BAB II

KAJIAN TEORI

2.1 Model Pembelajaran Cooperative Learning

2.1.1 Pengertian Cooperative Learning

Menurut Slavin (dalam Isjoni, 2012:17) menyebutkan cooperative learning

merupakan model pembelajaran yang telah dikenal sejak lama, dimana pada saat

itu guru mendorong para siswa untuk melakukan kerja sama dalam kegiatan-

kegiatan tertentu seperti diskusi atau pengajaran teman sebaya.

Menurut Isjoni (2011 :15) Coopertive Learning berasal dari kata

Cooperative yang artinya mengerjakan sesuatu secara bersama-sama dengan

saling membantu satu sama lainnya sebagai satu kelompok dalam satu tim.

Sejalan dengan itu Agus Suprijono (2011: 54) Pembelajaran kooperatif

adalah konsep yang lebih luas meliputi semua jenis kelompok termasuk bentuk-

bentuk yang lebih dipimpin oleh guru atau diarahkan oleh guru.

Berdasarkan pengertian kooperatif yang telah dikemukakan oleh para ahli

diatas maka dapat disimpulkan bahwa kooperatif learning adalah pembelajaran

yang menekankan siswa terlibat secara aktif dalam proses pembelajaran yang

mendukung siswa untuk saling membantu dan saling bekerja sama dalam proses

belajar mengajar.

Pada model cooperative learning siswa diberi kesempatan untuk

berkomunikasi dan berinteraksi sosial dengan temannya untuk mencapai tujuan

pembelajaran, sementara guru bertindak sebagai motivator dan fasilitator aktivitas

siswa. Artinya dalam pembelajaran ini kegiatan aktif dengan pengetahuan

dibangun sendiri oleh siswa dan mereka bertanggung jawab atas hasil kerjanya

Isjoni (2012: 6).

Tabel. 1 Sintak model pembelajaran Coperatif Learning terdiri atas 6 (enam)

fase

FASE-FASE PERILAKU GURU

Fase 1: Present goals and set

Menyampaikan tujuan

dan mempersiapkan

peserta didik

Menjelaskan tujuan pembelajaran dan

mempersiapkan peserta didik siap

belajar

Fase 2: Present Informasi

Menyajikan informasi

Mempresentasikan informasi kepada

peserta didik secara verbal

Fase 3: Organize Student into

learning teams

Mengorganisir peserta

didik kedalam tim-tim

belajar

Memberikan penjelasan kepada

peserta didik tentang cara

pembentukan tim belajar dan

membantu kelompok tim belajar dan

membantu kelompok melakukan

transisi yang efisien

Fase 4: Assist team work and

study

membantu kerja sama

tim

Membantu tim-tim belajar selama

peserta didik mengerjakan tugasnya

Fase 5: Test on the materials

Mengevaluasi

Menguji pengetahuan peserta didik

mengenai berbagai materi

pembelajaran atau kelompok-

kelompok mempresentasikan hasil

kerjanya.

Fase 6: Provide Recognition Mempersiapkan cara untuk mengakui

Memberikan pengakuan

atau penghargaan

usaha dan prestasi individu maupun

kelompok

Isjoni, (2012; 12)

Slavin dalam Isjoni, (2012: 21) Mengungkapkan tiga konsep sentral yang

menjadi karakteristik Cooperative Learning yaitu penghargaan kelompok,

pertanggungjawaban individu, dan kesempatan bersama untuk berhasil.

1. Penghargaan Kelompok

Cooperative learning mengunakan tujuan-tujuan untuk memperoleh

penghargaan kelompok. Penghargaan kelompok diperoleh jika kelompok

mencapai skor diatas kriteria yang ditentukan. Keberhasilan kelompok didasarkan

pada penampilan individu sebagai anggota kelompok dalam menciptakan

hubungan antar personal yang saling mendukung, saling membantu, dan saling

peduli.

2. Pertanggungjawaban Individu

Keberhasilan kelompok tergantung dari pembelajaran individu dari semua

anggota kelompok. Pertanggungjawaban tersebut menitik beratkan pada aktivitas

anggota kelompok yang saling membantu dalam belajar. Adanya

pertanggungjawaban secara individu juga menjadikan setiap anggota siap untuk

menghadapi tes dan tugas-tugas lainya secara mandiri tanpa bantuan teman

sekolompoknya.

3. Kesempatan Yang Sama Untuk Mencapai Keberhasilan

Cooperative learning menggunakan metode skoring yang mencakup nilai

perkembangan berdasarkan peningkatan prestasi yang diperoleh siswa dari yang

terdahulu. Dengan menggunakan modul skoring ini setiap siswa baik yang

berprestasi rendah, sedang, atau tinggi sama-sama memeroleh kesempatan untuk

berhasil dan melakukan yang terbaik bagi kelompoknya.

2.1.2 Tujuan Pembelajaran Kooperatif

Tujuan utama dalam penerapan model Cooperative Learning adalah agar

peserta didik dapat belajar secara kelompok bersama teman-temannya dengan cara

saling menghargai pendapat dan memberikan kesempatan kepada orang lain untuk

mengemukakan gagasannya dengan menyampaikan pendapat mereka secara

berkelompok.

Menurut Isjoni (2012: 27-28) Coopertavie Learning dikembangkan untuk

mencapai setidak-tidaknya tiga tujuan pembelajaran penting yaitu:

a. Hasil belajar akademik

Dalam coopertaive learning meskipun mencakup beragam tujuan sosial,

juga memperbaiki prestasi siswa atau tugas-tugas akademis penting lainnya.

