Tema: Pemanfaatan TIK dalam Pembelajaran
USULAN PENELITIAN GURU
Pengunaan PhET (Physics Education Technology) Interactive Simulations Untuk Peningkatan Pemahaman Materi Listrik Statis (Electrical Static) Pada Mata Pelajaran IPA-Fisika Kelas IX SMPIT Nur Hidayah Surakarta
Oleh: Rudi Susanto, S.Si Nurhayati, S.Si, S.Pd
SEKOLAH MENENGAH PERTAMA ISLAM TERPADU (SMPIT) NUR HIDAYAH SURAKARTA Juli 2011
LEMBAR PENGESAHAN USULAN PENELITIAN GURU
1. Judul Penelitian
Pengunaan PhET (Physics Education Technology) Interactive Simulations Untuk Peningkatan Pemahaman Materi Listrik Statis (Electrical Static) Pada Mata Pelajaran IPAFisika Kelas IX SMPIT Nur Hidayah Surakarta
2. Ketua Tim Peneliti a. Nama Lengkap dan Gelar kesarjanaan
Rudi Susanto, S.Si
b. Guru Kelas
Kelas 7,8,9
c. Nama Sekolah
SMPIT Nur Hidayah
d. Alamat Perguruan Tinggi/ Sekolah
Jl Kahuripan Utara, Sumber, BanjarSari, Surakarta
e. Alamat Rumah
RT01/Rw02 Pucang Sawit, Jebres Surakarta
Nomor Telepon/HP
085647296211
Email
[email protected]
3. Jumlah Anggota Peneliti
1 orang
4. Lama Penelitian
4 bulan
5. Biaya yang diperlukan
15.000.000
a. Sumber dari Balitbang
15.000.000
b. Sumber lain
0
Jumlah
15.000.000
Surakarta, 11 Juli 2011 Mengetahui Kepala Sekolah SMPIT Nur Hidayah
Ketua Tim Peneliti,
Zuhdi Yusroni, S.Pd
Rudi Susanto,S.Si
NIY. 04.03.03.065
NIY. 09.03.02.188
2
DAFTAR ISI
Halaman Judul............................................................................................................................1 Lembar Pengesahan Usulan Penelitian Guru............................................................................2 Daftar Isi.....................................................................................................................................3 Pendahuluan...............................................................................................................................4 A. Latar Belakang ...................................................................................................................4 B. Rumusan Masalah...............................................................................................................5 C. Tujuan Penelitian ................................................................................................................5 Ruang Lingkup...........................................................................................................................5 D. Arti Penting Penelitian.......................................................................................................5 Kajian Pustaka...........................................................................................................................6 A. Phet (Physics Education Technology)................................................................................6 B. Listrik Statis (Electrical Static )..........................................................................................7 Metode Penelitian......................................................................................................................9 A.
Metode Penelitian.............................................................................................................9
B.
Pengumpulan Data...........................................................................................................9.
C.
Prosedur Penelitian...........................................................................................................9
D.
Analisis Data...................................................................................................................10
Jadwal Penelitian......................................................................................................................10 Biaya Penelitian........................................................................................................................11 Daftar Pustaka..........................................................................................................................11 Lampiran..................................................................................................................................12
3
