ABSTRAK

Feri Iskandar : Implementasi Virtual Experiment Pada Mata Pelajaran Fisika Dalam Pembelajaran Kooperatif Terhadap Hasil Belajar Fisika Siswa SMAN 1 Lubuk Sikaping

Rendahnya pencapaian hasil belajar Fisika siswa diprediksi karena alat praktik IPA yang ada masih perlu dikembangkan agar sesuai dengan KTSP di dalam proses pembelajaran. Pembelajaran fisika harus memanfaatkan teknologi yang sedang berkembang pesat. Pemanfaatan teknologi tersebut hendaknya banyak melibatkan dan mendorong keaktifan belajar siswa. Salah satu alternatif pembelajaran yang dipandang efektif adalah pembelajaran dengan virtual experiment. Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh implementasi virtual experiment pada mata pelajaran fisika dalam pembelajaran kooperatif terhadap hasil belajar siswa SMA N 1 Lubuk Sikaping.

Jenis penelitian yang dilakukan adalah penelitian eksperimen semu “(Quasi Experiment Research)” dengan rancangan “Randomized Control Group Only Design” dengan populasi adalah siswa kelas X SMA N 1 Lubuk Sikaping yang terdaftar pada Tahun Ajaran 2012/2013 yang terdiri dari 9 kelas. Pengambilan sampel dilakukan dengan teknik Cluster Random Sampling. Data penelitian meliputi hasil belajar dari dua ranah yaitu kognitif dan afektif. Instrumen penelitian berupa tes hasil belajar dan format observasi ranah afektif. Data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan uji kesamaan dua rata-rata.

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, didapatkan data penilaian hasil belajar fisika siswa pada dua ranah. Pertama, pada ranah kognitif diperoleh rata-rata kelas eksperimen 80,806 lebih tinggi dari pada kelas kontrol 70,313. Berdasarkan uji statistik t, didapat thitung =4,39 dan ttabel = 1,67. Pada ranah afektif, terlihat nilai rata-rata afektif siswa, didapatkan rata-rata kelas eksperimen 86,56 lebih tinggi dibandingkan kelas kontrol 81,82. Dapat disimpulkan bahwa terdapat pengaruh yang berarti antara hasil belajar yang menggunakan virtual experiment dengan yang tidak menggunakan virtual experiment pada taraf nyata 0,05.

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT karena berkat limpahan rahmat dan

karunia-Nya akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Implementasi

Virtual Experiment pada Mata Pelajaran Fisika dalam Pembelajaran Kooperatif

Terhadap Hasil Belajar Fisika di SMA Negeri 1 Lubuk Sikaping”. Skripsi ini disusun

untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam memperoleh gelar sarjana pendidikan pada

program studi Pendidikan Fisika FMIPA UNP.

Dalam pelaksanaan penelitian penulis telah banyak mendapatkan bantuan, dorongan,

petunjuk, pelajaran, bimbingan, dan motivasi dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis

mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada:

1. Bapak Drs. H. Masril, M.Si selaku Dosen Pembimbing I yang telah membimbing dan

memotivasi peneliti dalam penyelesaian skripsi ini.

2. Bapak Fakhrur Razi, S.Pd., M.Si selaku Dosen Pembimbing II yang telah membimbing

dan memotivasi peneliti dalam penulisan skripsi ini.

3. Bapak Drs. Akmam, M.Si selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA UNP sekaligus Penasehat

Akademik serta Dosen Penguji yang telah membimbing dan memberikan arahan kepada

peneliti selama perkuliahan.

4. Ibu Dra. Syakbaniah, M.Si dan Dra. Nurhayati, M.Pd atas masukan-masukannya sebagai

dosen penguji.

5. Bapak dan Ibu Staf pengajar dan karyawan Jurusan Fisika FMIPA UNP.

6. Bapak Emdison, S.Pd selaku Kepala SMA N 1 Lubuk Sikaping yang telah memberi izin

untuk melakukan penelitian di SMA N 1 Lubuk Sikaping.

7. Ibu Hani Jumiarti, S.Pd selaku Guru SMA 1 Lubuk Sikaping yang telah memberi izin

dan bimbingan selama penelitian.

ii

8. Semua pihak yang telah membantu dalam perencanaan, pelaksanaan, penyusunan dan

penyelesaian skripsi

Semoga bantuan dan bimbingan yang telah diberikan menjadi amal shaleh bagi Bapak

dan Ibu serta mendapat balasan yang berlipat ganda dari Allah SWT. Peneliti menyadari

bahwa dalam penulisan skripsi ini masih terdapat kekurangan dan kelemahan. Untuk itu

peneliti mengharapkan saran dalam penyempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini

bermanfaat bagi pembaca.

Padang, Juli 2013

Peneliti

iii

DAFTAR ISI

ABSTRAK...............................................................................................................................................................I

KATA PENGANTAR...........................................................................................................................................II

DAFTAR ISI........................................................................................................................................................IV

DAFTAR TABEL..................................................................................................................................................V

DAFTAR GAMBAR............................................................................................................................................VI

DAFTAR LAMPIRAN......................................................................................................................................VII

BAB I.......................................................................................................................................................................1

PENDAHULUAN...................................................................................................................................................1

A. LATAR BELAKANG MASALAH.....................................................................................................................1B. PERUMUSAN MASALAH...............................................................................................................................4C. PEMBATASAN MASALAH.............................................................................................................................4D. TUJUAN PENELITIAN....................................................................................................................................5E. MANFAAT PENELITIAN................................................................................................................................5

BAB II......................................................................................................................................................................6

KAJIAN TEORITIS..............................................................................................................................................6

A. DESKRIPSI TEORITIS....................................................................................................................................6B. KERANGKA PIKIR......................................................................................................................................19C. HIPOTESIS PENELITIAN..............................................................................................................................20

BAB III..................................................................................................................................................................21

METODE PENELITIAN....................................................................................................................................21

A. JENIS PENELITIAN......................................................................................................................................21B. RANCANGAN PENELITIAN..........................................................................................................................21C. POPULASI DAN SAMPEL.............................................................................................................................21D. VARIABEL DAN DATA...............................................................................................................................24E. PROSEDUR PENELITIAN.............................................................................................................................25F. TEKNIK PENGUMPULAN DATA..................................................................................................................28G. INSTRUMEN PENELITIAN............................................................................................................................29H. TEKNIK ANALISIS DATA............................................................................................................................33

BAB IV..................................................................................................................................................................38

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN..................................................................................................38

A. DESKRIPSI DATA.......................................................................................................................................38B. ANALISIS DATA.........................................................................................................................................39C. PEMBAHASAN............................................................................................................................................44

BAB V....................................................................................................................................................................48

PENUTUP.............................................................................................................................................................48

A. KESIMPULAN.............................................................................................................................................48B. SARAN.......................................................................................................................................................48

DAFTAR PUSTAKA...........................................................................................................................................49

iv

DAFTAR TABEL

Tabel

Table 1 NILAI RATA-RATA UJIAN KELAS x SEMESTER 1 FISIKA.............................................2Table 2 Langkah-langkah model kooperatif........................................................................................14Table 3 Rancangan penelitian..............................................................................................................21Table 4 populasi penelitian siswa kelas X SMAN 1 Lubuk Sikaping..................................................22Table 5 Hasil uji normalitas data awal kelas sampel............................................................................23Table 6 hasil uji normalitas homogenitas data awal kelas sampel.......................................................23Table 7 hasil uji kesamaan dua rata-rata..............................................................................................24Table 8 skenario pembelajaran kelas eksperimen dan kelas kontrol....................................................26Table 9 klasifikasi indeks reliabilitas soal...........................................................................................30Table 10 Klasifikasi Tingkat Kesukaran Soal (p)................................................................................31Table 11 Klasifikasi Indeks Daya Beda Soal.......................................................................................32Table 12 Nilai Rata-Rata, Nilai Tertinggi, Nilai Terendah, Simpangan Baku, dan Varians Kelas Sampel Ranah Kognitif.......................................................................................................................38Table 13 Nilai Rata-Rata, Nilai Tertinggi, Nilai Terendah, Simpangan Baku, dan Varians Kelas Sampel Ranah Kognitif.......................................................................................................................39Table 14 Hasil Uji Normalitas Tes Akhir Kedua Kelas Sampel Ranah Kognitif.................................40Table 15 Hasil Uji Homogenitas Kedua Kelas Sampel Ranah Kognitif..............................................40Table 16 Hasil Uji t Ranah Kognitif....................................................................................................41Table 17 Hasil Uji Normalitas Tes Akhir Kedua Kelas Sampel Ranah Efektif...................................42Table 18 Hasil Uji Homogenitas Kedua Kelas Sampel Ranah Efktif..................................................42Table 19 Hasil Uji t Ranah Efektif......................................................................................................43

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

Gambar 1. Kerangka Pikir........................................................................................................19Gambar 2. Kurva Penerimaan Hipotesis Alternatif Ranah Kognitif........................................41Gambar 3. Kurva Penerimaan Hipotesis Alternatif Ranah Kognitif........................................44

vi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

Lampiran 1 Uji Normalitas Kelas Sampel I Ranah Kognitif..................................................52Lampiran 2 Uji Normalitas Kelas Sampel II Ranah Kognitif.................................................54Lampiran 3 Uji Homogenitas Kedua Kelas Sampel Ranah Kognitif.....................................56Lampiran 4 Uji Kesamaan Dua Rata-rata Kedua Kelas Sampel Ranah Kognitif...................57Lampiran 5 Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Kelas Eksperimen......................................58Lampiran 6 Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Kelas Kontrol............................................73Lampiran 7 Lembar Kerja Siswa............................................................................................87Lampiran 8 Kisi-Kisi Soal Uji Coba.....................................................................................109Lampiran 9 Soal Uji Coba.....................................................................................................112Lampiran 10 Analisis Soal Uji Coba.....................................................................................121Lampiran 11. Kisi-kisi Tes Akhir..........................................................................................125Lampiran 12 Soal Tes Akhir..................................................................................................129Lampiran 13 Lembar Observasi Penilaian Ranah Afektif.....................................................134Lampiran 14 Uji Normalitas Ranah Kognitif Kelas Kontrol.................................................136Lampiran 15 Uji Normalitas Ranah Kognitif Kelas Eksperimen..........................................137Lampiran 16 Uji Homogenitas Tes Akhir Ranah Kognitif...................................................138

vii

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Indonesia saat ini sedang menghadapi kondisi globalisasi yang semakin

kompetitif, sehingga menuntut ketersediaan sumber daya manusia (SDM) yang

berkualitas dan mampu memberikan kontribusi yang nyata terhadap pertumbuhan dan

kemajuan bangsa. Untuk menunjang ketersediaan SDM yang berkualitas diperlukan

pendidikan yang berkualitas. Pendidikan yang berkualitas harus mengacu kepada UU

SISDIKNAS No 20 Tahun 2003 ayat 3 yang menyatakan bahwa “Pendidikan nasional

berfungsi membentuk watak dan peradaban bangsa yang bermartabat dalam rangka

mencerdaskan kehidupan bangsa, bertujuan untuk berkembangnya potensi peserta didik

agar menjadi manusia yang beriman dan bertakwa kepada Tuhan YME, kreatif, mandiri,

dan bertanggung jawab”. Pendidikan nasional harus sesegera mungkin mengikuti arus

perkembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK), sehingga bisa memiliki daya

saing dengan negara-negara lainnya. Salah satu mata pelajaran yang berperan penting

dalam perkembangan IPTEK adalah pembelajaran fisika.

Pembelajaran fisika di SMA bertujuan agar siswa menguasai berbagai konsep dan

prinsip Fisika untuk mengembangkan pengetahuan, keterampilan, dan sikap sehingga

mampu diterapkan dalam kehidupan sehari-hari dan sebagai bekal untuk melanjutkan

pendidikan pada jenjang yang lebih tinggi. Pembelajaran fisika itu lahir dari fenomena-

fenomena yang terjadi di alam, kemudian diperoleh rumusan-rumusan melalui

eksperimen di laboratorium untuk membuktikan kebenaran dari fenomena-fenomena

tersebut. Pembelajaran fisika dimaksudkan untuk membentuk sikap yang positif terhadap

fisika, yaitu merasa tertarik untuk mempelajari fisika lebih lanjut karena merasakan

keindahan dalam keteraturan perilaku alam serta kemampuan fisika dalam menjelaskan

1

berbagai peristiwa alam dan penerapan fisika dalam teknologi (Puskur Balitbang

Depdiknas, 2002).

Pemerintah sudah berusaha untuk mengadakan alat-alat eksperimen untuk

mencapai tujuan pembelajaran fisika seperti alat peraga praktik IPA. Berkenaan dengan

pengembangan pemanfaatan alat peraga praktik IPA dalam pembelajaran sains sudah

menjadi salah satu alternatif pilihan para pendidik untuk dipakai dalam proses

pembelajaran IPA. Secara umum peralatan IPA yang sekarang masih perlu

dikembangkan, karena belum semua konsep memiliki alat praktik yang sesuai dengan

KTSP (Depdiknas: 2007). Peralatan praktikum yang sudah ada belum memadai untuk

melakukan berbagai eksperimen fisika. Akibatnya siswa merasa pembelajaran fisika

tidak bermakna dan tidak menyenangkan sehingga tidak tercapai hasil belajar yang

diharapkan. Ketercapaian hasil belajar siswa dilihat dari nilai rata-rata ujian semester 1

Fisika SMAN 1 Lubuk Sikaping pada tahun ajaran 2011/2012 yang masih banyak di

bawah standar Kriteria Ketuntasan Minimum (KKM) seperti pada Tabel 1.

Table 1 NILAI RATA-RATA UJIAN KELAS x SEMESTER 1 FISIKA

No Kelas Nilai Rata-rata

1 X1 76

2 X2 77

3 X3 66

4 X4 64

5 X5 63

6 X6 67

7 X7 74

Sumber: Guru Fisika SMAN 1 Lubuk Sikaping

Tabel 1 menunjukan bahwa pencapaian KKM Fisika di kelas X semester 1 tahun

ajaran 2011/2012 SMAN 1 Lubuk Sikaping belum sepenuhnya dapat tercapai, dimana

standar KKM yang ditetapkan sekolah tersebut adalah 75. Berdasarkan nilai rata-rata

2

tersebut masih banyak siswa yang belum mencapai KKM yang telah di tetapkan oleh

sekolah.

Salah satu upaya untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah dengan

memanfaatkan teknologi informasi yang sudah berkembang pesat. Perkembangan

teknologi informasi telah membawa dampak positif pada dunia pendidikan, khususnya

pembelajaran fisika. Pemanfaatan teknologi informasi tersebut bisa dilakukan dalam

pembelajaran fisika berupa eksperimen melalui virtual experiment. Virtual experiment

adalah pembelajaran yang menggunakan teknologi komputer berupa simulasi-simulasi

eksperimen fisika yang di dunia nyata sulit untuk direalisasikan. Menurut Munir (2008:

11) “ Sebagai perangkat utama dalam teknologi informasi dan komunikasi, komputer

telah mengalami berbagai perkembangan sebagai sebuah evolusi atau perkembangan

yang bertahan dalam jangka waktu yang lama”. Jadi, penggunaan software virtual

experimen ini tidak akan cepat usang dalam perkembangan teknologi informasi.

Virtual experiment merupakan salah satu alternatif pembelajaran yang

merangsang siswa untuk menjadi aktif dalam pembelajaran. Virtual experiment ini

menciptakan ketertarikan siswa untuk memberikan perhatian khusus pada aktivitas

pembelajaran. Dalam virtual experiment disajikan simulasi-simulasi yang menarik siswa

untuk berkreasi di dalam proses pembelajaran karena mereka bisa memilih objek yang

diinginkan dalam melakukan eksperimen. Menurut Donnel (2004: 3) “ Siswa-siswa pada

umumnya sudah mempunyai kemampuan untuk mengoperasikan komputer dan mereka

menikmati melakukan aktivitas menggunakan komputer “. Hal ini membuat aktivitas

pembelajaran siswa lebih efektif dan produktif.

Agar pembelajaran virtual experiment lebih efektif bagi siswa, maka dapat

digunakan pembelajaran kooperatif. Pembelajaran kooperatif merupakan pengelompokan

siswa untuk bekerja bersama dalam kelompok kecil. Menurut Rusman (2011: 203-204)

3

Dalam pembelajaran kooperatif proses pembelajaran tidak harus belajar dari guru kepada

siswa tetapi juga bisa dengan sesama siswa karena pembelajaran oleh rekan sebaya akan

lebih efektif daripada pembelajaran dari guru. Pembelajaran dengan rekan sebaya lebih

memudahkan bagi siswa untuk berdiskusi lebih terbuka sehingga menciptakan interaksi

yang membentuk sinergi yang menguntungkan. Siswa dapat bekerja dalam kelompok

untuk membahas langkah-langkah yang terdapat dalam bahan ajar berupa LKS yang

dapat membuat virtual eksperiment yang dilakukan lebih terstruktur. Menurut Depdiknas

(2008: 23) Lembar kegiatan siswa (student work sheet) adalah lembaran-lembaran berisi

tugas yang harus dikerjakan oleh peserta didik. Jadi keberadan LKS akan membantu

siswa dalam melakukan virtual experiment agar lebih terstruktur.

Berdasarkan uraian yang telah dikemukakan, keberadaan virtual eksperimen ini

penting dalam proses pembelajaran. Dengan dasar ini, peneliti tertarik untuk

menerapakan “ Implementasi Virtual Eksperiment Pada Mata Pelajaran Fisika Dalam

Pembelajaran Kooperatif Terhadap Hasil Belajar Fisika di SMAN 1 Lubuk Sikaping.”

B. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan dapat dirumuskan

permasalahan dalam penelitian ini sebagai berikut: “Apakah terdapat Pengaruh

Implementasi Virtual Experiment Pada Mata Pelajaran Fisika Dalam Pembelajaran

Kooperatif Terhadap Hasil Belajar di SMAN 1 Lubuk Sikaping? ”

C. Pembatasan Masalah

Agar penelitian ini lebih terarah dan terkontrol, peneliti membatasi permasalahan

sebagai berikut:

1. Materi yang dibahas sesuai dengan silabus KTSP Kelas X Semester yaitu

materi Kinematika dan Dinamika.

4

2. Hasil belajar yang dinilai yaitu ranah kognitif dan afektif.

D. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh implementasi virtual

experiment pada mata pelajaran fisika dalam pembelajaran kooperatif terhadap hasil

belajar di SMAN 1 Lubuk Sikaping.

E. Manfaat Penelitian

Manfaat dari hasil penelitian ini adalah :

1. Sebagai alternatif media yang dapat digunakan bagi guru-guru fisika dalam proses

pembelajaran fisika dalam meningkatkan hasil belajar fisika

2. Sebagai masukan untuk peneliti lain yang ingin melanjutkan dan mengembangkan

penelitian ini di masa yang akan datang

3. Salah satu syarat untuk menyelesaikan studi kependidikan fisika di Jurusan fisika

FMIPA UNP

4. Dapat dijadikan pengalaman dan bekal ilmu pengetahuan bagi peneliti dalam

mengajar fisika di masa yang akan datang

5

BAB II

KAJIAN TEORITIS

A. Deskripsi Teoritis

1. Tinjauan Tentang Pembelajaran Fisika

Pembelajaran merupakan suatu sistem yang terdiri dari berbagai komponen

yang tidak dapat dipisahkan satu dengan yang lainnya. Komponen tersebut terdiri atas:

tujuan pembelajaran, materi, metode, dan evaluasi. Komponen-komponen tersebut

disesuaikan dengan karakteristik yang ada pada pembelajaran Fisika. Pembelajaran

Fisika dimulai dengan melibatkan siswa secara aktif dengan benda-benda yang konkrit

sehingga mendorong rasa ingin tahu mereka untuk mengemukankan pertanyaan-

pertanyaan yang berhubungan dengan objek tersebut.

Pembelajaran Fisika diajarkan dengan memberikan berbagai variasi

pembelajaran seperti mengelompokkan mereka dalam beberapa kelompok kecil

sehingga mereka mampu bekerja sama dalam menyelesaikan tugas yang diberikan

(Koes, 2003: 2). Pembelajaran Fisika tersebut diajarkan dengan metoda-metoda yang

bervariasi dan jangan menggunakan strategi yang tradisional. Pembelajaran yang

bervariasi menimbulkan ketertarikan untuk mempelajari Fisika lebih lanjut dan

menciptakan prestasi yang tinggi. Menurut Koes (2003:3) mengemukakan fakta-fakta

yang terjadi pada pembelajaran Fisika yang terjadi di lapangan yaitu:

1) Metoda yang paling dominan dalam pembelajaran Fisika adalah ceramah, dengan guru sebagai pengendali dan aktif menyampaikan informasi.

2) Buku ajar sebagai inti dari pembelajaran Fisika dan tujuan utamanya menyampaikan semua isi buku.

3) Metoda penugasan dan latihan dalam Fisika berada pada urutan kedua setelah ceramah.

4) Demonstrasi merupakan metode yang berada pada urutan ketiga dari aktivitas pembelajaran Fisika yang paling biasa digunakan.

5) Kegiatan Praktikum diterapkan sesekal bahkan tidak sama sekali.6) Aktivitas yang dilakukan umumnya menyelesaikan latihan berupa soal dalam

LKS untuk menghabiskan materi pembelajaran.

6

Dewasa ini pembelajaran Fiska sudah mengarah pada student center dimana

metoda ceramah tidak tepat lagi digunakan dalam proses pembelajaran karena pada

hakikatnya siswa harus terlibat aktif untuk berinteraksi dengan alam. Siswa dituntut

mencari kebenaran-kebenaran dari suatu teori dan rumus-rumus Fisika, untuk itu

mereka harus melakukan beberapa eksperimen di laboratorium. Mata pelajaran Fisika

tidak akan pernah terlepas dari kegiatan di atas. Oleh karena itu, dalam pembelajaran

Fisika guru harus melakukan kegiatan eksperimen dengan baik.

Menurut Depdiknas (2006:443) disebutkan bahwa tujuan mata pelajaran Fisika

bagi siswa dalam KTSP adalah:

1. Membentuk sikap positif terhadap Fisika dengan menyadari keteraturan dan keindahan alam serta mengagungkan kebesaran Tuhan YME.

2. Memupuk sikap ilmiah yaitu jujur, objektif, terbuka, ulet, kritis dan dapat bekerja sama dengan orang lain.

3. Mengembangkan pengalaman untuk dapat merumuskan masalah, mengajukan dan menguji hipotesis melalui percobaan, merancang dan merakit instrumen percobaan, mengumpulkan, mengolah, mengelola dan menafsirkan data, serta mengkomunikasikan hasil percobaan secara lisan dan tertulis.

4. Mengembangkan kemampuan bernalar dan berfikir analisis, induktif dan deduktif dengan menggunakan konsep dan prinsip Fisika untuk menjelaskan berbagai peristiwa alam dan menyelesaikan masalah baik secara kualitatif maupun kuantitatif.

5. Menguasai konsep dan prinsip Fisika serta mempunyai keterampilan mengembangkan pengetahuan, dan sikap percaya diri sebagai bekal untuk melanjutkan pendidikan pada jenjang yang lebih tinggi serta mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi.

Mata pelajaran Fisika diharapkan dapat menjadi wahana bagi siswa untuk

membetuk sikap yang positif dalam mempelajari alam dan lingkungan sekitar.

Pemikiran yang lahir dari sikap positif tersebut diharapkan dapat diterapkan dalam

kehidupan sehari-hari sehingga pembelajaran Fisika yang berlangsung lebih inovatif

dan tidak membosankan. Jadi, hakikat pembelajaran fisika adalah pembelajaran yang

7

mengikutsertakan siswa dalam berbagai aktivitas-aktivitas yang menuntut mereka

berinteaksi secara aktif dengan benda-benda yang nyata dan lingkuan sekitarnya.

Pembelajaran Fisika mengupayakan pemahaman konsep yang mengarah kepada

kegiatan ilmiah. Berdasarkan Permendiknas No 41 tahun 2007 tentang standar proses,

kegiatan pembelajaran dalam KTSP terdiri atas tiga bagian, yaitu kegiatan

pendahuluan, kegiatan inti, dan kegiatan penutup. Kegiatan pendahuluan merupakan

kegiatan awal yang bertujuan membangkitkan motivasi dan memfokuskan perhatian

siswa dalam pembelajaran. Kegiatan inti dilakukan secara sistematis melalui proses

eksplorasi, elaborasi, dan konfirmasi. Kegiatan penutup dilakukan untuk mengakhiri

pembelajaran.

