bab II

BAB II
KAJIAN PUSTAKA

A. Landasan Teori
1. Hakekat pembelajaran sains fisika di SMA
Fisika merupakan salah satu cabang IPA yang mendasari perkembangan teknologi dan konsep hidup harmonis dengan alam. Perkembangan pesat di bidang teknologi informasi dan komunikasi dewasa ini dipicu oleh temuan di bidang fisika material melalui penemuan piranti mikroelektronika yang mampu memuat banyak informasi dengan ukuran sangat kecil. Sebagai ilmu yang mempelajari fenomena alam, fisika juga memberikan pelajaran yang baik kepada manusia untuk hidup selaras berdasarkan hukum alam, pengelolaan sumber daya alam dan lingkungan serta pengurangan dampak bencana alam tidak akan berjalan secara optimal tanpa pemahaman yang baik tentang fisika.
Pada tingkat SMA/ MA, fisika dipandang penting untuk diajarkan sebagai mata pelajaran tersendiri dengan beberapa pertimbangan. Pertama, selain memberikan bekal ilmu kepada peserta didik, mata pelajaran fisika dimaksudkan sebagai wahana untuk menumbuhkan kemampuan berpikir yang berguna untuk memecahkan masalah di dalam kehidupan sehari-hari. Kedua, mata pelajaran fisika perlu diajarkan untuk tujuan yang lebih khusus yaitu membekali peserta didik pengetahuan, pemahaman dan sejumlah kemampuan yang dipersyaratkan untuk memasuki jenjang pendidikan yang lebih tinggi serta mengembangkan ilmu dan teknologi. Pembelajaran Fisika dilaksanakan secara inkuiri ilmiah untuk menumbuhkan kemampuan berpikir, bekerja dan bersikap ilmiah serta berkomunikasi sebagai salah satu aspek penting kecakapan hidup.
Pembelajaran sain fisika SMA dikelompokkan dalam :
a. Pemahaman konsep dan penerapannya
b. Kinerja ilmiah.
Materi Pembelajaran fisika di SMA lebih mendalam dan telah disertai dengan perhitungan kuantitatif sehinggga membuat siswa kerepotan ditambah lagi setiap perubahan keadaan benda akan memerlukan analisa yang berbeda



2. Fungsi dan Tujuan Pembelajaran Sains Fisika di SMA
Mata pelajaran Fisika bertujuan agar peserta didik memiliki kemampuan sebagai berikut.
a. Membentuk sikap positif terhadap fisika dengan menyadari keteraturan dan keindahan alam serta mengagungkan kebesaran Tuhan Yang Maha Esa
b. Memupuk sikap ilmiah yaitu jujur, obyektif, terbuka, ulet, kritis dan dapat bekerjasama dengan orang lain
c. Mengembangkan pengalaman untuk dapat merumuskan masalah, mengajukan dan menguji hipotesis melalui percobaan, merancang dan merakit instrumen percobaan, mengumpulkan, mengolah, dan menafsirkan data, serta mengkomunikasikan hasil percobaan secara lisan dan tertulis
d. Mengembangkan kemampuan bernalar dalam berpikir analisis induktif dan deduktif dengan menggunakan konsep dan prinsip fisika untuk menjelaskan berbagai peristiwa alam dan menyelesaian masalah baik secara kualitatif maupun kuantitatif
e. 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 (pengembangan kurikulum)
Dengan mempelajari pembelajaran sain fisika disekolah diharapkan agar siswa dapat menerangkan kondisi-kondisi yang terjadi disekitarnya sesuai dengan konsep yang ada, sehingga akan menimbulkan adanya suatu penemuan baru.