Beberapa para ahli berpendapat bahwa model ini unggul dalam membantu siswa

memahami konsep-konsep sulit. Para pengembang model ini telah menunjukan,

model struktur penghargaan kooperatif telah dapat meningkatkan nilai siswa pada

belajar akademik dan perubahan norma yang berhubungan dengan hasi belajar. Di

samping mengubah norma yang berhubungan dengan hasil belajar, cooperative

learning dapat memberikan keuntungan, baik pada siswa kelompok bawah

maupun kelompok atas yang bekerja bersama menyelesaikan tugas-tugas

akademik.

b. Penerimaan Terhadap Perbedaan Individu

Tujuan lain model cooperative learning adalah penerimaan secara luas dari

orang-orang yang berbeda berdasarkan ras, budaya, kelas sosial, kemampuan dan

ketidakmampuannya. Pembelajaran kooperatif memberi peluang kepada siswa

dari berbagai latar belakang dan kondisi untuk bekerja dengan saling bergantung

pada tugas-tugas akademik dan melalui struktur penghargaan kooperatif akan

belajar saling menghargai satu sama lain.

c. Pengembangan Keterampilan Sosial

Tujuan penting ketiga cooperative learning adalah mengajarkan kepada

siswa keterampilan bekerja sama dan kolaborasi. Keterampilan-keterampilan

sosial penting dimiliki siswa, sebab saat ini banyak anak muda masih kurang

dalam keterampilan sosial.

2.1.3 Langkah-Langkah Pembelajaran Kooperatif

Pembelajaran kooperatif dilaksanakan mengikuti tahapan-tahapan sebagai

berikut:

a. Pembelajaran dimulai dengan guru menyampaikan tujuan pembelajaran dan

memotivasi siswa untuk belajar.

b. Penyajian informasi baik berupa bahan bacaan maupun informasi verbal

lainnya.

c. Siswa dikelompokkan kedalam kelompok-kelompok belajar.

d. Bimbingan oleh guru pada saat siswa belajar dalam kelompok.

e. Memberikan evaluasi tentang hal-hal yang telah mereka pelajari.

f. Memberikan penghargaan yang telah dilakukan individu maupun kelompok.

2.2 Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Jigsaw

Model pembelajaran kooperatif tipe jigsaw adalah sebuah model belajar

kooperatif yang menitik beratkan pada kerja kelompok siswa dalam bentuk

kelompok kecil.

Lie (dalam Rusman, 2011: 218) bahwa “ pembelajaran kooperatif model

jigsaw ini merupakan model belajar kooperatif dengan cara siswa belajar dalam

kelompok kecil yang terdiri dari empat sampai enam orang secara heterogen dan

siswa bekerja sama saling ketergantungan positif dan bertanggung jawab secara

mandiri”.

Pada dasarnya, dalam model ini guru membagi satuan informasi yang besar

menjadi komponen-komponen lebih kecil. Selanjutnya guru membagi siswa ke

dalam kelompok belajar kooperatif yang terdiri dari empat orang siswa sehingga

setiap anggota bertanggung jawab terhadap penguasaan setiap komponen/subtopik

yang ditugaskan guru dengan sebaik-baiknya. Siswa dari masing-masing

kelompok yang bertanggung jawab terhadap subtopik yang sama membentuk

kelompok lagi yang terdiri atas dua atau tiga orang.

Siswa-siswa ini bekerja sama untuk menyelesaikan tugas kooperatifnya

dalam: (a) belajar dan menjadi ahli dalam subtopik bagiannya; (b) merencanakan

bagaimana mengajarkan subtopik bagiannya kepada anggota kelompoknya

semula. Setelah itu, siswa itu kembali lagi ke kolompoknya masing-masing

sebagai “ahli” dalam subtopiknya dan mengajarkan informasi penting dalam

subtopik tersebut kepada temannya. Ahli dalam subtopik lainnya juga bertindak

serupa. Sehingga seluruh siswa bertanggung jawab untuk menunjukan

penguasaanya terhadap seluruh materi yang ditugaskan oleh guru. Dengan

demikian, setiap siswa dalam kelompok harus menguasai topik secara

keseluruhan. (Rusman, 2011: 217)

Dalam model kooperatif jigsaw ini siswa memiliki banyak kesempatan

untuk mengemukakan pendapat dan mengolah informasi yang didapat dan dapat

meningkatkan keterampilan berkomunikasi, anggota kelompok ini bertanggung

jawab terhadap keberhasilan kelompoknya dan ketuntasan bagian materi yang

dipelajari dan dapat menyampaikan informasinya kepada kelompok lain.

(Rusman, 2011: 218)

Jhonson dalam (Rusman, 2011: 219) melakukan penelitian tentang

pembelajaran kooperatif model jigsaw yang hasilnya menunjukan bahwa interaksi

kooperatif memiliki berbagai pengaruh positif terhadap perkembangan anak.

Pengaruh positif tersebut adalah : (a) Meningkatkan hasil belajar; (b)

Meningkatkan daya ingat; (c) Dapat digunakan untuk mencapai tarap penalaran

tingkat tinggi;(e) Mendorong tumbuhnya motivasi instrinsik (kesadaran individu);

(f) Meningkatkan hubungan antarmanusia yang heterogen; (g) Meningkatkan

sikap anak yang positif terhadap guru; (h) Meningkatkan harga diri anak; (i)

Meningkatkan perilaku penyesuaian sosial yang positif; dan (j) Meningkatkan

keterampilan hidup bergotong-royong. (Rusman, 2011: 219)

Pembelajaran model jigsaw ini dikenal juga dengan kooperatif para ahli.

Karena anggota setiap kelompok dihadapkan pada permasalahan yang berbeda.