Kegiatan pendahuluan adalah kegiatan awal yang harus dilakukan guru untuk

memulai atau membuka pelajaran. Ada beberapa kegiatan yang dilakukan guru pada

kegiatan pendahuluan. Kegiatan yang dilakukan tersebut adalah menyiapkan siswa

secara psikis dan fisik untuk mengikuti proses pembelajaran, mengajukan pertanyaan-

pertanyaan yang mengaitkan pengetahuan sebelumnya dengan materi yang akan

dipelajari, menjelaskan tujuan pembelajaran atau kompetensi dasar yang akan dicapai,

dan menyampaikan cakupan materi (Rusman, 2011: 10).

Kegiatan inti adalah kegiatan yang menggunakan metode yang disesuaikan dengan

karakteristik peserta didik dan mata pelajaran, yang dapat meliputi proses eksplorasi,

elaborasi, dan konfirmasi (Rusman, 2011: 11). Pelaksanaan kegiatan inti merupakan

proses pembelajaran untuk mencapai indikator pembelajaran. Kegiatan inti

pembelajaran hendaknya dilakukan secara interaktif, inspiratif, menyenangkan,

menantang, memotivasi siswa untuk ikut berpartisipasi aktif. Kegitan inti hendaknya

8

juga memberikan ruang yang cukup bagi prakarsa, kreativitas, dan kemandirian sesuai

dengan bakat, minat dan perkembangan fisik serta psikologis peserta didik.

Kegiatan penutup merupakan kegiatan yang dilakukan untuk mengakhiri

aktivitas pembelajaran yang dapat dilakukan dalam bentuk rangkuman atau

kesimpulan, penilaian dan refleksi, umpan balik, serta tindak lanjut (Rusman, 2011).

Dalam membuat kesimpulan pembelajaran, dapat dilakukan bersama-sama siswa atau

bias dilakukan oleh siswa itu sendiri. Melakukan evaluasi dengan memberikan kegiatan

yang sudah dilaksanakn secara konsisten, kemudian dari evaluasi tersebut akan

diadakan tindak lanjut berupa pengayaan atau remedial.

2. Tinjauan Tentang Teknologi Informasi

Teknologi informasi merupakan alat pendorong kemajuan bangsa yang mampu

menyatukan berbagai kemajuan teknologi berupa televisi, radio, telepon menjadi suatu

kesatuan yang dapat diintegrasikan ke dalam informasi dan komunikasi global.

Menurut Depdiknas (2010: 4)“ Teknologi informasi mengandung pengertian segala hal

yang berkaitan dengan proses, penggunaan sebagai alat bantu, manipulasi dan

pengolahan informasi.” Hal ini berdampak besar pada perkembangan pembangunan di

bidang pendidikan. Masyarakat juga mampu memiliki alat-alat yang membantu mereka

mengembangkan segala jenis usaha dan mereka mampu menikmati hasilnya dengan

murah dan mudah, dimana sesuatu yang merupakan akses untuk mampu bertahan di

abad 21 ini.

Menurut Williams (2003: 3) teknologi informasi adalah “ Technology that

merges computing with high-speed communications links data, sound, and video”. Jadi,

ketika komputer dan komunikasi teknologi digabungkan, hasilnya adalah teknologi

informasi. Contoh teknologi informasi termasuk komputer, telepon, TV, dan berbagai

9

jenis telepon genggam. Hal ini sejalan dengan pendapat Munir (2008: 8) yang

menyatakan bahwa “ Teknologi informasi menekankan pada pelaksanaan dan

pemrosesan data seperti menangkap, mentransmisikan, menyimpan, mengambil,

memanipulasi, menampilkan data dengan menggunakan perangkat-perangkat teknologi

elektronik terutama komputer”.

Teknologi informasi sudah berkembang sangat pesat di segala aspek kehidupan,

tidak terkecuali di dalam dunia pendidikan. Menurut Yusup (2009: 3) : “ hampir tidak

ada proses pendidikan tanpa melalui komunikasi dan informasi .” Oleh karena itu

peranan teknologi informasi sudah mengalami kemajuan yang pesat dalam proses

pembelajaran. Pembelajaran Fisika juga memanfaatkan kemajuan teknologi informasi.

Materi-materi Fisika yang bersifat abstrak dapat dikembangkan dengan menciptakan

media-media pembelajaran yang berbasiskan teknologi informasi berupa komputer.

Media komputer bisa menghadirkan fenomena-fenomena Fisika yang sebelumnya

hanya bisa dibayangkan dalam imajinasi siswa. Misalnya membuat simulasi tentang

pergerakan benda-benda luar angkasa yang bersifat makroskopis atau simulasi yang

berkaitan dengan benda-benda mikroskopis berupa atom.

Sejalan dengan pendapat Bumi (2008: 16) : “berkat dukungan teknologi

informasi, kini dunia pendidikan semakin maju dengan terciptanya produk pendidikan

yang berbasiskan media-media elektronik, baik dalam bentuk akses offline maupun

online.” Jadi, kemajuan teknologi tersebut menciptakan bahan ajar Fisika yang

bervariasi dan inovatif dalam menunjang proses pembelajara Fisika yang lebih mudah

dalam penanaman konsep-konsep Fisika Hal-hal abstrak seperti reaksi nuklir pun bisa

lebih dimengerti dalam mempelajari Fisika yang sifatnya sulit untuk di amtai prosesnya

secara langsung.

10

3. Tinjauan Tentang Virtual Experiment

Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI) Virtual berarti semu, bukan

benda aslinya, maya, simulasi, latihan atau demo sedangkan eksperiment adalah

percobaan yang bersistem dan berencana. Jadi dapat dinyatakan bahwa virtual

eksperiment adalah suatu percobaan yang disusun secara sistematis dan bersifat maya

atau simulasi. Menurut Donnel (2004 : 1) definition of virtual experiment emphazing

four characteristics :

a) A virtual experiments can receive and feed back sensory information that is critical to the content knowledge.

b) A virtual experiment can simulate the physics with a dynamic and realistic sensory image that covers all the critical sensory channels.

c) A virtual experiment allows real-time interactions through the same human axecution process as one would do in real world.

d) A virtual experiments simulates the physics with minimal limitations on the behavioral patterns of the simulated system.

Maka virtual eksperiment dapat didefenisikan sebagai suatu kegiatan yang dapat

menciptakan interaksi timbal balik dalam diri siswa, sehingga ia mampu berkreativitas

terhadap fenomena Fisika yang sebenarnya terjadi di dunia nyata. Jadi, siswa tidak

selalu mengetahui fenomena Fisika pada kondisi yang ideal dan dapat mengubahnya

sesuai dengan kondisi yang dikehendakinya.

Eksperimen virtual adalah suatu kegiatan laboratorium yang dipindahkan ke

dalam komputer. Siswa bisa melakukan beberapa eksperimen dengan memanfaatkan

software virtual eksperimen. Metode ini bisa digunakan jika tidak mempunyai

laboratorium IPA yang lengkap atau digunakan sebelum melakukan eksperimen yang

sesungguhnya. Banyak sekali kendala untuk melakukan eksperimen sesugguhnya,

permasalahan yang sering terjadi adalah keterbatasan alat dan waktu. Padahal kegiatan

eksperimen ini sangat penting untuk proses pembelajaran fisika siswa. Maka dari itu

muncul inovasi baru yaitu memanfaatkan virtual eksperimen.

11

Virtual eksperimen merupakan bagian dari e-learning fisika yang ideal. E-

learning menawarkan kemungkinan untuk membuat lingkungan belajar yang tersedia

kapan saja dan dari mana saja (Jescchke dkk, 2007: 76). Untuk itu virtual experiment

harus memenuhi kaedah-kaedah pedagogis di lingkungan pendidikan dan mampu

berperan sebagai bahan ajar yang dapat di implementasikan. Virtual eksperimen fisika

haruslah mampu menarik perhatian siswa, menjelaskan materi dan mampu menjelaskan

gejala fisis, menganalisis materi secara kuantitatif, mengajukan pertanyaan,

memberikan umpan balik terhadap jawaban siswa sekaligus memberikan motivasi.

Keuntungan menggunakan virtual eksperimen dalam pengajaran Fisika menurut

Donnel (2004 : 3) adalah :

a. Menggunakan sebuh virtual eksperimen, siswa dapat mengatur fenomena Fisika yang kejadiannya sangat cepat ke dalam bentuk “ slow motion “ sehingga mereka mempunyai cukup waktu untuk mengamati dan merasakan proses dari kejadian tersebut.

b. Siswa dapat mensimulasikan aktivitas yang mempunyai dimensi yang luas atau pada ukuran yang mikroskopik.

c. Variabel-variabel yang digunakan di dalam virtual eksperimen dapat diatur dan diubah dengan mudah.

d. Virtual eksperimen dapat digunakan dimana saja dengan media komputer sehingga membantu siswa mengerti sebuah konsep, memecahkan masalah,mengecek sebuah jawaban, atau hanya untuk sekedar permainan yang menyenangkan.

Pada pembelajaran Fisika terdapat berbagai keadaan-keadaan Fisika yang ideal,

yang mana sulit untuk direalisasikan ke dalam eksperimen yang nyata. Misalnya

mendemonstrasikan konsep fisika yang berhubungan dengan gaya dan gerak yang

menggunakan gaya gesekan. Gaya gesekan tersebut sering diabaikan dalam

pembelajaran Fisika, tetapi di dalam virtual eksperimen siswa dapat mengamati sampai

ukuran yang terkecil. Ketertarikan siswa dalam mengoperasikan komputer

memudahkan untuk digunakannya virtual experiment ini dimana pun dan kapan pun

juga.

12

4. Tinjauan Tentang Model Pembelajaran Kooperatif

Model pembelajaran merupakan landasan praktik dalam proses pembelajaran di

kelas. Model pembelajaran digunakan sebagai pedoman dalam merencanakan dan

melaksanakan proses pembelajaran. Hal ini sejalan dengan pendapat Suprijono (2010:

46) yang menyatakan bahwa “model pembelajaran ialah pola yang digunakan sebagai

pedoman dalam merencanakan pembelajaran di kelas maupun tutorial”. Model

pembelajaran yang sesuai akan menentukan keberhasilan pembelajaran di kelas. Model

pembelajaran kooperatif merupakan model pembelajaran berkelompok dimana siswa

bekerja sama dan saling membantu untuk memahami materi dan menyelesaikan tugas

kelompoknya. Menurut Slavin (2005), “model pembelajaran kooperatif merupakan

suatu model pembelajaran yang merujuk pada berbagai macam metode pengajaran di

mana para siswa bekerja dalam kelompok kecil untuk saling membantu mempelajari

materi pelajaran”. Dalam menyelesaikan tugas kelompok, setiap anggota saling

bekerjasama dan membantu untuk memahami suatu bahan pembelajaran. Dalam

pembelajaran kooperatif, belajar dikatakan belum selesai jika salah satu anggota dalam

kelompok belum menguasai materi pelajaran.

Pembelajaran kooperatif dilakukan dalam bentuk diskusi kelompok. Menurut

Subrata (2007: 144) Ciri penting dari pembelajaran kooperatif, yaitu 1) siswa bekerja

secara kooperatif untuk menuntaskan materi pelajaran, 2) kelompok dibentik dari siswa

yang memiliki kemampuan tinggi, sedang, dan rendah, dan 3) penghargaan lebih

berorientasi kelompok ketimbang individu. Dalam pelaksanaannya proses pembelajaran

kooperatif memiliki langkah-langkah. Langkah-langkah pembelajaran kooperatif

menurut Suprijono (2010: 65) dapat dilihat dalam Tabel 2.

Table 2 Langkah-langkah model kooperatif

Fase Tingkah laku Guru

13

(1) (2)

Fase-1: present goal and set

Menyampaikan tujuan dan memotivasi siswa.

Menjelaskan tujuan pembelajaran dan mempersiapkan peserta didik untuk belajar

Fase-2: present information

Menyajikan informasi.

Mempresentasikan informasi kepada peserta didik secara verbal

Fase-3: organize student into learning teams

Mengorganisasikan siswa dalam kelompok-kelompok belajar.

Memberikan penjelasan kepada peserta didik tentang tata cara pembentukan tim belajar dan membantu kelompok melakukan transisi yang efisien

Fase-4: Assist team work and study

Membimbing kelompok bekerja dan belajar

Membantu tim-tim belajar selama peserta didik mengerjakan tugasnya

Fase-5: Test on the material

Evaluasi

Menguji pengetahuan peserta didik mengenai berbagai materi pembelajaran atau kelompok- kelompok mempresentasikan hasil kerjanya

Fase-6: Provide recognition

Memberikan penghargaan

Mempersiapkan cara untuk mengakui usaha dan prestasi individu maupun kelompok

Langkah-langkah ini dilakukan selama kegiatan pendahuluan, inti, dan penutup

dalam pembelajaran. Fase-1 dilakukan pada kegiatan pendahuluan. Fase-2 sampai fase-

4 dilakukan dalam kegiatan inti dan fase-5 dan fase-6 dilakukan pada kegiatan penutup.

Berdasarkan uraian dapat dikemukakan bahwa model pembelajaran kooperatif

merupakan salah-satu model pembelajaran yang sesuai dengan karakteristik

pembelajaran. Model pembelajaran merupakan model pembelajaran yang membuat

siswa belajar dalam kelompok-kelompok kecil dalam memahami materi pembelajaran.

Model pembelajaran kooperatif membantu siswa mengembangkan kerja sama di antara

14

mereka. Pelaksanaan langkah-langkah kooperatif ini akan berjalan baik apabila

ditunjang dengan bahan ajar yang sesuai.

5. Tinjauan Tentang Lembar Kerja Siswa

Lembar kerja siswa merupakan salah satu bahan ajar yang menunjang proses

pembelajaran. Menurut Depdiknas (2008: 12) “ Lembar Kerja Siswa (LKS) adalah

lembaran yang berisikan tugas yang harus dikerjakan oleh peserta didik”. Sejalan

dengan pendapat Prastowo (2011: 204) mengatakan bahwa “LKS adalah suatu bahan

ajar cetak berupa lembar-lembar kertas yang berisi materi, ringkasan dan petunjuk-

petunjuk tugas pembelajaran yang harus dikerjakan oleh peserta didik, yang mengacu

pada kompetensi dasar yang harus dicapai”. LKS merupakan alat bantu dalam proses

pembelajaran sehingga siswa dapat lebih mudah memahami materi pelajaran. Lembar

ini berisi petunjuk, tuntunan pertanyaan, dan pengertian agar siswa dapat memperluas

serta memperdalam pemahamannya terhadap materi yang dipelajari.

Menurut Depdiknas (2008: 17) LKS dapat dibedakan atas dua macam, yakni

LKS eksperimen dan LKS non eksperimen. LKS eksperimen digunakan untuk

membimbing siswa dalam melakukan praktikum atau menemukan konsep dengan kerja

ilmiah di laboratorium. Di sisi lain LKS non eksperimen digunakan sebagai alternatif

dalam proses pembelajaran yang tidak ditunjang oleh proses laboratorium, sehingga

penggunaan LKS ini lebih ditekankan untuk landasan diskusi siswa dalam

pembelajaran untuk menemukan konsep.

Peran LKS sangat besar dalam pembelajaran. LKS dapat meningkatkan aktivitas

siswa dalam belajar dan dapat membantu guru untuk mengarahkan siswa menemukan

konsep-konsep melalui aktivitasnya sendiri. LKS diharapkan dapat membuat siswa

belajar sendiri tanpa bantuan guru. Selain itu LKS juga berfungsi sebagai pedoman

15

guru dan siswa dalam melaksanakan proses pembelajaran dan membantu siswa untuk

menambah informasi tentang konsep yang dipelajari melalui kegiatan belajar secara

sistematis. LKS juga dapat mengembangkan keterampilan proses dan mengoptimalkan

hasil belajar siswa.

LKS yang baik memiliki struktur yang baik pula yang mengikuti suatu

ketentuan baku. Menurut Depdiknas (2008: 24) dalam panduan pengembangan bahan

ajar, struktur LKS secara umum adalah sebagai berikut:

a. Judulb. Petunjuk belajar (Petunjuk Siswa)c. Kompetensi yang akan dicapaid. Informasi pendukunge. Tugas-tugas dan langkah-langkah kerjaf. Penilaian

Keenam unsur tersebut merupakan komponen minimal, artinya komponen

tersebut tidak boleh tidak ada dalam sebuah LKS. Komponen tersebut dapat ditambah

dan disesuaikan dengan topik suatu mata pelajaran.

6. Tinjauan Tentang Hasil Belajar Siswa

Penilaian pencapaian kompetensi dilakukan secara objektif berdasarkan kinerja

siswa. Bukti penguasaan siswa terhadap suatu kompetensi sebagai hasil belajar. Hasil

belajar tersebut dapat dilihat dari tes atau evaluasi hasil belajar yang dilakukan oleh

guru. Depdiknas (2006:18) menyatakan “Penilaian merupakan serangkaian kegiatan

untuk memperoleh, menganalisis, dan menafsirkan proses dan hasil belajar siswa yang

dilakukan secara sistematis dan berkesinambungan sehingga menjadi informasi yang

bermakna dalam pengambilan keputusan untuk menentukan tingkat keberhasilan

pencapaian kompetensi yang telah ditentukan”.

16

Penilaian hasil belajar dilaksanakan selama dan setelah pembelajaran

berlangsung. Penilaian ini berguna untuk melihat sejauh mana ketercapaian

pembelajaran yang telah dilakukan oleh guru dan siswa. Tujuan dari penilaian hasil

belajar seperti yang dinyatakan oleh Sudjana (2002: 4) yaitu:

a. Mendeskripsikan kecakapan belajar para siswa sehingga dapat diketahui kelebihan dan kekurangannya dalam berbagai bidang studi atau mata pelajaran yang ditempuhnya

b. Mengetahui keberhasilan proses pendidikan dan pengajaran di sekolah, yakni seberapa jauh keefektifannya dalam mengubah tingkah laku para siswa ke arah tujuan pendidikan yang diharapkan

c. Menentukan tindak lanjut hasil penilaian, yakni melakukan perbaikan dan penyempurnaan dalam hal program pendidikan dan pengajaran serta strategi pelaksanaannya

d. Memberikan pertanggungjawaban (accountability) dari pihak sekolah kepada pihak-pihak yang berkepentingan

Evaluasi pembelajaran dapat dilakukan dengan dua teknik yaitu tes dan nontes.

Tes dapat berupa kuis, ulangan harian, ujian semester, ujian MID semester, dan UAN.

Teknik nontes dapat berupa jurnal, portofolio, observasi, wawancara, angket, dan lain-

lain.

Rumusan tujuan pendidikan dalam sistem pendidikan Nasional, baik tujuan

kurikuler maupun instruksional menggunakan klasifikasi hasil belajar dari Bloom

dalam Arikunto (2008:115) yang secara garis besar terbagi menjadi tiga ranah, yaitu

ranah kognitif, afektif, dan psikomotor. Sudjana (2002:22) menyebutkan bahwa ketiga

ranah tersebut adalah:

a. Ranah kognitif berkenaan dengan hasil belajar intelektual yang terdiri dari enam

aspek yaitu:

1) Pengetahuan (knowledge). Siswa dituntut untuk mengetahui dan mengenal satu atau lebih fakta-fakta yang sederhana

2) Pemahaman (comprehension). Siswa diminta untuk membuktikan bahwa ia memahami hubungan yang sederhana diantara fakta-fakta atau konsep

3) Aplikasi (apllication). Dalam aplikasi ini siswa dituntut untuk memiliki kemampuan dalam menyeleksi atau memilih suatu konsep, hukum, aturan,

17

gagasan, dan cara tertentu secara tepat untuk diterapkan dalam suatu situasi baru dan menerapkannya dengan benar

4) Analisis (analysis). Siswa diminta untuk menganalisis suatu hubungan atau situasi yang kompleks atas konsep-konsep dasar

5) Sintesis (synthesis). Dengan sintesis diminta untuk melakukan generalisasi6) Evaluasi (evaluation). Mengevaluasi dalam aspek kognitif ini menyangkut

masalah benar atau salah yang didengarkan atas dalil, hukum, prinsip dan pengetahuan

Keenam tingkatan di atas menunjukkan tolak ukur hasil belajar pada

ranah kognitif yang digunakan untuk menentukan tingkat keberhasilan siswa

dalam memahami konsep belajar. Dalam penelitian yang dilakukan tolak ukur

hasil belajar pada ranah kognitif hanya sampai pada tingkatan ketiga yaitu

aplikasi tetapi tidak menutup kemungkinan sampai pada tingkatan evaluasi.

Penilaian yang dilakukan pada ranah kognitif ini dilakukan diakhir

pembelajaran dengan memberikan tes hasil belajar kepada peserta didik dan tes

yang dilaksanakan berupa tes tertulis.

b. Ranah afektif

Menurut Taksonomi Bloom dalam Gulo (2002: 66-68) kategori ranah afektif yaitu:

a. Sikap mau menerima (receiving) dengan indikator mau menghadiri, mendengarkan, sopan, menaruh perhatian dan tidak mengganggu.

b. Sikap mau menanggapi (responding) dengan indikator mau mengikuti peraturan, memberi pendapat, mau bertanya, menjawab pertanyaan, menunjukan rasa senang, mau mencatat dan mau berdialog.

c. Sikap mau menghargai (valuing) dengan indikator menunjukan adanya perhatian yang dalam, ikut mengusulkan, mau mempelajari dengan sunguh-sunguh, menunjukan sikap yakin dan mau bekerja sama.

d. Sikap mau melibatkan diri dalam sistem nilai (organizing) dengan indikator mau melibatkan diri secara aktif dalam kelompok, mau menerima tanggung jawab, dan mau mengorbankan waktu, tenaga, pikiran untuk sesuatu yang diyakini.

e. Karakteristik dari sistem nilai (characterization by value) dengan indikator mau melaksanakan sesuatu dengan apa yang diyakininya, menunjukan ketekunan, ketelitian dan kedisplinan.

18

KTSP

Pembelajaran Kooperatif Fisika

Siswa Guru

Virtual Experiment

Hasil Belajar

Kategori ranah afektif di atas dipakai semuanya sebagai aspek yang dinilai

selama proses pembelajaran berlangsung dengan mengambil tiga buah indikator

untuk masing-masingnya.

B. Kerangka Pikir

Berdasarkan latar belakang dan kajian teori yang telah dikemukakan sebelumnya,

untuk menciptakan pembelajaran Fisika yang lebih efektif dan menyenangkan bagi siswa

dapat digunakan media komputer dengan menggunakan virtual experiment. Kurikulum

Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP) menjadi kurikulum dalam pembelajaran Fisika saat

ini. Pembelajaran Fisika tidak terlepas dari peran guru dan siswa dalam melaksanakan

proses pembelajaran Fisika. Dalam pembelajaran Fisika harus didukung perangkat

pembelajaran yang memadai, salah satunya adalah dengan virtual eksperimen yang

melibatkan komputer yang sudah dikenal siswa. Lebih jelasnya kerangka konseptual

penelitian ini terlihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Kerangka Pikir

19

C. Hipotesis Penelitian

Hipotesis penelitian adalah jawaban sementara terhadap masalah penelitian yang

kebenarannya harus diuji secara empiris. Berdasarkan kajian teori, dapat dirumuskan

hipotesis penelitian sebagai berikut: “ terdapat pengaruh yang berarti implementasi

virtual experiment pada mata pelajaran fisika dalam pembelajaran kooperatif terhadap

hasil belajar fisika di SMAN 1 Lubuk Sikaping”

20

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian

Sesuai dengan permasalahan dan tujuan yang telah dikemukakan di atas, maka

jenis penelitian ini adalah Quasi Experiment Research. Dalam Suryabrata (2006: 92)

dijelaskan bahwa tujuan dari penelitian eksperimen semu adalah untuk memperoleh

informasi yang merupakan perkiraan bagi informasi dalam keadaan yang tidak

memungkinkan untuk mengontrol atau memanipulasi semua variabel yang relevan.