3. Teori Belajar yang Melandasi Pembelajaran Sains Fisika
Fisika adalah suatu kejadian nyata yang dijelaskan sesuai dengan konsep yang ada, maka perlu adanya suatu alat replika yang sesuai dengan kenyataan yang ada, sehingga penerapannya akan lebih nyata. Untuk itu maka sebagian besar kegiatan pembelajaran fisika haruslah dilakukan dengan metode eksperimen maupun demonstrasi dan tentunya para siswa akan dibagi menjadi menjadi beberapa kelompok belajar.
Beberapa keuntungan dan kelemahan teknik belajar secara kelompok. (Fred percival dkk, 1988: 81-82)
Keuntungan teknik belajar secara kelompok:
a. Tujuan instruksional untuk aspek kognitif tingkat tinggi.
b. Keterampilan berfikir dengan penuh kreatif
c. Keterampilan komunikasi
d. Keterampilan antar personal. Ciri-ciri sikap yang diharapkan (seperti percaya diri, )
Kelemahan dari belajar kelompok adalah
a. Kesulitan dalam organisasi
b. Masalah sikap para anggota

Biasanya materi pembelajaran fisika disajikan menggunakan metode demonstrasi maupun eksperimen. Metode eksperimen adalah suatu cara penyajian materi pelajaran dimana siswa secara aktif mengalami dan membuktikan sendiri tentang apa yang sedang dipelajarinya.
Kelebihan metode eksperimen:
a. Melatih anak untuk mengembangkan metode ilmiah dan sikap ilmiah.
b. Melatih anak membaca data secara objektif
c. Melatih mengambil kesimpulan hasil percobaan
d. Menyadari keterbatasan science, alat ukur.
e. Mengerti tentang makna dari suatu teori.

Keterbatasan metode eksperimen:
a. Pelaksanaan metode eksperimen membutuhkan fasilitas peralatan dan bahan yang selalu tidak mudah untuk diperoleh.
b. Tidak semua hal yang dijadikan materi karena keterbatasan biaya, fasilitas, waktu, moral dan agama.
c. Setiap eksperimen tidak selalu memberikan hasil yang diharapkan. Karena banyak faktor yang berada di luar jangkauan untuk dikontrol.
Metode demonstrasi adalah metode yang memperlihatkan suatu kejadian atau proses kepada murid. Metode demonstrasi digunakan untuk:
a. Mengembangkan suatu pengertian.
b. Mengemukakan suatu masalah.
c. Memperlihatkan penggunaan alat.
d. Menguji kebenaran hukum yang diperoleh secara teoritis.
Metode demonstrasi digunakan dalam hal:
a. Alat-alat yang digunakan rumit bagi murid.
b. Alat-alat yang digunakan mudah rusak.
c. Alat ini tidak cukup jumlahnya.
d. Percobaan itu mengandung bahaya.
e. Memerlukan suatu rangkuman percobaan yang sukar untuk dipisahkan.
Hal-hal yang perlu diperhatikan guru sebelum mengadakan demonstrasi.
a. Demonstrasi harus dicoba dulu sebelum diberikan di depan kelas.
b. Tujuan demonstrasi hendaknya dijelaskan guru.
c. Demonstrasi dilakukan disuatu tempat yang mudah dilihat oleh semua murid.
d. Alat yang digunakan sederhana susunannya.
e. Demonstrasi dimanfaatkan untuk mencapai tujuan yang diterapkan.

4. Hakekat Laboratorium dalam Pembelajaran Sains Fisika
Laboratorium merupakan suatu wahana yang di dalamnya kita bekerja untuk membuktikan dan menemukan suatu alat baru yang membantu siswa memahami pelajaran. Pengertian laboratorium menurut widyarti (Zulhelmi, 2006: 31) adalah suatu ruangan tempat melakukan kegiatan praktek atau penelitian yang ditunjang oleh adanya seperangkat alat-alat laboratorium serta adanya infrastruktur laboratorium yang lengkap. Sedangkan Hadiat (1988:7) mengartikan laboratorium sebagai suatu tempat melakukan percobaan dan penyelidikan yang dapat merupakan ruangan tertutup, kamar, atau ruangan terbuka.
Hodson (1996) mengemukakan bahwa pembelajaran berbasis kegiatan laboratorium dapat meningkatkan perkembangan siswa melalui:
a) Proses belajar sains (learning science)
b) Belajar tentang sains (learning about science)
c) Belajar 'mengerjakan' sains (doing science).
Berdasarkan pandangan-pandangan tersebut maka pendekatan yang akan diambil dalam penelitian ini yaitu pendekatan inkuiri laboratorium. Dalam pendekatan inkuiri laboratorium, konsep-konsep yang dipraktikumkan dirancang sedemikian rupa sehingga relevan dengan kehidupan sehari-hari siswa.
Ranah-ranah yang dikembangkan dalam laboratorium adalah:
1. Ranah kognitif.
a. Memperdalam teori yang berhubungan dengan tugas praktikum yang akan dilakukan.
b. Menggabungkan berbagai teori yang diperoleh.
c. Menerapkan teori yang pernah diperoleh pada problem yang nyata.
2. Ranah psikomotorik
Menggunakan hasil pengukuran untuk menarik kesimpulan secara tepat dan benar.
3. Ranah afektif
a. Merencanakan kegiatan mandiri
b. Bekerjasama dalam kelompok kerja
c. Disiplin dalam waktu dan prilaku
d. Sikap jujur dan terbuka
e. Menghargai ilmunya.

