PENGARUH MODEL PROBLEM SOLVING LABORATORY …
Transcript of PENGARUH MODEL PROBLEM SOLVING LABORATORY …
PENGARUH MODEL PROBLEM SOLVING LABORATORY TERHADAP
HASIL BELAJAR SISWA PADA MATERI GERAK HARMONIS
SEDERHANA
(Kuasi Eksperimen di MA Pembangunan UIN Jakarta)
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Sajana Strata 1 (S.Pd)
OLEH :
RIDHWAN DERY IRADAT
NIM. 1112016300029
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2017
ix
ABSTRAK
RIDHWAN DERY IRADAT (1112016300029). Pengaruh Model Problem
Solving Laboratory Terhadap Hasil Belajar Siswa Pada Materi Gerak Harmonis
Sederhana. Skripsi Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Ilmu Tarbiyah dan
Keguruan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta, 2017.
Laboratorium merupakan salah satu sarana yang dapat membantu siswa belajar
fisika. Namun, pelaksanaan kegiatan praktikum pada umumnya kurang
memberikan efek yang maksimal untuk membantu siswa memahami konsep gerak
harmonis sederhana. Peneliti mencoba menyelesaikan permasalahan ini dengan
menerapkan model pembelajaran problem solving laboratory untuk mengetahui
pengaruh model tersebut. Penelitian ini menggunakan metode kuasi eksperimen
dengan teknik pengambilan sampel adalah purposive sampling. Terdapat dua kelas
untuk dijadikan sampel penelitian yaitu kelas kontrol dan kelas eksperimen. Sampel
terdiri dari 26 siswa pada masing-masing kelas. Berdasarkan pengujian hipotesis
statistik menggunakan uji-t pada taraf signifikansi 5% diperoleh thitung sebesar 8,422
dan ttabel sebesar 2,008 sehingga 𝑡ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 > 𝑡𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙. Hasil tersebut menyimpukan
bahwa model problem solving laboratory berpengaruh terhadap hasil belajar siswa
pada materi gerak harmonis sederhana. Selain itu, model problem solving
laboratory memberikan dampak yang positif bagi proses pembelajaran fisika di
laboratorium.
Kata Kunci: gerak harmonis sederhana, hasil belajar, problem solving laboratory
x
ABSTRACT
RIDHWAN DERY IRADAT (1112016300029). The Effect Problem Solving
Laboratory Model Toward Student Results in the Concept of Simple Harmonic
Motion. Thesis of Physics Education Departement, Faculty of Physical Education
and Teaching Tarbiyah Syarif Hidayatullah State Islamic University, Jakarta,
2017.
Laboratory is one tool that can help students learn physics. However, the
implementation of lab activities are generally less effect to help students understand
the concept of simple harmonic motion. Researchers attempting to solve this
problem by applying the learning model of problem solving laboratory to determine
the effect of the model. This study uses a quasi-experimental method with the
sampling technique is purposive sampling. There are two classes for the research
sample that control class and experimental class. The sample consisted of 26
students in each class. Based on statistical hypothesis testing using t-test at the
significance of 5% was obtained tcount is 8.422 and ttable 2.008, so tcount > ttable . These
results concluded that the model of problem solving laboratory effect on student
learning outcomes in a simple harmonic motion of matter. In addition, the model of
problem solving laboratory provide a positive impact on the learning process of
physics in the laboratory.
Keywords: simple harmonic motion, the result of learning, problem solving
laboratory
xi
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang selalu
memberikan rahmat dan hidayah-Nya. Shalawat dan salam tercurah kepada Nabi
Muhammad SAW beserta keluarga, para sahabat dan para pengikutnya yang
senantiasa berada dalam lindungan Allah SWT. Atas ridho-Nya, akhirnya penulis
dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh Model Problem Solving
Laboratory Terhadap Hasil Belajar Siswa Pada Materi Gerak Harmonis
Sederhana”.
Apresiasi dan terimakasih disampaikan kepada semua pihak yang telah
berpartisipasi dalam penulisan skripsi ini. Secara khusus, apresiasi dan terima kasih
tersebut disampaikan kepada:
1. Prof. Dr. H. Ahmad Thib Raya, MA., Dekan Fakultas Ilmu Tarbiyah dan
Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
2. Dwi Nanto, Ph.D., selaku Ketua Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas
Ilmu Tarbiyah dan Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
3. Fathiah Alatas, M.Si., selaku dosen pembimbing dan dosen penasehat
akademik yang telah memberikan waktu, arahan, dan saran untuk membimbing
penulis selama penyusunan skripsi ini.
4. Seluruh dosen, staff, dan karyawan FITK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta,
khususnya program studi pendidikan fisika yang telah memberikan ilmu
pengetahuan, pemahaman, dan pelayanan selama proses perkuliahan.
5. Rusli Ishaq, M.Pd., selaku Kepala Sekolah MA Pembangunan UIN Jakarta.
Terimakasih telah mengizinkan peneliti untuk penelitian.
6. Yanuar Anas, M. Pd., selaku guru bidang studi yang telah banyak
membantu dan memberikan kebijakan serta sarannya sehingga penelitian ini
dapat dilakukan dengan baik. Dan segenap guru beserta staff MA
Pembangunan UIN Jakarta.
7. Ayahanda Ary Sudrajat dan Ibunda Dewi Kania., yang senantiasa
mencurahkan kasih sayangnya, do’a, didikan dan nasehat, serta dukungan
xii
moril dan materil yang tak ternilai sehingga peneliti dapat menyelesaikan
skripsi ini.
8. Kawan-kawan seperjuangan Pendidikan Fisika angkatan 2012 beserta kakak-
kakak tingkat pendidikan Fisika yang telah memberikan inspirasi dan motivasi.
9. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu
dalam penyusunan skripsi ini.
10. Frida Syahnu yang memotivasi peneliti untuk terus belajar dan berkarya.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih bayak
kekurangan. Sehingga, demi kesempurnaan penulisan selanjutnya, penulis
mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca. Akhir kata
penulis ucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu
dalam penyusunan skripsi ini sehingga apa yang telah dihasilkan dapat bermanfaat
dan berguna bagi kita semua.
Ciputat, April 2017
Penulis
xiii
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................. i
SURAT PERNYATAAN KARYA SENDIRI ................................................. ii
ABSTRAK ......................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR ....................................................................................... viii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... x
DAFTAR TABEL ............................................................................................. xiii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xv
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xvi
BAB I: PENDAHULUAN
1. Latar Belakang Masalah ............................................................. 1
2. Identifikasi Masalah ............................................................. 5
3. Pembatasan Masalah .................................................................. 5
4. Perumusan Masalah .................................................................... 6
5. Tujuan Penelitian ........................................................................ 6
6. Manfaat Penelitian ...................................................................... 6
BAB II: KAJIAN TEORI DAN PENGAJUAN HIPOTESIS
A. Kajian Teori ................................................................................ 7
1. Pengertian Model Pembelajaran .......................................... 7
2. Model Pembelajaran Berbasis Masalah (PBL) .................... 9
3. Kegiatan Laboratorium ........................................................ 14
4. Model Problem Solving Laboratory .................................... 15
5. Hasil Belajar ………. ............................................................ 21
6. Gerak Harmonis Sederhana .................................................. 23
B. Hasil Penelitian Yang Relevan ................................................... 28
C. Kerangka Berpikir ...................................................................... 30
xiv
D. Hipotesis Penelitian ................................................................... 32
BAB III: METODOLOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian ..................................................... 34
B. Metode Penelitian ....................................................................... 34
C. Desain Penelitian ........................................................................ 34
D. Variabel Penelitian ..................................................................... 35
E. Populasi dan Sampel .................................................................. 35
F. Teknik Pengambilan Sampel ...................................................... 36
G. Teknik Pengumpulan Data .......................................................... 36
H. Instrumen Penelitian ................................................................... 37
1. Validitas Instrumen ............................................................... 37
2. Reliabilitas Instrumen ........................................................... 40
3. Taraf Kesukaran….. .............................................................. 42
4. Daya Pembeda……. ............................................................. 43
I. Teknik Analisis Data ................................................................... 45
1. Uji Normalitas…….. ............................................................. 45
2. Uji Homogenitas….. ............................................................. 45
3. Uji Hipotesis…….... ............................................................. 46
4. Uji N-Gain ……….. ............................................................. 47
J. Hipotesis Statistik ...................................................................... 48
BAB IV: HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Deskripsi Data ............................................................................ 49
1. Hasil Pretest………………….. ............................................ 49
2. Hasil Posttest…………. ....................................................... 50
3. Rekapitulasi Hasil Belajar ..................................................... 50
a. Data Hasil Pretest dan Posttest ....................................... 50
b. Hasil Belajar Siswa pada Ranah Kognitif ....................... 51
B. Pengujian Prasyarat Analisis dan Pengujian Hipotesis ............... 53
1. Uji Prasyarat Hipotesis ......................................................... 53
a. Uji Normalitas ................................................................. 53
xv
b. Uji Homogenitas ............................................................. 55
2. Uji Hipotesis…………. ........................................................ 56
a. Uji Hipotesis Hasil Pretest .............................................. 56
b. Uji Hipotesis Hasil Postest ............................................. 57
C. Pembahasan Hasil Penelitian ...................................................... 58
BAB V: PENUTUP
A. Kesimpulan ................................................................................. 63
B. Saran ........................................................................................... 63
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 64
LAMPIRAN ...................................................................................................... 67
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Sintaks Pembelajran Berbasis Masalah ............................................ 13
Tabel 2.2 PerbedaanPraktikum Tradisional dan Problem Solving Laboratory 17
Tabel 2.3 Perkembangan Model Problem Solving Laboratory........................ 20
Tabel 2.4 Proses-proses Kognitif dan Penjelasannya....................................... 23
Tabel 3.1 Desain Penelitian .............................................................................. 35
Tabel 3.2 Kriteria Uji Validitas ........................................................................ 38
Tabel 3.3 Kisi-Kisi Instrumen .......................................................................... 38
Tabel 3.4 Kriteria Koefisien Reliabilitas.......................................................... 41
Tabel 3.5 Indeks Taraf Kesukaran ................................................................... 42
Tabel 3.6 Hasil Analisis Tingkat Kesukaran Butir Soal .................................. 43
Tabel 3.7 Kriteria Daya Pembeda .................................................................... 44
Tabel 3.8 Hasil Analisis Daya Pembeda Butir Soal ......................................... 44
Tabel 3.9 Kriteria Uji Hipotesis ....................................................................... 47
Tabel 3.10 Tabel Katogori Nilai N-Gain ........................................................... 48
Tabel 4.1 Data Skor Pretest Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ................. 49
Tabel 4.2 Data Skor Postest Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol................. 50
Tabel 4.3 Data Hasil Pretest dan Posttest ........................................................ 51
Tabel 4.4 Rekapitulasi Hasil Uji Normalitas Kai-Kuadrat Pretest dan Posttest Kelas
Eksperimen dan Kelas Kontrol ........................................................ 54
xvii
Tabel 4.5 Rekapitulasi Hasil Uji Homogenitas Pretest dan Posttest Kelas Eksperimen
dan Kelas Kontrol ............................................................................ 55
Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Uji Hipotesis Pretest .......................................... 56
Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Uji Hipotesis Posttest ......................................... 57
xviii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Pegas yang diberi beban ................................................................ 25
Gambar 2.2 Bandul Matematis ......................................................................... 26
Gambar 2.3 Kerangka Berpikir Penelitian ........................................................ 32
Gambar 4.1 Peningkatan Hasil Belajar ............................................................. 52
xix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A: Instrumen Penelitian ................................................................... 69
1. Kisi-kisi Instrumen Tes .............................................................. 70
2. Instrumen Soal Tes Hasil Belajar .............................................. 72
3. Instrumen Tes Valid .................................................................... 96
4. Analisis Hasil Uji Coba Instrumen ............................................. 104
b. Validitas ............................................................................... 106
c. Reliabilitas ........................................................................... 108
d. Tingkat Kesukaran ............................................................... 108
e. Daya Pembeda ..................................................................... 109
5. Rekapitulasi Analisis Uji Coba Instrumen .................................. 111
Lampiran B: Perangkat Pembelajaran .............................................................. 112
1. RPP Kelas Eksperimen .............................................................. 113
2. RPP Kelas Kontrol ..................................................................... 146
Lampiran C: Analisis Data Hasil Penelitian .................................................... 184
1. Hasil Pretes Kelas Kontrol dan Eksperimen .............................. 185
2. Hasil Posttest Kelas Kontrol dan Eksperimen ............................ 190
3. Uji Normalitas ............................................................................. 195
4. Uji Homogenitas ......................................................................... 207
5. Uji Hipotesis ............................................................................... 212
6. Rekapitulasi Hasil Belajar ........................................................... 219
Lampiran D: Dokumentasi Penelitian .............................................................. 231
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Fisika merupakan salah satu cabang dari Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) yang
tidak hanya mempelajari pengetahuan berupa fakta, prinsip, atau konsep saja tetapi
juga merupakan proses penemuan yang didapat dengan cara mencari tahu fenomena
alam secara sistematis.1 Pembelajaran fisika akan lebih bermakna jika siswa
diberikan pengalaman langsung untuk membangun pengetahuannya sendiri.
Dengan pengalaman tersebut siswa akan lebih merasakan pembelajaran yang
sedang dipelajari. Agar penemuan yang dilakukan oleh siswa dapat berjalan dengan
baik, diperlukan proses pembelajaran yang sesuai. Akhirnya siswa mampu
mengkonstruk pengetahuannya dengan baik dan mengalami peningkatan hasil
belajar.
Menurut Wieman dan Holmes salah satu tempat pembelajaran sains yang
mampu membuat siswa mengkonstruk pengetahuan dan menemukan konsep fisika
yang sedang dipelajari adalah laboratorium. Laboratorium merupakan bagian
utama dari proses pembelajaran fisika.2 Sementara itu menurut Adam, Robert, dan
Philip kegiatan di laboratorium memainkan peranan besar dalam sebagian
pembelajaran sains di sekolah.3 Adanya kegiatan pembelajaran fisika di
laboratorium diharapkan siswa dapat terlibat langsung dalam proses pembelajaran.
Tujuannya siswa memiliki memori jangka panjang dalam mengingat percobaan
yang dilakukan di laboratorium.
Berdasarkan laporan penelitian laboratorium di sekolah menengah atas dari
National Research Council’s Board on Science Education Amerika menyatakan
1 Depdiknas, Kurikulum 2004: Standar Kompetensi, mata pelajaran fisika, Sekolah
menengah atas dan madrasah aliyah, (Jakarta: Depdiknas, 2003), h. 6. 2 Carl Wieman dan N. G. Holmes, Measuring the Impact of an Instructional Laboratory on
the Learning of Introductory Physics , Journal American Association of Physics Teachers, vol. 83,
no.11, 2015, h. 972 3 Adam. V. M, Robert. H. T, dan Philip. M. S, The Effect of High School Physics
Laboratories on Performance in Introductory College Physics, Journal American Association of
Physics Teachers, vol. 48, 2010, h. 333
2
bahwa metode laboratorium yang digunakan sangat lemah. Hofstein, Shore, dan
Kipnis dalam penelitiannya melaporkan bahwa pembelajaran di laboratorium yang
dilaksanakan belum bisa menghubungkan konsep yang sedang dipelajari.4 Hal
serupa juga terjadi di Madrasah Aliyah UIN Jakarta. Berdasarkan hasil observasi
dan wawancara yang dilakukan peneliti, proses pelaksanaan pembelajaran fisika
masih mengalami masalah. Salah satu masalah yang dihadapi adalah ketika siswa
melakukan praktikum, tetapi tidak mampu menghubungkan konsep yang sedang
dipelajari. Selain itu berdasarkan hasil wawancara peneliti, hasil pembelajaran
siswa dalam kategori rendah dengan nilai rata-rata 60.
Menurut Oztas dan Ozay menyatakan bahwa salah satu alasan mengapa guru
sains jarang menggunakan laboratorium adalah karena mereka kurang terlatih
dalam melaksanakan praktikum, mendesain prosesnya, mengembangkannya, dan
menggunakan metode pengajaran laboratorium yang baik.5 Menurut Nyoman
Kertiasa kegiatan laboratorium yang biasa digunakan di sekolah pada umumnya
adalah kegiatan laboratorium tradisional yang lebih dikenal dengan praktikum.
Praktikum yang dimaksud adalah kegiatan laboratorium yang dilakukan pada jam
khusus, tidak terintegrasi dengan pembelajaran sains. Kerugian melakukan
praktikum seperti ini adalah siswa melaksanakan praktikum tanpa menghubungkan
konsep yang sedang dipelajarinya. Kegiatan seperti ini biasanya tidak disertai
dengan semangat menemukan dan semangat bertanya. Dalam pelaksanaannya tidak
ada diskusi mengenai berbagai gejala yang teramati atau yang terukur.6
Sejalan dengan pendapat di atas, Mustafit mengungkapkan bahwa penerapan
praktikum yang biasa dilakukan pada proses pembelajaran kurang memberikan efek
yang maksimal untuk siswa memahami konsep yang sedang dipelajari. Kegiatan
praktikum yang umum mengakibatkan siswa kurang terdorong untuk berkreasi
dalam mengorganisir kemampuannya untuk merencanakan dan menyelesaikan
4 Ibid 5 Ayse Keskin dan Rasit Zengin, Science Teachers Attitudes Toward Laboratory Practises
and Problem Encountered, International Journal of Education and Research, vol. 3, no. 11, 2015,
h. 138 6 Nyoman Kertiasa, Laboratorium Sekolah dan Pengelolaannya, (Bandung: Pudak
Scientific, 2013), h. 3-4.
3
masalah.7 Permasalahan integrasi pembelajaran fisika dalam memberikan
pemahaman kepada siswa pada konsep yang sedang dipelajari dan esensi sains yang
berkaitan dengan kegiatan laboratorium perlu adanya penanganan yang baik. Hal
ini dimaksudkan agar siswa tidak hanya melakukan praktikum saja, tetapi juga
mengkaji konsep yang relevan pada saat siswa melakukan kegiatan praktikum
tersebut. Pembelajaran fisika perlu adanya kegiatan laboratorium yang tidak hanya
sekedar melakukan percobaan, namun juga menghubungkan dengan konsep yang
sedang dipelajari.
Salah satu model pembelajaran yang mampu menghubungkan konsep yang
sedang dipelajari pada kegiatan praktikum adalah model problem solving
laboratory. Menurut Patricia Heller, Thomas Foster, dan Kenneth Heller model
problem solving laboratory memiliki tujuan untuk mendukung konsep yang sedang
dipelajari dalam kegiatan laboratorium.8 Menurut Ellinawati dan B. Subali model
pembelajaran problem solving laboratory merupakan elaborasi dari pembelajaran
berbasis masalah dengan tahapan pembelajarannya sama namun penyelesaiannya
dalam kegiatan praktikum.9 Sementara itu menurut Sujarwata problem solving
laboratory merupakan model pembelajaran yang berorientasi pada keterlibatan
siswa dalam proses belajarnya, dimana siswa menggali pemecahan masalah secara
kritis.10 P. Heller dan K. Heller menyatakan bahwa pemecahan masalah
membutuhkan pemahaman mendasar tentang konsep fisika yang sedang dipelajari.
Dengan diberikannya suatu masalah, siswa dapat membuat ide-ide
pemecahannya.11
7 Nurul Mustafit, “Implementasi Problem Solving Laboratory Sebagai Model Kegiatan
Laboratorium Berbasis Inquiry Untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep Kesetimbangan Benda
Pada Mahasiswa Pendidikan Fisika Semester II Tahun Ajaran 2007/2008”, Skripsi pada Universitas
Negeri Semarang, Semarang, 2009, h. 2, tidak dipublikasikan 8 Patricia Heller, Thomas Foster dan Kenneth Heller, Cooperative Group Problem
Laboratories for Introductory Classes, American Institute of Physics, vol 399, 1997, h. 913 9 Ellinawati, B. Subali, Penerapan Model Praktikum Problem Solving Laboratory Sebagai
Upaya Untuk Memperbaiki Kualitas Pelaksanaan Praktikum Fisika Dasar, Jurnal Pendidikan Fisika
Indonesia, vol. 6, no. 6, 2010, h. 90 10 Sujarwata, Peningkatan Hasil Belajar Elektronika Dasar II Melalui Penerapan Model
Pembelajaran Problem Solving Laboratory, Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, vol 5, 2009, h. 38 11 Patricia Heller dan Kenneth Heller, Cooperative Group Problem in Physics, (University
of Minnesota, 2010) h. 17
4
Model pembelajaran problem solving laboratory dilakukan oleh Sujarwata.
Penerapan model tersebut telah meningkatkan hasil belajar elektronika sebesar
75%.12 Ellinawati dan B. Subali menerapkan model praktikum problem solving
laboratory berhasil meningkatkan kualitas praktikum pada pelaksanaan praktikum
fisika dasar.13 Fitri Hariani, Sudarti, dan Sri Astutik menerapkan model problem
solving laboratory memberikan pengaruh yang signifikan tehadap keterampilan
proses sains dan hasil belajar fisika siswa pada materi elastisitas.14 Nurbaya
menerapkan model problem solving laboratory memberikan peningkatan
pemahaman konsep pada siswa dibandingkan dengan pembelajaran konvensional
pada materi kalor. Selain itu dengan menerapkan model tersebut dapat
meningkatkan keaktifan siswa pada proses pembelajaran15. Siti Nurdianti, Ea
Cahya, Endah Kurnia, dan Chaerul Rochman menggunakan model problem solving
laboratory memberikan hasil peningkatan literasi sains.16 Adam Malik
menggunakan model problem solving laboratory mampu meningkatkan
keterampilan proses sains mahasiswa pada kategori sedang dan meningkatkan
aktivitas mahasiswa pada pembelajaran sebesar 86,1%.17
Materi yang digunakan pada penelitian proses pembelajaran dengan
menggunakan model problem solving laboratory adalah gerak harmonis sederhana.
Pada penelitian yang dilakukan oleh Suci ditemukan bahwa pemahaman konsep
mahasiswa pendidikan fisika masih tergolong kategori rendah pada materi gerak
12 Sujarwata, op.cit., h. 37-41 13 Ellinawati dan B. Subali, op.cit 14 Fitri Hariani, Sudarti, dan Sri Astutik, Pengaruh Model Problem Solving Laboratory
Terhadap Keterampilan Proses Sains dan Hasil Belajar Fisika Siswa Kelas XI di SMA Negeri 2
Tanggul, Jurnal Pembelajaran Fisika, vol.. 3, no. 1, 2014, h. 47
15 Nurbaya, Nurjannah, dan I Komang Werdhiana, Penerapan Model Problem Solving
Laboratory Terhadap Peningkatan Pemahaman Konsep Kalor pada Siswa Kelas X SMA Negeri 4
Palu, Jurnal Pendidikan Fisika Tadulako, vol 3, no. 2, 2015, h. 8-12 16 Siti Nurdianti, Ea Cahya, Endah Kurnia, dan Chaerul Rochman, Implementasi Model
Problem Solving Laboratory untuk Meningkatkan Kemampuan Literasi Sains Mahasiswa pada
Mata Kuliah Fisika Dasar II”, Makalah Prosiding Simposium Nasional Inovasi dan Pembelajaran
Sains, 8 dan 9 Juni 2015, h. 549 17 Adam Malik, Wahyuni Handayani, dan Rany Nuraini., “Model Praktikum Problem
Solving Laboratory untuk Meningkatkan Keterampilan Proses Sains Mahasiswa”, Makalah
Prosiding Simposium Nasional Inovasi dan Pembelajaran Sains, 8 dan 9 Juni 2015, h. 193
5
harmonis sederhana dengan hasil rata-rata sebesar 28,21%.18 Hasil penelitian
tersebut disebabkan proses pembelajaran fisika yang dilaksanakan di sekolah
kurang memberikan efek jangka panjang pada siswa setelah menjadi mahasiswa
yang berada pada jurusan pendidikan fisika. Sehingga hasil yang didapat pada
materi gerak harmonis tersebut masih tergolong kategori rendah. Pembelajaran
dengan menggunakan pemecahan masalah dan kegiatan praktikum di laboratorium
memungkinkan siswa lebih memahami konsep materi gerak harmonis sederhana
sehingga memberikan hasil belajar yang baik.
Berdasarkan latar belakang dari permasalahan di atas, maka penulis
terdorong untuk melakukan penelitian dengan judul “Pengaruh Model Problem
Solving Laboratory terhadap Hasil Belajar Siswa pada materi Gerak
Harmonis Sederhana”.
B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan pemaparan latar belakang masalah, maka dapat diidentifikasi
masalah sebagai berikut:
1. Praktikum fisika yang dilaksanakan di laboratorium tidak memberikan
pemahaman konsep kepada siswa secara maksimal.
2. Masih banyak siswa yang hasil belajarnya rendah pada mata pelajaran fisika
untuk materi gerak harmonis sederhana.
C. Pembatasan Masalah
Pembatasan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Sintaks model pembelajaran problem solving laboratory yang akan digunakan
adalah menurut Siti Nurdianti, Ea Cahya, Endah Kurnia, dan Chaerul Rochman.
2. Hasil belajar yang akan diukur pada penelitian ini hanya pada ranah kognitif
berdasarkan taksonomi Bloom yang telah direvisi dari C1 (mengingat), C2
(memahami), C3 (menerapkan), C4 (menganalisi), dan C5 (mengevaluasi).
18 Suci Aprilia, Syuhendri, dan Nely Andriani., “Analisis Pemahaman Konsep Mahasiswa
Program Studi Pendidikan Fisika Pada Pokok Bahasan Gerak Harmonik Sederhana”, Makalah
Prosiding Seminar Nasional Pendidikan, 24 Oktober 2015, h. 164-166.
6
D. Perumusan Masalah
Masalah yang akan diteliti pada penelitian ini dirumuskan sebagai berikut:
“Apakah model problem solving laboratory berpengaruh terhadap hasil belajar
fisika siswa?”
E. Tujuan Penelitian
Tujuan yang akan dicapai pada penelitian ini untuk mengetahui pengaruh
model problem solving laboratory terhadap hasil belajar fisika siswa.
F. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan pada penelitian ini bisa memberikan manfaat
kepada beberapa pihak yang terlibat langsung terhadap penelitian ini, yaitu sebagai
berikut:
1. Bagi siswa diharapkan dapat membangun konsep yang kuat pada diri siswa
tentang materi gerak harmonis sederhana sehingga dapat meningkatkan
pemahaman dan hasil belajar mereka.
2. Bagi guru diharapkan pada hasil penelitian ini menjadi rujukan dan bukti otentik
tentang model problem solving laboratory sehingga dapat dijadikan alternatif
model pembelajaran yang diterapkan di kelas.
3. Bagi peneliti diharapkan penelitian ini dapat memberikan wawasan baru dalam
bidang penelitian pendidikan
7
BAB II
KAJIAN TEORI DAN PENGAJUAN HIPOTESIS
A. Kajian Teori
1. Pengertian Model Pembelajaran
Joyce dan Weil menjelaskan bahwa model pembelajaran disusun
berdasarkan berbagai prinsip atau teori pengetahuan. Para ahli menyusun model
pembelajaran berdasarkan prinsip-prinsip pembelajaran, teori-teori psikologi,
sosiologis, analisis sistem, atau teori-teori lain yang mendukung.19 Model
pembelajaran merupakan salah satu pendekatan proses pembelajaran dalam rangka
menyelidiki perubahan perilaku siswa secara adaptif maupun generatif. Model
pembelajaran erat kaitannya dengan gaya belajar siswa dan gaya mengajar guru.20
Berdasarkan penjelasan tersebut model pembelajaran memerlukan pertimbangan
tertentu pada saat melaksanakannya.
Joyce dan Weil berpendapat bahwa model pembelajaran adalah suatu
rencana atau pola yang dapat digunakan untuk membentuk rencana pembelajaran
jangka panjang, merancang bahan-bahan pembelajaran, dan membimbing
pembelajaran di kelas atau yang lain. Guru dapat memilih model pembelajaran yang
sesuai dan efisien untuk mencapai tujuan pendidikannya.21 Sementara itu Arends
menyatakan the term teaching model refers to a particular approach to instruction
that includes its goals, syntax, environment, and management system (Istilah model
pembelajaran mengacu pada pendekatan tertentu untuk instruksi yang mencakup
tujuan, sintaks, lingkungan, dan sistem manajemen).22
Memilih model pembelajaran yang akan digunakan dalam kegiatan
pembelajaran, ada beberapa hal yang harus dipertimbangkan antara lain:23
19 Rusman, Model-Model Pembelajaran Edisi Kedua, (Jakarta, PT Raja Grafindo Persada,
2013), cet. 6, h. 132. 20 Hanafiah, M. dan Cucu Suhana, Konsep Strategi Pembelajaran, (Bandung, PT Refika
Aditama, 2012), h. 41. 21Rusman, loc.cit., h. 133. 22Trianto Ibnu Badar, Mendesain Model Pembelajaran Inovatif, Progresif, dan
Kontekstual, (Jakarta, Prenadamedia Group, 2014), h. 24 23 Rusman, op.cit, h. 133-134.
8
a. Tujuan yang hendak dicapai.
b. Bahan atau materi pembelajaran.
c. Karakteristik siswa.
d. Hal lain yang bersifat nonteknis.
Model pembelajaran memiliki ciri-ciri sebagai berikut:24
a. Berdasarkan teori pendidikan dan teori belajar dari para ahli tertentu.
b. Mempunyai misi atau tujuan pendidikan tertentu.
c. Dapat dijadikan pedoman untuk perbaikan kegiatan belajar mengajar di kelas.
d. Memiliki bagian-bagian model yang dinamakan, urutan langkah-langkah
pembelajaran (syntax), adanya prinsip-prinsip reaksi, sistem sosial, dan sistem
pendukung.
e. Memiliki dampak sebagai akibat terapan model pembelajaran.
f. Membuat persiapan mengajar (desain instruksional) dengan pedoman.
Penjelasan di atas memberikan gambaran bahwa untuk melaksanakan
kegiatan belajar mengajar bisa menggunakan model pembelajaran. Model
pembelajaran ini bisa dipilih sesuai dengan tujuan pembelajaran, karakteristik
materi yang diajarkan, dan keadaan siswa. Pada pelaksanaan model pembelajaran
berbasis masalah ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam tahap
merencanakan pembelajarannya, antara lain:25
a. Menetapkan tujuan
b. Merancang situasi masalah
c. Organisasi sumber daya dan rencana logistik
2. Model Pembelajaran Berbasis Masalah (PBL)
Salah satu metode yang banyak diterapkan untuk menunjang proses
pendekatan pembelajaran learner centered dan yang memberdayakan siswa adalah
model problem based learning (PBL). Sejak dikembangkan sekitar tahun 1970-an
24Ibid., h. 136 25 Trianto Ibnu Badar, loc.cit., h. 73
9
di McMaster University di Canada, kini model ini sudah banyak diterapkan di
berbagai lembaga pendidikan. Dengan keunggulan model ini, jenjang pendidikan
yang lebih rendah pun sudah mulai menggunakannya.26
Salah satu bagian penting dari pelaksanaan PBL adalah masalah.27
Pembelajaran berbasis masalah dirancang dalam suatu prosedur pembelajaran yang
diawali dengan sebuah masalah dan menggunakan instruktur sebagai pelatih
metakognitif. Ada suatu hal yang mendasar antara problem solving dan problem
based learning. Pembelajaran dengan problem solving seperti kebanyakan
dilakukan oleh para guru dewasa ini, siswa diberikan permasalahan lalu dengan
teknik dan prosedur khusus mereka menyelesaikan permasalahan tersebut untuk
mengetahui fakta, konsep, prinsip, hukum, dan sebagainya. Sedangkan prosedur
problem based learning, tahapan awalnya adalah penyajian masalah. Proses
pembelajaran dimulai setelah siswa diberikan struktur masalah yang riil, sehingga
dengan cara itu siswa mengetahui mengapa mereka harus mempelajari materi
tersebut.28 Pembelajaran berbasis masalah dikembangkan Johns Hopkins
University yang bertujuan untuk membantu siswa mempelajari konsep pengetahuan
dan kemampuan memecahkan masalah dengan menghubungkan situasi masalah
yang ada dalam dunia nyata. Inilah ciri khusus pembelajaran berbasis masalah yang
membedakan dengan pendekatan lainnya.29
Pembelajaran berbasis masalah digunakan untuk mendukung pola berpikir
tingkat tinggi yang berorientasi pada masalah. Pembelajaran berbasis masalah
termasuk belajar “how to learn”. Peran guru dalam pembelajaran berbasis masalah
adalah mengajukan masalah, memberikan pertanyaan, dan memfasilitasi siswa
untuk melakukan penyelidikan ilmiah. Esensi dari pembelajaran berbasis masalah
26 Taufiq Amir, Inovasi Pendidikan Melalui Problem Based Learning, (Jakarta, Kencana,
2015), cet. 4, h. 12 27 Woei Hung, All PBL Start Here: The Problem, The Interdisciplinary Journal of Problem-
Based Learning, vol. 10, no. 2, 2016. 28 I Wayan Sadia, Model-Model Pembelajaran Sains Konstruktivistik, (Yogyakarta: Graha
Ilmu, 2014), h. 68 29Asih Widi Wisudawati dan Eka Sulistyowati, Metodologi Pembelajaran IPA, (Jakarta:
PT Bumi Aksara, 2014), h. 89
10
ini adalah menyajikan suatu masalah yang sesuai kenyataan dan bermakna kepada
siswa untuk diselidiki secara terbuka dan ditemukan solusi penyelesaian.30
Menurut Tan pembelajaran berbasis masalah merupakan inovasi dalam
pembelajaran karena kemampuan berpikir siswa betul-betul dioptimalisasikan
melalui proses kerja kelompok atau tim yang sistematis, sehingga siswa dapat
memberdayakan, mengasah, menguji, dan mengembangkan kemampuan
berpikirnya secara berkesinambungan.31 Sementara itu Wina menyatakan bahwa
pembelajaran berbasis masalah dapat diartikan sebagai rangkaian aktivitas
pembelajaran yang menekankan kepada proses penyelesaian masalah yang
dihadapi secara ilmiah.32 Berdasarkan pendapat keduanya, bahwa pembelajaran
berbasis masalah melatih siswa bekerja secara kelompok untuk menyelesaikan
permasalahan ilmiah secara sistematis.