B. Rancangan Penelitian

Rancangan penelitian yang digunakan adalah Randomized Control Group Only

Design. Dalam penelitian ini dibutuhkan dua kelas yaitu kelas eksperimen yang

pembelajarannya menggunakan Virtual Experiment pada materi kinematika dan

dinamika serta kelas kontrol tanpa Virtual Experiment. Pada akhir penelitian ini di kedua

kelas diberi tes untuk melihat hasil belajarnya. Menurut Suryabrata (2006:105) jenis

penelitian Randomized Control Group Only Design dapat digambarkan seperti pada

Tabel 3:

Tabel 3. Rancangan Penelitian

Table 3 Rancangan penelitian

Group Pretest Treatment PosttestEksperimen - X TKontrol - - T

Sumber: Suryabrata (2006:105)Keterangan :

X = Perlakuan yang diberikan pada kelas eksperimen yaitu penggunaanVirtual Experiment.

T = Tes akhir yang dilakukan pada kelas eksperimen dan kelas kontrol.

C. Populasi dan Sampel

1. Populasi

21

Populasi dari penelitian ini adalah seluruh kelas X SMAN 1 Lubuk Sikaping

yang terdaftar pada Semester 1 Tahun Ajaran 2012/2013. Populasi penelitian ini dapat

dilihat pada Tabel 4:

Table 4 populasi penelitian siswa kelas X SMAN 1 Lubuk Sikaping

No. Kelas Jumlah Siswa1. X 1 282. X 2 303. X 3 314. X 4 335. X 5 336. X 6 327. X 7 328. X 8 319. X 9 30Jumlah 280

Sumber: Tata Usaha SMAN 1 Lubuk Sikaping

2. Sampel

Sampel merupakan bagian dari populasi yang akan diambil sebagai sumber data

dan dapat mewakili populasi. Pengambilan sampel dilakukan dengan menggunakan

teknik purposive sampling. Menurut Sudjana (2005: 168) “teknik purposive sampling

merupakan teknik pengambilan sampel yang didasari beberapa tujuan dan

pertimbangan”.

Pengambilan sampel pada penelitian ini, dikelompokkan berdasarkan kelas yang

diajar oleh guru yang sama. Guru pertama mengajar dikelas X1, X2, X3, X9, guru

kedua mengajar di kelas X4 dan X5, guru ketiga mengajar di kelas X6, X7 dan X8.

Sampel diambil dari kelompok guru yang ketiga, dengan alasan materi yang dipelajari

sama dan jadwal belajarnya berdekatan.

Agar sampel representattif maka pengambilan sampel dilakukan dengan

langkah-langkah sebagai berikut:

22

a. Mengambil dua kelas dari guru ketiga dengan melihat nilai rata-rata hasil

belajar Fisika yang hampir sama dan jadwal belajarnya berdekatan .

b. Mengaanalisis nilai rata-rata hasil belajar Fisika dua kelas tersebut dengan

melakukan uji normalitas dan uji homogenitas. Data yang digunakan adalah

hasil ujian tengah semester ganjil Fisika tahun ajaran 2012/2013. Hasil uji

normalitas kelas sampel dapat dilihat pada Tabel 6.

Table 5 Hasil uji normalitas data awal kelas sampel

Kelas N L0 Lt Keterangan

X 6 32 0,05 0,1264 0,1566 Normal

X 8 31 0,05 0,0673 0,1591 Normal

Selengkapnya untuk uji normalitas kelas sampel dapat dilihat pada

Lampiran Perhitungan uji normalitas selengkapnya dapat dilihat pada

Lampiran 01 dan 02.

c. Melakukan uji homogenitas kedua kelas sampel. Uji homogenitas dilakukan

untuk melihat apakah kedua kelas sampel memiliki variansi yang homogen

atau tidak. Hasil uji normalitas dapat dilihat pada Tabel 7.

Table 6 hasil uji normalitas homogenitas data awal kelas sampel

Kelas N S2 α Fh Ft KeteranganX 6 32 179,13

0,05 1,52 1,83 HomogenX 8 31 117,74

Selengkapnya untuk uji homogenitas kelas sampel dapat dilihat pada Lampiran

03.

d. Melakukan uji kesamaan dua rata-rata untuk melihat apakah kedua kelas sampel

memiliki kemampuan yang sama atau tidak. Secara detail hasil analisis uji

kesamaan dua rata-rata dapat dilihat pada Lampiran 04. Hasil perhitungan dapat

dirangkum pada Tabel 8.

23

Table 7 hasil uji kesamaan dua rata-rata

Kelas N X S ttabel thitungX 6 32 41,03 13,38

1,67 1,02X 8 31 44,16 10,85

Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh thitung adalah 1,02 sedangkan

nilai ttabel dengan taraf nyata 0,05 dan dk = 61 diperoleh t(0,95)(61) sebesar 1,67

Kriteria pengujian terima Ho jika -ttabel < thitung < ttabel. Diperoleh thitung < ttabel,

berarti thitung berada di dalam daerah penerimaan Ho, sehingga Ho diterima. Hal

ini berarti bahwa kedua kelas sampel mempunyai nilai rata-rata sama atau

mempunyai kemampuan yang sama sebelum diberikan perlakuan.

e. Menentukan kelas eksperimen dan kontrol secara random, yaitu dengan teknik

pengundian mata uang dan terpilih kelas X 8 sebagai kelas eksperimen dan

kelas Kelas X 6 sebagai kelas kontrol.

D. Variabel dan Data

1. Variabel

Variabel dalam penelitian ini adalah:

a. Variabel bebas, yaitu variabel penyebab yang muncul terlebih dahulu yang dapat

dimanipulasi. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah pembelajaran

menggunakan Virtual Experiment dalam pembelajaran kooperatif.

b. Variabel terikat, merupakan variabel yang muncul dan menerima akibat dari variabel

bebas. Variabel terikat dalam penelitian ini adalah pencapaian hasil belajar Fisika

siswa kelas X SMAN 1 Lubuk Sikaping pada ranah kognitif dan afektif.

c. Variabel kontrol adalah :

1) Materi yang digunakan sama sesuai dengan KTSP.

2) Kemampuan awal siswa antara kedua kelas sama.

3) Guru, buku sumber dan waktu yang digunakan adalah sama.

24

4) Jumlah dan jenis soal yang diujikan pada kedua kelas sama.

2. Data

Data dalam penelitian ini adalah hasil belajar Fisika siswa setelah diberi

perlakuan yang meliputi aspek kognitif yang diambil melalui tes akhir dalam bentuk

Multiple Choice Test dan aspek afektif yang dikumpulkan melalui format penilaian

afektif.

E. Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian dapat dibagi atas tiga tahap, yaitu: persiapan, pelaksanaan, dan

penyelesaian.

1. Tahap Persiapan

Langkah-langkah yang dilakukan dalam tahap persiapan adalah:

a. Menetapkan tempat dan jadwal penelitian serta mempersiapkan surat penelitian.

b. Menetapkan sampel penelitian, yaitu kelas X 6 sebagai kelas kontrol dan kelas

X 8 sebagai kelas eksperimen.

c. Mempersiapkan perangkat pembelajaran yang disusun berdasarkan program

tahunan dan program semester seperti silabus, Rencana Pelaksanaan

Pembelajaran (RPP) (Lampiran 02) untuk masing-masing kelas eksperimen dan

kontrol dan virtual experiment tentang materi Dinamika dan Dinamika Benda

Titik.

d. Mengkondisikan keadaan lingkungan kelas, seperti pengaturan tempat duduk

dan menyiapkan media atau alat peraga yang terkait dengan materi agar siswa

lebih termotivasi.

e. Membuat kisi-kisi soal uji coba dan menyusun soal tes uji coba sesuai dengan

kisi-kisi yang telah dibuat. (lampiran 04 dan Lampiran 05)

25

f. Mempersiapkan instrumen penelitian seperti soal-soal tes akhir dan lembar

observasi ranah afektif.

2. Tahap Pelaksanaan

Pembelajaran diberikan pada kedua kelas sampel berdasarkan Kurikulum Tingkat

Satuan Pendidikan (KTSP). Pembelajaran Fisika yang digunakan pada kedua kelas

sampel sama yaitu model pembelajaran kooperatif dan perlakuan terhadap kedua kelas

sampel berbeda. Skenario pembelajaran yang diberikan kepada kelas eksperimen dan

kelas kontrol seperti Tabel 9.

Table 8 skenario pembelajaran kelas eksperimen dan kelas kontrol

Kelas Eksperimen Kelas Kontrol

Pendahuluan (10 menit) Pendahuluan (10 menit)

1

Fase 1: Present Goal and Set

1)Guru mengkondisikan siswa dan kelas agar pembelajaran kondusif (seperti siswa, lingkungan, berdoa, absen)

2)Guru menyampaikan indikator dan tujuan pembelajaran yang harus dicapai siswa setelah mempelajari materi tersebut

3)Guru menyampaikan apersepsi dan meminta siswa mengkaitkan pelajaran yang lalu dengan pelajaran yang akan dipelajarinya

4)Guru menyampaikan cakupan materi pembelajaran

2

Fase 1: Present Goal and Set

1) Guru mengkondisikan siswa dan kelas agar pembelajaran kondusif (seperti siswa, lingkungan, berdoa, absen)

2) Guru menyampaikan indikator dan tujuan pembelajaran yang harus dicapai siswa setelah mempelajari materi tersebut

3) Guru menyampaikan apersepsi dan meminta siswa mengkaitkan pelajaran yang lalu dengan pelajaran yang akan dipelajarinya

4) Guru menyampaikan cakupan materi pembelajaran

Kegiatan Inti (115 menit) Kegiatan Inti (115 menit)

Fase 2: Present Information

1)Guru menyampaikan garis-garis besar materi sebagai informasi awal(eksplorasi)

Fase 3: Organize Student into

Fase 2: Present Information

1)Guru menyampaikan garis-garis besar materi sebagai informasi awal (eksplorasi)

Fase 3: Organize Student into

26

Learning Teams2)Siswa diminta untuk duduk dalam

kelompok kecil yang telah dibentuksecara heterogen (4-5 orang) pada tempat duduk yang telah diatur letaknya (eksplorasi).

3) Guru membagikan LKS sebagai penuntun dalam pelaksanaan tahap Virtual Experiment (eksplorasi).Fase 4: Assist Team Work and

Study4)Dalam kerja kelompok, siswa

dibimbing untuk mengalami sendiri dalam menciptakan sebuah konsep dari materi dengan bantuan LKS dan Virtual Experiment agar dapat melatih siswa berfikir analisis dan menyelesaikan masalah (elaborasi).

5)Siswa diminta untuk mengemukakan ide dalam kelompoknya masing-masing terhadap penyelesaian masalah. Siswa dapat menuangkan hasil ide-ide kreatifnya dalam bentuk tulisan.(elaborasi).

6)Guru membimbing dan mengamati siswa dalam mendemonstrasikan laporannya, lalu meminta kelompok lain memberikan tanggapannya dengan menerapkan pengetahuan yang didapatkan dalam kehidupan sehari-hari (elaborasi)

7)Guru memberikan penguatan atas jawabaan yang diberikan siswanya (konfirmasi).

8)Guru memberikan motivasi kepada siswa yang lain yang kurang atau belum berpartisipasi (konfirmasi).

Learning Teams2) Siswa diminta untuk duduk dalam

kelompok kecil yang telah dibentuk secara heterogen (4-5 orang) pada tempat duduk yang telah diatur letaknya (eksplorasi)

3)Guru membagikan LKS (LKS yang dibagikan adalah LKS yang terdapat di sekolah bersangkutan (eksplorasi).Fase 4: Assist Team Work and

Study4)Dalam kerja kelompok, siswa

dibimbing untuk mengalami sendiri dalam menciptakan sebuah konsep dari materi dengan bantuan LKS agar dapat melatih siswa berfikir analisis dan menyelesaikan masalah (elaborasi).

5)Siswa diminta untuk mengemukakan ide dalam kelompoknya masing-masing terhadap penyelesaian masalah. Siswa dapat menuangkan hasil ide-ide kreatifnya dalam bentuk tulisan.(elaborasi).

6)Guru membimbing dan mengamati siswa dalam mendemonstrasikan laporannya, lalu meminta kelompok lain memberikan tanggapannya dengan menerapkan pengetahuan yang didapatkan dalam kehidupan sehari-hari (elaborasi)

7)Guru memberikan penguatan atas jawabaan yang diberikan siswanya (konfirmasi).

8)Guru memberikan motivasi kepada siswa yang lain yang kurang atau belum berpartisipasi (konfirmasi).

Penutup (10 menit) Penutup (10 menit)

Fase 5: Test on The Material1) Guru mereview kembali apa yang

dipelajarinya dengan memberikan sebuah pertanyaan kepada siswa atau tes(evaluasi).

Fase 6: Provide Recognition

Fase 5: Test on The Material1) Guru mereview kembali apa yang

dipelajarinya dengan memberikan sebuah pertanyaan kepada siswa atau tes(evaluasi).

Fase 6: Provide Recognition

27

2) Bagi siswa yang dapat menjawabnya maka guru memberikan sebuah penghargaan seperti nilai bonus, bingkisan, dll sambil tepuk tangan

3) Guru memberikan tugas rumah untuk membantu meningkatkan pemahaman siswa.

4) Guru memberikan informasi tentang materi yang akan dipelajari dipertemuan selanjutnya.

2) Bagi siswa yang dapat menjawabnya maka guru memberikan sebuah penghargaan seperti nilai bonus, bingkisan, dll sambil tepuk tangan

3) Guru memberikan tugas rumah untuk membantu meningkatkan pemahaman siswa.

4) Guru memberikan informasi tentang materi yang akan dipelajari dipertemuan selanjutnya.

3. Tahap Penyelesaian

Tahapan penyelesaian dalam penelitian ini antara lain:

a. Melakukan uji coba soal tes akhir diyang telah disiapkan sebelumnya, dimana

uji coba soal dilakukan di SMA N 1 Lubuk Alung.

b. Menganalisis hasil uji coba soal dengan menentukan reliabilitas soal, indeks

kesukaran, dan daya beda soal lalu mengambil 20 butir soal yang baik untuk

tes akhir.

c. Melakukan tes akhir pada kedua kelas sampel, tes ini dilakukan untuk

mendapatkan nilai ranah kognitif.

d. Mengumpulkan data hasil belajar afektif siswa melalui format penilaian ranah

afektif setiap kali pertemuan berlangsung.

e. Menganalisis hasil belajar kognitif melalui uji statistik.

f. Menganalisis hasil belajar afektif dan menampilkannya dalam bentuk

histogram.

g. Menyusun laporan penelitian.

F. Teknik Pengumpulan Data

Data yang diambil untuk penelitian ini adalah hasil belajar pada ranah kognitif dan

afektif. Data hasil belajar kognitif diambil dalam bentuk ujian tertulis di akhir

28

pembelajaran, data hasil afektif diambil melalui format penilaian ranah afektif selama

pembelajaran berlangsung.

G. Instrumen Penelitian

Instrumen adalah alat pengumpul data yang merupakan prosedur sistematik dengan

memperhatikan aturan yang telah ditentukan. Instrumen yang digunakan dalam penelitian

ini adalah tes hasil belajar. Instrumen ini mencakup pada dua ranah yaitu kognitif dan

afektif.

1. Instrumen Ranah Kognitif

Instrumen dalam penelitian ini adalah tes objektif dengan lima pilihan jawaban

(Multiple Choice Test) yang dilaksanakan di akhir penelitian. Agar tes menjadi alat

ukur yang baik, maka perlu diperhatikan langkah-langkah sebagai berikut :

a. Membuat kisi-kisi soal tes akhir. (Lampiran 07).

b. Menyusun tes akhir berdasarkan kisi-kisi yang telah dibuat, yakni berbentuk

objektif yang jenisnya sebanyak 20 butir. (Lampiran 08).

c. Melakukan uji coba tes akhir. Uji coba soal dilakukan di SMAN 1 Lubuk

Alung. Berdasarkan hasil uji coba dilakukan analisis soal untuk mengetahui

tingkat kesukaran, daya beda soal, validitas, dan reliabilitas.

a) Validitas Soal

Suatu soal dikatakan valid apabila dapat mengukur tujuan khusus

tertentu yang sejajar dengan materi atau isi pelajaran yang diberikan. Validitas

yang digunakan dalam penelitian ini adalah validitas isi (content validity).

Validitas isi adalah validitas yang ditilik dari segi tes itu sendiri sebagai alat

pengukur hasil belajar siswa, isinya telah dapat mewakili secara representatif

terhadap keseluruhan materi atau bahan pelajaran yang seharusnya diujikan.

29

Untuk memperoleh instrumen tes yang benar-benar valid, maka instrumen

tes dibuat berdasarkan kurikulum. Adapun soal yang akan disusun berpedoman

pada ketercapaian indikator untuk mata pelajaran Fisika kelas X semester 1

Tahun Ajaran 2012/2013 pada konsep materi Kinematika dan Dinamika.

b) Reliabilitas Tes (r11)

Nunnaly dkk, dalam Surapranata (2005:89) mengatakan bahwa

reliabilitas adalah “kestabilan skor yang diperoleh orang yang sama ketika diuji

dengan tes yang sama pada situasi yang berbeda atau dari satu pengukuran

lainnya”. Untuk menentukan reliabilitas tes digunakan rumus KR-21 yang

dikemukakan oleh Slameto (1999:216) yaitu:

r11=( nn−1 )(1−

M (n−M )nS 2 )

…(1)

dimana dan M=

∑ XN

dan S2=N ∑ X2−(ΣX )2

N ( N−1 ) … (2)

Keterangan :

r11 = reliabilitas tes secara keseluruhan

N = jumlah butir soal tes

M = rata-rata skor tes

N = jumlah pengikut tes

S2 = varians total

X = skor pengikut tes

Untuk menentukan tingkat reliabilitas soal digunakan skala yang

dikemukakan oleh Slameto (1999:215) pada Tabel 10:

Table 9 klasifikasi indeks reliabilitas soal

No. Indeks Reliabilitas (r11) Klasifikasi

30

1.

2.

3.

4.

5.

0,80 ≤ r11 < 1,00

0,60 ≤ r11 < 0,80

0,40 ≤ r11 < 0,60

0,20 ≤ r11 < 0,40

0,00 ≤ r11 < 0,20

Sangat tinggi

Tinggi

Sedang

Rendah

Sangat rendah

Sumber: Slameto (1999:215)

Dari tes uji coba yang telah dilakukan, didapatkan besar reliabilitas soal

sebesar 0,77 dengan kriteria tinggi. (Lampiran 06).

c) Tingkat Kesukaran Soal (p)

Soal yang baik adalah soal yang tidak terlalu mudah atau tidak terlalu

sulit. Bilangan yang menunjukkan sukar atau mudahnya soal disebut indeks

kesukaran (difficult index). Tingkat kesukaran ini dapat digunakan sebagai suatu

indikator untuk menentukan adanya perbedaan kemampuan peserta tes.

Prosedur yang dilakukan untuk menentukan indeks kesukaran soal

menurut Surapranata (2005:12) adalah dengan rumus:

p=∑ x

Sm N … (3)

Keterangan

p = proporsi menjawab benar

∑x = banyak peserta tes yang menjawab benar

Sm = skor maksimum

N = Jumlah tes

Indeks kesukaran dapat diklasifikasikan dalam Tabel 10:

Table 10 Klasifikasi Tingkat Kesukaran Soal (p)

No. Tingkat Kesukaran (p) Klasifikasi1.2.3.

0,00 - 0,300,31 - 0,700,71 - 1,00

SukarSedangMudah

Sumber: Surapranata (2005:21)

31

Dari hasil analisis didapatkan 11 soal dengan kriteria mudah, 26 soal

kriteria sedang, dan 3 soal dengan kriteria sukar. Soal yang digunakan dalam

penelitian ini adalah soal yang mempunyai rentang antara 0,30 s/d 0,70.

(Lampiran 06)

d) Daya Beda Soal (D)

Arikunto (2008 :211) menyatakan bahwa “daya pembeda soal adalah

kemampuan soal untuk membedakan siswa yang berkemampuan tinggi dengan

yang berkemampuan rendah”. Indeks yang digunakan dalam membedakannya

adalah indeks daya pembeda.

Untuk menghitung daya beda soal, seluruh skor hasil tes diurut mulai

dari yang tertinggi sampai yang terendah, kemudian diambil dua kelompok

sama besar, yaitu 27% kelompok atas dan 27% kelompok bawah. Rumus untuk

menghitung daya beda menurut Surapranata (2005:31) adalah:

D=∑ A

nA

−∑ B

nB

… (4)

Keterangan

D = indeks daya pembeda

∑A = Jumlah peserta tes yang menjawab benar pada kelompok atas

∑B = Jumlah peserta tes yang menjawab benar pada kelompok bawah

nA = Jumlah peserta tes kelompok atas

nB = Jumlah peserta tes kelompok bawah

Klasifikasi indeks daya beda soal dapat dilihat pada Tabel 12

Table 11 Klasifikasi Indeks Daya Beda Soal

No. Indeks Daya Beda (D) Keputusan1.2.3.

> 0,30,10 – 0,29< 0,10

DiterimaRevisiDitolak

32

Sumber: Surapranata (2005:47)

Berdasarkan Tabel 12, soal yang diterima memiliki indeks daya beda

besar dari 0,3. Dari 40 buah soal yang diujicobakan didapatkan 25 soal dengan

indeks daya beda besar dari 0,3 dan 25 soal memiliki indeks kesukaran di bawah

0,3. Berdasarkan daya beda dan indeks kesukarannya, soal yang dapat

digunakan untuk tes akhirnya adalah 20 buah soal. (Lampiran 06)

2. Instrumen Ranah Afektif

Penilaian ranah afektif mencakup masalah baik atau buruk berdasarkan norma

dan sikap. Ranah afektif ini dilakukan selama proses pembelajaran berlangsung. Aspek

afektif yang dapat diobservasi antara lain antusias siswa dalam mengikuti

pembelajaran, interaksi siswa dengan guru, kerja sama, aktivitas siswa dalam kelompok

dan partisipasi siswa. Penilaian yang dilakukan pada ranah afektif dibuat dalam bentuk

format penilaian ranah afektif (Lampiran 13)

Nilai = skor siswa

skor maksimum x 100 (5)

Sumber : Juknis Penyusunan Perangkat Afektif (2010)

Skor maksimum yang diperoleh siswa pada ranah afektif selama enam kali

pertemuan dalam penelitian ini yaitu 90.

H. Teknik Analisis Data

Analisis data bertujuan untuk menguji apakah hipotesis kerja yang diajukan dalam

penelitian ini diterima atau ditolak. Analisis data untuk setiap hasil belajar meliputi uji

hipotesis menggunakan uji kesamaan dua rata-rata. Sebelum melakukan uji kesamaan dua

rata-rata maka terlebih dahulu dilakukan uji normalitas dan homogenitas terhadap data

yang diperoleh untuk menentukan jenis statistik penguji dalam melakukan uji hipotesis.

1. Ranah Kognitif

33

a) Uji Normalitas

Uji normalitas bertujuan untuk melihat normal atau tidaknya distribusi data

yang menjadi syarat untuk menentukan jenis statistik apa yang akan dipakai dalam

analisis data selanjutnya, dengan kata lain untuk mengecek apakah data pada kedua

kelas sampel terdistribusi normal. Untuk menguji normalitas digunakan uji

Lilliefors. Sudjana (2002:466) merumuskan langkah-langkah Uji Normalitas sebagai

berikut:

1) Data X1, X2, X3, ... Xn yang diperoleh diurutkan dari data yang terkecil hingga data

yang terbesar.

2) Data X1, X2, X3, ... Xn dijadikan bilangan baku Z1, Z2, Z3, ..., Zn dengan rumus:

Zi=X i−X

S … (5)

Keterangan :

Xi = skor yang diperoleh siswa ke-i

X = skor rata-rata

S = simpangan baku (standar deviasi)

3) Dengan menggunakan daftar distribusi normal baku, kemudian hitung peluang

F(Zi) = P(Z<Zi).