Tetapi permasalahannya yang dihadapi setiap kelompok sama, setiap utusan

dalam kelompok yang berbeda membahas materi yang sama, kita sebut sebagai

tim ahli yang bertugas membahas permasalahan yang dihadapi, selanjutnya hasil

pembahasan itu dibawa kekolompok asal dan disampaikan pada anggota

kelompoknya. (Rusman, 2011: 219).

Kegiatan yang dilakukan adalah sebagai berikut :

a. Melakukan membaca untuk menggali informasi. Siswa memperoleh topik-

topik permasalahan untuk dibaca, sehingga mendapatkan informasi dari

permasalahan tersebut

b. Diskusi kelompok ahli. Siswa yang telah mendapatkan topik permasalahan

yang sama bertemu dalam satu kelompok atau kita sebut dengan kelompok

ahli untuk membicarakan topik permasalahan tersebut.

c. Laporan kelompok. Kelompok ahli kembali ke kelompok asal dan

menjelaskan hasil yang didapat dari diskusi tim ahli.

d. Kuis dilakukan mencakup semua topik permasalahan yang dibicarakan

tadi.

e. Perhitungan skor kelompok dan menentukan peghargaan kelompok.

Stephen dalam (Rusman, 2011: 220), Mengemukakan langkah-langkah

pembelajaran kooperatif model jiksaw sebagai berikut :

a. Siswa dikelompokan ke dalam 1 sampai 5 anggota tim;

b. Tiap orang dalam tim diberi bagian materi yang berbeda;

c. Tiap orang dalam tim diberi bagian materi yang ditugaskan;

d. Anggota dari tim yang berbeda yang telah mempelajari bagian/subbab

yang sama bertemu dalam kelompok baru (kelompok ahli) untuk

mendiskusikan subbab mereka;

e. Setelah selesai diskusi sebagai tim ahli tiap anggota kembali kekelompok

asal dan bergantian mengajar teman satu tim mereka tentang subbab yang

mereka kuasai dan tiap anggota lainnya mendengarkan dengan seksama;

f. Tiap tim ahli mempresentasikan hasil diskusi;

g. Guru memberi evaluasi;

h. Penutup.

2.2.1 Keuntungan dan kekurangan Pembelajaran Tipe Jigsaw

Kelebihan model pembelajaran kooperatif tipe Jigsaw adalah sebagai

berikut

1. Dapat memberikan kesempatan kepada siswa untuk bekerja sama

dengan siswa lain.

2. Siswa dapat menguasai pelajaran yang disampaikan

3. Setiap anggota berhak menjadi ahli dalam kelompoknya (Ibrahim, dkk.

2000; 70)

Kekurangan model pembelajaran kooperatif tipe Jigsaw adalah sebagai

berikut:

1. Membutuhkan waktu yang lama

2. Siswa cenderung tidak mau apabila disatukan dengan temannya yang

kurang panda (Ibrahim, dkk. 2000: 71)

2.3 Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Number Head Together (NHT)

Menurut Agus Suprijono (2011: 92) Pembelajaran dengan menggunakan

metode Numbered Heads Together diawali dengan Numbering. Guru membagi

kelas dengan kelompok-kelompok kecil. Jumlah kelompok sebaiknya

mempertimbangkan jumlah konsep yang dipelajari.

Setelah kelompok terbentuk guru mengajukan beberapa pertanyaan yang

harus dijawab tiap-tiap kelompok. Diberikan kesempatan tiap-tiap kelompok

menemukan jawaban atas pertanyaan yang diberikan guru. Hal itu dilakukan terus

hingga semua peserta didik dengan nomor yang sama dari masing-masing

kelompok mendapat giliran mmemaparkan jawaban atas pertanyaan guru.

Berdasarkan jawaban-jawaban itu guru dapat mengembangkan diskusi lebih

mendalam, sehingga peserta didik dapat menemukan jawaban pertanyaan itu

sebagai pengetahuan yang utuh Agus (Suprijono, 201192)

Pembelajaran kooperatif tipe NHT merupakan salah satu tipe pembelajaran

kooperatif yang menekankan pada struktur khusus yang dirancang untuk

mempengaruhi pola interaksi siswa dan memiliki tujuan untuk meningkatkan

penguasaan akademik. Tujuan yang hendak dicapai dalam pembelajaran

kooperatif dengan tipe NHT yaitu :

1. Hasil belajar akademik stuktural yang bertujuan untuk meningkatkan

kinerja siswa dalam tugas-tugas akademik.

2. Pengakuan adanya keragaman yang bertujuan agar siswa dapat menerima

teman-temannya yang mempunyai berbagai latar belakang.

3. Pengembangan keterampilan social yang bertujuan untuk mengembangkan

keterampilan sosial siswa.

2.3.1 Langkah-langkah Model pembelajaran Kooperatif Tipe Number Head

Together

1. Persiapan

Dalam tahap ini guru mempersiapkan rancangan pelajaran dengan membuat

Skenario Pembelajaran (SP), Lembar Kerja Siswa (LKS) yang sesuai dengan

model pembelajaran kooperatif tipe NHT.

2 . Pembentukan kelompok

Dalam pembentukan kelompok disesuaikan dengan model pembelajaran

kooperatif tipe NHT. Guru membagi para siswa menjadi beberapa kelompok yang

beranggotakan 3-5 orang siswa. Guru memberi nomor kepada setiap siswa dalam

kelompok dan nama kelompok yang berbeda. Kelompok yang dibentuk

merupakan percampuran yang ditinjau dari latar belakang sosial, ras, suku, jenis

kelamin dan kemampuan belajar. Selain itu, dalam pembentukan kelompok

digunakan nilai tes awal (pre-test) sebagai dasar dalam menentukan masing-

masing kelompok.

