengan terarah. (c) Question (membuat pertanyaan-pertanyan) Pada LKS ini disajikan suatu teks atau wacana, dan instruksi yang meminta siswa untuk membuat pertanyaan-pertanyaan yang jawabannya dapat diambil dari teks yang tersedia. (d) Summary (membuat rangkuman) Pada LKS bentuk ini disajikan suatu teks atau wacana dan intruksi yang meminta siswa untuk membuat rangkuman dari teks yang tersedia. Pada LKS ini harus disediakan tempat kosong untuk rangkuman yang dibuat siswa. Selain bentuk DART di atas ada LKS yang berupa kuis seperti “teka-teki silang“ dan “words square”. LKS ini biasa digunakan untuk memotivasi siswa dalam belajar terutama dalam melatih berpikir cepat. Pada kegiatan yang menggunakan LKS ini guru dapat memberi hadiah untuk pemenang kuis. Pada penelitian ini, LKS berbasis problem solving Polya merupakan LKS non eksperimen bentuk questioning (membuat pertanyaan) yang menuntut siswa melakukan kegiatan diskusi suatu materi pembelajaran. Pada kegiatan diskusi terdapat pertanyaan-pertanyaan analisis yang membantu siswa untuk mengaitkan fenomena dengan konsep yang mereka pelajari kemudian memecahkan masalah tersebut dengan langkah-langkah yang ada. Selain itu, LKS ini memuat tugas untuk siswa melakukan diskusi, kemudian meminta siswa untuk berlatih memberikan kebebasan berpendapat dan bertanggung jawab, sehingga diharapkan kemampuan menganalisis siswa lebih baik dari sebelumnya. c.
Fungsi LKS Berdasarkan pengertian dan penjelasan mengenai LKS, dapat kita ketahui
bahwa LKS memiliki beberapa fungsi. Prastowo menyebutkan setidaknya ada empat fungsi yang dimiliki LKS sebagai bahan ajar, yaitu:11 11
Andi Prastowo, op. cit., h. 205-206.
16
1) Meminimalkan peran guru, namun lebih mengaktifkan siswa. 2) Mempermudah siswa untuk memahami materi yang diberikan. 3) Ringkas dan banyak tugas untuk berlatih. 4) Memudahkan pelaksananan pengajaran kepada siswa. Penggunaan LKS berbasis problem solving Polya berfungsi sebagai bahan ajar yang membantu siswa dalam memahami konsep fisika khususnya fluida dinamis serta melatih siswa untuk mampu memecahkan masalah secara analisis, logis, sistematis, kreatif, dan mandiri. d. Tujuan Penyusunan LKS Penyusunan LKS dalam pembelajaran memiliki tujuan tertentu. Menurut Andi Prastowo, tujuan penyusunan LKS dalam pembelajaran diantaranya:12 1) Memudahkan guru dalam memberikan tugas kepada siswa. 2) Memudahkan siswa untuk berinteraksi dengan materi yang diberikan. 3) Menyajikan tugas-tugas yang meningkatkan penguasaan siswa terhadap materi yang diberikan. 4) Melatih kemandirian belajar siswa. Penyusunan LKS berbasis problem solving Polya bertujuan untuk menyajikan bahan ajar yang memuat pertanyaan diskusi untuk melatih siswa dalam kemampuan berpikir analisis. Selain itu, LKS ini ditunjukkan untuk melatih siswa dalam mengembangkan kemampuan analisis sesuai dengan model problem solving Polya. Oleh karena itu, LKS ini diharapkan dapat membantu pembelajaran siswa dalam memahami konsep fluida dinamis dan fisika lainnya pada umumnya. e.
Manfaat LKS Keuntungan adanya lembar kerja siswa adalah memudahkan guru dalam
melaksanakan pembelajaran dan membantu siswa belajar secara mandiri dalam memahami dan menjalankan suatu tugas tertulis. Lembar kerja siswa harus memenuhi paling tidak kriteria yang berkaitan dengan tercapainya sebuah kompetensi dasar yang dikuasai siswa.13 Ida Malati menyatakan menggunakan 12 13
Andi Prastowo, Ibid., h. 206. Abdul Majid, op. cit., h. 176-177.
17
LKS dalam kegiatan pembelajaran memiliki banyak manfaat. Bagi guru, LKS dapat memberikan kesempatan untuk memancing siswa agar secara aktif terlibat dengan materi yang dibahas.14 LKS berbasis problem solving Polya menerapkan syarat survey, question, read, recite, and review. Syarat-syarat tersebut dimaksudkan agar penggunaan LKS mendapatkan hasil yang optimal yaitu kemampuan menganalisis yang lebih baik. f.
Unsur-Unsur LKS LKS lebih sederhana daripada modul, namun lebih kompleks daripada
buku jika dilihat berdasarkan strukturnya susunannya. Diknas dalam Andi Prastowo menjelaskan bahwa LKS terdiri atas enam unsur utama meliputi judul, petunjuk belajar, kompetensi dasar/materi pokok, informasi pendukung, langkah kerja, dan penilaian. Sedangkan format dalam penulisan LKS memuat delapan unsur, yaitu judul, kompetensi dasar yang dicapai, waktu penyelesaian, peralatan yang diperlukan, informasi singkat, langkah kerja, tugas yang harus dilakukan, dan laporan yang harus dikerjakan.15 Berdasarkan penjelasan di atas, dalam penyusunan LKS
selain
memperhatikan bentuk dan syarat-syarat LKS. Hal lain yang harus diperhatikan adalah unsur-unsur yang terdapat dalam LKS tersebut. Unsur-unsur ini dimaksudkan agar siswa mudah untuk mengerjakan tugas atau latihan yang terdapat di dalam LKS. Secara umum unsur-unsur LKS yang diungkapkan sebelumnya memiliki kesamaan, hanya spesifikasinya saja yang terdapat perbedaan. LKS ini lebih spesifik mengarah kepada pemecahan masalah (problem solving)
untuk
meningkatkan
kemampuan
menganalsisi
siswa.
Adapun
kemampuan pemecahan masalah (problem solving) yang digunakan LKS pada penelitian ini adalah kemampuan pemecahan masalah (problem solving) menyadur pendapat dari G. Polya dalam bukunya yang berjudul “How To Solve It”.
14
Ida Malati Sadjati, dkk, Materi Pokok Pengembangan Bahan Ajar, (Jakarta: Universitas Terbuka, 2003), cet. 1., h. 3.22. 15 Andi Prastowo, op.cit., h. 208.
18
g.
Prosedur Pengembangan LKS Terdapat empat langkah dalam mengembangkan LKS, yaitu penentuan
tujuan instruksional yang berdasarkan pada desain LKS. Perhatikan variabel ukuran, kepadatan halaman, dan kejelasan. Kemudian pengumpulan materi dan tugas yang akan dimuat dalam LKS harus sesuai dengan tujuan instruksional. Bahan atau materi yang akan disajikan dalam LKS dapat dikembangkan sendiri atau menggunakan materi yang sudah tersedia. Selanjutnya penyusunan elemen dengan cara mengintegrasikan desain dengan tugas yang akan diberikan pada siswa. Tahap terakhir penyempurnaan, yaitu dengan cara melakukan pengecekan terhadap LKS yang sudah dikembangkan. Terdapat empat variabel yang harus diperhatikan sebelum LKS dibagikan ke siswa, yaitu:16 1) Kesesuaian desain dengan tujuan instruksional. 2) Kesesuaian materi dengan tujuan instruksional. 3) Kesesuaian elemen dengan tujuan instruksional. 4) Kejelasan penyampaian. Prosedur dalam penyusunan LKS yang harus dilakukan agar LKS dapat mencapai tujuan yang ingin dicapai dalam pembelajaran menurut Diknas adalah sebagai berikut:17 1) Melakukan analisis kurikulum mengenai SK, KD, indikator, dan materi pembelajaran. Langkah ini dimaksudkan untuk menentukan materi-materi yang membutuhkan bahan ajar LKS. 2) Menyusun peta kebutuhan LKS. Peta kebutuhan sangat diperlukan untuk mengetahui jumlah LKS yang harus ditulis serta melihat urutannya. 3) Menentukan judul-judul LKS. Judul LKS ditentukan atas dasar kompetensikompetensi dasar, materi pokok, atau pengalaman belajar yang terdapat dalam kurikulum.
16
Ida Malati Sadjati, dkk, op. cit., h. 3.25-3.27. Andi Prastowo, Panduan Kreatif Membuat Bahan Ajar Inovatif, (Jogjakarta: Diva Press, 2013), Cet. V., h. 212-215. 17
19
4) Penulisan LKS, untuk menulis LKS langkah yang perlu diperhatikan diantaranya adalah merumuskan Kompetensi Dasar (KD), menentukan alat penilaian, menyusun materi, dan memperhatikan struktur LKS. Sedangkan menurut Poppy Kamalia Devi, dkk. langkah-langkah yang dapat diikuti dalam mengembangkan LKS adalah sebagai berikut:18 1) Materi yang akan dipelajari siswa dikaji terlebih dahulu yaitu dari mulai KD, indikator hasil belajar dan sistematika keilmuannya. 2) Keterampilan proses yang akan dikembangkan diidentifikasi pada saat mempelajari materi tersebut. 3) Bentuk LKS disesuaikan dengan materi yang akan diajarkan. 4) Kegiatan yang akan ditampilkan pada LKS dirancang sesuai dengan keterampilan proses yang akan dikembangkan. 5) Rancangan yang telah dibuat diubah menjadi LKS dengan tata letak yang menarik, mudah dibaca dan digunakan. 6) LKS yang sudah jadi diuji coba apakah sudah dapat digunakan siswa untuk melihat kekurangan-kekurangannya. 7) Merevisi kembali LKS. Penyusunan dalam membuat LKS juga harus memperhatikan hal-hal berikut ini diantaranya:19 1) Dari segi penyajian materi, yaitu: a) Judul LKS harus sesuai dengan materinya. b) Materi sesuai dengan perkembangan siswa. Materi disajikan secara sistematis dan logis. c) Materi disajikan secara sederhana dan jelas. d) Menunjang keterlibatan dan kemauan siswa untuk ikut aktif. 2) Dari segi tampilan, yaitu: a) Penyajian sederhana, jelas, dan mudah dipahami. b) Gambar dan grafik sesuai dengan konsepnya. c) Tata letak gambar, tabel, pertanyaan harus tepat. 18 19
Poppy Kamalia, op.cit., h. 36. Poppy Kamalia, ibid., h. 36-37.
20
d) Judul, keterangan, instruksi, pertanyaan harus jelas. e) Mengembangkan minat dan mengajak siswa untuk berpikir. Komponen-komponen LKS menurut Trianto meliputi: judul eksperimen, landasan teori, alat dan bahan, prosedur eksperimen, data pengamatan serta pertanyaan dan kesimpulan untuk bahan diskusi.20 2.
Pentingnya Kemampuan Pemecahan Masalah (Problem Solving) dalam Pembelajaran Fisika
a. Hakikat Pemecahan Masalah (Problem Solving) Pemecahan masalah dipandang sebagai suatu proses untuk menemukan kombinasi dari sejumlah aturan yang dapat diterapkan dalam upaya mengatasi suatu yang baru.21 Menurut Nasution, pemecahan masalah memerlukan keterampilan berpikir yang banyak ragamnya termasuk mengamati, melaporkan, mendeskripsikan,
menganalisis,
mengklasifikasi,
menafsirkan
menarik
kesimpulan dan membuat generalisasi berdasarkan informasi yang dikumpulkan dan diolah. Nasution juga menambahkan, pemecahan masalah dapat dipandang sebagai manipulasi informasi secara sistematis, langkah demi langkah, dengan mengolah informasi yang diperoleh melalui pengamatan untuk mencapai suatu hasil pemikiran sebagai suatu respon terhadap problema yang dihadapi. Dengan kata lain, memecahkan masalah adalah mengambil keputusan secara rasional.22 Semenatara itu, menurut pendapat lain yang dikemukakan oleh Ikhwanuddin menyatakan bahwa memahami masalah (problem) merupakan satu langkah penting untuk menemukan jalan keluar atau jawabannya. Suatu masalah adalah perbedaan antara keadaan saat ini dan tujuan yang hendak dicapai. Ketika seseorang dapat mengidentifikasi perbedaan antara apa yang dimiliki dan apa yang diinginkan, berarti telah menetapkan masalah dan tujuan yang hendak
20
Trianto, Mendesain Model Pembelajaran Inovatif-Progresif, (Jakarta: Kencana, 2010), Cet. IV, h. 223-224. 21 Made Wena, Strategi Pembelajaran Inovatif Kontemporer Suatu tinjauan Konseptual Operasional, (Jakarta: Bumi Aksara, 2009), cet. II, h. 52. 22 Nasution, Kurikulum & Pengajaran, (Jakarta: Bumi Aksara, 2012), cet. VII, h. 117.
21
dicapai.23 Menurut Arief Sidharta pengajaran dengan model problem solving menitikberatkan agar siswa mampu mengutarakan tujuan, menganalisa data empiris, mengemukakan argumentasi dan memberikan keputusan. Identifikasi adanya berpikir kritis dalam model problem solving diasumsikan selalu dimulai adanya masalah dan menghasilkan solusi.24 Berdasarkan pendapat beberapa ahli pada penjelasan di atas, jadi dapat disimpulkan bahwa problem solving merupakan suatu langkah penting untuk menemukan jalan keluar dari suatu masalah dengan mengambil keputusan secara rasional hasil dari proses berpikir tingkat tinggi. b. Model Problem Solving Pembelajaran problem solving dipandang beberapa ahli merupakan tipe yang tertinggi dari belajar karena respon tidak bergantung hanya pada asosiasi masa lalu, tetapi bergantung kepada kemampuan memanipulasi ide-ide yang abstrak menggunakan aspek-aspek dan perubahan-perubahan dari belajar terdahulu, melihat perbedaan-perbedaan yang kecil dan memproyeksikan diri ke masa yang akan datang.25 Dalam pembelajaran problem solving digunakan model atau langkah-langkah yang digunakan agar diperoleh hasil yang maksimal. Untuk mendapatkan hasil yang maksimal dalam proses pembelajaran problem solving, para ahli menyusun berbagai langkah-langkah pemecahan masalah yang masingmasing memiliki kelebihan dan kekurangan. Seperti pendapat John Dewey yang mengemukakan langkah-langkah problem solving yakni:26 1) Mengidentifikasi masalah 2) Mengemukakan hipotesis 3) Mengumpulkan data 4) Menguji hipotesis 23
Ikhwanuddin, dkk, Problem Solving Dalam Pembelajaran Fisika untuk Meningkatkan Kemampuan Mahasiswa Berpikir Analitis, Jurnal Kependidikan Volume 40, Nomor 2, 11, 2010, h. 216 24 Arief Sidaharta, M.Pd, Keterampilan Berpikir Kompleks dan Implementasinya dalam Pembelajaran IPA: untuk Guru SD, SMP, dan SMA, (Bandung: Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Ilmu Pengetahuan Alam, 2007), h. 27. 25 Sabani, Model Pengajaran Problem Solving pada Konsep Bunyi Sebagai Gelombang, Jurnal Pendidikan Matematika dan Sains, 1, 2008, h. 14. 26 Nasution, op.cit., h. 121.
22
5) Mengambil keputusan Selain pendapat John Dewey ada pula model problem solving yang dikemukakan oleh Karl Abrecht yang terdiri atas enam langkah yang dapat digolongkan dalam dua fase utama. Berikut penjelasan singkat langkah-langkah yang dikemukakan Karl Albercht:27 1) Ekspansi/Fase divergen a) Menemukan masalah (antisipatif atau reaktif) b) Merumuskan masalah (cegah pandangan sempit karena kebiasaan atau pemikiran tradisional) c) Mencari pilihan-pilihan atau alternatif (dengan melakukan brainstorming) 2) Penyelesaian/Fase konvergen a) Mengambil keputusan (memilih diantara berbagai alternatif) b) Mengambil tindakan (komitmen untuk melaksanakan keputusan demi hasil yang diperoleh) c) Mengevaluasi hasil (menentukan tindakan yang dilakukan berhasil atau menemui kegagalan) Proses pemecahan masalah (problem solving) lainnya dikemukakan oleh Berry Beyer. Menurut Beyer pemecahan masalah terdiri dari lima langkah yang banyak kesamaannya dengan yang dikemukakan John Dewey. Akan tetapi Berry Beyer menambahkan pada tiap langkah keterampilan-keterampilan untuk melaksanakannya. Berikut adalah langkah-langkah menurut Berry Beyer.28 1) Langkah pertama a) Menyadari adanya masalah b) Melihat makna masalah c) Mengusahakan agar masalah itu dapat dikendalikan, dapat dikerjakan dengan mudah (feasible), dan dapat diperoleh data yang diperlukan. 2) Langkah kedua a) Mengklasifikasi data yang ada b) Mengumpulkan data yang banyak 27 28
Nasution, ibid., h. 121-122 Nasution, ibid., h. 123-124
23
c) Data harus dilihat sebagai pengetahuan yang saling berhubungan. d) Mempunyai dasar teori yang kokoh karena hipotesis harus bertahan erat dengan suatu teori. 3) Langkah ketiga a) Mengumpulkan data b) Menyusun data c) Menganalisis data 4) Langkah keempat Langkah keempat ialah mengambil kesimpulan berdasarkan hasil kegiatan pada langkah ketiga. Pendapat lainnya adalah model pemecahan masalah yang dikemukakan oleh Solso. Menurut Solso ada enam langkah dalam pemecahan masalah, yaitu:29 1) Identifikasi permasalahan (identification problem) 2) Representasi permasalahan (representation of problem) 3) Perencanaan pemecahan (planning the solution) 4) Menerapkan/mengimplementasikan perencanaan (excute the plan) 5) Menilai perencanaan (evaluate he plan) 6) Menilai hasil pemecahan (evaluate the solution) Pemecahan masalah (problem solving) juga dikemukakan oleh Wankat dan Oreovocz. Wankat dan Oreovocz mengemukakan tahap-tahap operasional dalam pemecahan masalah sebagai berikut:30 1) Saya mampu/bisa (I can) Tahap membangkitkan motivasi dan membangun/menumbuhkan keyakinan diri siswa. 2) Mendefinisikan (define) Membuat daftar hal yang dapat diketahui dan tidak diketahui, menggunakan gambar grafis untuk memperjelas permasalahan.
29
Made Wena, Strategi Pembelajaran Inovatif Kontemporer; Suatu tinjauan Konseptual Operasional, (Jakarta: Bumi Aksara, 2009), cet. II, h. 56. 30 Made Wena,. Ibid,. h. 57-58.
24
3) Mengeksplorasi (eksplore) Merangsang
siswa
untuk
mengajukan
pertanyaan-pertanyaan
dan
membimbing untuk menganalisis dimensi-dimensi permasalahan yang dihadapi, 4) Merencanakan (plan) Mengembangkan cara berikir logis siswa untuk menganalisis masalah dan menggunakan flowchart untuk menggambarkan permasalahan yang dihadapi. 5) Mengerjakan (do it) Membimbing siswa secara otomatis untuk memperkirakan jawaban yang mungkin untuk memecahkan masalah yang dihadapi. 6) Mengoreksi kembali (check) Membimbing siswa untuk mengecek kembali jawaban yang dibuat, mungkin ada beberapa kesalahan yang dibuat. 7) Generalisasi (generalize) Membimbing siswa untuk mengajukan pertanyaan. Dalam hal ini dorong siswa untuk melakukan umpan balik/refleksi dan mengoreksi kesalahan yang mungkin ada. Selain pendapat para ahli di atas, Polya seorang matematikawan juga mengemukakan pendapatnya tentang langkah-langkah model pemecahan masalah (problem solving). Menurut Polya ada empat langkah yang harus ditempuh oleh siswa dalam memecahakan suatu masalah. Keempat langkah itu antara lain:31 1) Memahami masalah (understanding) 2) Menyusun rencana strategi penyelesaian masalah (planning) 3) Melaksanakan strategi penyelesaian masalah (solving) 4) Memeriksa kembali jawaban yang diperoleh (checking) c. Model Problem Solving Polya Sebagaimana diungkapkan sebelumnya, model problem solving Polya terdiri dari empat langkah yaitu: (1) memahami masalah (understanding), (2) menyususun rencana strategi penyelesaian masalah (planning), (3) melakukan
31
xvii.
G. Polya, How To Solve I, 2nd ed., (New Jersey: Princeton University Press,1957), p. xvi-
25
strategi penyelesaian masalah (solving), dan (4) memeriksa kembali jawaban yang diperoleh (checking). Secara garis besar tahap-tahap pemecahan masalah menurut G. Polya dapat dilihat pada Gambar 2.1 sebagai berikut: Memahami Masalah (Understanding)
Menyusun Rencana (Planning)
Melaksanakan Rencana (Solving)
Memeriksa Kembali (Checking)
Gambar 2.1 Tahap-Tahap Pemecahan Masalah Menurut G. Polya
Penjabaran dari keempat langkah yang diajukan Polya yang digunakan sebagai landasan dalam memecahkan suatu masalah, dapat diuraikan sebagai berikut:32 1) Tahap memahami masalah (understanding) Tahap memahami masalah menurut Polya ialah bahwa siswa harus dapat memahami kondisi soal atau masalah yang ada pada soal tersebut. Menurutnya ciri bahwa siswa paham terhadap isi soal ialah siswa dapat mengungkapkan pertanyaan-pertanyaan beserta jawabannya seperti berikut:33 a) Apakah kita mengetahui arti semua kata yang digunakan? Jika tidak, carilah di indeks, kamus, definisi dan lain sebagainya. b) Apakah kita mengetahui yang dicari atau ditanya? 32
G. Polya, How To Solve I, 2nd ed., (New Jersey: Princeton University Press,1957), p. xvi-
xvii. 33
Wono Setya Budi, Langkah Awal Menuju Olimpiade Matematika, ed. 1, cet. 2, (Jakarta: Ricardo, 2005), h. 2.
26
c) Apakah kita mampu menyajikan soal dengan menggunakan kata-kata sendiri? d) Apakah soal dapat disajikan dengan cara lain? e) Apakah kita dapat menggambar sesuatu yang dapat digunakan sebagai bantuan? f) Apakah informasi cukup untuk dapat menyelesaikan soal? g) Apakah informasi berlebihan? h) Apakah ada yang perlu dicari sebelum mencari jawab dari soal? 2) Tahap menyusun rencana strategi penyelesaian masalah (planning) Tahap menyusun suatu rencana strategi penyelesaian masalah, siswa harus dapat memikirkan langkah-langkah apa saja yang penting dan saling menunjang untuk dapat memecahkan masalah yang dihadapinya. Kemampuan berpikir yang tepat hanya dapat dilakukan jika siswa telah dibekali sebelumnya dengan pengetahuan-pengetahuan yang cukup memadai dalam arti masalah yang dihadapi siswa bukan hal yang baru sama sekali tetapi sejenis atau mendekati. Yang harus dilakukan siswa pada tahap ini adalah siswa dapat: a) Mencari konsep-konsep atau teori-teori yang saling menunjang. b) Mencari rumus-rumus yang diperlukan. Pada jenjang kemampuan siswa tahap ini menempati urutan tertinggi. Hal ini didasarkan atas perkembangan bahwa pada tahap ini siswa dituntut untuk memikirkan langkah-langkah apa yang seharusnya dikerjakan. 3) Melaksanakan strategi penyelesain masalah (solving) Tahap melaksanakan strategi penyelesain masalah adalah siswa telah siap melakukan perhitungan dengan segala macam data yang diperlukan termasuk konsep dan rumus atau persamaan yang sesuai. Pada tahap ini siswa harus dapat membentuk sistematika soal yang lebih baku, dalam arti rumus-rumus yang akan digunakan sudah merupakan rumus yang siap untuk digunakan sesuai dengan apa yang digunakan dalam soal, kemudian siswa mulai memasukkan data-data hingga menjurus ke rencana pemecahannya, setelah itu baru siswa melaksanakan langkah-langkah rencana sehingga akan diharapkan dari soal dapat dibuktikan atau diselesaikan.
27
Tahap pelaksanaan rencana ini mempunyai bobot lebih tinggi lagi dari tahap pemahaman soal namun lebih rendah dari tahap pemikiran suatu rencana. Pertimbangan yang diambil berkenaan dengan pernyataan tersebut bahwa pada tahap ini siswa melaksanakan proses perhitungan sesuai dengan rencana yang telah disusunnya, dilengkapi pula dengan segala macam data dan informasi yang diperlukan, hingga siswa dapat menyelesaikan soal yang dihadapinya dengan baik dan benar. 4) Tahap memeriksa kembali (checking) Harapan dari keterampilan siswa dalam memecahkan masalah untuk tahap ini adalah siswa harus berusaha mengecek ulang dan menelaah kembali dengan teliti setiap langkah pemecahan yang dilakukannya. Tahap memeriksa kembali ini mempunyai bobot paling rendah dalam klasifikasi tingkat berpikir siswa. Hal ini didasarkan atas pertimbangan bahwa pada tahap ini subjek hanya mengecek kebenaran dari hasil perhitungan yang telah dikerjakannya, serta mengecek sistematika dan tahap-tahap penyelesaiannya apakah sudah baik dan benar atau belum. Berdasarkan uraian yang telah dipaparkan di atas, model problem solving yang digunakan pada penelitian adalah model problem solving Polya. Hal ini didasari karena strategi problem solving Polya dianggap cocok untuk meningkatkan kemampuan menganalisis siswa. Hal ini sesuai dengan pernyataan Kokom Komariah yang menyatakan model problem solving Polya dimulai dengan pemberian masalah, kemudian siswa berlatih memahami, menyusun strategi dan melaksanakan strategi sampai dengan menarik kesimpulan. Model pembelajaran ini sangat tepat untuk diterapkan sebagai solusi untuk meningkatkan kemampuan siswa dalam menyelesaikan masalah.34
34
Kokom Komariah, Penerapan Metode Pembelajaran Problem Solving Model Polya untuk Meningkatkan Kemampuan Memecahkan Masalah Bagi Siswa Kelas IX J di SMPN 3 Cimahi, Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan dan Penerapan MIPA Fakultas MIPA UNY, 2011, h. 182.
28
d. Keunggulan dan Kelemahan Problem Solving Sebagai suatu strategi pembelajaran problem solving memiliki beberapa keunggulan, diantaranya:35 1) Teknik yang cukup bagus untuk lebih memahami isi pelajaran. 2) Menantang kemampuan siswa serta memberikan keputusan untuk menemukan pengetahuan baru bagi siswa. 3) Meningkatkan aktivitas pembelajaran siswa. 4) Membantu siswa bagaimana mentransfer pengetahuan siswa untuk memahami masalah dalam kehidupan nyata. 5) Membantu
siswa
untuk
mengembangkan
pengetahuan
barunya
dan
bertanggung jawab dalam pembelajaran yang siswa lakukan. Disamping itu, pemecahan masalah itu juga dapat mendorong untuk melakukan evaluasi sendiri baik terhadap hasil maupun proses belajarnya. 6) Memperlihatkan kepada siswa bahwa setiap mata pelajaran (matematika, IPA, sejarah, dan lain sebagainya), pada dasarnya merupakan cara berpikir dan sesuatu yang harus dimengerti oleh siswa, bukan hanya sekedar belajar dari guru atau dari buku-buku saja. 7) Lebih menyenangkan dan disukai siswa. 8) Mengembangkan
kemampuan
siswa
untuk
berpikir
kritis
dan
mengembangkan kemampuan siswa untuk menyesuaikan dengan pengetahuan baru. 9) Memberikan kesempatan pada siswa untuk mengaplikasikan pengetahuan yang siswa miliki dalam dunia nyata. 10) Mengembangkan minat siswa untuk secara terus-menerus belajar sekalipun belajar pada pendidikan formal telah berakhir. Disamping keunggulan, model problem solving juga memiliki kelemahan, diantaranya:36
35
Wina Sanjaya, Strategi Pembelajaran Berorientasi Standar Proses Pendidikan, (Jakarta: kencana, 2010), h. 220-221. 36 Wina Sanjaya, ibid,. h. 221.
29
1) Manakala siswa tidak memiliki minat atau tidak mempunyai kepercayaan bahwa masalah yang dipelajari sulit untuk dipecahkan, maka siswa akan enggan untuk mencoba. 2) Keberhasilan strategi pembelajaran melalui pemecahan masalah (problem solving) membutuhkan cukup waktu untuk persiapan. 3) Tanpa pemahaman mengapa siswa berusaha untuk memecahkan masalah yang sedang dipelajari, maka siswa tidak akan belajar apa yang ingin mereka pelajari. 3.
LKS Berbasis Problem Solving Polya LKS adalah salah satu bahan ajar berupa lembaran-lembaran kertas yang
berisi tugas untuk siswa baik teori maupun praktik. Tugas-tugas tersebut yang dimaksudkan dapat mengembangkan kemampuan kognitif dan psikomotorik siswa. LKS merupakan salah satu bentuk bahan ajar yang harus selalu dikembangkan sesuai dengn kebutuhan siswa. Seiring dengan perkembangan kebutuhan siswa maka timbul inovasi LKS yang disesuaikan dengan kebutuhan siswa. Salah satu kebutuhan siswa perlu dikembangkan adalah meningkatkan kemampuan menganalisis. LKS berbasis model problem solving merupakan
LKS
yang
dirancang
untuk
mengembangkan
Polya
kemampuan
menganalisis siswa. LKS ini mengadopsi model problem solving menurut Polya dalam memecahkan soal yang diberikan. LKS berbasis model problem solving Polya ini tidak hanya memuat materi, tugas, dan latihan soal yang dapat mengembangkan kemampuan menganalisis siswa. 4.
Kemampuan Menganalisis Sebagai Kebutuhan dalam Pembelajaran Fisika Analisis adalah kemampuan untuk memecahkan atau menguraikan suatu
materi atau informasi menjadi komponen-komponen yang lebih kecil sehingga lebih mudah dipahami. Level ini lebih rumit karena siswa sadar akan proses
30
berpikir yang mereka gunakan (metakognisi). Hasil pembelajaran pada level ini lebih tinggi secara intelektual daripada pengertian dan aplikasi. 37 Menurut Nana Sudjana, analisis adalah usaha memilah suatu integritas menjadi unsur-unsur atau bagian-bagian sehingga jelas hierarkinya atau susunannya. Analisis merupakan kecakapan yang kompleks, yang memanfaatkan kecakapan dari ketiga tipe kognitif sebelumnya. Dengan analisis diharapkan seseorang mempunyai pemahaman yang komprehensif dan terintegritas.38 Menganalisis menurut W. S. Winkel merupakan kemampuan untuk merinci suatu kesatuan ke dalam bagian-bagian, sehingga struktur keseluruhan atau organisasinya dapat dipahami dengan baik. Aktivitas yang tergolong bagian ini yaitu: membedakan, mengorganisasikan, memberi atribut, membuat grafik dan diagram. Adanya kemampuan ini dinyatakan dalam penganalisaan bagian-bagian pokok atau komponen–komponen dasar, bersama dengan hubungan antara bagian-bagian itu. Kemampuan ini setingkat lebih tinggi dari kemampuan menerapkan, karena sekaligus harus ditangkap kesamaaan dan perbedaaan antara sejumlah hal.39 Sementara menurut pendapat Bloom menganalisis melibatkan proses memecah-mecah materi menjadi bagian-bagian kecil dan menentukan bagaimana hubungan antar bagian dan antar setiap bagian dan struktur keseluruhannya. Kategori menganalisis ini meliputi proses-proses kognitif membedakan, mengorganisasi, dan mengatribusikan. Berikut ini adalah penjelasan dari masingmasing kategori yang dikemukakan oleh Bloom hasil revisi dari Anderson.40 a. Membedakan Membedakan melibatkan proses memilah-milah bagian-bagian yang relevan atau penting dari sebuah struktur. Membedakan terjadi ketika siswa mendiskriminasikan informasi yang relevan dan yang tidak relevan, yang penting 37
Arief Sidharta, Keterampilan Berpikir Kompleks dan Implementasinya dalam Pembelajaran IPA, (Bandung: Depdiknas, 2007), h. 8. 38 Nana Sudjana, Penilaian Hasil Proses Belajar Mengajar, (Bandung: Rosdakarya, 2008), h. 27 39 W.S. Winkel, Psikologi Pengajaran, (Jakarta : Grasindo, 1999), Cet. IV, h. 275. 40 Anderson & Krathwohl, Kerangka Landasan untuk Pembelajaran Pengajaran dan Asesmen Revisi Taksonomi Pendidikan Bloom (Terjemahan), (Jakarta: Pustaka Pelajar, 2010), h. 120
31
dan tidak penting kemudian memerlukan informasi yang relevan atau penting. Menganalisis pada aspek membedakan berbeda dengan proses-proses kognitif dalam
kategori
memahami,
karena
membedakan
melibatkan
proses
mengorganisasi secara struktural terutama, menentukan bagaimana bagian-bagian sesuai dengan struktur keseluruhannya. Secara lebih khusus, membedakan berbeda dengan membandingkan dalam hal penggunaan konteks yang lebih luas untuk menentukan mana informasi yang relevan atau penting dan mana yang tidak. Nama-nama lain untuk membedakan adalah menyendirikan, memilah, dan memfokus. b. Mengorganisasi Mengorganisasi melibatkan proses mengidentifikasi elemen-elemen komunikasi atau situasi dan proses mengenali bagaimana elemen-elemen ini membentuk sebuah struktur yang koheren. Dalam mengorganisasi, siswa membangun hubungan-hubungan yang sistematis dan koheren atas potongan informasi.
Mengorganisasi
biasanya
terjadi
bersamaan
dengan
proses
membedakan. Siswa mula-mula mengidentifikasi elemen-elemen yang relevan atau penting kemudian menentukan sebuah struktur yang terbentuk dari elemenelemen itu. Mengorganisasi juga bisa terjadi bersamaan dengan proses mengatribusikan, yang fokusnya adalah menentukan tujuan dari sudut pandang pengarang. Nama-nama lain dari mengorganisasi adalah menstrukturkan, memadukan, menemukan koherensi, membuat garis besar, dan mendeskripsikan peran. c. Mengatribusikan Mengatribusikan terjadi ketika siswa dapat menentukan sudut pandang, pendapat, nilai, atau tujuan dibalik komunikasi. Mengatribusikan melibatkan proses dekonstruksi, yang di dalamnya siswa menentukan tujuan pengarang suatu tulisan yang diberikan oleh guru. Berkebalikan dengan menafsirkan, yang didalamnya siswa berusaha memahami makna tulisan tersebut, mengatribusikan melampaui pemahaman dasar untuk menarik kesimpulan tentang tujuan atau sudut pandang di balik tulisan itu. Nama lain untuk mengatribusikan adalah mendekonstruksikan.
32
5.
Kajian Konsep Fluida Dinamis
a.
Karakteristik Konsep Fluida Dinamis Konsep fluida dinamis memiliki beberapa karateristik, yaitu cakupan
materi luas, materinya kontekstual, materi bersifat abstrak dan matematis. Konsep fluida dinamis memiliki cakupan materi yang luas karena dalam konsep tersebut materi dibahas secara menyeluruh. Konsep fluida dinamis juga dikatakan kontekstual karena materi fluida dinamis dekat dengan kehidupan sehari-hari. Dalam konsep fluida dinamis terdapat banyak rumus dan perhitungan yang membutuhkan tingkat analisis siswa. Oleh karena itu konsep fluida dinamis dikatakan bersifat matematis. b. Standar Kompetensi (SK) dan Kompetensi Dasar (KD) Standar kompetensi dalam konsep fluida dinamis menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah. Adapun kompetensi dasar fluida dinamis adalah menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. c.
Peta Konsep Fluida Dinamis Peta konsep pada fluida dinamis dapat dijelaskan pada Gambar 2.2 berikut:
Fluida Dinamis Mematuhi
Persamaan Kontinuitas
Hukum Bernoulli Aplikasi
Teorema Torricelli
Alat Penyemprot
Gaya Angkat Pesawat
Alat Ukur Fluida
Gambar 2.2 Peta Konsep Fluida Dinamis Pada Gambar 2.2 di atas dapat dijelaskan bahwa fluda dinamis merupakan fluida yang bergerak mematuhi persamaan kontinuitas dan hukum Bernoulli.
33
Hukum Bernoulli dapat diaplikasikan pada teorema Torricelli, alat penyemprot, gaya angkat pesawat, dan alat ukur fluida. d. Kajian Teori Fluida Dinamis Fluida adalah zat yang memiliki kemampuan untuk mengalir.41 Fluida dikatakan dinamis jika fluida itu bergerak secara terus-menerus terhadap sekitarnya.42 Terdapat beberapa materi dalam konsep fluida dinamis, yaitu: 1) Persamaan Kontinuitas Persamaan kontinuitas menyatakan bahwa pada fluida tak kompresibel dan tunak, kecepatan aliran fluida berbanding terbalik dengan luas penampangnya. Pada pipa yang luas penampangnya kecil, maka alirannya besar. 43 Hasil kali
adalah debit, yaitu banyaknya fluida yang mengalir melalui
suatu penampang tiap satuan waktu, dirumuskan:44 .............................. (2.1) Keterangan: debit fluida (m3) luas penampang (m2) laju fluida (m/s) waktu (s) Sejumlah massa air
(kg) yang berada pada ketinggian
energi potensial
, sehingga ada daya yang dibangkitkan oleh suatu
tenaga air setinggi h dan debit air
(m) memiliki
adalah .............................. (2.2)
Keterangan: daya listrik (watt) massa jenis air (kg/m3) percepatan gravitasi (m/s2) ketinggian (m)
41
Giancoli, Fisika Jilid 1 Edisi kelima, (Jakarta: Erlangga,2001), h. 324. Bambang Ruwanto, Asas-asas Fisika 2B SMA Kelas XI Semester Kedua, (Jakarta: Yudhistira, 2008), h. 175 43 Bambang Haryadi, Fisika untuk SMA/MA kelas XI, (Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, 2009), h. 161. 44 Bambang Haryadi, ibid., h. 161. 42
34
2) Hukum Bernoulli Hukum Bernoulli membahas mengenai hubungan antara kecepatan aliran fluida, ketinggian, dan tekanan dengan menggunakan konsep usaha dan energi. “Pada pipa mendatar (horizontal), tekanan fluida paling besar adalah pada bagian yang kelajuan alirnya paling kecil, sementara tekanan paling kecil adalah pada bagian yang kelajuan alirnya paling besar”. 45 Aliran pada pipa dapat dilihat pada Gambar 2.3 berikut.
Gambar 2.3 Kekekalan Energi pada Aliran Fluida
Prinsip Bernoulli menyatakan bahwa dimana kecepatan fluida tinggi, tekanan rendah, dan dimana kecepatan rendah, tekanan tinggi. 46 Menurut persamaan ini, jumlah dari tekanan , energi kinetik persatuan volum ( dan energi potensial per satuan volum (
),
) memiliki nilai yang sama pada
setiap titik sepanjang suatu garis lurus. Untuk fluida bergerak:47 ................ (2.3) Untuk fluida diam
.............................. (2.4)
Untuk ketinggian yang sama (
): .............. (2.5)
45
Marthen Kanginan, Seribu Pena Fisika untuk SMA/MA Kelas XI, (Jakarta: Erlangga, 2008), h. 164 46 Giancoli, op.cit., , h. 341. 47 Marthen Kanginan, op. cit., , h. 164
35
Maka: ................... (2.6) Penerapan hukum Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari, diantaranya: a)
Teorema Torricelli Persamaan Bernoulli dapat digunakan untuk menentukan kecepatan zat
cair yang keluar dari lubang pada dinding tabung,48 seperti Gambar 2.4 berikut.