4) Dengan menggunakan proporsi Z1, Z2, Z3, ..., Zn yang lebih kecil atau sama dengan

Zi, jika proporsi ini dinyatakan dengan S(Zi), maka:

S (Z i )=Banyaknya Z1 , Z2 , Z3 , .. . Zn yang≤Zi

n … (6)

5) Menghitung selisih F(Zi) – S(Zi) yang kemudian ditentukan harga mutlaknya.

34

6) Diambil harga yang paling besar diantara harga mutlak selisih tersebut yang

disebut dengan L0.

7) Membandingkan nilai L0 dengan nilai kritis Lt yang terdapat dalam taraf nyata α =

0,05. Kriteria pengujian adalah sebagai berikut:

a) Jika L0 < Lt, maka data pada kedua sampel terdistribusi normal.

b) Jika L0 > Lt, maka data pada kedua sampel tidak terdistribusi normal.

b) Uji Homogenitas

Uji homogenitas bertujuan untuk melihat data pada kedua sampel

mempunyai varians yang homogen atau tidak. Menurut Sudjana (2002:249) untuk

menguji homogenitas digunakan uji F dengan langkah sebagai berikut:

1) Menghitung varians masing-masing kelompok data kemudian dihitung harga F

dengan rumus :

F=S

12

S22 … (7)

Keterangan :

F = varians kelompok data

S12 = varians hasil belajar terbesar

S22 = varians hasil belajar terkecil

2) Jika harga Fhitung sudah didapatkan maka harga Fhitung tersebut dibandingkan

dengan harga Ftabel yang terdapat dalam daftar distribusi dengan taraf

signifikan 5% dan dkpembilang = n1 – 1 serta dkpenyebut = n2 – 1. Bila harga Ftabel >

Fhitung, berarti data pada kedua kelas sampel mempunyai varians yang

homogen. Sebaliknya jika Ftabel < Fhitung, berarti data pada kedua kelas sampel

tidak mempunyai varians yang homogen.

35

c) Uji Hipotesis

Uji ini dilakukan bertujuan untuk mengetahui pencapaian kompetensi

siswa yang diajarkan dengan menggunakan Virtual Experiment lebih baik

daripada pencapaian kompetensi siswa yang tanpa menggunakan Virtual

Experiment. Yang diuji adalah Ho : μ1 = μ2 dan Hi : μ1 > μ2, dimana μ adalah

nilai rata-rata masing-masing kelompok data. Untuk melakukan uji kesamaan

dua rata-rata terlebih dahulu dilakukan uji normalitas dan uji homogenitas.

Dari hasil analisis uji normalitas dan uji homogenitas didapatkan bahwa

data pada kedua kelas sampel terdistribusi normal dan mempunyai varians yang

homogen. Oleh karena itu, uji statistik yang cocok digunakan adalah uji t.

Menurut Sudjana (2002:239) rumus uji t adalah:

t=X1−X2

S √ 1n1

+ 1n2

dengan S2 =( n1−1 ) S12+ (n2−1 ) S22

n1 +n2−2

… (8)

Keterangan :X1 = nilai rata-rata kelas eksperimenX 2= nilai rata-rata kelas kontrolS1

2 = varians kelas eksperimenS2

2 = varians kelas kontrolS2 = varians gabungann1 = jumlah siswa kelas eksperimenn2 = jumlah siswa kelas kontrol

Harga thitung dibandingkan dengan harga ttabel yang terdapat dalam tabel

distribusi t. Kriteria pengujian adalah terima Ho jika nilai -t1-1/2α<t <t1−1/2α pada

taraf signifikan 0,05, sedangkan untuk harga lainnya Ho ditolak. Berdasarkan

pengujian hipotesis secara statistik, jika Ho ditolak berarti hipotesis kerja (Hi)

diterima. Hal ini berarti terdapat perbedaan yang berarti antara pencapaian hasil

36

belajar siswa yang menggunakan Virtual Experiment dengan yang

menggunakan tanpa Virtual Experiment terhadap pencapaian hasil belajar fisika

siswa kelas X SMA N 1 Lubuk Sikaping.

2. Ranah Afektif

Dalam menganalisis data hasil observasi ranah afektif dilakukan langkah-

langkah sebagai berikut:

a. Pemberian dan penghitungan skor keseluruhan dari tiap indikator yang tampak

dalam proses pembelajaran. Untuk masing-masing aspek terdiri dari tiga indikator

penilaian. Jika pada setiap aspek terlihat indikator tersebut, maka diberi tanda ceklis

(√) pada kolom yang disediakan dalam format penilaian ranah afektif. Setelah

mendapatkan data penilaian keseluruhan maka skor yang diperoleh dari setiap

indikator dijumlahkan.

b. Skor total yang diperoleh dikonversikan menjadi nilai dengan rumus yang terdapat

dalam Depdiknas (2010: 72) yaitu:

Nilai= Skor PerolehanSkor Maksimum

… (9)

Pada penelitian ini skor maksimum yang dapat diperoleh siswa adalah 20 dan

skor minimum adalah 4 untuk setiap kali pertemuan. Skor yang diperoleh siswa lalu

dikonversi ke nilai, untuk analisis selanjutnya sama dengan analisis hasil belaja ranah

kognitif.

37

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Deskripsi Data

Data yang diperoleh dalam penelitian ini berupa pencapaian hasil belajar Fisika

siswa pada ranah kognitif dan ranah afektif. Data hasil belajar ranah kognitif diperoleh

setelah proses pembelajaran melalui tes tertulis di akhir kegiatan penelitian dan data hasil

belajar ranah afektif diperoleh selama proses pembelajaran melalui lembar observasi.

Data hasil belajar Fisika siswa pada masing-masing ranah akan dijelaskan berikut ini.

1. Deskripsi Data Hasil Belajar Fisika Ranah Kognitif

Data penilaian hasil belajar pada ranah kognitif diperoleh dari tes akhir dengan

teknik tes tertulis berbentuk soal objektif sebanyak 20 buah soal. Tes ini diberikan

kepada kedua kelas sampel pada akhir kegiatan penelitian. Berdasarkan hasil

perhitungan secara statistik, diperoleh nilai rata-rata ( x̄ ), simpangan baku (S), dan

varians (S2) kelas eksperimen dan kontrol seperti pada Tabel 12.

Table 12 Nilai Rata-Rata, Nilai Tertinggi, Nilai Terendah, Simpangan Baku, dan Varians Kelas Sampel Ranah Kognitif

Kelas NNilai Tertinggi

Nilai Terendah

X̄ S S2

Eksperimen

31 95 55 80,806 10,496 110,162

Kontrol 32 90 40 70,313 12,308 151,511

Nilai rata-rata hasil belajar siswa dari Tabel 15 pada ranah kognitif kelas

eksperimen lebih tinggi dibandingkan dengan kelas kontrol. Nilai simpangan baku

kelas eksperimen lebih kecil jika dibandingkan dengan nilai simpangan baku kelas

kontrol, artinya hasil belajar ranah kognitif siswa kelas eksperimen lebih merata

dibandingkan kelas kontrol. Untuk mengetahui perbedaan hasil tes akhir antara kedua

38

kelas sampel ini berarti atau tidak, dilakukan uji kesamaan dua rata-rata. Sebagai

syaratnya, terlebih dahulu dilakukan uji normalitas dan homogenitas. Untuk lebih

rincinya, hasil tes akhir kedua kelas sampel pada ranah kognitif dapat dilihat pada

Lampiran 09.

2. Deskripsi Data Hasil Belajar Fisika Ranah Afektif

Data hasil belajar afektif diperoleh selama kegiatan pembelajaran berlangsung.

Data ini diambil dengan menggunakan Format Penilaian Ranah Afektif. Penilaian

ranah afektif dilakukan terhadap lima aspek penilaian yang disesuaikan dengan materi

dan kemampuan belajar siswa. Deskripsi data hasil belajar ranah afektif ini

ditunjukkan oleh skor total yang diperoleh setiap siswa setelah enam kali pertemuan

tatap muka di kelas.

Hasil penelitian diperoleh bahwa hasil belajar pada ranah afektif siswa kelas

ekperimen lebih baik dibandingkan dengan kelas kontrol. Perolehan nilai kedua kelas

sampel dapat dilihat pada Tabel 13:

Table 13 Nilai Rata-Rata, Nilai Tertinggi, Nilai Terendah, Simpangan Baku, dan Varians Kelas Sampel Ranah Kognitif

Kelas NNilai Tertinggi

Nilai Terendah

X̄ S S2

Eksperimen 31 96,67 73,33 86,56 5,57 31,06Kontrol 32 92,50 70,00 81,82 6,16 37,93

Tabel 16 memperlihatkan bahwa nilai rata-rata hasil belajar siswa pada ranah

afektif kelas eksperimen lebih tinggi dibanding kelas kontrol. Nilai simpangan baku

kelas eksperimen lebih kecil jika dibandingkan dengan nilai simpangan baku kelas

control, artinya hasil belajar ranah afektif siswa kelas eksperimen lebih merata

dibandingkan kelas kontrol. Lebih rincinya, data hasil belajar ranah afektif kedua

kelas sampel dapat dilihat pada Lampiran 17.

B. Analisis Data

39

1. Analisis Data Hasil Belajar Fisika Ranah Kognitif

a) Uji Normalitas Tes Akhir

Uji Lilliefors dilakukan untuk melihat apakah sampel berasal dari populasi yang

terdistribusi normal atau tidak. Hasil uji normalitas yang dilakukan didapatkan harga

Lo dan Ltabel pada taraf nyata 0,05 seperti terlihat pada Tabel 14.

Table 14 Hasil Uji Normalitas Tes Akhir Kedua Kelas Sampel Ranah Kognitif

Kelas α N Lo Lt Distribusi

Eksperimen0,05

31 0,0885 0,1591 Normal

Kontrol 32 0,0808 0,1566 Normal

Tabel 14 dapat dilihat bahwa kedua kelas sampel mempunyai nilai Lo < Lt pada taraf

nyata 0,05. Hal ini berarti data hasil tes akhir kedua kelas sampel terdistribusi

normal. Untuk melihat hasil uji normalitas kedua kelas sampel dapat dilihat pada

Lampiran 09.

b) Uji Homogenitas Tes Akhir

Uji homogenitas dilakukan untuk melihat apakah data hasil belajar kelas

sampel mempunyai varians yang homogen atau tidak. Pada uji homogenitas

digunakan uji F. Hasil uji homogenitas kedua kelas sampel dapat dilihat pada Tabel

15.

Table 15 Hasil Uji Homogenitas Kedua Kelas Sampel Ranah Kognitif

Kelas N S2 Fh Ft KeteranganEksperimen 31 110,162

1,359 1,835 HomogenKontrol 32 151,511

Tabel 19 memperlihatkan bahwa hasil uji homogenitas varians yang

dilakukan terhadap data tes akhir kedua kelas sampel ternyata diperoleh Fhitung =

1,359 dan Ftabel dengan taraf nyata α = 0,05 pada dkpembilang 32 dan dkpenyebut 31 adalah

1,835. Dengan demikian Fh < F(0,05);(32,31), hal ini berarti kelompok data mempunyai

40

varians yang homogen. Hasil perhitungan uji homogenitas dapat dilihat pada

Lampiran 09.

c) Uji Hipotesis (Uji Kesamaan Dua Rata-Rata)

Setelah melakukan uji normalitas dan homogenitas terhadap data tes akhir

kedua kelas sampel, diperoleh bahwa data pada kedua kelas sampel terdistribusi

normal dan memiliki varians yang homogen. Untuk menguji hipotesis penelitian

digunakan uji t. Hasil uji t kedua kelas sampel dapat dilihat pada Tabel 16.

Table 16 Hasil Uji t Ranah Kognitif

Kelas N Mean S2 th tt

Eksperimen 31 80,806 110,1624,39 1,67

Kontrol 32 70,313 151,511

Tabel 19 memperlihatkan bahwa thitung = 4,39 sedangkan ttabel = 1,67 dengan

kriteria pengujian terima Ho jika -t(1-1/2α) < th < t(1-1/2α) dan tolak Ho jika mempunyai

harga lain pada taraf signifikan 0,05 dengan derajat kebebasan dk = (n1 + n2) – 2.

Karena didapatkan harga thitung > ttabel, maka harga t tidak berada pada daerah

penerimaan Ho sehingga dikatakan Hi diterima pada taraf nyata 0,05. Dengan

demikian Terdapat pengaruh yang berarti dari implementasi virtual eksperimen

terhadap pencapain hasil belajar Fisika Siswa Kelas X SMAN 1 Lubuk Sikaping

pada ranah kognitif. Hasil uji t secara lengkap dapat dilihat pada lampiran 14.

Kurva penerimaan hipotesis alternatif (Hi) dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Kurva Penerimaan Hipotesis Alternatif Ranah Kognitif

41

α=0,025 α=0,025

4,39

Berdasarkan Gamabr 2, kurva penerimaan hipotesis pada ranah kognitif,

thitung berada pada daerah penolakan Ho atau penerimaan Hi, yang berarti perbedaan

perlakuan pada kedua kelas sampel memberikan pengaruh. Jadi, terdapat pengaruh

berarti implementasi virtual experiment pada mata pelajaran fisika dalam

pembelajaran kooperatif di SMAN 1 Lubuk Sikaping pada ranah kognitif.

2. Analisis Data Hasil Belajar Fisika Ranah Afektif

a) Uji Normalitas Hasil Belajar Ranah Afektif

Uji Lilliefors dilakukan untuk melihat apakah sampel berasal dari populasi yang

terdistribusi normal atau tidak. Hasil uji normalitas yang dilakukan didapatkan harga

Lo dan Ltabel pada taraf nyata 0,05 seperti terlihat pada Tabel 17.

Table 17 Hasil Uji Normalitas Tes Akhir Kedua Kelas Sampel Ranah Efektif

Kelas α N Lo Lt Distribusi

Eksperimen0,05

31 0,1503 0,1591 Normal

Kontrol 32 0,1179 0,1566 Normal

Tabel 20 menunjukan bahwa kedua kelas sampel mempunyai nilai Lo < Lt pada taraf

nyata 0,05. Hal ini berarti data hasil tes akhir kedua kelas sampel terdistribusi

normal. Untuk melihat hasil uji normalitas kedua kelas sampel dapat dilihat pada

Lampiran 09.

b) Uji Homogenitas Tes Akhir

Uji homogenitas dilakukan untuk melihat apakah data hasil belajar kelas

sampel mempunyai varians yang homogen atau tidak. Pada uji homogenitas

digunakan uji F. Hasil uji homogenitas kedua kelas sampel dapat dilihat pada Tabel

18.

Table 18 Hasil Uji Homogenitas Kedua Kelas Sampel Ranah Efktif

Kelas N S2 Fh Ft KeteranganEksperimen 31 31,058

1,221 1,835 HomogenKontrol 32 37,935

42

Tabel 18 memperlihatkan bahwa hasil uji homogenitas varians yang

dilakukan terhadap data tes akhir kedua kelas sampel ternyata diperoleh Fhitung =

1,221 dan Ftabel dengan taraf nyata α = 0,05 pada dkpembilang 32 dan dkpenyebut 31 adalah

1,835. Dengan demikian Fh < F(0,05);(32,31), hal ini berarti kelompok data mempunyai

varians yang homogen. Hasil perhitungan uji homogenitas dapat dilihat pada

Lampiran 09.

c) Uji Hipotesis (Uji Kesamaan Dua Rata-Rata) Ranah Afektif

Setelah melakukan uji normalitas dan homogenitas terhadap data tes akhir

kedua kelas sampel, diperoleh bahwa data pada kedua kelas sampel terdistribusi

normal dan memiliki varians yang homogen. Untuk menguji hipotesis penelitian

digunakan uji t. Hasil uji t kedua kelas sampel dapat dilihat pada Tabel 19.

Table 19 Hasil Uji t Ranah Efektif

Kelas N Mean S2 th tt

Eksperimen 31 86,56 31,0583,19 1,67

Kontrol 32 81,82 37,935

Tabel 22 memperlihatkan bahwa thitung = 3,19 sedangkan ttabel = 1,67 dengan

kriteria pengujian terima Ho jika -t(1-1/2α) < th < t(1-1/2α) dan tolak Ho jika mempunyai

harga lain pada taraf signifikan 0,05 dengan derajat kebebasan dk = (n1 + n2) – 2.

Karena didapatkan harga thitung > ttabel, maka harga t tidak berada pada daerah

penerimaan Ho sehingga dikatakan Hi diterima pada taraf nyata 0,05. Dengan

demikian Terdapat pengaruh yang berarti dari implementasi virtual eksperimen

terhadap pencapain hasil belajar Fisika Siswa Kelas X SMAN 1 Lubuk Sikaping

pada ranah afektif. Hasil uji t secara lengkap dapat dilihat pada lampiran 14. Kurva

penerimaan hipotesis alternatif (Hi) dapat dilihat pada Gambar 3.

43

Gambar 3. Kurva Penerimaan Hipotesis Alternatif Ranah Kognitif

Berdasarkan Gambar 3, kurva penerimaan hipotesis pada ranah afektif, thitung berada

pada daerah penolakan Ho atau penerimaan Hi, yang berarti perbedaan perlakuan pada

kedua kelas sampel memberikan pengaruh. Jadi, terdapat pengaruh berarti

implementasi virtual experiment pada mata pelajaran fisika dalam pembelajaran

kooperatif di SMAN 1 Lubuk Sikaping pada ranah afektif.

C. Pembahasan

Berdasarkan hasil analisis data tes akhir belajar didapat nilai rata-rata belajar siswa dari

kedua ranah yaitu ranah kognitif dan afektif menunjukkan bahwa implementasi virtual

eksperiment dapat meningkatkan pencapaian hasil belajar fisika siswa. Hal ini terlihat dari

tingginya rata-rata hasil belajar dan sikap siswa yang belajar dengan menggunakan virtual

eksperiment dibandingkan dengan nilai dan sikap siswa yang tidak menggunakan virtual

eksperiment.

1. Pencapaian Kompetensi pada Ranah Kognitif

Pencapain hasil belajar pada ranah kognitif menunjukkan bahwa penggunaan virtual

experiment dalam pembelajaran kooperatif dapat meningkatkan hasil belajar Fisika

siswa. Hasil ini terlihat dari tingginya rata-rata hasil belajar ranah kognitif siswa yang

belajar dengan menggunakan virtual experiment pada model pembelajaran kooperatif

dibandingkan dengan rata-rata hasil belajar ranah kognitif siswa yang tidak

menggunakan virtual experiment pada model pembelajaran kooperatif.

44

α=0,025 α=0,025

3,19

Berdasarkan pengujian statistik yang telah dilakukan, untuk ranah kognitif didapatkan

thitung > ttabel, berarti harga thitung berada di luar batas kriteria penerimaan Ho yang telah

ditetapkan. Hal ini berarti Ho ditolak dan Hi diterima. Berarti nilai rata-rata hasil belajar

kedua kelas tersebut berbeda secara signifikan dan menunjukkan adanya pengaruh

penggunaan virtual experiment pada model pembelajaran kooperatif terhadap

pencapaian belajar siswa pada ranah kognitif untuk taraf nyata 0,05. Baiknya hasil

belajar siswa untuk kelas eksperimen dikarenakan selama proses pembelajaran di kelas

eksperimen, siswa tidak lagi cenderung menunggu jawaban dari guru atau teman yang

pintar saja, namun secara tidak langsung mereka terpacu untuk mengaktifkan dirinya

sendiri dalam belajar. Siswa lebih aktif untuk melakukan virtual experiment dan

mandiri dalam menyelesaikan tugas-tugas yang diberikan. Akibatnya hasil belajar

siswa kelas eksperimen menjadi lebih baik daripada kelas kontrol.

Ada beberapa hal yang menyebabkan hasil belajar Fisika siswa dapat meningkat, salah

satunya karena penggunaan virtual experiment pada pembelajaran kooperatif. Siswa

dituntut untuk semaksimal mungkin mencari tahu sendiri tanpa harus selalu menunggu

perintah dari guru. Siswa diajak untuk berfikir kritis, 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.

2. Pencapaian Kompetensi Pada Ranah Afektif

Hasil belajar siswa pada ranah afektif, diperoleh nilai rata-rata afektif kelas eksperimen

86,56 lebih tinggi dibanding nilai rata-rata afektif kelas kontrol 81,82 (Lampiran 10).

Dari data penilaian enam kali pertemuan tersebut terlihat bahwa hasil belajar pada

45

ranah afektif kelas eksperimen lebih tinggi daripada kelas kontrol. Berdasarkan analisis

data tersebut dapat dikatakan bahwa “Terdapat pengaruh yang berarti dari implementasi

virtual eksperimen terhadap pencapaian kompetensi Fisika SMA N 1 Lubuk Sikaping”

pada ranah afektif diterima. Hal ini berarti sikap belajar siswa di kelas eksperimen

menjadi lebih semangat dan lebih termotivasi selama kegiatan pembelajaran

berlangsung.

Selama proses pembelajaran di kelas eksperimen, siswa tidak lagi cenderung menunggu

jawaban dari guru atau teman yang pintar saja, namun secara tidak langsung mereka

terpacu untuk mengaktifkan dirinya sendiri dalam belajar sehingga di antara mereka

timbul persaingan yang sehat. Mereka aktif untuk bertanya jika ada materi yang belum

dipahami dan aktif memberikan pendapat atau jawaban selama pembelajaran serta

mereka lebih percaya diri dan dapat mandiri dalam mengerjakan tugas-tugas yang

diberikan. Akibatnya hasil belajar siswa kelas eksperimen menjadi lebih baik daripada

kelas kontrol.

Berdasarkan hasil pengamatan terhadap aktivitas siswa pada proses pembelajaran,

bertanya, menjawab pertanyaan, berpendapat, menyanggah jawaban, dan melengkapi

jawaban diperoleh gambaran bahwa aktivitas siswa pada kelas eksperimen menunjukan

peningkatkan jika dibandingkan dengan aktivitas siswa pada kelas kontrol. Pada kelas

eksperimen hampir seluruh siswa menunjukan kenyamanan dalam belajar, terlihat dari

rona wajah yang ceria, dan tidak tegang ketika mengikuti pelajaran. Ketika ada siswa

yang menjawab pertanyaan guru, siswa tidak lagi mengejek teman yang lain, sikap

saling menghargai sudah terbina. Begitupun ketika guru menjelaskan perhatian siswa

sudah mulai terfokus pada apa yang disampaikan. Dalam kerja kelompok, siswa sudah

memperlihatkan kerjasama dengan kelompoknya, baik ketika melakukan percobaan

46

ataupun saat mengisi LKS. Selama proses pembelajaran siswa terlihat lebih aktif dan

antusias bertanya atau merespon tindakan guru tanpa

47

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Implementasi virtual eksperiment memberikan pengaruh yang bearti terhadap

peningkatan pencapaian hasil belajar Fisika siswa kelas X SMA Negeri 1 Lubuk

Sikaping pada dua ranah penilaian yaitu kognitif dan afektif.

B. Saran

Berdasarkan dari kesimpulan yang telah didapatkan pada penelitian, maka penulis

menyarankan hal-hal sebagai berikut :

1. Siswa dapat menggunakan virtual experiment ini sebagai salah satu alternatif sumber

belajar.

2. Penelitian ini masih terbatas pada materi Kinematika dan Dinamika saja, maka

diharapkan ada penelitian lanjutan untuk permasalahan dan materi yang lebih

kompleks dan ruang lingkup yang lebih luas agar dapat lebih dikembangkan.

48

DAFTAR PUSTAKA

Arikunto,S. 2008. Dasar-Dasar Evaluasi Pendidikan. Jakarta: Bumi Aksara.

Bumi, Ali. 2008. Cara Mudah Menulis Skripsi Menggunakan Internet. Yogyakarta : Datamedia.

BSNP. 2006. Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Republik Indonesia Nomor 41 Tahun 2006. Jakarta: Depdiknas.

Depdiknas. 2007. Pengelolaan Laboratorium Fisika SMA. Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Atas.

Depdiknas. 2008. Panduan Pengembangan Bahan Ajar. Jakarta: Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah.

Depdiknas. 2010. Juknis Pengembangan Bahan Ajar di SMA. Jakarta: Direktorat Pembinaan SMA.