3. Tiap kelompok harus memiliki buku paket atau buku panduan

Dalam pembentukan kelompok, tiap kelompok harus memiliki buku paket

atau buku panduan agar memudahkan siswa dalam menyelesaikan LKS atau

masalah yang diberikan oleh guru.

4. Diskusi masalah

Dalam kerja kelompok, guru membagikan LKS kepada setiap siswa sebagai

bahan yang akan dipelajari. Dalam kerja kelompok setiap siswa berpikir bersama

untuk menggambarkan dan meyakinkan bahwa tiap orang mengetahui jawaban

dari pertanyaan yang telah ada dalam LKS atau pertanyaan yang telah diberikan

oleh guru. Pertanyaan dapat bervariasi, dari yang bersifat spesifik sampai yang

bersifat umum.

5. Memanggil nomor anggota atau pemberian jawaban

Dalam tahap ini, guru menyebut satu nomor dan para siswa dari tiap

kelompok dengan nomor yang sama mengangkat tangan dan menyiapkan jawaban

kepada siswa di kelas.

6. Memberi kesimpulan

Guru bersama siswa menyimpulkan jawaban akhir dari semua pertanyaan

yang berhubungan dengan materi yang disajikan.

2.3.2 Kelebihan dan Kelemahan Model Pembelajaran NHT

Kelebihan

a. Setiap siswa menjadi siap semua.

b. Dapat melakukan diskusi dengan sungguh-sungguh.

c. Siswa yang pandai dapat mengajari siswa yang kurang pandai

Kelemahan

a. Kemungkinan nomor yang dipanggil, dipanggil lagi oleh guru.

b. Tidak semua anggota kelompok dipanggil oleh guru.

c. Kendala teknis, misalnya masalah tempat duduk kadang sulit atau kurang

mendukung diatur kegiatan kelompok. (Agus Suprijono, 2011: 102)

2.4 Hasil Belajar

Menurut Isjoni (2011: 5) Hasil belajar adalah pola-pola perbuatan, nilai-

nilai, pengertian-pengertian, sikap-sikap, apresiasi dan keterampilan. Merujuk

Pemikiran Gagne, Hasil belajar berupa:

1. Informasi verbal yaitu kapabilitas mengungkapkan pengetahuan dalam

bentuk bahasa, baik lisan maupun tertulis

2. Keterampilan intelektual yaitu kemampuan mempresentasikan konsep dan

lambang. Keterampilan intelektual terdiri dari kemmapuan mengategorisasi,

kemampuan analitis sisntesis fakta konsep dan mengembangkan prinsip-

prinsip keilmuan.

3. Strategi kognitif yaitu kecakapan menyalurkan dan mengarahkan aktivitas

kognitif sendiri. Kemampuan ini meliputi penggunaan konsep dan kaidah

dalam memecahkan masalah.

4. Keterampilan motorik yaitu kemmapuan melakukan serangkaian jasmani

dalam urusan dan koordinasi.

5. Sikap adalah kemampuan menerima atau menolak objek berdasarkan

penilaian terhadap objek tersebut. Sikap berupa kemampuan

menginternalisasi dan eksternalisasi nilai-nilai. Sikap merupakan

kemampuan menjadikan nilai-nilai sebagai sandar perilaku.

Menurut Bloom dalam (Isjoni, 2011: 6) hasil belajar mencakup kemampuan

kognitif, afektif, dan psikomotorik yaitu: (1) Kognitif meliputi, Konowledge

(pengetahuan, ingatan), Comprehension (pemahaman, menjelaskan, meringkas,

contoh), Application (menerapkan), Analysis (menguraikan, menetukan

hubungan), Synthesisi (mengorgansasikan, merencanakan, membentuk bangunan

baru), Evaluation (menilai). (2) Afektif meliputi, Receiving (sikap menerima),

Valuing (menilai), Organization (organisasi), characterization (karakterisasi). (3)

Psikomotorik meliputi, Initiatory, pre-routine, dan routinized. Psikomotor juga

mencakup keterampilan produk, tehnik, fisik, sosial, manajerial, dan intelektual.

2.5 Materi Suhu dan Kalor

2.5.1 Pengertian Suhu

Suhu merupakan ukuran mengenai panas atau dinginnya suatu zat atau

benda Suhu dapat mengubah sifat zat, contohnya sebagian besar zat akan memuai

ketika dipanaskan. Sebatang besi lebih panjang ketika dipanaskan dari pada dalam

keadaan dingin.

Alat yang dirancang untuk mengukur suhu suatu zat disebut termometer.

Ada beberapa jenis termometer, yang prinsip kerjanya bergantung pada beberapa

sifat materi yang berubah terhadap suhu. Sebagian besar termometer umumnya

bergantung pada pemuaian materi terhadap naiknya suhu. Untuk mengukur suhu

secara kuantitatif, perlu didefinisikan semacam skala numerik. Skala yang paling

banyak dipakai sekarang adalah skala Celsius, kadang disebut skala Centigrade.

Satu cara untuk mendefinisikan skala suhu adalah dengan memberikan nilai

sembarang untuk dua suhu yang bisa langsung dihasilkan. Untuk skala Celsius

dan Fahrenheit, kedua titik tetap ini dipilih sebagai titik beku dan titik didih dari

air, keduanya diambil pada tekanan atmosfer. Titik beku zat didefinisikan sebagai

suhu di mana fase padat dan cair ada bersama dalam kesetimbangan, yaitu tanpa

adanya zat cair total yang berubah menjadi padat atau sebaliknya.