Gambar 2.4 Kecepatan Aliran Zat Cair pada Lubang Dinding Tabung
Zat cair yang keluar dari sebuah wadah (tangki) terbuka melalui sebuah lubang kecil yang berada pada jarak
di bawah permukaan zat cair, tekanan pada
permukaan zat cair sama dengan tekanan pada lubang, dan kecepatan ke bawah dari permukaan zat cair dapat diabaikan terhadap kecepatan semprotan fluida yang keluar dari lubang. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut:49 .............................. (2.7) √ Keterangan: laju fluida (m/s) percepatan gravitasi (m/s2) ketinggian (m) b) Venturimeter Venturimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur laju aliran zat cair dalam pipa.50 Ada dua jenis venturimeter, yaitu venturimeter dilengkapi
48
Bambang Haryadi, Fisika untuk SMA/MA kelas XI, (Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, 2009), h. 162. 49 Marthen, op. cit,. h. 164. 50 Bambang Haryadi, op. ci., h. 163-164.
36
manometer dan venturimeter tanpa dilengkapi manometer. Kedua gambar venturimeter dapat dilihat pada Gambar 2.5 dan 2.6 di bawah ini.
Gambar 2.5 Venturimeter Dilengkapi Manometer
Gambar 2.6 Venturimeter Tanpa Dilengkapi Manometer
c)
Tabung Pitot Alat ukur yang digunakan untuk mengukur kelajuan gas adalah tabung
pitot.51 Gambar 2.6 menunjukan sebuah tabung pitot.
Gambar 2.7 Tabung Pitot Dilengkapi Manometer
d) Alat Penyemprot Pada alat penyemprot bekerja dengan menggunakan Hukum Bernoulli. Apabila pengisap ditekan, udara keluar dengan cepat melalui lubang sempit pada ujung pompa.52 Gambar 2.8 menunjukkan gambar alat penyemprot.
51 52
Bambang Haryadi, ibid., h. 165 Bambang Haryadi, ibid., h. 166
37
Gambar 2.8 Alat Penyemprot Menerapkan Hukum Bernoulli
e)
Gaya Angkat Sayap Pesawat Terbang Pesawat tebang dapat terangkat ke atas jika gaya angkat lebih besar
daripada berat pesawat. Semakin besar kecepatan pesawat dan kecepatan udara, akan menyebabkan bertambah besar gaya angkatnya. Demikian juga makin besar ukuran sayap akan semakin besar gaya angkatnya.53 Pesawat terbang dapat dilihat pada Gambar 2.9 berikut.
Gambar 2.9 Pesawat Terbang Menerapkan Hukum Bernoulli
B. Hasil Penelitian yang Relevan Beberapa penelitian yang terkait dengan judul “pengaruh lembar kerja siswa (LKS) berbasis model problem solving Polya terhadap hasil belajar siswa” adalah sebagai berikut: 1.
Isnaningsih dan D. S. Bimo, dalam penelitian jurnal yang berjudul “Penerapan Lembar Kegiatan Siswa (LKS) Discovery Berorientasi Keterampilan Proses Sains untuk Meningkatkan Hasil Belajar IPA”. Hasil penelitian menunjukkan hasil belajar siswa rata-rata ulangan harian sebelum tindakan 71,37 dengan ketuntasan belajar 43,59 % dan setelah tindakan hasil belajar siswa rata-rata ulangan harian 77,95, dengan ketuntasan belajar klasikal 71,79 %. Berdasarkan hasil yang diperoleh dapat disimpulkan
53
Marthen, Ibid., h. 165.
38
penerapan LKS discovery berorientasi keterampilan proses sains dapat meningkatkan hasil belajar IPA siswa SMP.54 2.
Ikhwanuddin, Amat Jaedun, dan Didik Purwantoro, dalam penelitian jurnal yang berjudul “Problem Solving dalam Pembelajaran Fisika untuk Meningkatkan Kemampuan Mahasiswa Berpikir Analitis”. Hasil penelitian ini menyebutkan bahwa Metode problem solving mampu meningkatkan kemampuan berpikir analitis mahasiswa, yang dibuktikan dengan pencapaian nilai individual sebesar minimal B- sebanyak 58% subjek.55
3. Erdal Taslidere dalam penelitian jurnal dengan judul “The Effect Of Concept Cartoon
Worksheets
On
Students’
Conceptual
Understandings
Of
Geometrical Optics”, menyimpulkan bahwa LKS konsep kartun memberi manfaat
terhadap
kemampuan
memperhatikan jenis kelamin.
pemahaman
optik
geometri
tanpa
56
4. Gamze Sezgin Selcuk, Serap Caliskan, dan Mustofa Erol dalam penelitiannya berjudul “The effects of Problem Solving Instruction on Physics Achievement, Problem Solving Performance and Strategy Use” menyimpulkan bahwa strategi pembelajaran dengan problem solving efektif dalam meningkatkan hasil belajar fisika. Hasil ini konsisten dengan pembelajaran problem solving pada penelitian dengan keadaan subjek yang berbeda pada tingkat level yang berbeda.57 5. Syafrina Ahda dalam skripsinya yang berjudul “Penggunaan Lembar Kegiatan Siswa Berbasis Contextual Teaching and Learning dalam Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kreatif Siswa pada Konsep Zat dan
54
Isnaningsih dan D. S. Bimo, Penerapan Lembar Kegiatan Siswa (LKS) Discovery Berorientasi Keterampilan Proses Sains untuk Meningkatkan Hasil Belajar IPA. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia Vol. 2 No.2, 2013. h. 136. 55 Ikhwanuddin, dkk, Problem Solving Dalam Pembelajaran Fisika untuk Meningkatkan Kemampuan Mahasiswa Berpikir Analitis, Jurnal Kependidikan Vol. 40 No. 2, 2010, h. 229. 56 Erdal Taslidere, The Effect of Concept Cartoon Worksheets on Students’ Conceptual Understandings of Geometrical Optics, Education and Sience, 38, 2013, p. 159. 57 Gamze, Serap, and Mustafa Erol, The effects of Problem Solving Instruction on Physics Achievement, Problem Solving Performance and Strategy Use, 2, 2008, p. 156.
39
Wujudnya” menyimpulkan bahwa LKS berbasis CTL dapat meningkatkan keterampilan berpikir kreatif siswa pada konsep zat dan wujudnya.58 6. Atiqoh dalam skripsinya yang berjudul “Pengaruh Model Pemecahan Masalah Polya terhadap Kemampuan Analisis Siswa pada Konsep Listrik Dinamis”, menyimpulkan bahwa terdapat pengaruh model pemecahan masalah Polya terhadap kemampuan analisis siswa pada konsep listrik dinamis, memudahkan siswa untuk meningkatkan kemampuan analisis dan mudah menyelesaikan soal listrik dinamis yang bersifat matematis.59 C. Kerangka Berpikir Proses pembelajaran fisika seharusnya dilakukan secara optimal. Namun kenyataan berbeda dengan apa yang diharapkan dilapangan. Kemampuan sebagian siswa dalam memahami fisika masih sangat rendah, hal itu terlihat dari masih rendahnya kemampuan siswa dalam keterampilan menganalisis yang membutuhkan penalaran dan pemecahan masalah (problem solving). Salah satu faktor yang menyebabkan rendahnya kemampuan menganalisis adalah masih kurangnya bahan ajar berkualitas yang melatih siswa untuk mengembangkan kemampuan menganalisis. Bahan ajar yang ada masih terdapat kekurangan, diantaranya tidak sesuai dengan psikologi pembelajaran, kurang menarik, inovatif, variatif, dan tidak sesuai dengan tingkat kebutuhan siswa serta kurang mengembangkan kemampuan siswa dalam meningkatkan kemampuan berpikir tingkat tinggi (hight order thinking) salah satunya kemampuan menganalisis. Hal ini tidak sesuai dengan Standar Kompetensi (SK) dan Kompetensi Dasar (KD) yang ingin dicapai yaitu sebagian besar mengembangkan aspek kemampuan menganalisis. Selama ini sumber belajar utama siswa tidak dibuat sendiri oleh gurunya, sehingga terjadi ketidaksesuaian antara penjabaran materi dalam sumber belajar 58
Syafrina Ahda, Penggunaan Lembar Kegiatan Siswa Berbasis Contextual Teaching and Learning dalam Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kreatif Siswa pada Konsep Zat dan Wujudnya, Skripsi pada Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta, Jakarta, 2013, h.73. tidak dipublikasikan. 59 Atiqoh, Pengaruh Model Pemecahan Masalah Polya terhadap Kemampuan Analisis Siswa pada Konsep Listrik Dinamis, Skripsi pada Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta, Jakarta, 2011, h.58. tidak dipublikasikan.
40
utama siswa dengan tahap pembelajaran yang diberikan guru. Selain itu sumber belajar utama yang digunakan dalam proses pembelajaran kurang melatih daya analisis siswa, sehingga akan berdampak pada rendahnya tingkat pemahaman siswa terhadap konsep yang memiliki cakupan materi yang luas seperti konsepkonsep dalam mata pelajaran fisika. Siswa juga merasa kurang termotivasi dalam mempelajari materi fisika yang cakupan materinya luas dengan tingkat kesulitan yang cukup tinggi, seperti konsep fluida dinamis. Hal tersebut dapat dikarenakan sumber belajar utama yang digunakan siswa penyajian materinya terlihat tidak menarik. Masalah dalam pembelajaran fisika tersebut dapat diatasi dengan pengembangan bahan ajar. Bahan ajar yang dijadikan sumber belajar utama siswa lebih baik dibuat oleh guru itu sendiri, agar terdapat kesesuaian antara materi yang disampaiakan dengan kebutuhan siswa. Sumber belajar yang dibuat juga harus membuat siswa ikut berperan aktif selama proses pembelajaran fisika dan juga dapat menumbuhkan kemandirian siswa. Penyajian materi dalam sumber belajar tersebut juga harus terlihat menarik agar siswa termotivasi untuk belajar. Sumber belajar yang dimaksud di atas adalah LKS. LKS merupakan sumber belajar yang dapat melatih kemandirian siswa, sehingga siswa tidak menjadikan guru atau buku pelajaran sebagai satu-satunya sumber pelajaran. Pembelajaran dengan menggunakan LKS juga dapat membuat siswa ikut berperan aktif dalam pembelajaran. LKS dapat diperbaharui dalam penyajian materinya agar terlihat lebih menarik. Dalam hal ini LKS dapat dikembangkan dengan menggunakan model pembelajaran problem solving salah satunya adalah model problem solving Polya. Problem solving Polya dapat membantu siswa meningkatkan kemampuan dalam berpikir kompleks, salah satunya adalah kemampuan menganalisis. Hal tersebut akan memudahkan siswa dalam memahami materi fisika. Hasil akhir yang diharapkan dalam pembelajaran fisika menggunakan LKS berbasis problem solving Polya adalah meningkatnya kemampuan menganalisis siswa dan dapat mencapai SK dan KD yang telah ditentukan.
41
D. Hipotesis Penelitian Berdasarkan tinjauan pustaka dan kerangka berpikir yang telah diuraikan sebelumnya, maka penulis merumuskan hipotesis sebagai berikut: H0: Tidak terdapat pengaruh penggunaan lembar kerja siswa (LKS) berbasis model problem solving Polya pada konsep fluida dinamis terhadap kemampuan menganalisis siswa. H1: Terdapat pengaruh penggunaan lembar kerja siswa (LKS) berbasis model problem solving Polya pada konsep fluida dinamis terhadap kemampuan menganalisis siswa.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
A. Metode Penelitian Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode kuasi eksperimen (quasy eksperiment), yaitu metode yang memiliki kelompok kontrol namun tidak berfungsi sepenuhnya untuk mengontrol variabel-variabel luar yang mempengaruhi pelaksanaan eksperimen.1 Metode eksperimen ini biasa juga disebut eksperimen semu. Karena berbagai hal, terutama berkenaan dengan pengontrolan variabel.2 Metode ini dipilih karena kelas yang dijadikan objek penelitian sulit untuk dikontrol dari variabel-variabel lain yang tidak diukur dalam penelitian. Dalam metode ini terdapat kelompok eksperimen dan kelompok kontrol. Kelompok eksperimen diberi perlakuan khusus yaitu penggunaan lembar kerja siswa (LKS) berbasis model problem solving Polya dan kelompok kontrol menggunakan LKS penerbit yang biasa mereka gunakan sehari-hari. B. Desain Penelitian Pada penelitian ini digunakan desain penelitian nonequivalent control group design. Pada penelitian ini pengambilan kelompok eksperimen maupun kelompok kontrol tidak dipilih secara random.3 Penelitian ini melibatkan dua kelompok subjek, yaitu kelompok eksperimen dan kelompok kontrol. Desain penelitian dapat dilihat pada Tabel 3.1 berikut. Tabel 3.1 Desain Penelitian Kelompok Eksperimen Kontrol
Pretest T1 T1
Treatmen XE XK
1
Postest T2 T2
Sugiyono, Metode Penelitian Pendidikan (Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan R & D). (Bandung: Alfabeta, 2007), h. 114. 2 Nana Syaodih Sukmadinata, Metode Penelitian Pendidikan, (Bandung: PT. Remaja Rosdakarya, 2005), h. 207. 3 Sugiyono. op. cit., h. 116.
42
43
Keterangan: T1
= Pretest diberikan kepada kelompok eksperimen dan kelompok kontrol sebelum diberikan perlakuan.
T2
= Postest diberikan kepada kelompok eksperimen dan kelompok kontrol sesudah diberikan perlakuan.
XE
= Perlakuan terhadap kelompok eksperimen berupa pembelajaran fisika dengan menggunakan lembar kerja siswa (LKS) berbasis model problem solving Polya.
XK
= Perlakuan terhadap kelompok kontrol berupa pembelajaran fisika yang menggunakan LKS penerbit. Dalam desain ini kedua kelompok diberi tes awal (pretest) dengan tes yang
sama. Kemudian kelompok eksperimen diberi perlakuan khusus, sedangkan kelompok kontrol diberi perlakuan seperti biasanya. Setelah beberapa saat kedua kelompok dites dengan tes yang sama sebagai tes akhir (post tes). Hasil kedua tes akhir diperbandingkan (diuji perbedaannya), demikian juga antara hasil tes awal dengan tes akhir pada masing-masing kelompok. Perbedaan yang berarti (signifikan) antara kedua hasil tes akhir, dan antara tes awal dan akhir pada kelompok eksperimen menunjukkan pengaruh dari perlakuan yang diberikan. C. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di SMA Negeri 7 Tangerang Selatan. Waktu pelaksanaan penelitian ini pada semester genap tahun pelajaran 2013/2014. Sedangkan pengambilan data dilakukan pada bulan April 2014. D. Prosedur Penelitian Prosedur penelitian yang dilakukan terdiri dari tiga tahap, yaitu: 1. Tahap Persiapan Tahapan persiapan yang dilakukan untuk melaksanakan penelitian ini adalah sebagai berikut:
44
a. Merumuskan masalah yang akan dibahas sebagai topik utama dalam penelitian dan melakukan telaah kompetensi yang ingin dicapai pada mata pelajaran fisika. b. Melakukan observasi awal baik melalui studi pustaka maupun kunjungan ke beberapa sekolah untuk menemukan data pendukung dari masalah yang dipilih. c. Mendesain
eksperimen
yang
akan
diujikan,
yang
sesuai
untuk
mengembangkan kemampuan menganalisis siswa. d. Membuat lembar kerja siswa (LKS) berbasis model problem solving Polya yang dijadikan sebagai variabel yang diujicobakan dan menyusun perangkat pembelajaran seperti RPP, instrumen tes berupa tes uraian, dan instrumen non tes berupa lembar observasi aktivitas siswa dan angket respon siswa. e. Melakukan validasi penilaian LKS berbasis model problem solving Polya tersebut kepada dosen ahli dan kemudian memperbaikinya. f. Melakukan uji coba instrumen tes ke sekolah tempat penelitian dan kemudian menganalisisnya dengan menggunakan uji validitas, reliabilitas, tingkat kesukaran, dan daya beda untuk mengetahui validitas dan realibilitas soal instrumen tersebut sehingga dapat mengukur kemampuan menganalisis yang sebenarnya. 2. Tahap Pelaksanaan Kegiatan yang dilakukan pada tahap pelaksanaan adalah sebagai berikut: a. Memberikan tes awal (pretest) untuk mengetahui kemampuan menganalisis siswa sebelum pelaksanaan proses belajar mengajar dan kemudian menganalisis hasil pretest tersebut. b. Mengelompokkan subjek penelitian menjadi dua kelas yaitu kelas kontrol dan kelas eksperimen berdasarkan hasil pretest. Kelas yang mendapatkan nilai rata-rata pretest tinggi dijadikan sebagai kelas kontrol sedangakan kelas yang mendapat nilai rata-rata pretest lebih rendah dijadikan sebagai kelas eksperimen.
45
c. Melaksanakan kegiatan pembelajaran di kelas eksperimen dan kontrol. Pembelajaran di kelas eksperimen menggunakan LKS berbasis model problem solving Polya, sedangkan pembelajaran di kelas kontrol menggunakan LKS penerbit. d. Memberikan tes akhir (posttest) pada kelas eksperimen dan kelas kontrol setelah pembelajaran selesai untuk mengetahui pengaruh LKS berbasis model problem solving
Polya terhadap keterampilan menganalisis siswa setelah
diberikan perlakuan yang berbeda. 3. Tahap Akhir Kegiatan yang dilakukan pada tahap akhir adalah sebagai berikut: a. Menganalisis data hasil posttest dan membandingkannya dengan hasil pretest. b. Menyimpulkan hasil penelitian berdasarkan hasil analisis data yang peroleh. c. Memberikan kritik dan saran terhadap kekurangan dalam pelaksanaan penelitain. Prosedur dalam penelitian ini dapat dilihat pada dalam bagan pada Gambar 3.1 berikut:
46
Perumusan masalah dan telaah kompetensi Observasi awal
Tahap Persiapan
Membuat LKS problem solving Polya dan perangkat pembelajarn Melakukan validasi LKS ke dosen ahli dan kemudian memperbaikinya Melakukan uji coba instrumen dan kemudian menganalisisnya
Tahap Pelaksanaan
Kelas Eksperimen
Pembelajaran dengan LKS PS Polya
Kelas Kontrol
Pembelajaran dengan LKS Penerbit
Pretest
Posttest
Analisis data
Tahap Akhir
Penarikan kesimpulan
Kritik dan saran
Gambar 3. 1 Tahapan Prosedur Penelitian
47
E. Variabel Penelitian Menurut Sugiyono, variabel penelitian adalah suatu atribut atau sifat atau nilai dari orang, obyek atau kegiatan yang mempunyai variasi tertentu yang ditetapkan oleh peneliti untuk siswa dan kemudian ditarik kesimpulannya4. Penelitian ini menggunakan dua variabel, yaitu: X
= Variabel bebas (independent) adalah lembar kerja siswa (LKS) berbasis model problem solving Polya.
Y
= Variabel terikat (dependent) adalah kemampuan menganalisis siswa.
F. Populasi dan Sampel Penelitian 1. Populasi Populasi adalah wilayah generalisasi yang terdiri dari obyek/subyek yang mempunyai kualitas dan karakteristik tertentu yang ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari dan kemudian ditarik kesimpulannya5. Melihat pengertian di atas, maka populasi pada penelitian ini adalah seluruh siswa SMA Negeri 7 Tangerang Selatan, sedangkan populasi terjangkau pada penelitian ini adalah kelas XI SMA Negeri 7 Tangerang Selatan yang masih terdaftar pada tahun ajaran 2013/2014. 2. Sampel Sampel adalah bagian dari jumlah dan karakteristik yang dimiliki oleh populasi tersebut6. Peneliti dapat menggunakan sampel dari populasi itu. Apa yang dipelajari dari sampel itu, kesimpulannya akan dapat diberlakukan untuk populasi. Oleh karena itu sampel yang diambil harus betul-betul refresentatif (mewakili)7. Sampel yang diambil pada penelitian ini adalah dari populasi terjangkau yaitu kelas XI SMA Negeri 7 Tangerang Selatan hasil sampling. G. Teknik Pengambilan Sampel Teknik pengambilan sampel dalam penelitian ini menggunakan teknik purposive sampling. Purposive sampling adalah teknik pengambilan sampel 4
Sugiyono, Metode Penelitian Pendidikan (Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan R & D). (Bandung: Alfabeta, 2007), h. 61. 5 Sugiyono, Ibid , h. 117. 6 Sugiyono, Ibid., h. 118. 7 Sugiyono, ibid. h. 118.
48
disesuaikan dengan tujuan penelitian.8 Sedangkan menurut Sugiyono purposive sampling adalah teknik penentuan sampel dengan pertimbangan tertentu9. H. Teknik Pengumpulan Data Teknik pengumpulan data merupakan cara-cara yang digunakan untuk memperoleh data-data empiris yang dapat digunakan untuk mencapai tujuan penelitian. Teknik pengumpulan data pada penelitian ini yaitu melalui tes dan nontes. Tes digunakan untuk mengukur kemampuan menganalisis siswa berupa tes uraian, sedangkan nontes digunakan untuk mengobservasi kegiatan siswa selama pembelajaran dan mengetahui respon siswa selama pembelajaran dengan menggunakan LKS problem solving Polya. Tes dilakukan sebanyak dua kali yaitu pretes (tes awal) dan posttest (tes akhir), sedangkan nontes diberikan diakhir pembelajaran. Pretest diberikan kepada semua kelas sebelum diberikan perlakuan khusus, sedangkan posttest diberikan kepada semua kelas setelah diberikan perlakuan khusus kepada kelas eksperimen. I. Instrumen Penelitian Instrumen penelitian adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur fenomena alam maupun sosial yang diamati.10 Instrumen penelitian sangat berperan penting dalam menentukan keberhasilan penelitian selain tahapan dan prosedur penelitian, karena representasi data hasil penelitian didapat melalui instrumen penelitian. Oleh karena itu, instrumen penelitian harus memenuhi uji validitas dan reliabilitas agar diperoleh soal-soal yang mewakili apa yang ingin diukur. Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini adalah tes dan nontes. 1. Instrumen Tes (Soal Kemampuan Menganalisis) Instrumen kemampuan menganalisis digunakan untuk mengetahui penguasaan keterampilan menganalisis siswa berupa pertanyaan berbentuk uraian (tes subjektif). Jenis kemampuan menganalisis yang diukur pada penelitian ini yaitu meliputi membedakan, mengorganisasi, dan mengatribusikan. Soal yang 8
Syaodih, op. cit., h. 254. Sugiyono, Metode Penelitian Pendidikan (Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan R & D). (Bandung: Alfabeta, 2007), h. 124. 10 Sugiyono, Ibid., h. 148 9
49
diberikan merupakan soal yang telah dijudgment oleh dosen ahli, diujicobakan, serta diuji validitas dan realibilitasnya agar diperoleh soal yang benar-benar dapat mengukur kemampuan menganalisis. Kisi-kisi dari butir soal kemampuan menganalisis dapat dilihat dari Tabel 3.2 di bawah ini. Tabel 3.2 Kisi-kisi Soal Kemampuan Menganalisis
Sub Konsep
Indikator
Persamaan Kontinuitas dan Debit Fluida
Menganalisis persamaan kontinuitas dan debit pada kehidupan sehari-hari
Daya Generator
Menganalisis daya listrik pada generator.
Persamaan Bernoulli
Menganalisis persamaan Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari.
Teorema Torricelli
Menganalisis Teorema Torricelli dalam kehidupan sehari-hari.
Penerapan Persamaan Bernoulli
Menganalisis penerapan persamaan Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari Jumlah butir Soal
Aspek Kemampuan Menganalisis Membe Mengor Mengatri dakan ganisasi busikan 1* 2* 3*
1 1 1
4 5* 6* 7* 8 9* 10* 12 11* 13* 15* 14 5
Jml
5
5
Keterangan: * Soal yang valid Soal dan jawaban instrumen dapat dilihat pada lampiran 1C. 2. Instrumen Nontes Instrumen nontes yang digunakan dalam penelitian ini berupa angket respon siswa dan lembar observasi aktivitas siswa. Angket respon siswa ini digunakan untuk mengetahui tanggapan siswa terhadap pembelajaran dengan menggunakan LKS problem solving Polya pada konsep fluida dinamis. Angket yang digunakan dalam penelitian ini adalah model angket skala Likert yang berbentuk ratingscale, dimana siswa menjawab pilihan Sangat Tidak Setuju (STS), Tidak Setuju
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 15
50
(TS), Cukup (C), Setuju (S), Sangat Setuju (SS). Kisi-kisi pernyataan dalam angket ini dapat dilihat pada Tabel 3.3 berikut: Tabel 3.3 Kisi-kisi Angket Respon Siswa Indikator Angket Respon Siswa
No 1
2 3 4
Minat siswa terhadap pembelajaran fisika sebelum menggunakan LKS Desain LKS berbasis Problem Solving Polya Isi LKS berbasis Problem Solving Polya Pembelajaran fisika dengan menggunakan LKS berbasis Problem Solving Polya Jumlah
Butir Butir Pernyataan Pernyataan Positif (+) Negatif (-)
Jumlah
1, 2
3, 4, 5
5
6, 8, 10
7, 9
5
12,14
11, 13, 15
5
16, 18, 20
17, 19
5
10
10
20
Lembar angket respon siswa dapat dilihat pada lampiran 2J. Lembar observasi merupakan lembar penilaian objektif yang dibuat untuk mengetahui aktivitas siswa selama proses pembelajaran menggunakan LKS problem solving Polya dengan prosedur observasi siswa. Kisi-kisi lembar observasi siswa dapat dilihat pada Tabel 3.4 berikut ini: Tabel 3.4 Kisi-kisi Lembar Observasi Aktivitas Siswa No 1 2 3 4
Indikator Aktivitas Siswa Memahami Masalah Membuat Rencana Melaksanakan Rencana Penyelesaian Memeriksa Kembali Jumlah
Pernyataan 2 2 2 1 7
Lembar aktivitas siswa dapat dilihat pada lampiran 2I. J. Kalibrasi Instrumen Penelitian Sebuah instrumen penelitian harus menggambarkan tujuan yang ingin diteliti. Oleh karena itu sebuah instrumen digunakan harus memenuhi kriteria kelayakan. Maka untuk memenuhi kelayakan tersebut dilakukanlah uji kalibrasi intrumen terlebih dahulu sebelum digunakan. Adapaun kalibrasi yang digunakan
51
pada penelitian ini adalah uji validitas, uji reliabilitas, uji daya beda, dan uji taraf kesukaran. 1. Uji Validitas Sebuah tes dikatakan valid apabila tes tersebut mengukur apa yang hendak diukur.11 Dengan kata lain uji validitas dilakukan untuk melihat sejauh mana ketepatan dan kecermatan alat ukur dalam melakukan fungsi ukurnya. Dalam penelitian ini, uji validitas yang digunakan adalah uji product moment. Rumus yang digunakan dapat dilihat sebagai berikut:12 ∑ √( ∑
(∑ )(∑ ) (∑ ) ( ∑
(∑ ) )
Keterangan : rxy
= angka indeks korelasi ”r” product moment
X
= skor tiap butir soal
Y
= skor total tiap butir soal
N
= jumlah siswa Nilai rxy yang diperoleh dapat diinterpretasikan untuk menentukan validitas
butir soal dengan menggunakan kriteria pada seperti Tabel 3.5 di bawah ini.13 Tabel 3.5 Klasifikasi Validitas Butir Soal Rentang Nilai Validitas
Kriteria
0,00 < rxy ≤ 0,200 0,200 < rxy ≤ 0,400 0,400 < rxy ≤ 0,600 0,600 < rxy ≤ 0,800 0,800 < rxy ≤ 1,00
Sangat Rendah Rendah Cukup Tinggi Sangat Tinggi
Data rekapitulasi validitas butir soal hasil uji coba instrumen dapat dilihat pada Tabel 3.6 di bawah ini.
11
Suharsimi Arikunto, Dasar-dasar Evaluasi Pendidikan ed. revisi, (Jakarta: Bumi Aksara. 2009), h. 65. 12 Suharsimi Arikunto, Dasar-dasar Evaluasi Pendidikan ed. 2, (Jakarta: Bumi Aksara. 2013), h. 87. 13 Arikunto, Ibid., h. 89
52
Tabel 3.6 Hasil Uji Validitas Instrumen Tes Statistik Jumlah Soal Jumlah Siswa Nomor Soal Valid Jumlah Soal Valid Persentase
Keterangan 15 30 1, 2, 3, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 13, 15 11 73%
Berdasarkan Tabel 3.6 di atas, pada penelitian ini jumlah soal yang diujicobakan adalah 15 butir soal diujicobakan kepada 30 siswa. Setelah uji coba, hasil perhitungan didapatkan soal yang valid berjumlah 11 butir, yaitu nomor 1, 2, 3, 5, 6, 7, 9 10, 11, 13, 15. Pengolahan hasil uji validitas instrumen tes dapat dilihat pada lampiran 1D. 2. Uji Reliabilitas Selain kevalidan, instrumen juga harus dilakukan uji reliabilitas. Uji reliabilitas berhubungan dengan masalah kepercayaan. Suatu tes dapat dikatakan mempunyai tarap kepercayaan yang tinggi jika tes tersebut dapat memberikan hasil yang tetap.14 Rumus yang digunakan adalah rumus Alpha sebagai berikut: 15 (
)(
∑
)
di mana:
∑
= reliabilitas yang dicari = jumlah butir soal = jumlah varians skor tiap-tiap item = varians total Penentuan kriteria reliabilitas suatu instrumen didasarkan pada Tabel 3.7
berikut: Tabel 3.7 Kategori Reliabilitas Rentang nilai r11
Kategori Tinggi Sedang Rendah
14
Arikunto, 2009. Op. cit., h. 86. Suharsimi Arikunto, Dasar-dasar Evaluasi Pendidikan, Ed. revisi, Cet. 9, (Jakarta : PT Bumi Aksara, 2009), h. 109 15
53
Hasil perhitungan uji realibitas kemudian disamakan dengan nilai rtabel, jika r11 > rtabel maka instrumen reliabel tapi jika r11< rtabel maka instrumen tidak reliabel. Dari perhitungan reliabilitas instrumen yang diujicobakan, diperoleh nilai reliabilitas tes kemampuan menganalisis sebesar 0,655. Hal ini menunjukkan bahwa instrumen tersebut reliabel dan termasuk dalam kategori “sedang”. Pengolahan hasil uji reliabilitas instrumen tes dapat dilihat pada lampiran 1E. 3. Taraf Kesukaran Tingkat kesukaran dari setiap butir soal dapat dilihat dari taraf kesukaran soal. Soal yang baik adalah soal yang tidak terlalu mudah atau tidak terlalu sukar. Semakin besar indeks tingkat kesukaran yang diperoleh dari hasil perhitungan, berarti semakin mudah soal itu.16 Untuk mengetahui taraf kesukaran soal bentuk uraian digunakan rumus berikut ini:17
(
)
Penentuan kriteria taraf kesukaran dapat dilihat pada Tabel 3.8 di bawah berikut ini: Tabel 3.8 Kriteria Taraf Kesukaran Rentang nilai TK
Kategori Sukar Sedang Mudah
Data rekapitulasi tingkat kesukaran hasil uji coba instrumen dapat dilihat pada Tabel 3.9 di bawah ini. Pengolahan hasil uji taraf kesukaran instrumen tes dapat dilihat pada lampiran 1F. 16
Arikunto,. Ibid., h. 207 Rahmat, Panduan Analisis Butir Soal, 2014, h. 9, http://gurupembaharu.com/home/download/panduan-analisis-butir-soal.pdf pada tanggal 20 Maret 2014). 17
(diakses
54
Tabel 3.9 Hasil Uji Taraf Kesukaran Instrumen Tes Kriteria Soal Sukar
Jumlah Soal 3
Sedang
12
Mudah Jumlah
15
Butir Soal Nomor Soal 7, 8, 9 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14, 15 15
Persentase 25 % 75 % 100 %
Berdasrkan Tabel 3.9 terlihat bahwa dari 15 butir soal, soal yang sukar berjumlah 3 butir yaitu nomor 7,8, dan 9, soal yang sedang berjumlah 12 butir yaitu nomor 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14, dan 15, sedangkan soal yang mudah tidak ada. 4. Daya Pembeda Daya pembeda adalah kemampuan suatu soal untuk membedakan antara siswa yang pandai (prestasi tinggi) dengan siswa yang kurang pandai (prestasi rendah). Untuk mengetahui daya pembeda soal bentuk uraian adalah dengan menggunakan rumus berikut ini:18 (
)
Penentuan kriteria daya beda soal didasarkan pada Tabel 3.10 berikut ini: Tabel 3.10 Kriteria Daya Pembeda Rentang nilai DP Bernilai negatif
Kategori Drop Buruk Cukup Baik Baik sekali
Data rekapitulasi daya pembeda hasil uji coba instrumen dapat dilihat pada Tabel 3.11 di bawah ini.
18
Rahmat, Op cit, h. 12.
55
Tabel 3.11 Hasil Uji Daya Pembeda Instrumen Tes Kriteria Soal Drop Buruk
Jumlah Soal 1 3
Cukup
9
Baik Baik sekali Jumlah
1 1 15
Butir Soal Nomor Soal Persentase 4 6,67% 8, 12, 14 20,00% 1, 2, 3, 5, 6, 7, 9, 60,00% 10, 11 15 6,67% 13 6,67% 15 100 %
Berdasarkan Tabel 3.11 di atas, dapat diketahui bahwa soal dengan kriteria drop berjumlah 1 yaitu nomor 4, untuk soal kriteria buruk berjumlah 3, yaitu nomor 8, 12, dan 14, untuk soal kriteria cukup berjumlah 9, yaitu nomor 1, 2, 3, 5, 6, 7, 9, 10, dan 11, untuk soal kriteria baik berjumlah 1, yaitu nomor 15, dan untuk soal dengan kriteria baik sekali berjumlah 1 yaitu nomor 13. Untuk lebih jelasnya hasil uji daya pembeda insrumen tes kemampuan menganalisis dapat dilihat pada lampiran 1G. K. Teknik Analisis Data 1. Uji Prasyarat Hipotesis Sebelum melakukan pengujian hipotesis, data yang telah dirubah dalam bentuk skor perlu dilakukan uji prasyarat hipotesis untuk memeriksa keabsahan sampel, yaitu dengan uji normalitas dan uji homogenitas a. Uji Normalitas Uji normalitas data ini dilakukan untuk mengetahui sampel yang diteliti berdistribusi normal atau tidak. Uji normalitas yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah chi square test (tes kai kuadrat). Rumus menghitung kai kuadrat adalah sebagai berikut:19 ∑
19
(
)
Supardi, Aplikasi Statistika dalam Penelitian Konsep Penelitian yang Lebih Komprehensif, (Jakarta: Smart, 2013), h. 140.
56
Keterangan: = nilai tes chi-square fo
= frekuensi yang diobservasi
fh
= frekuensi yang diharapkan Penentuan kriteria uji normalitas kai-kuadrat didasarkan pada:
1) Jika χ2hitung ≥ χ2tabel, distribusi data tidak normal. 2) Jika χ2hitung < χ2tabel, distribusi data normal. Langkah-langkah perhitungan dan hasil uji normalitas yang lebih jelas dapat dilihat pada lampiran 2D dan 3C. b. Uji Homogenitas Uji homogenitas digunakan untuk mengetahui homogenitas (kesamaan) beberapa bagian sampel, yakni seragam tidaknya variasi sampel-sampel yang diambil dari populasi yang sama. Uji homogenitas yang dilakukan adalah uji Fisher . Rumus yang digunakan adalah20:
√
(
∑
∑
)
∑ Keterangan: = nilai uji fisher = varians terbesar = varians terkecil f
= frekuensi = data ke i Kriteria pengujian uji Fisher adalah sebagai berikut:
1) Jika 20
, maka data dinyatakan homogen.
Supardi, ibid., h. 143
57
2) Jika
, maka data dinyatakan tidak homogen.
Langkah-langkah perhitungan dan hasil uji homogenitas yang lebih jelas dapat dilihat pada lampiran 2E dan 3D. 2. Uji Hipotesis Uji hipotesis adalah uji yang digunakan untuk mengetahui adanya perbedaan hasil belajar fisika antara siswa yang diberi perlakuan berupa penggunaan lembar kerja siswa (LKS) berbasis model problem solving Polya dengan siswa yang tidak diberi perlakuan. Uji hipotesis yang digunakan pada penelitian ini adalah uji t. Sebelum melakukan uji hipotesis, diharuskan melakukan uji normalitas dan homogenitas terlebih dahulu, karena hasil kedua uji tersebut yang menentukan rumus uji hipotesis yang akan digunakan. a. Data Terdistribusi Normal dan Homogen Untuk data terdistribusi normal dan homogen, maka pengujian hipotesis dengan analisis tes statistik parametik. Secara matematis dirumuskan sebagai berikut:21 ̅ √
√
dimana
(
)
(
)
keterangan : ̅
= Rata-rata data kelompok 1
̅
= Rata-rata data kelompok 2 = Varians gabungan kedua kelompok = Varians kelompok 1 = Varians kelompok 2 = Jumlah anggota kelompok 1 = Jumlah anggota kelompok 2
21
Supardi, ibid., h. 329.
̅
58
b. Data Terdistribusi Normal dan Tidak Homogen Untuk data terdistribusi normal dan tidak homogen, maka pengujian hipotesis dengan analisis tes statistik nonparametik. Secara matematis dirumuskan sebagai berikut:22 ̅
̅
√ keterangan : ̅
= Rata-rata data kelompok 1
̅
= Rata-rata data kelompok 2 = Varians gabungan kedua kelompok = Varians kelompok 1 = Varians kelompok 2 = Jumlah anggota kelompok 1 = Jumlah anggota kelompok 2 Kriteria pengujian uji t adalah sebagai berikut:23
1) Jika
, maka
diterima dan
ditolak.
2) Jika
, maka
diterima dan
ditolak.
3. Uji N-Gain Gain adalah selisih antara nilai posttest dan pretest. Gain digunakan untuk menunjukkan peningkatan pemahaman atau penguasaan konsep siswa setelah pembelajaran dilakukan guru. Untuk menghindari bias penelitian digunakan gain yang dinormalisasi (normalized gain) atau N-Gain. Rumus N-Gain menurut Meltzer, yaitu: 24
22
Sugiyono, Metode Penelitian Pendidikan (Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan R & D). (Bandung: Alfabeta, 2007), h. 273 23 Supardi, Aplikasi Statistika dalam Penelitian Konsep Penelitian yang Lebih Komprehensif, (Jakarta: Smart, 2013), h. 330. 24 Yanti Herlanti, Tanya Jawab Seputar Penelitian Pendidikan Sains, (Jakarta: PIPA FITK UIN Syarif Hidayatullah, Maret 2006),h. 71.