Donnell, Weiler Mc. 2004. Virtual Experiment. http://www.physics.ohio-state. Edu/~lbao/xfer/VEP.pdf.

Jeschke, S., Richter, T., Scheel, H., dan Thomsen, C. (2007). On Remote and Virtual Experiments in elearning. Journal of Software. Vol. 2, No. 6.

Koes, Supriyono. 2003. Strategi Pembelajaran Fisika. Malang : Universitas Negeri Malang.

Munir. 2008. Kurikulum Berbasis Teknologi Informasi dan Komunikasi. Bandung : Alfabeta.

49

Ngalim, Purwanto. 2009. Prinsip-Prinsip dan Teknik Evaluasi Pengajaran. Bandung : PT Remaja Rosdakarya.

Prastowo, Andi. 2011. Panduan Kreaatif Membuat Bahan Ajar Inovatif. Jogjakarta : Diva Press.

Puskur, Balitbang Depdiknas. 2002. Kurikulum berbasis kompetensi. kurikulum dan hasil belajar. Kompetensi dasar mata pelajaran fisika sekolah menengah atas dan madrasah aliyah. Jakarta: Depdiknas.

Rusman. 2011. Model-model Pembelajaran. Jakarta : Rajagrafindo Persada.

Slameto. 2003. Belajar dan Faktor-Faktor Yang Mempengaruhinya. Jakarta : Rineka Cipta.

Slavin, Robert E. 2005. Cooperatif Learning. Bandung : Nusa Media

Subrata, Nyoman. 2007. Pengembangan Model Pembelajaran Kooperatif Dan Strategi Pemecahan Masalah Untuk Meningkatkan Hasil Belajar Siswa Kelas Vii C Smp Negeri 1 Sukasada. JPPP, Lembaga Penelitian Undiksha, Desember 2007.

Sudjana. 2005. Metoda Statistik. Bandung: Tarsito

Sudjana, Nana. 2002. Penilaian Hasil Proses Belajar Mengajar. Bandung : Remaja Rosdakarya.

Suharsimi Arikunto. (2006). Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik. Jakarta: Rineka Cipta.

Sukardi. 2003. Metodologi Penelitian Pendidikan Kompetensi dan Praktiknya. Yogyakarta : Bumi Aksara.

Suprijono, Agus. 2009. Cooperative Learning. Yogyakarta : Pustaka Belajar.

Suryabrata, S. 2006. Metodologi Penelitian. Jakarta: Gravindo Persada.

Tim Penyusun. 2011. Buku Panduan Penulisan Tugas Akhir/Skripsi Universitas Negeri Padang. Padang : FMIPA UNP.

50

Trianto. 2009. Mendesain Model Pembelajaran Inovatof-Progresif. Jakarta : Kencana Prenada Media Group.

W.Gulo. 202. Strategi Belajar Mengajar. Jakarta : Grasindo

Williams, B.K., dan Sawyer, S.T. 2003. Using Information Technology. USA : Mc Graw-Hill Companies.

Yusup, M Pawit. 2009. Ilmu Informasi Komunikasi dan Kepustakaan. Jakarta : Bumi Aksara.

51

LAMPIRAN

Lampiran 1 Uji Normalitas Kelas Sampel I Ranah Kognitif

No Xi f Fk f.Xi Zi F(Zi) S(Zi)|FZi – S-

Zi| (Xi-X)

(Xi-X )2 f. (Xi-X )2

17 1 1 7

-34,031

1158,1260 1158,126 -2,54 0,0055

0,0313 0,0258

217 1 2 17

-24,031 577,4890 577,489 -1,80 0,0359

0,0625 0,0266

323 1 3 23

-18,031 325,1170 325,117 -1,35 0,0885

0,0938 0,0053

427 4 7 108

-14,031 196,8690 787,476 -1,05 0,1469

0,2188 0,0719

530 1 8 30

-11,031 121,6830 121,683 -0,82 0,2061

0,2500 0,0439

633 2 10 66 -8,031 64,4970 128,994 -0,60 0,2743

0,3125 0,0382

737 2 12 74 -4,031 16,2490 32,498 -0,30 0,3821

0,3750 0,0071

840 3 15 120 -1,031 1,0630 3,189 -0,08 0,4681

0,4688 0,0006

943 1 16 43 1,969 3,8770 3,877 0,15 0,5596

0,5000 0,0596

1047 8 24 376 5,969 35,6290 285,032 0,45 0,6736

0,7500 0,0764

1150 4 28 200 8,969 80,4430 321,772 0,67 0,7486

0,8750 0,1264

1260 1 29 60 18,969 359,8230 359,823 1,42 0,9222

0,9063 0,0160

1363 3 32 189 21,969 482,6370 1447,911 1,64 0,9495

1,0000 0,0505

52

32 1313 5552,986

X =

∑ (f . Xi )N =

131332 = 41,031

S = √∑ f ( Xi−X )2

N−1 = √5552,98632−1 =√5552,986

31 = 13,384

Dari tabel di atas didapati harga L0 = 0,1264

Untuk N = 32 pada taraf nyata α = 0,05 harga Ltabel = 0,1566

Karena didapatkan harga L0 < Lt dimana 0,1264< 0,1566 dengan demikian sampel pada

penelitian ini berasal dari populasi yang terdistribusi Normal.

53

Lampiran 2 Uji Normalitas Kelas Sampel II Ranah Kognitif

No, Xi f fk f, Xi (Xi-X)  (Xi-X )2

 f, (Xi-X)2 Zi  F(Zi)  S(Zi)

 |FZi – SZi|

1 23 1 1 23-21,161 447,8002 447,800 -1,95 0,0256 0,0313 0,0057

2 27 2 3 54-17,161 294,4999 589,000 -1,58 0,0571 0,0938 0,0367

3 30 1 4 30-14,161 200,5339 200,534 -1,31 0,0951 0,1250 0,0299

4 33 3 7 99-11,161 124,5679 373,704 -1,03 0,1515 0,2188 0,0673

5 37 1 8 37 -7,161 51,2799 51,280 -0,66 0,2546 0,2500 0,0046

6 40 5 13 200 -4,161 17,3139 86,570 -0,38 0,352 0,4063 0,0543

7 43 3 16 129 -1,161 1,3479 4,044 -0,11 0,4562 0,5000 0,0438

8 47 5 21 235 2,839 8,0599 40,300 0,26 0,5987 0,6563 0,0576

9 50 3 24 150 5,839 34,0939 102,282 0,54 0,7054 0,7500 0,0446

10 53 2 26 106 8,839 78,1279 156,256 0,81 0,791 0,8125 0,0215

11 57 1 27 57 12,839 164,8399 164,840 1,18 0,881 0,8438 0,0373

12 60 1 28 60 15,839 250,8739 250,874 1,46 0,9265 0,8750 0,0515

13 63 3 31 189 18,839 354,9079 1064,724 1,74 0,9591 0,9688 0,0097

31 1369 3532,206

X =

∑ (f . Xi )N =

136931 = 44,161

54

S = √∑ f ( Xi−X )2

N−1 = √3532,20631−1 = 10,851

Dari tabel di atas didapati harga L0 = 0,0673

Untuk N = 31 pada taraf nyata α = 0,05 harga Ltabel = 0,1591

Karena didapatkan harga L0 < Lt dimana 0,0673< 0,1591dengan demikian sampel pada

penelitian ini berasal dari populasi yang terdistribusi Normal.

55

Lampiran 3 Uji Homogenitas Kedua Kelas Sampel Ranah Kognitif

Rata-rata, Simpangan Baku dan Varians Kedua Kelas Sampel

Kelas n X S S2

Sampel 1 32 41,031 13,384 179,1286

Sampel 2 31 44,61 10,851 117,74

Fh=varians terbesarvarians terkecil

=S1

2

S22 =

179,1286117,74

= 1,5214

dk pembilang = n pembilang – 1

= 32 – 1

= 31

dk penyebut = n penyebut – 1

= 31 – 1

= 3

Ftabel pada taraf nyata 0,05 dengan dk 31 : 30 adalah 1,835

Karena Fhitung < Ftabel dimana 1,5214 < 1,835 , maka dapat disimpulkan bahwa kedua

sampel berasal dari populasi yang memiliki varians yang homogen.

56

Lampiran 4 Uji Kesamaan Dua Rata-rata Kedua Kelas Sampel Ranah Kognitif

Berdasarkan uji normalitas dan homogenitas, diperoleh kedua kelas sampel berasal

dari populasi yang terdistribusi normal dan mempunyai varians homogen. Oleh karena itu,

digunakan statistik uji-t.

t =

X1−X2

S √ 1n1

+ 1n2

S2= (n1−1 ) S1

2+(n2−1)S22

n1+n2−2

Diketahui :

X1 = 41,031 X2= 44,161

n1 = 32 n2 = 31

S12 = 179,1286 S2

2 = 117,7402

S2= (n1−1 ) S1

2+(n2−1)S22

n1+n2−2

= (32−1 ) 179,1286+(31−1 ) 117,7402

32+31−2 = 148,9375

S= 12,204

t hitung =

X1−X2

S √ 1n1

+ 1n2

=

41,031 – 44,161

12,204√ 132

+ 131

= 3,1303,075

= 1,017

Pada taraf nyata α= 0,05 dan dk = 61 dari tabel terdistribusi t diperoleh t(0,95;61) =

1,670. Kriteria pengujian tidak terdapat pengaruh yang berarti jika -t(1-1/2α) < th < t(1-1/2α)

atau dengan nilai -1,670 < th < 1,670. Harga thitung berada pada daerah tidak terdapat

pengaruh yang berarti yaitu th < t(1-1/2α) atau dengan nilai 1,017 < 1,670. Berarti kedua

kelas sampel mempunyai rata-rata atau kemampuan awal yang sama.

57

Lampiran 5 Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Kelas Eksperimen

LESSON PLAN

A. Identities

School Name SMA N 1 Lubuk Sikaping

Subject Physics

Topic Newton’s Laws

Grade / Semester X / First Semester

Subject Physics

Standard Competence 2. To apply the concept and basic principle of kinematics and dynamics of particle

Basic Competence 2.3 To apply the Newton’s Laws as basic principle of dynamic for linear motion, vertical motion, and uniform circular motion

Indicators 1. To state each of Newton’s law of motion2. To identify the application of Newton’s

first law (inertia law) in a daily life3. To identify the application of Newton’s

second Law in a daily life4. To investigate the characteristic of static

and kinetic friction trough the experiment

5. To identify the application of Newton’s third Law in a daily life

6. To apply the Newton’s law for the object’s motion in the flat plane,or

58

incline plane with and without friction7. To apply the Newton’s law in vertical

motion8. To apply the Newton’s law in circular

motion

Time Allocation 8 x 45 minutes (4 meeting)

B. Learning Objectives

After following learning process, the students are expected to be able to:

1. Analyze Newton’s First Law.2. Analyze Newton’s Second Law.3. Analyze Newton’s Third Law.4. Analyze Static and Kinetic Friction.5. Apply Newton’s Law on Horizontal Plane6. Apply Newton’s Law on Vertical Plane.7. Apply Newton’s Law on Horizontal and Vertical Plane.8. Apply Newton’s Law on Inclined Plane.9. Apply Newton’s Law on Circular Motion.

C. Learning Materials

Newton’s Laws

1. Definition of ForceForce is a pull and push when an object interacts with another object.

2. Kinds of Force1. Weight

The weight of an object is gravity force given by planet to an object. The weight always act downward to earth center. The relationship between weight and mass of an object is stated in equation form :

W = m g

Where :

m = Mass of the object (kg)

g = Gravity acceleration (m/s2)

59

W = Weight ( Newton = kg m/s2)

2. Normal ForceNormal force is a component of force given by surface of the object to an object which contact with it and which is perpendicular with toward the surface.

3.Friction ForceFriction Force is a force touching which appears if two objects surfaces get direct in touch physically. The friction force direction is equal to surface touching area and opposite with an object motion direction. Friction force that worked by floor surface when an object is unmovable is called static friction force and symbolized by fs. Mathematically, static friction force is written :

f s= μs N

Friction force worked by floor surface on an object when it moves is called kinetics friction force which is symbolized by f k and written as follows:

f k= μk N

Where, N states that normal force which acts in perpendicular direction to the plane, s states the static friction coefficient, and k states the kinetic friction coefficient.

4. Centripetal ForceCentripetal force is a force which works in an object with direction getting closer to the circle central; while centrifugal force is a force which works in an object with direction getting further to the circle central.

F = m v2

R , F = m ω2 R

Where

F = Centripetal force (N )

m = Object mass (Kg)

v = Linear speed (m / s)

= Angular velocity (rad / s)

R = Radius of circle (m )

60

3. Newton’s First LawNewton’s first law f motion states that: “Every body continues in its state of rest or uniform speed in a straight line unless it is compelled to change that state by forces acting on it”.

4. Newton’s Second LawNewton’s second law states that: “The acceleration of an object is directly proportional to the net force acting on it and is inversely proportional to its mass”. It can be formulated as follows:

a = Fm

Where:

F = Force (N )

a = Object acceleration (m/s2 )

m = Object mass (Kg)

5. Newton’s Third LawNewton’s third law states that “Whenever one object exerts a force on a second object, the second exerts an equal and opposite force on the first”. It means for each force, there will be reaction force in the same magnitude but in opposite direction.

6. Application of Newton Law on Horizontal Plane

An object with m mass is pulled with a force to the right. If given force is bigger than static friction force, then the object moves to the right with an acceleration.

F − f g = m a and N − W = 0 or N = mg

In smooth horizontal plane condition, it is assumed that no friction between object and horizontal plane surface, and the following relationship can be used:

61

N

fgF

W1

F = m a

7. Application of Newton Law on Vertical PlaneTwo objects with m1 and m2 mass is connected through a pulley. Friction between string and pulley is ignored. If m2 is bigger than m1, then the object with m2 mass will move downward, while with m1 mass will move upward with a acceleration.

W 2 − T = m2 a

T − W 1 = m1 a

8. Application of Newton Law on Horizontal and Vertical PlaneAn object with m1 mass on horizontal plane is connected by using string to another object with m2 mass. Assumed that there is no friction between string and pulley; the object with m1 mass moves to the right and m2 mass to downward.

If friction happens between the object with m1 mass and horizontal plane surface, then friction force will be created to the left direction.W 2 − T = m2 a

T − f gk = m1 a and N = m1 g

If the horizontal plane is smooth and has no friction between object with surface plane, therefore the force equation for object with m 1 mass becomes:T = m1 a and N = m1 g

9. Application of Newton’s Law on Inclined PlaneAn object with m mass in placed on inclined plane which forms a angle with horizontal plane. If weight horizontal component of the object is bigger than static friction force, hence the object slides.

In case, there is friction between object and inclined surface plane, the resultant force that works in horizontal axis is:

W Sin θ − f gk = m a and

f gk = μk N

In other side, the resultant force that works to vertical axis:

62

TT

W1W2

fg

W2

T

T

W1

W

fgN

N − W y =0 or N = W Cos θ

In case with no friction between object with inclined plane surface, the resultant force that works in horizontal axis is:W Sin θ = m a

10. Application of Newton’s Law on Circular Motiona. Satellite motion

A satellite with m mass revolves around a planet with M mass in a circular orbit with r radius from planet center. For example moon keeps revolving around the earth in its orbit with an angular speed.In this condition, the centripetal force equal with gravitational force or Fs = F G.

mS v2

r= G

mS mP

r2

b. An object is swung by a wisp string.“Forces which direct getting near to circle centre are given positive mark, while forces which direct getting far from centre are given negative mark. The length of string at this circle must be circle radius”.

N B −W = m v2

R

N A +W = m v2

R

In equation, N states string tension force and W for object weight.

D. Learning MethodsIn this material, the teacher will use several methods. Those are:

1. Explanation2. Discussion3. Demonstration.

E. Learning Activities

63

W

NB

R

W

NA

a. The First Meeting

Num Stages of Learning Time(minutes)

Pre Activities

1.

2.

3.

4.

Phase 1 : Present Goal and Set

The teacher opens the lesson with greeting and checks the students’ attendance list.

Teacher tells the topic and learning purposes

Teacher reviews about the materials that have studied and relate it with the materials that will be studied.

Teacher motivates the student by asking a question.

If you want to move a table,what do you do?

10

Whilst Activities

1

2

Exploration

Phase 2 : Present Information

a. The teacher gives the students short information about material.

Elaboration

Phase 3 : Organize Student Into Lerning Teams

b. Teacher gives brief information about the material to the students by questioning and answering.

c. Teacher divides student into heterogen group. Then, ask the student sit into group.

d. Teacher gives the worksheet as guide to do virtual experiment one each student.

Phase 4 : Assist Team Work and Study

e. Teacher guides the student during discussion to create the concept from the material with the worksheet and virtual experiment to helps the students solve the problem.

f. Teacher asks the students to find out their idea in their group and write it in the worksheet.

g. After finishing discussion, the teacher ask one group to presentation in front of class.

Confirmation

10

40

64

3

h. Teacher checks the result of discussion, and give the reinforcement.

15

Post Activities

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Phase 5 : Test On The Material

The student with the teacher conclude the material

The teacher asks the student to collect the exercise in worksheet of virtual experiment.

Teacher gives evaluation to the students about the material contained on virtual experiment.

Phase 6 : Provide Recognition

The students who can answer the question the teacher gives awards like additional value, achievement and gives applause.

The teacher gives homework to the students.

The teacher gives information about activity in next meeting

15

b. The Second Meeting

Num Stages of Learning Time(minutes)

Pre Activities

1

Phase 1 : Present Goal and Set

The teacher opens the lesson with greeting and checks

65

2

3

4

the students attendance list.

The teacher reviews about the materials that have studied and relate it with the materials that will be studied

The teacher tells the topic and learning purposesThe teacher motivates the student by asking a question

Why was our body pushed infront when the car stopped? What did you feel when push the wall? What was it cause of?

15

Whilst Activities

1

2

Exploration

Phase 2 : Present Information

a. The teacher gives short explanation about the material as the first information.

Elaboration

Phase 3 : Organize Student Into Lerning Teams

b. Teacher gives brief information about the material to the students by questioning and answering.

c. Teacher divides student into heterogen group. Then, ask the student sit into group.

d. Teacher divides the worksheet one each student, where each of student does the exercise in virtual experiment in their group.Phase 4 : Assist Team Work and Study

e. Teacher guides the student during discussion to do their worksheet about virtual experiment.

f. After finishing discussion, the teacher ask one group to presentation in front of class.

Confirmation

g. The teacher checks the result of discussion, and give the reinforcement.

10

40

15

66

3

Post Activities

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Phase 5 : Test On The Material

The student with the teacher conclude the material

The teacher asks the student to collect the exercise in worksheet of virtual experiment.

Teacher gives evaluation to the students about the material contained on virtual experiment.

Phase 6 : Provide Recognition

The students who can answer the question the teacher gives awards like additional value, achievement and gives applause.

The teacher gives homework to the students.

The teacher gives information about activity in next meeting

15

c. The Third Meeting

Num Stages of Learning Time(minutes)

Pre Activities

1

2

3

Phase 1 : Present Goal and Set

The teacher opens the lesson with greeting and checks the students attendance list.

Teacher reviews about the materials that have studied and relate it with the materials that will be studied.

Teacher motivates the student by asking a question.Have you ever used the pulley? What for the pulley used by the people? How is the work

15

67

4

principle of the pulley?The teacher tells the topic and learning purposes

Whilst Activities

1

2

3

Exploration

Phase 2 : Present Information

a. The teacher asks the students about the daily physics phenomenon around their activity.

Elaboration

Phase 3 : Organize Student Into Lerning Teams

b. Teacher gives brief information about the material to the students by questioning and answering.

c. The teacher divides student into heterogen group. Where the each group consist of four students Then, ask the student sit into group.

d. Teacher give worksheet one each of student to do their virtual experiment

Phase 4 : Assist Team Work and Study

e. The teacher explains about learning activities, where each of student does the exercise in worksheet of virtual experiment.

f. The teacher guides the student during discussion to find the solving the problem.

g. After finishing discussion, the teacher ask one group to presentation in front of class.

Confirmation

h. The teacher checks the result of discussion, and give the reinforcement.

10

35

15

Post Activities

1.

Phase 5 : Test On The Material

The student with the teacher conclude the material

The teacher asks the student to collect the exercise in

15

68

2.

3.

4.

5.

6.

worksheet of virtual experiment.

Teacher gives evaluation to the students about the material contained on virtual experiment.

Phase 6 : Provide Recognition

The students who can answer the question, the teacher gives awards like additional value, achievement and gives applause.

The teacher gives homework to the students.

The teacher gives information about activity in next meeting

d. The Fourth Meeting

Num Stages of Learning Time(minutes)

Pre Activities

1

2

3

Phase 1 : Present Goal and Set

The teacher opens the lesson with greeting and checks the students attendance list.

The teacher reviews about the materials that have studied and relate it with the materials that will be studied.

The teacher motivates the student by asking a question.

Why did the people make the curve street with the inclination? Why did the satellite always rotate in the orbit?

The teacher tells the topic and learning purposes

15

69

4

Whilst Activities

1

2

3

Exploration

Phase 2 : Present Information

a. The teacher asks the students about the daily physics phenomenon in around their life.

Elaboration

Phase 3 : Organize Student Into Lerning Teams

b. Teacher gives brief information about the material to the students by questioning and answering.

c. Teacher divides student into heterogen group. Then, ask the student sit into group.

d. Teacher gives the student a worksheet one each of them.

Phase 4 : Assist Team Work and Study

e. The teacher explains about learning activities, where each of student does the exercise in worksheet of virtual experiment in their group.

f. The teacher guides the student during discussion and help them to find the solution of the worksheet vrtual experiment.

g. After finishing discussion, the teacher ask one group to presentation in front of class.

Confirmation

h. The teacher checks the result of discussion, and give the reinforcement.

65

Post Activities

1. Phase 5 : Test On The Material

70

2.

3.

4.

5.

The student with the teacher conclude the material

The teacher asks the student to collect the exercise in worksheet of virtual experiment.

Teacher gives evaluation to the students about the material contained on virtual experiment.

Phase 6 : Provide Recognition

The students who can answer the question, the teacher gives awards like additional value, achievement and gives applause.

The teacher gives homework to the students.

The teacher gives information about activity in next meeting

10

F. Learning resources1. References

a. Bob Foster. 2004. Terpadu Fisika SMA 1A. Jakarta: Erlangga. b. Budi Purwanto. 2009. Theory and Application of Physics 1. Solo: Tiga

Serangkai. c. David Sang. 2007. Physics 1. New York: Cambridge University Press. d. Halliday and Resnick. 2000. Fundamenthal of Physics.pdfe. Marthen Kanginan. 2008. Fisika SMA 1A. Jakarta: Erlangga

G. Evaluationa. Evaluation Technique : written testb. Evaluation Tool : essay testc. The Sample of Instrument

1.An astronaut weighs his body in the earth and he finds out that his mass is 60 kg. If gravity acceleration of moon is 1/6 times of gravity acceleration of earth, determine:1. Astronaut’s weight in the earth!2. Astronaut’s mass in the moon!

3. Astronaut’s weight in the moon!

b. One object with 2 kg mass is located in horizontal plane. It is known that static and kinetic friction coefficient for each is 0.4 and 0.2. If the object is pulled by 12 N force which in the same direction with horizontal plane, determine:

1. Static friction force2. Kinetics friction Force

71

3. The object accelerationc.One object with 2 kg mass is located in horizontal plane. It is known that static and

kinetic friction coefficient for each is 0.4 and 0.2. If the object is pulled by 12 N force which in the same direction with horizontal plane, determine:1) Static friction force2) kinetics friction Force3) The object acceleration

Lubuk Sikaping, Desember 2012

Peneliti

(Feri Iskandar)

12717/2009

72

Lampiran 6 Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Kelas Kontrol

LESSON PLAN

A. Identities

School Name SMA N 1 Lubuk Sikaping

Subject Physics

Topic Newton’s Laws

Grade / Semester X / First Semester

Subject Physics

Standard Competence 2. To apply the concept and basic principle of kinematics and dynamics of particle

Basic Competence 2.3 To apply the Newton’s Laws as basic principle of dynamic for linear motion, vertical motion, and uniform circular motion

Indicators 1. To state each of Newton’s law of motion2. To identify the application of Newton’s

first law (inertia law) in a daily life3. To identify the application of Newton’s

second Law in a daily life2. To investigate the characteristic of static

and kinetic friction trough the experiment

3. To identify the application of Newton’s third Law in a daily life

4. To apply the Newton’s law for the object’s motion in the flat plane,or incline plane with and without friction

5. To apply the Newton’s law in vertical motion

6. To apply the Newton’s law in circular motion

Time Allocation 8 x 45 minutes (4 meeting)

73

B. Learning ObjectivesAfter following learning process, the students are expected to be able to:

1. Analyze Newton’s First Law.2. Analyze Newton’s Second Law.3. Analyze Newton’s Third Law.4. Analyza Static and Kinetic Friction.5. Apply Newton’s Law on Horizontal Plane6. Apply Newton’s Law on Vertical Plane.7. Apply Newton’s Law on Horizontal and Vertical Plane.8. Apply Newton’s Law on Inclined Plane.9. Apply Newton’s Law on Circular Motion

C. Learning MaterialsNewton’s Laws

1.Definition of ForceForce is a pull and push when an object interacts with another object.