Menurut Wartono, 2004. sn 41- 10, Pengalaman konkrit yang diperoleh melalui kegiatan laboratorium sangat penting untuk siswa dalam proses belajar. Pelajaran akan lebih efektif jika siswa dapat merefleksikan pengalaman mereka sendiri dan mencoba menggunakan apa yang telah mereka pelajari. Siswa dapat juga mengembangkan keterampilan proses, keterampilan memecahkan masalah, serta merasakan fenomena alam melalui kegiatan laboratorium. Seperti yang dikatakan Supriyono (1987) bahwa tujuan kegiatan laboratorium dalam pembelajaran sains meliputi :
a. Membangkitkan dan memelihara daya tarik, sikap, kepuasaan, keterbukaan, dan rasa ingin tahu terhadap sains.
b. Mengembangkan berfikir kritis dan kemampuan memecahkan masalah.
c. Meningkatkan berfikir ilmiah dan metode ilmiah.
d. Mengembangkan pemahaman konsep dan kemampuan intelektual
e. Mengembangkan kemampuan praktikum.
Siswa memperoleh pengalaman nyata yang sangat berarti bila dalam belajar sains mereka dibawa ke laboratorium untuk melakukan kegiatan eksperimen.

5. Hasil Belajar dalam Pembelajaran Sains Fisika
Dalam hasil pembelajaran siswa di sekolah terlihat bahwa nilai mata pelajaran fisika cendrung jelek bahkan sangat tidak memuaskan karena tidak diajarkan dengan menyenangkan dan terlalu banyak berhadapan dengan rumus-rumus serta tidak melihat fungsinya dalam kehidupan sehari-hari secara langsung sehingga dengan begitu karena tidak mengalami sendiri prosesnya siswa cendrung lebih mudah untuk melupakan materi pembelajaran dan kurang menarik.
Hasil belajar tentunya menunjukkan kualitas siswa. Rendahnya kualitas pembelajaran fisika tentu akan berdampak pada cara pandang manusia dan kemajuan bangsa. Dalam kehidupan modern ini hampir semua teknologi merupakan penerapan dari proses sains. Dengan kemampuan fisika yeng rendah tentunya kita hanya akan menjadi masyarakat konsumtif saja. Sebaliknya jika memahami pembelajaran sains seperti fisika kita dapat menciptakan suatu penemuan baru yang akan berguna dalam membantu pekerjaan kita, memahami gejala-gejala alam yang ada dan meramalkan suatu kondisi yang mungkin terjadi.