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Materi pokok listrik statis merupakan bagian dari mata pelajaran IPA-Fisika yang di ajarkan pada siswa SMP kelas IX di awal tahun ajaran. Mata pelajaran ini ada beberapa aspek yang ingin dicapai yaitu : memahami gejala-gejala listrik statis dan ketrampilan siswa dalam menemukan gejala-gejala listrik statis (Harjono, 2005) Salah satu kesulitan siswa dalam memahami konsep listrik statis adalah karena proses proses fisika yang terjadi dalam gejala listrik statis tidak bisa diamati secara langsung (non visible). Akibatnya proses fisika seolah-olah bersifat abstrak dan susah dipahami (Arif Kristanta, 2008). Hal tersebut seolah mendapatkan pembenaran melihat hasil evaluasi pembelajaran listrik statis kelas IX di Sekolah Menengah Pertama Pertama Islam Terpadu (SMPIT) Nur Hidayah Surakarta Tahun Pelajaran 2010/2011 didapatkan 60% persen siswa yang mampu memenuhi Kreteria Ketuntasan Minimal (KKM). Adapun nilai KKM IPAFisika kelas IX berdasar Kurikulum SMPIT adalah 71 dengan target ketuntasan minimal 75%. Berdasarkan tersebut tentunya diperlukan sebuah penelitian untuk meningkatkan pemahaman siswa terkait materi listrik statik sehingga dapat memenuhi target pembelajaran. Berbagai upaya penelitian untuk meningkatkan pemahaman siswa terkait materi listrik statik sudah dilakukan oleh peneliti/guru. Seperti dalam penelitian (Arif Kristanta, 2008) yang melukukan visualisasi dengan software macromedia flash dan hasil penelitian menunjukan peningkatan pemahaman siswa. Kelemahan dalam penelitian ini adalah diperlukanya pembuatan perangkat visualiasi dengan software macromedia flash yang tentunya tidak semua guru fisika bisa melakukanya. Berdasarkan berbagai pemikiraan diatas, maka diperlukan sebuah penelitian yang komprehensif dimana siswa dapat menigkatkan pemahaman listrik statis dengan visualisasi materi. Untuk itu penelitian ini mengunakan PhET (Physics Education Technology) sebuah software gratis dari University of Colorado. PhET merupakan software simulasi yang sangat berguna
untuk
mengajar
dan
belajar
fisika
dan
tersedia
secara
bebas
di
http://phet.colorado.edu . Simulasi dalam PhET bersifat interactive dikemas dalam bentuk seperti game/permainan sehingga siswa dalam melakukan eksplorasi. PhET sudah terdapat lebih dari 50 simulasi materi pelajaran yang bisa digunakan dalam berbagai pembelajaran seperti fisika, kimia dan biologi (Wieman, 2010). Dalam penelitian (Wieman, 2006)
4
disebutkan bahwa dalam setiap materi pelajaran menunjukkan bahwa simulasi PhET lebih produktif untuk mengembangkan pemahaman siswa secara konseptual. Berdasarkan hal tersebut diatas maka dilakukan penelitian tindakan kelas dengan mengunakan PhET Interactive Simulations dengan tujuan untuk mempermudah siswa dalam memahami materi listrik statis yang bersifat abstrak.
B.
Rumusan masalah
1.
Apakah pengunaan PhET Interactive Simulations dapat mengatasi kesulitan siswa memahami materi listrik statis?
2.
Apakah pengunaan PhET Interactive Simulations meningkatkan pemahaman siswa terhadap materi listrik statis?
C. Tujuan Penelitian 1.
Mengatasi kesulitan siswa dalam memahami materi listrik statis.
2.
Meningkatkan pemahaman siswa terhadap materi listrik statis.
D. Ruang Lingkup Penelitian ini akan dilakukan di SMPIT Nur Hidayah Surakarta, dengan subjek penelitian sebanyak 120 siswa yang terbagi dalam 4 rombongan belajar, 2 kelas putri dan 2 kelas putra dengan masing-masing kelas terdiri 30 siswa.
E. Arti Penting Penelitian Penelitian ini sangat penting dilakukan, sebagai pencarian solusi atas permasalahan yang terjadi di SMPIT Nur Hidayah. selain itu, hasil penelitian ini juga bisa dijadikan referensi bagi sekolah-sekolah lain, dimana PhET Interactive Simulations bersifat bebas unduh/download sehingga bisa digunakan oleh siapapun.
5
BAB II KAJIAN PUSTAKA
A.
PhET (Physics Education Technology) PhET adalah software simulasi interaktif yang berbasis research dan berlisensi gratis
(free software). PhET digawangi oleh Carl Wieman sebagai pendiri di bawah Lembaga tinggi pendidikan
yaitu
Universitas
http://phet.colorado.edu tujuan
Colorado.
pembuatan
Berdasarkan
software
simulasi
situs
resmi
interaktif
ini
PhET adalah
“help students visually comprehend concepts, ensure educational effectiveness and usability” Yang pertama adalah membantu siswa untuk memvisualisasikan konsep secara utuh dan jelas, kemudian menjamin pendidikan yang efektif serta kebergunaan yang berkelanjutan. Di website PhET juga terdapat informasi bagi guru bagaimana menggunakannya dalam kelas serta sudah ada RPP nya tapi tetap harus kita sesuaikan dengan kondisi kelas kita masing-masing. selain itu juga di sediakan jurnal-jurnal yang menggunakan phet sebagai bahan penelitian pendidikan. Berikut ini adalah gambar halaman depan website PhET, yang ditunjukkan Gambar 1.