Fokus pembelajaran berbasis masalah adalah untuk memecahkan masalah.
Menurut David penggunaan masalah sebagai fokus pembelajaran didukung oleh
prinsip-prinsip pembelajaran berbasis masalah. Menurut prinsip-prinsip tersebut,
pembelajaran berlabuh di masalah otentik untuk dipecahkan. Model pembelajaran
tradisional menganggap bahwa siswa harus menguasai konten sebelum menerapkan
apa yang telah mereka pelajari untuk memecahkan masalah. Pembelajaran berbasis
masalah membalikkan pembelajaran tersebut dan berasumsi bahwa siswa akan
menguasai konten dalam memecahkan masalah yang berarti. Masalah yang akan
dipecahkan harus menarik, tetapi masalah sesuai dengan kurikulum. Sehingga
masalah tersebut memberikan tujuan untuk belajar.33
Mengkalibrasi masalah secara tepat mampu meningkatkan kemampuan
kognitif siswa selama proses pembelajaran. Menurut Wood kesulitan masalah
didefinisikan sebagai probabilitas yang berhasil dipecahkan oleh seorang pemecah
masalah. Tingkat kesulitan masalah biasanya ditentukan berdasarkan pengalaman,
30 Ibid., h. 88 31Rusman, op.cit, h. 229 32Wina Sanjaya, Strategi Pembelajaran Berorientasi Standar Proses Pendidikan, (Jakarta:
Kencana Prenadamedia Group, 2013), h. 214 33 David Jonassen, Supporting Problem Solving in PBL, The Interdisciplinary Journal of
Problem-Based Learning, vol. 5, no. 8, 2011.
11
intuisi siswa, atau berdasarkan kinerja aktual siswa memecahkan masalah setelah
fakta yang mereka temukan.34
Karakteristik pembelajaran berbasis masalah adalah sebagai berikut:35
a. Permasalahan menjadi starting point dalam belajar.
b. Permasalahan yang diangkat adalah permasalahan yang ada di dunia nyata yang
tidak terstruktur.
c. Permasalahan membutuhkan perspektif ganda (multiple perspective).
d. Permasalahan, menantang pengetahuan yang dimiliki oleh siswa, sikap, dan
kompetensi yang kemudian membutuhkan identifikasi kebutuhan belajar dan
bidang baru dalam belajar.
e. Belajar pengarahan diri menjadi hal yang utama.
f. Pemanfaatan sumber pengetahuan yang beragam, penggunaannya, dan evaluasi
sumber informasi merupakan proses yang esensial dalam pembelajaran berbasis
masalah.
g. Belajar adalah kolaboratif, komunikasi, dan kooperatif.
h. Pengembangan keterampilan inquiry dan pemecahan masalah sama pentingnya
dengan penguasaan isi pengetahuan untuk mencari solusi dari sebuah
permasalahan.
i. Keterbukaan proses dalam pembelajaran berbasis masalah meliputi sintesis dan
integrasi dari sebuah proses belajar.
j. PBM melibatkan evaluasi dan review pengalaman siswa dan proses belajar
John Dewey memandang bahwa pemecahan masalah merupakan suatu
proses yang disadari dan dibangun oleh suatu tahapan yang terjadi secara alami.36
Model tersebut mencangkup lima langkah dasar tentang pemecahan masalah yang
dapat diajarkan, yaitu:37
a. Pernyataan masalah sebagai refleksi kesadaran adanya masalah yang dihadapi.
34 Woei Hung, op.cit. 35 Rusman, op.cit., h. 232-233 36 Mohamad Surya, Strategi Kognitif Dalam Proses Pembelajaran, (Bandung: Alfabeta,
2015, h. 138. 37 Ibid., h. 139
12
b. Merumuskan masalah sebagai identifikasi hakikat masalah dan hambatan yang
penting dalam solusinya.
c. Mengembangkan hipotesis untuk mencari alternatif solusi satu atau lebih yang
diusulkan untuk memecahkan masalah.
d. Menguji hipotesis untuk menetapkan solusi yang dipandang paling tepat.
e. Memilih hipotesis yang terbaik yakni menetapkan alternatif yang paling tepat
untuk diterapkan dengan mempertimbangkan kekuatan dan kelemahannya.
Studi kasus pembelajaran berbasis masalah meliputi penyajian masalah,
menggerakan inkuiri. Langkah-langkah pembelajaran berbasis masalah, yaitu
analisis inisial, mengangkat isu-isu belajar, literasi kemandirian dan kolaborasi
pemecahan masalah, integrasi pengetahuan baru, serta penyajian solusi dan
evaluasi. Terdapat tahapan-tahapan pembelajaran berbasis masalah beserta tingkah
laku seorang guru di kelas ketika menerapkan model tersebut. Pada Tabel 2.1
terdapat sintaks pembelajaran berbasis masalah.
Tabel 2.1 Sintaks Pembelajaran Berbasis Masalah38
Tahapan Pembelajaran Kegiatan Guru
Orientasi siswa pada
masalah.
Guru menjelaskan tujuan pembelajaran,
menjelaskan peralatan yang dibutuhkan,
mengajukan fonomena atau demonstrasi atau
cerita untuk memunculkan masalah, dan
memotivasi siswa untuk terlibat dalam
pemecahan masalah yang dipilih.
38 Trianto Ibnu Badar, op.cit., h. 72
13
Mengorganisasi siswa
untuk belajar.
Guru membantu siswa untuk mendefinisikan dan
mengorgasisasikan tugas belajar yang
berhubungan dengan masalah tersebut.
Membimbing penyelidikan
individual maupun
kelompok.
Guru mendorong siswa untuk mengumpulkan
informasi yang sesuai, melaksanakan
eksperimen, serta untuk mendapatkan penjelasan
dan pemecahan masalah.
Mengembangkan dan
menyajikan hasil karya.
Guru membantu siswa dalam merencanakan dan
menyiapkan karya yang sesuai seperti laporan,
video, dan model serta membantu mereka untuk
berbagi tugas dengan temannya.
Menganalisis dan
mengevaluasi proses
pemecahan masalah.
Guru membantu siswa untuk melakukan refleksi
atau evaluasi terhadap penyelidikan mereka dan
proses-proses yang mereka gunakan.
Berdasarkan penjelasan tersebut, pembelajaran berbasis masalah merupakan
landasan dari model problem solving laboratory. Landasan utamanya adalah
menyajikan permasalahan dalam proses pembelajaran yang nantinya akan
diselesaikan dengan cara tertentu. Cara tersebut bisa beragam sesuai dengan proses
pembelajaran yang akan diterapkan.
3. Kegiatan Laboratorium
Encarta menyatakan bahwa, kata laboratorium adalah kata latin yang
memiliki arti tempat bekerja. Dalam perkembangannya kata laboratorium memiliki
arti aslinya, yaitu tempat bekerja, tetapi khusus untuk keperluan penelitian ilmiah.
Pada saat sains dan teknologi berkembang pesat dan menjadi salah satu mata
pelajaran penting dalam kurikulum di berbagai sekolah di Eropa, banyak pendidik
sains merasa perlu mengadakan ruang tempat siswa melakukan kegiatan-kegiatan
berkaitan dengan sains. Sebab para guru berpendapat bahwa sains adalah suatu ilmu
14
empiris, yang berarti bahwa ilmu tersebut didasari atas pengamatan dan percobaan.
Sehingga pengamatan dan percobaan merupakan bagian integral pendidikan
sains.39
Sekitar 300 tahun yang lalu John Locke menyatakan bahwa anak-anak
memerlukan hal-hal praktis dalam pendidikan. Pada abad ke-18 filosofi yang sama
juga dianut para ahli filosofi eksperimental Newtonian yang menganjurkan sains
sebagai bagian dari pelajaran yang harus diajarkan dalam kurikulum di sekolah.40
Metode ilmiah digunakan oleh ilmuwan terdahulu dimulai pada abad ke-17 oleh
Issac Newton, Galileo, Francis Bacon, dan Robert Boyle dalam menemukan produk
ilmu sains berupa prinsip, hukum, dan teori.41
Fungsi laboratorium sains di sekolah dalam proses pembelajaran sains
bergantung pada pandangan guru yang bersangkutan terhadap sains dan belajar.
Mengenai sains ada yang melihatnya hanya sebagai kumpulan pengetahuan
mengenai alam ini yang sudah dikumpulkan dan disusun secara sistematis. Namun
pada pandangan yang lain berpendapat bahwa sains bukan hanya kumpulan
pengetahuan tetapi juga cara pengetahuan tersebut diperoleh dan dikembangkan,
serta sikap yang perlu dimiliki pada waktu pengembangannya.42
Ada beberapa alasan mengapa laboratorium sangat penting bagi setiap
penelitian atau lembaga pendidikan, diantaranya:43
a. Keaktifan seorang siswa tidak akan bisa terwujud tanpa adanya media berupa
laboratorium untuk menunjang kegiatan ilmiah.
b. Kegiatan-kegiatan yang berpusat pada pengembangan keterampilan proses,
keterampilan motorik, dan pembentukan sikap ilmiah tidak akan bisa terwujud
tanpa adanya laboratorium.
39 Nyoman Kertiasa, Laboratorium Sekolah dan Pengelolaannya, (Bandung: Pudak
Scientific, 2013), cet. 2, h. 1 40 Yunita, Panduan Pengelolaan Laboratorium Kimia, (Bandung: CV Insan Mandiri,
2013), h. 1 41 Asih Widi Wisudawati dan Eka Sulistyowati, op.cit., h. 155-156 42Nyoman Kertiasa, op.cit, h. 3 43 Richard Decaprio, Tips Mengelola Laboratorium Sekolah, (Yogyakarta: DIVA Press,
2013), h. 20-21
15
c. Sikap mandiri siswa dalam memahami pelajaran hanya bisa dibangun dengan
adanya laboratorium.
4. Model Problem Solving Laboratory
Pembelajaran problem solving laboratory merupakan pengembangan dari
cooperative problem solving yang dikembangkan oleh Universitas Minesota USA.
Problem solving sejauh ini merupakan salah satu hal yang utama dalam
pembelajaran fisika. Siswa sering mengatakan bahwa mereka mengerti besaran-
besaran fisika namun mereka tidak dapat memecahkan persoalan fisika. Pada
mulanya Universitas Minesota mengembangkan cooperative problem solving
untuk memberikan pembelajaran yang efektif dalam mengembangkan keterampilan
pemecahan masalah. Selain itu pembelajaran tersebut membuat para siswa dapat
bekerja sama dengan baik dalam menyelesaikan masalah yang diberikan.44
Pada saat siswa mempelajari fisika, mereka perlu memeriksa ide-ide fisika
mereka sendiri dan bagaimana mereka menerapkannya dalam situasi yang berbeda.
Pemecahan masalah menuntut siswa untuk melakukan hal itu. Jika pertanyaan yang
mereka hadapi sangat kompleks, maka mereka membutuhkan kerangka kerja untuk
membuat tahapan penyelesaian menggunakan konsep fisika.45 Setiap orang
memiliki konsep sendiri tentang cara dunia bekerja. Salah satu tujuan dari
laboratorium ini adalah untuk membantu siswa memperjelas konsepsi dari dunia
fisik dengan menguji prediksi teori awal siswa terhadap apa yang sebenarnya
terjadi.46
Menurut Patricia Heller dan Kenneth Heller tahapan cooperative problem
solving yang dikembangkan memiliki tahapan berikut, diantaranya adalah focus the
problem, describe the physics, plan a solution, execute the plan, dan evaluate the
answer.47 Tahapan tersebut kemudian dikembangkan menjadi problem solving
44 Patricia Heller, Thomas Foster dan Kenneth Heller, Cooperative Group Problem
Laboratories for Introductory Classes, American Institute of Physics, vol 399, 1997, h. 913 45 Patricia Heller dan Kenneth Heller, Cooperative Group Problem in Physics,
(University of Minnesota, 2010), h. 75 46 Patricia Heller, Thomas Foster, dan Kenneth Heller., loc.cit., h. 913 47Patricia Heller dan Kenneth Heller., loc.cit, h. 185
16
laboratory yang memiliki tahapan berikut, diantaranya adalah objectives,
preparation, problem, equipment, prediction, methods question, exploration,
measurement, analysis, dan conclution.48
Heller menegaskan bahwa terdapat perbedaan antara praktikum tradisional
dan praktikum problem solving. Penjelasannya dapat dilihat pada Tabel 2.2
berikut.49
Tabel 2.2 Perbedaan Praktikum Tradisional dan Problem Solving Laboratory
PraktikumTradisional Problem Solving Laboratory
Tujuan Utama Untuk menggambarkan,
mendukung apa yang sedang
dipelajari dalam proses
pembelajaran dan
mengajarkan teknik
eksperimental.
Untuk menggambarkan,
mendukung apa yang sedang
dipelajari dalam proses
pembelajaran.
Pendahuluan a. Siswa diberi besaran atau
tetapan untuk dibandingkan
dengan hasil pengukuran.
b. Siswa diberikan teori dan
bagaimana menerapkannya
di laboratorium.
c. Siswa diberikan hipotesis.
a. Siswa diberi materi yang
kaya.
b. Siswa harus menerapkan
teori dari referensi.
c. Siswa memprediksi tentang
apa yang akan dihasilkan
dari pengukuran.
Metode a. Siswa diberitahu apa yang
harus diukur.
b. Siswa disuruh membuat
pengukuran.
a. Siswa diberitahu apa yang
harus diukur.
b. Siswa memutuskan dalam
kelompok bagaimana
48 Patricia Heller, Thomas Foster, dan Kenneth Heller., loc.cit., h. 923-932 49Patricia Heller dan Kenneth Heller., loc.cit , h. 125
17
membuat pengukuran
(dipandu eksplorasi
kualitatif).
Analisis a. Siswa biasanya diberikan
teknik analisis.
b. Penekanan pada presisi dan
kesalahan eksperimental.
a. Siswa memutuskan dalam
kelompok rincian analisis.
b. Penekanan pada konsep
Kesimpulan Siswa menentukan seberapa
baik pengukuran mereka
sesuai dengan nilai yang
diterima.
Siswa menentukan apakah
ide-ide mereka sendiri
(prediksi) sesuai pengukuran
mereka.
Menurut Feranie et. al Inovasi pembelajaran dalam kegiatan laboratorium ini
mengilhami jurusan pendidikan fisika UPI untuk mengembangkannya dalam proses
pembelajaran fisika yang memberikan penekanan utama pada aspek pemecahan
masalah. Kegiatan problem solving laboratory ini diterapkan di tingkat SMA
dengan harapan mereka mempunyai bekal keterampilan melakukan percobaan
sendiri.50
Menurut Bound dan Ton problem solving laboratory memiliki karakteristik
sebagai berikut:51
a. Siswa dapat memecahkan masalah sesuai tahapan yang terpilih, dengan
menggunakan curah pendapat dan teknis investigasi masalah.
b. Membangun ilmu yang telah dimiliki dan memperoleh ilmu yang baru melalui
studi kasus.
50 Nurul Mustafit, “Implementasi Problem Solving Laboratory Sebagai Model Kegiatan
Laboratorium Berbasis Inquiry Untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep Kesetimbangan Benda
Pada Mahasiswa Pendidikan Fisika Semester II Tahun Ajaran 2007/2008”, Skripsi pada Universitas
Negeri Semarang, Semarang, 2009, h. 10, tidak dipublikasikan 51 Ellinawati dan B. Subali, “Penerapan Model Praktikum Problem Solving Laboratory
Sebagai Upaya Untuk Memperbaiki Kualitas Pelaksanaan Praktikum Fisika Dasar”, Jurnal
Pendidikan Fisika Indonesia, vol. 6, h. 7
18
c. Dapat mengoperasikan alat-alat laboratorium yang berkaitan dengan teori yang
diberikan.
d. Siswa dapat mempergunakan media yang ada dan dapat melakukan teknik
analisis.
e. Siswa dapat menganalisis dan mendeskripsikan, mendiskusikan hasil data
praktikum dengan cara laporan tertulis, poster, dan presentasi lisan.
f. Siswa dapat bekerja dalam kelompok dengan mengorganisasi tiap-tiap
kelompok.
Menurut Sujarwata model problem solving laboratory merupakan suatu
model pembelajaran yang berorientasi pada keterlibatan siswa dalam proses
belajarnya, dimana siswa menggali permasalahan secara kritis lalu berusaha
mencari pemecahannya sendiri.52 Menurut Ellinawati dan B. Subali model problem
solving laboratory merupakan cerminan dari pembelajaran konstruktivisme.
Pembelajaran diarahkan agar siswa lebih aktif dan mampu menyelesaikan masalah
secara sistematis dan logis melalui kegiatan eksperimen atau aktivitas di
laboratorium secara berkelompok, di mana siswa tidak hanya sekedar
melaksanakan eksperimen dengan berpedoman pada petunjuk kerja yang telah
disediakan secara rinci tahap demi tahap. Hal ini dimaksudkan untuk
memberikan keluasan pada siswa untuk aktif berpikir dan melatih keterampilan
dalam merencanakan dan menyelesaikan masalah yang dihadapinya, sehingga
pengembangan pemahaman, keterampilan, dan sikap ilmiah siswa dapat lebih
optimal.53
Menurut Siti Nurdianti, Ea Cahya, Endah Kurnia, dan Chaerul Rochman
kegiatan pembelajaran problem solving laboratory ini kemudian dibagi menjadi
tiga tahapan. Pertama adalah tahapan pre-eksperimen, tahapan ini dilaksanakan
sebelum berlangsungnya eksperimen. Tahapan ini mencangkup merumuskan
tujuan dan prosedur percobaan berdasarkan masalah, merumuskan alat dan bahan,
52 Sujarwata, “Peningkatan Hasil Belajar Elektronika Dasar II Melalui Penerapan Model
Pembelajaran Problem Solving Laboratory”, Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, vol 5, h. 38. 53 Ellinawati dan B. Subali., op.cit.
19
melakukan prediksi, dan menjawab pertanyaan metode yang berbentuk penyusunan
laporan awal. Tahapan kedua adalah tahap eksperimen dan eksplorasi, yaitu
kegiatan yang dilakukan dalam kegiatan percobaan seperti merakit alat dan
mengambil data hasil percobaan. Tahapan ketiga adalah tahap post-eksperimen
Pada tahapan ini siswa mendiskusikan data yang diperoleh dari hasil pengukuran
dalam percobaan, analisis percobaan, kesimpulan secara umum, dan juga
mendiskusikan hasil percobaan kaitannya dengan isu teknologi dan fenomena sains
yang terjadi.54
Berdasarkan uraian di atas, secara garis besar perkembangan model problem
soving laboratory dapat dilihat pada Tabel 2.3 berikut.
Tabel 2.3 Perkembangan Model Problem Solving Laboratory
Tahapan problem
solving menurut
Patricia Heller dan
Kenneth Heller55
Tahapan PSL
menurut Patricia
Heller, Thomas
Froster, dan
Kenneth Heller56
Tahapan model pembelajaran PSL
yang dikembangkan menurut Siti
Nurdianti, Ea Cahya, Endah
Kurnia, dan Chaerul Rochman 57
a. Focus on the
problem
b. Describe the
physics
a. Objectives
b. Preparation
c. Problem
d. Equipment
a. Pre-eksperimen
1) Merumuskan tujuan dan
prosedur percobaan berdasarkan
masalah
54 Siti Nurdianti, Ea Cahya, Endah Kurnia, dan Chaerul Rochman, Implementasi Model
Problem Solving Laboratory untuk Meningkatkan Kemampuan Literasi Sains Mahasiswa pada
Mata Kuliah Fisika Dasar II”, Makalah Prosiding Simposium Nasional Inovasi dan Pembelajaran
Sains, 8 dan 9 Juni 2015, h. 549 55 Patricia Heller dan Kenneth Heller, op.cit 56 Patricia Heller, Thomas Foster, dan Kenneth Heller., op.cit 57 Siti Nurdianti, Ea Cahya, Endah Kurnia, dan Chaerul Rochman, op.cit
20
c. Plan a solution
d. Execute the
plan
e. Evaluate the
answer
e. Prediction
f. Methods
Question
g. Exploration
h. Measurement
i. Analysis
j. Conclusion
2) Merumuskan alat dan bahan
3) Melakukan prediksi atau
hipotesis
4) Menjawab pertanyaan metode
b. Eksperimen dan Eksplorasi
1) Merakit alat dan bahan
2) Mengambil data percobaan
c. Post-eksperimen
1) Mendiskusikan data
2) Analisis data percobaan
3) Menarik kesimpulan
4) Mendiskusikan hasil percobaan
Penelitian ini menggunakan tahapan model problem solving laboratory yang
dikembangkan oleh Siti Nurdianti, Ea Cahya, Endah Kurnia, dan Chaerul Rochman
(2015). Peneliti beralasan bahwa tahapan tersebut memiliki pembagian fase yang
lebih lengkap dan jelas. Selain itu tahapan pembelajarannya merupakan hasil
elaborasi dari beberapa penelitian yang terdahulu.
5. Hasil Belajar
Suatu kegiatan pembelajaran yang dibangun oleh guru dan siswa adalah
kegiatan yang memiliki tujuan. Oleh sebab itu, maka segala sesuatu yang dilakukan
oleh guru dan siswa hendaknya diarahkan untuk mencapai tujuan yang ditentukan.
Dalam kurikulum yang berorientasi pada pencapaian kompetensi, tujuan yang harus
dicapai siswa dirumuskan dalam bentuk kompetensi. Menurut Wina Sanjaya dalam
konteks pengembangan kurikulum, kompetensi adalah perpaduan dari
21
pengetahuan, keterampilan, nilai, dan sikap yang direfleksikan dalam kebiasaan
berpikir dan bertindak.58
Hasil belajar merupakan hasil dari suatu interaksi tindak belajar dan tindak
mengajar. Dari sisi guru, tindak mengajar diakhiri dengan proses evaluasi hasil
belajar. Sementara dari sisi siswa, hasil belajar merupakan berakhirnya penggal dan
puncak proses belajar.59 Penilaian dilakukan oleh guru terhadap hasil pembelajaran
untuk mengukur tingkat pencapaian kompetensi siswa serta digunakan sebagai
bahan penyusunan laporan kemajuan hasil belajar dan memperbaiki proses
pembelajaran.60
Popham telah menyatakan fenomena-fenomena pendidikan yang
menjadikan evaluasi terdiri dari hasil dari suatu usaha instruksi, program instruksi,
produk-produk pendidikan yang digunakan dalam program, dan tujuan di mana
segala usaha pendidikan diarahkan. Dilihat dari segi aspek hasil belajar yang
dievaluasi, maka kita melihat adanya evaluasi yang berhubungan dengan hasil
belajar kognitif, afektif, dan psikomotorik. Ketiga aspek ini merupakan aspek yang
umum dikenal sebagai ranah tujuan pendidikan. Secara umum, ruang lingkup dari
evaluasi dalam bidang pendidikan di sekolah mencakup tiga komponen, yaitu
evaluasi mengenai program pengajaran, evaluasi mengenai proses pelaksanaan
pengajaran, dan evaluasi mengenai hasil belajar (hasil pengajaran).61
Benyamin Bloom secara garis besar membagi hasil belajar menjadi tiga
ranah, yakni ranah kognitif, ranah afektif, dan ranah psikomotoris.62 Ranah kognitif
berkenaan dengan hasil belajar intelektual yang terdiri dari enam aspek, yakni
pengetahuan atau ingatan, pemahaman, aplikasi, analisis, sintesis, dan evaluasi.
Ranah afektif berkenaan dengan sikap yang terdiri dari lima aspek, yakni
penerimaan, jawaban atau reaksi, penilaian, organisasi, internalisasi. Ranah
58 Wina Sanjaya, op.cit., h. 70 59Dimyati dan Mudjiyono, Belajar dan Pembelajaran, (Jakarta PT Rineka Cipta, 1999),
cet. 3, h. 3-4 60 Rusman, op.cit., h. 13 61 Sudaryono, Pengantar Evaluasi Pedidikan, (Jakarta: Lentera Ilmu Cendikia, 2014), h. 7-
8 62 Nana Sudjana, Penilaian Hasil Proses Belajar Mengajar, (Bandung: Remaja
Rosdakarya, 2009) h. 22
22
psikomotoris berkenaan dengan hasil belajar keterampilan dan kemampuan
bertindak. Ada enam aspek ranah psikomotoris, yakni gerak refleks, keterampilan
gerak dasar, kemampuan persepektual, keharmonisan atau ketepatan, gerakan
keterampilan kompleks, serta gerakan ekspresi dan interpretatif. Ketiga ranah
tersebut menjadi objek penilaian hasil belajar. Diantara ketiga ranah itu, ranah
kognitif yang paling banyak dinilai oleh para guru di sekolah karena berkaitan
dengan kemampuan para siswa dalam menguasai isi bahan pengajaran.63
Terdapat beberapa dimensi kognitif yang dijelaskan oleh Bloom, Tabel 2.4
memberikan gambaran dimensi kognitif tersebut.
Tabel 2.4 Proses-Proses Kognitif dan Penjelasannya64
Proses Kognitif Penjelasan
Mengingat Mengambil pengetahuan dari memori jangka
panjang
Memahami Mengkonstruksi makna dari materi pembelajaran
Mengaplikasikan Menerapkan atau menggunakan suatu prosedur
dalam keadaan tertentu
Menganalisis Memecah materi menjadi bagian penyusunnya dan
menentukan hubungan-hubungan antar bagian
tersebut.
63Ibid., h. 22-23 64Lorin W. Anderson and David R. Krethwol, Kerangka Landasan untuk Pembelajaran,
Pengajaran, dan Asesmen: Revisi Taksonomi Pendidikan Bloom, Terj. Agung Prihantoto,
(Yogyakarta: Pustaka Pelajar,2010), h. 99-125
23
Mengevaluasi Mengambil keputusan berdasarkan kriteria atau
standar tertentu.
Mencipta Memadukan bagian-bagian untuk membentuk
sesuatu yang baru dan koheren atau untuk membuat
sesuatu produk yang orsinal.
6. Gerak Harmonis Sederhana
a. Standar Kompetensi
Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika
benda titik.
b. Kompetensi Dasar
Menganalisis hubungan antara gaya dan gerak getaran.
c. Gerak Harmonis Sederhana
Setiap gerak berulang (bolak-balik atau berosilasi) melalui sebuah titik
seimbangnya yang tetap dalam interval waktu yang tetap dinamakan gerak periodik.
Jika gerak periodik ini melalui lintasan yang sama, kecil, dan lurus disebut getaran.
Banyak benda bergetar atau berosilasi misalnya sebuah benda di ujung pegas, garpu
tala, roda penyeimbang pada jam tangan tua, pendulum, dan lain-lain.65
Pada dasarnya semua benda yang ada di alam semesta dapat mengalami
perubahan bentuk apabila diberikan suatu gaya. Selain perubahan bentuk, benda-
benda yang memiliki sifat elasitis, yaitu sifat suatu benda untuk kembali ke bentuk
awalnya setelah diberikan gaya, memiliki kemampuan umtuk bergetar. Pola getaran
ini dapat diamati dan dilakukan perhitungan matematis.66
Gerak harmonis sederhana merupakan bagian dari mekanika. Hal ini
memberikan gambaran bahwa untuk memahami gerak harmonis sederhana
65 Supriyanto, Fisika: untuk SMA Kelas XI, (Jakarta: Phibeta, 2006), h 59 66 Ibid., h. 60
24
memerlukan pemahaman pendahuluan tentang kinematika gerak. Gerak harmonis
sederhana merupakan gerak yang lebih teliti dibandingkan gerak osilasi lainnya
seperti gerak molekul udara dan getaran atom-atom. Hal ini dikarenakan gerak
harmonis sederhana dapat diamati dengan mudah pada sebuah percobaan, seperti
getaran pada pegas damn osilasi bandul sederhana.67
Beberapa besaran fisis dalam gerak harmonis sederhana diantaranya adalah
periode, frekuensi, amplitudo, simpangan, dan siklus. Periode (T) adalah waktu
yang diperlukan benda untuk melakukan satu getaran. Benda dikatakan melakukan
satu getaran jika benda bergerak dari titik di mana benda tersebut mulai bergerak
dan kembali lagi ke titik tersebut. Satuan periode adalah sekon atau detik (s).
Frekuensi adalah banyaknya getaran yang dilakukan oleh benda selama satu detik,
yang dimaksudkan dengan getaran di sini adalah getaran lengkap, satuan frekuensi
adalah Hertz (Hz). Amplitudo adalah perpindahan maksimum dari titik
kesetimbangan, satuan amplitudo adalah meter (m). Simpangan adalah jarak massa
dari titik setimbang pada setiap saat, satuan dari simpangan adalah meter (m). Satu
siklus mengacu pada gerak bolak-balik yang lengkap dari satu titik awal, kemudian
kembali ke titik yang sama.68
d. Gerak Harmonis pada Pegas
67 Ganijanti A.S., Mekanika: Seri Fisika Dasar, (Jakarta: Salemba Teknika, 2002), h. 178 68 Serway Jawett, Fisika untuk Sains dan Teknik, (Jakarta: Salemba Teknika, 2009), hal.
686
25
Perhatikan sebuah pegas yang digantung secara vertikal dan diberi beban
seperti Gambar 2.1 berikut.
Gambar 2.1 Pegas yang diberi beban69
Posisi pegas sebelum ditarik atau ditekan berada dalam titik keseimbangan.
Apabila pegas ditarik ke bawah dengan simpangan sebesar ∆𝑦 kemudian
dilepaskan, maka pegas akan bergerak turun naik di sekitar titik keseimbangan
secara berulang-ulang (periodik). Gerak ini menunjukan bahwa pegas melakukan
getaran. Getaran ini yang disebut sebagai gerak harmonis sederhana. Pegas dapat
melakukan gerak harmonis sederhana karena adanya gaya pegas yang berfungsi
sebagai gaya pemulih.70
Gerak harmonis sederhana didefinisikan sebagai gerak yang selalu
dipengaruhi oleh gaya yang besarnya berbanding lurus dengan jarak dari suatu titik
dan arahnya selalu menuju ke titik tersebut. Pada gerak harmonis sederhana, besar
gaya pemulih .pada pegas sebanding dengan jarak maksimum yang disimpangkan
benda tersebut dari titik keseimbangannya. Secara matematis dapat ditulis
sebagai.71
𝐹 = −𝑘 ∆𝑦
Tanda negatif pada persamaan tersebut menunjukkan bahwa arah gaya
pemulih selalu berlawanan dengan arah jarak simpangan.
69 Suprianto., op.cit, h. 61 70 Douglas C. Giancoli, Fisika Jilid 1:Edisi Ketujuh, (Jakarta: Erlangga, 2014), hal. 368 71 Ibid., h. 369
26
e. Gerak Harmonis pada Bandul
Ayunan sederhana terdiri dari sebuah benda kecil (bola ayunan) yang
digantungkan diujung tali yang ringan. Kita anggap bahwa tali tidak teregang dan
massanya dapat diabaikan relatif terhadap bola. Gerak bolak-balik ayunan
sederhana dengan gesekan yang dapat diabaikan menyerupai gerak harmonis
sederhana: ayunan berosilasi sepanjang busur sebuah lingkaran dengan amplitudo
yang sama di tiap sisi titik setimbang (di mana ia tergantung vertikal) dan sementara
melalui titik setimbang, lajunya bernilai maksimum.72
Gambar 2.2 Bandul Matematis73
Jika bandul yang digantung dengan seutas tali, ditarik dari titik
seimbangnya dengan sudut simpangan (θ) sejauh (x) kemudian dilepaskan, benda
akan melakukan gerak bolak-balik dari titik keseimbangannya. Gerakan ini yang
dinamakan gerak harmonis. Gaya yang menyebabkan benda berayun merupakan
gaya pemulih yang nilainya sebesar.74
𝐹 = 𝑤 sin 𝜃
𝐹 = 𝑚𝑔 𝑥
𝑙
72 Dwi Satya Palupi, Suharyanto, dan Karyono, Fisika: untuk SMA dan MA Kelas XI,
(Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional, 2007), h. 68 73 Ibid 74 Ibid., h. 69
27
Periode bandul yang berayun dapat dicari dengan menggunakan persamaan
berikut.75
𝑇 = 2𝜋√𝑙
𝑔
f. Persamaan Gerak Harmonis Sederhana
Terdapat tiga persamaan gerak harmonis sederhana, yaitu simpangan,
kecepatan, dan percepatan. Persamaan tersebut adalah sebagai berikut:76
1) Persamaan Simpangan
𝑦 = 𝐴 sin (𝜃0 + 𝜔𝑡)
Persamaan di atas merupakan persamaan simpangan gerak harmonis
sederhana. Persamaan tersebut digunakan untuk mengetahui posisi atau simpangan
partikel yang sedang bergerak harmonis sederhana pada waktu tertentu. Persamaan
tersebut dapat diturunkan terhadap waktu sehingga akan mendapatkan persamaan
kecepatan gerak harmonis sederhana.
2) Persamaan Kecepatan
𝑣 = 𝜔 𝐴 cos(𝜃0 + 𝜔𝑡)
Persamaan di atas merupakan persamaan kecepatan gerak harmonis
sederhana yang diturunkan dari persamaan simpangan terhadap waktu. Selanjutnya
persamaan kecepatan pada gerak harmonis sederhana dapat diturunkan terhadap
waktu sehingga menjadi persamaan percepatan gerak harmonis sederhana.
3) Persamaan Percepatan
𝑎 = − 𝜔2𝐴 sin(𝜃0 + 𝜔𝑡)
Persamaan di atas merupakan persamaan percepatan gerak harmonis
sederhana yang diturunkan dari persamaan kecepatan terhadap waktu.