6. Alat bantu belajar.
Alat bantu belajar termasuk unsur dinamis dalam belajar. Kedudukannya juga penting. Oleh karena dapat membantu terhadap belajar siswa. Dengan sebuah alat bantu, bahan belajar yang abstrak bisa dikonkritkan. Dengan alat bantu, bahan-bahan belajar yang meragukan dapat meyakinkan karena dapat dibuktikan secara empirik. (Ali imron, 1996: 35)
Peragaan merupakan metode pembelajaran yang sangat efektif. Para siswa akan lebih tertarik jika diberikan peragaan yang mampu menggambarkan aktivitas yang sebenarnya. Ada pepatah yang mengatakan (Zainal Aqib dan Elham rohmanto, 2007.50):
a. Saya dengar, saya lupa.
b. Saya lihat, saya tahu
c. Saya kerjakan, saya mengerti.
Alat bantu belajar lazim disebut juga dengan media belajar dan atau piranti belajar. Meskipun tidak semua media belajar dapat berfungsi sebagai alat bantu. Banyak bahan-bahan belajar yang sulit dipelajari oleh pembelajar berubah menjadi mudah setelah adanya alat bantu belajar.
Alat bantu belajar adakalanya dibeli ditoko-toko buku atau stasionary. Tetapi ada kalanya dibuat sendiri oleh pembelajar bersama-sama dengan gurunya. Pada kasus yang pertama pembelajar mendapatkan secara given, sedangkan pada kasus yang kedua pembelajar turut merancang dan bahkan bisa menyampaikan pikirannya di depan gurunya.
Keurgenan alat bantu tersebut bisa dicontohkan sebagai berikut: seorang yang ingin mengetahui suhu badan temannya yang sedang sehat, akan kesulitan manakala yang bersangkutan hanya memegang tangannya atau menyentuh kulitnya. Ia juga tidak banyak bisa menyimpulkan perbandingan suhu badan temannya yang sedang sakit dengan yang sedang sehat. Dengan bantuan alat bantu yang berupa termometer, ia langsung bisa mengetahui berapa derajat celcius suhu badan orang yang sedang sehat.
Sebagai contoh lagi, seseorang yang ingin membuktikan bahwa air senantiasa mempunyai permukaan yang merata, ia akan tidak begitu yakin, jika sekedar melihat air di sungai atau kolam. Dengan pembuktian melalui bejana berhubungan. Ia dapat membuktikan sendiri bahwa air tersebut mempunyai permukaan yang rata. Bejana berhubungan tersebut dapat diperoleh ditoko-toko yang menjualnya. Tapi manakala sekolah tidak mampu menyediakan, maka dapat diganti dengan bambu yang langsung diberi lobang dan kemudian pada lobang tersebut diberi semprong. Dengan perkataan lain, alat-alat bantu tersebut dapat dipenuhi sepanjang guru yang mengajar siswa kreatif untuk menciptakan sendiri.

Hal-hal yang menjadi patokan dalam menyediakan alat bantu adalah:
a. Jenis kemampuan apa yang ditargetkan untuk dikuasai pembelajar dalam melaksanakan aktivitas belajarnya. Jenis kemampuan konseptual tentu membutuhkan alat bantu yang berbeda dengan jenis kemampuan praktis.
b. Faktor ketersediaan alat bantu tersebut.
c. Faktor keterjangkauannya.
d. Kepraktisan dan daya tahan alat bantu.
e. Keefektifan dan keefesienan alat bantu dibandingkan dengan tujuan belajar yang ingin dicapai.
Alat bantu yang dimaksud dalam penelitian ini adalah alat peraga sederhana. Secara umum, alat peraga sederhana di desain sebagai benda atau peralatan yang diperlukan untuk melaksanakan kegiatan pembelajaran.
RECSAN (Regional Education Centre Science and Mathematic) mengelompokkan alat peraga sebagai berikut:
a. Alat peraktik, suatu alat atau set alat yang digunakan secara langsung untuk suatu konsep, contohnya thermometer untuk menanamkan konsep suhu.
b. Alat peraga, adalah alat yang digunakan untuk membantu memudahkan, memahami suatu konsep secara tidak langsung seperti charta, model, poster.
c. Alat pendukung, alat yang sifatnya mendukung jalannya percobaan/ eksperimen. Contohnya pembakar spritus, papan tulis, infocus, dsb.
Namun batasan penggolongan alat-alat ipa menjadi beberapa kolompok tidaklah bersifat mutlak karena batas antara kelompok dengan kelompok lainnya tidak jelas, tergantung pada cara dan tujuan penggunaannya.
Fungsi dan manfaat alat peraga IPA sederhana:
1. Fungsi alat peraga IPA: (Alat peraga IPA: 5-12)
a. Sebagai pengganti atau tiruan benda sebenarnya
b. Membantu guru dalam proses belajar mengajar
c. Memberi motivasi kepada siswa untuk belajar dan kreatif
2. Manfaat alat peraga sederhana:
a. Siswa lebih mudah memahami konsep yang dipelajari dengan bantuan alat peraga.
b. Siswa dapat memanfaaatkan/ menerapkan pengetahuan dan keterampilan dengan teknologi.
c. Kemampuan siswa bertambah dan lebih aktif belajar
d. Daya kualitas siswa bertambah
e. Hubungan antara guru dan siswa lebih erat
f. Biaya pengadaan alat relatif lebih murah dan waktu pengadaan dapat diatur sesuai kebutuhan.
g. Jumlah alat disekolah bertambah.
Kriteria pembuatan dan pengembangan alat peraga:
a. Bahan mudah diperoleh
b. Mudah dalam perencanaan dan pembuatannya
c. Mudah dalam perakitannya
d. Mudah dioperasikan
e. Dapat memperjelas/ menunjukkan konsep dengan lebih baik
f. Dapat meningkatkan motivasi siswa
g. Akurasi cukup dapat diandalkan
h. Tidak berbahaya ketika digunakan
i. Menarik dan mempunyai nilai estetika
j. Daya tahan alat cukup baik
k. Inovatif dan kreatif
l. Bernilai pendidikan
Langkah-langkah pembuatan alat peraga sederhana:
a. Mempelajari kurikulum, terutama yang berkaitan dengan SK, KD, indikator, dan materi pokok pembelajaran.
b. Menentukan alat apa yang akan dibuat atau dikembangkan atau menentukan hal/ bagian-bagian yang akan dibuat/ dikembangkan
c. Menyiapkan desain perancangan alat IPA/ fisika
d. Menyiapkan alat, bahan dan perkakas yang diperlukan serta masing-masing alternatifnya
e. Membuat alat sesuai desain
f. Menguji cobakan alat yang telah selesai dibuat
h. Menyempurnakan alat/ bagian komponen alat jika masih ada kekurangan
i. Melakukan evaluasi alat yang telah dibuat, apakah alat peraga yang telah dibuat layak dipergunakan dalam pembelajaran?