Gambar 1. Homepage Website PhET
6
Simulasi ini free dan bisa di download di http://phet.colorado.edu/ untuk di install secara offline. Sofware PhET dapat diinstal dalam platform Windows, Linux dan Mac OS. Selain itu bisa juga digunakan secara online dengan menjalankan silulasinya secara langsung. Simulasi yang juga sangat menarik dan mudah dijalankan sehingga akan mempermudah pemahaman peserta didik.
B.
Listrik Statis (Electrical Static ) Pernahkah anda terkejut ketika tangan anda menyentuh layar TV? Apakah yang
menyebabkan peristiwa sengatan yang kadang-kadang disertai rasa sakit itu? Sengatan itu merupakan akibat yang ditimbulkan oleh listrik statis. Petir yang sering Anda lihat pada saat hari hujan itu juga merupakan contoh peristiwa alam yang disebabkan listrik statis. Apakah listrik statis itu?
Terjadinya Listrik Statis Kata “listrik” dalam bahasa Inggris electric, berasal dari bahasa Yunani elektron, yang berarti “amber”. Amber adalah pohon damar yang membatu, dan pengetahuan kuno membuktikan bahwa jika anda menggosok batang amber dengan sepotong kain, maka amber menarik potongan daun kecil-kecil atau debu. Batang karet keras, batang kaca, atau penggaris plastik, jika digosok dengan sepotong kain juga akan menunjukkan “efek amber” atau listrik statis sebagaimana yang kita sebut sekarang. Barangkali anda telah memiliki pengalaman tentang listrik statis yakni ketika anda menyisir rambut kering, atau ketika menyetrika baju nilon. Pada setiap kasus tadi, suatu benda menjadi “bermuatan” listrik karena proses gosokan dan dikatakan memiliki muatan listrik.
Apakah seluruh muatan listrik sama? Atau
mungkinkah terdapat lebih dari satu jenis?
Jenis Muatan Listrik Sesuai dengan hasil percobaan
anda, terdapat dua jenis muatan listrik. Ketika
penggaris plastik kedua yang telah dimuati dengan cara yang sama didekatkan
pada
penggaris plastik pertama, penggaris pertama bergerak menjauhi penggaris kedua. Peristiwa ini ditunjukkan pada Gambar 2a. Ketika batang kaca kedua yang telah dimuati dengan cara yang sama didekatkan pada batang kaca pertama, batang kaca kedua juga bergerak menjauhi batang kaca pertama. Peristiwa ini ditunjukkan pada Gambar 2b. Tetapi, jika batang kaca yang bermuatan didekatkan pada penggaris plastik yang bermuatan, akan didapatkan bahwa keduanya akan saling menarik, Gambar 2c. 7
Gambar 2 Muatan yang tak sejenis tarik menarik, sedangkan muatan yang sejenis tolak menolak satu dengan yang lain. (Budi Jatmiko, 2004) Karena itu, muatan pada batang kaca haruslah berbeda dengan muatan pada penggaris plastik. Memang, melalui eksperimen seluruh muatan benda dapat dikategorikan ke dalam dua jenis. Setiap benda bermuatan yang ditarik oleh penggaris plastik, akan ditolak oleh batang kaca, atau setiap benda yang ditolak oleh penggaris plastik, akan ditarik oleh batang kaca. Jadi terdapat dua jenis muatan listrik yaitu, muatan yang ditolak batang kaca bermuatan, dan muatan yang ditarik batang kaca bermuatan. Dua jenis muatan listrik yang ditunjukkan tersebut dinyatakan oleh seorang Amerika, seorang saintis, seorang filosuf yang bernama Benjamin Franklin (1706-1790) sebagai muatan positif dan muatan negatif. Franklin memilih muatan pada batang kaca yang digosok adalah muatan positif, sedangkan muatan pada penggaris plastik yang digosok (atau amber) adalah muatan negatif. Sampai sekarang kita masih mengikuti perjanjian ini.
Hukum Kekekalan Muatan Franklin mengusulkan bahwa jumlah muatan yang dihasilkan oleh suatu benda melalui suatu proses penggosokan, adalah sama dengan jumlah muatan positip dan negatip yang dihasilkan.