Secara eksperimen, hal ini hanya terjadi pada suhu tertentu, untuk tekanan

tertentu. Dengan cara yang sama, titik didih didefinisikan sebagai suhu di mana

zat cair dan gas ada bersama dalam kesetimbangan. Karena titik-titik ini berubah

terhadap tekanan, tekanan harus ditentukan (biasanya sebesar 1 atm).

Pada skala Celsius, titik beku dipilih 0 0C (“nol derajat Celsius”) dan titik

didih 100 0C. Pada skala Fahrenheit, titik beku ditetapkan 32

0F dan titik didih 212

0F. Termometer praktis dikalibrasi dengan menempatkannya di lingkungan yang

telah diatur dengan teliti untuk masing-masing dari kedua suhu tersebut dan

menandai posisi air raksa atau penunjuk skala. Untuk skala Celsius, jarak antara

kedua tanda tersebut dibagi menjadi seratus bagian yang sama dan menyatakan

setiap derajat antara 0 0C dan 100

0C. Untuk skala Fahrenheit, kedua titik diberi

angka 32 0F dan 212

0F, jarak antara keduanya dibagi menjadi 180 bagian yang

sama. Untuk suhu di bawah titik beku air dan di atas titik didih air, skala dapat

dilanjutkan dengan menggunakan selang yang memiliki jarak sama.

Setiap suhu pada skala Celsius berhubungan dengan suatu suhu tertentu

pada skala Fahrenheit. Gambar 6.5 menunjukkan konversi suhu suatu zat dalam

skala Celsius dan Fahrenheit. Tentunya sangat mudah untuk mengonversikannya,

mengingat bahwa 0 0C sama dengan 32 F, dan jangkauan 100

0C pada skala

Celsius sama dengan jangkauan 180oC pada skala Fahrenheit.

2.5.2 Pemuaian

Pemuaian adalah bertambah besarnya ukuran suatu benda karena kenaikan

suhu yang terjadi pada benda tersebut. Kenaikan suhu yang terjadi menyebabkan

benda itu mendapat tambahan energi berupa kalor yang menyebabkan molekul-

molekul pada benda tersebut bergerak lebih cepat. Setiap zat mempunyai

kemampuan memuai yang berbedabeda. Gas, misalnya, memiliki kemampuan

memuai lebih besar daripada zat cair dan zat padat.

1. Pemuaian Zat Padat

a. Muai Panjang

Besarnya perubahan panjang dapat dituliskan dalam suatu persamaan

sebagai berikut:

ΔL = αL0 .ΔT

Di mana α adalah konstanta pembanding, disebut koefisien muai linier

(koefisien muai panjang) untuk zat tertentu dan memiliki satuan /oC atau (oC)-1.

L0 = panjang benda mula-mula (m)

α = koefisien muai linier/panjang (/oC)

ΔT = perubahan suhu (oC)

b. Muai Luas

Apabila suatu benda berbentuk bidang atau luasan, misalnya bujur sangkar

tipis dengan sisi L0, dipanaskan hingga suhunya naik sebesar ΔT , maka bujur

sangkar tersebut akan memuai pada kedua sisinya. Luas benda mula-mula adalah

A0 = L0 2 Pada saat dipanaskan, setiap sisi benda memuai sebesar ΔL . Hal ini

berarti akan membentuk bujur sangkar baru dengan sisi (L0 + ΔL ). Dengan

demikian, luas benda saat dipanaskan adalah:

A = (L0 + ΔL )2 = L0 2 + 2L0 ΔL + ( ΔL )2

c. Muai Volume

Apabila suatu benda berbentuk volume atau padatan, misalnya kubus

dengan sisi L0 dipanaskan hingga suhunya naik sebesar ΔT , maka kubus tersebut

akan memuai pada setiap sisinya. Volume benda mula-mula adalah: V0 = V03.

Pada saat dipanaskan, setiap sisi benda (kubus) memuai sebesar ΔL . Hal ini

berarti akan membentuk kubus baru dengan sisi (L0+ ΔL ). Dengan demikian

volume benda saat dipanaskan adalah: A = (L0 + ΔL )3 = L0 3 + 3L0 2 ΔL + 3L0(

ΔL )2 + ( ΔL )3

2. Pemuaian Zat Cair

Sebagian besar zat akan memuai secara beraturan terhadap penambahan

suhu. Akan tetapi, air tidak mengikuti pola yang biasa. Bila sejumlah air pada

suhu 0 0C dipanaskan, volumenya menurun sampai mencapai suhu 4

0C.

Kemudian, suhu di atas 4 0C air berperilaku normal dan volumenya memuai

terhadap bertambahnya suhu, seperti Gambar 6.10. Pada suhu di antara 0 0C dan 4

0C air menyusut dan di atas suhu 4

0C air memuai jika dipanaskan. Sifat pemuaian

air yang tidak teratur ini disebut anomali air. Dengan demikian, air memiliki

massa jenis yang paling tinggi pada 4 0C. Perilaku air yang menyimpang ini

sangat penting untuk bertahannya kehidupan air selama musim dingin. Ketika

suhu air di danau atau sungai di atas 4 0C dan mulai mendingin karena kontak

dengan udara yang dingin, air di permukaan terbenam karena massa jenisnya yang

lebih besar dan digantikan oleh air yang lebih hangat dari bawah. Campuran ini

berlanjut sampai suhu mencapai 4 oC. Sementara permukaan air menjadi lebih

dingin lagi, air tersebut tetap di permukaan karena massa jenisnya lebih kecil dari

4 oC air di sebelah bawahnya. Air di permukaan kemudian membeku, dan es tetap

di permukaan karena es mempunyai massa jenis lebih kecil dari air.