59
N gain
skor posttest skor pretest skor ideal skor pretest
Penentuan kategorisasi perolehan N-gain dapat dilihat pada Tabel 3.12 di bawah ini. Tabel 3.12 Kategori N-Gain Nilai N-Gain
Kategori Tinggi Sedang Rendah
4. Analisis Data Nontes Instrumen nontes pada penelitian ini berupa angket respon siswa dan lembar observasi aktivitas siswa. Berikut ini penjelasan dari masing-masing teknik analisis data dari kedua instrumen nontes tersebut. a. Angket Respon Siswa Angket respon siswa diberikan setelah pembelajaran dengan menggunakan LKS berbasis problem solving Polya dilaksanakan. Tujuannya yaitu untuk mengetahui tanggapan siswa selama proses pembelajaran berlangsung. Angket respon siswa pada penelitian ini menggunakan skala Likert dengan pernyataan positif dan negatif. Adapun kriteria penskoran untuk pernyataan positif dan negatif dapat dilihat pada Tabel 3.12 sebagai berikut:25 Tabel 3.13 Pemberian Skor Angket Respon Siswa Jawaban Sangat Setuju (SS) Setuju (S) Cukup (C) Tidak Setuju (TS) Sangat Tidak Setuju (STS)
Positif 5 4 3 2
Pernyataan Negatif 1 2 3 4
1
Angket respon siswa dapat dilihat pada lampiran 2J.
25
Sugiyono, Ibid. h. 135.
5
60
Selanjutnya data dari hasil perolehan skor diubah dalam bentuk persentase dengan menggunakan rumus berikut ini:26 Skor ideal
= jumlah item x skor maksimal
Angka persentase = b. Lembar Observasi Aktivitas Siswa Lembar observasi dibuat untuk mengetahui aktivitas siswa selama proses pembelajaran dengan menggunakan LKS berbasis problem solving Polya. Observer menilai siswa dalam suatu lembar observasi dengan metode check-list sesuai dengan rubrik penilaian yang telah ditentukan sebelumnya. Adapun rubrik penilaian lembar aktivitas siswa dapat dilihat pada Tabel 3.14 berikut: Tabel 3.14 Rubrik Penilaian Aktivitas Siswa Rubrik Penilaian > 90 % aktivitas siswa siswa sesuai dengan indikator 71 – 90 % aktivitas siswa siswa sesuai dengan indikator 51 – 70 % aktivitas siswa siswa sesuai dengan indikator 31 – 50 % aktivitas siswa siswa sesuai dengan indikator 0 – 30 % aktivitas siswa siswa sesuai dengan indikator
Skala Penilaian 5 4 3 2 1
Lembar observasi aktivitas siswa dapat dilihat pada lampiran 2I. Data yang telah diperoleh kemudian diolah dalam bentuk persentase. Berikut cara untuk menentukan angka persentase.27 Skor ideal
= jumlah item x skor maksimal
Angka persentase =
26 27
Sugiyono, Ibid., h. 137. Sugiyono, op. cit., h. 137
61
Kemudian persentase yang diperoleh baik angket maupun lembar observasi aktivitas siswa, dikategorikan sesuai dengan intepretasi pada Tabel 3.15 berikut ini:28 Tabel 3.15 Kriteria Penilaian Observasi Aktivitas Siswa Persentase
Kriteria Baik Sekali Baik Cukup Kurang Sangat kurang
28
Piet A. Sahertian., Konsep Dasar & Teknik Supervisi Pendidikan, (Jakarta: Rineka Cipta, 2008), h. 55-56.
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian Penelitian kemampuan menganalisis siswa pada konsep fluida dinamis ini dilaksanakan di SMA Negeri 7 Tangerang Selatan kelas XI program IPA, yaitu kelas XI IPA 1 sebagai kelas eksperimen dan kelas XI IPA 4 sebagai kelas kontrol. Kelas eksperimen terdiri dari 30 siswa diajarkan dengan menggunakan LKS berbasis problem solving Polya dengan metode diskusi sedangkan kelas kontrol terdiri dari 30 siswa diajarkan dengan menggunakan LKS penerbit yang biasa mereka gunakan juga dengan metode diskusi. Berikut ini disajikan data hasil penelitian tes kemampuan menganalisis siswa pada konsep fluida dinamis. 1. Hasil Pretest Kemampuan Menganalisis Siswa Data hasil pretest kemampuan menganalisis siswa merupakan data yang diambil pada kelas eksperimen sebelum pembelajaran dengan menggunakan LKS problem solving Polya dan kelas kontrol sebelum pembelajaran dengan menggunakan LKS penerbit yang biasa digunakan. Berdasarkan perhitungan statistik, maka didapat beberapa nilai pemusatan dan penyebaran data dari nilai pretest kelas kontrol dan kelas eksperimen yang ditunjukkan pada Tabel 4.1 di bawah ini: Tabel 4.1 Ukuran Pemusatan dan Penyebaran Data Hasil Pretest Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Pemusatan dan Penyebaran Data Banyak data Nilai terendah Nilai tertinggi Median Modus Standar deviasi Rata-rata
Kelas Eksperimen (XI IPA 1) Kontrol (XI IPA 4) 30 30 16 16 41 51 29,07 28,70 31,33 35,50 7,12 8,35 29,00 29,50
Perhitungan-perhitungan untuk menentukan Tabel 4.1 di atas terdapat pada lampiran 2B dan 2C.
62
63
Berdasarkan Tabel 4.1 di atas, banyak data masing-masing kelas eksperimen dan kelas kontrol adalah 30. Dari kedua data tersebut terlihat bahwa tidak terdapat perbedaan nilai terendah di masing-masing kelas yaitu kedua kelas mendapat nilai 16. Nilai tertinggi kelas eksperimen adalah 41 sedangkan kelas kontrol adalah 51. Median atau nilai tengah yang dihasilkan kelas eksperimen 29,07 sementara kelas kontrol sebesar 28,70. Adapun nilai yang sering muncul atau modus kelas eksperimen yaitu 31,33 sedangkan modus di kelas kontrol yaitu 35,50. Standar deviasi kelas eksperimen adalah 7,12, sedangkan di kelas kontrol adalah 8,35. Nilai rata-rata kelas eksperimen sebesar 29,00 sedangkan rata-rata kelas kontrol yaitu sebesar 29,50. 2. Hasil Posttest Kemampuan Menganalisis Siswa Data hasil posttest kemampuan menganalisis siswa merupakan data yang diambil setelah pelaksanaan pembelajaran. Kelas eksperimen dilakukan pembelajaran dengan menggunakan LKS berbasis problem solving Polya, sedangkan kelas kontrol dilakukan pembelajaran dengan menggunakan LKS penerbit yang biasa digunakan. Penelitian ini dilakukan pada materi fluida dinamis selama 3 kali pertemuan. Berdasarkan perhitungan-perhitungan statistik, maka didapat beberapa nilai pemusatan dan penyebaran data dari nilai posttest yang ditunjukkan pada Tabel 4.2 berikut ini: Tabel 4.2 Ukuran Pemusatan dan Penyebaran Data Hasil Posttest Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Pemusatan dan Penyebaran Data Banyak data Nilai terendah Nilai tertinggi Median Modus Standar deviasi Rata-rata
Kelas Eksperimen (XI IPA 1) Kontrol (XI IPA 4) 30 30 46 36 84 83 64,75 50,77 64,50 49,50 9,18 9,55 64,87 52,03
Perhitungan- perhitungan untuk menentukan Tabel 4.2 di atas terdapat pada lampiran 3A dan 3B.
64
Berdasarkan Tabel 4.2 di atas, banyak data masing-masing kelas eksperimen dan kelas kontrol adalah 30. Dari kedua data tersebut terlihat bahwa nilai terendah yang diperoleh kelas eksperimen sebesar 46, sementara kelas kontrol yaitu sebesar 36. Untuk nilai tertinggi diperoleh nilai 84 oleh kelas eksperimen dan kelas kontrol memperoleh nilai 83. Median atau nilai tengah yang dihasilkan kelas eksperimen sebesar 64,75, sementara kelas kontrol sebesar 50,77. Nilai yang sering muncul atau modus di kelas eksperimen yaitu sebesar 64,50 sedangkan modus pada kelas kontrol yaitu 49,50. Kemudian standar deviasi kelas eksperimen adalah 9,18, sedangkan di kelas kontrol adalah 9,55. Nilai rata-rata kelas eksperimen sebesar 64,87 sedangkan rata-rata kelas kontrol yaitu sebesar 52,03. 3. Rekapitulasi Data Hasil Pretest dan Posttest Kemampuan Menganalisis Siswa Berdasarkan hasil perhitungan data pretest dan posttest kelas eksperimen dan kelas kontrol, dapat dilihat pada Tabel 4.3 berikut ini: Tabel 4.3 Ukuran Pemusatan dan Penyebaran Data Hasil Pretest & Posttest Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Pemusatan dan Penyebaran Data Banyak data Nilai Terendah Nilai Tertinggi Median Modus Standar Deviasi Rata-Rata
Kelas Eksperimen (XI IPA 1) Pretest Posttest 30 30 16 46 41 84 29,07 64,75 31,33 64,50 7,12 9,18 29,00 64,87
Kelas Kontrol (XI IPA 4) Pretest Posttest 30 30 16 36 51 83 28,70 50,77 35,50 49,50 8,35 9,55 29,50 52,03
Berdasarkan Tabel 4.3, banyak data masing-masing kelas eksperimen dan kontrol pada saat pretes maupun posttest adalah sama yaitu 30 siswa. Dari data tersebut terlihat bahwa nilai terendah pada kelas eksperimen pada saat pretest adalah 16 dan pada saat posttest adalah 46. Pada kelas kontrol nilai terendah saat pretest adalah 16 dan nilai terendah saat posttest adalah 36. Selanjutnya, nilai tertinggi pada kelas eksperimen mengalami peningkatan dari nilai pretest sebesar 41 menjadi 84 pada saat posttest. Nilai tertinggi saat pretest pada kelas kontrol
65
adalah 51 sedangkan pada saat posttest adalah 83. Adapun median atau nilai tengah pada kelas eksperimen pada saat pretest adalah 29,07 dan saat posttest 64,75. Nilai median atau nilai tengah pada kelas kontrol saat pretest adalah 28,70 dan pada saat posttest adalah 50,77. Nilai yang sering muncul atau modus pada kelas eksperimen pada saat pretest yaitu sebesar 31,33 dan pada saat posttest sebesar 64,50. Sedangkan modus pada kelas kontrol pada saat pretest yaitu sebesar 35,50 dan pada saat posttest sebesar 49,50. Standar deviasi pada kelas eksperimen sebesar 7,12 pada saat pretest dan 9,18 pada saat posttest. Standar deviasi pada kelas kontrol ketika pretest sebesar 8,35 dan berubah menjadi 9,55 pada saat posttest. Nilai rata-rata pada kelas eksperimen pada saat pretest yaitu 29,00 dan pada saat posttest sebesar 64,87, sedangkan nilai rata-rata kelas kontrol pada saat pretest yaitu sebesar 29,50 dan pada saat posttest mencapai 52,03. Berdasarkan data tersebut dapat dipahami bahwa ketika pretest kelas kontrol memiliki rata-rata yang lebih tinggi dibandingkan dengan kelas eksperimen. Namun, ketika posttest nilai rata-rata kelas eksperimen lebih tinggi dibandingkan dengan kelas kontrol. Kelas kontrol dan kelas eksperimen sama-sama mengalami peningkatan. Peningkatan nilai ratarata pada kelas kontrol sebesar 22,53 sedangkan pada kelas eksperimen sebesar 35,87. Artinya, peningkatan yang terjadi pada kelas eksperimen lebih tinggi dibandingkan peningkatan yang terjadi pada kelas kontrol. 4. Kemampuan Menganalisis Siswa Kemampuan menganalisis siswa pada konsep fluida dinamis yang diukur pada penelitian ini dibagi menjadi tiga aspek, yaitu aspek membedakan, mengorganisasi, dan mengatribusikan. Ketiga aspek kemampuan menganalisis siswa tersebut dibagi ke dalam 10 butir soal yang tiap butir soal tersebut dipilih setelah dilakukan uji validitas dan reliabilitas. Distribusi persentase jumlah butir soal pada setiap aspek dapat dilihat pada Tabel 4.4 berikut.
66
Tabel 4.4 Distribusi Jumlah Soal Aspek Kemampuan Menganalisis No 1 2 3
Aspek Kemampuan Menganalisis Membedakan Mengorganisasi Mengatribusikan Jumlah
No Soal 2, 4, 7 3, 5, 10 1, 6, 8, 9 10
Jumlah Butir Soal 3 3 4 10
Persentase (%) 30% 30% 40% 100%
Berdasrkan Tabel 4.4 di atas, kemampuan menganalisis aspek membedakan berjumlah 3 soal, yaitu nomor 2, 4, dan 7 atau sebesar 30%, aspek mengorganisasi berjumlah 3 soal yaitu nomor 3, 5, dan 10 atau sebesar 30%, dan aspek mengatribusikan berjumlah 4 soal yaitu nomor 1, 6, 8, dan 9 atau sebesar 40%. Adapun distribusi data hasil pretest dan posttest pada kelas eksperimen dan kontrol berdasarkan uji N-Gain dalam setiap aspek kemampuan menganalisis dapat dilihat pada Tabel 4.5 berikut: Tabel 4.5 Hasil Uji N-Gain untuk Setiap Aspek Kemampuan Menganalisis Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Aspek Kemampuan Menganalisis Membedakan Mengorganisasikan Mengatribusikan Rata-Rata
Kelas Eksperimen N-Gain (%) 0,46 46 0,57 57 0,44 44 0,52 52
Kategori Sedang Sedang Sedang Sedang
Kelas Kontrol N-Gain 0,43 0,23 0,34 0,33
(%) 43 23 34 33
Kategori Sedang Rendah Sedang Sedang
Perhitungan untuk menentukan Tabel 4.5 di atas terdapat pada lampiran 3F. Berdasarkan Tabel 4.5 di atas, terlihat bahwa berdasarkan uji N-Gain kemampuan siswa kelas eksperimen dan kelas kontrol dalam menjawab soal kemampuan menganalisis setiap aspek mengalami peningkatan. Namun peningkatan yang lebih baik terjadi pada kelas eksperimen. Pada kelas eksperimen peningkatan N-Gain untuk kemampuan menganalisis pada aspek membedakan sebesar 0,46 dengan persentase sebesar 46% berada pada kategori sedang, mengorganisasi sebesar 0,57 dengan persentase N-Gain sebesar 57% berada pada kategori sedang, dan aspek mengatribusikan
sebesar 0,44
dengan persentase N-Gain sebesar 44% berada pada kategori sedang. Rata-rata
67
untuk semua aspek kemampuan menganalisis kelas eksperimen sebesar 0,52 dengan persentase sebesar 52% berada pada kategori sedang. Sedangkan, pada kelas kontrol peningkatan N-Gain
untuk kemampuan
menganalisis aspek
membedakan sebesar 0,43 dengan persentase sebesar 43% berada pada kategori sedang, mengorganisasi sebesar 0,23 dengan persentase N-Gain sebesar 23% berada pada kategori rendah, dan aspek mengatribusikan sebesar 0,34 dengan persentase N-Gain sebesar 34% berada pada kategori sedang. Rata-rata untuk semua aspek kemampuan menganalisis kelas kontrol sebesar 0,33 dengan persentase sebesar 33% berada pada kategori sedang. Rata-rata kenaikan kemampuan menganalisis siswa pada tiap aspek berdasarkan uji N-Gain dapat dilihat pada gambar Grafik 4.1 berikut ini: 0,57
Nilai N-Gain
0,60 0,50
0,460,43
0,44 0,34
0,40 0,23
0,30 0,20 0,10 Membedakan
Mengorganisasikan Mengatribusikan Aspek Kemampuan Menganalisis Eksperimen
Kontrol
Gambar 4.1 Grafik Nilai Uji N-Gain pada Tiap Aspek Kemampuan Menganalisis Berdasarkan Gambar 4.1 di atas, terlihat bahwa peningkatan kemampuan menganalisis siswa pada masing-masing aspek pada kelas eksperimen lebih tinggi dibandingkan dengan kelas kontrol. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan lembar kerjas siswa (LKS) berbasis model problem solving
Polya dapat
meningkatkan kemampuan menganalisis siswa lebih baik daripada LKS penerbit yang biasa siswa gunakan. Adapun peningkatan kemampuan menganalisis dari per-siswa pada kelas eksperimen dan kelas kontrol dapat dilihat pada Tabel 4.6 dibawah ini:
68
Tabel 4.6 Hasil Uji N-Gain Kemampuan Menganalisis Per-Siswa Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Nilai N-Gain
Kategori
g > 0,7 0,3 ≤ g ≥ 0,7 g < 0,3
Tinggi Sedang Rendah
Banyak Siswa Kelas Eksperimen Kelas Kontrol 2 Siswa 26 Siswa 16 Siswa 2 Siswa 14 Siswa
Perhitungan untuk menentukan Tabel 4.6 di atas terdapat pada lampiran 3G. Berdasarkan Tabel 4.6 di atas terlihat bahwa, untuk nilai g > 0,7 yang berada pada kategori tinggi, kelas eksperimen sebanyak 2 siswa dan kelas kontrol tidak ada. Nilai N-Gain pada rentang 0,3 ≤ g ≥ 0,7 yang berada pada kategori sedang, kelas eksperimen sebanyak 26 siswa dan kelas kontrol 16 siswa. Sedangkan untuk nilai g < 0,3 yang berada pada kategori rendah, kelas eksperimen sebanyak 2 siswa dan kelas kontrol sebanyak 14 siswa. Dari hasil tersebut terlihat bahwa peningkatan kemampuan menganalisis siswa kelas eksperimen lebih unggul dibandingkan dengan kelas kontrol. 5. Data Lembar Observasi Aktivitas siswa Hasil observasi direkapitulasi dan dijumlahkan skor dari observer untuk setiap indikator. Skor yang diperoleh kemudian dihitung persentasenya dan dikonversi menjadi data kualitatif. Hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 4.7 berikut ini: Tabel 4.7 Hasil Lembar Observasi Aktivitas Siswa No. 1. 2. 3. 4.
Indikator Lembar Observasi Memahami Masalah Membuat Rencana Melaksanakan Rencana Penyelesaian Memeriksa Kembali Rata-rata
Persentase 71% 68% 73% 76% 72%
Kesimpulan Baik Baik Baik Baik Baik
Lembar observasi aktivitas siswa dapat dilihat pada lampiran 4E. Berdasarkan Tabel 4.7 di atas dapat terlihat bahwa pada indikator memahami masalah memperoleh persentase sebesar 71% (baik). Artinya, dalam setiap pertemuan siswa memahami masalah dari setiap pertanyaan di dalam LKS
69
dengan baik. Selanjutnya, dalam membuat rencana penyelesaian masalah memperoleh persentase 68% (baik). Hal itu menunjukan bahwa siswa memahami dalam membuat rencana penyelesaian masalah dengan baik dari soal yang disajikan. Kemudian dalam melaksanakan rencana penyelesaian masalah yang telah dibuat memperoleh 73% (baik), artinya siswa mampu melaksanakan rencana yang telah mereka buat dengan baik. Dan untuk tahapan yang terakhir yaitu memeriksa kembali jawaban memperoleh 76% (baik). Artinya siswa mampu memeriksa jawaban mereka dengan baik. Secara keseluruhan penerapan LKS berbasis problem solving Polya pada konsep fluida dinamis dapat dilaksanakan dengan baik (72%) oleh para siswa. 6. Data Angket Respon Siswa Hasil data angket direkapitulasi dan dijumlahkan skor masing-masing siswa untuk setiap indikator. Skor yang diperoleh kemudian dihitung persentasenya dan dikonversi menjadi data kualitatif. Hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 4.8 berikut ini: Tabel 4.8 Hasil Angket Respon Siswa No. 1. 2. 3. 4.
Indikator Angket Minat siswa terhadap pembelajaran fisika sebelum menggunakan LKS Desain LKS berbasis Problem Solving Polya Isi LKS berbasis Problem Solving Polya Pembelajaran fisika dengan menggunakan LKS berbasis Problem Solving Polya
Persentase
Kesimpulan
63%
Baik
67%
Baik
70%
Baik
71%
Baik
Angket respon siswa dapat dilihat pada lampiran 3H. Berdasarkan Tabel 4.8 dapat dilihat bahwa respon siswa terhadap pembelajaran fisika sebelum menggunakan LKS problem solving
Polya
memperoleh persentase sebesar 63% (baik). Setelah LKS problem solving Polya diimplementasikan dalam pembelajaran fisika, persentase respon siswa meningkat menjadi 71% (baik). Hal ini menunjukan bahwa, siswa cenderung lebih
70
menyenangi pembelajaran dengan LKS problem solving
Polya dibandingkan
dengan LKS penerbit. Menurut siswa desain LKS problem solving Polya sudah baik. Hal ini ditunjukan oleh persentase pada indikator kedua sebesar 67% (baik). Selain itu, isi LKS problem solving
Polya juga mendapat respon yang baik dari siswa.
Persentase respon siswa terhadap isi LKS problem solving Polya sebesar 70% (baik). Jadi berdasarkan data keseluruhan respon siswa, dapat dinyatakan bahwa penerapan LKS problem solving Polya pada pembelajaran fisika lebih di terima siswa dibandingkan dengan pembelajaran yang menggunakan LKS penerbit. B. Analisis Data Data penelitian hasil pretest dan posttest selanjutnya dianalisis dengan menggunakan uji prasyarat dan uji hipotesis. Tujuan dari analisis data ini adalah agar data yang diperoleh lebih representatif dalam menggambarkan keadaan hasil penelitian yang sebenarnya 1. Hasil Analisis Uji Prasyarat Analisis uji prasyarat yang digunkan adalah uji normalitas dan uji homogenitas. Berikut penjelasan dari masing-masing uji prasyarat tersebut. a. Uji Normalitas Tes Kemampuan Menganalisis Uji normalitas dilakukan terhadap data hasil pretest dan posttest pada kelas kontrol dan kelas eksperimen. Uji normalitas ini menggunakan rumus uji kai kuadrat (chi square test). Uji normalitas digunakan untuk mengetahui data berasal dari populasi yang berdistribusi normal atau tidak, dengan ketentuan bahwa data dari populasi yang berdistribusi normal jika memenuhi kriteria χ2hitung < χ2tabel, sedangkan jika memenuhi kriteria χ2hitung > χ2tabel maka data dari populasi berdistribusi tidak normal. Berikut ini adalah hasil yang diperoleh dari perhitungan dapat dilihat pada Tabel 4.9:
71
Tabel 4.9 Hasil Perhitungan Uji Normalitas Kai-Kuadrat Pretest Statistik Nilai χ2hitung Nilai χ2tabel Keputusan
Kelas Eksperimen 1,612 7,815 data terdistribusi normal
Posttest
Kelas Kontrol 3,976 9,488 data terdistribusi normal
Kelas Eksperimen 6,745 12,592 data terdistribusi normal
Kelas Kontrol 4,992 11,070 data terdistribusi normal
Perhitungan uji normalitas secara rinci dilihat pada lampiran 2D dan 3C. Berdasarkan Tabel 4.9 di atas terlihat bahwa nilai χ2hitung semua data lebih kecil dibandingkan nilai χ2tabel, dengan χ2tabel didapat dari tabel kai kuadrat statistik dengan taraf signifikansi (α) 5%. Hasil perhitungan tersebut menunjukkan bahwa kemampuan menganalisis siswa pada kelas eksperimen maupun kelas kontrol terdistribusi normal. b. Uji Homogenitas Tes Kemampuan Menganalisis Uji homogenitas dilakukan terhadap data hasil pretest dan posttest pada kelas kontrol dan kelas eksperimen. Uji homogenitas dilakukan untuk mengetahui kesamaan kemampuan menganalisis siswa antara kelas eksperimen dan kelas kontrol. Adapun uji homogenitas yang digunakan adalah rumus uji Fisher. Keputusan diambil berdasarkan pada ketentuan pengujian homogenitas yaitu jika Fhitung
Ftabel, maka kelas tersebut dinyatakan homogen, sedangkan jika Fhitung
Ftabel, maka kelas tersebut dinyatakan tidak homogen. Berikut ini adalah hasil yang diperoleh dari perhitungan dapat dilihat pada Tabel 4.10 sebagai berikut: Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Uji Homogenitas Pretest Statistik Nilai Varians Nilai Fhitung Nilai Ftabel Keputusan
Posttest
Kelas Kelas Eksperimen Kontrol 8,35 7,12 1,38
Kelas Kelas Eksperimen Kontrol 9,55 9,18 1,08 1,84
data homogen
data homogen
72
Perhitungan uji homogenitas secara rinci dapat dilihat pada lampiran 3E dan 3D. Berdasarkan Tabel 4.10 di atas terlihat bahwa nilai Fhitung kedua data baik pretest maupun posttest lebih kecil dibandingkan nilai Ftabel, dengan nilai Ftabel diambil dari tabel F statistik pada taraf signifikansi 5%. Sehingga dapat dinyatakan bahwa kelas kontrol dan kelas eksperimen memiliki populasi yang homogen, atau dengan kata lain kedua kelas memiliki kemampuan yang sama, baik pada saat pretest maupun saat posttest. 2. Analisis Uji Hipotesis Berdasarkan uji prasyarat statistik, diperoleh bahwa kedua data baik kelas kontrol maupun kelas eksperimen berdistribusi normal dan homogen. Oleh karena itu, pengujian hipotesis dapat dilakukan dengan menggunakan analisis tes statistik parametrik. Adapun uji statistik yang digunakan adalah uji t. Keputusan diambil berdasarkan pada ketentuan pengujian hipotesis, yaitu jika thitung dinyatakan H1 diterima, sedangkan jika thitung
ttabel, maka
ttabel, maka dinyatakan H1 ditolak.
Hasil perhitungan uji hipotesis dapat dilihat pada Tabel 4.11 di bawah ini: Tabel 4.11 Hasil Perhitungan Uji Hipotesis Statistik thitung ttabel Keputusan
Pretest 0,79
Posttest 5,31 2,00
H1 ditolak
H1 diterima
Perhitungan uji hipotesis secara rinci dapat dilihat pada lampiran 2F dan 3E. Nilai ttabel diambil dari tabel t statistik pada taraf signifikansi 5%. Berdasarkan Tabel 4.11 di atas terlihat bahwa nilai thitung hasil pretest lebih kecil dari nilai ttabel, sehingga dapat disimpulkan bahwa H1 ditolak atau tidak terdapat pengaruh penggunaan LKS berbasis Problem Solving Polya sebelum diberikan perlakuan. Sementara nilai thitung hasil posttest lebih besar dibandingkan nilai ttabel, sehingga dapat disimpulkan bahwa H1 diterima atau terdapat pengaruh penggunaan LKS berbasis Problem Solving Polya pada konsep fluida dinamis terhadap kemampuan menganalisis siswa.
73
C. Pembahasan Hasil Penelitian Berdasarkan data hasil pretest yang diperoleh dari kelas eksperimen dan kelas kontrol, nilai pretest kelas kontrol dan kelas eksperimen memiliki perbedaan yang sangat kecil. Perbedaan tersebut bisa dilihat dari nilai rata-rata masingmasing kelas. Nilai rata-rata kelas eksperimen sebesar 29,00 sedangkan nilai ratarata kelas kontrol sebesar 29,50. Perbedaan rata-rata kelas ini tidak terlalu jauh, dikarenakan sebaran kemampuan siswa dikedua kelas tersebut hampir sama. Setelah dilakukan posttest, nilai kemampuan menganalisis kelas eksperimen maupun kelas kontrol sama-sama mengalami peningkatan. Namun kelas eksperimen mangalami peningkatan yang lebih signifikan dibandingkan dengan nilai kelas kontrol. Peningkatan yang signifikan tersebut dapat dilihat dari nilai rata-rata (mean) siswa kelas eksperimen yang menggunakan LKS berbasis Problem Solving Polya lebih tinggi dibandingkan dengan siswa kelas kontrol yang menggunakan LKS penerbit. Kelas eksperimen memperoleh nilai rata-rata sebesar 64,87 sedangkan kelas kontrol memperoleh nilai 52,03. Peningkatan kemampuan menganalisis juga dapat dilihat pada hasil uji NGain dengan rata-rata peningkatan aspek membedakan pada kelas eksperimen sebesar 0,46 dengan kategori sedang, sedangkan pada kelas kontrol sebesar 0,43 dengan kategori sedang. Peningkatan aspek mengorganisasi pada kelas eksperimen sebesar 0,57 dengan kategori sedang, dan 0,23 dengan kategori rendah pada kelas kontrol. Sedangkan peningkatan untuk aspek mengatribusikan pada kelas eksperimen sebesar 0,44 dengan kategori sedang, dan 0,34 dengan kategori sedang pada kelas kontrol. Secara umum, rata-rata kemampuan menganalisis berdasar uji N-Gain sebesar 0,52 dengan kategori sedang untuk kelas eksperimen dan sebesar 0,33 dengan kategori sedang untuk kelas kontrol. Berdasarkan data tersebut, pada setiap aspek kemampuan menganalisis dan rata-rata semua aspek terlihat bahwa kelas eksperimen lebih unggul daripada kelas kontrol. Keadaan ini menunjukkan bahwa kemampuan menganalisis siswa pada pembelajaran konsep fluida dinamis dengan menggunakan LKS berbasis Problem Solving Polya pada kelas eksperimen lebih baik dibandingkan dengan pembelajaran menggunakan LKS penerbit pada kelas kontrol.
74
Peningkatan yang signifikan tersebut juga berbanding lurus dengan hasil uji hipotesis yang menunjukkan bahwa terdapat pengaruh yang signifikan dalam penggunaan LKS berbasis Problem Solving Polya terhadap kemampuan menganalisis siswa pada konsep fluida dinamis. Hal tersebut didukung oleh hasil uji hipotesis nilai posttest, dimana nilai thitung lebih besar dibandingkan nilai ttabel yaitu 5,31
2,00. Karena nilai thitung > ttabel maka dapat disimpulkan bahwa H1
diterima dan H0 ditolak. Artinya terdapat pengaruh penggunaan LKS berbasis problem solving Polya dalam konsep fluida dinamis terhadap kemampuan menganalisis siswa. Hal ini sejalan dengan hasil penelitian Erdal Taslidere yang menyimpulkan bahwa LKS dengan konsep kartun memberi manfaat terhadap kemampuan pemahaman optik geometri tanpa memperhatikan jenis kelamin.1 Kemudian penelitian yang dilakukan oleh Ikhwanuddin, Amat Jaedun, dan Didik Purwantoro yang berjudul “Problem Solving dalam Pembelajaran Fisika untuk Meningkatkan Kemampuan Mahasiswa Berpikir Analitis” menyebutkan bahwa Metode problem solving mampu meningkatkan kemampuan berpikir analisis mahasiswa.2 Meningkatnya
kemampuan
menganalisis
pada
aspek
membedakan,
dikarenakan belajar dengan menggunakan LKS problem solving Polya, menuntut siswa untuk dapat memahami masalah dengan baik. Kemampuan dalam memahami masalah, melibatkan siswa pada proses memilah-milah bagian yang relevan atau penting dari sebuah struktur dan menentukan informasi yang relevan atau penting dan mana yang tidak.3 Hal ini sesuai dengan pernyataan Haris (1998) dalam Ikhwanuddin (2010) yang menyatakan bahwa ketika seseorang dapat mengidentifikasi perbedaan antara apa yang dimiliki dan apa yang diinginkan,
1
Erdal Taslidere, The Effect of Concept Cartoon Worksheets on Students’ Conceptual Understandings of Geometrical Optics, Education and Sience, 38, 2013, p. 159. 2 Ikhwanuddin, dkk, Problem Solving Dalam Pembelajaran Fisika untuk Meningkatkan Kemampuan Mahasiswa Berpikir Analitis, Jurnal Kependidikan Volume 40, Nomor 2, 11, 2010, h. 229 3 Anderson, Taxonomy for Learning, Teaching, and Assessing, (New York: Addison Weslwy Longman, Inc., 2001), p. 80
75
berarti telah menetapkan masalah dan tujuan yang hendak dicapai. Jika tujuan atau cita-cita dapat ditentukan, masalah dapat ditetapkan.4 LKS berbasis problem solving Polya yang digunakan dalam pembelajaran juga mempengaruhi kemampuan menganalisis aspek mengorganisasi dan aspek mengatribusikan. Menggunakan LKS berbasis problem solving Polya, melatih siswa untuk menyusun strategi penyelesaian masalah dengan cara mengorganisasi atau menemukan koherensi antara apa yang diketahui dengan apa yang tidak diketahui, kemudian menghubung-hubungkannya sehingga pada akhirnya ditemukan sudut pandang yang dapat menyelesaikan masalah tersebut. Pada akhirnya siswa dapat melaksanakan strategi yang telah siswa buat hingga ditemukan jawaban atas apa yang mereka cari dari permasalahan yang dihadapi. Kegiatan pemecahan masalah tersebut menuntut siswa untuk mampu berpikir logis dan sistematis. Hal ini sejalan dengan tujuan dari problem solving yang melatih anak untuk berpikir menurut cara-cara yang tepat sesuai dengan yang dilakukan secara ilmiah.5 Hasil observasi aktivitas siswa juga memberikan pemahaman bahwa LKS berbasis problem solving Polya mampu meningkatkan kemampuan pemecahan masalah siswa. Peningkatan tersebut dapat dilihat dari hasil perolehan indikator lembar observasi aktivitas siswa yang berada pada kategori baik. Kemampuan memahami masalah (undesrstanding) memperoleh persentase sebesar 71% (baik), membuat rencana (planning) sebesar 68% (baik), melaksanakan rencana (solving) sebesar 73%, dan memeriksa kembali (checking) sebesar 76% (baik). Secara keseluruhan rata-rata kemampuan pemecahan masalah siswa memperoleh persentase sebesar 72% atau dengan kata lain berada pada kategori baik. Hal ini dikarenakan, melalui penyelesaian soa-soal yang ada pada LKS problem solving siswa dituntut untuk berpikir logis, sistematis, kreatif, dan mandiri sesuai dengan tahapan penyelesaian soal yang diberikan. Hal ini sejalan dengan penelitian Nessa Anugrah Rahmi, dkk. dalam penelitiannya yang menyatakan bahwa dengan 4
Ikhwanuddin, dkk, op. cit., h. 216 Jamhari, Penerapan Pendekatan Problem Solving dalam Meningkatkan Kemampuan Berfikir Kritis Siswa SMP Negeri 21 Palu pada Mata Pelajaran Biologi, Jurnal Biodidaktis, 3, 2, 2010. h. 84 5
76
menggunakan LKS siswa dituntut untuk semaksimal mungkin mencari tahu sendiri tanpa harus selalu menunggu jawaban dari guru atau teman yang pintar saja. Siswa diajak untuk berfikir kritis, melakukan percobaan untuk menguji hipotesis mereka tentang suatu ilmu, bertanya jika ada yang tidak mengerti, berani memberikan pendapat atau jawaban tanpa ada rasa takut ditertawakan, siswa dilatih bersosialisasi, menghargai perbedaan, dan bertanggung jawab dalam kelompok masing-masing karena semua aktivitas ini dilakukan dalam suasana pembelajaran yang menyenangkan.6 Berdasarkan angket respon siswa terhadap pembelajaran yang telah dilaksanakan menunjukkan bahwa sebagian besar siswa memberikan respon yang positif
terhadap
tindakan
pembelajaran
yang
telah
dilaksanakan
yaitu
pembelajaran yang menggunakan LKS berbasis problem solving Polya. Hal itu dibuktikan dengan hasil angket respon siswa yang menunjukkan minat siswa terhadap pembelajaran fisika sebelum menggunakan LKS berbasis problem solving Polya sebesar 63% (baik). Namun setelah pembelajaran menggunakan LKS berbasis problem solving Polya menunjukkan peningkatan minat siswa terhadap pembelajaran fisika yang memperoleh 71% (baik). Hal ini menunjukkan bahwa siswa merasa tertarik mempelajari fisika dengan menggunakan LKS berbasis problem solving Polya. Alasan ini diperkuat dengan respon siswa yang menyatakn desain LKS berbasis problem solving Polya berada ada kategori baik (67%) dan isi dari LKS berbasis problem solving Polya juga berada pada kategori baik (70%). Pernyatan ini sesuai dengan yang disampaikan oleh Mohammad Jamhari yang menyatakan bahwa pendekatan problem solving
banyak
menimbulkan aktivitas belajar, baik secara individual maupun kelompok. Hampir setiap langkah menuntut keaktifan belajar siswa sedangkan peranan guru hanya sebagai pemberi stimulasi, pembimbing kegiatan siswa, dan menetukan arah apa yang harus dilakukan oleh siswa.7 Berdasarkan penjelasan di atas, secara umum LKS berbasis problem solving Polya memberikan efek yang positif terhadap pembelajaran fisika. Hal itu 6
Nessa, dkk., Pengaruh Lembar Kerja Siswa Berbasis PQ4R terhadap Hasil Belajar IPA Fisika Kelas VIII SMPN 1 Linggo Sari Baganti, Pillar Of Physics Education, 3, 2013, h. 119. 7 Jamhari. loc. cit. h. 84.
77
dibuktikan dengan meningkatnya nilai rata-rata kelas dan kemampuan menganalisis
siswa
pada
aspek
membedakan,
mengorganisasi,
dan
mengatribusikan. Peningkatan tersebut lebih tinggi dibandingkan dengan kelas kontrol yang menggunakan LKS penerbit yang biasa mereka gunakan sehari-hari. Dengan kata lain, LKS berbasis problem solving Polya berpengaruh terhadap kemampuan menganalisis siswa pada konsep fluida dinamis. Selain itu, berdasarkan hasil observasi, diketahui bahwa kemampuan siswa dalam memecahkan masalah juga berada pada kategori baik. Peningkatan tersebut tidak terlepas dari respon positif siswa terhadap pembelajaran dengan menggunakan LKS berbasis problem solving Polya memiliki. D. Keterbatasan Penelitian Ketika pelaksanaan penelitian terdapat keterbatasan yang dihadapi, diantaranya: 1. Kemampuan matematis siswa ada yang tinggi dan ada yang rendah sehingga sulit untuk mensejajarkan pelaksanaan pembelajaran. 2. Kecenderungan siswa untuk membaca masih kurang sehingga pembelajaran menggunakan LKS kurang efektif. 3. LKS problem solving Polya ini masih terbatas hanya pada pembahasan soalsoal saja tidak membahas pada kegiatan eksperimen.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan Berdasarkan hasil analisis data penelitian dan pembahasan, maka penelitian ini secara umum dapat disimpulkan: penggunaan lembar kerja siswa (LKS) berbasis model problem solving Polya berpengaruh positif terhadap kemampuan menganalisis siswa pada konsep fluida dinamis. Pernyataan ini didasarkan pada hasil uji hipotesis melalaui uji t pada taraf kepercayaan 95% dengan nilai thitung = 5,306 dan ttabel = 2,002, sehingga nilai thitung > ttabel. Secara khusus berdasarkan hasil analisis data penelitian dan pembahasan, maka dapat disimpulkan: 1. Hasil nilai rata-rata kemampuan menganalisis kelas eksperimen pada saat pretest 29,00 menjadi 64,87 pada saat posttest, sedangkan kelas kontrol pada saat pretest 29,50 menjadi 52,03 pada saat posttest. 2. Kemampuan menganalisis siswa pada aspek membedakan, mengorganisasi, dan mengatribusikan setelah pembelajaran dengan menggunakan lembar kerja siswa (LKS) berbasis model problem solving Polya mengalami peningkatan. Hal ini berdasarkan uji N-Gain yang hasilnya kemampuan menganalisis pada aspek membedakan memperoleh nilai N-Gain sebesar 0,46 (sedang), mengorganisasi memperoleh nilai N-Gain sebesar 0,57 (sedang), dan mengatribusikan memperoleh nilai N-Gain sebesar 0,44 (sedang) atau ratarata nilai N-Gainnya sebesar 0,52 (sedang). 3.