Jumlah bersih muatan yang dihasilkan oleh suatu benda selama proses
penggosokan adalah nol. Contoh, ketika penggaris plastik digosok dengan kain wol, plastik memperoleh muatan negatip dan kain wol memperoleh muatan positip dengan jumlah yang sama. Muatan-muatan tersebut dipisahkan, namun jumlah kedua jenis muatan adalah sama. Ini adalah contoh dari suatu hukum yang berlaku sampai sekarang, yang dikenal dengan nama hukum kekekalan muatan listrik yang berbunyi: “Jumlah bersih muatan listrik yang dihasilkan pada dua benda yang berbeda (penggaris plastik dan kain wol) dalam suatu proses penggosokan adalah nol”. Jika suatu benda atau suatu daerah ruang memperoleh muatan positif, maka akan dihasilkan sejumlah muatan negatif dengan jumlah yang sama pada daerah atau benda di sekitarnya. 8
METODE PENELITIAN
A.
Metode Penelitian Metode Penelitian yang digunakan adalah penelitian tindakan yang dirancang
mengikuti model Kemmis & McTaggart yang meliputi serangkaian siklus yang saling terkait (berkesinambungan). Setiap siklus terdiri dari perencanaan, tindakan, observasi, dan refleksi dan diikuti oleh siklus selanjutnya dengan memanfaatkan hasil refleksi siklus sebelumnya.
B.
Pengumpulan Data Untuk menjawab permasalahan dalam penelitian ini data diperoleh dari hasil evalusi
setiap siklus dan observasi perilaku siswa selama penelitian tindakan ini berlangsung. Instrument yang digunakan untuk pengumpulan data tersebut adalah soal evalusi belajar dan lembar observasi.
C.
Prosedur Penelitian Pelaksanaan tindakan dilakukan dalam 3 siklus, pada siklus pertama perencanaan
dilakukan dengan pemetaan kurikulum dan silabus, untuk memetakan pengunaan PhET Interactive Simulations. Langkah tindakan berupa pelaksanaan proses pembelajaran dengan menggunakan PhET Interactive Simulations yang telah terinstal di laptop dan ditampilkan dengan LCD Proyektor . Pada siklus ini disajikan materi pembelajaran tentang model atom, benda bermuatan listrik, konduktor dan isolator , dan cara-cara membuat benda bermuatan listrik. pembelajaran
Sebagai langkah observasi,
berlangsung dinamika
didokumentasikan.
kelas,
saran
dan
Refleksi dilaksa nakan dalam bentuk evaluasi
selama proses
komentar
siswa
untuk mengetahui
daya serap siswa selama mengikuti proses pembelajaran dan keefektifan penyajian materi pembelajaran. Pada siklus kedua, perencanaan
dilakukan
dengan
penyusunan
rencana
pembelajaran (RP) dengan memperhatian dan memanfaatkan hasil refleksi pada siklus pertama. Penyajian materi pembelajaran dengan PhET Interactive Simulations dan LCD Proyektor
tentang induksi listrik,
generator
Van Degraaf,
dan hukum Coulomb.
Hal-hal yang terja di sewaktu proses pembelajaran di catat pada lembar observasi. Mengadakan evaluasi pembelajaran untuk mengetahui kemajuan pemahaman siswa
9
terhadap materi pelajaran yang diterimanya
dan beberapa kekurangan yang ter jadi
pada pelaksaan proses pembelajaran. Pada siklus ketiga, Perencanaan
dilakukan
dengan
penyusunan
rencana
pembelajaran (RP) dengan memperhatian dan memanfaatkan hasil refleksi pada kedua Penyajian materi pembelajaran dengan PhET Interactive Simulations dan LCD Proyektor tentang terjadinya kilat. pada
Hal-hal yang terjadi sewaktu proses pembelajaran di catat
lembar observasi.
Refleksi dilaksanakan dalam bentuk ulangan harian dan
evaluasi proses pembelajaran secara keseluruhan untuk mencatat hal- hal yang positif dan negatif sebagai masukan yang sangat berguna untuk proses pembelajaran berikutnya .
D.
Analisis Data Data
yang diperoleh berupa
hasil tes formatif,
dan lembar
observasi serta
ulangan harian dari siklus pertama hingga siklus ke tiga, data yang diperolah diolah kemudian didapatkan persentase dan kemudian di analisis deskriptif.
JADWAL PENELITIAN
No.