2. Kinds of Forcea.Weight

The weight of an object is gravity force given by planet to an object. The weight always act downward to earth center. The relationship between weight and mass of an object is stated in equation form :

W = m g

Where :

m = Mass of the object (kg)

g = Gravity acceleration (m/s2)

W = Weight ( Newton = kg m/s2)

b. Normal ForceNormal force is a component of force given by surface of the object to an object which contact with it and which is perpendicular with toward the surface.

c.Friction Force

74

Friction Force is a force touching which appears if two objects surfaces get direct in touch physically. The friction force direction is equal to surface touching area and opposite with an object motion direction. Friction force that worked by floor surface when an object is unmovable is called static friction force and symbolized by fs. Mathematically, static friction force is written :

f s= μs N

Friction force worked by floor surface on an object when it moves is called kinetics friction force which is symbolized by f k and written as follows:

f k= μk N

Where, N states that normal force which acts in perpendicular direction to the plane, s states the static friction coefficient, and k states the kinetic friction coefficient.

d. Centripetal ForceCentripetal force is a force which works in an object with direction getting closer to the circle central; while centrifugal force is a force which works in an object with direction getting further to the circle central.

F = m v2

R , F = m ω2 R

Where

F = Centripetal force (N )

m = Object mass (Kg)

v = Linear speed (m / s)

= Angular velocity (rad / s)

R = Radius of circle (m )

3. Newton’s First LawNewton’s first law f motion states that: “Every body continues in its state of rest or uniform speed in a straight line unless it is compelled to change that state by forces acting on it”.

4. Newton’s Second Law

75

Newton’s second law states that: “The acceleration of an object is directly proportional to the net force acting on it and is inversely proportional to its mass”. It can be formulated as follows:

a = Fm

Where:

F = Force (N )

a = Object acceleration (m/s2 )

m = Object mass (Kg)

5. Newton’s Third LawNewton’s third law states that “Whenever one object exerts a force on a second object, the second exerts an equal and opposite force on the first”. It means for each force, there will be reaction force in the same magnitude but in opposite direction.

6. Application of Newton Law on Horizontal Plane

An object with m mass is pulled with a force to the right. If given force is bigger than static friction force, then the object moves to the right with an acceleration.

F − f g = m a and N − W = 0 or N = mg

In smooth horizontal plane condition, it is assumed that no friction between object and horizontal plane surface, and the following relationship can be used:

F = m a

76

N

fgF

W1

7. Application of Newton Law on Vertical PlaneTwo objects with m1 and m2 mass is connected through a pulley. Friction between string and pulley is ignored. If m2 is bigger than m1, then the object with m2 mass will move downward, while with m1 mass will move upward with a acceleration.

W 2 − T = m2 a

T − W 1 = m1 a

8.Application of Newton Law on Horizontal and Vertical PlaneAn object with m1 mass on horizontal plane is connected by using string to another object with m2 mass. Assumed that there is no friction between string and pulley; the object with m1 mass moves to the right and m2 mass to downward.

If friction happens between the object with m1 mass and horizontal plane surface, then friction force will be created to the left direction.W 2 − T = m2 a

T − f gk = m1 a and N = m1 g

If the horizontal plane is smooth and has no friction between object with surface plane, therefore the force equation for object with m 1 mass becomes:T = m1 a and N = m1 g

9.Application of Newton’s Law on Inclined PlaneAn object with m mass in placed on inclined plane which forms a angle with horizontal plane. If weight horizontal component of the object is bigger than static friction force, hence the object slides.

In case, there is friction between object and inclined surface plane, the resultant force that works in horizontal axis is:

W Sin θ − f gk = m a and

f gk = μk N

In other side, the resultant force that works to vertical axis:

77

TT

W1W2

fg

W2

T

T

W1

W

fgN

N − W y =0 or N = W Cos θ

In case with no friction between object with inclined plane surface, the resultant force that works in horizontal axis is:W Sin θ = m a

10. Application of Newton’s Law on Circular Motiona. Satellite motion

A satellite with m mass revolves around a planet with M mass in a circular orbit with r radius from planet center. For example moon keeps revolving around the earth in its orbit with an angular speed.In this condition, the centripetal force equal with gravitational force or Fs = F G.

mS v2

r= G

mS mP

r2

b. An object is swung by a wisp string.“Forces which direct getting near to circle centre are given positive mark, while forces which direct getting far from centre are given negative mark. The length of string at this circle must be circle radius”.

N B −W = m v2

R

N A +W = m v2

R

In equation, N states string tension force and W for object weight.

D. Learning MethodsIn this material, the teacher will use several methods. Those are:

a. Explanationb. Demonstration.c. Discussion

E. Learning Activities

a. The First Meeting

Num Stages of Learning Time(minutes)

Pre Activities

78

W

NB

R

W

NA

1

2

3

4

Phase 1 : Present Goal and Set

The teacher opens the lesson with greeting and checks the students’ attendance list.

Teacher reviews about the materials that have studied and relate it with the materials that will be studied.

The teacher motivates the student by asking a question

If you want to move a table,what do you do?

The teacher tells the topic and learning purposes

10

Whilst Activities

1

2

3

Exploration

Phase 2 : Present Information

a. The teacher gives some information about the material as first information.

Elaboration

Phase 3 : Organize Student Into Lerning Teams

b. The teacher divides student into heterogen group. Then, ask the student sit into group.

Phase 4 : Assist Team Work and Study

c. The teacher explains about learning activities, where each of student does the exercise in their group.

d. The teacher guides the student during discussione. After finishing discussion, the teacher ask one group

to presentation in front of class.Confirmation

f. The teacher checks the result of discussion, and give the reinforcement.

10

40

15

Post Activities

Phase 5 : Test On The Material

79

1.

2.

3.

4.

5.

6.

The student with the teacher conclude the material

The teacher asks the student to collect the exercise in worksheet of virtual experiment.

Teacher gives evaluation to the students about the material contained on virtual experiment.

Phase 6 : Provide Recognition

The students who can answer the question, the teacher gives awards like additional value, achievement and gives applause.

The teacher gives homework to the students.

The teacher gives information about activity in next meeting

15

b. The Second Meeting

Num Stages of Learning Time(minutes)

Pre Activities

1

2

3

4

Phase 1 : Present Goal and Set

The teacher opens the lesson with greeting and checks the students attendance list.

The teacher reviews about the materials that have studied and relate it with the materials that will be studied.

The teacher motivates the student by asking a questionWhy was our body pushed infront when the car stopped? What did you feel when push the wall? What was it cause of?

The teacher tells the topic and learning purposes.

15

Whilst Activities

1 Exploration

80

2

3

Phase 2 : Present Information

a. The teacher give the short information about the material.

Elaboration

Phase 3 : Organize Student Into Lerning Teams

b. Teacher divides student into heterogen group. Then, ask the student sit into group.Phase 4 : Assist Team Work and Study

c. The teacher explains about learning activities, where each of student does the exercise in their group.

d. The teacher guides the student during discussione. After finishing discussion, the teacher ask one

group to presentation in front of class.Confirmation

f. The teacher checks the result of discussion, and give the reinforcement.

10

35

15

Post Activities

1.

2.

3.

4.

Phase 5 : Test On The Material

The student with the teacher conclude the material

The teacher asks the student to collect the exercise in worksheet of virtual experiment.

Teacher gives evaluation to the students about the material contained on virtual experiment.

Phase 6 : Provide Recognition

The students who can answer the question, the teacher gives awards like additional value, achievement and gives applause.

The teacher gives homework to the students.

The teacher gives information about activity in next

15

81

5.

6.

meeting

c. The Third Meeting

Num Stages of Learning Time(minutes)

Pre Activities

1

2

3

4

Phase 1 : Present Goal and Set

The teacher opens the lesson with greeting and checks the students attendance list.

The teacher reviews about the materials that have studied and relate it with the materials that will be studied.

The teacher motivates the student by asking question.Have you ever used the pulley? What for the pulley used by the people? How is the work principle of the pulley?

The teacher tells the topic and learning purposes

15

Whilst Activities

1

2

Exploration

Phase 2 : Present Information

a. The teacher gives some explanation about the material.

Elaboration

Phase 3 : Organize Student Into Lerning Teams

b. The teacher divides student into heterogen group. Then, ask the student sit into group.

Phase 4 : Assist Team Work and Study

c. The teacher explains about learning activities, where each of student does the exercise in their

15

40

82

3

group.d. The teacher guides the student during discussione. After finishing discussion, the teacher ask one

group to presentation in front of class.Exploration

f. The teacher checks the student’s result, and give the reinforcement.

10

Post Activities

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Phase 5 : Test On The Material

The student with the teacher conclude the material

The teacher asks the student to collect the exercise in worksheet of virtual experiment.

Teacher gives evaluation to the students about the material contained on virtual experiment.

Phase 6 : Provide Recognition

The students who can answer the question, the teacher gives awards like additional value, achievement and gives applause.

The teacher gives homework to the students.

The teacher gives information about activity in next meeting

10

d. The Fourth Meeting

Num Stages of Learning Time(minutes)

Pre Activities

1

2

Phase 1 : Present Goal and Set

The teacher opens the lesson with greeting and checks the students attendance list.

The teacher reviews about the materials that have studied and relate it with the materials that will be studied. 15

83

3

4

The teacher motivates the student by asking questionWhy did the people make the curve street with the inclination? Why did the satellite always rotate in the orbit?

The teacher tells the topic and learning purposes.

Whilst Activities

1.

2.

3.

ExplorationPhase 2 : Present Informationa. The teacher gives some explanation about the

material.Elaboration

Phase 3 : Organize Student Into Lerning Teams

a. The teacher divides student into heterogen group. Then, ask the student sit into group.

Phase 4 : Assist Team Work and Study

b. The teacher explains about learning activities, where each of student does the exercise in their group.

c. The teacher guides the student during discussion.d. After finishing discussion, the teacher ask one

group to presentation in front of class.Confirmation

e. The teacher checks the student’s result, and give the reinforcement.

15

40

10

Post Activities

1.

Phase 5 : Test On The Material

The student with the teacher conclude the material

The teacher asks the student to collect the exercise in

15

84

2.

3.

4.

5.

6.

worksheet of virtual experiment.

Teacher gives evaluation to the students about the material contained on virtual experiment.

Phase 6 : Provide Recognition

The students who can answer the question, the teacher gives awards like additional value, achievement and gives applause.

The teacher gives homework to the students.

The teacher gives information about activity in next meeting.

F. Learning resources1. References:

a. Bob Foster. 2004. Terpadu Fisika SMA 1A. Jakarta: Erlangga. b. Budi Purwanto. 2009. Theory and Application of Physics 1. Solo: Tiga

Serangkai. c. David Sang. 2007. Physics 2. New York: Cambridge University Press.d. Halliday and Resnick. 2000. Fundamenthal of Physics.pdfe. Marthen Kanginan. 2008. Fisika SMA 1A. Jakarta: Erlangga

G. Evaluationa. Evaluation Technique : written testb. Evaluation Tool : essay testc. The Sample of Instrument

1.An astronaut weighs his body in the earth and he finds out that his mass is 60 kg. If gravity acceleration of moon is 1/6 times of gravity acceleration of earth, determine:

1. Astronaut’s weight in the earth! b. Astronaut’s mass in the moon!

c. Astronaut’s weight in the moon!

2. One object with 2 kg mass is located in horizontal plane. It is known that static and kinetic friction coefficient for each is 0.4 and 0.2. If the object is pulled by 12 N force which in the same direction with horizontal plane, determine:

1. Static friction force2. Kinetics friction Force

85

3. The object acceleration

3. One object with 2 kg mass is located in horizontal plane. It is known that static and kinetic friction coefficient for each is 0.4 and 0.2. If the object is pulled by 12 N force which in the same direction with horizontal plane, determine:

a. Static friction forceb. kinetics friction Forcec. The object acceleration

Lubuk Sikaping, Desember 2012

Peneliti

(Feri Iskandar)

12717/2009

86

3. Menerapkan konsep dan prinsip dasar kinematika dan dinamika benda titik.

3.1 Menganalisis besaran fisika pada gerak dengan kecepatan dan percepatan konstan.

1. Menganalisis besaran-besaran fisika pada gerak dengan kecepatan konstan.

2. Menganalisis besaran-besaran fisika pada gerak dengan percepatan konstan

3. Menganalisis grafik gerak lurus dengan kecepatan konstan dan gerak lurus dengan

percepatan konstan.

Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan aktivitas virtual eksperimen dan

mempresentasikan hasil diskusi adalah 2 x 45 menit (2 jam pelajaran)

No. Alat dan Bahan

87

Standar Kompetensi A

Kompetensi DasarB

INDIKATORC

ALOKASI WAKTUD

Alat dan BahanE

KINEMATIKA

Lampiran 7 Lembar Kerja

1. Software virtual eksperimen

2. Seperangkat Komputer / Laptop

3. LKS virtual eksperiment

4. Alat tulis

GERAK LURUS

A. Kedudukan, Jarak dan Perpindahan

Kedudukan diartikan sebagai letak (posisi) suatu benda pada waktu

tertentu terhadap acuan. Pengukuran posisi, jarak, atau laju harus dibuat dengan

mengacu pada suatu kerangka acuan atau kerangka sudut pandang. Penentuan

kerangka acuan penting dalam menyatakan laju. Bahkan, jarak pun bergantung pada

kerangka acuan. Perhatikan Gambar 1.

Gambar 1. Seorang pria bergerak ke arah rumah

88

Materi PembelajaranF

Seorang pria bergerak dari titik A pada posisi 0 meter menuju rumahnya di

titik B sejauh 8 meter. Pria tersebut menempuh jarak sejauh 8 meter, sedangkan

perpindahan pria tersebut dari posisi awalnya 0 meter ke posisi akhirnya di 8 meter

adalah 8 meter ke arah kanan. Bearti jarak dan perpindahan yang dilakukan pria

tersebut adalah sama yaitu sebesar 8 meter, Tetapi perpindahan juga mempunyai arah

yaitu ke kanan yang menandakan bahwa perpindahan termasuk besaran vektor.

Besaran vektor adalah besaran yang mempunyai nilai dan arah, sedangkan jarak

termasuk besaran skalar yaitu besaran yang hanya mempunyai nilai saja

Selanjutnya perhatikan juga Gambar 2.

Gambar 2. Pria bergerak dari 0 meter ke arah rumah kemudian menuju pohon

Seorang pria yang menggunakan baju bewarna hitam bergerak dari titik A ke

arah kanan sejauh 8 meter dan berhenti di titik B di sebuah rumah kemudian pria

tersebut berbelok dan bergerak dari titik B ke arah kiri sejauh 16 meter melewati titik

A (posisi awal pria tersebut) dan berhenti di titik C di sebatang pohon. Berdasarkan

ilustrasi di atas, total perjalanan yang ditempuh oleh pria tersebut adalah 8 meter dari

A ke B ditambah 16 meter dari B ke C, totalnya yaitu 24 meter. Total perjalanan 24

meter ini disebut jarak yang ditempuh oleh pria tersebut. Jadi Jarak adalah total

lintasan yang ditempuh dalam selang waktu tertentu.

89

Perpindahan didefinisikan sebagai perubahan posisi benda dalam selang

waktu tertentu. Jadi, perpindahan adalah seberapa jauh jarak yang ditempuh sebuah

benda yang bergerak selama selang waktu tertentu, misalnya pada contoh Gambar 2 di

atas, posisi mula-mula pria di titik A dan posisi akhirnya di titik C, maka perpindahan

adalah -8 meter dikurang 0 meter yaitu -8 meter. Tanda negatif menyatakan arah

perpindahan tersebut adalah ke kiri. Perpindahan orang tersebut dapat dituliskan:

∆ X=X C−X A

Dengan :

∆X = Perubahan Kedudukan (m)

XC = Kedudukan Akhir (m)

XA = Kedudukan Awal (m)

Sebagai contoh, tidak ada artinya jika saya memberitahu kalian bahwa kota

Padang berjarak 60 km, kecuali diperjelas 60 km dari arah mana. Terlebih lagi, ketika

menspesifikasikan gerak suatu benda, adalah penting untuk tidak hanya menyatakan

laju tetapi juga arah gerak. Dalam fisika, jarak dan perpindahan memiliki pengertian

yang berbeda.

90

. . . (1)

Perhatikan gambar di atas, seorang Bapak berlari dari titik A menuju titik B dan

kembali ke titik A. Tentukanlah jarak dan perpndahan yang di tempuh oleh

Bapak tersebut !

Jawab :

a. Jarak yang ditempuh Bapak

Jarak = AB + BA

= 8 + 8

= 16 meter

b. Perpindahan Bapak

Perpindahan = Posisi akhir – posisi awal

= 0 – 0

= 0 meter.

Contoh1

B. Kelajuan dan Kecepatan

Dalam percakapan sehari-hari kita umumnya menyamakan kecepatan dengan

kelajuan. Dalam fisika kedua istilah ini mempunyai perbedaan yang jelas. Jika

spidometer sebuah motor yang sedang bergerak menunjukkan angka 50 km/jam maka

itu adalah kelajuan motor. Jika ingin menyatakan kecepatan, arahnya harus

disebutkan. Misalnya “mobil itu bergerak 50 km/jam ke utara”. Perhatikan Gambar 3.

91

(a)

(b)

92

Gambar 3. Keccepatan Pria (a) ke arah kanan dan (b) ke arah kiri

Pria bergerak dengan kecepatan (velocity) sebesar 5 m/s seperti terlihat pada

Gambar 3a bergerak ke arah kanan. Hal ini mengindikasikan bahwa gerak pria

tersebut dengan kecepatan yang bernilai positif bergerak ke arah kanan. Kecepatan

pria yang bergerak dengan kecepatan (velocity) sebesar -5 m/s, mengindikasikan

bahwa tanda negatif pada kecepatan tersebut berarti pria pada Gambar 3b bergerak ke

arah kiri. Jadi tanda positif dan negatif pada nilai kecepatan berarti arah gerak pria

tersebut ke kanan atau ke kiri. Selanjutnya perhatikan Gambar 4.

Gambar 4. Grafik Kelajuan dan Kecepatan

Pada Gambar 4 diperlihatkan grafik pergerakan seorang pria. Posisi awal pria

di titik A kemudian berlari sampai di titik B dan terus berlari hingga berhenti di titik

C. Jarak tempuh pria dari titik A ke titik B adalah 8 meter dan 6 meter jarak tempuh

dari titik B ke titik C. Total jarak yang ditempuh pria tersebut dari titik A ke titik C

adalah 14 meter selama selang waktu 6 sekon. Jadi hasil bagi total jarak yang

ditempuh sebesar 14 meter tersebut dibagi waktu

tempuhnya 6 sekon itu dinamakan kelajuan yang bernilai 2,33 m/s. Kelajuan

adalah perubahan jarak (x) terhadap waktu (t), dan merupakan

93

besaran skalar yang nilainya selalu positif, sehingga tidak

memperhatikan arah. Alat untuk mengukur kelajuan (v) adalah spidometer.

Secara metematis dirumuskan sebagai berikut.

v= xt

Berdasarkan ilustrasi di atas pria juga melakukan perpindahan dari titik

A ke titik C. Untuk menentukan perpindahan dapat ditentukan dengan

menggunakan rumus Pythagoras, dimana (AC)2 adalah (AB)2 + (BC)2 = 82 + 62

=100. Maka nilai AC adalah 10 meter. Nah, hasil bagi perpindahan yang

dilakukan pria tersebut sebesar 10 metr dengan waktu tempuhnya 6 sekon

dinamakan kecepatan sebesar 1,67 m/s. Kecepatan (v) adalah perubahan

kedudukan/ perpindahan (Δx) suatu benda terhadap waktu (Δt), dan

merupakan besaran vektor, sehingga memiliki arah (dapat bernilai positif

atau negatif). Kecepatan dituliskan secara matematis :

v=∆ X∆ t

Sebagai contoh jika kita tetapkan arah Timur positif, maka kecepatan

mobil 60 km/jam ke Timur cukup ditulis +60 km/jam, dan kecepatan mobil 60

km/jam ke Barat cukup ditulis -60 km/jam. Alat untuk mengukur kecepatan

disebut velocitometer.

1. Kelajuan Rata-rata dan Kecepatan Rata-rata

94

. . . (2)

. . . (3)

Dalam kehidupan sehari-hari benda yang bergerak dalam selang waktu

tertentu, dan dalam geraknya tidak pernah berhenti meskipun sesaat, biasanya

benda tersebut tidak selalu bergerak dengan kelajuan tetap. Perhatikan gambar 5.

Gambar 5. Pria bergerak dari posisi A ke posisi B dan berbelok ke C

Pria pada Gambar 5 di atas berjalan dari titik A ke sebuah pohon (titik B)

yang berjarak 10 meter, kemudian pria tersebut berbelok dan berjalan menuju

rumahnya (titik C). Saat melewati jalan lurus Pria berjalan dengan kelajuan tertentu

dan kelajuan itu dipertahankannya. Ketika pria tersebut berbelok di titik B, pria

tersebut mengurangi kelajuannya kemudian meningkatkannya lagi. Menjelang tiba

di rumahnya (titik C) pria tersebut mengurangi kelajuannya sampai akhirnya

berhenti. Setelah sampai di rumah yang ditempuhnya dalam waktu 30 sekon.

Berdasarkan ilustrasi di atas, jarak total yang ditempuh pria tersebut dari

titik A ke titik B sejauh 10 meter kemudian ditambah dari titik B ke titik C sejauh

16 meter dibagi dengan waktu yang digunakan untuk menempuhnya disebut

kelajuan rata-rata. Jadi kelajuan rata-rata didefenisikan sebagai hasil bagi

antara jarak total yang ditempuh dengan selang waktu yang digunakan untuk

menempuhnya. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut.

95

Kelajuan Rata−rata= JarakSelangWaktu

Berdasarkan Gambar 3 di atas, Pria tersebut juga melakukan perpindahan dari

posisi awal di titik A dan dan posisi akhirnya di titik C. Perpindahan yang

dilakukan sebesar 6 meter tersebut dibagi dengan selang waktu tempuhnya

dinamakan kecepatan rata-rata pria tersebut. Maka kecepatan rata-rata adalah hasil

bagi perpindahan dengan selang waktunya. Secara matematis dapat dituliskan

sebagai berikut.

Kecepatan Rata−rata= PerpindahanSelang Waktu

2. Kecepatan Sesaat

Jika kalian mengendarai sepeda motor sepanjang jalan yang lurus sejauh

120 km dalam waktu 2 jam, besar kecepatan rata-rata sepeda motor kalian adalah

60 km/jam. Walaupun demikian, tidak mungkin kalian mengendarai sepeda motor

tersebut tepat 60 km/jam setiap saat. Untuk mengatasi situasi ini kita memerlukan

konsep kecepatan sesaat, yang merupakan kecepatan benda pada saat tertentu.