75 Ibid., h. 70 76 Douglas C. Giancoli, op.cit., h. 377-378
28
B. Hasil Penelitian yang Relevan
Penelitian penerapan model problem solving laboratory pada pembelajaran
Fisika telah dilakukan oleh:
1. Patricia Heller, Thomas Foster, dan Kenneth Heller (1997) dengan judul
Cooperative Group Problem Solving Laboratories for Introductory Classes.
Pada penelitian tersebut digunakan sampel kelas dengan materi gaya. Penelitian
tersebut berhasil memberikan proses pembelajaran yang efektif untuk
memberikan pemahaman kepada siswa dari materi yang diajarkan dan
meningkatkan keterampilan pemecahan masalah siswa. Selain itu penelitian ini
mendapatkan tanggapan yang positif dari siswa yang diajarkan dengan model
problem solving laboratory.77
2. Sujarwata (2009) dengan judul Peningkatan Hasil Belajar Elektronika Dasar
II Melalui Penerapan Model Pembelajaran Problem Solving Laboratory.
Penelitian ini dilakukan pada mahasiswa FMIPA UNNES. Hasil penelitian
adalah terjadi peningkatan hasil belajar Elektronika Dasar II melalui penerapan
model pembelajaran sebesar 75%, serta mahasiswa mengalami ketuntasan
belajar.78
3. Ellianawati dan B. Subali (2010) dengan judul Penerapan Model Praktikum
Problem Solving Laboratory Sebagai Upaya Untuk Memperbaiki Kualitas
Pelaksanaan Praktikum Fisika Dasar. Berdasarkan peneletian yang dilakukan
terjadi peningkatan kualitas pelaksanaan praktikum Fisika Dasar I di Jurusan
Fisika UNNES dengan menerapkan model problem solving laboratory.79
4. Fitri Hariani, Sudarti, dan Sri Astutik (2014) dengan judul Pengaruh Model
Problem Solving Laboratory terhadap Keterampilan Proses Sains dan Hasil
Belajar Fisika Siswa Kelas XI di SMA Negeri 2 Tanggul. Jenis penelitian ini
adalah penelitian eksperimendengan menggunakan desain post-test only
control group. Hasil penelitian menunjukkan bahwa model problem solving
laboratory berpengaruh signifikan terhadap keterampilan proses sains siswa
kelas XI di SMA Negeri 2 Tanggul dan model problem solving laboratory
77 Patricia Heller, Thomas Foster, dan Kenneth Heller, op.cit. 78 Sujarwata, op.cit., h. 37-41
79 Ellinawati dan B. Subali, op.cit., h. 1-7
29
berpengaruh signifikan terhadap hasil belajar fisika siswa kelas XI di SMA
Negeri 2 Tanggul pada materi elastisitas.80
5. Siti Nurdianti, Ea Cahya, Endah Kurnia, dan Chaerul Rochman (2015) dengan
judul Implementasi Model Problem Solving Laboratory untuk Meningkatkan
Kemampuan Literasi Sains Mahasiswa pada Mata Kuliah Fisika Dasar II.
Berdasarkan hasil penelitian dan analisa data model problem solving laboratory
yang diterapkan mampu meningkatkan kemampuan literasi sains mahasiswa
dengan kategori sedang.81
6. Nurbaya, Nurjannah, dan I Komang Werdhiana (2015) dengan judul Penerapan
Model Problem Solving Laboratory Terhadap Peningkatan Pemahaman
Konsep Kalor Pada Siswa Kelas X SMA Negeri 4 Palu. Berdasarkan hasil
penelitian dan analisa data hasil penelitian, maka dapat disimpulkan bahwa
pemahaman konsep siswa yang mendapatkan pembelajaran problem solving
laboratory lebih meningkat dari siswa yang mendapatkan pembelajaran
konvensional padakelas X SMA Negeri 4 Palu.82
7. Adam Malik, Wahyuni Handayani, dan Rany Nuraini (2015) dengan judul
Model Praktikum Problem Solving Laboratory untuk Meningkatkan
Keterampilan Proses Sains Mahasiswa. Hasil penelitian selama empat kali
pertemuan diperoleh persentase rata-rata keterlaksanaan aktivitas peneliti 96%
dan persentase rata-rata aktivitas mahasiswa 86,1%. Hal tersebut menunjukkan
keterlaksanaan setiap tahapan model praktikum problem solving laboratory
berlangsung sangat baik. Selain itu terjadi peningkatan keterampilan proses
sains mahasiswa setelah diterapkan model praktikum problem solving
laboratory pada kategori sedang.83
80 Fitri Hariani, Pengaruh Model Problem Solving Laboratory Terhadap Keterampilan Proses
Sains dan Hasil Belajar Fisika Siswa Kelas XI di SMA Negeri 2 Tanggul, Jurnal Pembelajaran
Fisika, vol.. 3, no. 1, 2014, h. 47 81 Siti Nurdianti, Ea Cahya, Endah Kurnia, dan Chaerul Rochman., op.cit., h. 548
82 Nurbaya, Nurjanah, dan I Komang Werdhiana., “Penerapan Model Problem Solving
Laboratory Terhadap Peningkatan Pemahaman Konsep Kalor Pada Siswa Kelas X SMA Negeri 4
Palu”, Jurnal Pendidikan Fisika Tadulako, vol. 3, no. 2, h. 1-12 83Adam Malik, Wahyuni Handayani, dan Rany Nuraini., “Model Praktikum Problem
Solving Laboratory untuk Meningkatkan Keterampilan Proses Sains Mahasiswa”, Makalah
Prosiding Simposium Nasional Inovasi dan Pembelajaran Sains, 8 dan 9 Juni 2015, h. 193
30
C. Kerangka Berpikir
Laboratorium merupakan bagian utama dari proses pembelajaran fisika.
Kegiatan di laboratorium memainkan peranan besar dalam sebagian pembelajaran
sains di sekolah. Dengan adanya kegiatan pembelajaran fisika di laboratorium
diharapkan siswa dapat terlibat langsung dalam proses pembelajaran. Sehingga
siswa memiliki memori jangka panjang dalam mengingat percobaan yang
dilakukan di laboratorium.
Salah satu masalah yang dihadapi adalah ketika membelajarkan siswa di
laboratorium. Kesulitan terjadi ketika siswa diharuskan melakukan percobaan
namun siswa juga harus memahami materi yang sedang dipelajari. Sehingga hasil
pembelajaran siswa memiliki kategori yang rendah.
Salah satu alasan mengapa guru sains jarang menggunakan laboratorium
adalah karena mereka kurang terlatih dalam melaksanakaan praktikum, mendesain
prosesnya, mengembangkannya, dan menggunakan metode pengajaran
laboratorium yang baik. Menurut Nyoman Kertiasa (2013) kegiatan laboratorium
yang biasa digunakan di sekolah pada umumnya adalah kegiatan laboratorium
tradisional yang lebih dikenal dengan praktikum. Praktikum yang dimaksud adalah
kegiatan laboratorium yang dilakukan pada jam khusus, tidak terintegrasi dengan
pembelajaran sains. Kerugian melakukan praktikum seperti ini adalah siswa
melaksanakan praktikum tanpa menghubungkan konsep yang sedang dipelajarinya.
Kegiatan seperti ini biasanya tidak disertai dengan semangat menemukan dan
semangat bertanya. Dalam pelaksanaannya tidak ada diskusi mengenai berbagai
gejala yang teramati atau yang terukur.
Penerapan praktikum yang biasa dilakukan pada proses pembelajaran kurang
memberikan efek yang maksimal untuk memahamkan siswa pada konsep yang
sedang dipelajari. Kegiatan praktikum yang umum mengakibatkan siswa kurang
terdorong untuk berkreasi dalam mengorganisir kemampuannya untuk
merencanakan dan menyelesaikan masalah. Permasalahan integrasi pembelajaran
fisika dalam memahamkan siswa pada konsep yang sedang dipelajari dan esensi
sains yang berkaitan dengan kegiatan laboratorium perlu adanya penanganan yang
31
baik. Hal ini dimaksudkan agar siswa tidak hanya melakukan praktikum saja, tetapi
juga mengkaji konsep yang relevan pada saat siswa melakukan kegiatan praktikum
tersebut. Sehingga perlu adanya kegiatan laboratorium yang tidak hanya sekedar
melakukan percobaan, namun juga menghubungkan dengan konsep yang sedang
dipelajari dengan tahapan pembelajaran yang teratur.
Salah satu model pembelajaran yang mampu menghubungkan konsep yang
sedang dipelajari pada kegiatan praktikum adalah model problem solving
laboratory. Model pembelajaran problem solving laboratory merupakan elaborasi
dari pembelajaran berbasis masalah dengan tahapan pembelajarannya sama namun
penyelesaiannya dalam kegiatan praktikum. Model problem solving laboratory
memiliki tujuan untuk mendukung konsep yang sedang dipelajari dalam kegiatan
laboratoium.
Berdasarkan penjelasan di atas, berikut disajikan Gambar 2.3 tentang bagan
kerangka berpikir penelitian yang akan dilaksanakan.
Gambar 2.3 Kerangka Berpikir Penelitian
Tujuan
Meningkatnya hasil belajar siswa pada materi gerak harmonis sederhana
Menerapkan model pembelajaran problem solving laboratory
Identifikasi Masalah
Praktikum fisika kurang memberikan pemahaman konsep kepada siswa
tentang materi yang diajarkan
Pada materi gerak harmonis sederhana hasil belajar siswa berada
pada kategori rendah
32
D. Hipotesis Penelitian
Untuk menguji ada atau tidaknya pengaruh variabel X (model problem
solving laboratory) terhadap variabel Y (hasil belajar siswa pada materi gerak
harmonis sederhana), maka penulis mengajukan hipotesis sebagai berikut:
H0 : Tidak terdapat pengaruh model problem solving laboratory terhadap
peningkatan hasil belajar siswa pada materi gerak harmonis sederhana.
Ha : Terdapat pengaruh model problem solving laboratory terhadap
peningkatan hasil belajar siswa pada materi gerak harmonis sederhana.
Dari hipotesis di atas, penulis memiliki dugaan sementara bahwa terdapat
pengaruh yang signifikan terhadap hasil belajar siswa pada materi gerak harmonis
sederhana dengan menerapkan model problem solving laboratory. Adapun untuk
kebenarannya, maka akan dibuktikan melalui hasil penelitian yang dilakukan di
sekolah yang bersangkutan.
33
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di MA Pembangunan UIN Jakarta. Adapun waktu
penelitian ini dilaksanakan pada semester ganjil tahun ajaran 2016/2017.
B. Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode kuasi
eksperimen (quasi-eksperiment research). Eksperimen ini biasa juga disebut
sebagai eksperimen semu. Dianggap demikian karena peneliti tidak memungkinkan
mengontrol faktor-faktor lain yang mempengaruhi variabel-variabel penelitian.84
C. Desain Penelitian
Desain penelitian yang akan digunakan adalah non-equivalent control group
design. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh model problem solving
laboratory terhadap hasil belajar siswa pada materi gerak harmonis sederhana.
Desain ini dilakukan pada dua kelompok, yaitu kelompok eksperimen dan
kelompok kontrol yang tidak dipilih secara random.85 Sebelum dilakukan
perlakuan, pada kedua kelompok diberikan pretest untuk mengetahui sejauh mana
kemampuan dasar siswa pada konsep gerak harmonis sederhana. Perlakuan dengan
model problem solving laboratory diberikan pada kelas eksperimen saja, sedangkan
kelas kontrol menggunakan pembelajaran konvensional. Berikut desain penelitian
digambarkan pada Tabel 3.1 di bawah ini.
84 John W. Creswell, Educational Research: Planning, Conducting and Evaluating
Quantitative and Qualitative Research, (New York: Pearson, 2012), h. 309 85 Sugiyono, Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D, (Bandung: Alfabeta,
2016), cet. 23, h. 116
34
Tabel 3.1 Desain Penelitian86
Kelompok Pretest Perlakuan Posttest
Eksperimen O1 XE O
Kontrol O1 XK O
Keterangan:
XE = Perlakuan pembelajaran fisika melalui model problem solving
laboratory
XK = Perlakuan pembelajaran fisika secara konvensional
O1 = Pretest yang diberikan pada kedua kelompok
O = Posttest yang diberikan pada kedua kelompok
D. Variabel Penelitian
Variabel adalah konstruk yang sifat-sifatnya sudah diberi nilai dalam bentuk
bilangan atau konsep yang mempunyai dua nilai atau lebih pada suatu kontinum.
Pada penelitian ini terdapat dua variabel, yaitu variabel bebas dan variabel terikat.
Variabel bebas adalah variabel yang memengaruhi atau menjadi penyebab bagi
variabel lain. Variabel terikat adalah variabel yang dipengaruhi atau disebabkan
oleh variabel lain.87 Dalam penelitian ini perlakuan yang diberikan menggunakan
model problem solving laboratory, sementara aspek yang diukurnya adalah hasil
belajar siswa pada materi gerak harmonis sederhana. Variabel bebas dalam
penelitian ini adalah model problem solving laboratory dan variabel terikat adalah
hasil belajar siswa pada materi gerak harmonis sederhana.
86 Ibid 87 Iqbal Hasan, Analisis Data Penelitian dengan Statistik, (Jakarta: Bumi Aksara, 2009),
cet. 4, h. 12-13
35
E. Populasi dan Sampel
Populasi adalah wilayah generalisasi yang terdiri atas obyek atau subyek
yang mempunyai kualitas dan karakteristik tertentu yang ditetapkan oleh peneliti
untuk dipelajari dan kemudian ditarik kesimpulan.88 Populasi target adalah seluruh
siswa MA Pembangunan UIN Jakarta, sedangkan populasi terjangkau dalam
penelitian ini adalah kelas XI pada MA Pembangunan UIN Jakarta yang terdaftar
pada semester ganjil tahun ajaran 2016/2017.
Sampel adalah bagian dari jumlah dan karakteristik yang dimiliki oleh
populasi tersebut.89 Adapun sampelnya adalah siswa kelas XI IPA II sebagai kelas
eksperimen dan XI IPA I sebagai kelas kontrol.
F. Teknik Pengambilan Sampel
Teknik pengambilan sampel pada penelitian ini menggunakan porposive
sampling. Purposive sampling adalah teknik penentuan sampel dengan
pertimbangan tertentu.90 Pada penelitian ini peneliti memilih karena
mempertimbangkan aspek-aspek tertentu. Pengambilan sampel dengan teknik ini
dilakukan dengan tujuan untuk menentukan kelas yang sudah ditentukan sesuai
dengan tujuan penelitian. Sehingga peneliti dapat memperoleh hasil penelitian
sesuai dengan prosedur yang telah dipilih dalam desain penelitian.
Berdasarkan teknik sampling tersebut terpilih dua kelas yaitu XI IPA 1 dan
XI IPA 2. Kelas XI IPA 2 sebagai kelas eksperimen sedangkan kelas XI IPA 1
sebagai kelas kontrol.
G. Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data merupakan cara untuk memperoleh data. Cara
pengumpulan yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan tes. Tes terdiri
dari pretest dan posttest. Sementara nontes dilakukan dengan observasi pada saat
pelaksanaan penelitian.
88 Sugiyono, op.cit., h. 117 89 Ibid., h. 118 90 Ibid., h. 124
36
Pretest dirancang dengan tujuan untuk mengukur kemampuan awal siswa
sebelum diberikan perlakuan. Posttest dirancang dengan tujuan untuk mengetahui
seberapa jauh kompetensi dasar atau indikator yang disampaikan dalam perlakuan
telah dikuasai oleh siswa.91
H. Instrumen Penelitian
Instrumen penelitian merupakan alat yang dapat menunjang sejumlah data
yang diasumsikan dapat digunakan untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan dan
menguji hipotesis penelitian.92 Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini yaitu
pemberian tes.
Pemberian tes diadakan pada awal dan akhir pembelajaran berupa tes awal
(pretest) dan tes akhir (posttest), dengan tujuan untuk mengetahui pemahaman
siswa terhadap materi sebelum dan setelah pembelajaran. Instrumen tes
diujicobakan terlebih dahulu kepada subjek di luar subjek penelitian. Setelah hasil
uji coba diperoleh, kemudian tiap butir soal dianalisis untuk mengetahui validitas,
reliabilitas, taraf kesukaran, dan uji daya pembeda instrumen. Uji coba instrumen
tes ini diberikan kepada siswa kelas XII IPA MA Pembangunan UIN Jakarta yang
telah mendapatkan materi Gerak harmonis sederhana.
1. Validitas Instrumen
Suatu alat evaluasi dikatakan valid (sah) apabila alat evaluasi tersebut
mampu mengevaluasi apa yang harusnya dievaluasi. Dalam penelitian ini, untuk
mengukur validitas pada tes hasil belajar siswa menggunakan rumus korelasi
product moment.93
𝑟𝑥𝑦 =𝑁 ∑ 𝑋 . 𝑌 − (∑ 𝑋)(∑ 𝑌)
√[𝑁 ∑ 𝑋2 − (∑ 𝑋)2][𝑁 ∑ 𝑌2 − (∑ 𝑌)2]
Keterangan:
91 John W. Creswell., op.cit, h. 297 92 Sugiyono., op.cit, h. 147 93 Nana Sudjana, Penilaian Hasil Proses Belajar Mengajar, (Bandung: PT Remaja
Rosdakarya, 2009), cet. 14, h. 144
37
rxy = koefisien korelasi antara variabel X dan Y
X = skor butir soal
Y = skor total
N = jumlah responden
Setelah diperoleh harga rxy kemudian dilakukan pengujian validitas dengan
membandingkan harga rxy dengan rtabel product moment. kriteria pengujiannya
terdapat pada Tabel 3.2 berikut.
Tabel 3.2 Kriteria Uji Validitas
Kriteria Pengujian Validitas
rxy ≥ rtabel Valid
rxy ≤ rtabel Tidak Valid
Berdasarkan hasil uji coba instrumen diperoleh 18 soal yang valid dari 30
soal yang diujikan. Berdasarkan kesepakatan peneliti dengan dosen pembimbing,
hanya 25 soal yang digunakan sebagai instrumen dalam penelitian. Adapun kisi-
kisi instrumen dalam penelitian ini ditunjukkan pada Tabel 3.3 di bawah ini.
Tabel 3.3 Kisi-Kisi Instrumen
Kompetensi
Dasar
Konsep/
Sub
Konsep
Indikator
RPP
Aspek Kognitif
Ʃ C1 C2 C3 C4 C5 C6
Menganalisis
hubungan
antara gaya
dan gerak
getaran
Gerak
Harmonis
Sederhan
a
Menyebutkan
definisi
getaran,
periode,
frekuensi,
amplitudo dan
1*
2*
3
4* 4
38
gaya pemulih
pada gerak
harmonis
sederhana.
Menjelaskan
karakteristik
gerak
harmonis
sederhana
pada pegas.
5*
6
7
3
Menganalisis
hubungan
periode dan
frekuensi
getaran
dengan massa
beban pada
gerak getaran
pegas.
8
9*
10*
11
12*
13*
14*
7
Menjelaskan
karakteristik
gerak
harmonis
sederhana
pada bandul.
15 16
17*
18*
4
Menganalisis
hubungan
periode dan
frekuensi
19
20
21
22*
23*
24
*
6
39
getaran
dengan
panjang tali
pada gerak
getaran
bandul.
Menganalisis
persamaan
simpangan,
kecepatan,
dan
percepatan
pada gerak
getaran.
25
26
27*
28*
29*
30
*
6
Jumlah 4 7 7 10 1 1 30
Ket: *= Instrumen soal valid
Perhitungan uji validitas instrumen tes dapat dilihat pada lampiran A.4.
1. Reliabilitas
Suatu instrumen dikatakan reliabel jika instrumen tersebut memberikan hasil
yang tetap dan memberikan penilaian atas apa yang diukur. Dalam penelitian ini,
untuk mengukur reabilitas instrumen digunakan rumus persamaan Flanagan,
yaitu:94
𝑟11 = 2 (1 −𝑆1
2 + 𝑆22
𝑆𝑇2 )
dengan varians yaitu:
94 Sudaryono, Pengantar Evaluasi Pedidikan, (Jakarta: Lentera Ilmu Cendikia, 2014), h.
154
40
𝑠 =∑ 𝑋2 −
(𝑋)2
𝑁𝑁
Keterangan:
r11 = reliabilitas yang dicari.
S1 = varians belahan pertama.
S2 = varians belahan kedua.
𝑆𝑡2 = varians skor total.
X = skor tiap soal.
N = banyaknya sampel.
Kriteria ukur untuk menginterpretasikan derajat reliabilitas yang digunakan
pada Tabel 3.4 di bawah ini.
Tabel 3.4 Kriteria Koefisien Reliabilitas95
Interval Kriteria
𝒓𝟏𝟏 ≤ 𝟎, 𝟐𝟎 Sangat rendah
𝟎, 𝟐𝟎 < 𝒓𝟏𝟏 ≤ 𝟎, 𝟒𝟎 Rendah
𝟎, 𝟒𝟎 < 𝒓𝟏𝟏 ≤ 𝟎, 𝟔𝟎 Sedang
𝟎, 𝟔𝟎 < 𝒓𝟏𝟏 ≤ 𝟎, 𝟖𝟎 Tinggi
𝟎, 𝟖𝟎 < 𝒓𝟏𝟏 ≤ 𝟏, 𝟎𝟎 Sangat tinggi
Berdasarkan perhitungan tersebut diperoleh nilai reliabilitas instrumen tes
ini adalah 0,80, nilai ini termasuk kategori tinggi. Oleh karena itu instrumen ini
layak untuk digunakan dalam penelitian. Perhitungan uji reliabilitas instrumen tes
dapat dilihat pada lampiran A.4.
95 Suharsimi Arikunto, Dasar-dasar Evaluasi Pendidikan Edisi Kedua, (Jakarta: Bumi
Aksara, 2015), h. 89
41
2. Taraf Kesukaran
Untuk mengetahui apakah soal tes yang diberikan tergolong mudah, sedang,
atau sukar, maka dilakukan uji taraf kesukaran. Bilangan yang menunjukkan sukar
dan mudahnya suatu soal disebut indeks kesukaran. Taraf kesukaran dapat dihitung
dengan menggunakan rumus:96
𝑃 =𝐵
𝐽𝑆
Keterangan:
P = indeks kesukaran
B = banyaknya siswa yang menjawab soal itu dengan benar.
JS= jumlah seluruh peserta tes.
Hasil perhitungan tingkat kesukaran diinterpretasikan menggunakan kriteria
tingkat kesukaran butir soal pada Tabel 3.5 berikut.
Tabel 3.5 Indeks Taraf Kesukaran97
P Tafsiran
𝑷 < 𝟎, 𝟑 Sukar
𝟎, 𝟑 < 𝑷 ≤ 𝟎, 𝟕 Sedang
𝑷 > 𝟎, 𝟕 Mudah
Berikut kriteria tingkat kesukaran butir soal berdasarkan hasil analisis pada
30 soal yang diujicobakan, diperoleh hasil analisis tingkat kesukaran butir soal pada
Tabel 3.6 di bawah ini.
Tabel 3.6 Hasil Analisis Tingkat Kesukaran Butir Soal
96 Nana Sudjana, op.cit., h. 137. 97 Ibid
42
Kriteria No Soal Jumlah
Mudah 1, 2, 4, 5, 8, 13, 17, 22 8 Soal
Sedang 3, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 16,
18, 20, 21, 25, 26, 27, 28,
30
16 Soal
Sukar 6, 7, 19, 23, 24, 29 6 Soal
Jumlah 30 Soal
Perhitungan analisis tingkat kesukaran instrumen tes dapat dilihat pada
lampiran A.4.
3. Daya Pembeda
Daya pembeda adalah kemampuan sebuah soal untuk membedakan antara
siswa yang menjawab dengan benar (berkemampuan tinggi) dengan siswa yang
menjawab salah (berkemampuan rendah). Untuk mengetahui daya pembeda tiap
butir soal digunakan rumus sebagai berikut:98
𝐷𝑃 =𝐵𝐴
𝐽𝐴−
𝐵𝐵
𝐽𝐵
Keterangan:
𝐷𝑃 = indeks daya pembeda.
𝐵𝐴 = jumlah skor soal benar pada butir soal pada kelompok atas.
𝐵𝐵 = jumlah skor soal benar pada butir soal pada kelompok bawah.
𝐽𝐴 = jumlah skor maksimal kelompok atas.
𝐽𝐵 = jumlah skor maksimal kelompok bawah.
Hasil perhitungan daya pembeda diinterpretasikan menggunakan klasifikasi
daya pembeda terdapat pada Tabel 3.7 di bawah ini.
98 Suharsimi Arikunto, op.cit., h. 228
43
Tabel 3.7 Kriteria Daya Pembeda99
D Interpretasi
𝑫 ≤ 𝟎, 𝟎𝟎 Sangat jelek
𝟎, 𝟎𝟎 < 𝑫 ≤ 𝟎, 𝟐𝟎 Jelek
𝟎, 𝟐𝟎 < 𝑫 ≤ 𝟎, 𝟒𝟎 Sedang
𝟎, 𝟒𝟎 < 𝑫 ≤ 𝟎, 𝟕𝟎 Baik
𝟎, 𝟕𝟎 < 𝑫 ≤ 𝟏, 𝟎𝟎 Sangat baik
Berikut kriteria daya pembeda berdasarkan hasil analisis pada 30 soal yang
diujicobakan dapat dilihat pada Tabel 3.8.
Tabel 3.8 Hasil Analisis Daya Pembeda Butir Soal
Kriteria No Soal Jumlah
Jelek 3, 6, 7, 8, 11, 15, 20, 26 8 Soal
Sedang 13, 19, 29 3 Soal
Baik 1, 2, 4, 5, 9, 12, 14, 16, 17,
18, 21, 22, 23, 24, 25, 28, 30
17 Soal
Sangat Baik 10, 27 2 Soal
Jumlah 30 Soal
Perhitungan analisis daya pembeda instrumen tes dapat dilihat pada lampiran
A.4.
99 Ibid., h. 232
44
I. Teknik Analisis Data
Setelah data terkumpul kemudian diolah dan dianalisis untuk menjawab
masalah hipotesis penelitian.Sebelum menguji hipotesis penelitian, terlebih dahulu
dilakukan uji prasyarat.Adapun uji prasyarat yang perlu dipenuhi adalah:
1. Uji Normalitas
Uji normalitas data ini dilakukan untuk mengetahui apakah sebaran data
terdistribusi normal atau tidak. Untuk menguji normalitas digunakan uji kai
kuadrat, yaitu:100
𝑋2 = ∑(𝑓0 − 𝑓ℎ)2
𝑓ℎ
𝑘
𝑖=1
, 𝑑𝑏 = (𝑘 − 1)
Keterangan:
𝑋2 : nilai tes kai kuadrat
𝑓0 : Frekuensi yang diobservasi
𝑓ℎ : Frekuensi yang diharapkan
k : Banyak kelas
db : Derajat Bebas
Kriteria pengujian nilai kai kuadrat adalah sebagai berikut:101
a. Jika 𝑋ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔2 > 𝑋𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙
2 , artinya distribusi data tidak normal.
b. Jika 𝑋ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔2 ≤ 𝑋𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙
2 , artinya distribusi data normal.
2. Uji Homogenitas
Uji homogenitas untuk mengetahui apakah kedua kelompok sampel berasal
dari populasi yang sama (homogen) atau tidak. Untuk menguji homogenitas
digunakan uji Fisher, yaitu:102
100 V. Wiratna Sujarweni dan Poly Endrayanto, Statistika untuk Penelitian, (Yogyakarta:
Graha Ilmu, 2012), h. 49 101 Ibid., h. 50. 102 Sugiyono, op.cit., h. 276
45
𝐹 = 𝑆𝑏
2
𝑆𝑘2 𝑑𝑏1 = (𝑛1 − 1)𝑑𝑎𝑛 𝑑𝑏2 = (𝑛2 − 1)
Keterangan:
F : Uji Fisher
𝑆𝑏2 : Varians terbesar
𝑆𝑘2 : Varians terkecil
Adapun kriteria pengujiannya adalah sebagai berikut:103
a. Jika Fhitung ≤ Ftabel maka H0 diterima, yang berarti varians kedua popolasi
homogen.
b. Jika Fhitung ≥ Ftabel maka H0 ditolak, yang berarti varians kedua populasi tidak
homogen.
3. Uji Hipotesis
Uji hipotesis dilakukan untuk mengetahui pengaruh model problem solving
laboratory terhadap hasil belajar siswa pada materi gerak harmonis sederhana. Uji
hipotesis pada penelitian ini menggunakan t-test. Terdapat beberapa rumus t-test
yang digunakan untuk pengujian, yaitu:104
a. Jika varian populasi heterogen
𝑡ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 =𝑋1 − 𝑋2
√𝑆1
2
𝑛1+
𝑆22
𝑛2
b. Jika varian populasi homogen
𝑡ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 =𝑋1 − 𝑋2
𝑆𝑔𝑎𝑏√1𝑛1
+1
𝑛2
dengan,
103 Ibid., h. 277 104 Ibid., h. 273
46
𝑆 = √(𝑛1 − 1)𝑠1
2 + (𝑛2 − 1)𝑠22
𝑛1 + 𝑛2 − 2
Keterangan:
𝑋1 = rata-rata data kelompok kelas eksperimen
𝑋2 = rata-rata data kelompok kelas kontrol
S = nilai standar deviasi gabungan
n1 = jumlah data kelompok kelas eksprimen
n2 = jumlah data kelompok kelas kontrol
Penentuan kriteria uji hipotesis didasarkan pada Tabel 3.9 berikut.
Tabel 3.9 Kriteria Uji Hipotesis (Uji t)105
Rentang nilai t Kategori
thitung > ttabel Ho ditolak dan Ha diterima
thitung < ttabel Ho diterima dan Ha ditolak
4. Uji N-Gain
Untuk melihat peningkatan pretest ke posttest di setiap ranah kognitif, maka
dilakukan uji N-Gain (normalized gain). Nilai N-Gain ini dihitung dengan
menggunakan rumus sebagai berikut.106
𝑁 − 𝐺𝑎𝑖𝑛 =𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑃𝑜𝑠𝑡𝑡𝑒𝑠𝑡 − 𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑃𝑟𝑒𝑡𝑒𝑠𝑡
𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑀𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑎𝑙 − 𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑃𝑟𝑒𝑡𝑒𝑠𝑡
dengan kategori pada Tabel 3.10 berikut.
105 Iqbal Hasan., op.cit., h. 88 106 Vincent P. Coletta and Jeffrey A. Phillips, Interpreting FCI scores: Noemalized gain,
preinstruction scores, and scientific reasoning ability, American Journal of Physics, vol. 73, no. 12,
2005, h. 1172
47
Tabel 3.10 Tabel Kategori Nilai N-Gain107
Nilai N-Gain Kategori
0,7 < 𝐺 Tinggi
0,3 ≤ 𝐺 ≤ 0,7 Sedang
𝐺 < 0,3 Rendah
J. Hipotesis Statistik
Berdasarkan hipotesis yang dikemukakan pada bab sebelumnya, maka
hipotesis penelitian dapat ditulis sebagai berikut:
H0 : μx = μy
Ha : μx ≠ μy
Keterangan :
H0 = Hipotesis nol
Ha = Hipotesis alternatif
μx = Rata-rata skor hasil belajar fisika siswa yang diberi pembelajaran model
problem solving laboratory
μy = Rata-rata skor hasil belajar fisika siswa yang diberi pembelajaran konvensional
107 Richard R. Hake, Interactive-engagement versus traditional methods: A six-thousand
survey of mechanics test data for introductory physics courses, American Journal of Physics, vol.
66, no. 1, 1998, h. 65
48
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Deskripsi Data
1. Hasil Pretest
Berdasarkan hasil penelitian dan perhitungan data pretest sebelum
pemberian perlakuan menggunakan model problem solving laboratory pada siswa
kelas eksperimen (XI IPA 2) dan kontrol (XI IPA 1) sekolah MA Pembangunan
UIN Jakarta diperoleh data pada Tabel 4.1 berikut.
Tabel 4.1 Data Skor Pretest Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol
Data Eksperimen Kontrol
Nilai Terbesar 48 44
Nilai Terkecil 4 8
Mean 24,76 29,65
Median 24,5 27,75
Modus 34,0 22,77
Standar Deviasi 11,92 9,88
Berdasarkan Tabel 4.1 bahwa dalam kelas eksperimen, dari 26 siswa yang
dijadikan sampel diperoleh skor terendah 4 dan skor tertinggi 48. Skor rata-rata
pretest kelas eksperimen sebesar 24,76, median sebesar 24,5, modus sebesar 34,
dan standar deviasi sebesar 11,92. Sementara itu, kelas kontrol terdiri dari 26 siswa
yang dijadikan sampel diperoleh skor terendah 8 dan skor tertinggi 44. Skor rata-
rata pretest kelas kontrol sebesar 29,65, median sebesar 27,75, modus sebesar
22,75, dan standar deviasi sebesar 9,88.
49
2. Hasil Posttest
Berdasarkan hasil penelitian dan perhitungan data posttest setelah pemberian
perlakuan menggunakan model problem solving laboratory pada siswa kelas
eksperimen (XI IPA 2) dan kontrol (XI IPA 1) sekolah MA Pembangunan UIN
Jakarta diperoleh data pada Tabel 4.2 berikut.
Tabel 4.2 Data Skor Posttest Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol
Data Eksperimen Kontrol
Nilai Terbesar 84 56
Nilai Terkecil 44 16
Mean 61,54 35,69
Median 60,12 34,50
Modus 59,83 31,80
Standar Deviasi 11,44 10,67
Berdasarkan Tabel 4.2 bahwa dalam kelas eksperimen, dari 26 siswa yang
dijadikan sampel diperoleh skor terendah 44 dan skor tertinggi 84. Skor rata-rata
posttest kelas eksperimen sebesar 61,54, median sebesar 60,12, modus sebesar
59,83, dan standar deviasi sebesar 11,44. Sementara itu, kelas kontrol terdiri dari
26 siswa yang dijadikan sampel diperoleh skor terendah 16 dan skor tertinggi 56.