3. Pemuaian Gas

a. Hukum Boyle

Jika tekanan gas digandakan menjadi dua kali semula, volume diperkecil

sampai setengah nilai awalnya. Hubungan ini dikenal sebagai Hukum Boyle

Hukum Boyle juga dapat dituliskan:

dengan:

P = tekanan gas pada suhu tetap (Pa)

V = volume gas pada suhu tetap (m3)

P1 = tekanan gas pada keadaan I (Pa)

P2 = tekanan gas pada keadaan II (Pa)

V1 = volume gas pada keadaan I (m3)

V2 = volume gas pada keadaan II (m3)

b. Hukum charles

Jacques Charles (1746 - 1823) menemukan bahwa ketika tekanan gas tidak

terlalu tinggi dan dijaga konstan, volume gas bertambah terhadap suhu dengan

kecepatan hampir konstan. Pernyataan tersebut dikenal sebagai Hukum Charles,

dan dituliskan:

PV = konstan, atau P1 V1 = P2 V2

............

dengan:

V = volume gas pada tekanan tetap (m3)

T = suhu mutlak gas pada tekanan tetap (K)

V1 = volume gas pada keadaan I (m3)

V2 = volume gas pada keadaan II (m3)

T1 = suhu mutlak gas pada keadaan I (K)

T2 = suhu mutlak gas pada keadaan II (K)

c. Hukum Gay Lussac

Hukum Gay Lussac berasal dari Joseph Gay Lussac (1778 - 1850),

menyatakan bahwa pada volume konstan, tekanan gas berbanding lurus dengan

suhu mutlak, dituliskan:

dengan:

P = tekanan gas pada volume tetap (Pa)

T = suhu mutlak gas pada volume tetap (K)

P1 = tekanan gas pada keadaan I (Pa)

P2 = tekanan gas pada keadaan II (Pa)

T1 = suhu mutlak gas pada keadaan I (K)

T2 = suhu mutlak gas pada keadaan II (K)

d. Persamaan Gas Ideal (Boyle-Gay Lussac)

Hukum-hukum gas dari Boyle, Charles, dan Gay Lussac didapatkan dengan

bantuan teknik yang sangat berguna di dalam sains, yaitu menjaga satu atau lebih

𝑃

𝑇= 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡

𝑃1

𝑇1=𝑃2

𝑇2

2

2

1

1

T

V

T

V

variabel tetap konstan untuk melihat akibat dari perubahan satu variabel saja.

Hukum-hukum ini dapat digabungkan menjadi satu hubungan yang lebih umum

antara tekanan, volume, dan suhu dari gas dengan jumlah tertentu: PV ∝T .

Hubungan ini menunjukkan bahwa besaran P, V, atau T akan berubah ketika

yang lainnya diubah. Percobaan yang teliti menunjukkan bahwa pada suhu dan

tekanan konstan, volume V dari sejumlah gas di tempat tertutup berbanding lurus

dengan massa m dari gas tersebut, yang dapat dituliskan:

Perbandingan ini dapat dibuat menjadi persamaan dengan memasukkan

konstanta perbandingan. Penelitian menunjukkan bahwa konstanta ini memiliki

nilai yang berbeda untuk gas yang berbeda. Konstanta pembanding tersebut

ternyata sama untuk semua gas, jika kita menggunakan angka mol. Pada

umumnya, jumlah mol, n, pada suatu sampel zat murni tertentu sama dengan

massanya dalam gram dibagi dengan massa molekul yang dinyatakan sebagai

gram per mol. n(mol) = massa molekul (g/mol)

Perbandingan tersebut dapat dituliskan sebagai suatu persamaan sebagai

berikut:

Dengan, n menyatakan jumlah mol dan R adalah konstanta pembanding. R

disebut konstanta gas umum (universal) karena nilainya secara eksperimen

ternyata sama untuk semua gas. Nilai R, pada beberapa satuan adalah sebagai

berikut:

R = 8,315 J/(mol.K), ini merupakan satuan dalam SI

= 0,0821 (L.atm)/(mol.K)

PV = n.R.T

PV ∝ mT.

= 1,99 kalori/(mol.K)

2.5.3 Kalor

1. Pengaruh Kalor terhadap suatu zat

a. Kalor dapat mengubah suhu benda

Kalor merupakan salah satu bentuk energi, sehingga dapat berpindah dari

satu sistem ke sistem yang lain karena adanya perbedaan suhu. Sebaliknya, setiap

ada perbedaan suhu antara dua sistem maka akan terjadi perpindahan kalor.

Sebagai contohnya es yang dimasukkan ke dalam gelas berisi air panas, maka es

akan mencair dan air menjadi dingin. Karena ada perbedaan suhu antara es dan air

maka air panas melepaskan sebagian kalornya sehingga suhunya turun dan es

menerima kalor sehingga suhunya naik (mencair).