Berdasarkan observasi aktivitas siswa, kemampuan siswa dalam pemecahan masalah berada pada kategori baik dengan rata-rata 72%. Sedangkan berdasarkan hasil angket, respon siswa terhadap pembelajaran dengan menggunakan lembar kerja siswa (LKS) berbasis model problem solving Polya juga berada pada kategori baik.
78
79
B. Saran Berdasarkan temuan selama penelitian, saran yang dapat diajukan untuk penelitian lanjutan antara lain: 1.
Ketika menyusun LKS berbasis model problem solving Polya sebaiknya meminta saran kepada ahli pembelajaran.
2.
Siswa sebaiknya diberikan tugas terstruktur terlebih dahulu yaitu merangkum materi yang akan dipelajari.
3.
Bekerja sama dengan guru matematika untuk meningkatkan kemampuan matematis siswa yang dipakai dalam mempelajari konsep fisika.
4.
Untuk penelitian selanjutnya, sebaiknya LKS berbasis model problem solving Polya tidak hanya membahas soal-soal saja tetapi diinovasikan juga membahas kegiatan eksperimen.
DAFTAR PUSTAKA
Adiputri, Novi Chriastuti. 2014. RI Terendah di PISA, WNA: Indonesian Kids Don’t Know How Stupid They Are. (www.detiknews.com). Ahda, Syafrina. “Penggunaan Lembar Kegiatan Siswa Berbasis Contextual Teaching and Learning dalam Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kreatif Siswa pada Konsep Zat dan Wujudnya” Skripsi pada Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta, Jakarta: 2013. tidak dipublikasikan. Anderson. 2001. Taxonomy for Learning, Teaching, and Assessing. New York: Addison Weslwy Longman, Inc. Anderson & Krathwohl. 2010. Kerangka Landasan untuk Pembelajaran Pengajaran dan Asesmen Revisi Taksonomi Pendidikan Bloom (Terjemahan), Jakarta: Pustaka Pelajar Arikunto, Suharsimi. 2009. Dasar-dasar Evaluasi Pendidikan ed. Revisi. Jakarta: Bumi Aksara. …………………….. 2013. Dasar-dasar Evaluasi Pendidikan ed. 2. Jakarta: Bumi Aksara. Atiqoh “Pengaruh Model Pemecahan Masalah Polya terhadap Kemampuan Analisis Siswa pada Konsep Listrik Dinamis”. Skripsi pada Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. Jakarta: 2011. tidak dipublikasikan. Budi, Wono Setya. 2005. Langkah Awal Menuju Olimpiade Matematika. Jakarta: Ricardo. Depdiknas. 2006. Standar Isi untuk Satuan Pendidikan Dasar dan Menengah, Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar SMA/MA. Jakarta : BSNP Fitriyati, dkk., Pengembangan LKS Fisika SMA Kelas X Semester II dengan Website Online Berbasis Contextual Teaching Learning, Radiasi, 3. Gamze, Serap, and Mustafa Erol. The effects of Problem Solving Instruction on Physics Achievement, Problem Solving Performance and Strategy Use, 2, 2008.
80
81
Giancoli. 2001. Fisika Jilid 1 Edisi Kelima. Jakarta: Erlangga. Haryadi, Bambang. 2009. Fisika untuk SMA/MA kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional Ida Malati Sadjati, dkk. 2003. Materi Pokok Pengembangan Bahan Ajar. Jakarta: Universitas Terbuka. Ikhwanuddin, dkk. Problem Solving dalam Pembelajaran Fisika untuk Meningkatkan Kemampuan Mahasiswa Berpikir Analitis, Jurnal Kependidikan. 9, 2010. Isnaningsih dan D. S. Bimo. Penerapan Lembar Kegiatan Siswa (LKS) Discovery Berorientasi Keterampilan Proses Sains untuk Meningkatkan Hasil Belajar IPA. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia Vol. 2 No.2, 2013. Jamhari,
Penerapan Pendekatan Problem Solving dalam Meningkatkan Kemampuan Berfikir Kritis Siswa SMP Negeri 21 Palu pada Mata Pelajaran Biologi, Jurnal Biodidaktis, 3, 2, 2010.
Kanginan, Marthen. 2008. Seribu Pena Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Erlangga Komariah, Kokom. Penerapan Metode Pembelajaran Problem Solving Model Polya untuk Meningkatkan Kemampuan Memecahkan Masalah Bagi Siswa Kelas IX J di SMPN 3 Cimahi, Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan dan Penerapan MIPA Fakultas MIPA UN., 2011. Majid, Abdul. 2009. Perencanaan Pembelajaran. Bandung: PT. Remaja Rosdakarya. Musclih, Masnur. 2008. KTSP Pembelajran Berbasis Kompetensi dan Kontekstual. Jakarta: Bumi Aksara. Nessa Anugra Rahmi, dkk. Pengaruh Lembar Kerja Siswa Berbasis PQ4R terhadapa Hasil Belajar IPA Fisika Kelas VIII SMP N 1 Linggo Sari Baganti, Pillar Of Physics Educatio. 2, 2013. Nasution. 2012. Kurikulum & Pengajaran. Jakarta: Bumi Aksara. Polya, G. 1957. How To Solve I, 2nd ed. New Jersey: Princeton University Press. Poppy Kamalia Devi, dkk. 2009. Pengembangan Perangkat Pembelajaran. Bandung: PPPPTK IPA..
82
Prastowo, Andi. 2013. Panduan Kreatif Membuat Bahan Ajar Inovatif. Jogjakarta: Diva Press. Rahmat. 2014 Panduan Analisis Butir Soal. http://gurupembaharu.com/home/download/panduan-analisis-butirsoal.pdf Ruwanto, Bambang. 2008. Asas-asas Fisika 2B SMA Kelas XI Semester Kedua, Jakarta: Yudhistira, 2008. Sabani. Model Pengajaran Problem Solving pada Konsep Bunyi Sebagai Gelombang, Jurnal Pendidikan Matematika dan Sains. 1, 2008. Sahertian, Piet A. 2008. Konsep Dasar & Teknik Supervisi Pendidikan. Jakarta: Rineka Cipta. Sanjaya, Wina. 2010. Strategi Pembelajaran Berorientasi Standar Proses Pendidika. Jakarta: Kencana. Sapa’at,
Asep. 2014. Kemana Republika.co.id).
Arah
Pendidikan
Indonesia?.
(www.
Sidharta, Arief. 2007. Keterampilan Berpikir Kompleks dan Implementasinya dalam Pembelajaran IP. Bandung: Depdiknas. Sudjana, Nana. 2008. Penilaian Hasil Proses Belajar Mengajar. Bandung: Remaja Rosda Karya Sugiyono. 2007. Metode Penelitian Pendidikan (Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan R & D). Bandung: Alfabeta. Supardi, 2013. Aplikasi Statistika dalam Penelitian Konsep Penelitian yang Lebih Komprehensif. Jakarta: Smart. Syaodih Sukmadinata, Nana. 2005. Metode Penelitian Pendidikan. Bandung: PT. Remaja Rosdakarya. Taslider, Erdal. The Effect of Concept Cartoon Worksheets on Students’ Conceptual Understandings of Geometrical Optics. Educaion and Science. 38, 2013. Trianto. 2011. Mendesain Model Pembelajaran Inovatif-Progresif. Jakarta: Kencana.
83
Wena. Made. 2011. Strategi Pembelajran Inovatif Kontemporer Suatu Tinjauan Konseptual Operasional. Jakarta: Bumi Aksara. Wilis, Ratna. 2011. Teori-Teori Belajar dan Pembelajaran. Jakarta: Erlangga. Winkel, W.S. 1999. Psikologi Pengajaran. Jakarta : Grasindo.
LAMPIRAN
87 Lampiran 1A
Kisi-Kisi Wawancara Penggunaan Sumber Belajar di Sekolah dalam Pembelajaran Fisika
No. 1. 2.
3. 4.
Indikator Sumber belajar yang digunakan di sekolah Kriteria LKS yang baik untuk digunakan siswa dalam pembelajaran fisika Pendapat siswa/guru tentang LKS yang digunakan di sekolah Konsep fisika yang sulit dipahami Jumlah
Nomor Butir Petanyaan
Jumlah
1, 2
2
3, 9
2
4, 5, 6, 7, 8
5
10
1
10
10
88 Lampiran 1A
WAWANCARA PENGGUNAAN SUMBER BELAJAR DI SEKOLAH DALAM PEMBELAJARAN FISIKA Nama
: .......................................................................................
Sekolah
: ........................................................................................
Petunjuk Pengisian Berilah tanda silang (x) untuk jawaban yang sesuai dengan pendapat anda! 1.
Sumber belajar apa yang digunakan oleh Bapak/Ibu untuk menunjang pembelajaran Fisika? a. Buku teks b. Hand out c. Modul d. LKS e. Lainnya...............
2.
Apakah LKS digunakan sebagai perangkat pembelajaran fisika? a. Ya
b. Tidak
Alasan.................................................................................................................. .......................................................................................................... 3.
LKS seperti apa yang Bapak/Ibu gunakan? a. LKS buatan sendiri
b. LKS penerbit
Alasan.................................................................................................................. .......................................................................................................... 4.
Menurut Bapak/Ibu, adakah kekurangan LKS yang Bapak/Ibu gunakan? Jika ya, apa kekurangannya? ............................................................................................................................. .............................................................................................................................
5.
Apakah LKS yang Bapak/Ibu gunakan sudah sesuai dengan tujuan pembelajaran yang Bapak/Ibu harapkan? a. Ya
b. Tidak
Alasan.................................................................................................................. .............................................................................................................................
89 Lampiran 1A
6.
Menurut Bapak/Ibu, apakah LKS yang melatih siswa untuk berpikir analisis penting? a. Ya
b. Tidak
Alasan.................................................................................................................. .......................................................................................................... 7.
Apakah LKS yang Bapak/Ibu gunakan melatih siswa dalam berpikir analisis? a. Ya
b. Tidak
Alasan.................................................................................................................. ............................................................................................................................. 8.
Menurut Bapak/Ibu, apakah LKS yang Bapak/Ibu gunakan melatih siswa dalam memecahkan masalah soal fisika secara sistematis? a. Ya
b. Tidak
Alasan................................................................................................................... ............................................................................................................................ 9.
Menurut Bapak/Ibu, LKS seperti apakah yang Bapak/Ibu inginkan agar LKS mudah dimengerti oleh siswa? a. Iya
b. Tidak
Alasan................................................................................................................. ........................................................................................................... 10. Dari beberapa konsep fisika (dinamika rotasi, kesetimbangan benda tegar, fluida statis, fluida dinamis, teori kinetik gas, dan termodinamika), menurut Bapak/Ibu manakah konsep fisika tersebut yang paling banyak melatih siswa untuk berpikir analisis? ………………………………………………………………………………… Alasan.................................................................................................................. .............................................................................................................................
Narasumber
....................................
90 Lampiran 1B
Kisi-Kisi Kuesioner Penggunaan Sumber Belajar Siswa SMA di Sekolah dalam Pembelajaran Fisika
No.
Indikator
1.
Pernyataan terhadap pelajaran fisika
2.
Sumber belajar yang digunakan di sekolah
3. 4.
Pendapat siswa/guru tentang LKS yang digunakan di sekolah Konsep fisika yang sulit dipahami Jumlah
Nomor Butir Petanyaan
Jumlah
1
1
2, 3, 4, 5
4
6, 7, 8, 9
4
10
1
10
10
91 Lampiran 1B
KUESIONER PENGGUNAAN SUMBER BELAJAR SISWA SMA DI SEKOLAH DALAM PEMBELAJARAN FISIKA
Nama
: .......................................................................................
Kelas
: .......................................................................................
Asal sekolah
: ........................................................................................
Petunjuk Pengisian Berilah tanda silang (x) untuk jawaban yang sesuai dengan pendapat anda! 1.
Apakah kamu menyukai pelajaran fisika? a. Ya
b. Tidak
Alasan.................................................................................................................. .......................................................................................................... 2.
Sumber belajar apa saja yang digunakan di sekolah untuk menunjang pembelajaran Fisika? (diperbolehkan mengisi lebih dari satu). a. Buku teks b. LKS c. Modul d. VCD pembelajaran e. Lainnya .................
3.
Menurut kamu, apakah sumber belajar fisika yang kamu gunakan sehari-hari sudah menarik? a. Ya
b. Tidak
Alasan.................................................................................................................. .......................................................................................................... 4.
Apakah kamu menggunakan LKS sebagai perangkat pembelajaran fisika? a. Ya
b. Tidak
Alasan.................................................................................................................. .......................................................................................................... 5.
Dibanding buku paket dan LKS, mana yang lebih mudah dimengerti?
92 Lampiran 1B
a. buku paket
b. LKS
Alasan.................................................................................................................. .......................................................................................................... 6.
Menurut kamu, apakah LKS yang kamu gunakan melatih kamu dalam memecahkan masalah soal fisika secara sistematis? a. Ya
b. Tidak
Alasan.................................................................................................................. .......................................................................................................... 7.
Menurut kamu, apakah LKS yang kamu gunakan melatih kamu dalam berpikir analisis? a. Iya
b. Tidak
Alasan................................................................................................................. .......................................................................................................... 8.
Menurut kamu, apakah ada kekurangan LKS yang kamu gunakan? a. Iya
b. Tidak
Alasan.................................................................................................................. .......................................................................................................... 9.
Dari kekurangan-kekurangan tersebut, apakah yang kamu inginkan agar LKS mudah dimengerti? a. Iya
b. Tidak
Alasan................................................................................................................. ........................................................................................................... 10. Dari beberapa konsep fisika (dinamika rotasi, kesetimbangan benda tegar, fluida statis, fluida dinamis, teori kinetik gas, dan termodinamika), menurut kamu manakah konsep fisika tersebut yang sulit dipahami? ………………………………………………………………………………… Alasan.................................................................................................................. ............................................................................................................................. Narasumber
.....................................
93 Lampiran 1C
Kisi-Kisi Instrumen Tes Konsep Fluida Dinamis Aspek Kognitif Sub Konsep
Indikator
Persamaan Kontinuitas Menganalisis persamaan kontinuitas dan debit pada kehidupan
Kemampuan Menganalisis (C4)
No soal
Jml
C4
1, 2, 3
3
dan Debit Fluida
sehari-hari.
Daya Generator
Menganalisis daya listrik generator pada pompa air.
C4
4, 5, 6
3
Menganalisis persamaan Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari
C4
7, 8, 9
3
Persamaan Bernoulli Teorema Torricelli Penerapan Persamaan Bernoulli
Menganalisis Teorema Torricelli dalam kehidupan sehari-hari
Menganalisis penerapan persamaan Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari Jumlah Soal
C4
C4
10, 11, 12 13, 14, 15
3
3 15
94 Lampiran 1C
Instrumen Tes Kemampuan Menganalisis Siswa pada Konsep Fluida Dinamis Standar Kompetensi : Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah. Kompetensi Dasar
: Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
No. 1.
Materi Pokok
: Fluida Dinamis
Kelas/Semester
: XI/ Genap
Jenis Tes
: Uraian
Jumlah Soal
: 15 soal
Indikator Soal Persamaan Kontinuitas
Memperkirakan jumlah debit dengan menggunakan persamaan kontinuitas dan debit.
Jenjang Kognitif C4
Soal
Pembahasan
1. Sebuah bak mandi diisi air Tahap 1 (Memahami Masalah) menggunakan keran dengan jari-jari Menguraikan masalah dengan kata-kata penampang keran 7 mm dan sendiri dan menuliskannya dalam bentuk kecepatan laju aliran air sebesar 5 simbol, gambar atau diagram. m/s. Bak mandi tersebut penuh dalam waktu 10 menit. Jika seorang anak Diketahui: mengisi bak mandi tersebut dengan Tentukan volume bak sebagai volume total, ember yang volumenya 6 liter, maka Vtotal, sebagai hasil kali jumlah menuangkan
Skor
95 Lampiran 1C
berapa kali anak tersebut menuangkan air ke dalam bak dengan ember tersebut?
air, n, dengan volume ember Vember. Volume ember untuk mengisi bak, Vember = 6 liter = 6 x 10-3 m3 Jari-jari penampang keran, r = 7 mm = 7 x 10-3 m Kecepatan laju aliran air, v = 5 m/s Waktu yang dibutuhkan agar bak penuh, t = 10 menit = 600 s Ditanya: Berapa kali anak menuang air dengan ember (n) = ? Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: atau
1
96 Lampiran 1C
3
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. 2 Jadi banyaknya anak menuangkan air dengan ember adalah 77 kali. Tahap 4 (Memeriksa Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? 2.
Mengidentifikasi besaran debit pada dua buah penampang tangki bocor.
C4
Skor Total 2. Pada suatu tanki yang berisi minyak Tahap 1 (Memahami Masalah) dengan massa jenis 860 kg/m3 Menguraikan masalah dengan kata-kata terdapat satu lubang dua dimensi di sendiri dan menuliskannya dalam bentuk sisi kirinya dan suatu pintu bukaan simbol, gambar atau diagram. bawah di sisi kanannya, seperti
6
97 Lampiran 1C
tampak pada gambar berikut ini :
Diketahui: Massa jenis minyak, 860 kg/m3 Ketinggian minyak dari permukaan sampai lubang, 4m Tinggi lubang, hL = 1 m Apabila h dijaga tetap dan lebar diambil 1 m Ditanya: Debit melalui penampang A ( penampang B ( ) = ?
1 ) dan
Dalam kondisi tersebut minyak di dalam tanki mengalir keluar melalui Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah lubang sisi kiri ke udara luar, dengan menuliskan persamaan, teorema, atau sedangkan yang mengalir melalui konsep fisika yang terkait. pintu bukaan bawah di sisi kanan berada diatas suatu lantai. Apabila Jawab: semua energi yang hilang diabaikan, Untuk menjawab pertanaay di atas maka dapat hitung debit aliran melalui penampang 2 diguanakan persamaan debit: A dan penampang B! (g = 10 m/s ) Untuk penampang A, dapat dicari dengan : √ √
98 Lampiran 1C
Dengan √ Untuk penampang B, dapat dicari dengan: 3
√ √ Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. Untuk penampang A √
√ √ √ √
m3/s
2
99 Lampiran 1C
Untuk penampang B √ √ √
m3/s
Tahap 4 (Memeriksa Kembali) Melakukan refleksi dan pemeriksaan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal?
Membedakan debit sebuah bendungan pada musim kemarau dan hujan.
C4
Skor Total 3. Terdapat sebuah bendungan yang Tahap 1 (Memahami Masalah) mengalirkan air untuk memenuhi Menguraikan masalah dengan kata-kata pasokan listrik di suatu daerah. Pada sendiri dan menuliskannya dalam bentuk saat musim kemarau, ketinggian simbol, gambar atau diagram. permukaan air mencapai h, sedangkan pada musim hujan ketinggian air dua Diketahui: kali lebih tinggi dibandingkan pada Misalkan musim kemarau adalah kejadia A saat musim kemarau. Tentukan dan musim hujan adalah kejadian B. perbandingan debit air yang keluar Ketinggian air musim kemarau, hA = h, dari bendungan tersebut pada saat Ketinggian air musim hujan, hB = 2hA = 2h musim kemarau dan pada saat musim Ditanya: hujan!. Perbandingan debit air yang keluar antara musim kemarau dan musim hujan, QA : QB = ?
6
1
100 Lampiran 1C
Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Debit didefinisikan sebagai besaranya volume air yang mengalir per satuan waktu, atau
Volume dapat dicari dengan menggunakan hasil dari jarak dikali ketinggian air, atau Jarak dapat dicari dengan menggunakan rumus Kelajuan air dapat diandaikan sebagai benda jatuh bebas maka kelajuan air dapat dicari dengan menggunakan rumus gerak jatuh bebas √ Dan waktu untuk mencari jarak dapat digunakan rumus pada gerak jatuh bebas yaitu 2 √ Karena posisi titik B dua kali lebih tinggi
101 Lampiran 1C
daripada posisi A, maka laju alir air pada posisi B (vB) saat musim hujan menjadi √ kali lebih besar dari pada laju alir air di A (vB), atau
√ √ Hal yang sama juga terjadi pada waktu air jatuh. Pada posisi B air membutuhkan waktu jatuh √ kali lebih lama daripada waktu jatuh air pada posisi A, atau √ √
102 Lampiran 1C
√ √ √ √ Jarak yang ditempuh air pada posisi A adalah Sedangakan jarak pada sB adalah √
√
√ Besarnya volume air yang jatuh sebanding dengan jarak tempuh dan ketinggian air. Dengan demikian, pada titik A kita dapatkan
Sedangkan pada titik B diperoleh
3
103 Lampiran 1C
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. Debit air yang keluar pada titik A adalah
Sedangkan pada titik B adalah
√ √ √ √ Jadi, perbandingan debit air yang keluar pada saat musim kemarau dan musim hujan adalah
2
√ Tahap 4 (Memeriksa Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? Skor Total
8
104 Lampiran 1C
2.
Daya Listrik pada Generator Menemukan besar efisiensi pompa air
C4
4. Sebuah pompa air 100 watt menyedot Tahap 1 (Memahami Masalah) air dari kedalaman 9 meter. Air Menguraikan masalah dengan kata-kata disalurkan oleh pompa melalui sendiri dan menuliskannya dalam bentuk sebuah pipa dan ditampung dalam simbol, gambar atau diagram. 3 sebuah bak berukuran 0,8 m . Jika bak tersebut penuh setelah dialiri Diketahui: selama 15 menit, berapakah efisiensi Daya masukan terhadap pompa 1, Pinput = 100 pompa tersebut? W Kedalaman air h = 9 m Volume bak V = 0,8 m3 Waktu setelah bak penuh t = 15 menit = 900 s Ditanya: Efisiensi pompa = ? Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Persamaan yang digunakan dalam perhitungan efisiensi pada soal ini dapat menggunakan
1
105 Lampiran 1C
Untuk mencari daya keluaran, pertama kita cari debit air pada pompa tersebut.
Setelah mencari nilai Q, kemudian hitung daya keluaran berdasarkan persamaan di atas 3 (
)
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. Efisiensi pompa
106 Lampiran 1C
2 Jadi efisiensi pompa yang dihasilkan adalah 80 % Tahap 4 (Meninjau Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal?
Memformulasikan daya listrik pada generator mikro.
C4
Skor Total 5. Air terjun setinggi h meter dengan Tahap 1 (Memahami Masalah) debit Q m3/s dimanfaatkan untuk Menguraikan masalah dengan kata-kata memutarkan generator mikro. Jika sendiri dan menuliskannya dalam bentuk simbol, gambar atau diagram. efisiensi generator adalah dan 2 percepatan gravitasi adalah g m/s , Diketahui: buktikan daya keluaran generator Dalam kasus ini diketahui air terjun listrik adalah ketinggiannya adalah, h meter, debit Q m3/s, efisiensi generator , percepatan gravitasi g dengan adalah massa jenis air. m/s2, dan massa jenis air . Ditanya: Buktikan :
6
1
107 Lampiran 1C
Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Dalam kasus ini konsep fisika yang terkait adalah energi potensial air, massa jenis, dan debit air, atau
Pada kasus ini energi potensial air digunakan untuk memberikan energi mekanik pada masukan generator, , sehingga , karena
3 , sebab
108 Lampiran 1C
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. Efisiensi generator adalah energi masukan generator per satuan waktu. 2 (terbukti) Tahap 4 (Meninjau Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal?
Menganalisis waktu yang dibutuhkan pada generator listrik dengan menggunakan persamaan daya pada generator
C4
Skor Total 6. Sebuah air terjun setinggi 20 m Tahap 1 (Memahami Masalah) dimanfaatkan untuk pembangkit Menguraikan masalah dengan kata-kata listrik tenaga air (PLTA) yang sendiri dan menuliskannya dalam bentuk 3 memiliki volume 10 m . Jika efisiensi simbol, gambar atau diagram. 55% berapakah waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan daya Diketahui: 3 3 Dalam kasus ini diketahui sebesar 1100 kW? ( 10 kg/m ) Ketinggian air terjun, h = 20 m
6
109 Lampiran 1C Volume, V = 10 m3 Efisiensi pompa, = 55 % Daya, P = 1100 kW = 1100. 103 W
1
Ditanya : Waktu yang dibutuhkan menghasilkan daya, t =? Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Dalam kasus ini konsep fisika yang terkait adalah daya listrik pada generator, debit air atau Q = V/t 3
110 Lampiran 1C
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. 2
Tahap 4 (Meninjau Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? Persamaan Bernoulli Mengidentifikasi besarnya tekanan di masing-masing titik pada sebuah tabung.
C4
Skor Total 7. Pada gambar berikut ini, tangki diisi sampai ketinggian oleh zat cair dengan massa jenis . Tekanan udara luar adalah . Hitunglah tekanan dalam fluida pada tiap titik yang diberi label 1, 2, 3, 4, dan 5. Jika diasumsikan luas penampang di titik 3 setengah dari luas penampang di titk 5 (
).
6 Tahap 1 (Memahami Masalah) Menguraikan masalah dengan kata-kata sendiri dan menuliskannya dalam bentuk simbol, gambar atau diagram. Diketahui: Ketinggian zat cair = h Massa jenis zat cair = Tekanan udara luar = Luas penampang Ditanya:
1
111 Lampiran 1C
Tekanan (P) dititik 1, 2, 3, 4, dan 5 = ? 0
Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Gunakan persamaan-persamaan berikut untuk menyelesaikannya:
P0
h
1
2
3 4
5
2
√ Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. Anggap zat cair pada penampang besar tangki, yang di titik 0 dan 1 hampir tidak bergerak (v0 = v1 = 0). Tekanan di titik 1 adalah
112 Lampiran 1C
Titik 5 berhubungan dengan udara luar, sehingga tekanan di titik 5 sama dengan tekanan udara luar.
Titik 2, 4, dan 5 memiliki luas penampang sama besar ( ) sehingga menurut persamaan kontinuitas, kelajuan zat cair di ketiga titik tersebut haruslah sama besarnya. Sehingga: Titik 2, 4 dan 5 berada pada ketinggian yang sama ( ), sehingga berlaku persamaan Bernoulli
2
113 Lampiran 1C
Untuk tekanan di titik 3, hitung terlebih dahulu kecepatan fluida di titik 5, dengan persamaan: atau √ Kemudian hitung kecepatan fluida di titik 3 dengan persamaan kontinuitas. ,
dengan
√ Titik 3 dan 5 berada pada ketinggian yang sama sehingga berlaku persamaan
( √
√
)
3
114 Lampiran 1C
Tahap 4 (Meninjau Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal?
Menganalisis besar tekanan pada pipa berdiameter kecil.
C4
Skor Total 8. Air mengalir ke dalam rumah melalui Tahap 1 (Memahami Masalah) pipa dengan diameter 2,0 cm pada Menguraikan masalah dengan kata-kata 5 tekanan absolut 4,0 x 10 Pa (sekitar sendiri dan menuliskannya dalam bentuk 4 atm). Pipa berdiameter 1,0 cm simbol, gambar atau diagram. digunakan untuk aliran yang menuju kamar mandi di lantai dua setinggi Diketahui: 5,0 m. Ketika laju alir pada pipa ke Misalkan titik 1 dan titik 2 berturut-turut dalam rumah adalah 2 m/s, berapakah sebagai pipa masukkan dan pipa yang berada tekanan air di dalam kamar mandi! (g di dalam kamar mandi. 2 = 10 m/s ) Diameter titik 1, d1 = 2,0 cm, maka jari-jari r1 = 1,0 cm Diameter titik 2, d2 = 1,0 cm, maka jari-jari r2 = 0,5 cm Tekanan pada titik 1, P1 = 4,0 x 105 Ketinggian pada titik 1, h1 = 0 Ketinggian pada titik 2, h2 = 5,0 m Kelajuan air pada titik 1, v1 = 2 m/s Percepatan gravitasi, g = 10 m/s2
8
1
115 Lampiran 1C
Ditanya: Tekanan air pada pipa 2, P2 = ? Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Pada soal ini dapat digunakan persamaan berikut
2 Laju air v2 pada pipa kamar mandi didapat dari persmaan kontinuitas
Ambil h1 =0 (pada bagian masukkan) dan h2 = 5,0 m (pada kamar mandi). Cari tekanan pada
116 Lampiran 1C
titik 2, P2 dengan menggunakan persamaan Bernoulli
3 Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat.
2 Tahap 4 (Meninjau Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal?
Menyimpulkan besar tekanan pada pipa silindris mendatar.
C4
Skor Total 9. Sebuah pipa pancur memiliki Tahap 1 (Memahami Masalah) diameter mulut 1 cm. Pancuran itu Menguraikan masalah dengan kata-kata didesain untuk dapat memancarkan sendiri dan menuliskannya dalam bentuk air secara vertikal ke atas setinggi 16 simbol, gambar atau diagram.
8
117 Lampiran 1C
m dari permukaan tanah. Pipa pancur dihubungkan ke sebuah pompa air yang terletak 10 m di bawah tanah. Berapa tekanan pompa harus didesain?
Diketahui: Sebelum mengerjakan soal, terlebih dahulu kita tentukan titik acuannya. Titik 1 pada pipa pancur, titik 2 pada mulut pipa, dan titik 3 pada ketinggian maksimum. Diameter mulut pipa kecil, D2 = 1 cm. Ketinggian pancaran air dari atas permukaan tanah, h = 16 m. Ketinggian pipa pancur dari dalam tanah, H = 10 m. Diameter pipa pancur, D1 = 4 cm. Ditanya: Tekanan pompa pada pipa pancur, P1 = ? Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Untuk menyelesaikan soal ini, kita bisa menggunakan persamaan Bernoulli:
Selanjutnya untuk menyelesaikan persamaan di atas kita harus tahu terlebih dahulu kelajuan
1
118 Lampiran 1C
air pada titik 1 (pipa pancur) dan titik 2 (mulut pipa). Kelajuan air pada titik 1 dan 2 dapat digunakan persamaan kontinuitas: Untuk mengetahui kelajuan pada titik 2 dapat digunakan persamaan gerak jatuh bebas:
Pada ketinggian maksimum v = v3 = 0, sehingga:
2 √ Cari kelajuan air pada fluida dengan persamaan kontinuitas.
119 Lampiran 1C
√ √ Selanjutnya cari tekanan pada pompa dengan mengunakan persamaan Bernoulli. 3 Karena titik h1 = 0, P2 berhubungan dengan udara luar maka P2 = Po = 105 N/m2, sehingga persamaannya menjadi:
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat.
120 Lampiran 1C
2
Tahap 4 (Memeriksa Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? Teorema Torricelli Mebedakan kelajuan dan jarak air yang bocor pada sebuah tangki.
C4
Skor Total 10. Sebuah tangki penampung air Tahap 1 (Memahami Masalah) memiliki tutup yang diberi lubang Menguraikan masalah dengan kata-kata agar udara luar dapat memasuki sendiri dan menuliskannya dalam bentuk tangki pada bagian atas. Dasar tangki simbol, gambar atau diagram. berada 5,0 m di bawah permukaan air dalam tangki (H), dan sebuah keran Diketahui: terdapat di samping tangki berjarak Ketinggian air dari dasar tangki sampai 3,2 m di bawah permukaan air dalam permukaan, H = 5,0 m. tangki (h ) (lihat gambar). Ketinggian keran di bawah permukaan air, h = 3,5 m. Ditanya: a. Kelajuan semburan air pada keran, v = ? b. Jarak mendatar semburan, x = ?
8
1
121 Lampiran 1C
Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. h H
x a. Bila keran dibuka, berapa kelajuan semburan pertama kali yang keluar dari keran? b. Jika jarak mendatar semburan pertama diukur dari tangki adalah x, tentukan x!
Jawab: Soal tersebut merupakan soal yang berkaitan dengan teorema Torricelli, kemudian dihubungkan dengan gerak jatuh bebas, maka kita dapat menyelesaikan soal tersebut dengan Teorema Torricelli. √
√ √ √ Gerak semburan air keluar dari keran adalah gerak parabola, jadi kita dapat menyelesaikan soal tersebut dengan persamaan gerak parabola. Untuk gerak vertikal pada sumbu Y adalah
2
122 Lampiran 1C
GLBB,
,
√ Gerak pada sumbu X adalah GLB dan berlaku √ √
√
√ √ Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. Kelajuan semburan air adalah
3
123 Lampiran 1C
√ √ √ √ 2
Tahap 4 (Memeriksa Kembali) Melakukan refleksi dan pemeriksaan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal?
Menganalisis ketinggian tangki air dengan menggunakan teorema Torricelli
C4
Skor Total 11. Sebuah tangki terbuka diisi dengan Tahap 1 (Memahami Masalah) air sampai mencapai ketinggian H Menguraikan masalah dengan kata-kata (lihat gambar). Pada kedalaman sendiri dan menuliskannya dalam bentuk tertentu dari permukaan air terdapat simbol, gambar atau diagram. lubang kebocoran di samping tangki dengan luas 3,0 cm2, sehingga air Diketahui: menyemprot keluar dengan laju 1,8 Luas lubang kebocoran, A = 3, 0 cm2 = 3,0 x L/s. Jika air yang menyemprot 10-4 m2 tersebut mengenai tanah pada jarak Debit air, Q = 1,8 L/s = 1,8 x 10-3 m3/s
8
1
124 Lampiran 1C
mendatar 1, 5 m diukur dari lubang, berapakah ketinggian air dari dasar sampai permukaan tangki (H)?(g = 10 m/s2)
h
Jarak air yang keluar dari tangki, R = 1,5 m Percepatan gravitasi, g = 10 m/s2 Ditanya: Ketinggian air dari dasar sampai permukaan tangki, H = ? Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait.
vx
Jawab: H
atau √ x
√ Kecepatan semburan air keluar dari lubang dapat dihitung dengan
125 Lampiran 1C
Kedalaman lubang diukur dari permukaan air, h dapat dihitung dari rumus kecepatan semburan. √
ketinggian permukaan zat cair dalam tangki H, dapat dihitung dari jarak mendatar semprotan. √ 3 Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat.
126 Lampiran 1C
2 Jadi ketinggian zat cair dalam tangki adalah 2,11 m. Tahap 4 (Meninjau Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal?
Menganalisis volume yang keluar dari tangki dengan menggunakan teorema Torricelli
C4
Skor Total 12. Suatu tanki air seperti pada Gambar Tahap 1 (Memahami Masalah) di bawah mempunyai lubang ada Menguraikan masalah dengan kata-kata dasarnya dengan diameter D = 4 cm. sendiri dan menuliskannya dalam bentuk Apabila tinggi air H dijaga kostan, simbol, gambar atau diagram. turunkan persamaan permukaan air pancaran r pada jarak z dari dasar Diketahui: saluran dalam bentuk z/H. Diameter lubang pada dasar titik A, D = 4 cm Tinggi air dijaga konstan, H Jari-jari lubang pada titik B, r Jarak dari dasar ke titik B, z Ditanya : Turunkan persamaan pancaran pada titik B (r) dalam bentuk z/H = ?
6
1
127 Lampiran 1C
Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Untuk mencari debit dari air yang bocor dari tangki dapat digunakan persamaan berikut. √ Jumlah debit aliran melalui penampang A adalah: √ √ √ 3 Hukum kontinuitas: Kecepatan aliran di penampang B adalah: √
128 Lampiran 1C
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat.
√ √ √ √
√
√
2
129 Lampiran 1C
Tahap 4 (Meninjau Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? Penerapan Persamaan Bernoulli Menganalisis gaya angkat pada pesawat.
C4
Skor Total 13. Udara melewati bagian atas dan Tahap 1 (Memahami Masalah) bagian bawah sayap pesawat masingMenguraikan masalah dengan kata-kata masing dengan kelajuan 150 m/s dan sendiri dan menuliskannya dalam bentuk 140 m/s. Berapa gaya angkat kedua simbol, gambar atau diagram. sayap pesawat jika setiap sayap Diketahui: memiliki luas 20 m2? ( = 1,2 3 Misalkan kelajuan udara di bagian atas kg/m ). pesawat v1 = 150 m/s, dan kelajuan udara di bagian bawah v2 = 140 m/s. Luas setiap sayap A = 20 m2. Massa jenis udara = 1,2 kg/m3 Percepatan gravitasi g = 10 m/s2 Pada keadaan ini aliran fluida dianggap pada ketinggian yang sama atau hampir sama, maka h1 = h2. Ditanya: Gaya angkat dari kedua sayap pesawat, F = ?
6
1
130 Lampiran 1C
Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Soal ini merupakan aplikasi dari persamaan Bernoulli, sehingga kita bisa menyelesaikan persamaan ini dengan persamaan Bernoulli
Karena ketinggiannya sama, maka kita anggap h1 = h2, sehingga persamaannya menjadi
Karena v1 > v2, maka selisih tekanan adalah 3 Untuk luas tiap sayap adalah A, maka gaya angkat yang dihasilkan tiap sayap, Fa, adalah
131 Lampiran 1C
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat.
Gaya angkat total pasawat yang dihasilkan kedua sayap adalah
2
Tahap 4 (Meninjau Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal?
Memformulasikan besaran yang terdapat pada venturimeter tanpa manometer.
C4
Skor Total 14. Gambar berikut menunjukkan Tahap 1 (Memahami Masalah) venturimeter dengan kedua ujung Menguraikan masalah dengan kata-kata pipa terbuka (tanpa manometer). Alat sendiri dan menuliskannya dalam bentuk ini biasa digunakan untuk mengukur simbol, gambar atau diagram. kelajuan zat cair dalam suatu pipa.