Skor rata-rata posttest kelas kontrol sebesar 35,69, median sebesar 34,50, modus
sebesar 31,80, dan standar deviasi sebesar 10,67.
3. Rekapitulasi Hasil Belajar
a. Data Hasil Pretest dan Posttest
Data hasil pretest dan posttetst kelas kontrol dan eksperimen dapat terlihat
pada Tabel 4.3 berikut ini.
Tabel 4.3 Data Hasil Pretest dan Posttest
50
Pemusatan dan
Penyebaran
Data
Kelas Kontrol Kelas Eksperimen
Pretest Posttest Pretest Posttest
Nilai Terendah 44 56 48 84
Nilai Tertinggi 8 16 4 44
Mean 29,65 35,69 24,76 61,54
Median 27,75 34,50 24,5 60,12
Modus 22.77 31,80 34,0 59,83
Standar Deviasi 9,88 10,67 11,92 11,44
Berdasarkan Tabel 4.3 di atas, terlihat bahwa nilai rata-rata (mean) pretest
kelas kontrol lebih tinggi daripada kelas eksperimen. Nilai rata-rata pretest untuk
kelas kontrol adalah 29,65, sedangkan untuk kelas eksperimen sebesar 24,76.
Sementara nilai rata-rata posttest kelas eksperimen lebih tinggi dari pada nilai rata-
rata kelas kontrol. Nilai rata-rata posttest kelas kontrol sebesar 35,50, sedangkan
untuk kelas eksperimen sebesar 61,54. Hasil ini menunjukkan bahwa kedua kelas
mengalami peningkatan setelah diberikan perlakuan yang berbeda. Kelas kontrol
yang mengalami peningkatan sebesar 6,04 dari hasil selisih rata-rata nilai posttest
dengan pretest, sedangkan kelas eksperimen yang diberikan perlakuan
menggunakan model problem solving laboratory mengalami peningkatan sebesar
36,78 dari hasil selisih rata-rata nilai posttest dengan pretest. Hasil ini menunjukan
bahwa peningkatan hasil belajar kelas eksperimen lebih tinggi dibandingkan
dengan kelas kontrol.
b. Hasil Belajar Siswa pada Ranah Kognitif
Berdasarkan Uji N-Gain (normalized gain) yang terdapat pada lampiran C.5,
hasil belajar siswa pada materi gerak harmonis sederhana mengalami peningkatan.
Peningkatan hasil belajar tersebut dapat dilihat pada Gambar 4.1 berikut.
51
Gambar 4.1 Peningkatan Hasil Belajar Kelas Kontrol dan Kelas
Eksperimen Berdasarkan Ranah Kognitif
Diagram pada Gambar 4.1 di atas menunjukkan bahwa setelah diberikan
perlakuan yang berbeda terhadap kelas kontrol dan eksperimen, hasil belajar siswa
pada ranah kognitif C1 (mengingat), C2 (memahami), C3 (mengapliaksikan), C4
(menganalisis), C5 (mengevaluasi) baik kelas kontrol maupun kelas eksperimen
mengalami peningkatan. Dengan melihat data yang tersedia peningkatan kelas
eksperimen lebih unggul dibandingkan dengan kelas kontrol.
Kelas eksperimen unggul dalam meningkatkan ranah kognitif C1
(mengingat) dengan nilai N-Gain sebesar 0,47, C2 (memahami) dengan nilai N-
Gain sebesar 0,43, C3 (mengaplikasikan) dengan N-Gain sebesar 0,37, C4
(menganalisis) dengan N-Gain sebesar 0,61, dan C5 (mengevaluasi) dengan nilai
N-Gain sebesar 0,57. Berdasarkan nilai N-Gain yang diperoleh dari hasil penelitian
ini pada tiap ranah kognitif, maka didapatkan rata-rata N-Gain ranah kognitif C1
sampai C5 memiliki interval dari 0,3-0,7. Menurut Hake peningkatan tersebut
tergolong pada kategori sedang.108
Pada uji N-Gain kelas kontrol terdapat peningkatan pada ranah kognitif C1
(mengingat) dengan nilai N-Gain sebesar 0,4, C2 (memahami) dengan nilai N-Gain
sebesar 0,06, C3 (mengaplikasikan) dengan N-Gain sebesar 0,13, C4 (menganalisis)
dengan N-Gain sebesar 0,03, dan C5 (mengevaluasi) dengan nilai N-Gain sebesar
108 Richard R. Hake, Interactive-engagement versus traditional methods: A six-thousand survey
of mechanics test data for introductory physics courses, American Journal of Physics, vol. 66, no.
1, 1998, h. 65
C1 C2 C3 C4 C5
Kontrol 0.4 0.06 0.13 0.03 0.11
Eksperimen 0.47 0.43 0.37 0.61 0.54
0
0.2
0.4
0.6
0.8
N-Gain
52
0,11. Berdasarkan nilai N-Gain yang diperoleh dari hasil penelitian ini pada tiap
ranah kognitif, maka didapatkan rata-rata N-Gain ranah kognitif C2 sampai C5
memiliki interval dari 0 - 0,3. Menurut Hake peningkatan tersebut tergolong pada
kategori rendah.109 Sementara untuk ranah kognitf C1 tergolong kategori sedang.
B. Pengujian Persyaratan Analisis dan Pengujian Hipotesis
1. Uji Prasyarat Hipotesis
Sebelum dilaksanakan pengujian hipotesis, maka terlebih dahulu
dilaksanakan pengujian persyaratan analisis berupa uji normalitas dan uji
homogenitas. Adapun hasil uji prasyarat yang dilakukan dalam penelitian ini
sebagai berikut:
a. Uji Normalitas
Normalitas erat kaitannya dengan sifat dari subjek atau objek penelitian
pendidikan, yaitu berkenaan dengan kemampuan seseorang dalam kelompoknya.
Uji normalitas dilakukan untuk mengetahui distribusi data bersifat normal atau
tidak. Dalam penelitian ini, uji normalitas dilakukan dengan menggunakan uji Kai-
Kuadrat. Ketentuan data yang berdistribusi normal adalah apabila nilai 𝑋ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔2 <
𝑋𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙2 . Uji ini dilakukan terhadap dua buah data, yaitu hasil pretest dan posttest
kelas kontrol maupun kelas eksperimen. Hasil perhitungan uji normalitas disajikan
pada Tabel 4.6 berikut ini.
109 Ibid
53
Tabel 4.4 Rekapitulasi Hasil Uji Normalitas Kai-Kuadrat Pretest dan
Posttest Kelas Eksperimen dan Kontrol
Statistik
Pretest Posttest
Kelas
Eksperimen
Kelas
Kontrol
Kelas
Eksperimen
Kelas
Kontrol
𝑋ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔2 5,91 6,35 6,33 2,16
𝑋𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙2 12,59 11,07 12,59 12,59
Keputusan Normal Normal Normal Normal
Perhitungan uji normalitas secara rinci dapat dilihat pada lampiran C.2, serta
nilai 𝑋𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙2 dapat dilihat pada lampiran C.6.
Berdasarkan Tabel 4.4, terlihat bahwa keempat data terdistribusi normal.
Nilai 𝑋ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔2 data pretest pada kelas kontrol sebesar 6,35 sementara nilai 𝑋ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔
2
posttest sebesar 2,16 dan 𝑋𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙2 pada taraf signifikansi 5% untuk pretest dan
posttest masing-masing 11,07 dan 12,59. Terlihat bahwa data pretest 6,35 ≤ 11,07
(𝑋ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔2 ≤ 𝑋𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙
2 ) dan data posttest 2,16 ≤ 12,59 (𝑋ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔2 ≤ 𝑋𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙
2 ) pada kelas
kontrol. Hasil ini menunjukkan bahwa data pretest dan posttest pada kelas kontrol
terdistribusi normal.
Nilai 𝑋ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔2 data pretest pada kelas eksperimen sebesar 5,91 sementara
nilai 𝑋ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔2 posttest sebesar 6,33 dan 𝑋𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙
2 pada taraf signifikansi 5% untuk
pretest dan posttest sebesar 12,59. Terlihat bahwa data pretest 5,91 ≤ 12,59
(𝑋ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔2 ≤ 𝑋𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙
2 ) dan data posttest 6,33 ≤ 12,59 (𝑋ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔2 ≤ 𝑋𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙
2 ) pada kelas
eksperimen. Hasil ini menunjukkan bahwa data pretest dan posttest pada kelas
eksperimen terdistribusi normal.
b. Uji Homogenitas
Dalam penelitian ini, pengujian homogenitas terhadap kedua data
menggunakan Uji Fisher (Uji F). Uji homogenitas digunakan untuk mengetahui
54
apakah kedua kelas memiliki varians yang homogen atau tidak. Seperti halnya
dengan uji normalitas, uji homogenitas juga dilakukan terhadap dua buah data, yaitu
hasil pretest dan posttest kelas kontrol maupun kelas eksperimen. Kedua kelompok
dinyatakan homogen apabila nilai 𝐹ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 ≤ 𝐹𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙. Hasil perhitungan uji
homogenitas disajikan pada Tabel 4.5 berikut ini.
Tabel 4.5 Rekapitulasi Hasil Uji Homogentitas Pretest dan Posttest Kelas
Eksperimen dan Kontrol
Statistik
Pretest Posttest
Kelas
Eksperimen
Kelas
Kontrol
Kelas
Eksperimen
Kelas
Kontrol
Nilai Standar
Deviasi
11,92 9,88 11,44 10,67
Nilai Fhitung 1,45 1,15
Nilai Ftabel 1,95
Keputusan Homogen Homogen
Nilai Ftabel diperoleh dari taraf signifikansi 5%. Keputusan diambil
berdasarkan pada ketentuan pengujian hipotesis homogenitas, yaitu 𝐹ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 ≤
𝐹𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙, maka data dinyatakan homogen. Tabel 4.5 di atas menunjukkan bahwa nilai
𝐹ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 data pretest sebesar 1,58 dan posttest 1,17. Kedua data ini memiliki nilai
lebih kecil dari 𝐹𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙, sehingga kelas kontrol dan kelas eksperimen pada saat
pretest maupun posttest memiliki kemampuan yang sama.
2. Uji Hipotesis
Berdasarkan uji prasyarat analisis statistik diperoleh bahwa data pretest dan
posttest terdistribusi normal dan homogen, sehingga pengujian hipotesis dapat
dilakukan dengan menggunakan rumus uji t analisis tes statistik parametrik.
Perhitungan lengkap hasil uji hipotesis data pretest dan posttest kelas eksperimen
55
maupun kelas kontrol dapat dilihat pada lampiran C.3. Adapun hasil pengujian
hipotesis pretest dan posttest adalah sebagai berikut.
a. Uji Hipotesis Hasil Pretest
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh signifikansi antara skor
pretest antara kelas kontrol dan kelas eksperimen sebelum diberi perlakuan. Hasil
pengujian uji t dapat dilihat pada Tabel 4.6 berikut.
Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Uji Hipotesis Pretest
Data Kelompok
Eksperimen Kontrol
Jumlah Sampel 26 26
Rata-rata 24,76 29,65
Standar Deviasi 11,92 9,88
thitung 1,61
ttabel 2,008
Kesimpulan 𝑡ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 < 𝑡𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙
Pada Tabel 4.6 diperoleh bahwa nilai thitung sebesar 1,61 dan nilai ttabel sebesar
2,008. Berdasarkan perolehan nilai tersebut didapat nilai 𝑡ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 < 𝑡𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 (1,61 <
2,008). Dengan demikian Ho diterima dan Ha ditolak pada taraf signifikansi 5%.
Hal ini menunjukkan bahwa tidak terdapat pengaruh antara rata-rata skor pretest
kelas eksperimen dengan rata-rata skor pretest kelas kontrol. Sehingga kedua kelas
dapat dijadikan sampel penelitian.
b. Uji Hipotesis Hasil Posttest
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh signifikansi antara skor
posttest antara kelas kontrol dan kelas eksperimen setelah diberi perlakuan. Hasil
pengujian uji t dapat dilihat pada Tabel 4.7 di bawah ini.
56
Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Uji Hipotesis Posttest
Data
Kelompok
Eksperimen Kontrol
Jumlah Sampel 26 26
Rata-rata 61,54 35,69
Standar Deviasi 11,44 10,66
thitung 8,42
ttabel 2,008
Kesimpulan 𝑡ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 > 𝑡𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙
Pada Tabel 4.7 diperoleh bahwa nilai thitung sebesar 8,42 dan nilai ttabel sebesar
2,004. Berdasarkan perolehan nilai tersebut didapat nilai 𝑡ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 > 𝑡𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 (8,42 >
2,008). Dengan demikian Ho ditolak dan Ha diterima pada taraf signifikansi 5%.
Hal ini menunjukkan bahwa terdapat pengaruh yang signifikan antara rata-rata skor
posttest kelompok eksperimen dengan rata-rata skor posttest kelompok kontrol.
Sehingga model problem solving laboratory berpengaruh pada hasil belajar siswa
dibandingkan dengan pembelajaran yang dilakukan dengan metode konvensional.
C. Pembahasan Hasil Penelitian
Berdasarkan hasil pretest pada kelas kontrol dan kelas eksperimen diperoleh
rata-rata masing-masing kelompok sebesar 26,95 dan 25,04. Nilai rata-rata ini
cukup rendah dibandingkan dengan skor maksimal (100). Hal ini dikarenakan
kedua kelompok belum mempelajari materi gerak harmonis sederhana sebelumnya
sehingga pada saat diberiken pretest siswa cenderung tidak memahami soal yang
diberikan.
Hasil analisis data pretest berdasarkan uji homogenitas sebelum diberikan
perlakuan anatra kelas kontrol dengan kelas eksperimen diperoleh nilai Fhitung
sebesar 1,58 sedangkan Ftabel 1,89. Nilai uji-F menunjukkan bahwa 𝐹ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 ≤
𝐹𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙, hal ini memberikan gambaran bahwa tidak terdapat perbedaan kemampuan
57
awal antara kedua kelas. Dengan demikian dapat diasumsikan bahwa sebelum
diberikan perlakuan pada pembelajaran, kedua kelas memiliki kemampuan yang
sama berdasarkan uji statistik tersebut. Asumsi tersebut didasarkan pada pengujian
hipotesis untuk melihat pengaruh model problem solving laboratory terhadap hasil
belajar siswa pada materi gerak harmonis sederhana dengan menggunakan
perhitungan uji t yang menyimpulkan bahwa belum terdapat pengaruh model
problem solving laboratory terhadap hasil belajar siswa karena pada kelas
eksperimen dan kelas kontrol.
Berdasarkan hasil posttest setelah kedua kelas diberikan perlakuan,
kelompok kelas eksperimen diberikan perlakuan dengan model problem solving
laboratory dan kelas kontrol diberikan perlakuan dengan pembelajaran
konvensional dan didapatkan nilai rata-rata dari kelas eksperimen sebesar 61,54 dan
nilai rata-rata kelas kontrol sebesar 35,69. Hasil ini menunjukkan adanya
peningkatan dari hasil pretest.
Berdasarkan pengujian hipotesis terhadap data posttest kelas eksperimen dan
kelas kontrol dengan menggunakan uji-t terdapat perbedaan hasil belajar yang
signifikan antara kelas eksperimen dengan kelas kontrol. Hal ini dibuktikan dengan
nilai 𝑡ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 > 𝑡𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 (8,4228 > 2,008) uji hipotesis hasil posttest, maka Ho ditolak
dan Ha diterima pada taraf signifikan 5% (𝛼 = 0,05). Hasil tersebut memberikan
kesimpulan bahwa terdapat pengaruh model problem solving laboratory terhadap
hasil belajar fisika siswa. Dengan demikian, hal ini membuktikan bahwa
penggunaan model problem solving laboratory menjadi efektif dalam
meningkatkan hasil belajar. Hal ini sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh
Fitri Hariani bahwa model problem solving laboratory memberikan pengaruh yang
signifikan tehadap hasil belajar fisika siswa pada materi elastisitas. Penelitian
tersebut mengasilkan nilai uji-t sebesar 2,701.110 Sementara penelitian yang
110 Fitri Hariani, Pengaruh Model Problem Solving Laboratory Terhadap Keterampilan
Proses Sains dan Hasil Belajar Fisika Siswa Kelas XI di SMA Negeri 2 Tanggul, Jurnal
Pembelajaran Fisika, vol. 3, no. 1, 2014, h. 47
58
dilakukan oleh Nurbaya, Nurjannah, dan Werdhiana memiliki pengaruh terhadap
pemahaman konsep kalor. Hal tersebut dibuktikan dengan nilai uji-t sebesar 8,10.111
Berdasarkan hasil pretest dan posttest, nilai rata-rata posttest yang lebih
tinggi dibandingkan dengan nilai pretest. Hal ini dikarenakan dalam pengamatan
peneliti terhadap siswa kelas eksperimen dan kontrol terlihat berbeda mengenai
ketertarikan dalam pembelajaran. Siswa kelas eksperimen lebih terlihat antusias
karena mengalami situasi yang berbeda dari biasanya yang diajarkan dengan
metode konvensional. Dengan dilakukannya model problem solving laboratory
siswa memiliki banyak kesempatan untuk menggali pengetahuannya secara mandiri
serta berinteraksi dengan kelompok dan guru untuk bertanya dan berdiskusi.
Kemudian dengan adanya permasalahan yang diberikan guru di awal pembelajaran,
siswa tertantang untuk menyelesaikan permasalahan tersebut. Penyelesaian
permasalahan dengan menggunakan praktikum di laboratorium membuat siswa
dapat melihat fakta yang terjadi secara langsung. Sehingga proses terciptanya
pengetahuan dilakukan oleh inisiatif siswa sendiri.
Pengamatan yang dilakukan pada saat penelitian di atas sejalan dengan
penelitian model pembelajaran problem solving laboratory telah dilakukan oleh
Ellinawati bahwa dengan menerapkan model praktikum problem solving
laboratory mampu meningkatkan kualitas praktikum pada pelaksanaan praktikum
fisika dasar.112 Penelitian yang dilakukan oleh Siti juga memberikan dampak positif
bagi siswa karena model problem solving laboratory yang digunakan dalam
menekankan kepada keterampilan dalam membuat dan merancang penyelidikan
ilmiah kemudian menginterpetasi bukti.113 Sementara menurut Sujarwata model
problem solving laboratory adalah suatu model pembelajaran yang berorientasi
111 Nurbaya, Nurjanah, dan I Komang Werdhiana., “Penerapan Model Problem Solving
Laboratory Terhadap Peningkatan Pemahaman Konsep Kalor Pada Siswa Kelas X SMA Negeri 4
Palu”, Jurnal Pendidikan Fisika Tadulako, vol. 3, no. 2, h. 1-12 112 Ellinawati dan B. Subali, “Penerapan Model Praktikum Problem Solving Laboratory
Sebagai Upaya Untuk Memperbaiki Kualitas Pelaksanaan Praktikum Fisika Dasar”, Jurnal
Pendidikan Fisika Indonesia, vol. 6, h. 7 113 Siti Nurdianti, Ea Cahya, Endah Kurnia, dan Chaerul Rochman, Implementasi Model
Problem Solving Laboratory untuk Meningkatkan Kemampuan Literasi Sains Mahasiswa pada
Mata Kuliah Fisika Dasar II”, Makalah Prosiding Simposium Nasional Inovasi dan Pembelajaran
Sains, 8 dan 9 Juni 2015, h. 549
59
pada keterlibatan siswa dalam proses belajarnya, dimana siswa menggali
permasalahan terhadap permasalahan sehingga siswa berusaha mencari
pemecahannya sendiri.114 Pembelajaran diarahkan agar siswa lebih aktif dan
mampu menyelesaiakan masalah secara sistematis dan logis melalui kegiatan
eksperimen atau aktivitas di laboratorium secara berkelompok, di mana siswa
tidak hanya sekedar melaksanakan eksperimen dengan berpedoman pada
petunjuk kerja yang telah disediakan secara rinci tahap demi tahap. Hal ini
dimaksudkan untuk memberikan keluasan pada siswa untuk aktif berpikir dan
melatih keterampilan dalam merencanakan dan menyelesaikan masalah yang
dihadapinya, sehingga pengembangan pemahaman, keterampilan, dan sikap ilmiah
siswa dapat lebih optimal.115
Berdasarkan uji N-Gain, peningkatan hasil belajar kelas eksperimen lebih
unggul dibandingkan dengan kelas kontrol. Pada kelas eksperimen hasil belajar
siswa tiap ranah kognitif C1 sampai C5 memiliki peningkatan dalam kategori
sedang. Kemampuan kognitif C1 (mengingat) dengan nilai N-Gain sebesar 0,47, C2
(memahami) dengan nilai N-Gain sebesar 0,43, C3 (mengaplikasikan) dengan N-
Gain sebesar 0,37, C4 (menganalisis) dengan N-Gain sebesar 0,61, dan C5
(mengevaluasi) dengan nilai N-Gain sebesar 0,57. Sementara kelas kontrol
peningkatan hasil belajar untuk kategori sedang hanya pada ranah kognitif C1
(mengingat) dengan N-Gain sebesar 0,40. Ranah kognitif C2 sampai C5 memiliki
peningkatan pada kategori rendah. Kemampuan kognitif C2 (memahami) dengan
nilai N-Gain sebesar 0,06, C3 (mengaplikasikan) dengan N-Gain sebesar 0,13, C4
(menganalisis) dengan N-Gain sebesar 0,03, dan C5 (mengevaluasi) dengan nilai
N-Gain sebesar 0,11.
Keunggulan tersebut disebabkan karena pada model pembelajaran problem
solving laboratory melibatkan peran aktif siswa untuk menyelesaikan lembar
kegiatan siswa di kelas dibandingkan dengan menerapkan pembelajaran
114 Sujarwata, “Peningkatan Hasil Belajara Elektronika Dasar II Melalui Penerapan Model
Pembelajaran Problem Solving Laboratory”, Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, vol. 5, 2009, h.
37-41 115 Fitri Hariani, op.cit
60
konvensional. Masalah yang diberikan pada model pembelajaran problem solving
laboratory membantu siswa untuk berpikir.
Siswa juga dilatih untuk merumuskan tujuan percobaan dan hipotesis yang
mereka kemukakan di awal pembelajaran berdasarkan masalah yang disajikan.
Dengan merumuskan tujuan dan hipotesis percobaan, tahapan ini menanamkan
siswa untuk menumbuhkan rasa ingin tahu. Sehingga mereka terlihat antusias
menguji hipotesisnya dengan melakukan percobaan untuk mendapatkan data. Data
yang telah diperoleh kemudian didiskusikan dan dianalisis. Proses menganalis ini
membuat siswa berpikir untuk menghubungkan konsep pada gerak harmonis
sederhana yang terdapat pada referensi dengan data yang diperolehnya. Tahapan
menganalis data membantu siswa memahami persamaan matematis yang terdapat
pada materi gerak harmonis sederhana.
Hubungan ranah kognitif pada kategori C1 (mengingat), C2 (memahami), C3
(mengapliaksikan), C4 (menganalisis), dan C5 (mengevaluasi) erat kaitannya
dengan tahapan model pembelajaran problem solving laboratory. Hal tersebut
dijelaskan oleh Patricia Heller, Thomas Foster, dan Kenneth Heller (1997) bahwa
problem solving laboratory memiliki prosedur yang terstruktur untuk membantu
siswa memahami konsep yang dipelajari. Proses aktif siswa sangat efektif dalam
mengkonstruk pengetahuan serta mengembangkan kemampuan kognitifnya. Siswa
bekerja dalam kelompok dan guru memberikan penjelasan yang tidak dimengerti
oleh siswa. Penelitian yang dilakukan di universitas minesota tersebut mendapat
tanggapan yang positif. Sebesar 67% siswa mengungkapkan bahwa aktivitas di
laboratorium sangat baik untuk bisa bertanya dengan guru. Sebesar 74% siswa
mengungkapan bahwa problem solving laboratory membantu mereka untuk
memahami konsep yang sedang dipelajari. Sementara 66% siswa mengungkapkan
bahwa dengan adanya tahapan problem solving laboratory yang disajikan pada
lembar kerja memudahkan mereka untuk memecahkan permasalahan yang
diberikan.116
116 Patricia Heller, Thomas Foster dan Kenneth Heller, Cooperative Group Problem
Laboratories for Introductory Classes, American Institute of Physics, vol 399, 1997, h. 913-923
61
Berdasarkan penjelasan pembahasan di atas, peneliti menyatakan bahwa
model pembelajaran problem solving laboratory merupakan salah satu alternatif
model pembelajaran yang dapat diterapkan dalam pembelajaran fisika khususnya
materi gerak harmonis sederhana. Proses pembelajaran bukan hanya sekedar
transfer pengetahuan, tetapi dengan adanya keterlibatan aktif siswa akan membuat
pembelajaran menjadi bermakna.
62
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan, dapat disimpulkan bahwa
model pembelajaran problem solving laboratory berpengaruh terhadap hasil belajar
siswa pada materi gerak harmonis sederhana. Hasil uji hipotesis menggunakan uji-
t didapat nilai 𝑡ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 > 𝑡𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 (8,42 > 2,008). Hasil tersebut membuktikan bahwa
hasil belajar siswa yang diajarkan dengan menggunakan model problem solving
laboratory lebih unggul dari siswa yang diajarkan dengan pembelajaran
konvensional.
B. Saran
Dalam upaya untuk mengembangkan proses pembelajaran selanjutnya,
saran peneliti dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Waktu pembelajaran menggunakan model problem solving laboratory
sebaiknya dirancang agar lebih efisien.
2. Model problem solving laboratory dapat dikembangkan pada materi fisika
lainnya.
3. Penelitian mengenai model pembelajaran problem solving laboratory ini dapat
dikembangkan lebih luas dengan variabel lain untuk diteliti.
4. Instrumen tes yang akan digunakan dalam penelitian disarankan untuk
mengambil soal yang kontekstual.
lxiii
DAFTAR PUSTAKA
Adam. V. M, Robert. H. T, dan Philip. M. S. 2010. The Effect of High School
Physics Laboratories on Performance in Introductory College Physics.,
dalam Journal American Association of Physics Teachers, Vol. 48
Amir, Taufiq. 2015. Inovasi Pendidikan Melalui Problem Based Learning. Jakarta,
Kencana
Anderson, Lorin. W., dan David Krethwol.. 2010. Kerangka Landasan untuk
Pembelajaran, Pengajaran, dan Asesmen: Revisi Taksonomi Pendidikan
Bloom. Yogyakarta: Pustaka Pelajar
Aprilia, Suci., Syuhendri, dan Nely Andriani. 2015. Analisis Pemahaman Konsep
Mahasiswa Program Studi Pendidikan Fisika Pada Pokok Bahasan Gerak
Harmonik Sederhana., dalam Makalah Prosiding Seminar Nasional
Pendidikan
Arikunto, Suharsimi. 2015. Dasar-dasar Evaluasi Pendidikan Edisi Kedua.
Jakarta: Bumi Aksara
Coletta, Vincent P., and Jeffrey A. Phillips. 2005 Interpreting FCI scores:
Normalized gain, preinstruction scores, and scientific reasoning ability.,
dalam American Journal of Physics, Vol. 73, No. 12
Creswell, John W. 2012. Educational Research: Planning, Conducting and
Evaluating Quantitative and Qualitative Research. New York: Pearson
Decaprio, Richard. 2013. Tips Mengelola Laboratorium Sekolah, Yogyakarta:
DIVA Press
Depdiknas. 2003. Kurikulum 2004: Standar Kompetensi, mata pelajaran fisika,
Sekolah menengah atas dan madrasah aliyah. Jakarta: Depdiknas
Dimyati dan Mudjiyono. 1999. Belajar dan Pembelajaran. Jakarta PT Rineka Cipta
lxiv
Ellinawati dan B. Subali. 2010. Penerapan Model Praktikum Problem Solving
Laboratory Sebagai Upaya Untuk Memperbaiki Kualitas Pelaksanaan
Praktikum Fisika Dasar., dalam Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, Vol. 6,
No. 6
Ganijanti. 2002. Mekanika: Seri Fisika Dasar. Jakarta: Salemba Teknika
Giancoli, Douglas C. 2014. Fisika Jilid 1:Edisi Ketujuh. Jakarta: Erlangga
Hake, Richard R. 1998. Interactive-engagement versus traditional methods: A six-
thousand survey of mechanics test data for introductory physics courses.,
dalam American Journal of Physics, Vol. 66, No. 1
Hanafiah. dan Cucu Suhana. 2012. Konsep Strategi Pembelajaran. Bandung, PT
Refika Aditama
Hariani, Fitri., Sudarti, dan Sri Astutik. 2014. Pengaruh Model Problem Solving
Laboratory Terhadap Keterampilan Proses Sains dan Hasil Belajar Fisika
Siswa Kelas XI di SMA Negeri 2 Tanggul., dalam Jurnal Pembelajaran
Fisika, Vol. 3, No. 1
Hasan, Iqbal. 2009. Analisis Data Penelitian dengan Statistik. Jakarta: Bumi
Aksara
Heller. P dan Kenneth. H., 2010. Cooperative Group Problem in Physics,
Minnesota: University of Minnesota
Heller. P, Thomas. F, dan Kenneth. H. 1997. Cooperative Group Problem
Laboratories for Introductory Classes., dalam American Institute of
Physics, Vol 399
Hung, Woei. 2016. All PBL Start Here: The Problem., dalam The Interdisciplinary
Journal of Problem-Based Learning, Vol. 10, No. 2
Jawett, Serway. 2009. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Salemba Teknika
Jonassen, David. 2011. Supporting Problem Solving in PBL., dalam The
Interdisciplinary Journal of Problem-Based Learning, Vol. 5, No. 8
lxv
Keskin, Ayse dan Rasit Zengin. 2015. Science Teachers Attitudes Toward
Laboratory Practises and Problem Encountered., International Journal of
Education and Research, Vol. 3, No. 11
Kertiasa, Nyoman. 2013. Laboratorium Sekolah dan Pengelolaannya. Bandung:
Pudak Scientific
Malik, Adam., Wahyuni Handayani, dan Rany Nuraini. 2015. Model Praktikum
Problem Solving Laboratory untuk Meningkatkan Keterampilan Proses
Sains Mahasiswa., dalam Makalah Prosiding Simposium Nasional Inovasi
dan Pembelajaran Sains
Mustafit, Nurul. 2009. Implementasi Problem Solving Laboratory Sebagai Model
Kegiatan Laboratorium Berbasis Inquiry Untuk Meningkatkan Pemahaman
Konsep Kesetimbangan Benda Pada Mahasiswa Pendidikan Fisika
Semester II Tahun Ajaran 2007/2008. dalam Skripsi Universitas Negeri
Semarang. Tidak dipublikasikan
Nurbaya, Nurjannah, dan I Komang Werdhiana. 2015. Penerapan Model Problem
Solving Laboratory Terhadap Peningkatan Pemahaman Konsep Kalor
pada Siswa Kelas X SMA Negeri 4 Palu., dalam Jurnal Pendidikan Fisika
Tadulako, Vol 3, No. 2, 2015
Nurdianti, Siti., Ea Cahya, Endah Kurnia, dan Chaerul Rochman. 2015.
Implementasi Model Problem Solving Laboratory untuk Meningkatkan
Kemampuan Literasi Sains Mahasiswa pada Mata Kuliah Fisika Dasar II.,
dalam Makalah Prosiding Simposium Nasional Inovasi dan Pembelajaran
Sains
Rusman. 2013. Model-Model Pembelajaran Edisi Kedua. Jakarta, PT Raja
Grafindo Persada
Sanjaya, Wina. 2013. Strategi Pembelajaran Berorientasi Standar Proses
Pendidikan. Jakarta: Kencana Prenadamedia Group
lxvi
Satya, Dwi Palupi., Suharyanto, dan Karyono. 2007. Fisika: untuk SMA dan MA
Kelas XI. Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional
Sudaryono. 2014. Pengantar Evaluasi Pedidikan. Jakarta: Lentera Ilmu Cendikia
Sudjana, Nana. 2009. Penilaian Hasil Proses Belajar Mengajar. Bandung: Remaja
Rosdakarya
Sugiyono. 2016. Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D. Bandung:
Alfabeta
Sujarwata. 2009. Peningkatan Hasil Belajar Elektronika Dasar II Melalui
Penerapan Model Pembelajaran Problem Solving Laboratory., dalam
Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, Vol 5
Supriyanto. 2006.,Fisika: untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Phibeta
Surya, Mohamad. 2015. Strategi Kognitif Dalam Proses Pembelajaran, Bandung:
Alfabeta
Trianto. 2014. Mendesain Model Pembelajaran Inovatif, Progresif, dan
Kontekstual. Jakarta, Prenadamedia Group
Wayan, Sadia. 2014. Model-Model Pembelajaran Sains Konstruktivistik.
Yogyakarta: Graha Ilmu
Widi, Asih Wisudawati dan Eka Sulistyowati. 2014. Metodologi Pembelajaran
IPA. Jakarta: PT Bumi Aksara
Wieman, Carl dan N. G. Holmes. 2015. Measuring the Impact of an Instructional
Laboratory on the Learning of Indtroductory Physics., dalam Journal
American Association of Physics Teachers, Vol. 83, No.11
Wiratna, Sujarweni., dan Poly Endrayanto. 2012. Statistika untuk Penelitian.
Yogyakarta: Graha Ilmu
Yunita. 2013. Panduan Pengelolaan Laboratorium Kimia. Bandung: CV Insan
Mandiri
LAMPIRAN A
INSTRUMEN PENELITIAN
1. Kisi-Kisi Instrumen Tes
2. Instrumen Tes Hasil Belajar
3. Instrumen Tes Valid
4. Uji Validitas, Reliabilitas,Taraf
Kesukaran, dan Daya Pembeda
5. Rekapitulasi Hasil Uji Instrumen
Kisi-Kisi Instrumen Tes Hasil Belajar
Materi Pelajaran : Gerak Harmonis Sederhana
Kompetensi Dasar : 1.4 Menganalisis hubungan antara gaya dan gerak getaran
Kompetensi Dasar Konsep/ Sub
Konsep
Indikator RPP Kemampuan Kognitif
Ʃ C1 C2 C3 C4 C5 C6
Menganalisis hubungan
antara gaya dan gerak
getaran
Gerak Harmonis
Sederhana
Menyebutkan definisi getaran, periode,
frekuensi, amplitudo dan gaya pemulih
pada gerak harmonis sederhana.