2. Kalor sebagai transfer energi

Kalor mengalir dengan sendirinya dari suatu benda yang suhunya lebih

tinggi ke benda lain dengan suhu yang lebih rendah. Pada abad ke-18

diilustrasikan aliran kalor sebagai gerakan zat fluida yang disebut kalori.

a. Kalor Jenis (c) dan kalor kapasitas kalor (C)

Besar kalor Q yang diperlukan untuk mengubah suhu suatu zat yang

besarnya ΔT sebanding dengan massa m zat tersebut. Pernyataan tersebut dapat

dinyatakan dalam persamaan:

dengan:

Q = banyaknya kalor yang diperlukan ( J)

m = massa suatu zat yang diberi kalor (kg)

c = kalor jenis zat (J/kgoC)

ΔT = kenaikan/perubahan suhu zat (oC)

Q = m.c. ΔT

b. Hukum kekekalan energi kalor (Asas Black)

Apabila dua zat atau lebih mempunyai suhu yang berbeda dan terisolasi

dalam suatu sistem, maka kalor akan mengalir dari zat yang suhunya lebih tinggi

ke zat yang suhunya lebih rendah. Dalam hal ini, kekekalan energi memainkan

peranan penting. Sejumlah kalor yang hilang dari zat yang bersuhu tinggi sama

dengan kalor yang didapat oleh zat yang suhunya lebih rendah.

Hal tersebut dapat dinyatakan sebagai Hukum Kekekalan Energi Kalor,

yang berbunyi:

Kalor yang dilepas = kalor yang diserap

Pertukaran energi kalor merupakan dasar teknik yang dikenal dengan nama

kalorimetri, yang merupakan pengukuran kuantitatif dari pertukaran kalor. Untuk

melakukan pengukuran kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu zat

digunakan kalorimeter.

c. Kalor Laten dan perubahan wujud zat

Ketika suatu zat berubah wujud dari padat ke cair, atau dari cair ke gas,

sejumlah energi terlibat pada perubahan wujud zat tersebut. Sebagai contoh, pada

tekanan tetap 1 atm sebuah balok es (massa 5 kg) pada suhu -40 0C diberi kalor

dengan kecepatan tetap sampai semua es berubah menjadi air, kemudian air

(wujud cair) dipanaskan sampai suhu 100 0C dan diubah menjadi uap di atas suhu

100 0C.

Kalor lebur dan kalor penguapan suatu zat juga mengacu pada jumlah kalor

yang dilepaskan oleh zat tersebut ketika berubah dari cair ke padat, atau dari gas

ke uap air. kalor yang terlibat dalam perubahan wujud tidak hanya bergantung

pada kalor laten, tetapi juga pada massa total zat tersebut, dirumuskan:

QL = QS

dengan:

Q = kalor yang diperlukan atau dilepaskan selama

perubahan wujud ( J)

m = massa zat (kg)

L = kalor laten ( J/kg)

3. Perpindahan Kalor

Kalor berpindah dari satu tempat atau benda ke tempat atau benda lainnya

dengan tiga cara, yaitu konduksi (hantaran), konveksi (aliran), dan radiasi

(pancaran).

a. Konduksi (Hantaran)

Ketika sebuah batang logam dipanaskan pada salah satu ujungnya, atau

sebuah sendok logam diletakkan didalam secangkir kopi yang panas, beberapa

saat kemudian, ujung yang kita pegang akan segera menjadi panas walaupun tidak

bersentuhan langsung dengan sumber panas. Dalam hal ini kita katakan bahwa

kalor dihantarkan dari ujung yang panas ke ujung lain yang lebih dingin.

Konduksi atau hantaran kalor pada banyak materi dapat digambarkan sebagai

hasil tumbukan molekul-molekul. Sementara satu ujung benda dipanaskan,

molekul-molekul di tempat itu bergerak lebih cepat. Sementara itu, tumbukan

dengan molekul-molekul yang langsung berdekatan lebih lambat, mereka

mentransfer sebagian energi ke molekul molekul lain, yang lajunya kemudian

bertambah. Molekul molekul ini kemudian juga mentransfer sebagian energi

mereka dengan molekul-molekul lain sepanjang benda tersebut. Dengan

Q = m.L

demikian, energi gerak termal ditransfer oleh tumbukan molekul sepanjang benda.

Hal inilah yang mengakibatkan terjadinya konduksi.

Konduksi atau hantaran kalor hanya terjadi bila ada perbedaan suhu.

Berdasarkan eksperimen, menunjukkan bahwa kecepatan hantaran kalor melalui

benda yang sebanding dengan perbedaan suhu antara ujung-ujungnya.

Kecepatan hantaran kalor juga bergantung pada ukuran dan bentuk benda.

Untuk mengetahui secara kuantitatif. Besarnya kalor Q tiap selang waktu tertentu

dirumuskan sebagai berikut:

dengan:

Q = kalor yang dihantarkan ( J)

A = luas penampang lintang benda (m2)

ΔT = T1 – T2= beda suhu antara kedua ujung benda 0C)

l = jarak antara kedua bagian benda yang berbeda

suhunya (m)

Δt = selang waktu yang diperlukan (s)

k = konstanta pembanding/konduktivitas termal zat

(J/s.m.oC)

b. Konveksi (Aliran)

Zat cair dan gas umumnya bukan penghantar kalor yang sangat baik.

Meskipun demikian keduanya dapat mentransfer kalor cukup cepat dengan

konveksi. Konveksi atau aliran kalor adalah proses di mana kalor ditransfer

dengan pergerakan molekul dari satu tempat ke tempat yang lain. Bila pada

konduksi melibatkan molekul (atau elektron) yang hanya bergerak dalam jarak

𝑄

∆= 𝑘.𝐴

𝑇1 − 𝑇2

1= 𝑎𝑡𝑎𝑢

𝑄

∆𝑡=

𝑘.𝐴. 𝑡

1

yang kecil dan bertumbukan, konveksi melibatkan pergerakan molekul dalam

jarak yang besar. Contohnya Konveksi dalam kehidupan sehari-hari dapat kita

lihat pada peristiwa terjadinya angin darat dan angin laut. Pada siang hari, daratan

lebih cepat panas dari pada laut, sehingga udara di atas daratan naik dan udara

sejuk di atas laut bergerak ke daratan. Hal ini karena tekanan udara di atas

permukaan laut lebih besar, sehingga angin laut bertiup dari permukaan

laut ke daratan. Sebaliknya, pada malam hari daratan lebih cepat dingin daripada

laut, sehingga udara bergerak dari daratan ke laut, disebut angin darat.

c. Radiasi

Perpindahan kalor secara konduksi dan konveksi memerlukan adanya materi

sebagai medium untuk membawa kalor dari daerah yang lebih panas ke daerah

yang lebih dingin. Akan tetapi, perpindahan kalor secara radiasi (pancaran) terjadi

tanpa medium apapun.