6
132 Lampiran 1C
Jika luas penampang masing-masing adalah A1 dan A2, kelajuan masingmasing v1 dan v2, dan beda ketinggian zat cair pada pipa adalah h, buktikan bahwa
Diketahui: Luas penampang pipa besar = A1. Luas penampang pipa sempit = A2. Kelajuan zat cair pada pipa sempit = v2 Kelajuan zat cair pada pipa besar = v1 Beda ketinggian zat cair = h Ditanya: Buktikan bahwa
Dengan v2 adalah kelajuan air dalam pipa sempit dan v1 adalah kecepatan zat cair dalam pipa lebar. Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Untuk menyelesaikan soal ini, maka teorema yang dapat digunakan adalah
1
133 Lampiran 1C
Perhatikan gambar di bawah
h1
h2
Titik 1 ditekan oleh udara luar, Patm, dan zat cair setinggi h1. Titik 2 ditekan oleh udara luar, Patm, dan zat cair setinggi h2. Dengan demikian, maka
Jika kedua persamaan di atas di eliminasi maka _ 3 , karena maka
,
134 Lampiran 1C
* Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. Gunakan persamaan Bernoulli
Karena pipa horizontal, maka kita anggap ketinggian aliran zat cair pada titik 1 dan 2 sama h1 = h2, sehingga persamaannya menjadi
** Ruas kiri persamaan ** dan * dalah sama, sehingga kita peroleh
(terbukti)
2
135 Lampiran 1C
Tahap 4 (Memeriksa Kembali) Melakukan refleksi dan pemeriksaan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal?
Memformulasikan kelajuan venturimeter pada pipa bagian sempit.
C4
Skor Total 15. Gambar berikut menunjukkan Tahap 1 (Memahami Masalah) venturimeter dengan kedua ujung Menguraikan masalah dengan kata-kata pipa terbuka (tanpa manometer). Alat sendiri dan menuliskannya dalam bentuk ini biasa digunakan untuk mengukur simbol, gambar atau diagram. kelajuan zat cair dalam suatu pipa. Jika luas penampang masing-masing Diketahui: adalah A1 dan A2, kelajuan masingLuas penampang pipa besar = A1. masing v1 dan v2, dan beda ketinggian Luas penampang pipa sempit = A2. zat cair pada pipa adalah h, buktikan Kelajuan zat cair pada pipa sempit = v2 bahwa Kelajuan zat cair pada pipa besar = v1 Beda ketinggian zat cair = h √ Dengan v2 adalah kelajuan air dalam pipa sempit dan v1 adalah kecepatan zat cair dalam pipa lebar.
Ditanya: Buktikan bahwa √
6
1
136 Lampiran 1C
Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Untuk menyelesaikan soal ini, maka teorema yang dapat digunakan adalah
Perhatikan gambar di bawah
h1 h2
Titik 1 ditekan oleh udara luar, Patm, dan zat cair setinggi h1. Titik 2 ditekan oleh udara luar, Patm, dan zat cair setinggi h2. Dengan demikian, maka
137 Lampiran 1C
Jika kedua persamaan di atas di eliminasi maka _ 3 , karena maka * Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. Gunakan persamaan Bernoulli
Karena pipa horizontal, maka kita anggap ketinggian aliran zat cair pada titik 1 dan 2 sama h1 = h2, sehingga persamaannya
,
138 Lampiran 1C
menjadi
** Ruas kiri persamaan ** dan * dalah sama, sehingga kita peroleh
*** Gunakan persamaan kontinuitas untuk mencari
Masukkan persamaan **** ke dalam persamaan ***, sehingga diperoleh
2
139 Lampiran 1C
√
2
Tahap 4 (Memeriksa Kembali) Melakukan refleksi dan pemeriksaan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? Skor Total
Keterangan:
8
Lampiran 1D
140
Hasil Uji Validitas Instrumen Tes 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
Nama Adhalma Ciptaning Amirah Raissa Andamitha Putri Anggita Selewang Annya Hapsan Ardyan P.P Ashila Janita Athifah Nurdasari Bhakti Nurhasan Choiri Danang Dhimaz Aryo Priyambodo Fajar Maulana Fathur Hadyan Herjuno Cahyo Kenzi Anggaraksa Marsha Dwidara Musyahadah Miasepta Mutiara Nurul Iman Nabella Uswatun Hasanah Nabila Azzahra Nadhifa Azzahra Putri Mayangsari Raihan Prahasnan Regina Meijika Risna Diandarma Selsa Faradika Fitri Siti Fatimah Zahari Syafaat Wiratama Syafitri Vieri Perdana Jumlah r hitung r tabel Kriteria
Butir Soal 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4 0 6 4 4 6 4 0 0 4 0 4 4 5 6 6 2 3 4 4 6 4 2 2 4 6 4 6 4 6 5 0 4 4 4 3 4 0 0 8 0 4 4 4 6 6 4 4 4 4 6 5 0 0 0 6 6 6 5 6 3 4 8 4 1 6 4 2 4 8 6 6 6 4 8 5 0 8 4 0 4 1 0 4 8 6 0 4 4 8 5 0 8 4 4 5 0 0 1 5 0 4 0 4 6 5 1 4 4 4 6 0 0 2 6 0 4 6 4 7 5 0 5 4 0 4 0 0 0 6 0 4 0 4 6 0 0 6 2 1 3 0 0 0 8 0 4 1 5 6 3 4 4 4 4 4 4 0 6 6 0 4 0 4 4 3 4 8 4 4 5 4 0 0 6 0 6 6 4 6 5 4 6 4 0 3 0 0 0 6 0 3 0 6 0 5 0 6 4 4 4 0 0 0 6 0 4 0 4 6 1 2 0 4 3 3 0 0 0 0 4 4 0 6 0 6 6 6 4 5 6 0 0 0 4 6 4 6 3 6 4 0 6 4 5 3 4 4 1 6 0 4 6 4 6 4 2 8 4 5 3 4 0 0 6 0 4 6 4 6 1 1 2 4 4 6 2 0 2 4 4 1 4 5 6 3 4 6 2 0 3 4 4 1 6 6 2 6 4 6 4 0 6 4 4 6 0 0 0 6 4 6 6 4 0 5 4 2 6 2 3 0 0 0 2 0 4 0 2 6 4 0 6 4 0 5 0 0 0 6 0 4 0 4 0 1 2 8 2 3 1 2 4 2 6 4 2 0 0 0 6 4 4 4 6 6 4 0 2 8 6 4 6 5 6 5 4 6 4 6 3 0 0 0 8 0 4 5 5 6 4 2 8 4 2 3 4 6 1 8 0 6 6 4 6 5 0 0 4 2 3 4 0 0 0 4 2 0 6 2 6 4 6 4 4 3 0 0 0 8 0 4 6 4 6 4 3 5 4 4 2 0 0 0 6 0 3 0 4 6 123 61 159 116 93 124 58 22 28 165 62 115 100 125 149 0,365 0,417 0,396 0,047 0,369 0,479 0,544 0,287 0,362 0,377 0,366 0,361 0,858 -0,045 0,614 0,361 Valid Valid Valid Invalid Valid Valid Valid Invalid Valid Valid Valid Invalid Valid Invalid Valid
Y
X^2
Y^2
XY
51 63 50 62 74 56 46 53 38 36 51 60 37 43 27 62 57 56 46 57 50 36 33 37 71 56 64 32 55 41 1500
16 36 25 36 9 25 25 25 25 0 9 9 25 25 1 36 16 16 1 9 16 25 16 1 36 25 16 25 36 16 581
2601 3969 2500 3844 5476 3136 2116 2809 1444 1296 2601 3600 1369 1849 729 3844 3249 3136 2116 3249 2500 1296 1089 1369 5041 3136 4096 1024 3025 1681 79190
204 378 250 372 222 280 230 265 190 0 153 180 185 215 27 372 228 224 46 171 200 180 132 37 426 280 256 160 330 164 6357
141
Lampiran 1E
Hasil Uji Reliabilitas Instrumen Tes 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
Nama Adhalma Ciptaning Amirah Raissa Andamitha Putri Anggita Selewang Annya Hapsan Ardyan P.P Ashila Janita Athifah Nurdasari Bhakti Nurhasan Choiri Danang Dhimaz Aryo Priyambodo Fajar Maulana Fathur Hadyan Herjuno Cahyo Kenzi Anggaraksa Marsha Dwidara Musyahadah Miasepta Mutiara Nurul Iman Nabella Uswatun Hasanah Nabila Azzahra Nadhifa Azzahra Putri Mayangsari Raihan Prahasnan Regina Meijika Risna Diandarma Selsa Faradika Fitri Siti Fatimah Zahari Syafaat Wiratama Syafitri Vieri Perdana Jumlah 𝜎𝑖2 𝜎𝑖2 𝜎𝑡2 Reliabiitas Kategori
1 4 6 5 6 3 5 5 5 5 0 3 3 5 5 1 6 4 4 1 3 4 5 4 1 6 5 4 5 6 4 123 2,645 56,156 144,483 0,655 Sedang
2 0 2 0 4 4 0 0 1 0 0 4 4 4 0 2 6 0 2 1 4 0 4 0 2 4 4 2 0 4 3 61 3,551
3 6 3 4 4 8 8 8 4 5 6 4 8 6 6 0 6 6 8 2 6 6 2 6 8 4 6 8 0 6 5 159 5,114
4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 2 4 4 4 4 4 4 4 4 4 2 4 6 4 2 4 4 4 4 4 4 116 0,533
5 4 4 4 4 1 0 4 4 0 1 4 4 0 4 3 5 5 5 4 0 4 2 0 3 6 6 2 2 4 4 93 3,403
6 6 6 3 6 6 4 5 6 4 3 4 5 3 4 3 6 3 3 6 3 6 3 5 1 6 3 3 3 3 2 124 2,189
7 4 4 4 5 4 1 0 0 0 0 4 4 0 0 0 0 4 4 2 4 0 0 0 2 4 0 4 4 0 0 58 3,926
Butir Soal 8 9 0 0 2 2 0 0 0 0 2 4 0 4 0 1 0 2 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 1 0 0 0 2 4 1 0 0 0 0 0 0 4 2 0 2 0 0 6 1 0 0 0 0 0 0 22 28 2,616 2,271
10 4 4 8 0 8 8 5 6 6 8 6 6 6 6 0 4 6 6 4 6 6 2 6 6 8 8 8 0 8 6 165 5,707
11 0 6 0 6 6 6 0 0 0 0 0 0 0 0 4 6 0 0 4 6 4 0 0 4 6 0 0 4 0 0 62 7,030
12 4 4 4 6 6 0 4 4 4 4 4 6 3 4 4 4 4 4 1 2 6 4 4 2 4 4 6 2 4 3 115 2,006
13 4 6 4 6 6 4 0 6 0 1 0 6 0 0 0 6 6 6 4 6 6 0 0 0 6 5 6 0 6 0 100 7,747
14 5 4 4 5 4 4 4 4 4 5 4 4 6 4 6 3 4 4 5 4 4 2 4 0 5 5 4 6 4 4 125 1,316
15 6 6 6 6 8 8 6 7 6 6 4 6 0 6 0 6 6 6 6 6 0 6 0 0 6 6 6 2 6 6 149 6,102
Y
Y^2
51 63 50 62 74 56 46 53 38 36 51 60 37 43 27 62 57 56 46 57 50 36 33 37 71 56 64 32 55 41 1500
2601 3969 2500 3844 5476 3136 2116 2809 1444 1296 2601 3600 1369 1849 729 3844 3249 3136 2116 3249 2500 1296 1089 1369 5041 3136 4096 1024 3025 1681 79190
142
Lampiran 1F Hasil Uji Taraf Kesukaran Instrumen Tes No
Nama
1 Adhalma Ciptaning 2 Amirah Raissa 3 Andamitha Putri 4 Anggita Selewang 5 Annya Hapsan 6 Ardyan P.P 7 Ashila Janita 8 Athifah Nurdasari 9 Bhakti Nurhasan 10 Choiri Danang 11 Dhimaz Aryo Priyambodo 12 Fajar Maulana 13 Fathur Hadyan 14 Herjuno Cahyo 15 Kenzi Anggaraksa 16 Marsha Dwidara 17 Musyahadah Miasepta 18 Mutiara Nurul Iman 19 Nabella Uswatun Hasanah 20 Nabila Azzahra 21 Nadhifa Azzahra 22 Putri Mayangsari 23 Raihan Prahasnan 24 Regina Meijika 25 Risna Diandarma 26 Selsa Faradika Fitri 27 Siti Fatimah Zahari 28 Syafaat Wiratama 29 Syafitri 30 Vieri Perdana Jumlah skor tiap nomor soal Skor maksimum soal Skor rata-rata Tingkat kesukaran Kriteria
Butir Soal 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4 0 6 4 4 6 4 0 0 6 2 3 4 4 6 4 2 2 5 0 4 4 4 3 4 0 0 6 4 4 4 4 6 5 0 0 3 4 8 4 1 6 4 2 4 5 0 8 4 0 4 1 0 4 5 0 8 4 4 5 0 0 1 5 1 4 4 4 6 0 0 2 5 0 5 4 0 4 0 0 0 0 0 6 2 1 3 0 0 0 3 4 4 4 4 4 4 0 6 3 4 8 4 4 5 4 0 0 5 4 6 4 0 3 0 0 0 5 0 6 4 4 4 0 0 0 1 2 0 4 3 3 0 0 0 6 6 6 4 5 6 0 0 0 4 0 6 4 5 3 4 4 1 4 2 8 4 5 3 4 0 0 1 1 2 4 4 6 2 0 2 3 4 6 2 0 3 4 4 1 4 0 6 4 4 6 0 0 0 5 4 2 6 2 3 0 0 0 4 0 6 4 0 5 0 0 0 1 2 8 2 3 1 2 4 2 6 4 4 4 6 6 4 0 2 5 4 6 4 6 3 0 0 0 4 2 8 4 2 3 4 6 1 5 0 0 4 2 3 4 0 0 6 4 6 4 4 3 0 0 0 4 3 5 4 4 2 0 0 0 123 61 159 116 93 124 58 22 28 6 6 8 6 6 6 8 6 8 4,10 2,03 5,30 3,87 3,10 4,13 1,93 0,73 0,93 0,68 0,34 0,66 0,64 0,52 0,69 0,24 0,12 0,12 Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang Sukar Sukar Sukar
10 11 12 13 14 15 4 0 4 4 5 6 4 6 4 6 4 6 8 0 4 4 4 6 0 6 6 6 5 6 8 6 6 6 4 8 8 6 0 4 4 8 5 0 4 0 4 6 6 0 4 6 4 7 6 0 4 0 4 6 8 0 4 1 5 6 6 0 4 0 4 4 6 0 6 6 4 6 6 0 3 0 6 0 6 0 4 0 4 6 0 4 4 0 6 0 4 6 4 6 3 6 6 0 4 6 4 6 6 0 4 6 4 6 4 4 1 4 5 6 6 6 2 6 4 6 6 4 6 6 4 0 2 0 4 0 2 6 6 0 4 0 4 0 6 4 2 0 0 0 8 6 4 6 5 6 8 0 4 5 5 6 8 0 6 6 4 6 0 4 2 0 6 2 8 0 4 6 4 6 6 0 3 0 4 6 165 62 115 100 125 149 8 6 6 6 6 8 5,50 2,07 3,83 3,33 4,17 4,97 0,69 0,34 0,64 0,56 0,52 0,62 Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang
Y 51 63 50 62 74 56 46 53 38 36 51 60 37 43 27 62 57 56 46 57 50 36 33 37 71 56 64 32 55 41 1500
143
Lampiran 1G Hasil Uji Daya Pembeda Instrumen Tes Kelompok
Kelompok Atas
Jumlah Rata-Rata
Kelompok Bawah
Jumlah Rata-Rata Skor Maksimum Soal Daya Pembeda Kriteria
1 3 6 6 6 6 6 4 4 3 6 4 5 6 6 5 76 5,07 3 5 4 5 1 5 4 5 5 1 0 5 4 5 1 53 3,53 6 0,26 Cukup
2 4 4 2 2 4 6 4 0 4 0 2 4 4 1 0 41 2,73 4 0 0 0 1 0 3 0 4 2 0 4 0 0 2 20 1,33 6 0,23 Cukup
3 4 8 4 4 4 8 4 3 4 4 4 6 4 8 4 6 4 6 2 8 4 8 4 6 4 6 4 4 4 6 4 91 58 6,07 3,87 4 4 4 4 4 4 8 4 2 4 6 4 5 4 5 4 6 4 8 2 6 2 2 6 6 4 0 4 0 4 66 58 4,40 3,87 8 6 0,21 0,00 Cukup Buruk
Butir Soal 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 6 4 2 4 8 6 6 6 4 6 6 4 0 2 8 6 4 6 5 2 3 4 6 4 8 0 6 6 4 4 6 4 2 5 6 6 4 6 4 5 6 5 0 2 2 6 6 6 5 5 6 0 0 2 5 6 4 6 3 4 6 4 0 1 6 0 6 6 4 5 6 4 4 2 6 0 4 6 4 0 4 4 4 2 6 6 2 6 4 0 4 1 0 5 8 6 0 4 4 5 4 4 0 0 6 0 4 6 4 6 3 0 0 0 8 0 4 5 5 4 3 0 0 1 8 0 4 6 4 4 6 0 0 3 6 0 4 6 4 4 6 4 0 2 4 0 4 4 5 55 75 42 18 35 95 42 62 85 63 3,67 5,00 2,80 1,20 2,33 6,33 2,80 4,13 5,67 4,20 4 4 4 0 6 6 0 4 0 4 4 3 4 0 0 8 0 4 4 4 2 6 0 0 0 4 4 6 6 4 4 5 0 0 0 4 0 4 0 4 3 6 2 0 1 3 4 1 4 5 4 4 0 0 0 6 0 4 0 4 3 2 0 0 0 5 0 3 0 4 0 4 0 0 0 6 0 4 0 4 0 3 0 0 0 6 0 3 0 6 3 1 2 4 2 6 4 2 0 0 1 3 0 0 0 8 0 4 1 5 2 3 0 0 0 1 0 4 0 2 0 4 0 0 0 6 0 4 0 4 2 3 4 0 0 0 4 2 0 6 3 3 0 0 0 0 4 4 0 6 35 54 16 4 9 69 20 53 15 62 2,33 3,60 1,07 0,27 0,60 4,60 1,33 3,53 1,00 4,13 6 6 8 6 8 8 6 6 6 6 0,22 0,23 0,22 0,16 0,22 0,22 0,24 0,10 0,78 0,01 Cukup Cukup Cukup Buruk Cukup Cukup Cukup Buruk Baik Sekali Buruk
15 8 6 6 6 6 6 6 6 6 8 6 6 6 8 6 96 6,40 4 6 0 5 5 5 6 5 0 0 6 5 0 0 0 47 3,13 8 0,41 Baik
Y 74 71 69 68 67 65 63 61 59 58 57 56 56 56 54
51 50 44 43 42 42 39 37 37 37 36 34 32 30 27
144
Lampiran 1H
Rekapitulasi Hasil Uji Coba Instrumen Tes No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Validitas Nilai Kategori 0,365 Valid 0,417 Valid 0,396 Valid 0,047 Invalid 0,369 Valid 0,479 Valid 0,544 Valid 0,287 Invalid 0,362 Valid 0,377 Valid 0,366 Valid 0,361 Invalid 0,858 Valid -0,045 Invalid 0,614 Valid
Reliabilitas Taraf Kesukaran Nilai Kategori Nilai Kategori 0,683 Sedang 0,339 Sedang 0,663 Sedang 0,644 Sedang 0,517 Sedang 0,689 Sedang 0,242 Sukar 0,655 Sedang 0,122 Sukar 0,117 Sukar 0,688 Sedang 0,344 Sedang 0,639 Sedang 0,556 Sedang 0,521 Sedang 0,621 Sedang
Daya Pembeda Nilai Kategori 0,256 Cukup 0,233 Cukup 0,208 Cukup 0,000 Buruk 0,222 Cukup 0,233 Cukup 0,217 Cukup 0,156 Buruk 0,217 Cukup 0,217 Cukup 0,244 Cukup 0,100 Buruk 0,778 Baik Sekali 0,011 Buruk 0,408 Baik
Keputusan digunakan tidak digunakan digunakan tidak digunakan digunakan digunakan digunakan tidak digunakan digunakan digunakan digunakan tidak digunakan digunakan tidak digunakan digunakan
LEMBAR KERJA SISWA BERBASIS PROBLEM SOLVING Materi Pokok: Persamaan Kontinuitas, Debit, Daya Listrik pada Generator
NAMA NIS KELAS SEKOLAH
: : : :
Pertemuan 1 SMA KELAS XI
PETUNJUK PENGGUNAAN LKS 1. 2. 3. 4. 5.
6. 7. 8.
Bacalah do’a sebelum memulai pelajaran. Bacalah dengan cermat standar kompetensi dan tujuan yang ingin dicapai pada LKS. Pelajari dan pahami materi, rumus singkat, dan contoh soal yang ada di dalam LKS. Setelah mempelajari dan memahami rumus singkat, kerjakan soal diskusi pada LKS ini dengan mengikuti aturan yang telah ditetapkan. Aturan pengerjaan soal diskusi: a. Tahap 1 (Memahami Masalah) (1) Pahami soal dengan seksama dari setiap informasi yang diberikan. (2) Tuliskan apa yang diketahui dan apa yang ditanyakan dengan kata-kata sendiri. Kemudian agar lebih mudah, tuliskan dalam bentuk simbol, diagram, gambar, grafik atau lain sebagainya. b. Tahap 2 (Membuat Rencana) (1) Pada tahapan ini, hubungkan data dengan apa yang ditanyakan kemudian tuliskan rumus atau teorema yang sesuai dengan masalah tersebut. (2) Susun berbagai strategi penyelesaian masalah yang ada, tetapi jangan raguragu untuk mencoba salah satu dari strategi yang digunakan untuk menyelesaikan soal yang dihadapi.Temukan persamaan atau teorema fisika yang sesuai dengan masalah tersebut. c. Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) (1) Pada tahap ini, rumus atau teorema dan data yang telah diketahui ditulis lebih sistematis dan baku. (2) Selanjutnya, jalankan rencana yang telah dibuat kemudian hitung dengan teliti dan hati-hati. d. Tahap 4 (Memeriksa Kembali) (1) Pada tahap ini, soal yang telah dikerjakan dicek ulang kebenaran jawabannya, kemudian dipresentasikan dan didiskusikan antar kelompok. Jika masih terdapat kekeliruan, selanjutnya jawaban tersebut diperbaiki. Jawaban sebelum diperbaiki dihitung skor nilainya sesuai skala penilaian yang sudah ditentukan. Nilai yang diperoleh ditulis pada tabel penilaian yang telah disediakan. Waktu yang tersedia adalah 80 menit.
1
LKS BERBASIS PROBLEM SOLVING PERTEMUAN 1 A. Materi Pokok Fluida dinamis, persamaan kontinuitas, debit fluida, dan daya listrik pada generator. B. Kompetensi Dasar Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. C. Tujuan Kegiatan 1. Siswa dapat menjelaskan pengertian dan karakteristik fluida dinamis. 2. Siswa dapat menerapkan persamaan kontinuitas, viskositas fluida, dan daya generator dalam kehidupan sehari-hari. 3. Siswa dapat menganalisis persamaan kontinuitas, viskositas fluida, dan daya generator dalam kehidupan sehari-hari. D. Pelajari dan Pahami 1. Fluida Dinamis Fluida dikatakan dinamis jika fluida itu bergerak secara terus-menerus terhadap sekitarnya. 2. Persamaan Kontinuitas Persamaan kontinuitas menyatakan bahwa pada fluida tak termampatkan, hasil kali antara kelajuan aliran fluida dalam suatu wadah dengan luas penampang wadah selalu konstan. Secara matematis dapat ditulis: 𝑨𝟏 𝒗𝟏 = 𝑨𝟐 𝒗𝟐 𝐴1 𝐴2 𝑣1 𝑣2 3.
= luas penampang di titik 1 (m2), = luas penampang di titik 2 (m2), = kelajuan fluida di titik 1 (m/s), dan = kelajuan fluida di titik 2 (m/s).
Debit Fluida
Debit yaitu banyaknya fluida yang mengalir melalui suatu penampang tiap satuan waktu, dirumuskan:
𝑸=
𝑽 = 𝑨. 𝒗 𝒕
𝑄 𝑉 𝑡 𝐴 𝑣
= debit aliran fluida (m3/s), = volume fluida (m3), = waktu (s), = luas penampang fluida (m2), dan = kelajuan fluida (m/s).
2
4.
Daya Generator Daya listrik rata-rata yang dibangkitkan generator dapat dinyatakan oleh: 𝑷=𝜼𝝆𝑸𝒈𝒉
𝑃 = daya generator listrik (watt) 𝜂 = efisiensi generator 𝜌 = massa jenis fluida (kg/m3) 𝑄 = debit fluida (m3/s) 𝑔 = percepatan gravitasi (m/s2) = tinggi fluida mengalir (m)
E.
Rumus Pintar
Besaran
Rumus Pintar
Keterangan = luas penampang di titik 1 (m2) 2 2 = luas penampang di titik 2 (m ) 1 = kelajuan fluida di titik 1 (m/s) 2 = kelajuan fluida di titik 2 (m/s). 1
=
Kontinuitas
=
Debit Fluida
= .
Daya Generator
=
= debit aliran fluida (m3/s) = volume fluida (m3) = waktu (s) = luas penampang (m2) = kelajuan fluida (m/s). = daya generator listrik (watt) = efisiensi generator = massa jenis fluida (kg/m3) = debit fluida (m3/s) = percepatan gravitasi (m/s2) = tinggi fluida mengalir (m)
3
Seorang petugas pompa bensin mengisi tangki bahan bakar sebuah kendaraan sebanyak 100 liter dalam waktu 4 menit. Bagaimanakah kelajuan bensin keluar dari pipa apabila diameter ujung pipa 2 cm?
CONTOH SOAL
Penyelesaian Tahap 1 (memahami masalah) Menguraikan masalah dengan kata-kata sendiri dan menuliskannya dalam bentuk simbol, gambar atau diagram. Diketahui: Volume bahan bakar: V = 100 L = 100 dm3 = 100 x 10-3 m3. Waktu untuk mengisi tangki: t = 4 menit x 60 sekon/menit = 240 sekon. Diameter ujung pipa d = 2 cm, berarti jari-jari ujung pipa r = 1 cm = 1 x 10-2 m Ditanya: Berapa kelajuan bensin pada ujung pipa? Tahap 2 (membuat rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Pada soal ini, kelajuan bensin keluar dari pipa dapat diselesaikan dengan menggunakan persamaan kontinuitas: 𝑄
𝑄 =𝐴𝑣 atau 𝑣= 𝐴 Karena Q dan A belum diketahui maka terlebih dahulu kita cari nilai Q dan A dari data yang telah diketahui dengan menggunakan persa maan:. 𝑉 𝑄= 𝑡 Tahap 3 (melaksanakan rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. 𝑉 100𝑥10−3 𝑄= = 𝑡 240 𝑄 = 4,17 𝑥 10−4 m3 /s 𝐴 = 𝜋𝑟 2 = 3,14 x (1 x 10−2 )2 𝐴 = 3,14 x 10−4 m2 Maka kelajuan bensin dari pipa adalah:
𝑣=
𝑄 𝐴
4,17 𝑥 10−4 m3 /s 𝑣= 3,14 x 10−4 m2 𝑣 = 1,33 m/s Tahap 4 (memeriksa kembali) Melakukan refleksi dan pengecekan ulang apakah jawaban yang diperoleh masuk akal?
4
SOAL DISKUSI
1. Suatu fluida dengan kelajuan v mengalir melalui suatu pipa silinder dengan jari-jari r. 1
Bagaimanakah kelajuan fluida jika jari-jari silinder dipersempit menjadi 2 𝑟 ?
a. Tahap 1 (Memahami Masalah) …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… b. Tahap 2 (Membuat Rencana) …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… c. Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… d. Tahap 4 (Memeriksa Kembali) …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………
5
2. Jika 10 liter air dituangkan ke dalam suatu wadah melalui sebuah selang dengan luas penampang 5 cm2 membutuhkan waktu 2 sekon. Berapa kecepatan aliran air dalam selang tersebut?
a. Tahap 1 (Memahami Masalah) ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………… b. Tahap 2 (Membuat Rencana) ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………… c. Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………… d. Tahap 4 (Memeriksa Kembali) ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………… 6
3. Sebuah keran dengan jari-jari penampang 3,5 mm mengisi bak mandi dengan kecepatan laju aliran air sebesar 4 m/s. Bak tersebut penuh dalam waktu 10 menit.
Jika seorang anak mengisi bak mandi tersebut dengan ember yang volumenya 0,6 liter, maka berapa kali anak tersebut menuangkan air ke dalam bak dengan ember tersebut?
a. Tahap 1 (Memahami Masalah) …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… b. Tahap 2 (Membuat Rencana) …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… c. Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………… d. Tahap 4 (Memeriksa Kembali) …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ………………………………………… 7
4. Suatu daerah memanfaatkan bendungan untuk memenuhi pasokan listriknya. Bendungan tersebut mengalirkan air mencapai ketinggian h meter pada saat musim kemarau dan pada musim hujan ketinggian air tiga kali lebih tinggi dibandingkan pada saat musim kemarau. Tentukan perbandingan debit air yang keluar dari bendungan tersebut pada saat musim kemarau dan pada saat musim hujan!. 2
a. Tahap 1 (Memahami Masalah) ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………… b. Tahap 2 (Membuat Rencana) ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………… c. Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………… e. Tahap 4 (Memeriksa Kembali) ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………… 8
5. Air terjun setinggi h meter memiliki daya listrik sebesar P watt. Jika efisiensi generator adalah 𝜂, massa jenis air adalah 𝜌 kg/m3, dan percepatan gravitasi adalah g m/s2, buktikan debit aliran air adalah 𝑄=
𝑃 𝜂𝜌𝑔
a. Tahap 1 (Memahami Masalah) ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………… b. Tahap 2 (Membuat Rencana) ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………… c. Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………… 9
d. Tahap 4 (Memeriksa Kembali) ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ………………
Hari, tanggal : Nilai
Paraf
10
Jawaban LKS Berbasis Problem Solving Polya Pertemuan 1 No. 1.
Pertanyaan
Jawaban
Skor
Suatu fluida dengan kelajuan v mengalir melalui Tahap 1 (Memahami Masalah) suatu pipa silinder dengan jari-jari r. Menguraikan masalah dengan kata-kata sendiri dan menuliskannya Bagaimanakah kelajuan fluida jika jari-jari dalam bentuk simbol, gambar atau diagram. silinder dipersempit menjadi
? Diketahui: Sebelum dilakukan perhitungan, terlebih dahulu tentukan indeks 1 untuk keadaan mua-mula dan indeks 2 untuk keadaan akhir fluida. Kelajuan fluida mula-mula adalah v1 = v Jari-jari silinder mula-mula, r1 = r Jari-jari silinder akhir, r2 = Ditanya: Kelajuan akhir fluida setelah jari-jari silinder dipersempit, v2 =? Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Soal ini berkaitan dengan persamaan kontinuitas, maka kita gunkan rumus persamaan kontinuitas,
1
2
( ) Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. ( ) (
)
Tahap 4 (Memeriksa Kembali) Melakukan pemeriksaan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? Total Skor 2.
Jika 10 liter air dituangkan ke dalam suatu wadah Tahap 1 (Memahami Masalah) melalui sebuah selang dengan luas penampang 5 Menguraikan masalah dengan kata-kata sendiri dan menuliskannya 2 cm membutuhkan waktu 2 sekon. Berapakh dalam bentuk simbol, gambar atau diagram. kecepatan aliran air dalam selang tersebut? Diketahui: Volume wadah, V = 10 liter = 10 x 10-3 m3 Luas penampang, A = 5 cm2 = 5 x 10-4 m2 Waktu, t = 2 sekon
2
5
1
Ditanya: Kecepatan aliran air, v = ? Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Soal ini berkaitan dengan debit aliran fluida, maka kita dapat menggunakan rumus
2 Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat.
2 Tahap 4 (Memeriksa Kembali) Melakukan pemeriksaan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? Total Skor
5
3.
Sebuah keran dengan jari-jari penampang 3,5 mm Tahap 1 (Memahami Masalah) Menguraikan masalah dengan kata-kata sendiri dan menuliskannya mengisi bak mandi dengan kecepatan laju aliran dalam bentuk simbol, gambar atau diagram. air sebesar 4 m/s. Bak tersebut penuh dalam waktu 10 menit. Jika seorang anak mengisi bak mandi tersebut dengan ember yang volumenya 0,6 liter, maka berapa kali anak tersebut menuangkan air ke dalam bak dengan ember tersebut?
Diketahui: Tentukan volume bak sebagai volume total, Vtotal, sebagai hasil kali jumlah menuangkan air, n, dengan volume ember Vember. Volume ember untuk mengisi bak, Vember = 0,6 liter = 6 x 10-4 m3 Jari-jari penampang keran, r = 3,5 mm = 3,5 x 10-3 m Kecepatan laju aliran air, v = 4 m/s Waktu yang dibutuhkan agar bak penuh, t = 10 menit = 600 s Ditanya: Berapa kali anak menuang air dengan ember (n) = ? Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: atau
1
3 Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat.
Jadi banyaknya anak menuangkan air dengan ember adalah 154 kali. Tahap 4 (Memeriksa Kembali) Melakukan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? Total Skor
2
6
4.
Suatu daerah memanfaatkan bendungan untuk Tahap 1 (Memahami Masalah) memenuhi pasokan listriknya. Bendungan Menguraikan masalah dengan kata-kata sendiri dan menuliskannya tersebut mengalirkan air mencapai ketinggian h dalam bentuk simbol, gambar atau diagram. meter pada saat musim kemarau dan pada musim hujan ketinggian air tiga kali lebih tinggi Diketahui: dibandingkan pada saat musim kemarau. Misalkan musim kemarau adalah kejadia A dan musim hujan adalah Tentukan perbandingan debit air yang keluar dari kejadian B. bendungan tersebut pada saat musim kemarau dan Ketinggian air musim kemarau, hA = h, pada saat musim hujan!. Ketinggian air musim hujan, hB = 3hA = 3h
2
Ditanya: Perbandingan debit air yang keluar antara musim kemarau dan musim hujan, QA : QB = ?
Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Debit didefinisikan sebagai besaranya volume air yang mengalir per satuan waktu, atau
Volume dapat dicari dengan menggunakan hasil dari jarak dikali ketinggian air, atau Jarak dapat dicari dengan menggunakan rumus
1
Kelajuan air dapat diandaikan sebagai benda jatuh bebas maka kelajuan air dapat dicari dengan menggunakan rumus gerak jatuh bebas √ Dan waktu untuk mencari jarak dapat digunakan rumus pada gerak jatuh bebas yaitu 2 √
Karena posisi titik B dua tiga lebih tinggi daripada posisi A, maka laju alir air pada posisi B (vB) saat musim hujan menjadi :
√ Hal yang sama juga terjadi pada waktu air jatuh. Pada posisi B air membutuhkan waktu jatuh selama:
√ √ √ √ √ √ Jarak yang ditempuh air pada posisi A adalah Sedangakan jarak pada sB adalah √
√
√
Besarnya volume air yang jatuh sebanding dengan jarak tempuh dan ketinggian air. Dengan demikian, pada titik A kita dapatkan Sedangkan pada titik B diperoleh
3
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. Debit air yang keluar pada titik A adalah
Sedangkan pada titik B adalah
√ √ 2
√ √ Jadi, perbandingan debit air yang keluar pada saat musim kemarau dan musim hujan adalah √ Tahap 4 (Memeriksa Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal?
5.
Skor Total Air terjun setinggi h meter memiliki daya listrik Tahap 1 (Memahami Masalah) Menguraikan masalah dengan kata-kata sendiri dan menuliskannya sebesar P watt. Jika efisiensi generator adalah , dalam bentuk simbol, gambar atau diagram. massa jenis air adalah kg/m3, dan percepatan
8
gravitasi adalah g m/s2, buktikan debit aliran air adalah
Diketahui: Dalam kasusu ini diketahui air terjun ketinggiannya adalah, h meter, daya listrik P watt, efisiensi generator , percepatan gravitasi g m/s2, dan massa jenis air . Ditanya: Buktikan :
Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Dalam kasus ini konsep fisika yang terkait adalah energi potensial air, massa jenis, dan debit air, atau
Pada kasus ini energi potensial air digunakan untuk memberikan energi mekanik pada masukan generator, , sehingga , karena
1
3 , sebab Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. Efisiensi generator adalah energi masukan generator per satuan waktu.
2 (terbukti) Tahap 4 (Meninjau Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? Skor Total Keterangan : 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝐴𝑘 𝑖𝑟
𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎 𝑠𝑘𝑜𝑟 𝑠𝑖𝑠𝑤𝑎 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎 𝑠𝑘𝑜𝑟 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
6
171 Lampiran 2A
Kisi-Kisi Instrumen Tes Valid Konsep Fluida Dinamis Aspek Kognitif Sub Konsep
Indikator
Persamaan Kontinuitas Menganalisis persamaan kontinuitas dan debit pada kehidupan
Kemampuan Menganalisis (C4)
No soal
Jml
C4
1, 2
2
dan Debit Fluida
sehari-hari.
Daya Generator
Menganalisis daya listrik generator pada pompa air.
C4
3, 4
2
Menganalisis persamaan Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari
C4
5, 6
2
Menganalisis Teorema Torricelli dalam kehidupan sehari-hari
C4
7, 8
2
C4
9, 10
2
Persamaan Bernoulli Teorema Torricelli Penerapan Persamaan Bernoulli
Menganalisis penerapan persamaan Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari Jumlah Soal
10
172 Lampiran 2A
Instrumen Tes Konsep Fluida Dinamis Standar Kompetensi : Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah. Kompetensi Dasar
: Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
No. 1.
Materi Pokok
: Fluida Dinamis
Kelas/Semester
: XI/ Genap
Jenis Tes
: Uraian
Jumlah Soal
: 15 soal
Indikator Soal Persamaan Kontinuitas
Memperkirakan jumlah debit dengan menggunakan persamaan kontinuitas dan debit.
Jenjang Kognitif C4
Soal
Pembahasan
1. Sebuah bak mandi diisi air Tahap 1 (Memahami Masalah) menggunakan keran dengan jari-jari Menguraikan masalah dengan kata-kata penampang keran 7 mm dan sendiri dan menuliskannya dalam bentuk kecepatan laju aliran air sebesar 5 simbol, gambar atau diagram. m/s. Bak mandi tersebut penuh dalam waktu 10 menit. Jika seorang anak Diketahui: mengisi bak mandi tersebut dengan Tentukan volume bak sebagai volume total, ember yang volumenya 6 liter, maka Vtotal, sebagai hasil kali jumlah menuangkan
Skor
173 Lampiran 2A
berapa kali anak tersebut menuangkan air ke dalam bak dengan ember tersebut?
air, n, dengan volume ember Vember. Volume ember untuk mengisi bak, Vember = 6 liter = 6 x 10-3 m3 Jari-jari penampang keran, r = 7 mm = 7 x 10-3 m Kecepatan laju aliran air, v = 5 m/s Waktu yang dibutuhkan agar bak penuh, t = 10 menit = 600 s Ditanya: Berapa kali anak menuang air dengan ember (n) = ? Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: atau
1
174 Lampiran 2A
3
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. 2 Jadi banyaknya anak menuangkan air dengan ember adalah 77 kali. Tahap 4 (Memeriksa Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal?
Membedakan debit sebuah bendungan pada musim kemarau dan hujan.