1
2
3
4 4
Menjelaskan prosedur percobaan gerak
harmonis pada pegas.
5
1
71
Memahami hubungan antara periode,
frekuensi, dan massa beban paga gerak
harmonis pegas
6
7
2
Menganalisis hubungan periode dan
frekuensi getaran dengan massa beban
pada gerak getaran pegas.
8
9
10
11
12
13
14
7
Menyebutkan pengaruh gerak harmonis
sederhana pada bandul.
15 1
Memahami hubungan periode,
frekuensi, dan panjang tali pada gerak
harmonis sederhana bandul.
16
17
18
3
Menganalisis hubungan periode dan
frekuensi getaran dengan panjang tali
pada gerak getaran bandul.
19
20
21
22
24 6
72
23
Menganalisis persamaan simpangan,
kecepatan, dan percepatan pada gerak
getaran.
25
26
27
28
29
30 6
Jumlah 4 7 7 10 1 1 30
73
Instrumen Soal Tes Hasil Belajar
Materi Pelajaran : Gerak Harmonis Sederhana
Kompetensi Dasar : 1.4 Menganalisis hubungan antara gaya dan gerak getaran
Indikator
RPP
Indikator Soal No Soal Jawaban
Menyebutkan
difinisi
getaran,
periode,
frekuensi, dan
amplitudo
Mengetahui
definisi gerak
harmonis
sederhana
1 Gerak bolak-balik suatu benda secara teratur melalui titik
keseimbangannya adalah . . . .
a. Gerak meligkar
b. Gerak lurus beraturan
c. Gerak harmonis sederhana
d. Gerak parabola
e. Gerak jatuh bebas
C C1
Mengetahui
definisi periode
pada gerak
2 Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu getaran disebut .
. .
a. Periode
b. Periodik
A C1
74
harmonis
sederhana
c. Gerak teratur
d. Getaran
e. Gerak harmonis
Mendefinisikan
frekuensi pada
gerak harmonis
sederhana
3 Berikut ini pernyataan yang tepat dari definisi frekuensi (f)
adalah . . . .
a. Jumlah getaran dalam satu satuan waktu
b. Jumlah getaran dalam waktu tertentu
c. Jumlah gerakan pada gerak harmonis sederhana dalam
waktu satu detik
d. Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu getaran
e. Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan beberapa kali
getaran
C
Jawab:
Berdasarkan persamaan 𝑓 =𝑛
𝑡 ,
maka frekuensi memiliki satuan 1/s
atau s-1.
C1
75
Menyatakan
hubungan antara
periode dengan
frekuensi pada
gerak harmonis
sederhana
4 Pernyataan yang benar mengenai hubungan antara frekuensi dan
periode pada gerak harmonis sederhana adalah . . . .
a. Periode berbanding lurus dengan kuadrat frekuensi
b. Periode berbanding terbalik dengan kuadrat frekuensi
c. Periode selalu memiliki nilai yang sama dengan
frekuensi
d. Periode berbanding lurus dengan frekuensi
e. Periode berbanding terbalik dengan frekuensi
E
Jawab:
Berdasarkan hubungan persamaan
𝑇 =1
𝑓 menunjukkan bahwa periode
berbanding terbalik dengan
frekuensi. Semakin besar nilai
frekuensi, maka periode akan
semakin kecil, sebaliknya.
C2
76
Menjelaskan
karakteristik
gerak
harmonis
sederhana
pada pegas
Menentukan
prosedur
percobaan yang
tepat pada
percobaan pegas
5 Berikut adalah prosedur-prosedur percobaan untuk menentukan
hubungan antara periode dengan massa beban pada sebuah
pegas vertikal.
(1) Gantungkan pegas pada statif
(2) Saat gerakannya stabil catat waktu getarannya
(3) Gantungkan beban di ujung pegas
(4) Tarik beban tersebut dengan jarak tertentu
Urutan prosedur tersebut yang benar adalah . . . . .
a. (3), (4), (2), (1)
b. (2), (1), (4), (3)
c. (1), (3), (4), (2)
d. (1), (2), (4), (3)
e. (3), (1), (2), (4)
C
Jawab:
Prosedur untuk melakukan
percobaan seperti pada pernyataan
yang ada, maka urutan yang benar
adalah:
(1) Gantungkan pegas pada
statif
(3) Gantungkan beban di ujung
pegas
(4) Tarik beban tersebut
dengan jarak tertentu
(2) Saat gerakannya stabil catat
waktu getarannya
C2
Menyatakan
hubungan antara
periode getaran
6 Berikut pernyataan yang benar mengenai pengaruh massa
terhadap periode pegas adalah . . . .
B
Jawab:
C2
77
dan massa beban
pada pegas yang
melakukan gerak
harmonis
sederhana
a. Periode berbanding terbalik dengan akar kuadrat massa
benda
b. Periode berbanding lurus dengan akar kuadrat massa
benda
c. Periode berbanding lurus dengan nilai massa benda.
d. Periode berbanding terbalik dengan nilai massa benda
e. Periode berbanding terbalik dengan kuadrat massa
benda
Berdasarkan persamaan 𝑇 =
2𝜋√𝑚
𝑘 , maka nilai suatu periode
berbanding lurus dengan akar
kuadrat dari massa benda.
Menyatakan
hubungan antara
frekuensi getaran
dan massa beban
pada pegas yang
melakukan gerak
harmonis
sederhana
7 Berikut pernyataan yang benar mengenai pengaruh massa
terhadap frekuensi pegas adalah . . . .
a. Frekuensi berbanding terbalik dengan akar kuadrat
massa benda
b. Frekuensi berbanding lurus dengan akar kuadrat massa
benda
c. Frekuensi berbanding lurus dengan nilai massa benda.
d. Frekuensi berbanding terbalik dengan nilai massa benda
e. Frekuensi berbanding lurus dengan kuadrat massa benda
A
Jawab:
Berdasarkan persamaan 𝑓 =1
2𝜋√
𝑘
𝑚
, maka nilai frekuensi suatu benda
berbanding terbalik dengan akar
kuadrat massa benda.
C2
78
Menganalisis
hubungan
periode dan
frekuensi
getaran
dengan massa
beban pada
gerak
harmonis
sederhana
Menghitung nilai
periode dan
frekuensi dari
sebuah pegas
yang melakukan
gerak harmonis
sederhana
8 Dalam suatu percobaan pegas, sebuah pegas yang memiliki nilai
konstanta pegas 0,9 N/m diberi beban 36 gram. Pegas tersebut
ditarik lalu dilepaskan sehingga melakukan gerak harmonis
sederhana. Jika percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 m/s2,
nilai periode dan frekuensi getaran pegas berturut-turut adalah .
. .
a. 2𝜋
5 s dan
2
5𝜋 Hz
b. 2𝜋
5 s dan
5
2𝜋 Hz
c. 2
5 s dan
5
2 Hz
d. 2
5𝜋 s dan
2𝜋
5 Hz
e. 5
2 s dan
2
5 Hz
B
Diketahui:
k = 0,9 N/m
m = 36 gram = 36 x 10-3 kg
g = 10 m/s2
Ditanya:
a. T = ….?
b. f = ….?
Jawab:
a. 𝑇 = 2𝜋√𝑚
𝑘
= 2𝜋√0,036
0,9
=2𝜋
5
b. 𝑓 =1
𝑇=
5
2𝜋
C3
79
Menentukan nilai
konstanta pegas
dari grafik
percobaan pegas
9 Data hasil percobaan sebuah gerak harmonis sederhana pada
pegas digambarkan oleh grafik kuadrat periode terhadap massa
beban (T2-m) berikut.
T2 (s2)
4
B
Berdasarkan grafik yang disajikan
dapat diketahui beberapa variabel
sebagai berikut.
Diketahui:
𝑻𝟐 = 4 s2
m = 100 gram = 0,1 kg
Ditanya: k = ….?
Jawab:
𝑇 = 2𝜋√𝑚
𝑘
𝑇2 = 4𝜋2 𝑚
𝑘
𝑘 = 4𝜋2 𝑚
𝑇2
𝑘 = 4𝜋2 0,1
4
C3
80
100 m (gram)
Berdasarkan grafik di atas, nilai dari konstanta pegas yang
digunakan adalah . . . .
a. 0,1 π N/m
b. 0,1 π2 N/m
c. 0,2 π2 N/m
d. 0,5 π N/m
e. 0,5 π2 N/m
k = 0,1𝜋2 N/m
Jadi nilai konstanta pegas
berdasarkan grafik yang disajikan
adalah 𝟎, 𝟏𝝅𝟐 N/m.
Menentukan nilai
konstanta pegas
dari sebuah data
percobaan pegas
10 Dalam sebuah percobaan pegas, didapatkan data percobaan
seperti berikut.
No Massa Beban Periode
1 50 gram 10 π sekon
2 100 gram 10 π √2 sekon
3 150 gram 10 π √3 sekon
4 200 gram 20 π sekon
A
Berdasarkan data percobaan, maka
nilai konstanta pegas dapat
ditentukan dengan menggunakan
persamaan berikut.
𝑘 = 4𝜋2 𝑚
𝑇2
1. 𝑘 = 4𝜋2 0,05
(10𝜋)2 = 0,002 N/m
C3
81
Nilai dari konstanta pegas yang digunakan dalam percoban
adalah . . .
a. 0,002 N/m
b. 0,004 N/m
c. 0,01 N/m
d. 0,02 N/m
e. 0,04 N/m
2. 𝑘 = 4𝜋2 0,1
(10𝜋√2)2 = 0,002
N/m
3. 𝑘 = 4𝜋2 0,15
(10𝜋√3)2 = 0,002
N/m
4. 𝑘 = 4𝜋2 0,05
(20𝜋)2 = 0,002 N/m
Jadi konstanta pegas yang didapat
adalah 0,002 N/m
Menganalisis
definisi periode
dan frekuensi
pada sebuah
pegas yang
melakukan gerak
harmonis
sederhana
11 Perhatikan gambar di samping!
Sebuah pegas ditarik dari posisi seimbangnya di
titik B menuju titik A, lalu dilepaskan sehingga
menuju ke titik C dan melakukan gerak harmonis
sederhana.Pernyataan berikut ini yang sesuai dengan gambar di
atas berkenaan dengan definisi periode dan frekuensi pada gerak
harmonis sederhana adalah . .
. .
B
Jawab:
Berdasarkan definisi periode
(waktu yang dubutuhkan benda
untuk melakukan satu getaran) dan
frekuensi (jumlah getaran dalam
waktu satu sekon). Kita bisa
menganalisis jumlah satu getaran
terlebih dahulu. Setelah itu
C4
82
a. Periode adalah waktu yang diperlukan beban untuk
bergerak dari A-B-C dan frekuensi adalah jumlah
getaran atau banyaknya lintasan A-B-C yang ditempuh
beban dalam satu sekon
b. Periode adalah waktu yang diperlukan beban untuk
bergerak dari A-B-C-B-A dan frekuensi adalah jumlah
getaran atau banyaknya lintasan A-B-C-B-A yang
ditempuh beban dalam satu sekon
c. Periode adalah jumlah getaran atau banyaknya lintasan
A-B-C yang ditempuh beban dalam satu sekon dan
frekuensi adalah waktu yang diperlukan beban untuk
bergerak dari A-B-C
d. Periode adalah jumlah getaran atau banyaknya lintasan
A-B-C-B-A yang ditempuh beban dalam satu sekon dan
frekuensi adalah waktu yang diperlukan beban untuk
bergerak dari A-B-C-B-A
e. Tidak ada pernyataan yang benar
dihubungkan dengan definisi
periode dan frekuensi.
83
Menganalisis
nilai amplitudo
dari sebuah
pegas yang
melakukan gerak
harmonis
sederhana
12 Sebuah pegas digantung beban secara vertikal. Pegas tersebut
ditarik sejauh A meter dari titik seimbangnya. Jika pegas
tersebut dilepaskan lalu melakukan gerak harmonis sederhana,
berapakah jarak total yang ditempuh beban dalam satu siklus
penuh?
a. 𝐴
4 meter
b. 𝐴
2 meter
c. A meter
d. 2 A meter
e. 4 A meter
E
Jawab:
Berdasarkan soal no 11, satu siklus
adalah gerakan A-B-C-B-A. Jarak
dari A-B merupakan satu A
(amplitudo). Dalam satu siklus,
benda yang melakukan gerak
harmonis sederhan menempuh
jarak sebesar 4 A (amplitudo)
C4
Menganalisis
nilai periode dan
frekuensi pada
permasalahan
fisika
13 Shock breaker pada motor dipasang untuk meredam kejut atau
getaran yang dihasilkan saat berkendara, khususnya ketika
kondisi jalanan tidak rata. Ketika anda menaiki sepeda motor
shock breaker yang terdapat pada motor anda tertekan. Pada
jalan yang berlubang, motor anda melakukan gerak naik turun.
Sehingga jika diambil data gerakan motornya, maka akan
D
Jawab:
Satu getaran adalah 1 kali turun-
naik.
C4
84
menghasilkan data antara waktu dan banyaknya gerakan naik
turun pada shock breaker tersebut sebagai berikut.
Jalanan
Berlubang
Gerakan Shock
Breaker
Waktu
A turun-naik 3 detik
B turun-naik-turun-naik 6 detik
C turun-naik-turun 4,5 detik
Berdasarkan data yang dihasilkan, berapa nilai dari periode dan
frekuensi pada gerakan shock breaker berturut-turut adalah . . .
. .
a. 6 detik dan 3 Hz
b. 1
3 detik dan 3 Hz
c. 3 detik dan 6 Hz
Gerakan
Shock
Breaker
N Waktu
turun-naik 1 3 detik
turun-
naik-
turun-naik
2 6 detik
turun-
naik-turun
2,5 4,5
detik
Dengan memilih salah satu dari
tabel tersebut dan
menghubungkannya pada
persamaan.
𝑓 =𝑛
𝑡
85
d. 3 detik dan 1
3 Hz
e. 6 detik dan 1
3 Hz
𝑇 =𝑡
𝑛
Jawaban diperoleh periode 3 detik
dan frekuensi 1/3 Hz.
Memecahkan
persoalan gerak
harmonis
sederhana pada
pegas dalam
kehidupan
sehari-hari
14 Andi berangkat menuju sekolah menggunakan sepeda motor
sendirian. Ketika pulang sekolah Andi memboncengi Amir.
Massa badan Andi dan Amir adalah sama, sementara konstanta
pegas total dari shock breaker yang digunakan motor bernilai k.
Jika motor yang dikendarai melewati jalanan yang tidak rata
pada saat berangkat ke sekolah dan pulang ke rumah, pernyataan
di bawah ini yang benar adalah . . . .
a. Periode terbesar terjadi saat konstanta pegas motor yang
digunakan nilainya besar.
b. Periode terbesar terjadi saat frekuensi yang dihasilkan
getaran nilainya besar.
c. Periode terbesar terjadi saat Andi berboncengan dengan
Amir.
C
Jawab:
Berdasarkan persamaan 𝑇 =
2𝜋√𝑚
𝑘 , periode terbesar terjadi
ketika massanya semakin berat.
Pilihan jawaban yang tepat adalah
periode terbesar terjadi saat Andi
berboncengan dengan Amir.
C4
86
d. Periode terbesar terjadi saat Andi mengendarai
motornya sendirian.
e. Periode tidak berubah saat Andi mengendarai sendiri
maupun berdua.
Menjelaskan
karakteristik
gerak
harmonis pada
bandul
Menetukan
penyebab gerak
harmonis
sederhana pada
bandul
15 Sebuah bandul disimpangkan dari titik O ke titik A kemudian
dilepaskan sehingga bandul tersebut bergerak ke arah B dan
kembali ke titik A dan begitu seterusnya hingga berhenti di titik
O. Apakah yang menyebabkan bandul saat bergerak menuju
titik A atau titik B selalu menuju ke titik O?
C
Jawab:
Bandul yang melakukan gerak
harmonis sederhana disebabkan
oleh gaya pemulih yang arahnya
menuju ke pusat seimbangnya.
Titik O merupakan pusat
keseimbangan bandul, sehingga
apabila benda berada di titik A dan
B, gaya pemulihnya akan menuju
ke titik O.
C1
87
a. Gaya gravitasi
b. Massa bandul
c. Gaya pemulih
d. Simpangan tali yang kecil
e. Adanya periode getaran
Mengidentifikasi
pengaruh periode
dan frekuensi
dari bandul yang
melakukan gerak
harmonis
sederhana
16 Sebuah bandul sederhana yang tergantung secara vertikal
melakukan gerak harmonis sederhana. Berikut pernyataan yang
mempengaruhi nilai periode pada bandul
(1) Panjang tali
(2) Massa beban
(3) Percepatan gravitasi
(4) Amplitudo
Dari pernyataan berikut, manakah yang jawabannya benar
a. 1,2,3, dan 4
b. 1,2, dan 3
c. 2 dan 3
d. 1 dan 3
e. 1 dan 4
D
Jawab:
Berdasarkan persamaan periode
𝑇 = 2𝜋√𝑙
𝑔 , sehingga pernyataan
yang benar tentang pengaruh gerak
harmonis pada periode bandul
adalah panjang tali dan percepatan
gravitasi.
C2
88
Menyatakan
hubungan antara
periode getaran
dan panjang tali
pada bandul yang
melakukan gerak
harmonis
sederhana
17 Berikut pernyataan yang benar mengenai hubungan panjang tali
dengan periode ayunan bandul adalah . . . .
a. Periode berbanding terbalik dengan akar kuadrat
panjang tali.
b. Periode berbanding lurus dengan akar kuadrat panjang
tali
c. Periode berbanding lurus dengan nilai panjang tali.
d. Periode berbanding terbalik dengan nilai panjang tali
e. Periode berbanding terbalik dengan kuadrat panjang tali
B
Jawab:
Berdasarkan persamaan periode
pada bandul 𝑇 = 2𝜋√𝑙
𝑔 , maka dari
persamaan tersebut nilai periode
berbanding lurus dengan akar
kuadrat panjang tali.
C2
89
Menyatakan
hubungan antara
frekuensi getaran
dan panjang tali
pada bandul yang
melakukan gerak
harmonis
sederhana
18 Berikut pernyataan yang benar mengenai hubungan panjang tali
dengan frekuensi ayunan bandul adalah . . . .
a. Frekuensi berbanding terbalik dengan akar kuadrat
panjang tali
b. Frekuensi berbanding lurus dengan akar kuadrat panjang
tali
c. Frekuensi berbanding lurus dengan nilai panjang tali
d. Frekuensi berbanding terbalik dengan nilai panjang tali
e. Frekuensi berbanding lurus dengan kuadrat panjang tali
A
Jawab:
Berdasarkan persamaan frekuensi
pada bandul 𝑓 =1
2𝜋√
𝑔
𝑙 , maka dari
persamaan tersebut nilai frekuensi
berbanding terbalik dengan akar
kuadrat panjang tali.
C2
Menganalisis
hubungan
periode dan
frekuensi
getaran
dengan
panjang tali
Menentukan nilai
periode pada
sebuah bandul
dengan
menggunakan
massa yang
berbeda
19 Sebuah bandul matematis dengan beban 1 kg dan frekuensinya
1 Hz. Jika beban diganti menjadi 2 kg, periodenya menjadi . . .
.
a. 4 sekon
b. 2 sekon
c. 1 sekon
d. 1
2 sekon
C
Jawab:
Berdasarkan persamaan periode
pada bandul 𝑇 = 2𝜋√𝑙
𝑔 , maka
tidak ada pengaruh massa terhadap
nilai periode. Jadi nilai periode
C3
90
pada gerak
getaran bandul
e. 1
4 sekon dadapatkan dengan menggunakan
persamaan 𝑇 =1
𝑓 .
Menentukan nilai
periode pada
sebuah bandul
yang melakukan
gerak harmonis
sederhana
20 Sebuah bandul digantungkan secara vertikal pada seutas tali.
Jika panjang sebuah tali pada bandul tersebut adalah 10 cm dan
percepatan gravitasi 10 ms-2, nilai periode bandul tersebut saat
bandul melakukan gerak harmonis adalah . . . .
a. 0,1 π sekon
b. 0,2 π sekon
c. 0,3 π sekon
d. 0,4 π sekon
e. 0,5 π sekon
B
Diketahui:
l = 10 cm = 0,1 m
g = 10 ms-2,
Ditanya: T = . . . .?
Jawab:
𝑇 = 2𝜋√𝑙
𝑔
𝑇 = 2𝜋√0,1
10
𝑻 = 𝟎, 𝟐 𝝅 sekon
C3
91
Membedakan
nilai periode dari
panjang tali dan
massa yang
berbeda pada
bandul yang
melakukan gerak
harmonis
sederhana
21 Sebuah getaran harmonis tersusun atas seutas tali yang
panjangnya l dan sebuah beban bermassa m. Menghasilkan nilai
periode sebesar T. Apabila tali tersebut diganti dengan tali lain
yang panjangnya 4l dan massanya 2m. Berapakah periodenya
dari semula?
a. 2 T
b. 1
2 T
c. 4 T
d. 1
4 T
e. 8 T
A
Jawab:
𝑇2
𝑇1=
2𝜋√𝑙2𝑔
2𝜋√𝑙1𝑔
𝑇2
𝑇1=
2𝜋√2𝑙1
𝑔
2𝜋√𝑙1𝑔
𝑇2 = 2𝑇1
C4
92
Membedakan
nilai frekuensi
dari panjang tali
dan massa yang
berbeda pada
bandul yang
melakukan gerak
harmonis
sederhana
22 Sebuah getaran harmonis tersusun atas seutas tali yang
panjangnya l dan sebuah beban bermassa m. Menghasilkan nilai
frekuensi sebesar f. Apabila tali tersebut diganti dengan tali lain
yang panjangnya 16l dan massanya 2m. Berapakah frekuensinya
dari semula?
a. 2 f
b. 1
2 f
c. 4 f
d. 1
4 f
e. 8 f
D
Jawab:
𝑓2
𝑓1=
1
2𝜋√
𝑔
𝑙2
1
2𝜋√
𝑔
𝑙1
𝑓2
𝑓1=
1
2𝜋√𝑔
16𝑙1
1
2𝜋√𝑔
𝑙1
𝑓2 =1
4𝑓1
C4
Memecahkan
permasalahan
fisika dalam
kehidupan
sehari-hari pada
gerak ayunan
sederhana
23 Di dekat rumah anda terdapat pohon yang tinggi. Pada dahan
pohon tersebut tergantung sebuah ayunan yang terbuat dari ban
bekas yang jaraknya tidak jauh dari tanah. Anda diminta untuk
mengukur panjang tali pada ayunan tersebut. Jika anda
mengayunkan ban tersebut lalu menghitungnya dengan
stopwatch sehingga ban bergerak dari titik A-O-B dalam waktu
2 detik, sementara percepatan gravitasi di tempat tersebut adalah
C
Diketahui:
g = 10 ms-2,
𝑡𝐴𝑂𝐵 = 2 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
T = 4 detik
C4
93
10 ms-2, berapakah panjang tali yang didapat dari pengukuran
tersebut?
a. 10
𝜋2 m d.
50
𝜋2 m
b. 20
𝜋2 m e. 70
𝜋2 m
c. 40
𝜋2 m
Ditanya: l= . . . .?
Jawab:
𝑇 = 2𝜋√𝑙
𝑔
4 = 2𝜋√𝑙
10
l = 40
𝜋2 m
94
Mengevaluasi
data percobaan
bandul
sederhana.
24 Dalam sebuah percobaan pada bandul sederhana, Amir dan
kelompoknya mendapatkan data percobaan sebagai berikut.
No Panjang Tali Periode
1 10 cm 3,0 detik
2 15 cm 2,5 detik
3 20 cm 2,0 detik
4 25 cm 1,5 detik
Berdasarkan percobaan yang dilakukan oleh amir dan
kelompoknya, manakah pernyataan berikut ini yang benar?
a. Data yang diberikan sesuai karena periode berbanding
lurus dengan panjang tali.
b. Data yang diberikan sesuai karena periode berbanding
terbalik dengan akar kuadrat panjang tali.
D
Jawab:
Berdasarkan data percobaan yang
disajikan, maka kesimpulan dari
data percobaan adalah salah.
Karena data percobaan
menggambarkan semakin panjang
tali, maka pariodenya akan semakin
kecil. Seharusnya periode akan
semakin besar ketika tali semakin
panjang.
Selain itu persamaan 𝑇 = 2𝜋√𝑙
𝑔 ,
menjelaskan bahwa periode
berbanding lurus dengan akar
kuadrat dari panjang tali.
C5
95
c. Data yang diberikan sesuai karena periode berbanding
lurus dengan akar kuadrat panjang tali
d. Data yang diberikan tidak sesuai karena periode
berbanding lurus dengan akar kuadrat panjang tali
e. Data yang diberikan tidak sesuai karena periode
berbanding terbalik dengan akar kuadrat panjang tali
Menganalisis
gaya,
simpangan,
kecepatan, dan
percepatan
pada gerak
getaran
Menentukan nilai
periode dari
persamaan
simpangan gerak
harmonis
sederhana
25 Sebuah partikel melakukan gerak harmonis sederhana dengan
persamaan 𝑦 = 10 sin 0,5𝜋𝑡, dengan y dalam cm dan t dalam
sekon. Berapakah periode gerakan partikel tersebut?
a. 1
4 sekon
b. 4 sekon
c. 2 sekon
d. 1
2 sekon
e. 1 sekon
B
Berdasarkan persamaan simpangan
𝑦 = 10 sin 0,5𝜋𝑡, maka dapat
diketahui besaran berikut.
A = 10 cm
𝜔 = 0,5𝜋 rad/s
t = 1/3 sekon
Ditanya: T = ….?
C3
96
Jawab:
𝜔 =2𝜋
𝑇
𝑇 =2𝜋
𝜔
𝑇 =2𝜋
0,5 𝜋
T = 4 sekon
Jadi nilai periode berdasarkan
persamaan simpangan adalah 4
sekon.
Menentukan nilai
simpangan dari
persamaan gerak
harmonis
sederhana pada
waktu tertentu
26 Sebuah partikel melakukan gerak harmonis sederhana dengan
persamaan 𝑦 = 10 sin 0,5𝜋𝑡, dengan y dalam cm dan t dalam
sekon. Berapakah nilai simpangan partikel tersebut saat waktu
gerakannya sudah mencapai 1/3 detik?
a. 2 cm
b. 5 cm
c. 5 √3 cm
B
Berdasarkan persamaan simpangan
𝑦 = 10 sin 0,5𝜋𝑡, maka dapat
diketahui besaran berikut.
A = 10 cm
𝜔 = 0,5𝜋 rad/s
C3
97
d. – 5 cm
e. - 5 √3 cm
t = 1/3 sekon
Ditanya: y = ….?
Jawab:
𝑦 = 10 sin 0,5𝜋𝑡
𝑦 = 10 sin 0,5𝜋1
3
𝑦 = 5 cm
Jadi persamaan gerak harmonis
sederhana pada grafik adalah 5 cm.
98
Menentukan
grafik kecepatan
dari grafik
simpangan pada
gerak harmonis
sederhana
27 Suatu partikel melakukan gerak harmonis sederhana
digambarkan dengan grafik simpangan terhadap waktu (x-t)
seperti gambar berikut.
Pilihlah satu diantara grafik berikut yang menggambarkan
grafik kecepatan terhadap waktu (v-t) berdasarkan grafik di
atas?
a
B
Jawab:
Berdasarkan grafik simpangan
terhadap waktu yang disajikan,
maka kita dapat menentukan
pilihan yang tepat pada grafik
kecepatan terhadap waktu.
Pada keadaan awal simpangan
menunjukan nilai minimum, maka
kecepatan menunjukkan nilai
maksimum.
Sementara itu jawaban yang
kemungkinan benar adalah B dan
C. Namun pada grafik simpangan
terhadap waktu, amplitude
menunjukkan nilai positif dari
keadaan awal. Sehingga jawaban
C4
101
Menganalisis
nilai simpangan
pada waktu
tertentu dalam
sebuah grafik
gerak harmonis
sederhana
28 Sebuah pegas melakukan gerak harmonis sederhana
digambarkan dengan grafik simpangan terhadap waktu seperti
di bawah ini.
Berdasarkan grafik tersebut, berapakah nilai simpangan yang
dihasilkan ketika benda bergerak 1/15 detik?
a 5
2 cm
B
Berdasarkan grafik simpangan
terhadap waktu pada gambar, maka
dapat diketahui besaran berikut.
A = 5 cm
T = 0,4 s
t = 1/15 sekon
Ditanya: y = ….?
Jawab:
𝑦 = 𝐴 sin 𝜔𝑡
𝑦 = 𝐴 sin2𝜋
𝑇𝑡
𝑦 = 5 sin2𝜋
0,4
1
15
𝑦 = 5√3 cm
C4
102
b 5
2√3 cm
c 2
5√3 cm
d 2
5 cm
e 5√3 cm
Jadi persamaan gerak harmonis
sederhana pada grafik adalah 5√3
cm.
Menganalisis
nilai kecepatan
pada waktu
tertentu dalam
sebuah grafik
gerak harmonis
sederhana
29 Sebuah ayunan melakukan gerak harmonis sederhana
digambarkan oleh grafik simpangan terhadap waktu (y-t)
berikut.
B
Berdasarkan grafik simpangan
terhadap waktu pada gambar, maka
dapat diketahui besaran berikut.
A = 50 cm
T = 4 s
t = 0,5 s
Ditanya: v = ….?
Jawab:
C4
103
Berdasarkan grafik tersebut, berapakah nilai kecepatan yang
dihasilkan ketika ayunan bergerak 0,5 detik?
a. 12,5π cm/s
b. 12,5𝜋 √2 cm/s
c. 50 cm/s
d. 50π cm/s
e. 50𝜋 √2 cm/s
𝑣 = 𝜔𝐴 cos 𝜔𝑡
𝑣 =2𝜋
𝑇𝐴 cos
2𝜋
𝑇𝑡
𝑣 =2𝜋
4𝐴 cos
2𝜋
40,5
v = 12,5𝜋 √2 cm/s
Jadi nilai kecepatan berdasarkan
grafik pada saat t 0,5 detik adalah
𝟏𝟐, 𝟓𝝅 √𝟐 cm/s.
104
Merumuskan
persamaan
simpangan gerak
harmonis
sederhana dari
sebuah grafik
gerak harmonis
sederhana
30 Sebuah ayunan melakukan gerak harmonis sederhana
digambarkan oleh grafik simpangan terhadap waktu (y-t)
berikut.
Berdasarkan grafik di atas, persamaan simpangan yang benar
adalah . . . .
a. 𝑦 = 50 sin𝜋
2𝑡
b. 𝑦 = 50 sin𝜋
4𝑡
c. 𝑦 = 100 sin𝜋
2𝑡
d. 𝑦 = 100 sin𝜋
4𝑡
A
Berdasarkan grafik simpangan
terhadap waktu pada gambar, maka
dapat diketahui besaran berikut.
A = 50 cm
T = 4 s
Ditanya: y = ….?
Jawab:
𝑦 = 𝐴 sin 𝜔𝑡
𝑦 = 𝐴 sin2𝜋
𝑇𝑡
𝑦 = 50 sin2𝜋
4𝑡
𝑦 = 50 sin𝜋
2𝑡
C6
101
Nama : ……………………………… Kelas : ……………………………….
Pilihlah jawaban di bawah ini dengan baik dan benar!
1. Gerak bolak-balik suatu benda secara teratur melalui titik keseimbangannya adalah . . . .
a. Gerak meligkar d. Gerak parabola
b. Gerak lurus beraturan e. Gerak jatuh bebas
c. Gerak harmonis sederhana
2. Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu getaran disebut . . .
a. Periode d. Getaran
b. Periodik e. Gerak harmonis
c. Gerak teratur
3. Berikut ini pernyataan yang tepat dari definisi frekuensi (f) adalah . . . .
a. Jumlah getaran dalam satu satuan waktu
b. Jumlah getaran dalam waktu tertentu
c. Jumlah gerakan pada gerak harmonis sederhana dalam waktu satu detik
d. Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu getaran
e. Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan beberapa kali getaran
4. Pernyataan yang benar mengenai hubungan antara frekuensi dan periode pada gerak
harmonis sederhana adalah . . . .
a. Periode berbanding lurus dengan kuadrat frekuensi
b. Periode berbanding terbalik dengan kuadrat frekuensi
c. Periode selalu memiliki nilai yang sama dengan frekuensi
d. Periode berbanding lurus dengan frekuensi
e. Periode berbanding terbalik dengan frekuensi
5. Berikut adalah prosedur-prosedur percobaan untuk menentukan hubungan antara periode
dengan massa beban pada sebuah pegas vertikal.
(1) Gantungkan pegas pada statif
(2) Saat gerakannya stabil catat waktu getarannya
(3) Gantungkan beban di ujung pegas
(4) Tarik beban tersebut dengan jarak tertentu
Urutan prosedur tersebut yang benar adalah . . . . .
a. (3), (4), (2), (1)
102
b. (2), (1), (4), (3)
c. (1), (3), (4), (2)
d. (1), (2), (4), (3)
e. (3), (1), (2), (4)
6. Perhatikan gambar di samping!
Dalam suatu percobaan pegas, sebuah pegas yang memiliki nilai
konstanta pegas 0,9 N/m diberi beban 36 gram. Pegas tersebut ditarik
lalu dilepaskan sehingga melakukan gerak harmonis sederhana. Jika
percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 m/s2, nilai periode dan
frekuensi getaran pegas berturut-turut adalah . . .
a. 2𝜋
5 s dan
2
5𝜋 Hz
b. 2𝜋
5 s dan
5
2𝜋 Hz
c. 2
5 s dan
5
2 Hz
d. 2
5𝜋 s dan
2𝜋
5 Hz
5
2 s dan
2
5 Hz
7. Data hasil percobaan sebuah gerak harmonis sederhana pada pegas digambarkan oleh grafik
kuadrat periode terhadap massa beban (T2-m) berikut.