Jenis Kegiatan
Waktu Pelaksanaan Bulan I 1
1
Persiapan bahan dan perangkat penelitian tindakan kelas
2
Siklus I
3
Siklus II
4
Siklus III
5
Pengolahan dan Analisis data
6
Penyusunan Artikel Ilmiah
7
Seminar Hasil Penelitian
8
Penyusunan laporan Penelitian
2
3
10
Bulan II 4
1
2
3
Bulan III 4
1
2
3
Bulan IV 4
1
2
3
4
RANCANGAN BIAYA PENELITIAN
No
Jenis Pengeluran
Jumlah
1
Biaya Operasional Kegiatan Penelitian di SMPIT Nur Hidayah Surakarta
Rp
7.000.000
2
Pengolahan Data
Rp
500.000
3
Biaya Buku, Referensi Jurnal Dan Lain
Rp
500.000
4
Pembutan Laporan Dan Publikasi Dalam Jurnal Nasional/International
Rp
1.500.000
5
Biaya Perjalan (Seminar Nasional, Dll)
Rp
1.000.000
6
Hinorarium Peneliti
Rp
4.500.000
Rp
15.000.000
TOTAL
DAFTAR PUSTAKA
Arif Kristanta. 2007. Visualisasi proses fisika non visible dengan mengunakan program macromedia flash sebagai upaya peningkatan pemahaman siswa tentang konsep listrik statis. Budi Jatmiko.2004. Modul Fisika Statis. Bagian Proyek Pengembangan Kurikulum Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar Dan Menengah Departemen Pendidikan Nasional Carl Wieman, dkk. 2006. High-Tech Tools for Teaching Physics: the Physics Education Technology Project . Journal of Online Teaching and Learning Carl Wieman, dkk. 2010. Teaching Physics using PhET Simulations . The Physics Teacher, in press Harjono dan Widagdo Mangunwiyoto. 2005. Jakarta: Erlangga http://phet.colorado.edu/
11
Pokok pokok fisika SMP untuk Kelas IX.
Lampiran Lembar Biodata Peneliti
1. Nama pengusul : Rudi Susanto 2. Pendidikan : Nama Perguruan Tinggi :Universitas Sebelas Maret, Kota:Surakarta Fakultas
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Gelar yang Diperoleh
: Sarjana Sains (S.Si)
Tahun tamat
: 2009
Bidang studi
: Fisika
3. Alamat Lengkap : Kantor
: Jalan Kahuripan Utara,Sumber,Banjarsari,Surakarta,Jawa Tengah Tel. (0271) 743416 Fax (0271) 743416
Email
:
[email protected]
No Hp
:085647296211
4. Pengalaman profesional serta kedudukan/jabatan saat ini : Instansi
: SMPIT Nur Hidayah Surakarta
Kedudukan/Jabatan saat ini :Guru Mata Pelajaran Masa kerja pada pengalaman profesional saat ini: Masa kerja sebagai guru matapelajaran di SMPIT Nur Hidayah Selama 2 tahun, dan saat ini sedang menempuh pascasarjana Ilmu Fisika di Universitas Sebelas Maret Surakarta
5. Daftar publikasi yang relevan dengan usul penelitian yang diajukan : -
Surakarta, tanggal 12 Juli 2011 Pengusul
Rudi Susanto, S.Si
12
Lembar Biodata Peneliti
1. Nama 2. Pendidikan Nama perguruan tinggi Fakultas Gelar yang diperoleh Tahun tamat Bidang studi
: Nurhayati, S.Si, S.Pd : : Universitas Diponegoro, Semarang : MIPA : Sarjana Sains (S.Si) : 2003 : Fisika
Nama perguruan tinggi : Intitut Keguruan dan Ilmu Pendidikan PGRI, Semarang Fakultas : Keguruan dan Ilmu Pendidikan Gelar yang diperoleh : Sarjana Pendidikan (S.Pd) Tahun tamat : 2005 Bidang studi : MIPA Fisika 3. Alamat lengkap : Kantor : Jl. Kahuripan Utara, Sumber, Banjarsari, Surakarta, Jawa Tengah Telp. : (0217) 743416, 742103 Fax : (0271) 743416 Email :
[email protected] No. Hp : 085293473434/8014971 4. Pengalaman professional serta kedudukan/jabatan saat ini : Instansi : SMPIT Nur Hidayah Surakata Kedudukan/jabatan saat ini : Guru Mata Pelajaran Masa kerja pada pengalaman professional saat ini : 5 tahun Masa kerja sebagai guru mata pelajaran di SMPIT Nur Hidayah Surakarta, mulai tanggal 5 Juni 2006 5. Daftar publikasi:Surakarta, tanggal 12 Juli 2011 Pengusul
Nurhayati, S.Si, S.Pd
13