C4
Skor Total 2. Terdapat sebuah bendungan yang Tahap 1 (Memahami Masalah) mengalirkan air untuk memenuhi Menguraikan masalah dengan kata-kata pasokan listrik di suatu daerah. Pada sendiri dan menuliskannya dalam bentuk saat musim kemarau, ketinggian simbol, gambar atau diagram. permukaan air mencapai h, sedangkan
6
175 Lampiran 2A
pada musim hujan ketinggian air dua kali lebih tinggi dibandingkan pada saat musim kemarau. Tentukan perbandingan debit air yang keluar dari bendungan tersebut pada saat musim kemarau dan pada saat musim hujan!.
Diketahui: Misalkan musim kemarau adalah kejadia A dan musim hujan adalah kejadian B. Ketinggian air musim kemarau, hA = h, Ketinggian air musim hujan, hB = 2hA = 2h Ditanya: Perbandingan debit air yang keluar antara musim kemarau dan musim hujan, QA : QB = ? Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Debit didefinisikan sebagai besaranya volume air yang mengalir per satuan waktu, atau
Volume dapat dicari dengan menggunakan hasil dari jarak dikali ketinggian air, atau Jarak dapat dicari dengan menggunakan rumus Kelajuan air dapat diandaikan sebagai benda
1
176 Lampiran 2A
jatuh bebas maka kelajuan air dapat dicari dengan menggunakan rumus gerak jatuh bebas √ Dan waktu untuk mencari jarak dapat digunakan rumus pada gerak jatuh bebas yaitu √ Karena posisi titik B dua kali lebih tinggi daripada posisi A, maka laju alir air pada posisi B (vB) saat musim hujan menjadi √ kali lebih besar dari pada laju alir air di A (vB), atau
√ √
2
177 Lampiran 2A
Hal yang sama juga terjadi pada waktu air jatuh. Pada posisi B air membutuhkan waktu jatuh √ kali lebih lama daripada waktu jatuh air pada posisi A, atau √ √ √ √ √ √ Jarak yang ditempuh air pada posisi A adalah Sedangakan jarak pada sB adalah √
√
√ Besarnya volume air yang jatuh sebanding dengan jarak tempuh dan ketinggian air.
178 Lampiran 2A
Dengan demikian, pada titik A kita dapatkan
Sedangkan pada titik B diperoleh
3 Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. Debit air yang keluar pada titik A adalah
Sedangkan pada titik B adalah
√ √ √ √
179 Lampiran 2A
Jadi, perbandingan debit air yang keluar pada saat musim kemarau dan musim hujan adalah
2
√ Tahap 4 (Memeriksa Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? 2.
Daya Listrik pada Generator Memformulasikan daya listrik pada generator mikro.
C4
Skor Total 3. Air terjun setinggi h meter dengan Tahap 1 (Memahami Masalah) debit Q m3/s dimanfaatkan untuk Menguraikan masalah dengan kata-kata memutarkan generator mikro. Jika sendiri dan menuliskannya dalam bentuk simbol, gambar atau diagram. efisiensi generator adalah dan 2 percepatan gravitasi adalah g m/s , Diketahui: buktikan daya keluaran generator Dalam kasus ini diketahui air terjun listrik adalah ketinggiannya adalah, h meter, debit Q m3/s, efisiensi generator , percepatan gravitasi g dengan adalah massa jenis air. m/s2, dan massa jenis air . Ditanya: Buktikan :
Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah
8
1
180 Lampiran 2A
dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Dalam kasus ini konsep fisika yang terkait adalah energi potensial air, massa jenis, dan debit air, atau
Pada kasus ini energi potensial air digunakan untuk memberikan energi mekanik pada masukan generator, , sehingga , karena
, sebab Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana
3
181 Lampiran 2A
yang telah dibuat. Efisiensi generator adalah energi masukan generator per satuan waktu.
2 (terbukti) Tahap 4 (Meninjau Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal?
Menganalisis waktu yang dibutuhkan pada generator listrik dengan menggunakan persamaan daya pada generator
C4
Skor Total 4. Sebuah air terjun setinggi 20 m Tahap 1 (Memahami Masalah) dimanfaatkan untuk pembangkit Menguraikan masalah dengan kata-kata listrik tenaga air (PLTA) yang sendiri dan menuliskannya dalam bentuk 3 memiliki volume 10 m . Jika efisiensi simbol, gambar atau diagram. 55% berapakah waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan daya Diketahui: 3 3 Dalam kasus ini diketahui sebesar 1100 kW? ( 10 kg/m ) Ketinggian air terjun, h = 20 m Volume, V = 10 m3 Efisiensi pompa, = 55 %
6
1
182 Lampiran 2A Daya, P = 1100 kW = 1100. 103 W Ditanya : Waktu yang dibutuhkan menghasilkan daya, t =? Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Dalam kasus ini konsep fisika yang terkait adalah daya listrik pada generator, debit air atau Q = V/t 3 Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat.
183 Lampiran 2A
2 Tahap 4 (Meninjau Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? 3.
Persamaan Bernoulli Mengidentifikasi besarnya tekanan di masing-masing titik pada sebuah tabung.
C4
Skor Total 5. Pada gambar berikut ini, tangki diisi sampai ketinggian oleh zat cair dengan massa jenis . Tekanan udara luar adalah . Hitunglah tekanan dalam fluida pada tiap titik yang diberi label 1, 2, 3, 4, dan 5. Jika diasumsikan luas penampang di titik 3 setengah dari luas penampang di titk 5 (
).
6 Tahap 1 (Memahami Masalah) Menguraikan masalah dengan kata-kata sendiri dan menuliskannya dalam bentuk simbol, gambar atau diagram. Diketahui: Ketinggian zat cair = h Massa jenis zat cair = Tekanan udara luar = Luas penampang Ditanya: Tekanan (P) dititik 1, 2, 3, 4, dan 5 = ? Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau
1
184 Lampiran 2A
0
konsep fisika yang terkait. Jawab: Gunakan persamaan-persamaan berikut untuk menyelesaikannya:
P0
2 h
1
2
3 4
√ 5
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. Anggap zat cair pada penampang besar tangki, yang di titik 0 dan 1 hampir tidak bergerak (v0 = v1 = 0). Tekanan di titik 1 adalah
Titik 5 berhubungan dengan udara luar, sehingga tekanan di titik 5 sama dengan tekanan udara luar.
Titik 2, 4, dan 5 memiliki luas penampang
185 Lampiran 2A
sama besar ( ) sehingga menurut persamaan kontinuitas, kelajuan zat cair di ketiga titik tersebut haruslah sama besarnya. Sehingga: Titik 2, 4 dan 5 berada pada ketinggian yang sama ( ), sehingga berlaku persamaan Bernoulli
Untuk tekanan di titik 3, hitung terlebih dahulu kecepatan fluida di titik 5, dengan persamaan: atau √ Kemudian hitung kecepatan fluida di titik 3 dengan persamaan kontinuitas.
2
186 Lampiran 2A
,
dengan
√ Titik 3 dan 5 berada pada ketinggian yang sama sehingga berlaku persamaan
( √
√
)
3 Tahap 4 (Meninjau Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal?
187 Lampiran 2A
Menyimpulkan besar tekanan pada pipa silindris mendatar.
C4
Skor Total 6. Sebuah pipa pancur memiliki Tahap 1 (Memahami Masalah) diameter mulut 1 cm. Pancuran itu Menguraikan masalah dengan kata-kata didesain untuk dapat memancarkan sendiri dan menuliskannya dalam bentuk air secara vertikal ke atas setinggi 16 simbol, gambar atau diagram. m dari permukaan tanah. Pipa pancur Diketahui: dihubungkan ke sebuah pompa air Sebelum mengerjakan soal, terlebih dahulu yang terletak 10 m di bawah tanah. kita tentukan titik acuannya. Titik 1 pada pipa Berapa tekanan pompa harus pancur, titik 2 pada mulut pipa, dan titik 3 didesain? pada ketinggian maksimum. Diameter mulut pipa kecil, D2 = 1 cm. Ketinggian pancaran air dari atas permukaan tanah, h = 16 m. Ketinggian pipa pancur dari dalam tanah, H = 10 m. Diameter pipa pancur, D1 = 4 cm. Ditanya: Tekanan pompa pada pipa pancur, P1 = ? Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Untuk menyelesaikan soal ini, kita bisa
8
1
188 Lampiran 2A
menggunakan persamaan Bernoulli:
Selanjutnya untuk menyelesaikan persamaan di atas kita harus tahu terlebih dahulu kelajuan air pada titik 1 (pipa pancur) dan titik 2 (mulut pipa). Kelajuan air pada titik 1 dan 2 dapat digunakan persamaan kontinuitas: Untuk mengetahui kelajuan pada titik 2 dapat digunakan persamaan gerak jatuh bebas:
Pada ketinggian maksimum v = v3 = 0, sehingga: 2
√ Cari kelajuan air pada fluida dengan persamaan kontinuitas.
189 Lampiran 2A
√ √ Selanjutnya cari tekanan pada pompa dengan mengunakan persamaan Bernoulli.
Karena titik h1 = 0, P2 berhubungan dengan udara luar maka P2 = Po = 105 N/m2, sehingga persamaannya menjadi:
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana
3
190 Lampiran 2A
yang telah dibuat.
2
Tahap 4 (Memeriksa Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? 4.
Teorema Torricelli Mebedakan kelajuan dan jarak air yang bocor pada sebuah tangki.
C4
Skor Total 7. Sebuah tangki penampung air Tahap 1 (Memahami Masalah) memiliki tutup yang diberi lubang Menguraikan masalah dengan kata-kata agar udara luar dapat memasuki sendiri dan menuliskannya dalam bentuk tangki pada bagian atas. Dasar tangki simbol, gambar atau diagram. berada 5,0 m di bawah permukaan air dalam tangki (H), dan sebuah keran Diketahui: terdapat di samping tangki berjarak Ketinggian air dari dasar tangki sampai 3,2 m di bawah permukaan air dalam permukaan, H = 5,0 m. tangki (h ) (lihat gambar). Ketinggian keran di bawah permukaan air, h = 3,5 m.
8
1
191 Lampiran 2A
Ditanya: a. Kelajuan semburan air pada keran, v = ? b. Jarak mendatar semburan, x = ? h H
x a. Bila keran dibuka, berapa kelajuan semburan pertama kali yang keluar dari keran? b. Jika jarak mendatar semburan pertama diukur dari tangki adalah x, tentukan x!
Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Soal tersebut merupakan soal yang berkaitan dengan teorema Torricelli, kemudian dihubungkan dengan gerak jatuh bebas, maka kita dapat menyelesaikan soal tersebut dengan Teorema Torricelli. √
√ √ √
2
192 Lampiran 2A
Gerak semburan air keluar dari keran adalah gerak parabola, jadi kita dapat menyelesaikan soal tersebut dengan persamaan gerak parabola. Untuk gerak vertikal pada sumbu Y adalah GLBB, ,
√ Gerak pada sumbu X adalah GLB dan berlaku √ √ √ √
√
3
193 Lampiran 2A
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. Kelajuan semburan air adalah √ √ √ √
2
Tahap 4 (Memeriksa Kembali) Melakukan refleksi dan pemeriksaan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal?
Menganalisis ketinggian tangki air dengan menggunakan teorema
C4
Skor Total 8. Sebuah tangki terbuka diisi dengan Tahap 1 (Memahami Masalah) air sampai mencapai ketinggian H Menguraikan masalah dengan kata-kata (lihat gambar). Pada kedalaman sendiri dan menuliskannya dalam bentuk
8
194 Lampiran 2A
Torricelli
tertentu dari permukaan air terdapat lubang kebocoran di samping tangki dengan luas 3,0 cm2, sehingga air menyemprot keluar dengan laju 1,8 L/s. Jika air yang menyemprot tersebut mengenai tanah pada jarak mendatar 1, 5 m diukur dari lubang, berapakah ketinggian air dari dasar sampai permukaan tangki (H)?(g = 10 m/s2)
h
simbol, gambar atau diagram. Diketahui: Luas lubang kebocoran, A = 3, 0 cm2 = 3,0 x 10-4 m2 Debit air, Q = 1,8 L/s = 1,8 x 10-3 m3/s Jarak air yang keluar dari tangki, R = 1,5 m Percepatan gravitasi, g = 10 m/s2 Ditanya: Ketinggian air dari dasar sampai permukaan tangki, H = ? Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait.
vx
Jawab: H
atau √ x
√ Kecepatan semburan air keluar dari lubang dapat dihitung dengan
1
195 Lampiran 2A
Kedalaman lubang diukur dari permukaan air, h dapat dihitung dari rumus kecepatan semburan. √
ketinggian permukaan zat cair dalam tangki H, dapat dihitung dari jarak mendatar semprotan. √ 3
196 Lampiran 2A
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat.
2 Jadi ketinggian zat cair dalam tangki adalah 2,11 m. Tahap 4 (Meninjau Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? 5.
Penerapan Persamaan Bernoulli Menganalisis gaya angkat pada pesawat.
C4
Skor Total 9. Udara melewati bagian atas dan Tahap 1 (Memahami Masalah) bagian bawah sayap pesawat masingMenguraikan masalah dengan kata-kata masing dengan kelajuan 150 m/s dan sendiri dan menuliskannya dalam bentuk 140 m/s. Berapa gaya angkat kedua simbol, gambar atau diagram. sayap pesawat jika setiap sayap Diketahui: memiliki luas 20 m2? ( = 1,2 3 Misalkan kelajuan udara di bagian atas kg/m ).
6
197 Lampiran 2A
pesawat v1 = 150 m/s, dan kelajuan udara di bagian bawah v2 = 140 m/s. Luas setiap sayap A = 20 m2. Massa jenis udara = 1,2 kg/m3 Percepatan gravitasi g = 10 m/s2 Pada keadaan ini aliran fluida dianggap pada ketinggian yang sama atau hampir sama, maka h1 = h2. Ditanya: Gaya angkat dari kedua sayap pesawat, F = ? Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Soal ini merupakan aplikasi dari persamaan Bernoulli, sehingga kita bisa menyelesaikan persamaan ini dengan persamaan Bernoulli
Karena ketinggiannya sama, maka kita anggap h1 = h2, sehingga persamaannya menjadi
1
198 Lampiran 2A
Karena v1 > v2, maka selisih tekanan adalah 3 Untuk luas tiap sayap adalah A, maka gaya angkat yang dihasilkan tiap sayap, Fa, adalah
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat.
Gaya angkat total pasawat yang dihasilkan kedua sayap adalah
Tahap 4 (Meninjau Kembali) Melakukan refleksi dan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal?
2
199 Lampiran 2A
Memformulasikan kelajuan venturimeter pada pipa bagian sempit.
C4
Skor Total 10. Gambar berikut menunjukkan Tahap 1 (Memahami Masalah) venturimeter dengan kedua ujung Menguraikan masalah dengan kata-kata pipa terbuka (tanpa manometer). Alat sendiri dan menuliskannya dalam bentuk ini biasa digunakan untuk mengukur simbol, gambar atau diagram. kelajuan zat cair dalam suatu pipa. Jika luas penampang masing-masing Diketahui: adalah A1 dan A2, kelajuan masingLuas penampang pipa besar = A1. masing v1 dan v2, dan beda ketinggian Luas penampang pipa sempit = A2. zat cair pada pipa adalah h, buktikan Kelajuan zat cair pada pipa sempit = v2 bahwa Kelajuan zat cair pada pipa besar = v1 Beda ketinggian zat cair = h Ditanya: √ Buktikan bahwa Dengan v2 adalah kelajuan air dalam pipa sempit dan v1 adalah kecepatan zat cair dalam pipa lebar.
√
Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab:
6
1
200 Lampiran 2A
Untuk menyelesaikan soal ini, maka teorema yang dapat digunakan adalah
Perhatikan gambar di bawah
h1 h2
Titik 1 ditekan oleh udara luar, Patm, dan zat cair setinggi h1. Titik 2 ditekan oleh udara luar, Patm, dan zat cair setinggi h2. Dengan demikian, maka
Jika kedua persamaan di atas di eliminasi maka
201 Lampiran 2A
_ 3 , karena
,
maka * Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. Gunakan persamaan Bernoulli
Karena pipa horizontal, maka kita anggap ketinggian aliran zat cair pada titik 1 dan 2 sama h1 = h2, sehingga persamaannya menjadi
** Ruas kiri persamaan ** dan * dalah sama, sehingga kita peroleh
202 Lampiran 2A
*** Gunakan persamaan kontinuitas untuk mencari
2
Masukkan persamaan **** ke dalam persamaan ***, sehingga diperoleh
√
2 Tahap 4 (Memeriksa Kembali) Melakukan refleksi dan pemeriksaan kembali
203 Lampiran 2A
apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? Skor Total
Keterangan:
8
204 Lampiran 2B
HASIL PRETEST KELAS EKSPERIMEN
Perolehan nilai terendah hingga nilai tertinggi berdasarkan hasil pretest yang didapat dari kelas eksperimen adalah sebagai berikut:
16 23 26 31 34
16 23 26 31 36
17 24 27 31 37
17 24 27 33 40
21 26 29 33 41
23 26 31 34 41
Untuk membuat tabel distribusi frekuensi dibutuhkan beberapa nilai, yaitu: 1. Banyak data (N)
: 30
2. Nilai maksimal (Xmaks)
: 41
3. Nilai minimal (Xmin)
: 16
4. Jangkauan (J)
: Xmaks- Xmin = 41 - 16 = 25
5. Banyak Kelas (k)
: k = 1 + 3,3 log n k = 1+ 3,3 log 30 = 5,87 6
6. Interval Kelas (I)
:
Tabel Distribusi Frekuensi Kelas Eksperimen Frekuensi Interval (fi) 16 – 20 21 – 25 26 – 30 31 – 35 36 – 40 41 – 45 Jumlah
4 6 7 8 3 2 30
FK
Batas Bawah Kelas
Batas Atas Kelas
Titik Tengah (xi)
4 10 17 25 28 30
15,5 20,5 25,5 30,5 35,5 40,5
20,5 25,5 30,5 35,5 40,5 45,5
18 23 28 33 38 43
xi2
fi . xi
fi . xi2
324 529 784 1089 1444 1849 6019
72 138 196 264 114 86 870
1296 3174 5488 8712 4332 3698 26700
205 Lampiran 2B
Berdasarkan tabel distribusi frekuensi tersebut, maka dapat ditentukan beberapa nilai, yaitu: 1. Rata-rata ( ̅ ) ̅
∑ ∑
2. Median (Me): (
∑
)
Dimana
∑
: median : tepi bawah kelas median : banyak nilai pengamatan : frekuensi kumulatif sebelum kelas median : frekuensi kelas median : interval kelas
= 25,5 = 30 = 10 =7 =5
Maka (
∑
(
)
)
( )
3. Modus (Mo): (
)
Dimana : modus : tepi bawah kelas modus
= 30,5
206 Lampiran 2B
: selisih frekuensi kelas modus dengan kelas sebelumnya : selisih frekuensi kelas modus dengan kelas setelahnya : interval kelas Maka (
) (
)
4. Standar Deviasi √
√
√
√ √
∑
∑
=1 =5 =5
207 Lampiran 2C
HASIL PRETEST KELAS KONTROL
Perolehan nilai terendah hingga nilai tertinggi berdasarkan hasil pretest yang didapat dari kelompok kontrol adalah sebagai berikut:
16 23 23 31 39
16 23 24 34 39
16 23 29 36 39
17 23 29 37 44
19 23 29 37 44
19 23 29 39 51
Untuk membuat tabel distribusi frekuensi dibutuhkan beberapa nilai, yaitu: 1. Banyak data (N)
: 30
2. Nilai maksimal (Xmaks)
: 51
3. Nilai minimal (Xmin)
: 16
4. Jangkauan (J)
: Xmaks- Xmin = 51 - 16 = 35
5. Banyak Kelas (k)
: k= 1 + 3,3 log n k = 1+ 3,3 log 30 = 5,87
6. Interval Kelas (I)
6
:
Tabel Distribusi Frekuensi Kelas Kontrol Frekuensi Interval (fi) 16 – 21 22 – 27 28 – 33 34 – 39 40 – 45 46 - 51 Jumlah
6 8 5 8 2 1 30
FK
Batas Bawah Kelas
Batas Atas Kelas
Titik Tengah (xi)
6 14 19 27 29 30
15,5 21,5 27,5 33,5 39,5 45,5
21,5 27,5 33,5 39,5 45,5 51,5
18,5 24,5 30,5 36,5 42,5 48,5
xi2
fi . xi
fi . xi2
342,25 600,25 930,25 1332,25 1806,25 2352,25 7363,5
111,00 196,00 152,50 292,00 85,00 48,50 885,00
2053,50 4802,00 4651,25 10658,00 3612,50 2352,25 28129,50
208 Lampiran 2C
Berdasarkan tabel distribusi frekuensi tersebut, maka dapat ditentukan beberapa nilai, yaitu: 1. Rata-rata ( ̅ ) ̅
∑ ∑
2. Median (Me): (
∑
)
Dimana
∑
: median : tepi bawah kelas median : banyak nilai pengamatan : frekuensi kumulatif sebelum kelas median : frekuensi kelas median : interval kelas
= 27,5 = 30 = 14 =5 =6
Maka (
∑
(
)
)
( )
3. Modus (Mo): (
)
Dimana : modus : tepi bawah kelas modus
= 33,5
209 Lampiran 2C
: selisih frekuensi kelas modus dengan kelas sebelumnya : selisih frekuensi kelas modus dengan kelas setelahnya : interval kelas Maka (
) (
)
4. Standar Deviasi √
√
√
√ √
∑
∑
=3 =6 =6
210 Lampiran 2D
UJI NORMALITAS HASIL PRETEST
Uji normalitas menggunakan uji kai kuadrat dengan rumus sebagai berikut: ∑
(
)
Keterangan : = nilai tes kai kuadrat = frekuensi yang diobservasi = frekuensi yang diharapkan Kriteria pengujian nilai kai kuadrat adalah sebagai berikut: 1) Jika
, data berdistribusi normal.
2) Jika
, data berdistribusi tidak normal.
A. Kelompok Kontrol Tabel Hasil Uji Normalitas Pretest Kelas Kontrol Interval
(fi)
Titik Tengah (xi)
xi2
16 – 21 22 – 27 28 – 33 34 – 39 40 – 45 46 - 51
6 8 5 8 2 1
18,5 24,5 30,5 36,5 42,5 48,5
342,25 600,25 930,25 1332,25 1806,25 2352,25
Jumlah
30
7363,50
fi . x i
fi . xi2
111,0 2053,50 196,0 4802,00 152,5 4651,25 292,0 10658,00 85,0 3612,50 48,5 2352,25 885
Batas Kelas
Z Batas Kelas
Luas Z Tiap Kelas
ft
f0
(f0 - ft)2
X2 hitung
15,5 21,5 27,5 33,5 39,5 45,5 51,5
-1,677 -0,958 -0,240 0,479 1,198 1,916 2,635
0,1220 0,2367 0,2792 0,1986 0,0896 0,0233
3,660 7,101 8,376 5,958 2,688 0,699
6 8 5 8 2 1
5,476 0,808 11,397 4,170 0,473 0,091
1,496 0,114 1,361 0,700 0,176 0,130
28129,50
30
Langkah-langkah penentuan nilai pada kolom tabel bantu tersebut adalah sebagai berikut: 1. Membuat tabel distribusi frekuensi 2. Menentukan Z batas kelas dengan rumus: ̅
3,976
211 Lampiran 2D
Dimana ̅
: nilai rata-rata : nilai standar deviasi
3. Menentukan luas Z tabel Z Batas Kelas Luas Tiap Kelas
-1,677
-0,958
-0,240
0,479
1,198
1,916
2,635
0,4535
0,3315
0,0948
0,1844
0,3830
0,4726
0,4959
Luas Z tabel masing-masing kelas adalah sebagai berikut: a. Kelas 16 – 21 Z = 0,4535 – 0,3315 = 0,1220 b. Kelas 22 – 27 Z = 0,3315 - 0,0948 = 0,2367 c. Kelas 28 – 33 Z = 0,0498 + 0,1844 = 0,2792 d. Kelas 34 – 39 Z = 0,3830 - 0,1844 = 0,1986 e. Kelas 40 – 45 Z = 0,4726 - 0,3830 = 0,0896 f. Kelas 46 – 51 Z = 0,4959 - 0,4726 = 0,0233
4. Menghitung nilai frekuensi yang diharapkan ( ) dengan menggunakan rumus : ∑
5. Mencari kai kuadrat hitung (
hitung) ∑
(
6. Menentukan jumlah kai kuadrat hitung ( kai kuadrat tiap-tiap kelas.
) hitung) dengan menjumlahkan nilai
212 Lampiran 2D
7. Menguji hipotesis normalitas Nilai
tabel dengan derajat kebebasan
pada taraf signifikansi
adalah 9,488. Menguji normalitas data dengan cara membandingkan nilai hitung dengan
tabel. Didapatkan bahwa
hitung <
tabel; 3,976 < 9,488,
maka artinya data terdistribusi normal.
B. Kelompok Eksperimen Tabel Hasil Uji Normalitas Pretest Kelas Eksperimen Interval
(fi)
Titik Tengah (xi)
xi2
fi . x i
fi . xi2
Batas Kelas
Z Batas Kelas
Luas Z Tiap Kelas
ft
f0
(f0 - ft)2
X2 hitung
16 – 20 21 – 25 26 – 30 31 – 35 36 – 40 41 – 45
4 6 7 8 3 2
18 23 28 33 38 43
324 529 784 1089 1444 1849
72 138 196 264 114 86
1296 3174 5488 8712 4332 3698
15,5 20,5 25,5 30,5 35,5 40,5 45,5
-1,896 -1,194 -0,492 0,211 0,913 1,615 2,318
0,0876 0,1951 0,2711 0,2354 0,1288 0,0424
2,628 5,853 8,133 7,062 3,864 1,272
4 6 7 8 3 2
1,882 0,022 1,284 0,880 0,746 0,530
0,716 0,004 0,158 0,125 0,193 0,417
Jumlah
30
6019
870
26700
30
1,612
Langkah-langkah penentuan nilai pada kolom tabel bantu tersebut adalah sebagai berikut: 1. Membuat tabel distribusi frekuensi 2. Menentukan Z batas kelas dengan rumus: ̅ Dimana ̅
: nilai rata-rata : nilai standar deviasi
3. Menentukan luas Z tabel Z Batas Kelas Luas Tiap Kelas
-1,896 0,4706
-1,194 0,383
-0,492 0,1879
0,211 0,0832
0,913 0,3186
1,615 0,4474
2,318 0,4898
213 Lampiran 2D
Luas Z tabel masing-masing kelas adalah sebagai berikut: a. Kelas 16 – 20 Z = 0,4706 - 0,383 = 0,0876 b. Kelas 21 – 25 Z = 0,383 - 0,1879 = 0,1951 c. Kelas 26 – 30 Z = 0,1879 + 0,0832 = 0,2711 d. Kelas 31 – 35 Z = 0,3186 - 0,0832 = 0,2354 e. Kelas 36 – 40 Z = 0,4474 - 0,3186 = 0,1288 f. Kelas 41 – 45 Z = 0,4898 - 0,4474 = 0,0424
4. Menghitung nilai frekuensi yang diharapkan ( ) dengan menggunakan rumus : ∑
5. Mencari kai kuadrat hitung (
hitung) ∑
(
6. Menentukan jumlah chi-kuadrat hitung (
)
hitung) dengan menjumlahkan nilai
chi-kuadrat tiap-tiap kelas.
7. Menguji hipotesis normalitas Nilai
tabel dengan derajat kebebasan
pada taraf signifikansi
adalah 7,815. Menguji normalitas data dengan cara membandingkan nilai hitung dengan
tabel. Didapatkan bahwa
maka artinya data terdistribusi normal.
hitung <
tabel; 1,612 < 7,815
214 Lampiran 2E
UJI HOMOGENITAS HASIL PRETEST
Uji homogenitas yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah uji F, yaitu:
Keterangan: F = koefisien F tes = varians pada kelompok yang mempunyai nilai besar = varians pada kelompok yang mempunyai nilai kecil
Sedangkan varians dapat dihitung dengan rumus : √
∑ (
(∑ )
)
Kriteria pengujian uji F adalah sebagai berikut: 1) Jika
, maka data dinyatakan homogen.
2) Jika
, maka data dinyatakan tidak homogen.
A. Tabel Bantu Uji F
Tabel Bantu Uji F Kelas Kontrol Interval
Frekuensi (fi)
Batas kelas
16 – 21 22 – 27 28 – 33 34 – 39 40 – 45 46 - 51 Jumlah
6 8 5 4 4 3 30
15,5 21,5 27,5 33,5 39,5 45,5
Titik Tengah (xi)
xi2
fi.xi
fi.xi2
18,5 24,5 30,5 36,5 42,5 48,5 7363,50
342,25 600,25 930,25 1332,25 1806,25 2352,25 18941.5
111,0 196,0 152,5 146,0 170,0 145,5 921
2053,50 4802,00 4651,25 5329,00 7225,00 7056,75 31117,50
215 Lampiran 2E
Tabel Bantu Uji F Kelas Eksperimen Interval
Frekuensi (fi)
Batas Kelas
Titik Tengah (xi)
16 – 20 21 – 25 26 – 30 31 – 35 36 – 40 41 – 45 Jumlah
4 6 7 8 3 2 30
15,5 20,5 25,5 30,5 35,5 40,5
18 23 28 33 38 43
B. Perhitungan Nilai Standar Deviasi 1. Kelas Kontrol
√
√
√
√ √
∑
(∑ )
( (
) (
)
( )
)
xi2
fi . xi
fi . xi2
324 529 784 1089 1444 1849 6019
72 138 196 264 114 86 870
1296 3174 5488 8712 4332 3698 26700
216 Lampiran 2E
2. Kelas Eksperimen
√
√
∑
(∑ )
( (
) (
( )
)
)
√
√ √
C. Menentukan Nilai
dan Menguji Hipotesis Homogenitas
Berdasarkan nilai standar deviasi kedua data, maka nilai
( (
adalah
) )
Untuk menguji homogenitas, maka harus membandingkan nilai dengan
. Pada taraf signifikansi 5% terlihat bahwa nilai
adalah sebesar 1,84. Maka terlihat nilai pengujian uji F, dengan demikian data bersifat homogen.
(30;30)
. Berdasarkan kriteria
217 Lampiran 2F
UJI HIPOTESIS HASIL PRETEST
Karena kedua data yang akan diuji terdistribusi normal dan homogen, maka rumus uji hipotesis yang akan digunakan adalah: ̅
̅ √
(
)
√
dimana
(
)
Keterangan : ̅ ̅
= rata-rata data kelompok 1 = rata-rata data kelompok 2 = varians gabungan kedua kelompok = varians kelompok 1 = varians kelompok 2 = jumlah anggota kelompok 1 = jumlah anggota kelompok 2
Kriteria pengujian uji t adalah sebagai berikut: 1) Jika
, maka
diterima dan
ditolak.
2) Jika
, maka
diterima dan
ditolak.
Langkah-langkah menentukan nilai 1.
adalah sebagai berikut:
Menentukan nilai-nilai yang diketahui. Berdasarkan hasil pretest diperoleh: ̅ ̅
30,70 29,00 (9,90)2
98,01
(7,12)2 = 50,69
2.
Menentukan nilai standar deviasi gabungan ( ( √
)
( √
)
(
)
(
)
)
218 Lampiran 2F
√
√ dsg = √ 8,25
3.
Menentukan nilai ̅
̅ √
√
4.
Menentukan nilai Derajat kebebasan untuk mencari
Pada taraf signifikansi 5% nilai
5.
untuk
adalah 2,002
Menguji Hipotesis Karena
6.
adalah
, maka
diterima dan
ditolak.
Memberikan Interpretasi Berdasarkan hasil uji hipotesis di atas, dapat disimpulkan bahwa tidak terdapat pengaruh penggunaan LKS berbasis Problem solving Polya terhadap kemampuan menganalisis siswa pada konsep fluida dinamis.
219 Lampiran 2G
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN KELAS EKSPERIMEN Satuan Pendidikan Mata Pelajaran Materi Pokok Sub Materi Pokok Kelas / Semester Waktu Pertemuan Ke-
: SMA N 7 Tangerang Selatan : Fisika : Fluida Dinamis : Persamaan Kontinuitas, Debit Fluida, dan Daya Generator : XI /II : 2 x 45 menit :1
I. Standar Kompetensi Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah. II. Kompetensi Dasar Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. III. Indikator Pencapaian 1. Menjelaskan pengertian dan karakteristik fluida dinamis. 2. Mengimplementasikan persamaan kontinuitas, debit fluida, dan daya generator. 3. Menganalisis persamaan kontinuitas, debit fluida, dan daya generator dalam kehidupan sehari-hari. IV. Tujuan Pembelajaran 1. Melalui metode diskusi berbantu LKS berbasis problem solving Polya, siswa dapat menjelaskan pengertian dan karakteristik fluida dinamis.
220 Lampiran 2G
2. Melalui metode diskusi berbantu LKS berbasis problem solving Polya, siswa dapat menerapkan persamaan kontinuitas, debit fluida, dan daya generator. 3. Melalui metode diskusi berbantu LKS berbasis problem solving Polya, siswa dapat menganalisis persamaan kontinuitas, debit fluida, dan daya generator dalam kehidupan sehari-hari. V. Materi Pembelajaran Fluida Dinamis Fluida dikatakan dinamis jika fluida itu bergerak secara terus-menerus terhadap sekitarnya. Persamaan Kontinuitas Persamaan kontinuitas menyatakan bahwa pada fluida tak kompresibel dan tunak, kecepatan aliran fluida berbanding terbalik dengan luas penampangnya. Pada pipa yang luas penampangnya kecil, maka alirannya besar. Debit Fluida Debit yaitu banyaknya fluida yang mengalir melalui suatu penampang tiap satuan waktu, dirumuskan:
Daya Generator Daya listrik rata-rata yang dibangkitkan generator, P, dapat dinyatakan oleh:
VI. Metode Pembelajaran 1. Diskusi kelompok 2. Tanya jawab
221 Lampiran 2G
VII. Kegiatan Pembelajaran Kegiatan Pembelajaran Tahapan Pembelajran 1. Apersepsi A. Pendahuluan (10 menit)
B. Inti (60 menit)
2. Motivasi
Tahap 1 (Memahami Masalah)
Tahap 2 (Membuat
Guru Bertanya tentang bagaimana cara menyiram tanaman. 1. Memberikan pertanyaan tentang kenapa selang yang ditutup akan lebih kencang aliran airnya?. 2. Menyampaikan tujuan pembelajaran. Tahapan Polya 1. Guru membagikan LKS berbasis problem solving 1 dan meminta siswa untuk memahami masalah dari setiap pertanyaan yang diberikan. 2. Guru membimbing siswa untuk menuliskan apa yang diketahui dan ditanyakan dengan kata-kata sendiri kemudian tuliskan dalam bentuk simbol atau diagram. 1. Guru membimbing siswa untuk menghubungakan data dengan
Siswa Menjawab pertanyaan yang diberikan guru. 1. Saling berinteraksi dan melakukan tanya jawab dengan guru. 2. Menyimak apa yang guru sampaikan. 1. Siswa berdiskusi bersama kelompoknya untuk mengidentifikasi masalah dari setiap pertanyaan sesuai dengan LKS 1 yang diberikan. 2. Siswa menuliskan apa yang mereka ketahui dengan kata-kata sendiri.
1. Siswa berdiskusi bersama teman kelompoknya untuk merumuskan
Nilai Karakter yang Dikembangkan Berani berpendapat, dan berpikir logis. Berpikir loigis, kritis, kreatif dan inovatif, bertanggung jawab dan percaya diri.
Tanggung jawab, demokratis, kerjasama, jujur, menghargai keberagaman, berpikir loigis, kritis, kreatif dan inovatif, menumbuhkan rasa ingin tahu, dan cinta ilmu.
222 Lampiran 2G
Rencana)
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana)
Tahap 4 (Memeriksa Kembali) C. Penutup (20 menit)
1. Penarikan Kesimpulan
yang ditanyakan kemudian menuliskan rumus atau teorema yang sesuai dengan masalah tersebut. 2. Guru membimbing siswa untuk menyusun strategi pemecahan masalah dari setiap soal yang diberikan. 1. Guru membimbing siswa untuk membentuk sistematika penulisan persamaan dan data yang lebih baku 2. Guru membimbing siswa menjalankan rencana pemecahan masalah yang telah dibuat dan menghitungnya secara teliti dan hati-hati. Guru meminta siswa untuk mengecek ulang solusi permasalahan tersebut dan mempresentasikan jawabannya. Membimbing siswa untuk menarik kesimpulan tentang hasil belajar yang telah dilakukan.
langkah-langkah pemecahan masalah yang tepat.
2. Siswa menyusun strategi sesuai dengan rumus atau teorema yang terkait. 1. Siswa membentuk sistematika penulisan yang lebih baku.
2. Siswa siap menjalankan rencana yang telah dibuat.
Siswa mengecek ulang jawaban mereka kemudian mempresentasikannya. Menyimpulkan hasil pembelajaran.
Komunikatif, berpikir logis, kritis, kreatif dan inovatif
223 Lampiran 2G
2. Evaluasi 3. Tindak Lanjut
Guru memberikan soal evaluasi yang dikerjakan secara individu. Memberikan tugas untuk dipelajari dan dikerjakan di rumah
Siswa mengerjakan soal secara individu. Mengikuti apa yang ditugaskan oleh guru
VIII. Sumber Belajar dan Media Pembelajaran A. Sumber Belajar 1. Referensi Bacaaan Kanginan, Marthen. 2010. Fisika SMAJilid 2B. Jakarta: Erlangga. Kanginan, Marthen. 2010. Seribu Pena Fisika untuk SMA/MA kelas XI. Jakarta: Erlangga. Young. 2002. Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid I (Terjemahan). Jakarta: Erlangga. http://www.e-dukasi.net/ B. Media Pembelajaran LKS berbasis problem solving Polya IX. Penilaian Hasil Belajar Tes uraian tertulis (terlampir) Mengetahui Guru Mata Pelajaran
Tangerang, April 2014 Peneliti
(……………………………….) NIP. ……………………………
(Tofik Hidayat) NIM. 1090 1630 0 023
Percaya diri, jujur, dan tnggung jawab. Tanggung jawab dan disiplin.
224 Lampiran 2G
INSTRUMEN TES EVALUASI No. 1.
Soal Jawaban Sebuah bak mandi diisi air Tahap 1 (Memahami Masalah) menggunkan keran dengan Menguraikan masalah dengan kata-kata sendiri dan menuliskannya dalam bentuk simbol, jari-jari penampang 2cm dan gambar atau diagram. kecepatan laju aliran air Diketahui: sebesar 4,3 m/s. Bak tersebut Jari-jari keran, r = 2 cm penuh dalam waktu 1,5 Laju air, v = 4,3 m/s menit. Jika seorang anak Waktu, t = 1,5 menit mengisi bak mandi tersebut Volume ember, Vember = 0,9 liter dengan ember yang Ditanya: volumenya 0,9 liter, maka Jumlah menuangkan air = ? berapa kali anak tersebut Tahap 2 (Membuat Rencana) menuangkan air ke dalam Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menghubungakan data dengan apa yang bak dengan ember tersebut? ditanyakan kemudian menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab:
Skor
2
1
atau 2
2
225 Lampiran 2G
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat.