Untuk mengevaluasi keberhasilan produk hasil pembuatan atau pengembangan alat peraga IPA sederhana yang merupakan inspirasi/ kreativitas guru dan/ atau siswa dapat menggunakan minimal 5 aspek utama agar memperoleh alat peraga sederhana yang dianggap memiliki tampilan yang memadai.
a. Akurasi hasil pengukuran
b. Bernilai pendidikan bagi siswa (artinya dengan mengkaji suatu fenomena menggunakan alat peraga itu, siswa dimungkinkan secara berulang-ulang memperlambat, mempercepat, terbuka memperlihatkan fenomena itu)
c. Tidak mengandung faktor resiko
d. Life-time ( tahan pakai dalam jangka waktu yang lama)
e. Bernilai estetika tinggi (bernilai seni)

7. Hasil analisis kebutuhan
a. Kurikulum
Berdasarkan kurikulum KTSP diketahui bahwa standar kompetensi lulusan SMA mata pelajaran fisika adalah (Panduan lengkap KTSP.2007:106):
1. Melakukan percobaan, antara lain merumuskan masalah, mengajukan dan menguji hipotesis, menentukan variable, merancang dan merakit instrument, mengumpulkan, mengolah dan menafsirkan data, menarik kesimpulan serta mengkomunikasikan hasil percobaan secara lisan dan tertulis.
2. Memahami prinsip-prinsip pengukuran dan melakukan pengukuran besaran fisika secara langsung dan tidak langsung secara cermat, teliti dan objektif.
3. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik, kekekalan energi, impuls dan momentum
4. Mendeskripsikan prinsip dan konsep konservasi kalor, sifat gas ideal, fluida dan perubahannya yang menyangkut hukum termodinamika serta penerapannya dalam mesin kalor.
5. Menerapkan konsep dan prinsip optik dan gelombang dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi.
6. Menerapkan konsep dan prinsip kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai masalah dan produk teknologi.
Dari ketentuan kurikulum tercatat siswa SMA diarahkan untuk memiliki kemampuan dalam melakukan percobaan dalam proses pembelajaran dengan tata cara pengukuran yang benar serta mengolah, menafsirkan dan menarik kesimpulan dari data yang diperoleh dan kemudian mengkomunikasikannya secara lisan maupun tulisan. Untuk itu dalam pembelajaran gerak melingkar beraturan ini dikembangkan sebuah alat pembelajaran yang diharapkan dapat mendukung tercapainya lulusan yang memenuhi standar kompetensi yang diharapkan dan proses pembelajaran yang dilaksanakan juga menghendaki adanya pengkomunikasian hasil percobaan siswa baik secara lisan yaitu dengan adanya kelompok siswa yang menyajikan hasil diskusi kelompoknya di depan kelas dan ditanggapi oleh kelompok-kelompok yang lain dan penyajian hasil percobaan secara tulisan yaitu dengan menyelesaikan LKS.