Kecepatan inilah yang ditunjukkan pada spidometer. Kecepatan sesaat

idefinisikan sebagai kecepatan rata-rata pada limit Δt yang sangat kecil,

mendekati nol. Kecepatan sesaat pada waktu tertentu adalah kecepatan rata-

rata selama selang waktu yang sangat kecil, yang dinyatakan oleh:

v= lim∆t → 0

∆ x∆ t

Contoh2

96

. . . (4)

. . . (5)

… (6)

Ayah bergerak dari P ke Q dengan kelajuan tetap 2 m/s. Kemudian ayah

bergerak dari Q ke R dengan kelajuan yang sama selama 2 sekon. Tentukan:

a. Selang waktu PQ

b. Kelajuan rata-rata untuk perjalanan P ke R

c. Kecepatan rata-rata untuk perjalanan P ke R

Jawab :

a. Selang waktu PQJarak PQ = 4 meter ditempuh dengan kelajuan 2 m/s, sehingga selang waktu PQ adalah :

tPQ = jarak/kelajuan tetap = 4 meter / (2 m/s) = 2 sekon

b. Kelajuan rata-rata untuk perjalanan P ke RJarak PQ + QR = 4 + 2 = 6 meterSelang waktu PQR = tPQ + tQR = 2 + 2 = 4sekon

Kelajuan rata-rata = jarak tempuh total/waktu tempuh = 6/4= 1,5 m/sc. Kecepatan rata-rata untuk perjalanan P ke R

Perpindahan dari P ke R adalah 10 – 8 = 2 meter

Kecepatan rata-rata = perpindahan / selang waktu = 2/4 = 0,5 m/s

A. Percepatan dan Perlajuan

Sama halnya dengan kecepatan dan kelajuan, percepatan dan perlajuan sering

disama-artikan. Padahal, pengertian percepatan berbeda dengan perlajuan. Percepatan

merupakan besaran vektor, sedangkan perlajuan merupakan besaran skalar. Sebuah

benda yang mengalami perubahan kecepatan setiap sataun waktu dikatakan

mengalami percepatan. Perhatikan Gambar 6.

97

Gambar 6. Percepatan lari seorang pria

Pada gambar 6 di atas seorang Bapak berlari-lari ke arah rumahnya. Pada saat

Bapak tersebut telah berlari selama 2 sekon, terlihat pada Gambar 5 di atas

kecepatannya sebesar 10 m/s, bearti hasil bagi kecepatannya (10 m/s) dengan

waktunya (2 sekon) merupakn kecepatan Bapak tersebut selama berlari yaitu 10 m/s :

2 s sama dengan 5 m/s2. Jadi, percepatan adalah perubahan kecepatan dalam

selang waktu tertentu. Percepatan berharga positif jika kecepatan suatu benda

bertambah dalam selang waktu tertentu. Percepatan berharga negatif jika

kecepatan suatu benda berkurang dalam selang waktu tertentu. Percepatan yang

berharga negatif ini juga disebut perlambatan. Secara matematis, percepatan dapat

dirumuskan sebagai berikut.

Percepatan= Perubahan kecepatanPerubahan waktu

Perlajuan didefenisikan sebagai perubahan kelajuan dalam selang waktu

tertentu. Secara matematis, perlajuan dapat dirumuskan sebagai berikut.

98

… (7)

Perlajuan= Perubahan kelajuanPerubahan waktu

1. Percepatan Rata-rata

Percepatan adalah perubahan kecepatan dibagi dengan selang waktu yang

digunakan selama perubahan kecepatan tersebut. Perhatikan gambar 7.

Gambar 7. Percepatan rata-rata pria ketika berjalan

Berdasarkan Gambar 7 percepatan adalah kecepatannya ketika menempuh

jarak dari posisi A sampai posisi B memerlukan waktu sebesar 3 sekon, dimana

nilai kecepatan saat posisi di A adalah 0 m/s (objek dalam keadaan diam) dan

setelah bergerak ternyata kecepatannya berubah menjadi 6 m/s saat posisinya

mencapai titik B seperti yang terlihat pada Gambar 6 di atas. Maka untuk

menetukan nilai percepatannya adalah perubahan kecepatannya 6 m/s dibagi

dengan waktu tempuhnya sebesar 3 sekon, sehingga didapatkan nilai

percepatannya sebesar 2 m/s2. Percepatan rata-rata didefenisikan sebagai hasil bagi

99

… (8)

perubahan kecepatan dengan waktu yang diperlukan untuk perubahan tersebut.

Secara matematis dituliskan sebagai berikut.

a=∆ v∆ t

=v B−v A

tB−t A

𝑎 : percepatan rata-rata (m/s2) Δv : perubahan kecepatan (m/s)

vA : kecepatan awal (m/s) vB : kecepatan akhir (m/s)

tA : waktu awal (s) tB : waktu akhir (s)

2. Pecepatan Sesaat

Percepatan sesaat dapat didefinisikan sebagai percepatan rata-rata pada

limit Δt yang menjadi sangat kecil, mendekati nol. Percepatan sesaat (a) untuk satu

dimensi dapat dituliskan sebagai berikut:

a= lim∆t →0

∆ s∆ t

Dalam hal ini Δv menyatakan perubahan yang sangat kecil pada kecepatan

selama selang waktu Δt yang sangat pendek. Perhatikan dengan teliti bahwa

percepatan menunjukkan seberapa cepat kecepatan berubah, sementara

kecepatan menunjukkan seberapa cepat posisi berubah.

B. Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Suatu benda dikatakan mengalami gerak lurus beraturan jika lintasan yang

ditempuh oleh benda itu berupa garis lurus dan kecepatannya selalu tetap setiap

saat. Sebuah benda yang bergerak lurus menempuh jarak yang sama untuk selang

waktu yang sama. Sebagai contoh perhatikan Gambar 7.

100

. . . (9)

. . . (10)

Gambar 7. Grafik Laju rata-rata Pria

Seorang pria berjalan dari titik A ke titik B menempuh jarak 10 meter selama 2

sekon, pada gambar di atas diketahui kecepatannya 5 m/s. Hal ini bearti setiap 1 sekon

jarak yang ditempuh oleh pria tersebut adalah 5 meter, maka untuk waktu 1 sekon

berikutnya pria tersebut juga menempuh 5 meter. Pada grafik yang berwarna merah

yang terlihat pada gambar di atas juga menunjukan bahwa geraknya adalah gerak

lurus beraturan. Secara matematis, persamaan gerak lurus beraturan (GLB) adalah:

v=∆ x∆ t

∆ X=v . ∆ t

X−X0=v .t

X=X0+v . t

dengan:

∆x : jarak yang ditempuh (m)

x : Posisi akhir (m)

x0 : Posisi awal (m)

v : kecepatan (m/s)

t : waktu yang diperlukan (s)

101

. . . (11)

. . . (12)

. . . (13)

C. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Suatu benda yang kecepatannya dinaikkan atau diturunkan secara beraturan

terhadap waktu dan lintasannya berupa garis lurus, maka benda tersebut telah

melakukan gerak lurus berubah beraturan. Perhatikan Gambar 8 .

Gambar 8. Seorang Pria berjalan dari titik A ke titik B

Pada Gambar di atas seorang pria bergerak dari titik A ke titik B sejauh 2

meter selama 2 sekon. Pada grafik di atas terlihat bahwa garis yang berwarna hijau

merupakan grafik dari percepatan, terlihat bahwa nilainya selalu tetap, tetapi yang

berubah adalah kecepatannya seperti yang terlihat pada garis yang berwarna merah.

Hal ini bearti setiap 1 sekon kecepatannya bertambah setiap 1 m/s. Jadi, GLBB adalah

gerak suatu benda pada lintasan garis lurus yang percepatannya tetap.

Percepatan tetap menunjukkan bahwa besar dan arahnya sama. Persaman-persamaan

umum di dalam GLBB sebagai berikut.

Berdasarkan persamaan percepatan rataa-rata adalah a=∆ v∆ t

=v−v0

t−t0 jika nilai t

awalanya sama dengan nol dan percepatan dianggap kostan terhadap waktu, maka

102

. . .(14)

diperoleh persamaan berikut a=v−v0

t kemudian kedua ruas dikalikan dengan t

sehingga diperoleh:

v=v0+at

Karena kecepatan bertambah secara beraturan, kecepatan rata-rata akan berada

di tengah-tengah antara kecepat awal dan akhir yang dirumuskan:

v=v+v 0

2

Dengan menggabungkan persamaan (14) dan (15) maka diperoleh:

x=x0+v t

¿ x0+( v0+v

2 ) t

¿ x0+( v0+v0+v

2 ) t

X=X0+v0t + 12

at 2

Sekarang kita turunkan persamaan selanjutnya, yang berguna saat situasi di

mana t tidak diketahui. Dari persamaan sebelumnya diperoleh:

¿ x0+( v0+v

2 ) t

Kemudia persamaan (14) kita selesaika untuk mendapatkan

t=v−v0

a

Dengan mensubtitusi persamaan ini ke persamaan sebelumnya, diperoleh:

103

. . .(15)

. . .(16)

¿ x0+( v0+v

2 )( v−v0

a )

¿ x0+v2−v0

2

2 a

Sehingga didapatkan persamaan berikut:

v2=v02+2a( X−X0)

dengan:

v0 : kecepatan awal (m/s)

v : kecepatan akhir (m/s)

a : percepatan (m/s2)

t : waktu (s)

x0 : posisi awal (m)

x : posisi akhir (m)

I. Kedudukan, Jarak dan Perpindahan

1. Bukalah dan operasikan software virtual eksperimen yang berjudul “gerak

benda” dengan cara mengklik 2 kali hingga muncul tampilan seperti

Gambar 1.

104

Langkah KerjaG

. . .(17)

Gambar 1.2. Amati tampilan Gambar 1 terlebih dahulu sebelum melakukan kegiatan.

3. Lakukan percobaan berikut dengan memvariasikan nilai kecepatan pria

bergerak.

4. Tetapkan kecepatan benda (velocity) dengan nilai 1 m/s. Klik simbol

“play” pada layar, amati geraknya kemudian “klik pause” ketika pria

tersebut sudah mencapai rumah, catat jarak dan waktu pria mencapai

rumah pada tabel 1. Lakukan juga untuk kecepatan yang lain yang ada

dalam tabel 1.

Tabel 1. Jarak Posisi 0 m - Rumah

No Kecepatan Posisi

Awal

Pria

Waktu

mencapai

rumah

Jarak

tempuh

mencapai

rumah

Mencari jarak

tempuh

mengunakan

formula (2)

1 1 m/s 0 m

2 2 m/s 0 m

3 3 m/s 0 m

4 4 m/s 0 m

5 5 m/s 0 m

5. Setelah itu ganti nilai kecepatan dengan -1 m/s, klik “play” dan amati

gerak pria, dan ketika pria mencapai pohon klik “pause”. Catat hasil

pengamataan pada tabel 2. Lakukan juga untuk kecepatan yang lainnya

yang ada di dalam tabel 2.

Tabel 2. Jarak Rumah ke Pohon

105

No Kecepatan Posisi

Awal

Pria

Waktu

mencapai

Pohon

Jarak

tempuh

mencapai

Pohon

Mencari jarak

tempuh

mengunakan

formula (2)

1 -1 m/s

2 -2 m/s

3 -3 m/s

4 -4 m/s

5 -5 m/s

6. Berdasarkan percobaan pada Tabel 1 dan Tabel 2, Tentukanlah jarak dan

perpindahan pria dari posisi nol sampai berhenti di “pohon” ke dalam tabel

3.

Tabel 3. Jarak dan Perpindahan

No Kecepatan Posisi

Awal

(m)

Posisi Akhir

(Pohon )

Jarak Perpindahan

1 1 m/s 0

2 2 m/s 0

3 3 m/s 0

4 4 m/s 0

5 5 m/s 0

7. Berdasarkan percobaan di atas buatlah kesimpulan yang anda peroleh.

Jarak = ___________________________________________________

Perpindahan = ______________________________________________

II. Kecepatan dan Percepatan

1. Selanjutnya lakukan percobaan di bawah ini dengan memvariasikan

percepatannya

106

2. Masukan nilai percepatannya 1 m/s2 Posisi di 0 meter, kemudian kecepatan

awal 0 m/s. Setelah itu klik tombol “play” amati pergerakan benda sampai

mencapai rumah, setelah mencapai rumah, klik “pause”. Catat waktu dan

jarak tempuhnya ke dalam tabel 4.

Tabel 4. Percepatan Benda

No Percepatan Kecepatan

Awal (V0)

Kecepatan

Akhir (Vt)

Perpindahan Waktu Tempuh

1 1 m/s2 0 m/s

2 2 m/s2 0 m/s

3 3 m/s2 0 m/s

4 4 m/s2 0 m/s

5 5 m/s2 0 m/s

3. Berdasarkan percobaan di atas buktikan nilai perpindahan dengan

menggunakan formula (8).

4. Kemudian tulis kesimpulan yang anda.

III. Grafik Pergerakan Pria

1. Kemudian klik tab “ Charts” pada layar bagian atas, maka akan muncul

tampilan sebagai berikut.

Gambar 2. Grafik Pergerakan Pria

2. Lakukanlah percobaan berikut untuk membedakan grafik GLB dan GLBB

pada tabel 5 Berikut.

107

Tabel 5. Grafik GLB dan GLBB

No x vO vt a Gambarkan Grafik

1 -5 m 1 m/s 0 m/s2

2 -5 m 1 m/s 5 m/s2

3. Berdasarkan pengamatan yang dilakukan jelaskanlah perbedaan grafik

GLB dan GLBB.

4. Lakukan percobaan selanjutnya, masih pada tab “Charts” dengan

mengubah nilai kecepatannya dengan 2 m/s, klik play dan biarkan

bergerak beberapa meter kemudian klik pause.

5. Ubah nilai kecepatannya menjadi 0 m/s, -2 m/s, 2 m/s untuk masing-

masingnya lakukan berkelanjutan seperti langkah pada no .4 hingga

memunculkan grafik kurang lebih seperti Gambar 3.

Gambar 3. Grafik Perubahan Kecepatan

6. Berdasarkan Grafik posisi pada Gambar 3 tentukanlah lintasan mana saja

yang termasuk pada percepatan, perlambatan atau saat percepatan tidak

ada.

7. Buatlah kesimpulanmu tentang percobaaan III.

108

1. Bandingkanlah hasil pengamatan dalam setiap Tabel 1-4 yang diperoleh

dengan hasil perhitungan menggunakan persamaannya masing-masing,

nyatakan kesimpulan anda.

2. Buatlah sebuah eksperimen sendiri berdasarkan kreasi kelompokmu.

Nurachmandani, Setya. 2009. Fisika I untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta :

Depdiknas

Sumarno, Joko. 2009. Fisika untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta : Depdiknas

Lampiran 8 Kisi-Kisi Soal Uji Coba

School : SMA N 1 Lubuk Sikaping

Subject : Physics

Class / Semester : X / I

Time Allocation : 120 minutes

Tahun pelajaran : 2012/2013

Evaluation Tool : Multiple choice

Tabel 9. Kisi-Kisi Soal Uji Coba

109

Tugas AkhirH

Daftar PustakaI

Standard Competence

Basic Competence

Test IndicatorsCognitive Level

Item KeySum Items

C1 C2 C3 C4

2.Apply concept and base principle of kinematics and dynamics particles

2.1 To analyze the physical quantities in motion with constant velocity and acceleration

1. To analyze the physical quantities in motion with constant velocity

√ 2 E

3√ 3 C

√ 4 B

2. To analyze the physical quantities in motion with constant acceleration

√ 1 B

6

√ 6 B

√ 10 B

√ 11 D

15 C

25 C

3. To analyze the linear motion graph with constant acceleration

√ 20 C 1

2.2Analyze physical quantities on uniform circular motion

4. Identify physical quantity of circular motion with constant speed

√ 5 A

6

√ 8 B

√ 18 B

√ 21 B

√ 22 D

5. Apply principle of

√ 9 B 5

110

Standard Competence

Basic Competence

Test IndicatorsCognitive Level

Item KeySum Items

C1 C2 C3 C4

relation wheels between linear motion and circular motion on sliding motion with constant speed

√ 12 C

√ 13 D

√ 14 B

√19 A

2.3 Apply Newton’s laws of motion as dynamic base principle on horizontal and vertical linear motion, and uniform circular motion

6. Identify application of Newton’s first law (inertia’s law) in daily life

√ 28 D 1

7. Identify application Newton’s second law in daily life

√ 23 D

5

√ 24 B

√ 30 A

√ 32 B

√ 33 C

34 C

8. Identify application Newton’s third law in daily life

√ 27 E

2

√ 35 C

9. Apply Newton’s law of motion on horizontal plane or incline plane

√ 16 D

5√ 17 C

√ 29 E

111

Standard Competence

Basic Competence

Test IndicatorsCognitive Level

Item KeySum Items

C1 C2 C3 C4

without friction and with friction

√ 31 B

√37 E

10. Apply Newton’s law on vertical motion

√36 B

2√38 D

11. Apply Newton’s law on circular motion

26 A

339 D

40 E

Lampiran 9 Soal Uji Coba

Soal Uji Coba Tes Akhir

Topic : Kinematika and Dinamika

Time Allocation : 120 Minutes

1. Sebuah bola jatuh bebas dari ketinggian 45 m, waktu yang dibutuhkan oleh bla untuk

mencapai tanah adalah…

a. 2 sekon d. 7 sekon

b. 3 sekon e. 9 sekon

c. 5 sekon

112

2. Perhatikan gambar di bawah ini. Seorang pria bergerak dari posisi awalnya seperti pada

gambardi bawah ke posisi pohon dan berbelok sampai mencapai posisi rumahnya. Jarak

dan perpindahan pria tersebut adalah…

a. 8m and 0m d. 24m and 0m

b. 8m and 8m e. 24m and 8m

c. 16m and 8m

3. Sebuah kereta api bergerak dengan kecepatan konstan pada relnya dan membutuhkan

waktu 10 menit untuk mencapai jarak 12 Km. Kecepatan kereta api adalah …

a. 1,2 m/s d. 48 m/s

b. 12 m/s e. 120 m/s

c. 20 m/s

4. Valentino Rossi mengendarai sepeda motornya pada lintasan lurus dan membutuhkan

waktu 5 sekon untuk jark 1,1 Km. Berapakah kelajuan dari sepeda motor …

a. 110 m/s d. 440 m/s

b. 220 m/s e. 550 m/s

c. 330 m/s

5. Sebuah objek berputar dengan 2 putaran per sekon pada lintasan melingkar yang

mempunyai jari-jari 8 m. Objek tersebut mempunyai kecepatan sudut sebesar …

a. 4π Rad/s d. 16π Rad/s

b. 8π Rad/s e. 32π Rad/s

c. 12π Rad/s

6. Sebuah mobil otomatis bergerak pada lintasan lurus darikecepatan 40 m/s menjadi 80m/s

sejauh 200 m. Berapakah percepatan dari mobil otomatis tersebut …

a. 10 m/s2 d. 18 m/s2

b. 12 m/s2 e. 20 m/s2

c. 15 m/s2

7. Sebuah mobil bergerak pada jalan lurus, grafik kecepatan terhadap waktu ditunjukan

gambar berikut,

113

Selama 4 sekon jarak yang dapat dicapai oleh mobil adalah …

a. 10 m d. 40 m

b. 20 m e. 50 m

c. 30 m

8. Sebuah sepeda dengan diameter 80 cm berputar 314 m. Berapakah banyak putaran yang

telah dilakukan oleh roda …

a. 50.5 d. 125.5

b. 62.5 e. 785.5

c. 100.5

9. Pada hubungan dua roda yang dihubungkan dengan tali mentayakan …

a. Kecepatan linearnya konstan

b. Kecepatan linearnya sama

c. Kecepatan sudutnya konstan

d. Arah gerak dari kedua roda berlawanan

e. Kecepatan sudutnya adalah sama

10. Sandi mengendarai sepeda motornya dengan percepatan konstan danmempunyai

kecepatan awalnya 10 m/s dan percepatannya 2 m/s2. Selama 10 sekon, berapakah

kecepatan akhir sandi …

a. 20 m/s d. 50 m/sb. 30 m/s e. 60 m/sc. 40 m/s

11. Sebuah mobil dipercepat tidak beraturan dari 10 m/s to 20 m/s setelah menempuh jarak

25m. Waktu yang dibutuhkan oleh mobil tersebut adalah …

a. 0.6 s d. 1.6 s

b. 1.0 s e. 2.0 s

c. 1.2 s

12. Dua roda yang dihubungkan satu sama lainnya mempunyai jari-jari R and 1,5 R. Jika

roda dengan jari-jari R mempunyai kecepatan sudut ω, berapakah kecepat sudut roda

yang lainnya…

114

a. 1/3 ω d. 3/2 ω

b. 2/3 ω e. 3 ω

c. ω

13. Roda A dn B saling bersentuhan satu sama lainnya. Jika kecepatan sudut roda B 12 rad/s

dan jari-jari roda A sama dengan ¼ jari-jari roda B, Berapakah kecepatan sudut roda A

adalah . . . rad/s

a. 12 d. 48b. 16 e. 64c. 32

14. Roda B dan roda C mempunyai satu titik pusat dan berputar bersama. Roda A dan roda B

dihubungkan dengan rantai. Jika RA = 25 cm , RB = 15 cm and RC = 40 cm , dan roda C

berputar 60 putaran per menit,Kecepatn sudut roda Aadalah …

a. 5 π6

rad/sd. 2 rad/s

b. 6 π5

rad/se. 5 π

3 rad/s

c. 3 π2

rad/s

15. Sebuah kotak saat t = 0 s bergerak dengan keccepatan 20 m/s. Jika resultan gaya yang

bekerja pada benda adalah nol, berapakah kecepatan benda setelah bergerak sejauh 15 s

…

a. 3000 m/s d. 2 m/s

b. 300 m/s e. 0 m/s

c. 20 m/s

16. Koefisien gesekan antara balok dan bidang horizontal seperti yang terlihat pada gambar

berikut adalah 0,2. Jika massa dari benda pertama adalah 3 Kg dan massa benda kedua

adalah 2 Kg, berapakh percepatan dari system …

a. 1 m/s2 d. 4 m/s2

b. 2 m/s2 e. 5 m/s2

c. 3 m/s2

17. Sebuah kubus mempunyai massa 2 Kg terletak pada bidang miring bergerak pada bidang

dengan sudut of 370 terhadap bidang horizontal ( perhatikan gambar berikut )

115

smooth

370

m

Berapakah gaya normal yang di alami oleh kubus pada permukaaan bidang miring …

a. 10 N d. 18 N

b. 12 N e. 20 N

c. 16 N

18. Pada gerak melingkar beraturan, pernyataan yang benar tentang percepatan sentripetal

adalah …

a. Arahnya selalu menentuh lintasanb. Arahnya selalu menuju keluar dari lingkaranc. Mengubah jumlah dari kecepatan linearnyad. Mengubah kecepatan sudutnyae. Mengubah arah dari kecepatn linearnya

19. Dua roda mempunyai jari-jari R1 = 8 cm dan R2 = 24 cm, dihubungkan seperti gambar

berikut.

Jika roda pertaama berputar 30 putaran per menit (rpm), kecepatan sudut roda kedua

adalah …

a. π6

Rad/s d. 2 π3

Rad/s

b. π3

Rad/s e. 3 π3

Rad/s

c. 3 π6

Rad/s

20. Sebuah mobil mempunyai massa 800 kg dengan kecepatannya 20 m/s, tiba-tiba mobil

melaakukan pengereman dengan gaya 200 N. Berapa lama waktu yang dibutuhkan mobil

sampai berhanti ?

a. 30 s d. 110 s

b. 50 s e. 150 s

c. 80 s

116

21. Sebuah kipas angin elektrik mempunyai jari-jari 20 cm dan frekuensinya 8 Hz.

Kecepatan sudut nya adalah. . . .

a. 8 π rad/s d. 80 π rad/s

b. 16 π rad/s e. 160 π rad/s

c. 40 π rad/s

22. Sebuah benda berputar dengan kecepatan 20 putaran per detik. Jika jari-jari dari lintasan

50 cm, perepatan sentripetal dari benda tersebut adalah …

a. 80 π m/s2

b. 160 π m/s2

c. 800 π m/s2

d. 800 π2 m/s2

e. 1600 π2 m/s2

23. Sebuah bola mempunyai massa 200 gram. Bola dilempar oleh penjaga gawang dengan

gaya 16 N, percepatan yang di alami bola adalah...

a. 0.32 m/s2 d. 32 m/s2

b. 0.8 m/s2 e. 80 m/s2

c. 8 m/s2

24. Sebuah mobil mmpunyai massa 5 ton bergerak dari posisi diamnya. Kemudian bergerak

dengan kelajuan 72 km/hour selama 50 s. Gaya yang bekerja pada mobil adalah…

a. 200 N d. 4000 N

b. 2000 N e. 5000 N

c. 2500 N

25. Sebuah mobil mempunyai massa 300 kg dengan kecepatan 10m/s bergerak pada jalan

yang kasar. Setelah bergerak sejauh 10 m mobil akan berhenti bergerak. Gaya yang

dibutuhkan mobil sampai berhenti adalah...

a. 1500 N d. -1500 N

b. 1000 N e. -2500 N

c. -1000 N

26. Pada gerak melingkar, percepatan gaya sentripetal dinyatakan oleh. . .

a. Mengubah arah dari kecepatan linear dari bendab. Mengubah arah dari percepatan bendac. Mengubah nilai dari kecepatan linearnyad. Mengubah nilai dari percepatan bendae. Mengubah nilai dan arah kecepatan benda.