T2 (s2)
4
100 m (gram)
Berdasarkan grafik di atas, nilai dari konstanta pegas yang digunakan adalah . . . .
a. 0,1 π N/m
b. 0,1 π2 N/m
c. 0,2 π2 N/m
d. 0,5 π N/m
e. 0,5 π2 N/m
8. Dalam sebuah percobaan pegas, didapatkan data percobaan seperti berikut.
103
No Massa Beban Periode
1 50 gram 10 π sekon
2 100 gram 10 π √2 sekon
3 150 gram 10 π √3 sekon
4 200 gram 20 π sekon
Nilai dari konstanta pegas yang digunakan dalam percoban adalah . . . .
a. 0,002 N/m
b. 0,004 N/m
c. 0,01 N/m
d. 0,02 N/m
e. 0,04 N/m
9. Perhatikan gambar di samping!
Sebuah pegas ditarik dari posisi seimbangnya di titik B menuju titik
A, lalu dilepaskan sehingga menuju ke titik C dan melakukan gerak
harmonis sederhana.Pernyataan berikut ini yang sesuai dengan
gambar di atas berkenaan dengan definisi periode adalah . . . .
a. Periode adalah waktu yang diperlukan beban untuk bergerak dari
A-B-C.
b. Periode adalah waktu yang diperlukan beban untuk bergerak dari
A-B-C-B-A.
c. Periode adalah jumlah getaran atau banyaknya lintasan A-B-C
yang ditempuh beban dalam satu sekon.
d. Periode adalah jumlah getaran atau banyaknya lintasan A-B-C-B-
A yang ditempuh beban dalam satu sekon.
e. Periode adalah jumlah getaran atau banyaknya lintasan A-B-C-B-
A-B yang ditempuh beban dalam satu sekon.
10. Sebuah pegas digantung beban secara vertikal. Pegas tersebut ditarik sejauh A meter dari titik
seimbangnya. Jika pegas tersebut dilepaskan lalu melakukan gerak harmonis sederhana,
berapakah jarak total yang ditempuh beban dalam satu siklus penuh?
a. 𝐴
4 meter d. 2 A meter
b. 𝐴
2 meter e. 4 A meter
c. A meter
11. Shock breaker pada motor dipasang untuk meredam kejut atau getaran yang dihasilkan saat
berkendara, khususnya ketika kondisi jalanan tidak rata. Ketika anda menaiki sepeda motor
shock breaker yang terdapat pada motor anda tertekan. Pada jalan yang berlubang, motor
anda melakukan gerak naik turun. Sehingga jika diambil data gerakan motornya, maka akan
menghasilkan data antara waktu dan banyaknya gerakan naik turun pada shock breaker
tersebut sebagai berikut.
104
Jalanan
Berlubang
Gerakan Shock Breaker Waktu
A turun-naik 3 detik
B turun-naik-turun-naik 6 detik
C turun-naik-turun 4,5 detik
Berdasarkan data yang dihasilkan, nilai dari periode dan frekuensi pada gerakan shock
breaker berturut-turut . . . . .
a. 6 detik dan 3 Hz d. 3 detik dan 1
3 Hz
b. 1
3 detik dan 3 Hz e. 6 detik dan
1
3 Hz
c. 3 detik dan 6 Hz
12. Andi berangkat menuju sekolah menggunakan sepeda motor sendirian. Ketika pulang
sekolah Andi memboncengi Amir. Massa badan Andi dan Amir adalah sama, sementara
konstanta pegas total dari shock breaker yang digunakan motor bernilai k. Jika motor yang
dikendarai melewati jalanan yang tidak rata pada saat berangkat ke sekolah dan pulang ke
rumah, pernyataan di bawah ini yang benar adalah . . .
a. Periode terbesar terjadi saat konstanta pegas motor yang digunakan nilainya besar.
b. Periode terbesar terjadi saat frekuensi yang dihasilkan getaran nilainya besar.
c. Periode terbesar terjadi saat Andi berboncengan dengan Amir.
d. Periode terbesar terjadi saat Andi mengendarai motornya sendirian.
e. Periode tidak berubah saat Andi mengendarai sendiri maupun berdua.
13. Sebuah bandul melakukan gerak harmonis dari titik A-O-
B-O-A dan seterusnya hingga bandul berhenti di titik O.
Apakah yang menyebabkan bandul berhenti di titik O?
a. Gaya gravitasi
b. Massa bandul
c. Gaya pemulih
d. Simpangan tali yang kecil
e. Adanya periode getaran
14. Berikut beberapa besaran yang terdapat pada gerak
harmonis sederhana
(1) Panjang tali
(2) Massa beban
105
(3) Percepatan gravitasi
(4) Amplitudo
Berdasarkan besaran di atas, manakah yang mempengaruhi nilai periode dari bandul
sederhana . . . . .
a. 1,2,3, dan 4
b. 1,2, dan 3
c. 2 dan 3
d. 1 dan 3
e. 1 dan 4
15. Berikut pernyataan yang benar mengenai hubungan panjang tali dengan periode ayunan
bandul adalah . . . .
a. Periode berbanding terbalik dengan akar kuadrat panjang tali.
b. Periode berbanding lurus dengan akar kuadrat panjang tali
c. Periode berbanding lurus dengan nilai panjang tali.
d. Periode berbanding terbalik dengan nilai panjang tali
e. Periode berbanding terbalik dengan kuadrat panjang tali
16. Berikut pernyataan yang benar mengenai hubungan panjang tali dengan frekuensi ayunan
bandul adalah . . . .
a. Frekuensi berbanding terbalik dengan akar kuadrat panjang tali
b. Frekuensi berbanding lurus dengan akar kuadrat panjang tali
c. Frekuensi berbanding lurus dengan nilai panjang tali
d. Frekuensi berbanding terbalik dengan nilai panjang tali
e. Frekuensi berbanding lurus dengan kuadrat panjang tali
17. Sebuah bandul matematis dengan beban 1 kg melakukan gerak harmonis sederhana dengan
frekuensi 1 Hz. Jika beban diganti menjadi 2 kg, nilai periode bandul tersebut adalah . . . .
a. 4 sekon d. 1
2 sekon
b. 2 sekon e. 1
4 sekon
c. 1 sekon
18. Sebuah getaran harmonis tersusun atas seutas tali yang panjangnya l dan sebuah beban
bermassa m. Menghasilkan nilai frekuensi sebesar f. Apabila tali tersebut diganti dengan tali
lain yang panjangnya 16l dan massanya 2m. Berapakah frekuensinya dari semula?
a. 2 f d. 1
4f
b. 1
2f e. 8 f
c. 4 f
106
19. Di dekat rumah anda terdapat pohon yang tinggi. Pada dahan pohon tersebut tergantung
sebuah ayunan yang terbuat dari ban bekas yang jaraknya tidak jauh dari tanah. Anda diminta
untuk mengukur panjang tali pada ayunan tersebut. Jika anda mengayunkan ban tersebut lalu
menghitungnya dengan stopwatch sehingga ban bergerak dari titik A-O-B dalam waktu 2
detik, sementara percepatan gravitasi di tempat tersebut adalah 10 ms-2, berapakah panjang
tali yang didapat dari pengukuran tersebut?
a. 10
𝜋2 m d. 50
𝜋2 m
b. 20
𝜋2 m e. 70
𝜋2 m
c. 40
𝜋2 m
20. Dalam sebuah percobaan pada bandul sederhana, Amir dan kelompoknya mendapatkan data
percobaan sebagai berikut.
No Panjang Tali Periode
1 10 cm 3,0 detik
2 15 cm 2,5 detik
3 20 cm 2,0 detik
4 25 cm 1,5 detik
Berdasarkan percobaan yang dilakukan oleh amir dan kelompoknya, manakah pernyataan
berikut ini yang benar?
a. Data yang diberikan sesuai karena periode berbanding lurus dengan panjang tali.
b. Data yang diberikan sesuai karena periode berbanding terbalik dengan akar kuadrat
panjang tali.
c. Data yang diberikan sesuai karena periode berbanding lurus dengan akar kuadrat panjang
tali
107
d. Data yang diberikan tidak sesuai karena periode berbanding lurus dengan akar kuadrat
panjang tali
e. Data yang diberikan tidak sesuai karena periode berbanding terbalik dengan akar kuadrat
panjang tali
21. Sebuah partikel melakukan gerak harmonis sederhana dengan persamaan 𝑦 = 10 sin 0,5𝜋𝑡,
dengan y dalam cm dan t dalam sekon, nilai periode gerakan partikel tersebut adalah . . . .
a. 1
4 sekon d. 2 sekon
b. 1
2 sekon e. 4 sekon
c. 1 sekon
22. Sebuah partikel melakukan gerak harmonis sederhana dengan persamaan 𝑦 = 10 sin 0,5𝜋𝑡,
dengan y dalam cm dan t dalam sekon. Nilai simpangan partikel tersebut saat waktu
gerakannya sudah mencapai 0,5 detik adalah . . . .
a. 2 cm d. – 5 cm
b. 5 cm e. - 5 √3 cm
c. 5 √2 cm
23. Suatu partikel melakukan gerak harmonis sederhana digambarkan dengan grafik simpangan
terhadap waktu (x-t) seperti gambar berikut.
Pilihlah satu diantara grafik berikut yang menggambarkan grafik kecepatan terhadap waktu
(v-t) berdasarkan grafik di atas?
108
24. Sebuah pegas melakukan gerak harmonis sederhana digambarkan dengan grafik simpangan
terhadap waktu seperti di bawah ini.
a
d
b
e
c
109
Berdasarkan grafik tersebut, nilai simpangan yang dihasilkan ketika benda bergerak 1
15 detik
adalah . . . .
a 5
2 cm
b 5
2√3 cm
c 2
5√3 cm
d 2
5 cm
e 5√3 cm
25. Sebuah ayunan melakukan gerak harmonis sederhana digambarkan oleh grafik simpangan
terhadap waktu (y-t) berikut.
Berdasarkan grafik tersebut, nilai kecepatan yang dihasilkan ketika ayunan bergerak 0,5 detik
adalah . . . .
a. 12,5π cm/s
b. 12,5𝜋 √2 cm/s
c. 50 cm/s
d. 50π cm/s
e. 50𝜋 √2 cm/s
110
VALIDITAS INSTRUMEN
Jumlah Subyek= 26
Butir Soal= 30
Nama berkas: D:\SKRIPSI PSL DERY\SKRIPSI DERY\VALIDASI TES GHS.ANA
No Butir Korelasi Signifikansi
1 0.439 Signifikan 2 0.529 Sangat Signifikan 3 0.165 - 4 0.412 Signifikan 5 0.459 Sangat Signifikan 6 0.154 - 7 0.154 - 8 0.112 - 9 0.401 Signifikan 10 0.639 Sangat Signifikan 11 0.068 - 12 0.366 Signifikan 13 0.476 Sangat Signifikan 14 0.420 Signifikan 15 0.134 - 16 0.250 - 17 0.371 Signifikan 18 0.489 Sangat Signifikan 19 0.071 - 20 0.223 - 21 0.313 - 22 0.352 Signifikan 23 0.438 Signifikan 24 0.359 Signifikan 25 0.290 - 26 0.267 - 27 0.613 Sangat Signifikan 28 0.403 Signifikan 29 0.536 Sangat Signifikan 30 0.474 Sangat Signifikan
Catatan: Batas signifikansi koefisien korelasi sebagaai berikut:
df (N-2) P=0,05 P=0,01 df (N- 2) P=0,05 P=0,01 10 0,576 0,708 60 0,250 0,325 15 0,482 0,606 70 0,233 0,302 20 0,423 0,549 80 0,217 0,283 25 0,381 0,496 90 0,205 0,267 30 0,349 0,449 100 0,195 0,254
110
40 0,304 0,393 125 0,174 0,228 50 0,273 0,354 >150 0,159 0,208
Bila koefisien = 0,000 berarti tidak dapat dihitung.
111
RELIABILITAS
SKOR DATA DIBOBOT
=================
Jumlah Subyek = 26 Jumlah butir = 30 Bobot jwb benar = 1 Bobot jwb salah = 0 Nama berkas: D:\SKRIPSI PSL DERY\SKRIPSI DERY\VALIDASI TES GHS.ANA
No Kode/Nama Benar Salah Kosong Skr Asli Skr Bobot 1 A 12 18 0 12 12 2 B 12 18 0 12 12 3 C 12 18 0 12 12 4 D 16 14 0 16 16 5 E 12 18 0 12 12 6 F 10 20 0 10 10 7 G 14 16 0 14 14 8 H 17 13 0 17 17 9 I 13 17 0 13 13 10 J 8 22 0 8 8 11 K 8 22 0 8 8 12 L 19 11 0 19 19 13 M 5 25 0 5 5 14 N 17 13 0 17 17 15 O 23 7 0 23 23 16 P 5 25 0 5 5 17 Q 21 9 0 21 21 18 R 21 9 0 21 21 19 S 17 13 0 17 17 20 T 12 18 0 12 12 21 U 10 20 0 10 10 22 V 11 19 0 11 11 23 W 15 15 0 15 15 24 X 15 15 0 15 15 25 Y 15 15 0 15 15 26 Z 14 16 0 14 14
RELIABILITAS TES
================
Rata2= 13.62
114
Simpang Baku= 4.61
KorelasiXY= 0.67
Reliabilitas Tes= 0.80
Nama berkas: D:\SKRIPSI PSL DERY\SKRIPSI DERY\VALIDASI TES GHS.A
113
TARAF KESUKARAN
TINGKAT KESUKARAN
=================
Jumlah Subyek= 26
Butir Soal= 30
Nama berkas: D:\SKRIPSI PSL DERY\SKRIPSI DERY\VALIDASI TES GHS.ANA
No Butir Jml Betul Tkt. Kesukaran(%) Tafsiran
1 20 76.92 Mudah
2 23 88.46 Sangat Mudah
3 18 69.23 Sedang
4 22 84.62 Mudah
5 22 84.62 Mudah
6 4 15.38 Sukar
7 4 15.38 Sukar
8 8 30.77 Sangat Mudah
9 11 42.31 Sedang
10 14 53.85 Sedang
11 13 50.00 Sedang
12 11 42.31 Sedang
13 23 88.46 Sangat Mudah
14 9 34.62 Sedang
15 15 57.69 Sedang
16 12 46.15 Sedang
17 8 30.77 Sangat Mudah
18 12 46.15 Sedang
19 7 26.92 Sukar
20 9 34.62 Sedang
21 9 34.62 Sedang
22 8 30.77 Sangat Mudah
23 4 15.38 Sukar
24 7 26.92 Sukar
25 13 50.00 Sedang
26 12 46.15 Sedang
27 13 50.00 Sedang
28 12 46.15 Sedang
29 2 7.69 Sangat Sukar
30 9 34.62 Sedang
114
DAYA PEMBEDA
DAYA PEMBEDA
============
Jumlah Subyek= 26
Klp atas/bawah(n)= 7
Butir Soal= 30
Nama berkas: D:\SKRIPSI PSL DERY\SKRIPSI DERY\VALIDASI TES GHS.ANA
No Butir Kel. Atas Kel. Bawah Beda Indeks DP (%)
1 6 3 3 42.86
2 7 4 3 42.86
3 5 4 1 14.29
4 7 3 4 57.14
5 7 4 3 42.86
6 2 1 1 14.29
7 2 1 1 14.29
8 3 3 0 0.00
9 6 2 4 57.14
10 6 0 6 85.71
11 3 3 0 0.00
12 5 2 3 42.86
13 7 5 2 28.57
14 4 0 4 57.14
15 5 4 1 14.29
16 5 2 3 42.86
17 4 1 3 42.86
18 5 1 4 57.14
19 3 1 2 28.57
20 3 2 1 14.29
21 3 0 3 42.86
22 5 2 3 42.86
23 3 0 3 42.86
24 4 1 3 42.86
25 4 1 3 42.86
26 4 3 1 14.29
27 6 1 5 71.43
28 5 2 3 42.86
Rekapitulasi Hasil Uji Coba Instrumen Tes
Reliabilitas Tes : 0,80 (Tinggi)
No
Soal
Tingkat Kesukaran Daya Beda Validitas Keterangan
Indeks Kategori Indeks Kategori Indeks Kategori
1 0.76 Mudah 42.86 Baik 0.439 Signifikan Digunakan
2 0.88 Sangat
Mudah 42.86
Baik
0.529
Sangat
Signifikan
Digunakan
3 0.69 Sedang 14.29 Buruk 0.165 - Digunakan*
4 0.84 Mudah 57.14 Baik 0.412 Signifikan Digunakan
5 0.84 Mudah 42.86
Baik
0.459
Sangat
Signifikan
Digunakan
6 0.15 Sukar 14.29
Buruk
0.154
- Tidak
digunakan
7 0.15 Sukar 14.29
Buruk
0.154
- Tidak
digunakan
8 0.30 Sedang 0.00 Buruk 0.112 - Digunakan*
9 0.42 Sedang 57.14 Baik 0.401 Signifikan Digunakan
10 0.53 Sedang 85.71
Sangat
Baik 0.639
Sangat
Signifikan
Digunakan
11 0.50 Sedang 0.00 Buruk 0.068 - Digunakan*
12 0.42 Sedang 42.86 Baik 0.366 Signifikan Digunakan
13 0.88 Sangat
Mudah 28.57
Sedang
0.476
Sangat
Signifikan
Digunakan
117
14 0.34 Sedang 57.14 Baik 0.420 Signifikan Digunakan
15 0.57 Sedang 14.29 Buruk 0.134 - Digunakan*
16 0.46 Sedang 42.86 Baik 0.250 - Digunakan*
17 0.30 Sedang 42.86 Baik 0.371 Signifikan Digunakan
18 0.46 Sedang 57.14
Baik
0.489
Sangat
Signifikan
Digunakan
19 0.26 Sukar 28.57 Sedang 0.071 - Digunakan*
20 0.34 Se/dang 14.29
Buruk
0.223
- Tidak
digunakan
21 0.34 Sedang 42.86 Baik 0.313 - Digunakan
22 0.30 Sangat
Mudah 42.86
Baik
0.352
Signifikan Digunakan
23 0.15 Sukar 42.86 Baik 0.438 Signifikan Digunakan
24 0.26 Sukar 42.86 Baik 0.359 Signifikan Digunakan
25 0.50 Sedang 42.86 Baik 0.290 - Digunakan*
26 0.46 Sedang 14.29 Buruk 0.267 - Digunakan*
27 0.50 Sedang 71.43
Sangat
Baik 0.613
Sangat
Signifikan
Digunakan
28 0.46 Sedang 42.86
Baik
0.403
Signifikan Tidak
digunakan
29 0.07 Sangat
Sukar 42.86
Baik
0.536
Sangat
Signifikan
Digunakan
30 0.34 Sedang 42.86
Baik
0.474
Sangat
Signifikan
Tidak
digunakan
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
(RPP)
Kelas Eksperimen
Sekolah : MA Pembangunan UIN Jakarta
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : XI/1
Materi Pokok : Gerak Harmonis Sederhana
Sub Materi Pokok : Gerak Harmonis Sederhana Pada Pegas
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
Pertemuan Ke- : 1 (Satu)
A. Standar Kompetensi
Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik
B. Kompetensi Dasar
1.4 Menganalisis hubungan antara gaya dan gerak getaran
C. Indikator
1. Menyebutkan definisi getaran, periode, frekuensi, amplitudo, dan gaya pemulih pada
gerak harmonis sederhana.
2. Menjelaskan karakteristik gerak harmonis sederhana pada pegas.
3. Menganalisis hubungan periode dan frekuensi getaran dengan massa beban pada gerak
getaran pegas.
D. Tujuan Pembelajaran
1. Setelah melakukan percobaan pada pegas diharapkan siswa mampu menyebutkan definisi
getaran, periode, frekuensi, amplitudo, dan gaya pemulih pada gerak harmonis sederhana.
2. Setelah melakukan kegiatan diskusi tentang percobaan gerak harmonis sederhana pada
pegas diharapkan siswa mampu menjelaskan karakteristik gerak harmonis sederhana pada
pegas.
3. Setelah melakukan analisis data pada percobaan pegas diharapkan siswa mampu
menganalisis hubungan periode dan frekuensi getaran dengan massa beban pada gerak
getaran pegas.
E. Materi Pembelajaran
1. Karakteristik Gerak Harmonis Sederhana
Setiap gerak berulang (bolak-balik atau berosilasi) melalui sebuah titik seimbangnya yang
tetap dalam interval waktu yang tetap dinamakan gerak periodik. Jika gerak periodik ini
melalui lintasan yang sama, kecil, dan lurus disebut getaran. Banyak benda bergetar atau
berosilasi misalnya sebuah benda di ujung pegas, garpu tala, roda penyeimbang pada jam
tangan tua, pendulum, dan lain-lain.
Pada dasarnya semua benda yang ada di alam semesta dapat mengalami perubahan bentuk
apabila diberikan suatu gaya. Selain perubahan bentuk, benda-benda yang memiliki sifat
elasitis, yaitu sifat suatu benda untuk kembali ke bentuk awalnya setelah diberikan gaya,
memiliki kemampuan umtuk bergetar. Pola getaran ini dapat diamati dan dilakukan
perhitungan matematis.
Gerak harmonis sederhana merupakan bagian dari mekanika. Hal ini memberikan
gambaran bahwa untuk memahami gerak harmonis sederhana memerlukan pemahaman
pendahuluan tentang kinematika gerak. Gerak harmonis sederhana merupakan gerak yang
lebih teliti dibandingkan gerak osilasi lainnya seperti gerak molekul udara dan getaran atom-
atom. Hal ini dikarenakan gerak harmonis sederhana dapat diamati dengan mudah pada sebuah
percobaan, seperti getaran pada pegas damn osilasi bandul sederhana.
Gerak harmonis sederhana dibagi menjadi dua bagian, yaitu linier dan angular. Contoh
gerak harmonis sederhana linier antara lain gerak osilasi turun naiknya penghisap silinder yang
berisi gas jika tiba-tiba ditekan ke bawah dan dilepaskan,gerak osilasi raksa atau air dalam pipa
U jika kolom udara pada salah satu kaki ditekan dan dilepaskan, gerak osilasi vertikal dari
pegas yang diberi beban di ujung bawah yang ditarik dan dilepaskan, serta gerak osilasi pegas
horizontal yang diberi beban dan ditarik atau ditekan kemudian dilepaskan. Sementara gerak
harmonis sederhana angular antara lain gerak osilasi sebuah ayunan atau bandul dengan
amplitude kecil, osilasi magnet yang digantung dalam medan magnet, serta osilasi ayunan
puntir atau ayunan torsi.
Terdapat beberapa besaran fisis dalam gerak harmonis sederhana. Berikut beberapa
besaran fisis gerak harmonis sederhana yang disajikan pada Tabel 5.1 berikut.
Tabel 5.1 Besaran Fisis Gerak Harmonis Sederhana
No Besaran Simbol Satuan
1 Gaya pemulih F N
2 Konstanta
elastisitas
k N/m
3 Simpangan y atau x m
4 Amplitudo A m
5 Frekuensi f Hz
6 Periode T S
7 Kecepatan sudut 𝜔 Rad/s
8 Kecepatan v m/s
9 Percepatan a m/s2
10 Waktu t s
Penjelasan beberapa besaran fisis adalah sebagai berikut:
a. Periode (T)
Benda yang bergerak harmonis sederhana pada ayunan memiliki periode. Periode (T)
adalah waktu yang diperlukan benda untuk melakukan satu getaran. Benda
dikatakanmelakukan satu getaran jika benda bergerak dari titik di mana benda tersebutmulai
bergerak dan kembali lagi ke titik tersebut. Satuan periode adalah sekon atau detik (s).
b. Frekuensi (f)
Frekuensi adalah banyaknya getaran yang dilakukan oleh benda selama satu detik, yang
dimaksudkan dengan getaran di sini adalah getaran lengkap. Satuan frekuensi adalah Hertz
(Hz).
c. Amplitudo
Amplitudo adalah perpindahan maksimum dari titik kesetimbangan. Satuan amplitudo
adalah meter (m).
d. Simpangan
Simpangan adalah jarak massa dari titik setimbang pada setiap saat. Jika arahnya
merupakan vertikal maka dilambangkan dengan huruf Y, dan apabila ia horizontal maka
lambangnnya adalah X. Satuan dari simpangan adalah meter (m).
e. Siklus
Satu siklus mengacu pada gerak bolak-balik yang lengkap dari satu titik awal, kemudian
kembali ke titik yang sama.
2. Karakteristik Gerak Harmonis Sederhana Pada Pegas
Perhatikan sebuah pegas yang digantung secara vertikal dan diberi beban seperti gambar
berikut.
Gambar 1.1 Pegas yang diberi beban
Posisi pegas sebelum ditarik atau ditekan berada dalam titik keseimbangan. Apabila pegas
ditarik ke bawah dengan simpangan sebesar ∆𝑦 kemudian dilepaskan, maka pegas akan
bergerak turun naik di sekitar titik keseimbangan secara berulang-ulang (periodik). Gerak ini
menunjukan bahwa pegas melakukan getaran. Getaran ini yang disebut sebagai gerak harmonis
sederhana. Pegas dapat melakukan gerak harmonis sederhana karena adanya gaya pegas yang
berfungsi sebagai gaya pemulih.
Gerak harmonis sederhana didefinisikan sebagai gerak yang selalu dipengaruhi oleh gaya
yang besarnya berbanding lurus dengan jarak dari suatu titik dan arahnya selalu menuju ke titik
tersebut. Pada gerak harmonis sederhana, besar gaya pemulih .pada pegas sebanding dengan
jarak maksimum yang disimpangkan benda tersebut dari titik keseimbangannya. Secara
matematis dapat ditulis sebagai.
𝐹 = −𝑘 ∆𝑦
Keterangan :
F = Gaya Pemulih (N)
k = konstanta Pegas (N/m)
Δy = simpangan (m)
Tanda negatif pada persamaan tersebut menunjukkan bahwa arah gaya pemulih selalu
berlawanan dengan arah jarak simpangan.
Gambar 1.2 Pegas yang sedang melakukan gerak harmonis sederhana
3. Periode dan Frekusnsi Gerak Harmonis Pada Pegas.
Periode dan frekuensi pada gerak harmonis sederhana umumnya menggunakan persamaan
𝑇 =𝑡
𝑛 dan 𝑓 =
𝑛
𝑡 dengan t adalah waktu dan n adalah banyaknya getaran yang dihasilkan. Pada
sebuah pegas yang melakukan gerak harmonis sederhana terdapat besaran fisis lain yang
mempengaruhi besar kecilnya suatu periode dan frekuensi, yaitu massa beban dan konstanta
pegas. Hubungan antara keduanya dapat ditulis dengan persamaan berikut.
𝑇 = 2𝜋√𝑚
𝑘
Dengan T = periode (s)
m = massa (kg)
k = konstanta pegas (N/m)
G. Langkah-langkah Pembelajaran
Tahapan Pembelajaran Langkah-Langkah Kegiatan Alokasi
Waktu Guru Siswa
Pendahuluan Berada di laboratorium 10 menit sebelum
praktikum dimulai
Mempersilakan siswa untuk memasuki
laboratorium dan membagikan kelompok dengan
cara mengambil undian yang sudah disediakan
Membagikan lembar kegiatan siswa.
Guru memberikan pengarahan kepada siswa
tentang proses pembelajaran yang akan
dilaksanakan.
Membaca doa sebelum memulai proses
pembelajaran.
Siswa duduk secara berkelompok,
masing-masing kelompok terdiri dari 4-
5 orang.
Siswa menyimak arahan dari guru
tentang proses pembelajaran yang akan
dilaksanakan.
10 menit
Pre-
eksperimen
Merumuskan
Tujuan dan
Prosedur
Percobaan
Guru memberikan permasalahan kepada siswa
tentang materi gerak harmonis sederhana pada
pegas dalam kehidupan sehari-hari.
Siswa berdiskusi dengan kelompoknya
untuk menjawab permasalahan yang
diberikan oleh guru dalam bentuk LKS.
20 menit
Guru memimpin diskusi untuk menjawab
permasalahan tersebut.
Guru mengarahkan siswa kepada praktikum yang
akan dilaksanakan.
Setelah menjawab permasalahan
tersebut siswa merumuskan tujuan
prosedur percobaan
Merumuskan
Alat dan
Bahan
Guru memberikan banyak alat dan percobaan agar
siswa dapat memilih alat dan bahan yang sesuai
pada percobaan yang akan dilakukan.
Siswa merumuskan alat dan bahan yang
akan digunakan pada percobaan.
Hipotesis Guru membimbing siswa dalam menentukan
hipotesis yang relevan pada percobaan yang akan
dilakukan
Siswa membuat hipotesis tentang
percobaan yang akan dilakukan.
Pertanyaan
Metode
Guru memberikan pertanyaan-pertanyaan seputar
materi yang akan dipelajari dan dipraktikumkan
melalui LKS
Siswa menjawab pertanyaan yang
diberikan guru melalui LKS
Eksperimen Merakit Alat
dan Bahan
Guru membimbing siswa yang kesulitan merakit
alat percobaan yang akan dilakukan
Siswa merakit alat dan bahan untuk
melakukan percobaan
20 menit
Mengambil
Data
Percobaan
Guru membantu siswa yang kesulitan dalam
pengambilan data.
Siswa melakukan pengambilan data
percobaan.
Post-
eksperimen
Mendiskusikan
Data
Percobaan
Guru memimpin diskusi untuk menentukan data
yang sesuai atau tidak dari hasil pengukuran yang
telah dilakukan siswa
Siswa mendisikusikan data percobaan
yang didapat dari hasil pengukuran
bersama kelompoknya masing-masing.
40 menit
Analisis Data Mengawasi siswa dan melakukan pengecekan
analisis data percobaan
Melakukan analisis data seperlunya
yang mengacu pada hipotesis
percobaan
Kesimpulan Guru membimbing siswa berdiskusi dari
percobaan dan hasil percobaan yang telah
dilakukan.
Guru membantu siswa menarik kesimpulan dari
hasil percobaan yang dilakukan.
Perwakilan siswa mengkomunikasikan
hasil percobaan dan siswa lain
menanggapinya.
Siswa menarik kesimpulan dari hasil
percobaan yang dilakukan.
Mendiskusikan
Hasil
Percobaan
Guru memimpin diskusi untuk menjelaskan hasil
percobaan yang berkaitan dalam kehidupan atau
fenomena sains yang ada.
Siswa mengemukakan pendapat tentang
hasil percobaan yang dilakukan lalu
menghubungkan dalam kehidupan atau
fenomena sains yang ada.
H. Media, Alat, dan Sumber Pembelajaran
1. Buku paket fisika SMA kelas XI:
Marthen Kanginan. 2006. Fisika untuk SMA kelas XI. Jakarta: Erlangga
2. Lembar Kerja Siswa
Terlampir
3. Alat Praktikum
Statif, pegas, beban, dan stopwatch
I. Penilaian
Penilaian akhir berupa tes tertulis dengan memberikan 4 butir soal pilihan
ganda, yaitu sebagai berikut.
No Soal Jawaban
1 Sebuah pegas melakukan gerak harmonis
sederhana dengan berosilasi 6 kali selama 5
detik. Berdasarkan data tersebut, berapakah nilai
dari periode dan frekuensinya?
a. 5
6 dan
6
5
b. 6
5 dan
5
6
c. 2
3 dan
3
2
d. 3
2 dan
2
3
e. 1 dan 1
Diketahui:
Jumlah getaran (n) = 6
kali
Waktu (t) = 5 detik
𝑇 =𝑡
𝑛=
5
6 s
𝑓 =𝑛
𝑡=
6
5 Hz
A
2 Sebuah pegas melakukan gerak harmonis
sederhana seperti gambar berikut.
Berdasarkan gambar tersebut, yang dimaksud
dengan periode dan frekuensi adalah . . . .
a. Periode adalah waktu yang dibutuhkan
beban untuk bergerak dari A-B-C, dan
frekuensi adalah jumlah getaran atau
banyaknya lintasan A-B-C yang
ditempuh beban dalam satu sekon.
b. Periode adalah waktu yang dibutuhkan
beban untuk bergerak dari A-B-C-B-A,
dan frekuensi adalah jumlah getaran atau
banyaknya lintasan A-B-C-B-A yang
ditempuh beban dalam satu sekon.
c. Frekuensi adalah waktu yang dibutuhkan
beban untuk bergerak dari A-B-C, dan
periode adalah jumlah getaran atau
banyaknya lintasan A-B-C yang
ditempuh beban dalam satu sekon.
d. Frekuensi adalah waktu yang dibutuhkan
beban untuk bergerak dari A-B-C-B-A,
dan periode adalah jumlah getaran atau
B
banyaknya lintasan A-B-C-B-A yang
ditempuh beban dalam satu sekon.
e. Tidak ada yang benar
3 Berikut adalah prosedur-prosedur percobaan
untuk menentukan hubungan antara periode
dengan massa beban pada sebuah pegas vertikal.
(5) Gantungkan pegas pada statif
(6) Menyiapkan alat dan bahan
(7) Saat gerakannya stabil catat waktu
osilasinya
(8) Gantungkan beban di ujung pegas
(9) Tarik beban tersebut dengan jarak
tertentu
Urutan prosedur tersebut yang benar adalah . . . .