b. Bahan ajar
Bahan ajar atau materi pembelajaran secara garis besar terdiri dari pengetahuan, keterampilan, dan sikap yang harus dipelajari siswa dalam rangka mencapai standar kompetensi yang telah ditentukan.
Langkah-langkah pemilihan bahan ajar:
1. Mengidentifikasi aspek-aspek yang terdapat dalam standar kompetensi dan kompetensi dasar.
2. Mengidentifikasi jenis-jenis materi pembelajaran
3. Memilih jenis materi yang sesuai dengan standar kompeteni dan kompetensi dasar.
4. Membuat bahan ajar
Pembelajaran gerak melingkar yang dipelajari di kelas x merupakan pembelajaran dasar yang nantinya akan dilanjutkan di kelas XI pada materi kinematika vector dan dinamika rotasi. Untuk itu jika seorang siswa kurang memahami konsep gerak melingkar maka akan timbul kesulitan dalam mempelajari pembelajaran lanjutan tersebut. Dan pastinya jika ini dialami oleh banyak siswa, maka guru akan kewalahan bahkan sering kali guru mesti sedikit mengulang kembali pembelajaran gerak melingkar.

c. Siswa
Dari wawancara yang dilakukan terhadap beberapa siswa terdapat gambaran bahwa kesulitan siswa memahami materi gerak melingkar terdapat pada kekurang mampuan siswa mengkonkritkan kondisi abstrak pembelajaran. Terutama dalam pemahaman vector kecepatan linear, vector kecepatan sudut, ciri dari GMB, mengapa timbul gerak dalam bentuk lintasan melingkar? dan sebagainya.

B. Kerangka Pemikiran

Pemahaman konsep siswa terhadap materi pembelajaran gerak khususnya gerak melingkar rendah, hal ini menyebabkan nilai hasil belajar siswa berada dibawah skbm yang disyaratkan yakni dibawah 70. Setelah dilakukan analisis dan wawancara terhadap siswa diperoleh bahwa mereka kurang mampu menguasai konsep yang ada karena tidak dapat mengkonkritkn materi pembelajaran dalam fikiran mereka. Untuk mengatasi masalah tersebut maka dibutuhkanadanya alat bantu belajar gerak melingkar dalam proses pembelajaran yang dapat membantu siswa memahami konsep yang ada. Berdasarkan analisis kurikulum yang telah dilaksanakan juga disyaratkan agar siswa dapat melakukan kegiatan praktikum, menganalisis data hasil praktikum dan menyimpulkannya serta mengkomunikasikan secara lisan maupun tulisan, maka di buatlah disain alat pembelajaran yang teruji validitas dan praktikalitasnya. Untuk menguji keefektifan alat tersebut dilakukan ujicoba dalam pembelajaran dan diharapkan dapat meningkatkan pemahaman konsep siswa.







































Gambar 1 Skema kerangka pemikiran
Penelitian yang relevan
1. Herlius (2006): Menyimpulkan bahwa hasil pembelajaran siswa cendrung meningkat dengan adanya alat pembelajaran
2. Defni satria ( 2007, 51) menjelaskan bahwa ” terjadi peningkatan hasil belajar siswa yang diajarkan dengan mengguakan kit baik pada siswa yang memiliki motivasi tinggi maupun rendah. Dan yang lebih tinggi peningkatannya justru pada siswa yang bermotivasi rendah. Dari penelitian ini dapat kita lihat, bahwa dengan adanya KIT yaitu suatu alat peraga yang digunakan dalam pembelajaran akan berdampak pada peningkatan hasil belajar siswa. Karena dengan melakukan percobaan siswa akan memperoleh sendiri pengetahuan.