117

27. Duan buanh kibus yang terletak pada lantai licin yang ditunjukan pada gambar berikut,

Jika gaya yang diberikan 120 N pada kubus pertama. m1 = 20 kg dan m2 = 40 kg, gaya

aksi-reaksi pada kedua kubus adalah …

a. 20 N d. 60 N

b. 40 N e. 80 N

c. 50 N

28. Hukum newton pertama menytakan bahwa, jika resultan gaya yang bekerja pada sebuah

benda adalah nol jadi …

a. Benda tidak bergerak atau bergerak lurus beraturanb. Benda akan bergerak dipercepatc. Benda akan bergerak diperlambatd. Benda akan bergerak melingkar beraturane. Benda akan bergerak jatuh bebas

29. Seorang anak di dalam lift yang sedang bergerak ke atas denga percepatan 4 m/s2. Jika

massa anak adalah 40 kg dan percepatan gravitasinya 10 m/s2, gaya normal yang

bekerjaa pada anak tersebut adalah…

a. 40 N d. 400 N

b. 160 N e. 560 N

c. 240 N

30. Lima buah benda mempunyai massa yang berbeda, tetapi diberikan dengan gaya yang

sama sebesar 5 N. Dari gambar berikut, manakah yang mempunyai percepatan yang

paling besar …

a. 1 d. 4

b. 2 e. 5

c. 3

31. Sebuah benda mempunyai sebuah massa 1 kg diam pada benda yang terletak pada

bidang licin. Pada benda bekerja gaya sebesar 10 N dan membentuk sudut 30° terhadap

bidang horizontal. Berapakah jarak yang ditempuh oleh benda selama 10 sekon?

a. 250 m d. 500 √3 m

118

F m1

m2

4m3m2mm

1 2 3 4 5

5m

b. 250 √3 m e. 1000 √3 m

c. 500 m

F = 10 N

32. Berdasarkan hukum dua newton, dapat disimpulkan bahwa gaya yang bekerja pada

benda …

a. Akan mengubah volumenyab. Akan mengubah massa dan percepatannyac. Tidak akan megubah massa dan percepatannyaad. Massanya berubah sedangkan percepatannya tidake. Massanya tidak berubah sedangkan percepatannya berubah

33. Sebuah benda mempunyai massa m dan gaya sebesar Fdan percepatannya ssebesar a

m/s2. Jika massanya menjadi 2m dan gayanya menjadi 4F kemudian percepatan benda

menjadi…

a. ½ a m/s2 d. 4 a m/s2

b. a m/s2 e. 8 a m/s2 c. 2 a m/s2

34. JIka massa pada sebuah benda adalah m, gaya yang bekerja F yang mempunyai

percepatan 2 m/s2. Jika massa benda 2m dan gayan yang diberikan 4F, percepatannya

adalah …

a. 16 m/s2 d. 2 m/s2

b. 8 m/s2 e. 1 m/s2

c. 4 m/s2

35. Dari gambar dibawah ini, Pasangan aksi reaksi adalah …

a. F and Wb

b. N and Ws

c. N and Wb

d. F and N

e. F and Ws

36. Andi berdiri di dalam lift yang bergerak ke atas dengn percepatan konstan 1.5 m/s2. Jika

massa andi 90 kg, beratnya di dalam lift adalah…

a. 1050 N d. 835 N

b. 1035 N e. 765 N

c. 865 N

119

30°

N

Wb

Ws

F

30°30°30°30°30°30°

37. Perhatikangambar berikut. Sebuah kotak pada permukaan bidang miring dengan

koefisien gesekan kinetic 0,2. Percepatan kotak ketika ditarik dengn gaya 30 N adalah …

a. 1.2 m/s2 d. 5.4 m/s2

b. 2.4 m/s2 e. 7.4 m/s2

c. 4.4 m/s2

38. Sebuah lift mempunyai massa 1500 kg bergerak ke bawah dengan percepatan 1 m/s2.

Jjika percepatan grafitasinya g = 9.8 m/s2 berapakah tegangan talinya …

a. 32400 N d. 14700 N

b. 26400 N e. 13200 N

c. 16200 N

39. Sebuah batu dengan massa 2 Kg di ikatkan dengan sebuah tali kemudian diputar

mengelilingi sebuah lintasi vertical berbentuk lingkaran dengan jari-jari 0.5 m. Jika

kecepatan sudutnya 6 rad/s, Jadi tegangan tali ketika batu berada pada titik tertinggi

adalah …

a. 144 N d. 36 N

b. 124 N e. 16 N

c. 56 N

40. Sebuah benda mempunyai massa 20 Kg berputar dengan kelajuan 20 m/s. JIka jari-jari

dari lintasan 50 cm, gaya sentripental yang di alami benda adalah …

a. 1.6 N d. 1600 N

b. 16 N e. 16000 N

c. 160 N

120

2 Kg

37ᵒ

Lampiran 10 Analisis Soal Uji Coba

a. Analisis Daya Beda dan Tingkat Kesukaran

Tabel 11a. Analisis Daya Beda dan Tingkat Kesukaran

NO

ITE

M

B

A

B

BB

P DKETERANG

AN

NO

NIL

AI

KRITER

IA

NIL

AI

KRITER

IA

SOA

L

121

1 8 4

1

2 0.75 Mudah 0.50 Diterima Buang

2 7 2 9 0.56 Sedang 0.625 Diterima Pakai 1

3 7 4

1

1 0.68 Sedang 0.375 Diterima Pakai 2

4 7 2 9 0.56 Sedang 0.625 Diterima Pakai 3

5 7 1 8 0.50 Sedang 0.75 Diterima Pakai 21

6 7 1 8 0.50 Sedang 0.75 Diterima Pakai 4

7 8 2

1

0 0.62 Sedang 0.75 Diterima Pakai 5

8 8 6

1

4 0.87 Mudah 0.25 Direvisi Buang -

9 6 4

1

0 0.62 Mudah 0.25 Direvisi Buang -

10 7 4

1

1 0.68 Mudah 0.375 Diterima Pakai 6

11 6 2 8 0.50 Sedang 0.50 Diterima Pakai 7

12 8 7

1

5 0.93 Mudah 0.125 Direvisi Buang -

13 2 1 3 0.18 Sukar 0.125 Direvisi Buang -

14 7 5

1

2 0.75 Mudah 0.25 Direvisi Buang -

15 8 4

1

2 0.75 Mudah 0.50 Diterima Buang -

16 5 5

1

0 0.62 Sedang 0.00 Ditolak Buang -

122

17 2 1 3 0.18 Sukar 0.125 Direvisi Buang -

18 5 2 7 0.44 Sedang 0.375 Diterima Pakai 8

19 7 4

1

1 0.68 Mudah 0.375 Diterima Pakai 9

20 8 8 16 1.00 Mudah 0.00 Ditolak Buang -

21 7 2 9 0.56 Sedang 0.625 Diterima Pakai 10

22 8 3

1

1 0.68 Sedang 0.625 Diterima Pakai 11

23 4 5 9 0.56 Sedang

-

0.125 Ditolak Buang -

24 8 3

1

1 0.68 Sedang 0.625 Diterima Pakai 22

25 4 3 7 0.44 Sedang 0.125 Direvisi Buang -

26 7 2 9 0.56 Sedang 0.625 Diterima Pakai 12

27 4 3 7 0.44 Sedang 0.125 Direvisi Buang -

28 6 3 9 0.56 Sedang 0.375 Diterima Pakai 13

29 8 1

1

1 0.68 Sedang 0.875 Diterima Pakai 23

30 7 1 8 0.50 Sedang 0.75 Diterima Pakai 14

31 5 4 9 0.56 Sedang 0.125 Direvisi Buang -

32 5 0 5 0.31 Sedang 0.625 Diterima Pakai 15

33 7 3

1

0 0.62 Sedang 0.50 Diterima Pakai 16

34 8 3

1

1 0.68 Sedang 0.625 Diterima Pakai 17

123

35 5 1 6 0.37 Sedang 0.50 Diterima Pakai 18

36 7 5

1

2 0.75 Mudah 0.25 Direvisi Buang -

37 7 2 9 0.56 Sedang 0.625 Diterima Pakai 19

38 7 6

1

3 0.81 Mudah 0.125 Direvisi Buang -

39 1 2 3 0.18 Sukar

-

0.125 Ditolak Buang -

40 7 4

1

1 0.68 Sedang 0.375 Diterima Pakai 20

eliabilitas Soal Uji Coba

M = Mean atau rerata skor total

N = Jumlah pengikut tes

n = Jumlah butir soal

S² = Standar deviasi tes

∑ X= 698

∑ X2= 17396

N = 30

M =

∑ X

N =

69830

= 23,26

124

S2

=

∑ X2−(∑ X )2

NN

=

17396−(698 )2

3030

= 38,53

Reliabiltas soal tes akhir dicari dengan menggunakan rumus K-R.21.

r11 = ( nn−1 ) (1− M (n−M )

nS2 )

= (4040−1 )(1−

23 ,26 (40−23 ,26 )40 x 38 ,53 )

=1 ,03 (1−23 ,26 x 16 ,74

1541,2 )

= 1,03 (1−389 ,37

1541, 2 )= 1,03 (1 – 0,253)

= 1,03 x 0,747

= 0,77

Nilai reliabilitas tes yang diperoleh yaitu 0,77. Hal ini berarti tes memiliki reliabilitas yang

tinggi.

Lampiran 11. Kisi-kisi Tes Akhir

School : SMA N 1 Lubuk Sikaping

Subject : Physics

Class / Semester : X / I

Time Allocation : 90 minutes

Tahun pelajaran : 2010 / 2011

125

Evaluation Tool : Multiple choice

Tabel 12. Kisi-Kisi Tes Akhir

Standard Competence

Basic Competence

Test IndicatorsCognitive Level

Item KeySum Items

C1 C2 C3 C4

2.Apply concept and base principle of kinematics and dynamics particles

126

2.1 To analyze the physical quantities in motion with constant velocity and acceleration

12. To analyze the physical quantities in motion with constant velocity

√ 1 B

3√ 2 E

√ 3 B

13. To analyze the physical quantities in motion with constant acceleration

√ 4 E

3√ 6 E

√ 7 A

14. To analyze the linear motion graph with constant acceleration

√ 5 A 1

2.2Analyze physical quantities on uniform circular motion

15. Identify physical quantity of circular motion with constant speed

√ 8 C 4

16.

√ 10

√ 11

√ 12

17. Apply principle of relation wheels between linear motion and circular motion on

√ 9 E 1

sliding motion with constant speed

2.3 Apply Newton’s laws of motion as dynamic base principle on horizontal and vertical linear motion, and uniform circular motion

18. Identify application of Newton’s first law (inertia’s law) in daily life

√ 13 D 1

19. Identify application Newton’s second law in daily life

√ 14 D

4

√ 15 A

√ 16 C

√ 17 B

20. Identify application Newton’s third law in daily life √ 18 E 1

21.

22. Apply Newton’s law of motion on horizontal plane or incline plane without friction and with friction

√ 19 B 1

127

23. Apply Newton’s law on circular motion 20 C

1

128

41. Perhatikan gambar di bawah ini. Seorang pria bergerak dari posisi awalnya seperti pada

gambardi bawah ke posisi pohon dan berbelok sampai mencapai posisi rumahnya. Jarak

dan perpindahan pria tersebut adalah…

a. 8m and 0m d. 24m and 0m

b. 8m and 8m e. 24m and 8m

c. 16m and 8m

42. Sebuah kereta api bergerak dengan kecepatan konstan pada relnya dan membutuhkan

waktu 10 menit untuk mencapai jarak 12 Km. Kecepatan kereta api adalah …

a. 1,2 m/s d. 48 m/s

b. 12 m/s e. 120 m/s

c. 18 m/s

43. Valentino Rossi was riding his motorcycle moving uniformly in straight line and takes 5

second for a distance of 1.1 Km. What is the speed of the motorcycle ,,,

a. 110 m/s d. 440 m/s

b. 220 m/s e. 550 m/s

c. 330 m/s

44. Valentino Rossi mengendarai sepeda motornya pada lintasan lurus dan membutuhkan

waktu 5 sekon untuk jarak 1,1 Km. Berapakah kelajuan dari sepeda motor …

a. 10 m/s d. 18 m/s

b. 12 m/s e. 20 m/s

c. 15 m/s

45. Sebuah mobil bergerak pada jalan lurus, grafik kecepatan terhadap waktu ditunjukan

gambar berikut,

129

Lampiran 12 Soal Tes Akhir

Selama 4 sekon jarak yang dapat dicapai oleh mobil adalah …

a. 10 m d. 40 m

b. 20 m e. 50 m

c. 30 m

46. Sandi mengendarai sepeda motornya dengan percepatan konstan danmempunyai

kecepatan awalnya 10 m/s dan percepatannya 2 m/s2. Selama 10 sekon, berapakah

kecepatan akhir sandi …

a. 20 m/s d. 50 m/s

b. 30 m/s e. 60 m/s

c. 40 m/s

47. Sebuah mobil dipercepat tidak beraturan dari 10 m/s to 20 m/s setelah menempuh jarak

25m. Waktu yang dibutuhkan oleh mobil tersebut adalah …

a. 0.6 s d. 1.6 s

b. 1.0 s e. 2.0 s

c. 1.2 s

48. Pada gerak melingkar beraturan, pernyataan yang benar tentang percepatan sentripetal

adalah …

f. Arahnya selalu menentuh lintasang. Arahnya selalu menuju keluar dari lingkaranh. Mengubah jumlah dari kecepatan linearnyai. Mengubah kecepatan sudutnyaj. Mengubah arah dari kecepatn linearnya

49. Dua roda mempunyai jari-jari R1 = 8 cm dan R2 = 24 cm, dihubungkan seperti gambar

berikut.

Jika roda pertaama berputar 30 putaran per menit (rpm), kecepatan sudut roda kedua

adalah …

130

a. π6

Rad/s d. 2 π3

Rad/s

b. π3

Rad/s e. 3 π3

Rad/s

c. 3 π6

Rad/s

50. Sebuah kipas angin elektrik mempunyai jari-jari 20 cm dan frekuensinya 8 Hz.

Kecepatan sudut nya adalah …

a. 8 π rad/s d. 80 π rad/s

b

.

16 π rad/s e. 160 π rad/s

c. 40 π rad/s

51. Sebuah benda berputar dengan kecepatan 20 putaran per detik. Jika jari-jari dari lintasan

50 cm, perepatan sentripetal dari benda tersebut adalah …

f. 80 π m/s2 g. 160 π m/s2 h. 800 π m/s2 i. 800 π2 m/s2 j. 1600 π2 m/s2

52. Pada gerak melingkar, percepatan gaya sentripetal dinyatakan oleh. . .

a. Mengubah arah dari kecepatan linear dari bendab. Mengubah arah dari percepatan bendac. Mengubah nilai dari kecepatan linearnyad. Mengubah nilai dari percepatan bendae. Mengubah nilai dan arah kecepatan benda.

53. Hukum newton pertama menytakan bahwa, jika resultan gaya yang bekerja pada sebuah

benda adalah nol jadi …

f. Benda tidak bergerak atau bergerak lurus beraturang. Benda akan bergerak dipercepath. Benda akan bergerak diperlambati. Benda akan bergerak melingkar beraturanj. Benda akan bergerak jatuh bebas

54. Lima buah benda mempunyai massa yang berbeda, tetapi diberikan dengan gaya yang

sama sebesar 5 N. Dari gambar berikut, manakah yang mempunyai percepatan yang

paling besar …

1314m3m2mm

1 2 3 4 5

5m

a. 1 d. 4

b. 2 e. 5

c. 3

55. Berdasarkan hukum dua newton, dapat disimpulkan bahwa gaya yang bekerja pada

benda …

f. Akan mengubah volumenyag. Akan mengubah massa dan percepatannyah. Tidak akan megubah massa dan percepatannyaai. Massanya berubah sedangkan percepatannya tidakj. Massanya tidak berubah sedangkan percepatannya berubah

56. Sebuah benda mempunyai massa m dan gaya sebesar Fdan percepatannya ssebesar a

m/s2. Jika massanya menjadi 2m dan gayanya menjadi 4F kemudian percepatan benda

menjadi…

a. ½ a m/s2 d. 4 a m/s2

b. a m/s2 e. 8 a m/s2

c. 2 a m/s2

57. JIka massa pada sebuah benda adalah m, gaya yang bekerja F yang mempunyai

percepatan 2 m/s2. Jika massa benda 2m dan gayan yang diberikan 4F, percepatannya

adalah …

d. 16 m/s2

e. 8 m/s2

f. 4 m/s2

g. 2 m/s2

h. 1 m/s2

58. Dari gambar dibawah ini, Pasangan aksi reaksi adalah …

a. F and Wb

b. N and Ws

c. N and Wb

d. F and N

e. F and Ws

132

N

Wb

Ws

F

59. Perhatikangambar berikut. Sebuah kotak pada permukaan bidang miring dengan

koefisien gesekan kinetic 0,2. Percepatan kotak ketika ditarik dengn gaya 30 N adalah …

a. 1,2 m/s2 d. 5,4 m/s2

b. 2,4 m/s2 e. 7,4 m/s2

c. 4,4 m/s2

60. Sebuah benda mempunyai massa 20 Kg berputar dengan kelajuan 20 m/s. JIka jari-jari

dari lintasan 50 cm, gaya sentripental yang di alami benda adalah …

a. 1.6 N d. 1600 N

b. 16 N e. 16000 N

c. 160 N

133

2 Kg

37ᵒ

Lampiran 13 Lembar Observasi Penilaian Ranah Afektif

Standar Kompetensi : .............................................................................

Kompetensi Dasar : .............................................................................

Indikator : .............................................................................

Materi Pokok : .............................................................................

Kelas / Semester : .............................................................................

Waktu : .............................................................................

Pertemuan ke : .............................................................................

Hari / tanggal : ...................... / ....................................................

No

Nama

Aspek Afektif Yang Dinilai

Menerima Menanggapi Menghargai Organisasi Karakterisasi

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

1

2

3

4

5

( …..………. )

Keterangan :

134

Lubuk Sikaping , ....................

Guru Pengamat,

1) Sikap menerima dengan indikator

a. Mau bertanya

b. Mendengarkan teman ketika presentasi

c. Memperhatikan guru.

2) Sikap menanggapi yaitu denagan indikator

a. Mengajukan pertanyaan

b. Menjawab pertanyaan

c. Mencatat hasil diskusi kelompok.

3) Sikap menghargai yaitu dengan indikator

a. Mau bekerja sama ketika diskusi

b. Menghargai pendapat teman

c. Memperhatikan yang mendalam saat belajar.

4) Organisasi yaitu dengan indikator

a. Dapat berkomunikasi dengan temannya

b. Menerima tanggung jawab

c. Mempertahankan pendapat.

5) Karakterisasi yaitu dengan indikator

a. Mengerjakan tugas dengan baik dan tepat

b. Serius mengerjakan soal

c. Bertanggung jawab.

Pedoman penskoran:

Tabel 1. Kriteria Skor

Indikator yang tampak Skor0 11 22 33 4

( Sumber : Depdiknas, 2008)

135

Lampiran 14 Uji Normalitas Ranah Kognitif Kelas Kontrol

No Xi f Fk f.Xi Zi F(Zi) S(Zi) |FZi – SZi| (Xi-X ) (Xi-X )2 f. (Xi-X )2

140 1 1 40 -30,313 918,8477 918,848 -2,46 0,0069

0,0313 0,0244

245 1 2 45 -25,313 640,7480 640,748 -2,06 0,0197

0,0625 0,0428

355 2 4 110 -15,313 234,4880 468,976 -1,24 0,1075

0,1250 0,0175

460 5 9 300 -10,313 106,3580 531,790 -0,84 0,2005

0,2813 0,0808

565 4 13 260 -5,313 28,2280 112,912 -0,43 0,3336

0,4063 0,0727

670 3 16 210 -0,313 0,0980 0,294 -0,03 0,488

0,5000 0,0120

775 6 22 450 4,687 21,9680 131,808 0,38 0,648

0,6875 0,0395

880 5 27 400 9,687 93,8380 469,190 0,79 0,7852

0,8438 0,0586

985 3 30 255 14,687 215,7080 647,124 1,19 0,883

0,9375 0,0545

1090 2 32 180 19,687 387,5780 775,156 1,60 0,9452

1,0000 0,0548

32 2250 4696,845

X =

∑ (f . Xi )N =

225032 = 70,313

136

S = √∑ f ( Xi−X )2

N−1 = √4696,84532−1 =√4696,45

31 = 12,308

Dari tabel di atas didapati harga L0 = 0,0808

Untuk N = 32 pada taraf nyata α = 0,05 harga Ltabel = 0,1566

Karena didapatkan harga L0 < Lt dimana 0,0808< 0,1566 dengan demikian data pada sampel

ini terdistribusi normal.

Lampiran 15 Uji Normalitas Ranah Kognitif Kelas Eksperimen

No. Xi f fk f. Xi  (Xi-X )  (Xi-X )2

 f. (Xi-X)2 Zi  F(Zi)  S(Zi)  |FZi – S-

Zi|

1 55 1 1 55 -25,806 665,9729 665,973 -2,460,0069

0,0323 0,0254

2 60 1 2 60 -20,806 432,8896 432,890 -1,980,0239

0,0645 0,0406

3 65 2 4 130 -15,806 249,8296 499,659 -1,510,0655

0,1290 0,0635

4 70 3 7 210 -10,806 116,7696 350,309 -1,030,1515

0,2258 0,0743

5 75 2 9 150 -5,806 33,7096 67,419 -0,550,2912

0,2903 0,0009

6 80 6 15 480 -0,806 0,6496 3,898 -0,080,4681

0,4839 0,0158

7 85 8 23 680 4,194 17,5896 140,717 0,400,6554

0,7419 0,0865

8 90 4 27 360 9,194 84,5296 338,119 0,880,8106

0,8710 0,0604

9 95 4 31 380 14,194 201,4696 805,879 1,350,9115

1,0000 0,0885

312505

3304,862

137

X =

∑ (f . Xi )N =

250531 = 80,806

S = √∑ f ( Xi−X )2

N−1 = √3304,86231−1 = 10,495

Dari tabel di atas didapati harga L0 = 0,0885

Untuk N = 31 pada taraf nyata α

= 0,05 harga Ltabel = 0,1591

Karena didapatkan harga L0 < Lt dimana 0.0885< 0,1591 dengan demikian data sampel ini

terdistribusi Normal.

Lampiran 16 Uji Homogenitas Tes Akhir Ranah Kognitif

Kelas n X S S2

Kontrol 32 70,313 12,308 151,511

Eksperimen 31 80,806 10,496 110,162

Fh=varians terbesarvarians terkecil

=S1

2

S22 =

151,511110,162

= 1,375

dk pembilang = n pembilang – 1 dk penyebut = n penyebut – 1

138

= 32 – 1 = 31 – 1

= 31 = 30

Ftabel pada taraf nyata 0,05 dengan dk 31 : 30 adalah 1,835

Karena Fhitung < Ftabel dimana 1,375 < 1,835 maka kedua sampel berasal dari populasi

yang memiliki varians homogen.

139