.
f. (4), (3), (5), (2), (1)
g. (2), (1), (4), (3), (5)
h. (2), (1), (3), (4), (5)
i. (2), (1), (4), (5), (3)
j. (4), (1), (2), (3), (5)
D
4 Sebuah beban bermassa 250 gram digantung
dengan sebuah pegas yang memiki konstanta
sebesar 100 N/m. Pegas tersebut disimpangkan
lalu melakukan gerak harmonis. Berapakah
periode yang dihasilkan oleh gerakan pegas
tersebut?
a. 0,5 π s
b. 0,2 π s
c. 0,1 π s
Diketahui:
m = 250 gram = 25 x 10-
2 kg
k = 100 N/m
𝑇 = 2𝜋√𝑚
𝑘
d. 0,02 π s
e. 0,01 π s = 2𝜋√
25 x 10−2
100
= 0,1 π s
C
Jakarta, …………………
Guru Mata Pelajaran,
Ridhwan Dery Iradat
NIM. 111201630000269
Mengetahui
Kepala Sekolah,
NIP. ________________
LEMBAR KEGIATAN SISWA 1
GERAK HARMONIS PADA PEGAS
Nama : Kelompok :
Kelas : Tanggal :
Permasalahan
Artikel pertama:
Shock breaker pada motor dipasang untuk meredam kejut atau getaran yang dihasilkan saat berkendara, khususnya ketika kondisi jalanan tidak rata. Ketika anda menaiki sepeda motor shock breaker yang terdapat pada motor anda tertekan. Pada jalan yang berlubang, motor anda melakukan gerak naik turun. Sehingga jika diambil data gerakan motornya, maka akan menghasilkan data antara waktu dan banyaknya gerakan naik turun pada shock breaker tersebut sebagai berikut.
Jalanan Berlubang Gerakan Shock Breaker Waktu
A turun-naik 2 detik
B turun-naik-turun-naik 4 detik
C turun-naik-turun 3 detik
Berdasarkan data yang dihasilkan, diskusikanlah pertanyaan berikut ini dengan kelompokmu.
1. Berapakah waktu yang dibutuhkan shock breaker tersebut untuk melakukan satu getaran?
2. Berapakah jumlah getaran yang dihasilkan dalam waktu satu detik?
Solusi masalah pertama:
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
……………………………………………………...
Artikel kedua:
Shock breaker berfungsi sebagai peredam kejut saat kendaraan melewati polisi
tidur atau jalan yang tidak rata. Shock breaker terbuat dari pegas spiral. Ketika
ditekan, maka akan berubah panjangnya. Anda dan teman anda berboncengan
menaiki sepeda motor. Lalu anda melewati jalan berlubang sehingga motor anda
mengalami getaran.
Berdasarkan artikel di atas, diskusikanlah pertanyaan-pertanyaan berikut ini
dengan kelompokmu.
1. Apakah terdapat perbedaan perubahan panjang pada shock breaker
ketika anda menaiki motor sendiri dan berdua dengan teman anda?
Mengapa?
2. Menurut anda, apakah waktu yang dibutuhkan shock breaker untuk
Solusi masalah kedua:
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
………………………………………………………
……………………………………………………..
A. Tujuan Percobaan
Dari permasalahan yang telah kalian baca, diskusikan dan tuliskan tujuan
percobaan yang akan dilakukan oleh kelompok kalian masing-masing!
…………………………………………………………………………………………
……………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………..
B. Alat dan Bahan
Berikut terdapat beberapa alat dan bahan yang disajikan. Lingkarilah yang
menurut anda alat tersebut akan digunakan pada percobaan kali ini sesuai dengan
tujuan percobaan.
Tabel 1 Alat dan Bahan Percobaan
Penggaris
Stopwatch
Pegas
Jangka Sorong
Beban
Tali
Batang Statif
Multimeter
Neraca
Dinamometer
Kertas Milimeter
Baterai
C. Prediksi atau Hipotesis
Diskusikan dengan kelompokmu untuk menentukan prediksi awal sesuai
dengan tujuan percobaan yang telah ditulis. Lalu tuliskan prediksinya di bawah
ini.
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………
D. Prosedur Percobaan
Diskusikan dan tuliskan prosedur percobaan yang akan dilakukan oleh
kelompok kalian masing-masing berdasarkan tujuan yang telah dipilih!
Tabel 2 Prosedur Percobaan
Tujuan Pertama :
…………………………............................
............
……………………………………………
………..
……………………………………………
………..
Tujuan Kedua :
…………………………............................
............
……………………………………………
………..
……………………………………………
………..
E. Pertanyaan Metode
Jawablah pertanyaan berikut ini dengan baik dan benar.
1. Apa yang dimaksud dengan amplitudo, periode dan frekuensi pada gerak
harmonis sederhana?
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
………………………………….………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………
2. Lengkapi besaran-besaran berikut dengan simbol dan satuan yang benar.
No Besaran Simbol Satuan
1 Periode
2 Frekuensi
3 Waktu
4 Jumlah getaran
5 Gaya Pemulih
6 Pertambahan Panjang
7 Konstanta Pegas
3. Sebuah pegas tergantung vertikal seperti pada gambar.
Pegas tersebut diberi beban sebesar 0,5 N. Kemudian
pegas tersebut digetarkan sehingga melakukan gerakan
dari titik A-B-C-B-A-B-C-B-A dalam waktu 8 sekon.
Berdasarkan data tersebut, tentukanlah nilai dari periode,
frekuensi, dan konstanta pegas dari gerakan pegas
tersebut.
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
………………………………….………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………
F. Data Percobaan
Percobaan 1
Ukurlah waktu pada sebuah pegas yang bergetar dan tuliskan hasilnya pada tabel
yang disediakan beserta satuannya.
Tabel 3
No Jumlah
Getaran
Waktu Getaran
Periode Frekuensi
1 2
2 4
3 6
4 8
Percobaan 2
Tabel 5
No Massa
Beban
Pertambahan
panjang
pegas
Waktu
untuk 5
getaran
Periode
Frekuensi
Konstanta
Pegas
T T2 f f2
1 100 gram
2 120 gram
3 140 gram
4 160 gram
G. Analisis Data Percobaan
Setelah melakukan percobaan dan mendapatkan data percobaan, analisislah
hasil percobaan yang telah dilakukan dengan petunjuk sebagai berikut.
Percobaan 1
Berdasarkan data yang telah didapat melalui percobaan, buatlah grafik
hubungan antara periode T dengan frekuensi f pada kertas milimeterblock yang
telah tersedia.
T (s)
f(Hz)
Percobaan 2
Berdasarkan data percobaan, buatlah grafik hubungan antara massa beban
dengan kuadrat periode (T2) dan massa beban dengan kuadrat frekuensi (f2) pada
kertas millimeterblock yang telah tersedia.
Berikan komentar dari ketiga grafik yang telah dibuat.
1. ……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………
2. ……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………
3. ……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………
Tentukan nilai konstanta pegas k dari percobaan yang telah dilakukan.
T2 (s2)
m(g)
f2 (s2)
m(g)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
H. Kesimpulan
Setelah melakukan serangkaian kegiatan di laboratorium, buatlah kesimpulan
dari hasil percobaan yang dilakukan yang dihubungkan dengan teori atau konsep
yang telah kamu ketahui.
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………
…………………………..
LAMPIRAN B1
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
(RPP)
Kelas Eksperimen
Sekolah : MA Pembangunan UIN Jakarta
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : XI/1
Materi Pokok : Gerak Harmonis Sederhana
Sub Materi Pokok : Gerak Harmonis Sederhana Pada Bandul
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
Pertemuan Ke- : 2 (Satu)
J. Standar Kompetensi
Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik
K. Kompetensi Dasar
1.4 Menganalisis hubungan antara gaya dan gerak getaran
L. Indikator
4. Menjelaskan karakteristik gerak harmonis sederhana pada bandul
5. Menganalisis hubungan periode dan frekuensi getaran dengan panjang tali pada gerak
getaran bandul.
M. Tujuan Pembelajaran
4. Setelah melakukan kegiatan percobaan gerak harmonis sederhana pada bandul diharapkan
siswa mampu menjelaskan karakteristik gerak harmonis sederhana pada bandul.
LAMPIRAN B1
5. Setelah melakukan analisis data pada percobaan bandul diharapkan siswa mampu
menganalisis hubungan periode dan frekuensi getaran dengan panjang tali pada gerak
getaran bandul.
N. Materi Pembelajaran
Ayunan sederhana terdiri dari sebuah benda kecil (bola ayunan) yang digantungkan diujung
tali yang ringan. Kita anggap bahwa tali tidak teregang dan massanya dapat diabaikan relatif
terhadap bola. Gerak bolak-balik ayunan sederhana dengan gesekan yang dapat diabaikan
menyerupai gerak harmonis sederhana: ayunan berosilasi sepanjang busur sebuah lingkaran
dengan amplitudo yang sama di tiap sisi titik setimbang (di mana ia tergantung vertikal) dan
sementara melalui titik setimbang, lajunya bernilai maksimum.
Gambar 2.3 Bandul Matematis
Jika bandul yang digantung dengan seutas tali, ditarik dari titik seimbangnya dengan sudut
simpangan θ sejauh x kemudian dilepaskan, benda akan melakukan gerak bolak-balik dari titik
keseimbangannya.gerakan ini yang dinamakan gerak harmonis. Geya yang menyebabkan
benda berayun merupakan gaya pemulih yang nilainya sebesar.
𝐹 = 𝑤 sin 𝜃
𝐹 = 𝑚𝑔 𝑥
𝑙
Berdasarkan hukum II Newton, percapatan yang ditimbulkan oleh gaya F adalah sebesar
F = m.a. Sehingga memiliki nilai periode sebesar.
LAMPIRAN B1
P. Langkah-langkah Pembelajaran
Tahapan Pembelajaran Langkah-Langkah Kegiatan Alokasi
Waktu Guru Siswa
Pendahuluan Berada di laboratorium 10 menit sebelum
praktikum dimulai
Mempersilakan siswa untuk memasuki
laboratorium dan membagikan kelompok dengan
cara mengambil undian yang sudah disediakan
Membagikan lembar kegiatan siswa.
Guru memberikan pengarahan kepada siswa
tentang proses pembelajaran yang akan
dilaksanakan.
Membaca doa sebelum memulai proses
pembelajaran.
Siswa duduk secara berkelompok,
masing-masing kelompok terdiri dari 4-
5 orang.
Siswa menyimak arahan dari guru
tentang proses pembelajaran yang akan
dilaksanakan.
10 menit
Pre-
eksperimen
Merumuskan
Tujuan dan
Prosedur
Percobaan
Guru memberikan permasalahan kepada siswa
tentang materi gerak harmonis sederhana pada
pegas dalam kehidupan sehari-hari.
Siswa berdiskusi dengan kelompoknya
untuk menjawab permasalahan yang
diberikan oleh guru dalam bentuk LKS.
20 menit
LAMPIRAN B1
Guru memimpin diskusi untuk menjawab
permasalahan tersebut.
Guru mengarahkan siswa kepada praktikum yang
akan dilaksanakan..
Setelah menjawab permasalahan
tersebut siswa merumuskan tujuan
prosedur percobaan
Merumuskan
Alat dan
Bahan
Guru memberikan banyak alat dan percobaan agar
siswa dapat memilih alat dan bahan yang sesuai
pada percobaan yang akan dilakukan.
Siswa merumuskan alat dan bahan yang
akan digunakan pada percobaan.
Hipotesis Guru membimbing siswa dalam menentukan
hipotesis yang relevan pada percobaan yang akan
dilakukan
Siswa membuat hipotesis tentang
percobaan yang akan dilakukan.
Pertanyaan
Metode
Guru memberikan pertanyaan-pertanyaan seputar
materi yang akan dipelajari dan dipraktikumkan
melalui LKS
Siswa menjawab pertanyaan yang
diberikan guru melalui LKS
Eksperimen Eksplorasi Guru membimbing siswa yang kesulitan merakit
alat percobaan yang akan dilakukan
Siswa merakit alat dan bahan untuk
melakukan percobaan
20 menit
Pengukuran Guru membantu siswa yang kesulitan dalam
pengambilan data.
Siswa melakukan pengambilan data
percobaan.
Post-
eksperimen
Mendiskusikan
Data
Percobaan
Guru memimpin diskusi untuk menentukan data
yang sesuai atau tidak dari hasil pengukuran yang
telah dilakukan siswa
Siswa mendisikusikan data percobaan
yang didapat dari hasil pengukuran
bersama kelompoknya masing-masing.
40 menit
LAMPIRAN B1
Analisis Data Mengawasi siswa dan melakukan pengecekan
analisis data percobaan
Melakukan analisis data seperlunya
yang mengacu pada hipotesis
percobaan
Kesimpulan Guru membimbing siswa berdiskusi dari
percobaan dan hasil percobaan yang telah
dilakukan.
Guru membantu siswa menarik kesimpulan dari
hasil percobaan yang dilakukan.
Perwakilan siswa mengkomunikasikan
hasil percobaan dan siswa lain
menanggapinya.
Siswa menarik kesimpulan dari hasil
percobaan yang dilakukan.
Mendiskusikan
Hasil
Percobaan
Guru memimpin diskusi untuk menjelaskan hasil
percobaan yang berkaitan dalam kehidupan atau
fenomena sains yang ada.
Siswa mengemukakan pendapat tentang
hasil percobaan yang dilakukan lalu
menghubungkan dalam kehidupan atau
fenomena sains yang ada.
Q. Media, Alat, dan Sumber Pembelajaran
4. Buku paket fisika SMA kelas XI:
Marthen Kanginan. 2006. Fisika untuk SMA kelas XI. Jakarta: Erlangga
5. Lembar Kerja Siswa
Terlampir
6. Alat Praktikum
Statif, penggaris, tali, busur, beban, dan stopwatch
R. Penilaian
Penilaian akhir berupa tes tertulis dengan memberikan 4 butir soal pilihan
ganda, yaitu sebagai berikut.
No Soal Jawaban
1 Berikut pernyataan yang benar mengenai
hubungan panjang tali dengan frekuensi ayunan
bandul adalah . . . .
a. Semakin panjang tali bandul maka
semakin kecil frekuensinya
b. Semakin panjang tali bandul maka
semakin besar frekuensinya
c. Panjang tali tidak mempengaruhi
frekuensi pada bandul
d. Frekuensi bandul hanya bergantung pada
massa beban
e. Panjang tali bandul dan massa beban
berpengaruh pada frekuensi ayunan
bandul.
A
2 Untuk menyelidiki pengaruh panjang tali
terhadap periode melalui percobaan bandul
D
LAMPIRAN B1
sederhana, maka percobaan yang anda lakukan
harus berulang dengan menggunakan tali dan
beban bandul sebagai berikut.
a. Panjang tali dan massa beban tetap
b. Panjang tali dan massa beban harus
selalu diubah
c. Panjang tali tetap dan massa beban
diubah-ubah
d. Panjang tali diubah-ubah dan massa
beban tetap
e. Massa beban tetap, tetapi panjang tali
bisa diubah atau tetap
3 Berikut adalah prosedur-prosedur percobaan
untuk menentukan hubungan antara periode
dengan massa beban pada sebuah pegas vertikal.
(10) Ukur panjang benang
(11) Gantungkan bandul dengan
benang pada statif
(12) Ukur waktu osilasi bandul.
(13) kemudian simpangkan bandul
dengan sudut simpangan 150, kemudian
lepaskan sehingga bandul berayun
(14) catat hasilnya di tabel
pengukuran
Urutan prosedur tersebut yang benar adalah . . . .
.
k. (4), (3), (5), (2), (1)
l. (2), (1), (4), (3), (5)
m. (2), (1), (3), (4), (5)
B
LAMPIRAN B1
n. (2), (1), (4), (5), (3)
o. (4), (1), (2), (3), (5)
4 Ayunan sederhana dengan panjang tali 40 cm
bergerak harmonis sederhana. Bila percepatan
gravitasi 10 m/s2, berapakah frekuensi ayunan
bandul tersebut
a. 4π Hz
b. 0,4 π Hz
c. 2,5/π Hz
d. 12,5/π Hz
e. 0,25/π Hz
Diketahui:
m = 40 cm = 4 x 10-1 kg
g = 10 m/s2
𝑓 =1
2𝜋√
𝑔
𝑙
= 2,5/π s
C
Jakarta, …………………
Guru Mata Pelajaran,
Ridhwan Dery Iradat
NIM. 111201630000269
Mengetahui
Kepala Sekolah,
NIP. ________________
LAMPIRAN B1
LEMBAR KEGIATAN SISWA 2
GERAK HARMONIS PADA BANDUL
Nama : Kelompok :
Kelas : Tanggal :
Permasalahan
I. Tujuan Percobaan
Dari permasalahan yang telah kalian baca, diskusikan dan tuliskan tujuan percobaan yang akan
dilakukan oleh kelompok kalian masing-masing!
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
J. Alat dan Bahan
Artikel Pertama:
Pada suatu hari anda melihat sebuah jam dinding tua. Jam
tersebut memiliki sebuah bandul yang melakukan gerakan.
Bandul tersebut menggunakan tali. Anda dan teman anda
mengamati gerakan bandul tersebut dengan menggunakan
stopwatch. Bandul tersebut bergerak dari titik A-B-C dalam waktu
1 detik. Berapakah waktu yang dibutuhkan bandul tersebut untuk
melakukan satu getaran penuh?
Jika anda mengganti massa beban yang lebih besar pada bandul
tersebut, apakah waktu yang dibutuhkan bandul untuk
melakukan satu getaran bertambah atau berkurang?
Lalu bagaimana jika anda mengganti panjang talinya menjadi
lebih panjang, apakah waktu yang dibutuhkan bandul untuk
melakukan satu getaran bertambah atau berkurang?
Solusi masalah pertama:
………………………………………………………………
………………………………………………………………
………………………………………………………………
………………………………………………………………
………………………………………………………………
………………………………………………………………
……………………………………………………………..
Solusi masalah kedua:
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Artikel Kedua:
Di dekat rumah anda terdapat pohon yang tinggi. Pada dahan pohon tersebut
tergantung sebuah ayunan yang terbuat dari ban bekas yang jaraknya sekitar 10 cm
dari tanah. Anda diminta untuk mengukur panjang tali pada ayunan tersebut, namun
tidak dengan menggunakan alat ukur panjang. Bagaimanakah cara anda mengetahui
nilai panjang tali pada ayunan tersebut tanpa mencopot ayunannya dari dahan
pohon?
LAMPIRAN B1
Berikut terdapat beberapa alat dan bahan yang disajikan. Lingkarilah yang menurut anda alat tersebut
akan digunakan pada percobaan kali ini sesuai dengan tujuan percobaan.
Tabel 1 Alat dan Bahan Percobaan
Penggaris
Stopwatch
Pegas
Busur
Beban
Tali
Batang Statif
Multimeter
Neraca
Dinamometer
Kertas Milimeter
Baterai
K. Prediksi atau Hipotesis
Diskusikan dengan kelompokmu untuk menentukan prediksi awal sesuai dengan tujuan percobaan
yang telah ditulis. Lalu tuliskan prediksinya di bawah ini.
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
L. Prosedur Percobaan
Diskusikan dan tuliskan prosedur percobaan yang akan dilakukan oleh kelompok kalian masing-masing
berdasarkan tujuan yang telah dipilih!
Tabel 2 Prosedur Percobaan
Tujuan Percobaan :
……………………………………………………………………
…………………………………………………………………..
Prosedur Percobaan :
LAMPIRAN B1
M. Pertanyaan Metode
Jawablah pertanyaan berikut ini dengan baik dan benar.
1. Sebuah bandul melakukan gerak harmonis seperti pada gambar. Gerak bandul dari
A-O-B-O-A-O-B mengasilkan waktu sebesar 5 detik. Berapakah nilai periode dan
frekuensinya?
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
2. Sebuah bandul matematis dengan beban 10 gram menghasilkan periodenya 1 sekon. Jika beban diganti
menjadi 20 gram, maka berapakah nilai periodenya?
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
N. Data Percobaan
Ukurlah waktu bandul dalam 3 getaran dengan menggunakan massa beban 50 gram.
Tabel 3 Data Percobaan
No Panjang
Benang
Waktu untuk
3 getaran
Periode
Frekuensi
Percepatan
Gravitasi
T T2 f f2
1
10 cm
2
20 cm
3
30 cm
4
40 cm
LAMPIRAN B1
O. Analisis Data Percobaan
Berdasarkan data percobaan, buatlah grafik hubungan antara panjang tali (l) dengan kuadrat periode
(T2) dan panjang tali (l) dengan kuadrat frekuensi (f2) pada kertas milimeterblock yang telah tersedia.
Berikan komentar dari kedua grafik yang telah dibuat.
4. ……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
5. ……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Tentukan nilai percepatan gravitasi (g) dari percobaan yang telah dilakukan.
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
P. Kesimpulan
Setelah melakukan serangkaian kegiatan di laboratorium, buatlah kesimpulan dari hasil percobaan yang
dilakukan yang dihubungkan dengan teori atau konsep yang telah kamu ketahui.
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
T2 (s2)
l(cm)
f2 (s2)
l(cm)
LAMPIRAN B1
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
(RPP)
Kelas Eksperimen
Sekolah : MA Pembangunan UIN Jakarta
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : XI/1
Materi Pokok : Gerak Harmonis Sederhana
Sub Materi Pokok : Persamaan Gerak Harmonis Sederhana
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
Pertemuan Ke- : 3 (Tiga)
S. Standar Kompetensi
Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik
T. Kompetensi Dasar
1.4 Menganalisis hubungan antara gaya dan gerak getaran
U. Indikator
Menganalisis gaya, simpangan, kecepatan, dan percepatan pada gerak getaran
V. Tujuan Pembelajaran
Setelah melakukan kegiatan percobaan gerak harmonis sederhana diharapkan siswa
mampu menganalisis gaya, simpangan, kecepatan, dan percepatan pada gerak getaran
W. Materi Pembelajaran
Terdapat tiga persamaan gerak harmonis sederhana, yaitu simpangan, kecepatan, dan
percepatan. Persamaan tersebut adalah sebagai berikut.
LAMPIRAN B1
𝒚 = 𝑨 𝐬𝐢𝐧 (𝜽𝟎 + 𝝎𝒕) … … 𝟓 − 𝟒
Keterangan:
y = simpangan (m)
A = amplitudo (m)
θ0 = Posisi sudut awal (rad)
𝜔 = kecepatan sudut (rad/s)
t = waktu (s)
Persamaan 5-4 merupakan persamaan simpangan gerak harmonis sederhana. Persamaan
tersebut digunakan untuk mengetahui posisi atau simpangan partikel yang sedang bergerak
harmonis sederhana pada waktu tertentu. Persamaan tersebut dapat diturunkan terhadap waktu
sehingga akan mendapatkan persamaan kecepatan gerak harmonis sederhana.
𝒗 = 𝝎 𝑨 𝐜𝐨𝐬(𝜽𝟎 + 𝝎𝒕) … … 𝟓 − 𝟓
Persamaan 5-5 merupakan persamaan kecepatan gerak harmonis sederhana yang
diturunkan dari persamaan simpangan terhadap waktu. Selanjutnya persamaan kecepatan pada
gerak harmonis sederhana dapat diturunkan terhadap waktu sehingga menjadi persamaan
percepatan gerak harmonis sederhana.
𝒂 = − 𝝎𝟐𝑨 𝐬𝐢𝐧(𝜽𝟎 + 𝝎𝒕) … … 𝟓 − 𝟔
Persamaan 5-6 merupakan persamaan percepatan gerak harmonis sederhana.
LAMPIRAN B1
Y. Langkah-langkah Pembelajaran
Tahapan Pembelajaran Langkah-Langkah Kegiatan Alokasi
Waktu Guru Siswa
Pendahuluan Berada di laboratorium 10 menit sebelum
praktikum dimulai
Mempersilakan siswa untuk memasuki
laboratorium dan membagikan kelompok dengan
cara mengambil undian yang sudah disediakan
Membagikan lembar kegiatan siswa.
Guru memberikan pengarahan kepada siswa
tentang proses pembelajaran yang akan
dilaksanakan.
Membaca doa sebelum memulai proses
pembelajaran.
Siswa duduk secara berkelompok,
masing-masing kelompok terdiri dari 4-
5 orang.
Siswa menyimak arahan dari guru
tentang proses pembelajaran yang akan
dilaksanakan.
10 menit
Pre-
eksperimen
Merumuskan
Tujuan dan
Prosedur
Percobaan
Guru memberikan permasalahan kepada siswa
tentang materi gerak harmonis sederhana pada
pegas dalam kehidupan sehari-hari.
Siswa berdiskusi dengan kelompoknya
untuk menjawab permasalahan yang
diberikan oleh guru dalam bentuk LKS.
20 menit
LAMPIRAN B1
Guru memimpin diskusi untuk menjawab
permasalahan tersebut.
Guru mengarahkan siswa kepada praktikum yang
akan dilaksanakan..
Setelah menjawab permasalahan
tersebut siswa merumuskan tujuan
prosedur percobaan
Merumuskan
Alat dan
Bahan
Guru memberikan banyak alat dan percobaan agar
siswa dapat memilih alat dan bahan yang sesuai
pada percobaan yang akan dilakukan.
Siswa merumuskan alat dan bahan yang
akan digunakan pada percobaan.
Hipotesis Guru membimbing siswa dalam menentukan
hipotesis yang relevan pada percobaan yang akan
dilakukan
Siswa membuat hipotesis tentang
percobaan yang akan dilakukan.
Pertanyaan
Metode
Guru memberikan pertanyaan-pertanyaan seputar
materi yang akan dipelajari dan dipraktikumkan
melalui LKS
Siswa menjawab pertanyaan yang
diberikan guru melalui LKS
Eksperimen Eksplorasi Guru membimbing siswa yang kesulitan merakit
alat percobaan yang akan dilakukan
Siswa merakit alat dan bahan untuk
melakukan percobaan
20 menit
Pengukuran Guru membantu siswa yang kesulitan dalam
pengambilan data.
Siswa melakukan pengambilan data
percobaan.
Post-
eksperimen
Mendiskusikan
Data
Percobaan
Guru memimpin diskusi untuk menentukan data
yang sesuai atau tidak dari hasil pengukuran yang
telah dilakukan siswa
Siswa mendisikusikan data percobaan
yang didapat dari hasil pengukuran
bersama kelompoknya masing-masing.
40 menit
LAMPIRAN B1
Analisis Data Mengawasi siswa dan melakukan pengecekan
analisis data percobaan
Melakukan analisis data seperlunya
yang mengacu pada hipotesis
percobaan
Kesimpulan Guru membimbing siswa berdiskusi dari
percobaan dan hasil percobaan yang telah
dilakukan.
Guru membantu siswa menarik kesimpulan dari
hasil percobaan yang dilakukan.
Perwakilan siswa mengkomunikasikan
hasil percobaan dan siswa lain
menanggapinya.
Siswa menarik kesimpulan dari hasil
percobaan yang dilakukan.
Mendiskusikan
Hasil
Percobaan
Guru memimpin diskusi untuk menjelaskan hasil
percobaan yang berkaitan dalam kehidupan atau
fenomena sains yang ada.
Siswa mengemukakan pendapat tentang
hasil percobaan yang dilakukan lalu
menghubungkan dalam kehidupan atau
fenomena sains yang ada.
LAMPIRAN B1
Z. Media, Alat, dan Sumber Pembelajaran
7. Buku paket fisika SMA kelas XI:
Marthen Kanginan. 2006. Fisika untuk SMA kelas XI. Jakarta: Erlangga
8. Lembar Kerja Siswa
Terlampir
9. Alat Praktikum
Statif, penggaris, beban, pegas, dan stopwatch
AA. Penilaian
Penilaian akhir berupa tes tertulis dengan memberikan 2 butir soal essay, yaitu sebagai berikut.
No Soal Jawaban
1 Sebuah partikel melakukan gerak harmonis
sederhana dengan persamaan 𝑦 = 8 sin 0,2𝜋𝑡
dengan y dalam cm dan t dalam sekon. Tentukanlah:
a. Persamaan kecepatan dari gerak partikel
tersebut.
b. Persamaan percepatan dari gerak partikel
tersebut
c. Berapakah nilai periode dan frekuensinya?
d. Tentukan nilai simpangan saat partikel telah
bergerak setelah 5 detik.
e. Tentukan nilai kecepatan saat partikel telah
bergerak setelah 5 detik.
f. Tentukan nilai percepatan saat partikel telah
bergerak setelah 5 detik.
a. 𝑣 = 1,6𝜋 cos 0,2𝜋𝑡
b. 𝑎 =
−0,32𝜋2 sin 0,2𝜋𝑡
c. 𝑇 = 10 𝑠 𝑓 =
0,1 𝐻𝑧
d. 0 cm
e. 1,6𝜋 cm/s
f. 0 cm/s2
2 Sebuah pegas memiliki konstanta 1 N/m yang
digantungi beban dengan massa 40 gram. Kemudian
pegas tersebut disimpangkan sejauh 6 cm dari titik
seimbangnya sehingga melakukan gerak harmonis
sederhana. Tentukan persamaan simpangan pada
gerak pegas tersebut.
Diketahui:
k = 1 N//m
m = 40 x 10-3 kg
A = 6 cm
Ditanya : y = . . . .
LAMPIRAN B1
𝑦 = 𝐴 sin 𝜔𝑡
𝜔 =2𝜋
𝑇
𝑇 = 2𝜋√𝑚
𝑘
𝑦 = 6 sin 0,4𝜋𝑡
Jakarta, …………………
Guru Mata Pelajaran,
Ridhwan Dery Iradat
Mengetahui
Kepala Sekolah,
NIP. ________________
Jakarta, …………………
Guru Mata Pelajaran,
Ridhwan Dery Iradat
NIM. 11120163000029
Mengetahui
Kepala Sekolah,
NIP. ________________
LAMPIRAN B1
LEMBAR KEGIATAN SISWA 3
PENERAPAN PERSAMAAN GERAK HARMONIS SEDERHANA
Nama : Kelompok :
Kelas : Tanggal :
Permasalahan
Artikel:
Pada suatu hari anda pergi ke taman bermain bersama dengan keluarga anda untuk sejenak bersantai. Sesampainya di taman anda memainkan ayunan bersama adik anda. Adik anda menaiki ayunan tersebut lalu anda menariknya dengan jarak dari titik seimbangnya sebesar 100 cm (jarak dari A-O atau B-O), sehingga gerakan seperti gambar 2.
Dalam gerak harmonis sederhana, benda yang melakukan gerak tersebut memenuhi persamaan matematis sebagai berikut.
𝑦 = 𝐴 sin 𝜔𝑡……………(1)
dengan,
𝜔 =2𝜋
𝑇 atau 𝜔 = 2𝜋𝑓………(2)
Keterangan :
y = simpangan; A= amplitudo; 𝜔= kecepatan sudut;
Jika waktu yang ditempuh anak dari titik A menuju titik B adalah 2 detik, tentukanlah:
1. Letak titik seimbangnya (berdasarkan gambar 2).
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
2. Letak titik amplitudonya (berdasarkan gambar 2). ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. Letak titik simpangannya (berdasarkan gambar 2). ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
4. Jarak ayunan dari titik seimbangnya ketika gerakannya telah mencapai 2,5 detik menggunakan persamaan gerak harmonis sederhana? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
5. Jarak ayunan dari titik seimbangnya ketika gerakannya telah mencapai 2,5 detik melihat gambar 2 di atas? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
6. Bandingkan hasil yang diperoleh dari pertanyaan nomor 4 dan 5, bagaimana kesimpulannya? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
7. Pada gambar 2, titik mana yang memiliki kecepatan maksimum dan kecepatan minimum? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Q. Tujuan Percobaan
Dari permasalahan yang telah kalian baca, diskusikan dan tuliskan tujuan percobaan yang akan
dilakukan oleh kelompok kalian masing-masing!
Gambar 1. Ayunan
Gambar 2. Gerak Ayunan Sederhana
LAMPIRAN B1
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
R. Alat dan Bahan
Berikut terdapat beberapa alat dan bahan yang disajikan. Lingkarilah yang menurut anda alat tersebut
akan digunakan pada percobaan kali ini sesuai dengan tujuan percobaan.
Tabel 1 Alat dan Bahan Percobaan
Penggaris
Stopwatch
Pegas
Busur
Beban
Tali
Batang Statif
Multimeter
Neraca
Dinamometer
Kertas Milimeter
Baterai
S. Prediksi atau Hipotesis
Diskusikan dengan kelompokmu untuk menentukan prediksi awal sesuai dengan tujuan percobaan
yang telah ditulis. Lalu tuliskan prediksinya di bawah ini
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
T. Prosedur Percobaan
Diskusikan dan tuliskan prosedur percobaan yang akan dilakukan oleh kelompok kalian masing-masing berdasarkan tujuan yang telah dipilih!
Tabel 2 Prosedur Percobaan
Tujuan Percobaan :
………………………….......................................…………
Prosedur Percobaan :
LAMPIRAN B1
U. Pertanyaan Metode
Jawablah pertanyaan berikut ini dengan baik dan benar.
4. Apa yang dimaksud simpangan pada gerak harmonis sederhana?
………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………….………………………
5. Lengkapilah simbol besaran dan satuan berikut dengan tepat.
No Besaran Simbol Satuan
1 Simpangan
2 Amplitudo
3 Sudut
4 Kecepatan sudut
5 Kecepatan
6 Percepatan
6. Pada sebuah gerak harmonis sederhana diberikan fungsi persamaan simpangan sebagai berikut.
𝑦 = 𝐴 sin 𝜔. 𝑡
dengan 𝜔 =2𝜋
𝑇
jika y adalah jarak, tentukan persamaan kecepatan dan percepatannya dari persamaan simpangan di
atas!
………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………….………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………….………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………….………………………
V. Data Percobaan
1. Ukurlah waktu pada sebuah pegas yang berosilasi dan tuliskan hasilnya pada tabel yang disediakan
beserta satuannya.