3
2.
Air mengalir melalui pipa mendatar dengan diameter pada masing-masing ujungnya 6 cm dan 2 cm. Jika pada penampang besar, kecepatan air 2 m/s, berapakah kecepatan aliran air pada penampang kecil?
Jadi banyaknya anak menuangkan air dengan ember adalah 54 kali. Tahap 4 (Meninjau Kembali) Melakukan pemeriksaan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? Skor Total Tahap 1 (Memahami Masalah) Menguraikan masalah dengan kata-kata sendiri dan menuliskannya dalam bentuk simbol, gambar atau diagram. Diketahui: Missal diameter penampang besar d1 dan diameter penampang kecil d2, maka d1 = 6 cm d2 = 2 cm kelajuan fluida penampang besar, v1 = 2 m/s Ditanya : kelajuan fluida di penampang kecil, v2 = ? Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau
10
2
1
226 Lampiran 2G
konsep fisika yang terkait. Jawab: 2
Sehingga: (
)
2
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. ( ) =
( )
Tahap 4 (Memeriksa Kembali) Melakukan memeriksa kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? Skor Total
Pedoman penilaian: 𝑺𝒌𝒐𝒓 𝑵𝒊𝒍𝒂𝒊
𝑺𝒌𝒐𝒓 𝑺𝒊𝒔𝒘𝒂 𝐱 𝟏𝟎𝟎 𝑱𝒖𝒎𝒍𝒂𝒉 𝑺𝒌𝒐𝒓
3
10
227 Lampiran 2G
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN KELAS EKSPERIMEN Satuan Pendidikan Mata Pelajaran Materi Pokok Sub Materi Pokok Kelas / Semester Waktu Pertemuan Ke-
: SMA N 7 Tangerang Selatan : Fisika : Fluida Dinamis : Persamaan Bernoulli, Teorema Torricelli, dan Viskositas : XI /II : 2 x 45 menit :2
I. Standar Kompetensi Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah. II. Kompetensi Dasar Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. III. Indikator Pencapaian 1. Menerapkan persamaan Bernoulli dan teorema Torricelli dalam kehidupan sehari-hari. 2. Memformulasikan persamaan Bernoulli dan teorema Torricelli dalam kehidupan sehari-hari. 3. Menganalisis persamaan Bernoulli dan teorema Torricelli dalam kehidupan sehari-hari. IV. Tujuan Pembelajaran 1. Melalui metode diskusi berbantu LKS berbasis problem solving Polya, siswa dapat menerapkan persamaan Bernoulli dan teorema Torricelli dalam kehidupan sehari-hari.
228 Lampiran 2G
2. Melalui metode diskusi berbantu LKS berbasis problem solving Polya, siswa dapat memformulasikan persamaan Bernoulli dan teorema Torricelli dalam kehidupan sehari-hari. 3. Melalui metode diskusi berbantu LKS berbasis problem solving Polya, siswa dapat menganalisis persamaan Bernoulli dan teorema Torricelli dalam kehidupan sehari-hari. V. Materi Pembelajaran Persamaan Bernoulli Persamaan Bernoulli dapat disimpulkan sebagai berikut: “Pada pipa mendatar (horizontal), tekanan fluida paling besar adalah pada bagian yang kelajuan alirnya paling kecil, sementara tekanan paling kecil adalah pada bagian yang kelajuan alirnya paling besar.” Secara matematis dapat ditulis:
Dengan p1 adalah tekanan fluida di titik 1 (Pa), adalah massa jenis fluida (kg/m3), g adalah percepatan gravitasi (m/s2), h1 adalah ketinggian fluida di titik 1, v1 adalah kecepatan fluida di titik 1, p2 tekanan fluida di titik 2 (Pa), h2 ketinggian fluida di titik 2, v2 adalah kecepatan fluida di titik 2 (m/s). Teorema Torricelli Teorema Torricelli menyatakan bahwa: “ Jika suatu wadah yang ujung atasnya terbuka ke atmosfer diisi fluida dan terdapat lubang kebocoran pada kedalaman di bawah permukaan fluida dalam wadah, kelajuan fluida menyembur keluar dari lubang akan sama dengan kelajuan yang diperoleh oleh suatu benda yang jatuh bebas dari ketinggian .” Secara matematis teorema Torricelli dapat ditulis dalam bentuk persamaan berikut: √ Dengan v kecepatan fluida (m/s), g percepatan gravitasi (m/s2), dan h kedalaman fluida yang bocor di atas permukaan (m). Jarak horizontal terjauh yang dapat dicapai zat cair diukur dari kaki tangki dapat dinyatakan: √
229 Lampiran 2G
Dengan R jarak terjauh fluida dari kaki tangki (m), H ketinggian permukaan fluida di atas tanah (m), dan h ketinggian permukaan fluida dari titik tangki yang bocor (m). VI. Metode Pembelajaran 1. Diskusi kelompok 2. Tanya jawab VII. Kegiatan Pembelajaran Kegiatan Pembelajaran Tahapan Pembelajran
1. Apersepsi A. Pendahuluan (10 menit) 2. Motivasi
B. Inti (60 menit)
Tahap 1 (Memahami Masalah)
Guru Memfokuskan siswa dengan memberikan pertanyaan, lebih cepat mana laju aliran air dari tangki yang tinggi atau yang rendah. 1. Memberikan pertanyaan tentang bagaimana prinsip persamaan Bernoulli? 2. Menyampaikan tujuan pembelajaran. Tahapan Polya 1. Guru membagikan LKS berbasis problem solving 2 dan meminta siswa untuk memahami masalah dari setiap pertanyaan yang
Menjawab pertanyaan yang diberikan guru.
Nilai Karakter yang Dikembangkan Berani berpendapat, dan berpikir logis.
1. Saling berinteraksi dan melakukan tanya jawab dengan guru. 2. Menyimak apa yang guru sampaikan.
Berpikir loigis, kritis, kreatif dan inovatif, bertanggung jawab dan percaya diri.
1. Siswa berdiskusi bersama kelompoknya untuk mengidentifikasi masalah dari setiap pertanyaan sesuai dengan
Tanggung jawab, demokratis, kerjasama, jujur, menghargai
Siswa
230 Lampiran 2G
2.
1.
Tahap 2 (Membuat Rencana)
2.
1. Tahap 3 (Melaksanakan Rencana)
2.
diberikan. Guru membimbing siswa untuk menuliskan apa yang diketahui dan ditanyakan dengan kata-kata sendiri kemudian tuliskan dalam bentuk simbol atau diagram. Guru membimbing siswa untuk menghubungakan data dengan yang ditanyakan kemudian menuliskan rumus atau teorema yang sesuai dengan masalah tersebut. Guru membimbing siswa untuk menyusun strategi pemecahan masalah dari setiap soal yang diberikan. Guru membimbing siswa untuk membentuk sistematika penulisan persamaan dan data yang lebih baku Guru membimbing siswa menjalankan rencana pemecahan masalah yang telah dibuat dan menghitungnya secara teliti dan
LKS 2 yang diberikan. 2. Siswa menuliskan apa yang mereka ketahui dengan kata-kata sendiri.
1. Siswa berdiskusi bersama teman kelompoknya untuk merumuskan langkah-langkah pemecahan masalah yang tepat.
2. Siswa menyusun strategi sesuai dengan rumus atau teorema yang terkait. 1. Siswa membentuk sistematika penulisan yang lebih baku.
2. Siswa siap menjalankan rencana yang telah dibuat.
keberagaman, berpikir loigis, kritis, kreatif dan inovatif, menumbuhkan rasa ingin tahu, dan cinta ilmu.
231 Lampiran 2G
Tahap 4 (Memeriksa Kembali) 1. Penarikan Kesimpulan C. Penutup (20 menit)
2. Evaluasi 3. Tindak Lanjut
hati-hati. Guru meminta siswa untuk mengecek ulang solusi permasalahan tersebut dan mempresentasikan jawabannya. Membimbing siswa untuk menarik kesimpulan tentang hasil belajar yang telah dilakukan. Guru memberikan soal evaluasi yang dikerjakan secara individu. Memberikan tugas untuk dipelajari dan dikerjakan di rumah
Siswa mengecek ulang jawaban mereka kemudian mempresentasikannya. Menyimpulkan hasil pembelajaran.
Komunikatif, berpikir logis, kritis, kreatif dan inovatif Siswa mengerjakan soal secara Percaya diri, jujur, individu. dan tnggung jawab. Mengikuti apa yang ditugaskan oleh Tanggung jawab dan guru disiplin.
VIII. Sumber Belajar dan Media Pembelajaran A. Sumber Belajar 1. Referensi Bacaaan Kanginan, Marthen. 2010. Fisika SMAJilid 2B. Jakarta: Erlangga. Kanginan, Marthen. 2010. Seribu Pena Fisika untuk SMA/MA kelas XI. Jakarta: Erlangga. Young. 2002. Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid I (Terjemahan). Jakarta: Erlangga. http://www.e-dukasi.net/ B. Media Pembelajaran LKS berbasis problem solving Polya
232 Lampiran 2G
IX. Penilaian Hasil Belajar Tes uraian tertulis (terlampir)
Tangerang, April 2014 Mengetahui
Peneliti
Guru Mata Pelajaran
(……………………………….)
(Tofik Hidayat)
NIP. ……………………………
NIM. 1090 1630 0 023
233 Lampiran 2G
INSTRUMEN TES EVALUASI No. 1.
Soal Bagaimana perbedaan hukum Bernoulli pada fluida statis dan fluida dinamis?
Jawaban
Skor
Tahap 1 (Memahami Masalah) Menguraikan masalah dengan kata-kata sendiri dan menuliskannya dalam bentuk simbol, gambar atau diagram. Diketahui: Untuk fluida tak bergerak (statis), kecepatan v1 = v2 = 0. Untuk fluida yang mengalir (fluida dinamis) dalam pipa mendatar dimana tak terdapat perbedaan ketinggian di antara bagian-bagian fluida. Ini berarti ketinggian h1 = h2.
2
1 Ditanya: Perbedaan Hukum Bernoulli fluida statis dan dinamis? Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menghubungakan data dengan apa yang ditanyakan kemudian menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Secara umum persamaan Bernoulli adalah
Maka untuk fluida statis karena kecepatan v1 = v2 = 0 persamaannya menjadi:
2
234 Lampiran 2G
Sedangkan untuk fluida statis persamaan Bernoulli menjadi:
2
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. Untuk fluida statis
Untuk fluida dinamis
2.
Tahap 4 (Memeriksa Kembali) Melakukan pemeriksaan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? Skor Total Suatu bejana berisi air seperti Tahap 1 (Memahami Masalah) tampak pada gambar. Tinggi Menguraikan masalah dengan kata-kata sendiri dan menuliskannya dalam bentuk simbol, permukaan zat cair 145 cm gambar atau diagram. dan lubang kecil pada bejana Diketahui: 20 cm dari dasar bejana. Jika h1 = 145 cm = 1,45 m g = 10 m/s2, tentukan: h2 = 20 cm = 0,2 m a. kecepatan aliran air g = 10 m/s2 melalui lubang, Ditanya : a. v1 = ? b. jarak pancaran air yang b. x1 = ?:
3
10
2
1
235 Lampiran 2G
pertama kali jatuh diukur Tahap 2 (Membuat Rencana) dari dinding bejana! Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: a. Untuk mencari kecepatan aliran air dapat digunakan rumus: √
1
b. Sedangkan untuk mencari jarak pancaran air dapat digunakan rumus: . Namun sebelumnya kita cari tahu terlebih dahulu waktu yang dibutuhkan untuk memancarkan air tersebut dengan menggunakan rumus:
2
√
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. Untuk kecepatan aliran air: √
√
2
236 Lampiran 2G
Jarak pancaran air: √
√ 2
Tahap 4 (Memeriksa Kembali) Melakukan pemeriksaan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? Skor Total
Pedoman penilaian: 𝑺𝒌𝒐𝒓 𝑵𝒊𝒍𝒂𝒊
𝑺𝒌𝒐𝒓 𝑺𝒊𝒔𝒘𝒂 𝐱 𝟏𝟎𝟎 𝑱𝒖𝒎𝒍𝒂𝒉 𝑺𝒌𝒐𝒓
10
237 Lampiran 2G
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN KELAS EKSPERIMEN Satuan Pendidikan Mata Pelajaran Materi Pokok Sub Materi Pokok Kelas / Semester Waktu Pertemuan Ke-
: SMA N 7 Tangerang Selatan : Fisika : Fluida Dinamis : Aplikasi Persamaan Bernoulli dan Alat Ukur Kelajuan Fluida : XI /II : 2 x 45 menit :3
I. Standar Kompetensi Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah. II. Kompetensi Dasar Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. III. Indikator Pencapaian 1. Menerapkan aplikasi persamaan Bernoulli pada alat penyemprot, karburator, dan gaya angkat pesawat serta alat ukur kelajuan fluida dalam kehidupan sehari-hari. 2. Menganalisis aplikasi persamaan Bernoulli pada alat penyemprot, karburator, dan gaya angkat pesawat serta alat ukur kelajuan fluida dalam kehidupan sehari-hari.
238 Lampiran 2G
IV. Tujuan Pembelajaran 1. Melalui metode diskusi berbantu LKS berbasis problem solving Polya, siswa dapat menerapkan aplikasi persamaan Bernoulli pada alat penyemprot, karburator, dan gaya angkat pesawat serta alat ukur kelajuan fluida dalam kehidupan sehari-hari. 2. Melalui metode diskusi berbantu LKS berbasis problem solving Polya, siswa dapat menganalisis aplikasi persamaan Bernoulli pada alat penyemprot, karburator, dan gaya angkat pesawat serta alat ukur kelajuan fluida dalam kehidupan sehari-hari. V. Materi Pembelajaran 1. Aplikasi Persamaan Bernoulli Alat Penyemprot Prinsip persamaan Bernoulli dapat digunakan dalam berbagai alat penyemprot. Apabila kita menekan batang penghisap, udara dipaksa keluar dari tabung pompa melalui lubang pada ujung pompa. Cairan akan keluar berupa semburan kabut yang halus. Karburator Karburator merupakan alat yang digunakan untuk menghasilkan bahan bakar dengan udara. Campuran tersebut diperlukan untuk pembakaran pada silinder mesin. Gaya Angkat Pesawat Pesawat terbang dapat terangkat berkat gabungan tenaga dari mesin serta daya angkat dari sayapnya. Desain sayap pesawat yang berbentuk aerofil menyebabkan kelajuan udara di atas sayap v2 lebih besar daripada di bawah sayap v1, ini menghasilkan gaya angkat yang besarnya:
Dengan
adalah massa jenis udara di sekitar pesawat dan A adalah luas total sayap pesawat.
239 Lampiran 2G
2. Alat Ukur Kelajuan Fluida Venturimeter Venturimeter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur kelajuan alir suatu cairan. Untuk venturimeter tanpa manometer, dengan titik 1 adalah bagian yang lebar dan titik 2 adalah bagian yang sempit, h adalah selisih ketinggian cairan dalam tabung 1 dan 2 berlaku persamaan:
Untuk venturimeter dengan manometer di mana cairan manometer umumnya umumnya raksa dengan massa jenis , berlaku ketiga persamaan di atas tetapi khusus pada persamaan ketiga diganti dengan . Tabung Pitot Tabung pitot adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur kelajuan aliran gas. Jika massa jenis cairan dalam tabung , beda kedua kaki adalah h, massa jenis gas , dan kelajuan alir gas v maka berlaku
√ VI. Model Pembelajaran 1. Diskusi kelompok 2. Tanya jawab
240 Lampiran 2G
VII. Kegiatan Pembelajaran Kegiatan Pembelajaran Tahapan Pembelajran
1. Apersepsi A. Pendahuluan (10 menit) 2. Motivasi
B. Inti (60 menit)
Tahap 1 (Memahami Masalah)
Tahap 2
Guru Memfokuskan siswa dengan menyuruh siswa untuk meniup sehelai dan mengomentarinya. 1. Memberikan pertanyaan tentang kenapa tendangan Lionel Messi bisa melengkung?. 2. Menyampaikan tujuan pembelajaran. Tahapan Polya 1. Guru membagikan LKS berbasis problem solving 3 dan meminta siswa untuk memahami masalah dari setiap pertanyaan yang diberikan. 2. Guru membimbing siswa untuk menuliskan apa yang diketahui dan ditanyakan dengan kata-kata sendiri kemudian tuliskan dalam bentuk simbol atau diagram. 1. Guru membimbing siswa untuk
Mengikuti apa yang diperintahkan guru.
Nilai Karakter yang Dikembangkan Berani berpendapat, dan berpikir logis.
1. Saling berinteraksi dan melakukan tanya jawab dengan guru. 2. Menyimak apa yang guru sampaikan.
Berpikir loigis, kritis, kreatif dan inovatif, bertanggung jawab dan percaya diri.
Siswa
1. Siswa berdiskusi bersama kelompoknya untuk mengidentifikasi masalah dari setiap pertanyaan sesuai dengan LKS 3 yang diberikan. 2. Siswa menuliskan apa yang mereka ketahui dengan kata-kata sendiri.
1. Siswa berdiskusi bersama teman
Tanggung jawab, demokratis, kerjasama, jujur, menghargai keberagaman, berpikir loigis, kritis, kreatif dan inovatif, menumbuhkan rasa ingin tahu, dan cinta ilmu.
241 Lampiran 2G
(Membuat Rencana)
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana)
Tahap 4 (Memeriksa Kembali) C. Penutup (20 menit)
1. Penarikan Kesimpulan
menghubungakan data dengan yang ditanyakan kemudian menuliskan rumus atau teorema yang sesuai dengan masalah tersebut. 2. Guru membimbing siswa untuk menyusun strategi pemecahan masalah dari setiap soal yang diberikan. 1. Guru membimbing siswa untuk membentuk sistematika penulisan persamaan dan data yang lebih baku 2. Guru membimbing siswa menjalankan rencana pemecahan masalah yang telah dibuat dan menghitungnya secara teliti dan hati-hati. Guru meminta siswa untuk mengecek ulang solusi permasalahan tersebut dan mempresentasikan jawabannya. Membimbing siswa untuk menarik kesimpulan tentang hasil belajar yang
kelompoknya untuk merumuskan langkah-langkah pemecahan masalah yang tepat.
2. Siswa menyusun strategi sesuai dengan rumus atau teorema yang terkait. 1. Siswa membentuk sistematika penulisan yang lebih baku.
2. Siswa siap menjalankan rencana yang telah dibuat.
Siswa mengecek ulang jawaban mereka kemudian mempresentasikannya. Menyimpulkan hasil pembelajaran.
Komunikatif, berpikir logis, kritis,
242 Lampiran 2G
2. Evaluasi 3. Tindak Lanjut
telah dilakukan. Guru memberikan soal evaluasi yang dikerjakan secara individu. Memberikan tugas untuk dipelajari dan dikerjakan di rumah
kreatif dan inovatif Siswa mengerjakan soal secara Percaya diri, jujur, individu. dan tnggung jawab. Mengikuti apa yang ditugaskan oleh Tanggung jawab dan guru disiplin.
VIII. Sumber Belajar dan Media Pembelajaran A. Sumber Belajar 1. Referensi Bacaaan Kanginan, Marthen. 2010. Fisika SMAJilid 2B. Jakarta: Erlangga. Young. 2002. Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid I (Terjemahan). Jakarta: Erlangga. http://www.e-dukasi.net/ B. Media Pembelajaran LKS berbasis problem solving IX. Penilaian Hasil Belajar Tes uraian tertulis (terlampir) Tangerang, April 2014 Mengetahui
Peneliti
Guru Mata Pelajaran (……………………………….)
(Tofik Hidayat)
NIP. ……………………………
NIM. 1090 1630 0 023
243 Lampiran 2G
INSTRUMEN TES EVALUASI No. 1.
Soal Jawaban Sebuah pipa silindris dengan Tahap 1 (Memahami Masalah) diameter berbeda masingMenguraikan masalah dengan kata-kata sendiri dan menuliskannya dalam bentuk simbol, masing 8 cm dan 4 cm gambar atau diagram. diletakkan pada bidang mendatar. Jika kecepatan Diketahui: aliran air pada diameter besar Diameter besar silinder, d1 = 8 cm 5 2 m/s dan tekanannya 10 Pa, Diameter kecil silinder, d2 = 4 cm berapkah tekanan air pada Kecepatan aliran air pada diameter besar, v1 = 2 m/s diameter kecil? Tekanan air pada diameter besar, p1 = 105 Pa Ditanya: Tekanan air pada diameter kecil, p2 = ? Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menghubungakan data dengan apa yang ditanyakan kemudian menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Soal ini dapat diselesaikan dengan persamaan Bernoulli, yaitu:
Karena pipa mendatar, maka ketinggian dianggap sama dengan demikian h1 = h2, sehingga persamaan Bernoulli menjadi:
Skor
2
1
244 Lampiran 2G
1 Untuk dapat menyelesaikan persamaan di atas, maka terlebih dahulu dicari kecepatan pada pipa diameter kecil, v2 dengan menggunakan persamaan kontinuitas:
2
Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat.
2 Setelah diketahui v2, subtitusi ke persamaan Bernoulli
2
245 Lampiran 2G
2.
Air mengalir melewati venturimeter seperti pada gambar. Luas penampang A1 dan A2 masing-masing 5 cm2 dan 4 cm2. Apabila beda tinggi air pada tabung kecil sebesar 10 cm dan g = 10 m/s2, tentukan kecepatan air (v1) yang memasuki pipa venturimeter!
Tahap 4 (Meninjau Kembali) Melakukan pemeriksaan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? Skor Total Tahap 1 (Memahami Masalah) Menguraikan masalah dengan kata-kata sendiri dan menuliskannya dalam bentuk simbol, gambar atau diagram. Diketahui: Luas penampang pada titik 1, A1 = 5 cm2 Luas penampang pada titik 2, A2 = 4 cm2 Beda tinggi air pada tabung kecil, h = 10 cm Percepatan gravitasi, g = 10 m/s2 Ditanya : Kecepatan air yang masuk pada venturimeter, v1 = ?
10
2
1
Tahap 2 (Membuat Rencana) Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Soal ini dapat diselesaikan dengan persamaan menghitung kecepatan pada venturimeter:
Karena
maka: 2
246 Lampiran 2G
Pada pipa vertikal berlaku :
, sehingga:
2 Tahap 3 (Melaksanakan Rencana) Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. (
)
√
3
Tahap 4 (Memeriksa Kembali) Melakukan memeriksa kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? Skor Total Pedoman penilaian: 𝑺𝒌𝒐𝒓 𝑵𝒊𝒍𝒂𝒊
𝑺𝒌𝒐𝒓 𝑺𝒊𝒔𝒘𝒂 𝐱 𝟏𝟎𝟎 𝑱𝒖𝒎𝒍𝒂𝒉 𝑺𝒌𝒐𝒓
10
247 Lampiran 2H
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN KELAS KONTROL Satuan Pendidikan Mata Pelajaran Materi Pokok Sub Materi Pokok Kelas / Semester Waktu Pertemuan Ke-
: SMA N 7 Tangerang Selatan : Fisika : Fluida Dinamis : Persamaan Kontinuitas, Debit Fluida, dan Daya Generator : XI /II : 2 x 45 menit :1
I. Standar Kompetensi Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah. II. Kompetensi Dasar Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. III. Indikator Pencapaian 1. Menjelaskan pengertian dan karakteristik fluida dinamis. 2. Mengimplementasikan persamaan kontinuitas, debit fluida, dan daya generator. 3. Menganalisis persamaan kontinuitas, debit fluida, dan daya generator dalam kehidupan sehari-hari. IV. Tujuan Pembelajaran 1. Melalui metode diskusi berbantu LKS, siswa dapat menjelaskan pengertian dan karakteristik fluida dinamis. 2. Melalui metode diskusi berbantu LKS, siswa dapat menerapkan persamaan kontinuitas, debit fluida, dan daya generator.
248 Lampiran 2H
3. Melalui metode diskusi berbantu LKS, siswa dapat menganalisis persamaan kontinuitas, debit fluida, dan daya generator dalam kehidupan sehari-hari. V. Materi Pembelajaran Fluida Dinamis Fluida dikatakan dinamis jika fluida itu bergerak secara terus-menerus terhadap sekitarnya. Persamaan Kontinuitas Persamaan kontinuitas menyatakan bahwa pada fluida tak kompresibel dan tunak, kecepatan aliran fluida berbanding terbalik dengan luas penampangnya. Pada pipa yang luas penampangnya kecil, maka alirannya besar. Debit Fluida Debit yaitu banyaknya fluida yang mengalir melalui suatu penampang tiap satuan waktu, dirumuskan:
Daya Generator Daya listrik rata-rata yang dibangkitkan generator, P, dapat dinyatakan oleh:
VI. Metode Pembelajaran 1. Diskusi kelompok 2. Tanya jawab
249 Lampiran 2H
VII. Kegiatan Pembelajaran Kegiatan Pembelajaran Tahapan Pembelajran 1. Apersepsi A. Pendahuluan (10 menit)
2. Motivasi
1. Eksplorasi B. Inti (60 menit)
2. Elaborasi
Guru
Siswa
Bertanya tentang bagaimana cara menyiram tanaman. 1. Memberikan pertanyaan tentang kenapa selang yang ditutup akan lebih kencang aliran airnya?. 2. Menyampaikan tujuan pembelajaran. 1. Guru meminta siswa untuk mengeluarkan LKS penerbit dan kemudian meminta untuk membaca materi yang akan dipelajari. 2. Guru melakukan tanya jawab dengan siswa terkait dengan konsep fluida dinamis yang telah mereka baca sebelumnya.
Menjawab pertanyaan yang diberikan guru. 1. Saling berinteraksi dan melakukan tanya jawab dengan guru. 2. Menyimak apa yang guru sampaikan. 1. Siswa mengeluarkan LKS kemudian membacanya.
1. Guru membimbing siswa mendiskusikan materi yang sedang dipelajari sesuai dengan
1. Siswa berdiskusi bersama teman kelompoknya untuk merumuskan langkah-langkah pemecahan
2. Siswa menjawab pertanyaan guru.
Nilai Karakter yang Dikembangkan Berani berpendapat, dan berpikir logis. Berpikir loigis, kritis, kreatif dan inovatif, bertanggung jawab dan percaya diri. Tanggung jawab, demokratis, kerjasama, jujur, menghargai keberagaman, berpikir loigis, kritis, kreatif dan inovatif, menumbuhkan rasa ingin tahu, dan cinta ilmu.
250 Lampiran 2H
3. Konfirmasi
1. Penarikan Kesimpulan C. Penutup (20 menit)
2. Evaluasi 3. Tindak Lanjut
kelompok yang telah dibuat sebelumnya. 2. Guru membimbing siswa untuk mengerjakan soal. 1. Guru meminta siswa untuk mempresentasikan hasil diskusi. 2. Membahas soal bersama siswa dan menjelaskan materi yang belum siswa pahami. Membimbing siswa untuk menarik kesimpulan tentang hasil belajar yang telah dilakukan. Guru memberikan soal evaluasi yang dikerjakan secara individu. Memberikan tugas untuk dipelajari dan dikerjakan di rumah
masalah yang tepat. 2. Siswa mengerjakan soal yang diberikan guru. 1. Siswa mempresentasikan hasil diskusi. 2. Siswa memperhatikan penjelasan guru. Menyimpulkan hasil pembelajaran.
Komunikatif, berpikir logis, kritis, kreatif dan inovatif Siswa mengerjakan soal secara Percaya diri, jujur, individu. dan tnggung jawab. Mengikuti apa yang ditugaskan oleh Tanggung jawab dan guru disiplin.
VIII. Sumber Belajar dan Media Pembelajaran A. Sumber Belajar 1. Referensi Bacaaan Kanginan, Marthen. 2010. Fisika SMAJilid 2B. Jakarta: Erlangga. Kanginan, Marthen. 2010. Seribu Pena Fisika untuk SMA/MA kelas XI. Jakarta: Erlangga. Young. 2002. Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid I (Terjemahan). Jakarta: Erlangga. http://www.e-dukasi.net/
251 Lampiran 2H
B. Media Pembelajaran LKS penerbit IX. Penilaian Hasil Belajar Tes uraian tertulis (terlampir) Mengetahui Guru Mata Pelajaran
Tangerang, April 2014 Peneliti
(……………………………….) NIP. ……………………………
(Tofik Hidayat) NIM. 1090 1630 0 023
252 Lampiran 2H
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN KELAS KONTROL Satuan Pendidikan Mata Pelajaran Materi Pokok Sub Materi Pokok Kelas / Semester Waktu Pertemuan Ke-
: SMA N 7 Tangerang Selatan : Fisika : Fluida Dinamis : Persamaan Bernoulli, Teorema Torricelli, dan Viskositas : XI /II : 2 x 45 menit :2
I. Standar Kompetensi Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah. II. Kompetensi Dasar Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. III. Indikator Pencapaian 1. Menerapkan persamaan Bernoulli dan teorema Torricelli dalam kehidupan sehari-hari. 2. Memformulasikan persamaan Bernoulli dan teorema Torricelli dalam kehidupan sehari-hari. 3. Menganalisis persamaan Bernoulli dan teorema Torricelli dalam kehidupan sehari-hari. IV. Tujuan Pembelajaran 1. Melalui metode diskusi berbantu LKS, siswa dapat menerapkan persamaan Bernoulli dan teorema Torricelli dalam kehidupan sehari-hari.
253 Lampiran 2H
2. Melalui metode diskusi berbantu LKS, siswa dapat memformulasikan persamaan Bernoulli dan teorema Torricelli dalam kehidupan sehari-hari. 3. Melalui metode diskusi berbantu LKS, siswa dapat menganalisis persamaan Bernoulli dan teorema Torricelli dalam kehidupan sehari-hari. V. Materi Pembelajaran Persamaan Bernoulli Persamaan Bernoulli dapat disimpulkan sebagai berikut: “Pada pipa mendatar (horizontal), tekanan fluida paling besar adalah pada bagian yang kelajuan alirnya paling kecil, sementara tekanan paling kecil adalah pada bagian yang kelajuan alirnya paling besar.” Secara matematis dapat ditulis:
Dengan p1 adalah tekanan fluida di titik 1 (Pa), adalah massa jenis fluida (kg/m3), g adalah percepatan gravitasi (m/s2), h1 adalah ketinggian fluida di titik 1, v1 adalah kecepatan fluida di titik 1, p2 tekanan fluida di titik 2 (Pa), h2 ketinggian fluida di titik 2, v2 adalah kecepatan fluida di titik 2 (m/s). Teorema Torricelli Teorema Torricelli menyatakan bahwa: “ Jika suatu wadah yang ujung atasnya terbuka ke atmosfer diisi fluida dan terdapat lubang kebocoran pada kedalaman di bawah permukaan fluida dalam wadah, kelajuan fluida menyembur keluar dari lubang akan sama dengan kelajuan yang diperoleh oleh suatu benda yang jatuh bebas dari ketinggian .” Secara matematis teorema Torricelli dapat ditulis dalam bentuk persamaan berikut: √ Dengan v kecepatan fluida (m/s), g percepatan gravitasi (m/s2), dan h kedalaman fluida yang bocor di atas permukaan (m). Jarak horizontal terjauh yang dapat dicapai zat cair diukur dari kaki tangki dapat dinyatakan: √
254 Lampiran 2H
Dengan R jarak terjauh fluida dari kaki tangki (m), H ketinggian permukaan fluida di atas tanah (m), dan h ketinggian permukaan fluida dari titik tangki yang bocor (m). VI. Metode Pembelajaran 1. Diskusi kelompok 2. Tanya jawab VII. Kegiatan Pembelajaran Kegiatan Pembelajaran Tahapan Pembelajran
1. Apersepsi A. Pendahuluan (10 menit) 2. Motivasi
Guru Memfokuskan siswa dengan memberikan pertanyaan, lebih cepat mana laju aliran air dari tangki yang tinggi atau yang rendah. 1. Memberikan pertanyaan tentang bagaimana prinsip persamaan Bernoulli? 2. Menyampaikan tujuan pembelajaran.
Menjawab pertanyaan yang diberikan guru.
Nilai Karakter yang Dikembangkan Berani berpendapat, dan berpikir logis.
1. Saling berinteraksi dan melakukan tanya jawab dengan guru. 2. Menyimak apa yang guru sampaikan.
Berpikir loigis, kritis, kreatif dan inovatif, bertanggung jawab dan percaya diri.
Siswa
255 Lampiran 2H
1. Eksplorasi
B. Inti (60 menit) 2. Elaborasi
3. Konfirmasi
C. Penutup (20 menit)
1. Penarikan Kesimpulan
1. Guru meminta siswa untuk mengeluarkan LKS penerbit dan kemudian meminta untuk membaca materi yang akan dipelajari. 2. Guru melakukan tanya jawab dengan siswa terkait dengan konsep fluida dinamis yang telah mereka baca sebelumnya.
1. Siswa mengeluarkan LKS kemudian membacanya.
1. Guru membimbing siswa mendiskusikan materi yang sedang dipelajari sesuai dengan kelompok yang telah dibuat sebelumnya. 2. Guru membimbing siswa untuk mengerjakan soal. 1. Guru meminta siswa untuk mempresentasikan hasil diskusi. 2. Membahas soal bersama siswa dan menjelaskan materi yang belum siswa pahami. Membimbing siswa untuk menarik kesimpulan tentang hasil belajar yang
1. Siswa berdiskusi bersama teman kelompoknya untuk merumuskan langkah-langkah pemecahan masalah yang tepat.
2. Siswa menjawab pertanyaan guru.
2. Siswa mengerjakan soal yang diberikan guru. 1. Siswa mempresentasikan hasil diskusi. 2. Siswa memperhatikan penjelasan guru. Menyimpulkan hasil pembelajaran.
Tanggung jawab, demokratis, kerjasama, jujur, menghargai keberagaman, berpikir loigis, kritis, kreatif dan inovatif, menumbuhkan rasa ingin tahu, dan cinta ilmu.
Komunikatif, berpikir logis, kritis,
256 Lampiran 2H
2. Evaluasi 3. Tindak Lanjut
telah dilakukan. Guru memberikan soal evaluasi yang dikerjakan secara individu. Memberikan tugas untuk dipelajari dan dikerjakan di rumah
kreatif dan inovatif Siswa mengerjakan soal secara Percaya diri, jujur, individu. dan tnggung jawab. Mengikuti apa yang ditugaskan oleh Tanggung jawab dan guru disiplin.
VIII. Sumber Belajar dan Media Pembelajaran A. Sumber Belajar 1. Referensi Bacaaan Kanginan, Marthen. 2010. Fisika SMAJilid 2B. Jakarta: Erlangga. Kanginan, Marthen. 2010. Seribu Pena Fisika untuk SMA/MA kelas XI. Jakarta: Erlangga. Young. 2002. Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid I (Terjemahan). Jakarta: Erlangga. http://www.e-dukasi.net/ B. Media Pembelajaran LKS penerbit
257 Lampiran 2H
IX. Penilaian Hasil Belajar Tes uraian tertulis (terlampir)
Tangerang, April 2014 Mengetahui
Peneliti
Guru Mata Pelajaran
(……………………………….)
(Tofik Hidayat)
NIP. ……………………………
NIM. 1090 1630 0 023
258 Lampiran 2H
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN KELAS KONTROL Satuan Pendidikan Mata Pelajaran Materi Pokok Sub Materi Pokok Kelas / Semester Waktu Pertemuan Ke-
: SMA N 7 Tangerang Selatan : Fisika : Fluida Dinamis : Aplikasi Persamaan Bernoulli dan Alat Ukur Kelajuan Fluida : XI /II : 2 x 45 menit :3
I. Standar Kompetensi Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah. II. Kompetensi Dasar Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. III. Indikator Pencapaian 1. Menerapkan aplikasi persamaan Bernoulli pada alat penyemprot, karburator, dan gaya angkat pesawat serta alat ukur kelajuan fluida dalam kehidupan sehari-hari. 2. Menganalisis aplikasi persamaan Bernoulli pada alat penyemprot, karburator, dan gaya angkat pesawat serta alat ukur kelajuan fluida dalam kehidupan sehari-hari.
259 Lampiran 2H
IV. Tujuan Pembelajaran 1. Melalui metode diskusi berbantu LKS, siswa dapat menerapkan aplikasi persamaan Bernoulli pada alat penyemprot, karburator, dan gaya angkat pesawat serta alat ukur kelajuan fluida dalam kehidupan sehari-hari. 2. Melalui metode diskusi berbantu LKS, siswa dapat menganalisis aplikasi persamaan Bernoulli pada alat penyemprot, karburator, dan gaya angkat pesawat serta alat ukur kelajuan fluida dalam kehidupan sehari-hari. V. Materi Pembelajaran 1. Aplikasi Persamaan Bernoulli Alat Penyemprot Prinsip persamaan Bernoulli dapat digunakan dalam berbagai alat penyemprot. Apabila kita menekan batang penghisap, udara dipaksa keluar dari tabung pompa melalui lubang pada ujung pompa. Cairan akan keluar berupa semburan kabut yang halus. Karburator Karburator merupakan alat yang digunakan untuk menghasilkan bahan bakar dengan udara. Campuran tersebut diperlukan untuk pembakaran pada silinder mesin. Gaya Angkat Pesawat Pesawat terbang dapat terangkat berkat gabungan tenaga dari mesin serta daya angkat dari sayapnya. Desain sayap pesawat yang berbentuk aerofil menyebabkan kelajuan udara di atas sayap v2 lebih besar daripada di bawah sayap v1, ini menghasilkan gaya angkat yang besarnya:
Dengan
adalah massa jenis udara di sekitar pesawat dan A adalah luas total sayap pesawat.
260 Lampiran 2H
2. Alat Ukur Kelajuan Fluida Venturimeter Venturimeter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur kelajuan alir suatu cairan. Untuk venturimeter tanpa manometer, dengan titik 1 adalah bagian yang lebar dan titik 2 adalah bagian yang sempit, h adalah selisih ketinggian cairan dalam tabung 1 dan 2 berlaku persamaan:
Untuk venturimeter dengan manometer di mana cairan manometer umumnya umumnya raksa dengan massa jenis , berlaku ketiga persamaan di atas tetapi khusus pada persamaan ketiga diganti dengan . Tabung Pitot Tabung pitot adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur kelajuan aliran gas. Jika massa jenis cairan dalam tabung , beda kedua kaki adalah h, massa jenis gas , dan kelajuan alir gas v maka berlaku
√ VI. Model Pembelajaran 1. Diskusi kelompok 2. Tanya jawab
261 Lampiran 2H
VII. Kegiatan Pembelajaran Kegiatan Pembelajaran Tahapan Pembelajran
1. Apersepsi A. Pendahuluan (10 menit) 2. Motivasi
B. Inti (60 menit)
1. Eksplorasi
2. Elaborasi
Guru
Siswa
Memfokuskan siswa dengan menyuruh siswa untuk meniup sehelai dan mengomentarinya. 1. Memberikan pertanyaan tentang kenapa tendangan Lionel Messi bisa melengkung?. 2. Menyampaikan tujuan pembelajaran. 1. Guru meminta siswa untuk mengeluarkan LKS penerbit dan kemudian meminta untuk membaca materi yang akan dipelajari. 2. Guru melakukan tanya jawab dengan siswa terkait dengan konsep fluida dinamis yang telah mereka baca sebelumnya.