Semua kehidupan di dunia ini bergantung pada transfer energi dari

Matahari, dan energi ini ditransfer ke Bumi melalui ruang hampa (hampa udara).

Bentuk transfer energi ini dalam bentuk kalor yang dinamakan radiasi, karena

suhu Matahari jauh lebih besar (6.000 K) daripada suhu permukaan bumi. Radiasi

pada dasarnya terdiri dari gelombang elektromagnetik. Radiasi dari Matahari

terdiri dari cahaya tampak ditambah panjang gelombang lainnya yang tidak bisa

.dilihat oleh mata, termasuk radiasi inframerah (IR) yang berperan dalam

menghangatkan Bumi.

Kecepatan atau laju radiasi kalor dari sebuah benda sebanding dengan

pangkat empat suhu mutlak (μ ∝ T 4) benda tersebut. Sebagai contoh, sebuah

benda pada suhu 2.000 K, jika dibandingkan dengan benda lain pada suhu 1.000

K, akan meradiasikan kalor dengan kecepatan 16 (24) kali lipat lebih besar.

Kecepatan radiasi juga sebanding dengan luas A dari benda yang memancarkan

kalor. Dengan demikian, kecepatan radiasi kalor meninggalkan sumber tiap selang

waktu tertentu) dirumuskan:

Persamaan (6.23) disebut persamaan Stefan-Boltzmann, dan σ adalah

konstanta universal yang disebut konstanta Stefan-Boltzmann ( σ = 5,67 × 10-8

W/

m2 K

4). Faktor e disebut emisivitas bahan, merupakan bilangan antara 0 sampai 1

yang bergantung pada karakteristik materi. Permukaan yang sangat hitam, seperti

arang mempunyai emisivitas yang mendekati 1, sedangkan bahan yang

permukaannya mengkilat mempunyai e yang mendekati nol sehingga

memancarkan radiasi yang lebih kecil.

Permukaan mengkilat tidak hanya memancarkan radiasi yang lebih kecil,

tetapi bahan tersebut juga hanya menyerap sedikit dari radiasi yang menimpanya

(sebagian besar dipantulkan). Benda hitam dan yang sangat gelap, menyerap kalor

hampir seluruh radiasi yang menimpanya. Dengan demikian, bahan penyerap

kalor yang baik juga merupakan pemancar kalor yang baik.

2.5 Kajian Yang Relevan

Penelitian yang mengunakan kooperatif yang diteliti oleh beberapa orang

diantaranya :

Erni Neslawati Melalo dengan judul “ Perbandingan implementasi hasil

belajar siswa pada mata pelajaran fisika dengan menggunakan model coopertaive

learning Tipe Jigsaw dan Type STAD di SMP Negeri 6 Gorontalo tahun 2011

mengalami peningkatan hasil belajar hal ini dikarenakan bahwa model

pembelajaran tipe Jigsaw ini lebih mendorong siswa aktif dan saling bekerja sama

dan saling bertanggung jawab dalam menguasai materi. hal ini mengindikasikan

bahwa penggunaan model pembelajaran kooperatif tipe Jigsaw pada mata

𝑄

∆𝑡 = e σ AT

4

pelajaran fisika memiliki pengaruh yang lebih baik dalam proses belajar mengajar

ini juga dapat dilihat dari aspek pemahaman, aspek pengetahuan dan aplikasi serta

dapat dilihat dari rasa tanggug jawab siswa itu sendiri.

Sedangkan penelitian tentang Number Head Together (NHT) yang diteliti

oleh Yusup U. Saboy dengan judul “Pengaruh penerapan model pembelajaran

kooperatif tipe Number Head Togheter (NHT) terhadap hasil siswa di SMA

Negeri 1 Telaga tahun 2011” dari hasil penelitiannya menunjukan bahwa

penggunaan Tipe NHT terhadap hasil belajar siswa hanya memperoleh hasil

62.37%. Dengan demikian rata-rata skor hasil belajar siswa lebih tinggi. Hal ini

karena siswa dapat terlibat langsung dalam proses pembelajaran, adanya truktur

yang jelas dan memungkinkan siswa untuk berbagi dengan satu kelompoknya,

selain itu siswa bekerja sama dengan sesama siswa dalam kelompoknya dan

mengajarkan tugas yang diberikan guru maupun dalam melakukan percobaan

sehingga siswa akan merasa memiliki tugas dan tanggung jawab yang sama dalam

proses pembelajaran serta mempunyai banyak kesempatan untuk mengolah

informasi dan meningkatkan keterampilan berkomunikasi. Dengan demikian

siswa lebih mudah dalam menerima materi yang telah diberikan sehingga dapat

meningkatkan hasil belajar siswa.

2.6 Hipotesis Penelitian

Hipotesis dalam penelitian ini adalah terdapat perbedaan yang signifikan

antara hasil belajar siswa yang diajarkan dengan menggunakan model kooperatif

tipe Jigsaw dengan yang menggunakan tipe Number Head Together (NHT).