Mengikuti apa yang diperintahkan guru.
1. Guru membimbing siswa mendiskusikan materi yang
1. Siswa berdiskusi bersama teman kelompoknya untuk merumuskan
1. Saling berinteraksi dan melakukan tanya jawab dengan guru. 2. Menyimak apa yang guru sampaikan. 1. Siswa mengeluarkan LKS kemudian membacanya.
2. Siswa menjawab pertanyaan guru.
Nilai Karakter yang Dikembangkan Berani berpendapat, dan berpikir logis. Berpikir loigis, kritis, kreatif dan inovatif, bertanggung jawab dan percaya diri. Tanggung jawab, demokratis, kerjasama, jujur, menghargai keberagaman, berpikir loigis, kritis, kreatif dan inovatif, menumbuhkan rasa ingin tahu, dan cinta ilmu.
262 Lampiran 2H
3. Konfirmasi
1. Penarikan Kesimpulan C. Penutup (20 menit)
2. Evaluasi 3. Tindak Lanjut
sedang dipelajari sesuai dengan kelompok yang telah dibuat sebelumnya. 2. Guru membimbing siswa untuk mengerjakan soal. 1. Guru meminta siswa untuk mempresentasikan hasil diskusi. 2. Membahas soal bersama siswa dan menjelaskan materi yang belum siswa pahami. Membimbing siswa untuk menarik kesimpulan tentang hasil belajar yang telah dilakukan. Guru memberikan soal evaluasi yang dikerjakan secara individu. Memberikan tugas untuk dipelajari dan dikerjakan di rumah
langkah-langkah pemecahan masalah yang tepat. 2. Siswa mengerjakan soal yang diberikan guru. 1. Siswa mempresentasikan hasil diskusi. 2. Siswa memperhatikan penjelasan guru. Menyimpulkan hasil pembelajaran.
Komunikatif, berpikir logis, kritis, kreatif dan inovatif Siswa mengerjakan soal secara Percaya diri, jujur, individu. dan tnggung jawab. Mengikuti apa yang ditugaskan oleh Tanggung jawab dan guru disiplin.
263 Lampiran 2H
VIII. Sumber Belajar dan Media Pembelajaran A. Sumber Belajar 1. Referensi Bacaaan Kanginan, Marthen. 2010. Fisika SMAJilid 2B. Jakarta: Erlangga. Young. 2002. Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid I (Terjemahan). Jakarta: Erlangga. http://www.e-dukasi.net/ B. Media Pembelajaran LKS penerbit IX. Penilaian Hasil Belajar Tes uraian tertulis (terlampir) Tangerang, April 2014 Mengetahui
Peneliti
Guru Mata Pelajaran
(……………………………….)
(Tofik Hidayat)
NIP. ……………………………
NIM. 1090 1630 0 023
264 Lampiran 2I
Lembar Observasi Aktivitas Siswa dalam Pembelajaran Fisika Menggunakan LKS Berbasis Problem Solving Nama Sekolah
: SMA Negeri 7 Tangerang Selatan
Kelas/Program/Semester
: ………………………………………………………
Hari/Tanggal
: ………………………………………………………
Petunkuk Pengisian. Berilah tanda centang () pada kolom penilaian sesuai dengan aktivitas siswa yang dilakukan!. No.
Tahapan Proses
Aktivitas Siswa
1.
Tahap 1 (Memahami Masalah)
Siswa memahami masalah dari setiap pertanyaan yang diberikan. Siswa menuliskan masalah dalam bentuk simbol, diagram, atau grafik serta mengaitkan masalah tersebut
Skala Penilaian 1 2 3 4 5 1 2
Rubrik Penilaian 0 – 30 % siswa memahami masalah 31 – 50 % siswa memahami masalah 51 – 70 % siswa memahami masalah 71 – 90 % siswa memahami masalah > 90 % siswa memahami masalah 0 – 30 % siswa menuliskan masalah dalam bentuk simbol atau diagram 31 – 50 % siswa menuliskan masalah dalam bentuk simbol atau diagram
1
Penilaian Kelompok 2 3 4 5 6 7
8
265 Lampiran 2I
dengan konsep fisika.
3 4 5
2. 1
Tahap 2 (Membuat Rencan Pemecahan Masalah)
Siswa menghubungkan data dengan apa yang ditanyakan kemudian menuliskan rumus atau teorema yang sesuai dengan masalah dari setiap pertanyaan yang diberikan.
2
3
4
5 Siswa menyusun strategi pemecahan masalah dari setiap pertanyaan yang
1 2
51 – 70 % siswa menuliskan masalah dalam bentuk simbol atau diagram 71 – 90 % siswa menuliskan masalah dalam bentuk simbol atau diagram > 90 % siswa menuliskan masalah. dalam bentuk simbol atau diagram 0 – 30 % siswa menghubungkan data dengan apa yang ditanyakan kemudian menuliskan rumus terkait 31 – 50 % siswa menghubungkan data dengan apa yang ditanyakan kemudian menuliskan rumus terkait 51 – 70 % siswa menghubungkan data dengan apa yang ditanyakan kemudian menuliskan rumus terkait 71 – 90 % siswa menghubungkan data dengan apa yang ditanyakan kemudian menuliskan rumus terkait > 90 % siswa menghubungkan data dengan apa yang ditanyakan kemudian menuliskan rumus terkait 0 – 30 % siswa menyusun strategi pemecahan masalah 31 – 50 % siswa menyusun strategi
266 Lampiran 2I
diberikan. 3 4 5 3.
1 Siswa membentuk sistematika penulisan persamaan dan data yang lebih baku.
2 3 4
Tahap 3 (Melaksanakan Pemecahan Masalah)
5 1 Siswa menjalankan rencana pemecahan masalah yang telah dibuat kemudian menghitung secara teliti dan hati-hati.
2 3 4
pemecahan masalah 51 – 70 % siswa menyusun strategi pemecahan masalah 71 – 90 % siswa menyusun strategi pemecahan masalah > 90 % siswa menyusun strategi pemecahan masalah 0 – 30 % siswa membentuk sistematika penulisan persamaan dan data lebih baku 31 – 50% siswa membentuk sistematika penulisan persamaan dan data lebih baku 51 – 70% siswa membentuk sistematika penulisan persamaan dan data lebih baku 71 – 90% siswa membentuk sistematika penulisan persamaan dan data lebih baku > 90 % siswa membentuk sistematika 0 – 30 % siswa menjalankan rencana yang telah dibuat 31 – 50 % siswa menjalankan rencana yang telah dibuat 51 – 70 % siswa menjalankan rencana yang telah dibuat 71 – 90 % siswa menjalankan rencana yang telah dibuat
267 Lampiran 2I
5 4. 1
2 Tahap 4 (Memeriksa Kembali)
Siswa mempresentasikan jawaban dan mengecek kebenaran jawaban tersebut.
3
4
5
> 90 % siswa menjalankan rencana yang telah dibuat 0 – 30 % perwakilan kelompok mengecek jawaban dengan mempresentasikannya dengan benar 31 – 50 % perwakilan kelompok mengecek jawaban dengan mempresentasikannya dengan benar 51 – 70 % perwakilan kelompok mengecek jawaban dengan mempresentasikannya dengan benar 71 – 90 % perwakilan kelompok mengecek jawaban dengan mempresentasikannya dengan benar > 90 % perwakilan kelompok mengecek jawaban dengan mempresentasikannya dengan benar
Observer
( ….……………………… )
268 Lampiran 2J Kisi-kisi Angket Respon Siswa Terhadap Penggunaan LKS berbasis Poroblem Solving Polya dalam Pembelajaran Fluida Dinamis
No
1 2 3 4
Indikator Minat siswa terhadap pembelajaran fisika sebelum menggunakan LKS Desain LKS berbasis Problem Solving Polya Isi LKS berbasis Problem Solving Polya Pembelajaran fisika dengan menggunakan LKS berbasis Problem Solving Polya Jumlah
Butir Butir Pernyataan Pertanyaan Positif (+) Negatif (-)
Jumlah
1,2
3,4,5
5
6,8,10
7,9
5
12,14
11,13,15
5
16,18,20
17,19
5
10
10
20
269 Lampiran 2J
ANGKET RESPON SISWA TERHADAP LKS BERBASIS PROBLEM SOLVING POLYA PADA KONSEP FLUIDA DINAMIS Nama : _____________________ Kelas : _____________________ Petunjuk pengisian 1. Pada angket ini terdapat 20 butir pernyataan. Pertimbangkan baik-baik setiap butir pernyataan dalam kaitannya dengan materi pembelajaran menggunakan LKS berbasis Problem Solving Polya. 2. Tentukan pilihan anda atas pernyataan yang telah tersedia dengan memberikan checklist (√) pada lembar angket. Jawaban yang diberikan harus sesuai dengan pendapat anda. 3. Angket ini tidak berpengaruh pada nilai, sehingga mohon bantuannya untuk mengisi dengan benar. Keterangan Pilihan Jawaban: STS : Sangat tidak setuju S : Setuju TS : Tidak setuju SS : Sangat Setuju C : Cukup No.
Pernyataan
1
Fisika adalah mata pelajaran yang menyenangkan. Konsep-konsep yang dipelajari dalam fisika sangat penting karena berkaitan dengan kehidupan sehari-hari. Konsep fisika cenderung bersifat matematis sehingga saya kesulitan dalam memahami mata pelajaran fisika. Konsep fisika tidak memerlukan kemampuan analisis. Sumber belajar yang saya gunakan selama ini tidak membantu dalam memahami konsep fisika. Desain LKS berbasis problem solving Polya yang digunakan menarik. Petunjuk penggunaan LKS berbasis problem solving Polya disajikan secara jelas dan mudah dipahami. Materi, contoh soal, dan soal latihan dalam LKS berbasis problem solving Polya disajikan secara logis dan sistematis. Saya merasa kesulitan membaca dan memahami katakata dalam LKS secara keseluruhan. LKS tidak mempunyai cukup ruang untuk menulis uraian jawaban dari pertanyaan.
2 3 4 5 6 7 8 9 10
SS
Pilihan Jawaban S C TS STS
270 Lampiran 2J
11 12 13 14 15 16
17
18
19
20
LKS berbasis problem Solving Polya sudah sesuai dengan Standar Kompetensi (SK) dan Kompetensi Dasar (KD) yang diajarkan Belajar dengan menggunakan LKS berbasis problem Solving Polya membuat saya tertarik untuk belajar fisika. Belajar dengan menggunakan LKS berbasis Problem Solving Polya membuat konsep fisika mudah dipahami. Soal-soal yang disajikan di LKS berbasis problem Solving Polya tidak melatih kemampuan menganalisis. LKS berbasis Problem Solving Polya, tidak baik digunakan pada mata pelajaran fluida dinamis. Penggunaan LKS berbasis problem Solving Polya pada konsep fluida dinamis membuat saya lebih memahami materi fisika. Pembelajaran fluida dinamis dengan menggunakan LKS berbasis problem Solving Polya meningkatkan kemampuan saya dalam menganalisis. Pembelajaran fluida dinamis dengan menggunakan LKS berbasis problem Solving Polya tidak berpengaruh terhadap kemampuan memahami masalah. Pembelajaran fluida dinamis dengan menggunakan LKS berbasis problem Solving Polya tidak berpengaruh terhadap kemampuan merencanakan solusi penyelesaian masalah. Pembelajaran fluida dinamis dengan menggunakan LKS berbasis problem Solving Polya tidak berpengaruh terhadap kemampuan pemecahan masalah.
Responden
(___________________________)
271 Lampiran 3A
HASIL POSTTEST KELAS EKSPERIMEN
Perolehan nilai terendah hingga nilai tertinggi berdasarkan hasil posttest yang didapat dari kelas eksperimen adalah sebagai berikut:
46 60 64 67 73
50 61 64 69 73
50 63 64 71 74
51 63 66 71 74
59 63 66 73 81
59 64 66 73 84
Untuk membuat tabel distribusi frekuensi dibutuhkan beberapa nilai, yaitu: 1. Banyak data (N)
: 30
2. Nilai maksimal (Xmaks)
: 84
3. Nilai minimal (Xmin)
: 46
4. Jangkauan (J)
: Xmaks- Xmin = 84 - 46 = 38
5. Banyak Kelas (k)
: k = 1 + 3,3 log n k = 1+ 3,3 log 30 = 5,87
6. Interval Kelas (I)
6
:
Tabel Distribusi Frekuensi Kelas Eksperimen Interval
Frekuensi (fi)
46 – 52 53 – 59 60 – 66 67 – 73 74 – 80 81 – 87 Jumlah
4 2 12 8 2 2 30
FK
Batas Bawah Kelas
Batas Atas Kelas
Titik Tengah (xi)
4 6 18 26 28 30
45,5 52,5 59,5 66,5 73,5 80,5
52,5 59,5 66,5 73,5 80,5 87,5
49 56 63 70 77 84
xi2
fi . xi
fi . xi2
2401 3136 3969 4900 5929 7056 27391
196 112 756 560 154 168 1946
9604 6272 47628 39200 11858 14112 128674
272 Lampiran 3A
Berdasarkan tabel distribusi frekuensi tersebut, maka dapat ditentukan beberapa nilai, yaitu: 1. Rata-rata ( ̅ ) ̅
∑ ∑
2. Median (Me): ∑
(
)
Dimana
∑
: median : tepi bawah kelas median : banyak nilai pengamatan : frekuensi kumulatif sebelum kelas median : frekuensi kelas median : interval kelas
= 59,5 = 30 =6 = 12 =7
Maka ∑
(
(
(
)
)
)
3. Modus (Mo): (
)
Dimana : modus : tepi bawah kelas modus : selisih frekuensi kelas modus dengan kelas sebelumnya : selisih frekuensi kelas modus dengan kelas setelahnya
= 59,5 = 10 =4
273 Lampiran 3A
: interval kelas
=7
Maka (
) (
)
4. Standar Deviasi √
√
√
√ √
∑
(∑ )
( (
) (
)
( )
)
274 Lampiran 3B
HASIL POSTTEST KELAS KONTROL
Perolehan nilai terendah hingga nilai tertinggi berdasarkan hasil posttest yang didapat dari kelas kontrol adalah sebagai berikut:
36 47 51 53 57
36 47 51 54 60
39 50 51 54 60
39 50 51 54 64
39 50 53 56 73
46 50 53 57 83
Untuk membuat tabel distribusi frekuensi dibutuhkan beberapa nilai, yaitu: 1. Banyak data (N)
: 30
2. Nilai maksimal (Xmaks)
: 83
3. Nilai minimal (Xmin)
: 36
4. Jangkauan (J)
: Xmaks- Xmin = 83 - 36 = 47
5. Banyak Kelas (k)
: k = 1 + 3,3 log n k = 1+ 3,3 log 30 = 5,87
6. Interval Kelas (I)
6
:
Tabel Distribusi Frekuensi Kelas Kontrol Interval
Frekuensi (fi)
36 – 43 44 – 51 52 – 59 60 – 67 68 – 75 76 – 83 Jumlah
5 11 9 3 1 1 30
FK
Batas Bawah Kelas
Batas Atas Kelas
Titik Tengah (xi)
5 16 25 28 29 30
35,5 43,5 51,5 59,5 67,5 75,5
43,5 51,5 59,5 67,5 75,5 83,5
39,5 47,5 55,5 63,5 71,5 79,5
xi2
fi . xi
1560,25 197,50 2256,25 522,50 3080,25 499,50 4032,25 190,50 5112,25 71,50 6320,25 79,50 22361,50 1561,00
fi . xi2 7801,25 24818,75 27722,25 12096,75 5112,25 6320,25 83871,50
275 Lampiran 3B
Berdasarkan tabel distribusi frekuensi tersebut, maka dapat ditentukan beberapa nilai, yaitu: 1. Rata-rata ( ̅ ) ̅
∑ ∑
2. Median (Me): ∑
(
)
Dimana
∑
: median : tepi bawah kelas median : banyak nilai pengamatan : frekuensi kumulatif sebelum kelas median : frekuensi kelas median : interval kelas
= 43,5 = 30 =5 = 11 =8
Maka ∑
(
(
(
)
)
)
3. Modus (Mo): (
)
Dimana : modus : tepi bawah kelas modus
= 43,5
276 Lampiran 3B
: selisih frekuensi kelas modus dengan kelas sebelumnya : selisih frekuensi kelas modus dengan kelas setelahnya : interval kelas Maka (
) (
)
4. Standar Deviasi √
√
√
√ √
∑
∑
=6 =2 =8
277 Lampiran 3C
UJI NORMALITAS HASIL POSTTEST
Uji normalitas menggunakan uji kai kuadrat dengan rumus sebagai berikut: ∑
(
)
Keterangan : = nilai tes kai kuadrat = frekuensi yang diobservasi = frekuensi yang diharapkan Kriteria pengujian nilai kai kuadrat adalah sebagai berikut: 1) Jika
, data berdistribusi normal.
2) Jika
, data berdistribusi tidak normal.
A. Kelompok Kontrol Tabel Hasil Uji Normalitas Posttest Kelas Kontrol Interval
(fi)
Titik Tengah (xi)
xi2
36 – 43 44 – 51 52 – 59 60 – 67 68 – 75 76 – 83
5 11 9 3 1 1
39,5 47,5 55,5 63,5 71,5 79,5
1560,25 2256,25 3080,25 4032,25 5112,25 6320,25
197,5 7801,25 522,5 24818,75 499,5 27722,25 190,5 12096,75 71,5 5112,25 79,5 6320,25
Jumlah
30
22361,5
1561
fi . x i
fi . xi2
Batas Kelas
Z Batas Kelas
Luas Z Tiap Kelas
ft
f0
(f0 - ft)2
X2 hitung
35,5 43,5 51,5 59,5 67,5 75,5 83,5
-1,730 -0,893 -0,056 0,781 1,619 2,456 3,293
0,1449 0,2894 0,3062 0,1651 0,0457 0,0064
4,347 8,682 9,186 4,953 1,371 0,192
5 11 9 3 1 1
0,426 5,373 0,035 3,814 0,138 0,653
0,098 0,619 0,004 0,770 0,100 3,400
83871,5
30
Langkah-langkah penentuan nilai pada kolom tabel bantu tersebut adalah sebagai berikut: 1. Membuat tabel distribusi frekuensi 2. Menentukan Z batas kelas dengan rumus: ̅
4,992
278 Lampiran 3C
Dimana ̅
: nilai rata-rata : nilai standar deviasi
3. Menentukan luas Z tabel Z Batas Kelas Luas Tiap Kelas
-1,730
-0,893
-0,056
0,781
1,619
2,456
3,293
0,4582
0,3133
0,0239
0,2823
0,4474
0,4931
0,4995
4. Menghitung nilai frekuensi yang diharapkan ( ) dengan menggunakan rumus : ∑
5. Mencari kai kuadrat hitung (
hitung) ∑
(
6. Menentukan jumlah kai kuadrat hitung (
) hitung) dengan menjumlahkan nilai
kai kuadrat tiap-tiap kelas.
7. Menguji hipotesis normalitas Nilai
tabel dengan derajat kebebasan
pada taraf signifikansi
adalah 12,59. Menguji normalitas data dengan cara membandingkan nilai hitung dengan
tabel. Didapatkan bahwa
maka artinya data terdistribusi normal.
hitung <
tabel; 4,99 < 12,59,
279 Lampiran 3C
B. Kelompok Eksperimen Tabel Hasil Uji Normalitas Posttest Kelas Eksperimen Interval
(fi)
Titik Tengah (xi)
xi2
fi . x i
fi . xi2
Batas Kelas
Z Batas Kelas
Luas Z Tiap Kelas
46 – 52 53 – 59 60 – 66 67 – 73 74 – 80 81 – 87
4 2 12 8 2 2
49 56 63 70 77 84
2401 3136 3969 4900 5929 7056
196 112 756 560 154 168
9604 6272 47628 39200 11858 14112
45,5 52,5 59,5 66,5 73,5 80,5 87,5
-2,110 -1,347 -0,585 0,178 0,941 1,703 2,466
0,0711 0,1891 0,2938 0,2550 0,1290 0,0378
Jumlah
30
27391
1946
128674
f0
(f0 - ft)2
X2 hitung
2,133 4 5,673 2 8,814 12 7,650 8 3,870 2 1,134 2
3,486 13,491 10,151 0,123 3,497 0,750
1,634 2,378 1,152 0,016 0,904 0,661
ft
30
6,745
Langkah-langkah penentuan nilai pada kolom tabel bantu tersebut adalah sebagai berikut: 1. Membuat tabel distribusi frekuensi 2. Menentukan Z batas kelas dengan rumus: ̅ Dimana ̅
: nilai rata-rata : nilai standar deviasi
3. Menentukan luas Z tabel Z Batas Kelas Luas Tiap Kelas
-2,110
-1,347
-0,585
0,178
0,941
1,703
2,466
0,4826
0,4115
0,2224
0,0714
0,3264
0,4554
0,4932
4. Menghitung nilai frekuensi yang diharapkan ( ) dengan menggunakan rumus : ∑
5. Mencari kai kuadrat hitung (
hitung) ∑
(
)
280 Lampiran 3C
6. Menentukan jumlah chi-kuadrat hitung (
hitung) dengan menjumlahkan nilai
kai kuadrat tiap-tiap kelas.
7. Menguji hipotesis normalitas Nilai
tabel dengan derajat kebebasan
pada taraf signifikansi
adalah 11,07. Menguji normalitas data dengan cara membandingkan nilai hitung dengan
tabel. Didapatkan bahwa
maka artinya data terdistribusi normal.
hitung <
tabel; 6,745 < 11,07,
281 Lampiran 3D
UJI HOMOGENITAS HASIL POSTTEST
Uji homogenitas yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah uji F, yaitu:
Keterangan: F = koefisien F tes = varians pada kelompok yang mempunyai nilai besar = varians pada kelompok yang mempunyai nilai kecil
Sedangkan varians dapat dihitung dengan rumus : √
∑ (
(∑ )
)
Kriteria pengujian uji F adalah sebagai berikut: 1) Jika
, maka data dinyatakan homogen.
2) Jika
, maka data dinyatakan tidak homogen.
A. Tabel Bantu Uji F
Tabel Bantu Uji F Kelas Kontrol Interval
Frekuensi (fi)
Batas Kelas
Titik Tengah (xi)
36 – 43 44 – 51 52 – 59 60 – 67 68 – 75 76 – 83 Jumlah
5 11 9 3 1 1 30
35,5 43,5 51,5 59,5 67,5 75,5
39,5 47,5 55,5 63,5 71,5 79,5
xi2
fi . xi
fi . xi2
1560,25 2256,25 3080,25 4032,25 5112,25 6320,25 22361,5
197,5 522,5 499,5 190,5 71,5 79,5 1561
7801,25 24818,75 27722,25 12096,75 5112,25 6320,25 83871,5
282 Lampiran 3D
Tabel Bantu Uji F Kelas Eksperimen Interval
Titik Frekuensi Batas Tengah (fi) Kelas (xi)
46 – 52 53 – 59 60 – 66 67 – 73 74 – 80 81 – 87 Jumlah
4 2 12 8 2 2 30
45,5 52,5 59,5 66,5 73,5 80,5
49 56 63 70 77 84
B. Perhitungan Nilai Standar Deviasi 1. Kelas Kontrol
√
√
√
√ √
∑
(∑ )
( (
) (
)
( )
)
xi2
fi . xi
fi . xi2
2401 3136 3969 4900 5929 7056 27391
196 112 756 560 154 168 1946
9604 6272 47628 39200 11858 14112 128674
283 Lampiran 3D
1. Kelas Eksperimen
√
√
∑
(∑ )
( (
) (
)
( )
)
√
√ √
2.
Menentukan Nilai
dan Menguji Hipotesis Homogenitas
Berdasarkan nilai standar deviasi kedua data, maka nilai
( (
adalah
) )
Untuk menguji homogenitas, maka harus membandingkan nilai dengan
. Pada taraf signifikansi 5% terlihat bahwa nilai
adalah sebesar 1,84. Maka terlihat nilai pengujian uji F, dengan demikian data bersifat homogen.
(30;30)
. Berdasarkan kriteria
284 Lampiran 3E
UJI HIPOTESIS HASIL POSTTEST
Karena kedua data yang akan diuji terdistribusi normal dan homogen, maka rumus uji hipotesis yang akan digunakan adalah: ̅
̅ √
(
)
√
dimana
(
)
Keterangan : ̅ ̅
= rata-rata data kelompok 1 = rata-rata data kelompok 2 = varians gabungan kedua kelompok = varians kelompok 1 = varians kelompok 2 = jumlah anggota kelompok 1 = jumlah anggota kelompok 2
Kriteria pengujian uji t adalah sebagai berikut: 1) Jika
, maka
diterima dan
ditolak.
2) Jika
, maka
diterima dan
ditolak.
Langkah-langkah menentukan nilai 1.
Menentukan nilai-nilai yang diketahui. Berdasarkan hasil posttest diperoleh: ̅
64,87 ̅
52,03 (9,18) 2 (9,55)2
2.
adalah sebagai berikut:
84,27 91,20
Menentukan nilai standar deviasi gabungan ( ( √
)
( √
)
(
)
(
)
)
285 Lampiran 3E
√
√ dsg = √
9,37
3.
Menentukan nilai ̅
̅ √
√
4.
Menentukan nilai Derajat kebebasan untuk mencari
Pada taraf signifikansi 5% nilai
5.
untuk
adalah 2,002
Menguji Hipotesis Karena
6.
adalah
, maka
diterima dan
ditolak.
Memberikan Interpretasi Berdasarkan hasil uji hipotesis di atas, pada taraf kepercayaan 95%, dapat disimpulkan bahwa terdapat pengaruh penggunaan LKS berbasis Problem solving Polya terhadap kemampuan menganalisis siswa pada konsep fluida dinamis.
286
Lampiran 3F
Kemampuan Menganalisis Siswa Hasil Uji N-Gain Data Hasil Pretest dan Posttest Kelas Eksperimen dan Kontrol
No
Aspek Kemampuan Menganalisis
1
Membedakan
2
Mengorganisasi
3
Mengatribusikan
Rata-Rata
Kelas Eksperimen Rata-rata Rata-rata Skor N-Gain Skor Pretest Postest 3,30 4,90 0,34 2 2,43 4,00 0,44 4 2,60 5,80 0,59 7 0,46 Rata-rata 2,78 4,90 1,67 0,61 3 4,33 1,33 4,80 0,52 5 1,20 0,58 10 5,17 1,40 0,57 Rata-rata 4,77 3,93 0,07 1 4,07 1,67 0,49 6 4,77 1,03 0,54 8 3,70 0,57 0,68 9 4,27 1,80 0,44 Rata-rata 4,20 1,98 4,59 0,52 Butir Soal
Kriteria Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang Rendah Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang
Kontrol Rata-rata Rata-rata N-Gain Skor Skor Pretest Postest 0,05 3,83 4,04 0,48 3,23 4,56 0,75 1,13 6,30 0,43 2,73 4,97 0,28 2,80 3,70 0,16 1,27 2,33 0,24 0,90 2,63 0,23 1,66 2,89 0,35 3,57 4,41 0,06 2,07 2,41 0,32 0,73 2,41 0,63 0,77 4,07 0,34 1,79 3,33 2,06 3,73 0,33
Kriteria Rendah Sedang Tinggi Sedang Rendah Rendah Rendah Rendah Sedang Rendah Sedang Sedang Sedang Sedang
287
Lampiran 3G
Hasil Uji N-Gain Kemampuan Menganalisis Per Siswa Kelas Eksperimen 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
Nama Aditya Ryan Prayitno Alma Auliya Abdullah Ananda Adiyatma Putra Arin Puji Lestari Ayesha Almanda Delvi Irene Firgiawan Iksanja Gita Maulia Saskia Hemas Ratna Pratiwi Heni Apriliyani Herry Setiawan Lintang Cahyo Pratama M. Fadhil Maulidia Rachamah Maylia Rasendriya Miftahul Fikri Mohammad Jembar Naufal Javier Nugraha Alam Philein Sophiana Ressy Puspita Dewi Rizki Dwi Perkasa Roesmita Safira A. S, Siti Suhaeni Tesya Kori Roswanti Wanda Triatmoko Wiwi Marwiyah Yeni Siti Nurasih Yusuf Hendrawan Nilai Rata-rata Nilai Maksimal
Nilai Rata-rata Pretest Posttest 64 24 74 34 73 37 73 17 66 27 64 40 59 26 50 31 73 36 74 33 63 31 46 26 71 34 66 17 64 41 61 23 84 26 63 16 59 33 63 16 67 31 51 26 69 23 50 27 73 31 81 29 66 23 64 41 71 24 60 21 28 65 100,00
N-Gain
Kategori
0,53 0,61 0,57 0,67 0,53 0,40 0,44 0,27 0,58 0,62 0,46 0,27 0,57 0,59 0,39 0,50 0,79 0,56 0,38 0,56 0,52 0,35 0,59 0,31 0,60 0,74 0,56 0,39 0,62 0,49 0,52
Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang Rendah Sedang Sedang Sedang Rendah Sedang Sedang Sedang Sedang Tinggi Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang Tinggi Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang
288
Lampiran 3G
Hasil Uji N-Gain Kemampuan Menganalisis Per Siswa Kelas Kontrol No
Nama
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
Ade Nur Syamsiah Adiya Nurhayati Ahmad Khatami Aisya Poeti Basa Alysia Kurniasari Ramadhanty Anggia Mutiarosa Bunga Habiba Daril Widhi W. Dhea Naula Nazifa Dimas Setiawan Fairuz Syifa Felix Nandito Gilang Nurcahya Hanifah Nurfadilah Jordy Mojo Joshua E. A. S. Lila Setiawati M. Ganjar K. Maria Alvita N. N. Kiasatina Ekibtiri Putri Obbi Abyan Putro Tri Bawono Reksa Gama Prawira Reskha Meliana Ridwan Dwi Hartanto Teguh Fajar Nurdiansyah Tsabit Al Hakim Wahyu Dwi P. Yola Agustine Zulfikar Gusti Nilai Rata-rata Nilai Maksimal
Nilai Rata-rata N-Gain Pretest Posttest 50 39 0,19 57 39 0,30 36 16 0,24 53 44 0,15 54 37 0,27 53 44 0,15 64 23 0,54 50 31 0,27 60 16 0,53 51 39 0,21 51 39 0,21 47 29 0,26 50 19 0,39 56 23 0,43 39 23 0,20 39 37 0,02 54 29 0,36 46 23 0,30 53 23 0,39 60 24 0,47 51 17 0,41 51 19 0,40 83 51 0,65 57 36 0,33 73 34 0,59 47 23 0,31 50 16 0,41 39 29 0,14 54 29 0,36 36 23 0,17 29 52 0,33 100,00
Kategori Rendah Sedang Rendah Rendah Rendah Rendah Sedang Rendah Sedang Rendah Rendah Rendah Sedang Sedang Rendah Rendah Sedang Rendah Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang Sedang Rendah Sedang Rendah Sedang
289
Lampiran 3H Data Angket Respon Siswa Terhadap LKS Berbasis Problem Solving Polya pada Konsep Fluida Dinamis
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
Nama Aditya Ryan Prayitno Alma Auliya Abdullah Alfian Sitompul Arin Puji Lestari Ayesha Almanda Delvi Irene
Firgiawan Iksanja Gita Maulia Saskia Hemas Ratna Pratiwi Herry Setiawan Kefin Pratama Lintang Cahyo Pratama M. Fadhil Maulidia Rachamah Maylia Rasendriya
Miftahul Fikri Mohammad Jembar Naufal Javier Nugraha Alam Philein Sophiana Ressy Puspita Dewi Rizki Dwi Perkasa Roesmita Siti Suhaeni Tesya Kori Roswanti Vini Jauza Wanda Triatmoko Wiwi Marwiyah Yeni Siti Nurasih Yusuf Hendrawan JUMLAH SKOR
1 4 3 3 3 2 3 5 3 2 4 3 3 2 3 3 4 4 3 3 1 3 5 1 3 3 1 3 3 4 4 91 61%
RATA-RATA
Positif Netral Negatif Positif Netral Negatif
Indikator 1 3 1 3 2 2 1 2 3 2 1 2 4 1 1 1 2 2 3 3 1 1 2 3 1 1 2 3 2 4 3 3 111 62 74% 41% 63%
2 4 4 3 4 3 4 4 3 3 3 4 3 3 5 4 4 3 5 4 2 4 3 4 4 4 4 4 4 4 4
4 2 4 4 4 4 4 3 4 3 4 5 3 5 4 4 4 4 3 4 4 4 2 5 4 4 4 4 3 4 0
5 3 4 2 3 4 3 3 3 2 3 4 3 3 3 4 3 4 2 3 2 4 3 2 3 4 3 2 3 4 2
110 76%
6 4 5 3 4 3 4 4 3 3 3 4 4 3 3 4 3 3 3 4 4 3 4 3 3 4 4 3 4 4 4
91 61%
Indikator 2 8 4 3 4 3 3 4 4 3 3 3 5 3 3 3 4 4 4 4 5 2 4 4 3 4 4 3 3 4 4 5 102 109 68% 73% 67%
7 4 3 3 4 4 4 4 3 2 3 4 4 3 3 4 4 4 3 4 2 4 3 2 3 3 3 3 4 4 4
107 71%
9 2 3 4 3 4 2 3 2 2 2 4 3 1 3 4 3 2 2 1 3 2 3 2 4 2 3 4 3 3 4
10 2 3 4 4 4 3 4 3 2 4 4 4 3 3 3 3 3 2 4 4 2 3 2 3 4 4 4 3 3 4
83 55%
11 4 4 3 4 4 3 4 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 3 4 4 4 4 4 3 4
98 65%
Indikator 3 13 4 4 3 3 2 4 3 3 3 3 4 3 4 3 3 3 4 3 4 3 4 4 3 3 3 3 4 4 4 4 103 102 69% 70% 70%
12 4 3 3 4 4 3 4 3 4 3 5 3 3 4 4 3 3 3 4 4 4 3 4 3 3 2 2 3 4 4
112 75%
14 2 4 4 4 2 3 4 3 3 3 4 3 3 2 3 3 3 2 3 4 2 3 3 4 4 4 3 4 4 5
15 3 4 3 4 2 3 4 3 3 3 5 3 3 3 4 3 3 3 5 3 3 3 3 4 4 4 3 4 4 4
16 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 3 5 4 4 4 4 4 4 4 3 3 3 2 3 4 4
Indikator 4 18 3 4 4 3 5 3 4 3 2 3 4 3 4 3 4 5 3 3 3 4 4 3 3 4 4 4 4 4 3 4 110 107 73% 71% 71%
17 4 4 4 3 4 4 3 3 4 3 5 3 4 4 3 5 3 4 4 4 4 3 3 4 4 3 4 3 3 4
98 65%
103 69%
105 70%
12 13 5
12 17 1
15 14 1
19 3 4 3 3 5 4 4 3 3 4 4 3 4 3 4 5 2 2 4 3 4 3 4 3 3 3 3 3 4 4
20 3 4 3 4 3 4 4 3 2 3 4 3 4 3 4 5 4 3 3 3 4 4 3 3 3 4 2 3 4 4
104 69%
103 69%
14 14 2
14 14 2
67%
8 16 6
20 9 1
2 8 20 40,00% 35,33% 24,00%
22 5 2
8 15 7
16 14 0
15 12 3
17 12 1 45,33% 40,67% 14,00%
7 11 12
13 12 5
22 8 0
14 14 2
13 16 1 48,67% 45,33% 6,00%
18 12 0
16 13 1 51,33% 44,67% 4,00%
290
Lampiran 3I
Data Observasi Pembelajaran Fisika Menggunakan LKS Berbasis Problem Solving Polya Pertemuan 1 Kelompok
1 2 3 4 5 6 7 8 Jumlah Rata-Rata %
Memahami 1.1 3 3 4 3 4 3 4 4 28
1.2 3 4 4 4 3 4 4 4 30 3,625 72,5
No
Tahapan Proses
1 2 3 4
Memahami Masalah Membuat Rencana Melaksanakan Rencana Memeriksa Rata-rata
Membuat Rencana 2.1 2.2 2 2 3 3 3 4 3 4 4 4 3 3 4 4 4 4 26 28 3,375 67,5
Pertemuan 2
Melaksanakan Rencana 3.1 3 3 4 3 4 4 4 4 29
3.2 3 4 3 4 4 4 4 3 29 3,625 72,5
Pertemuan Ke Rata-rata 1 2 3 72,5 70 71,25 71,25 67,5 72,5 70 68 72,5 75 71,25 72,92 77,5 77,5 72,5 75,83 72
Memeriksa Memahami 4.1 4 4 4 4 4 3 4 4 31 3,875 77,5
1.1 3 4 4 4 4 2 4 2 27
1.2 3 4 4 4 4 2 4 4 29 3,5 70
Kesimpulan Baik Baik Baik Baik Baik
Membuat Rencana 2.1 2.2 3 3 4 4 4 4 3 3 4 4 3 3 4 4 4 4 29 29 3,625 72,5
Pertemuan 3
Melaksanakan Rencana 3.1 3 4 4 4 4 4 4 4 31
3.2 3 4 3 4 4 3 4 4 29 3,75 75
Memeriksa Memahami 4.1 4 4 4 4 4 3 4 4 31 3,875 77,5
1.1 1.2 4 2 4 4 4 4 3 4 4 3 3 3 3 4 4 4 29 28 3,5625 71,25
Membuat Melaksanakan Rencana Memeriksa Rencana 2.1 3 3 4 3 4 4 3 4 28
2.2 3 3 4 4 4 3 4 3 28 3,5 70
3.1 3.2 2 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 3 3 4 4 4 28 29 3,5625 71,25
4.1 3 4 4 3 3 4 4 4 29 3,625 72,5
BIODATA PENULIS
TOFIK HIDAYAT. Lahir di Tangerang
pada tanggal 20 Januari 1990,
bertempat tinggal di Kp. Cisauk RT 006/004 Desa Situgadung Kecamatan Pagedangan Kabupaten Tangerang – Banten. Anak ke lima dari lima bersaudara bersaudara ini buah cinta hasil pernikahan pasangan antara Nurhani dan Aminah. Aminah. Riwayat Pendidikan. Jenjang pendidikan yang telah di tempuh penulis diantaranya SD Negeri Situgadung IV lulus tahun 2003, SMP Negeri 1 Serpong lulus tahun 2006, dan SMA Negeri 1 Serpong lulus tahun 2009. Penulis kemudian melanjutkan ke Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta, Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan, Jurusan Pendidikan IPA, Program Studi Pendidikan Fisika pada tahun 2009 melalui jalur SBM PTN.