2. Tariklah massa beban sejauh 6 cm dari titik seimbangnya.
3. Setelah gerakannya stabil, ukurlah waktu sebanyak 3 getaran.
LAMPIRAN B1
Tabel 3
No Massa
Beban
Waktu
Getaran
Periode
1 100 gram
2 200 gram
W. Analisis Data
Berdasarkan data yang telah didapat melalui percobaan, tentukan:
1. Persamaan simpangan pada gerak harmonis pegas?
Beban 100 gram : …………………………..
Beban 150 gram : …………………………..
2. Isilah tabel 4 dan 5 untuk menentukan nilai simpangan pada waktu tertentu.
3. Buatlah grafik hubungan antara simpangan y dengan waktu t pada massa beban 100 gram dan 200 gram
menggunakan warna yang berbeda untuk masing-masing massa beban.
4. Berikan komentar dari grafik tersebut.
Tabel 4. Analisis Data Percobaan (massa = 100 gram)
No Waktu Perhitungan Nilai Simpangan Hasil Simpangan
1 0,0 sekon
2 0,2 sekon
3 0,4 sekon
4 0,6 sekon
5 0,8 sekon
LAMPIRAN B1
6 1,0 sekon
Tabel 5. Analisis Data Percobaan (massa = 200 gram)
No Waktu Perhitungan Nilai Simpangan Hasil Simpangan
1 0,0 sekon
2 0,2 sekon
3 0,4 sekon
4 0,6 sekon
5 0,8 sekon
6 1,0 sekon
LAMPIRAN B1
Penjelasan Grafik:
……………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………..
X. Kesimpulan
Setelah melakukan serangkaian kegiatan di laboratorium, buatlah kesimpulan dari hasil percobaan yang
dilakukan yang dihubungkan dengan teori atau konsep yang telah kamu ketahui.
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………..
LAMPIRAN B2
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
(RPP)
Kelas Kontrol
Sekolah : MA Pembangunan UIN Jakarta
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : XI/1
Materi Pokok : Gerak Harmonis Sederhana
Sub Materi Pokok : Gerak Harmonis Sederhana Pada Pegas
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
Pertemuan Ke- : 1 (Satu)
BB. Standar Kompetensi
Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik
CC. Kompetensi Dasar
1.4 Menganalisis hubungan antara gaya dan gerak getaran
DD. Indikator
6. Menyebutkan definisi getaran, periode, frekuensi, amplitudo, dan gaya pemulih pada
gerak harmonis sederhana.
7. Menjelaskan karakteristik gerak harmonis sederhana pada pegas.
8. Menganalisis hubungan periode dan frekuensi getaran dengan massa beban pada gerak
getaran pegas.
EE. Tujuan Pembelajaran
LAMPIRAN B2
6. Setelah mengamati demonstrasi pada pegas yang bergerak harmonis sederhana diharapkan
siswa mampu menyebutkan definisi getaran, periode, frekuensi, amplitudo, dan gaya
pemulih pada gerak harmonis sederhana.
7. Setelah melakukan kegiatan diskusi tentang gerak harmonis sederhana pada pegas
diharapkan siswa mampu menjelaskan karakteristik gerak harmonis sederhana pada pegas.
8. Setelah melakukan kegiatan diskusi tentang gerak harmonis sederhana pada pegas
diharapkan siswa mampu menganalisis hubungan periode dan frekuensi getaran dengan
massa beban pada gerak getaran pegas.
FF. Materi Pembelajaran
4. Karakteristik Gerak Harmonis Sederhana
Setiap gerak berulang (bolak-balik atau berosilasi) melalui sebuah titik seimbangnya yang
tetap dalam interval waktu yang tetap dinamakan gerak periodik. Jika gerak periodik ini
melalui lintasan yang sama, kecil, dan lurus disebut getaran. Banyak benda bergetar atau
berosilasi misalnya sebuah benda di ujung pegas, garpu tala, roda penyeimbang pada jam
tangan tua, pendulum, dan lain-lain.
Pada dasarnya semua benda yang ada di alam semesta dapat mengalami perubahan bentuk
apabila diberikan suatu gaya. Selain perubahan bentuk, benda-benda yang memiliki sifat
elasitis, yaitu sifat suatu benda untuk kembali ke bentuk awalnya setelah diberikan gaya,
memiliki kemampuan umtuk bergetar. Pola getaran ini dapat diamati dan dilakukan
perhitungan matematis.
Gerak harmonis sederhana merupakan bagian dari mekanika. Hal ini memberikan
gambaran bahwa untuk memahami gerak harmonis sederhana memerlukan pemahaman
pendahuluan tentang kinematika gerak. Gerak harmonis sederhana merupakan gerak yang
lebih teliti dibandingkan gerak osilasi lainnya seperti gerak molekul udara dan getaran atom-
atom. Hal ini dikarenakan gerak harmonis sederhana dapat diamati dengan mudah pada sebuah
percobaan, seperti getaran pada pegas damn osilasi bandul sederhana.
Gerak harmonis sederhana dibagi menjadi dua bagian, yaitu linier dan angular. Contoh
gerak harmonis sederhana linier antara lain gerak osilasi turun naiknya penghisap silinder yang
berisi gas jika tiba-tiba ditekan ke bawah dan dilepaskan,gerak osilasi raksa atau air dalam pipa
U jika kolom udara pada salah satu kaki ditekan dan dilepaskan, gerak osilasi vertikal dari
pegas yang diberi beban di ujung bawah yang ditarik dan dilepaskan, serta gerak osilasi pegas
horizontal yang diberi beban dan ditarik atau ditekan kemudian dilepaskan. Sementara gerak
harmonis sederhana angular antara lain gerak osilasi sebuah ayunan atau bandul dengan
LAMPIRAN B2
amplitude kecil, osilasi magnet yang digantung dalam medan magnet, serta osilasi ayunan
puntir atau ayunan torsi.
Terdapat beberapa besaran fisis dalam gerak harmonis sederhana. Berikut beberapa
besaran fisis gerak harmonis sederhana yang disajikan pada Tabel 5.1 berikut.
Tabel 5.1 Besaran Fisis Gerak Harmonis Sederhana
No Besaran Simbol Satuan
1 Gaya pemulih F N
2 Konstanta
elastisitas
k N/m
3 Simpangan y atau x m
4 Amplitudo A m
5 Frekuensi f Hz
6 Periode T S
7 Kecepatan sudut 𝜔 Rad/s
8 Kecepatan v m/s
9 Percepatan a m/s2
10 Waktu t s
Penjelasan beberapa besaran fisis adalah sebagai berikut:
f. Periode (T)
Benda yang bergerak harmonis sederhana pada ayunan memiliki periode. Periode (T)
adalah waktu yang diperlukan benda untuk melakukan satu getaran. Benda
dikatakanmelakukan satu getaran jika benda bergerak dari titik di mana benda tersebutmulai
bergerak dan kembali lagi ke titik tersebut.Satuan periode adalahsekon atau detik (s).
g. Frekuensi (f)
LAMPIRAN B2
Frekuensi adalahbanyaknya getaran yang dilakukan oleh benda selama satu detik, yang
dimaksudkandengan getaran di sini adalah getaran lengkap.Satuan frekuensi adalah Hertz (Hz).
h. Amplitudo
Amplitudo adalah perpindahan maksimum dari titik kesetimbangan.Satuan amplitudo
adalah meter (m).
i. Simpangan
Simpangan adalah jarak massa dari titik setimbang pada setiap saat. Jika arahnya
merupakan vertikal maka dilambangkan dengan huruf Y, dan apabila ia horizontal maka
lambangnnya adalah X.Satuan dari simpangan adalah meter (m).
j. Siklus
Satu siklus mengacu pada gerak bolak-balik yang lengkap dari satu titik awal, kemudian
kembali ke titik yang sama.
5. Karakteristik Gerak Harmonis Sederhana Pada Pegas
Perhatikan sebuah pegas yang digantung secara vertikal dan diberi beban seperti gambar
berikut.
Gambar 1.1 Pegas yang diberi beban
Posisi pegas sebelum ditarik atau ditekan berada dalam titik keseimbangan. Apabila pegas
ditarik ke bawah dengan simpangan sebesar ∆𝑦 kemudian dilepaskan, maka pegas akan
bergerak turun naik di sekitar titik keseimbangan secara berulang-ulang (periodik). Gerak ini
menunjukan bahwa pegas melakukan getaran. Getaran ini yang disebut sebagai gerak harmonis
sederhana. Pegas dapat melakukan gerak harmonis sederhana karena adanya gaya pegas yang
berfungsi sebagai gaya pemulih.
LAMPIRAN B2
Gerak harmonis sederhana didefinisikan sebagai gerak yang selalu dipengaruhi oleh gaya
yang besarnya berbanding lurus dengan jarak dari suatu titik dan arahnya selalu menuju ke titik
tersebut. Pada gerak harmonis sederhana, besar gaya pemulih .pada pegas sebanding dengan
jarak maksimum yang disimpangkan benda tersebut dari titik keseimbangannya. Secara
matematis dapat ditulis sebagai.
𝐹 = −𝑘 ∆𝑦
Keterangan :
F = Gaya Pemulih (N)
k = konstanta Pegas (N/m)
Δy = simpangan (m)
Tanda negatif pada persamaan tersebut menunjukkan bahwa arah gaya pemulih selalu
berlawanan dengan arah jarak simpangan.
Gambar 1.2 Pegas yang sedang melakukan gerak harmonis sederhana
6. Periode dan Frekusnsi Gerak Harmonis Pada Pegas.
Periode dan frekuensi pada gerak harmonis sederhana umumnya menggunakan persamaan
𝑇 =𝑡
𝑛 dan 𝑓 =
𝑛
𝑡 dengan t adalah waktu dan n adalah banyaknya getaran yang dihasilkan. Pada
sebuah pegas yang melakukan gerak harmonis sederhana terdapat besaran fisis lain yang
mempengaruhi besar kecilnya suatu periode dan frekuensi, yaitu massa beban dan konstanta
pegas. Hubungan antara keduanya dapat ditulis dengan persamaan berikut.
𝑇 = 2𝜋√𝑚
𝑘
Dengan T = periode (s)
m = massa (kg)
LAMPIRAN B2
k = konstanta pegas (N/m)
GG. Metode Pembelajaran
Model Pembelajaran : Direct Instruction
Metode Pembelajaran : 1. Ceramah
2. Demonstrasi
3. Eksperimen
4. Tanya jawab
LAMPIRAN B2
HH. Langkah-langkah Pembelajaran
TAHAPAN
KEGIATAN PEMBELAJARAN Nilai Karakter yang
Dikembangkan WAKTU
GURU SISWA
Keg
iata
n A
wal
Orientasi ➢ Guru memberikan salam dan memulai
pembelajaran dengan berdoa, mengecek
kesiapan siswa dan menyiapkan media
pembelajaran.
Menjawab salam, mempersiapkan
buku pelajaran dan berdoa
bersama
Toleransi, tanggung
jawab
10 menit
Apersepsi ➢ Guru membuka dan mengawali pelajaran
dengan tanya jawab tentang elastisitas dan
keterkaitannya dengan getaran.
Siswa menjawab pertanyaan yang
diberikan oleh guru
Berani berpendapat,
semangat dalam belajar
dan percaya diri.
Motivasi ➢ Guru menyajikan masalah dengan memberi
pertanyaan yang menggugah motivasi siswa.
“Sebutkan benda-benda yang bisa melakukan
gerak secara periodik?”
➢ Guru menyampaikan tujuan pembelajaran
yang akan dicapai
➢ Saling berinteraksi dan
melakukan tanya jawab dengan
guru
➢ Menyimak apa yang
disampaikan guru
Berpikir logis, kritis,
kreatif dan inovatif,
bertanggung jawab dan
percaya diri.
Toleransi
LAMPIRAN B2
Keg
iata
n I
nti
Eksplorasi ➢ Guru melakukan demonstrasi getaran/gerak
harmonis pada sebuah pegas yang digantung
secara vertikal.
➢ Guru memberikan pertanyaan tentang apa
yang dimaksud dengan getaran, amplitudo,
frekuensi, dan periode getaran.
➢ Guru memberikan pertanyaan tentang apa
yang menyebabkan pegas berosilasi.
➢ Guru memberikan pertanyaan tentang
penentuan nilai amplitudo, frekuensi, periode,
dan gaya pemulih pada pegas yang melakukan
gerak harmonis sederhana
➢ Guru memberikan pertanyaan tentang
hubungan antara periode dan frekuensi dengan
massa beban
➢ Siswa mengamati demonstrasi
yang dilakukan oleh guru dan
disertai dengan tanya jawab
untuk menunjukkan macam-
macam gerak getaran/gerak
harmonik.
➢ Siswa merumuskan pertanyaan-
pertanyaan tersebut untuk
didiskusikan dan dijawab.
Toleransi, aktif dan rasa
ingin tahu.
60 menit
Elaborasi
➢ Guru membimbing siswa menjawab
pertanyaan-pertanyaan yang telah diberikan.
➢ Siswa mendiskusikan
pertanyaan-pertanyaan tersebut
untuk dijawab.
Komunikatif, kerja
keras, aktif, berpikir
logis, kritis.
LAMPIRAN B2
Konfirmasi ➢ Guru memberikan LKS percobaan pegas
kepada siswa.
➢ Guru memimpin diksusi untuk menjawab
pertanyaan-pertanyaan yang telah diberikan.
➢ Siswa melakukan percobaan
pegas
➢ Siswa mengkomunikasikan
jawaban-jawabannya
➢ Siswa lain mengamati dan
menanggapi jawaban yang ada.
Aktif, rasa ingin tahu,
komunikatif
Keg
iata
n A
khir
Penarikan
kesimpulan
Membimbing siswa untuk menarik kesimpulan
tentang pembelajaran yang telah dilakukan
Membuat kesimpulan hasil belajar
yang telah dilakukan
Komunikatif, berpikir
logis, kritis, kreatif dan
inovatif
10 menit
Evaluasi Mengumpulkan jawaban dari soal latihan yang
telah diberikan.
Siswa bersama guru mengevaluasi
proses pembelajaran yang telah
dilakukan dan mencatat pekerjaan
rumah yang diberikan
Percaya diri, jujur dan
mandiri.
Tindak Lanjut Menyuruh siswa untuk membaca materi yang akan
diajarkan esok hari
Membaca materi yang akan
diajarkan pada pertemuan
berikutnya.
Bertanggung jawab
LAMPIRAN B2
II. Media, Alat, dan Sumber Pembelajaran
Media : Infocus, PPT
Alat : Statif, pegas, dan beban
Sumber :
- Kanginan, Marthen, Fisika untuk SMA Kelas XI, Jakarta : Erlangga, 2013
- LKS Fisika untuk Kelas XI
JJ. Penilaian Hasil Belajar
Penilaian akhir berupa tes tertulis dengan memberikan 4 butir soal pilihan ganda,
yaitu sebagai berikut.
No Soal Jawaban
1 Sebuah pegas melakukan gerak harmonis sederhana
dengan berosilasi 6 kali selama 5 detik. Berdasarkan
data tersebut, berapakah nilai dari periode dan
frekuensinya?
f. 5
6 dan
6
5
g. 6
5 dan
5
6
h. 2
3 dan
3
2
i. 3
2 dan
2
3
j. 1 dan 1
Diketahui:
Jumlah getaran (n) = 6 kali
Waktu (t) = 5 detik
𝑇 =𝑡
𝑛=
5
6 s
𝑓 =𝑛
𝑡=
6
5 Hz
A
LAMPIRAN B2
2 Sebuah pegas melakukan gerak harmonis sederhana
seperti gambar berikut.
Berdasarkan gambar tersebut, yang dimaksud
dengan periode dan frekuensi adalah . . . .
f. Periode adalah waktu yang dibutuhkan
beban untuk bergerak dari A-B-C, dan
frekuensi adalah jumlah getaran atau
banyaknya lintasan A-B-C yang ditempuh
beban dalam satu sekon.
g. Periode adalah waktu yang dibutuhkan
beban untuk bergerak dari A-B-C-B-A, dan
frekuensi adalah jumlah getaran atau
banyaknya lintasan A-B-C-B-A yang
ditempuh beban dalam satu sekon.
h. Frekuensi adalah waktu yang dibutuhkan
beban untuk bergerak dari A-B-C, dan
periode adalah jumlah getaran atau
banyaknya lintasan A-B-C yang ditempuh
beban dalam satu sekon.
i. Frekuensi adalah waktu yang dibutuhkan
beban untuk bergerak dari A-B-C-B-A, dan
periode adalah jumlah getaran atau
banyaknya lintasan A-B-C-B-A yang
ditempuh beban dalam satu sekon.
B
LAMPIRAN B2
j. Tidak ada yang benar
3 Berikut adalah prosedur-prosedur percobaan untuk
menentukan hubungan antara periode dengan massa
beban pada sebuah pegas vertikal.
(15) Gantungkan pegas pada statif
(16) Menyiapkan alat dan bahan
(17) Saat gerakannya stabil catat waktu
osilasinya
(18) Gantungkan beban di ujung pegas
(19) Tarik beban tersebut dengan jarak
tertentu
Urutan prosedur tersebut yang benar adalah . . . . .
p. (4), (3), (5), (2), (1)
q. (2), (1), (4), (3), (5)
r. (2), (1), (3), (4), (5)
s. (2), (1), (4), (5), (3)
t. (4), (1), (2), (3), (5)
D
4 Sebuah beban bermassa 250 gram digantung dengan
sebuah pegas yang memiki konstanta sebesar 100
N/m. Pegas tersebut disimpangkan lalu melakukan
gerak harmonis. Berapakah periode yang dihasilkan
oleh gerakan pegas tersebut?
f. 0,5 π s
g. 0,2 π s
h. 0,1 π s
i. 0,02 π s
j. 0,01 π s
Diketahui:
m = 250 gram = 25 x 10-2
kg
k = 100 N/m
𝑇 = 2𝜋√𝑚
𝑘
= 2𝜋√25 x 10−2
100
= 0,1 π s
C
LAMPIRAN B2
Jakarta, …………………
Guru Mata Pelajaran,
Ridhwan Dery Iradat
NIM. 111201630000269
Mengetahui
Kepala Sekolah,
NIP. ________________
LAMPIRAN B2
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
(RPP)
Kelas Kontrol
Sekolah : MA Pembangunan UIN Jakarta
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : XI/1
Materi Pokok : Gerak Harmonis Sederhana
Sub Materi Pokok : Gerak Harmonis Sederhana Pada Bandul
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
Pertemuan Ke- : 2 (Dua)
KK. Standar Kompetensi
Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik
LL. Kompetensi Dasar
1.4 Menganalisis hubungan antara gaya dan gerak getaran
MM. Indikator
9. Menjelaskan karakteristik gerak harmonis sederhana pada bandul
10. Menganalisis hubungan periode dan frekuensi getaran dengan panjang tali pada gerak
getaran bandul.
NN. Tujuan Pembelajaran
9. Setelah melakukan kegiatan diskusi tentang gerak harmonis sederhana pada bandul
diharapkan siswa mampu menjelaskan karakteristik gerak harmonis sederhana pada pegas.
LAMPIRAN B2
10. Setelah melakukan demonstrasi pada bandul yang melakukan gerak harmonis sederhana
diharapkan siswa mampu menganalisis hubungan periode dan frekuensi getaran dengan
panjang tali pada gerak getaran bandul.
OO. Materi Pembelajaran
Ayunan sederhana terdiri dari sebuah benda kecil (bola ayunan) yang digantungkan diujung
tali yang ringan. Kita anggap bahwa tali tidak teregang dan massanya dapat diabaikan relatif
terhadap bola. Gerak bolak-balik ayunan sederhana dengan gesekan yang dapat diabaikan
menyerupai gerak harmonis sederhana: ayunan berosilasi sepanjang busur sebuah lingkaran
dengan amplitudo yang sama di tiap sisi titik setimbang (di mana ia tergantung vertikal) dan
sementara melalui titik setimbang, lajunya bernilai maksimum.
Gambar 2.3 Bandul Matematis
Jika bandul yang digantung dengan seutas tali, ditarik dari titik seimbangnya dengan sudut
simpangan θ sejauh x kemudian dilepaskan, benda akan melakukan gerak bolak-balik dari titik
keseimbangannya.gerakan ini yang dinamakan gerak harmonis. Geya yang menyebabkan
benda berayun merupakan gaya pemulih yang nilainya sebesar.
𝐹 = 𝑤 sin 𝜃
𝐹 = 𝑚𝑔 𝑥
𝑙
Berdasarkan hukum II Newton, percapatan yang ditimbulkan oleh gaya F adalah sebesar
F = m.a. Sehingga memiliki nilai periode sebesar.
LAMPIRAN B2
𝑇 = 2𝜋√𝑙
𝑔
PP. Metode Pembelajaran
Model Pembelajaran : Direct Instruction
Metode Pembelajaran : 1. Ceramah
5. Demonstrasi
6. Tanya jawab
LAMPIRAN B2
QQ. Langkah-langkah Pembelajaran
TAHAPAN
KEGIATAN PEMBELAJARAN Nilai Karakter yang
Dikembangkan WAKTU
GURU SISWA
Keg
iata
n A
wal
Orientasi ➢ Guru memberikan salam dan memulai
pembelajaran dengan berdoa, mengecek
kesiapan siswa dan menyiapkan media
pembelajaran.
Menjawab salam, mempersiapkan
buku pelajaran dan berdoa
bersama
Toleransi, tanggung
jawab
10 menit
Apersepsi ➢ Guru membuka dan mengawali pelajaran
dengan tanya jawab tentang materi getaran
pegas sebelumnya.
Siswa menjawab pertanyaan yang
diberikan oleh guru
Berani berpendapat,
semangat dalam belajar
dan percaya diri.
Motivasi ➢ Guru menyajikan masalah dengan memberi
pertanyaan yang menggugah motivasi siswa
tentang ayunan sederhana.
➢ Guru menyampaikan tujuan pembelajaran
yang akan dicapai
➢ Saling berinteraksi dan
melakukan tanya jawab dengan
guru
➢ Menyimak apa yang
disampaikan guru
Berpikir logis, kritis,
kreatif dan inovatif,
bertanggung jawab dan
percaya diri.
Toleransi
LAMPIRAN B2
Keg
iata
n I
nti
Eksplorasi ➢ Guru melakukan demonstrasi getaran/gerak
harmonis pada sebuah bandul yang digantung
secara vertikal.
➢ Guru memberikan pertanyaan tentang apa
yang dimaksud dengan getaran, amplitudo,
frekuensi, dan periode getaran pada gerak
bandul.
➢ Guru memberikan pertanyaan tentang apa
yang menyebabkan bandul berosilasi.
➢ Guru memberikan pertanyaan tentang
penentuan nilai amplitudo, frekuensi, periode,
dan gaya pemulih pada bandul yang
melakukan gerak harmonis sederhana
➢ Siswa mengamati demonstrasi
yang dilakukan oleh guru dan
disertai dengan tanya jawab
untuk menunjukkan macam-
macam gerak getaran/gerak
harmonik.
➢ Siswa merumuskan pertanyaan-
pertanyaan tersebut untuk
didiskusikan dan dijawab.
Toleransi, aktif dan rasa
ingin tahu.
60 menit
Elaborasi
➢ Guru membimbing siswa menjawab
pertanyaan-pertanyaan yang telah diberikan.
➢ Siswa mendiskusikan
pertanyaan-pertanyaan tersebut
untuk dijawab.
Komunikatif, kerja
keras, aktif, berpikir
logis, kritis.
Konfirmasi ➢ Guru memimpin diksusi untuk menjawab
pertanyaan-pertanyaan yang telah diberikan.
➢ Siswa mengkomunikasikan
jawaban-jawabannya
➢ Siswa lain mengamati dan
menanggapi jawaban yang ada.
Aktif, rasa ingin tahu,
komunikatif
LAMPIRAN B2
Keg
iata
n A
khir
Penarikan
kesimpulan
Membimbing siswa untuk menarik kesimpulan
tentang pembelajaran yang telah dilakukan
Membuat kesimpulan hasil belajar
yang telah dilakukan
Komunikatif, berpikir
logis, kritis, kreatif dan
inovatif
10 menit
Evaluasi Mengumpulkan jawaban dari soal latihan yang
telah diberikan.
Siswa bersama guru mengevaluasi
proses pembelajaran yang telah
dilakukan dan mencatat pekerjaan
rumah yang diberikan
Percaya diri, jujur dan
mandiri.
Tindak Lanjut Menyuruh siswa untuk membaca materi yang akan
diajarkan esok hari
Membaca materi yang akan
diajarkan pada pertemuan
berikutnya.
Bertanggung jawab
LAMPIRAN B2
RR. Media, Alat, dan Sumber Pembelajaran
Media : Infocus, PPT
Alat : Statif, tali, busur, penggaris, dan beban
Sumber :
- Kanginan, Marthen, Fisika untuk SMA Kelas XI, Jakarta : Erlangga, 2013
SS. Penilaian Hasil Belajar
Penilaian akhir berupa tes tertulis dengan memberikan 4 butir soal pilihan ganda,
yaitu sebagai berikut.
No Soal Jawaban
1 Berikut pernyataan yang benar mengenai hubungan
panjang tali dengan frekuensi ayunan bandul adalah
. . . .
f. Semakin panjang tali bandul maka semakin
kecil frekuensinya
g. Semakin panjang tali bandul maka semakin
besar frekuensinya
h. Panjang tali tidak mempengaruhi frekuensi
pada bandul
A
LAMPIRAN B2
i. Frekuensi bandul hanya bergantung pada
massa beban
j. Panjang tali bandul dan massa beban
berpengaruh pada frekuensi ayunan bandul.
2 Untuk menyelidiki pengaruh panjang tali terhadap
periode melalui percobaan bandul sederhana, maka
percobaan yang anda lakukan harus berulang
dengan menggunakan tali dan beban bandul sebagai
berikut.
f. Panjang tali dan massa beban tetap
g. Panjang tali dan massa beban harus selalu
diubah
h. Panjang tali tetap dan massa beban diubah-
ubah
i. Panjang tali diubah-ubah dan massa beban
tetap
j. Massa beban tetap, tetapi panjang tali bisa
diubah atau tetap
D
3 Berikut adalah prosedur-prosedur percobaan untuk
menentukan hubungan antara periode dengan massa
beban pada sebuah pegas vertikal.
(20) Ukur panjang benang
(21) Gantungkan bandul dengan benang
pada statif
(22) Ukur waktu osilasi bandul.
(23) kemudian simpangkan bandul
dengan sudut simpangan 150, kemudian
lepaskan sehingga bandul berayun
(24) catat hasilnya di tabel pengukuran
Urutan prosedur tersebut yang benar adalah . . . . .
u. (4), (3), (5), (2), (1)
B
LAMPIRAN B2
v. (2), (1), (4), (3), (5)
w. (2), (1), (3), (4), (5)
x. (2), (1), (4), (5), (3)
y. (4), (1), (2), (3), (5)
4 Ayunan sederhana dengan panjang tali 40 cm
bergerak harmonis sederhana. Bila percepatan
gravitasi 10 m/s2, berapakah frekuensi ayunan
bandul tersebut
f. 4π Hz
g. 0,4 π Hz
h. 2,5/π Hz
i. 12,5/π Hz
j. 0,25/π Hz
Diketahui:
m = 40 cm = 4 x 10-1 kg
g = 10 m/s2
𝑓 =1
2𝜋√
𝑔
𝑙
= 2,5/π s
C
Jakarta, …………………
Guru Mata Pelajaran,
Ridhwan Dery Iradat
NIM. 111201630000269
Mengetahui
Kepala Sekolah,
NIP. ________________
LAMPIRAN B2
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
(RPP)
Kelas Kontrol
Sekolah : MA Pembangunan UIN Jakarta
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : XI/1
Materi Pokok : Gerak Harmonis Sederhana
Sub Materi Pokok : Persamaan Gerak Harmonis Sederhana
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
Pertemuan Ke- : 3 (Tiga)
TT. Standar Kompetensi
Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik
UU. Kompetensi Dasar
1.4 Menganalisis hubungan antara gaya dan gerak getaran
VV. Indikator
Menganalisis gaya, simpangan, kecepatan, dan percepatan pada gerak getaran
WW. Tujuan Pembelajaran
Setelah melakukan kegiatan percobaan gerak harmonis sederhana diharapkan siswa
mampu menganalisis gaya, simpangan, kecepatan, dan percepatan pada gerak getaran
XX. Materi Pembelajaran
Terdapat tiga persamaan gerak harmonis sederhana, yaitu simpangan, kecepatan, dan
percepatan. Persamaan tersebut adalah sebagai berikut.
LAMPIRAN B2
𝒚 = 𝑨 𝐬𝐢𝐧 𝝎𝒕 … … 𝟓 − 𝟒
Keterangan:
y = simpangan (m)
A = amplitudo (m)
𝜔 = kecepatan sudut (rad/s)
t = waktu (s)
Persamaan 5-4 merupakan persamaan simpangan gerak harmonis sederhana. Persamaan
tersebut digunakan untuk mengetahui posisi atau simpangan partikel yang sedang bergerak
harmonis sederhana pada waktu tertentu. Persamaan tersebut dapat diturunkan terhadap waktu
sehingga akan mendapatkan persamaan kecepatan gerak harmonis sederhana.
𝒗 = 𝝎 𝑨 𝐜𝐨𝐬 𝝎𝒕 … … 𝟓 − 𝟓
Persamaan 5-5 merupakan persamaan kecepatan gerak harmonis sederhana yang
diturunkan dari persamaan simpangan terhadap waktu. Selanjutnya persamaan kecepatan pada
gerak harmonis sederhana dapat diturunkan terhadap waktu sehingga menjadi persamaan
percepatan gerak harmonis sederhana.
𝒂 = − 𝝎𝟐𝑨 𝐬𝐢𝐧 𝝎𝒕 … … 𝟓 − 𝟔
Persamaan 5-6 merupakan persamaan percepatan gerak harmonis sederhana.
YY. Metode Pembelajaran
Model Pembelajaran : Direct Instruction
Metode Pembelajaran : 1. Ceramah
7. Tanya jawab
LAMPIRAN B2
ZZ. Langkah-langkah Pembelajaran
TAHAPAN
KEGIATAN PEMBELAJARAN Nilai Karakter yang
Dikembangkan WAKTU
GURU SISWA
Keg
iata
n A
wal
Orientasi ➢ Guru memberikan salam dan memulai
pembelajaran dengan berdoa, mengecek
kesiapan siswa dan menyiapkan media
pembelajaran.
Menjawab salam, mempersiapkan
buku pelajaran dan berdoa
bersama
Toleransi, tanggung
jawab
10 menit
Apersepsi ➢ Guru membuka dan mengawali pelajaran
dengan tanya jawab tentang elastisitas dan
keterkaitannya dengan getaran.
Siswa menjawab pertanyaan yang
diberikan oleh guru
Berani berpendapat,
semangat dalam belajar
dan percaya diri.
Motivasi ➢ Guru menyajikan masalah dengan memberi
pertanyaan yang menggugah motivasi siswa.
“Apakah kalian masih ingat tentang gerak
melingkar?”
“Apa persamaan gerak melingkar dengan
gerak harmonis sederhana?”
➢ Guru menyampaikan tujuan pembelajaran
➢ Saling berinteraksi dan
melakukan tanya jawab dengan
guru
➢ Menyimak apa yang
disampaikan guru
Berpikir logis, kritis,
kreatif dan inovatif,
bertanggung jawab dan
percaya diri.
Toleransi
LAMPIRAN B2
yang akan dicapai
Keg
iata
n I
nti
Eksplorasi ➢ Guru memberikan gambaran tentang
persamaan gerak harmonis sederhana dengan
gerak melingkar.
➢ Guru memberikan ilustrasi tentang gerak
harmonis sederhana berupa pegas dan bandul,
lalu memberikan pertanyaan “Di titik manakah
bandul dan pegas tersebut memiliki kecepatan
terbesar dan terkecil?”
➢ Siswa mengamati demonstrasi
yang dilakukan oleh guru dan
disertai dengan tanya jawab
untuk menunjukkan macam-
macam gerak getaran/gerak
harmonik.
➢ Siswa merumuskan pertanyaan-
pertanyaan tersebut untuk
didiskusikan dan dijawab.
Toleransi, aktif dan rasa
ingin tahu.
60 menit
Elaborasi
➢ Guru membimbing siswa menjawab
pertanyaan-pertanyaan yang telah diberikan.
➢ Siswa mendiskusikan
pertanyaan-pertanyaan tersebut
untuk dijawab.
Komunikatif, kerja
keras, aktif, berpikir
logis, kritis.
Konfirmasi ➢ Guru memimpin diksusi untuk menjawab
pertanyaan-pertanyaan yang telah diberikan.
➢ Guru memberikan contoh soal tentang
persamaan gerak harmonis sederhana.
➢ Siswa mengkomunikasikan
jawaban-jawabannya
➢ Siswa lain mengamati dan
menanggapi jawaban yang ada.
Aktif, rasa ingin tahu,
komunikatif
Keg
iata
n
Akhir
Penarikan
kesimpulan
Membimbing siswa untuk menarik kesimpulan
tentang pembelajaran yang telah dilakukan
Membuat kesimpulan hasil belajar
yang telah dilakukan
Komunikatif, berpikir
logis, kritis, kreatif dan
inovatif
10 menit
LAMPIRAN B2
Evaluasi Mengumpulkan jawaban dari soal latihan yang
telah diberikan.
Siswa bersama guru mengevaluasi
proses pembelajaran yang telah
dilakukan dan mencatat pekerjaan
rumah yang diberikan
Percaya diri, jujur dan
mandiri.
Tindak Lanjut Menyuruh siswa untuk membaca materi yang
telah dipelajari selama tiga pertemuan.
Membaca materi gerak harmonis
sederhana yang telah dipelajari
Bertanggung jawab
LAMPIRAN B2
AAA. Media, Alat, dan Sumber Pembelajaran
Media : Infocus, PPT
Sumber :
- Kanginan, Marthen, Fisika untuk SMA Kelas XI, Jakarta : Erlangga, 2013
- LKS Fisika untuk Kelas XI
BBB. Penilaian Hasil Belajar
Penilaian akhir berupa tes tertulis dengan memberikan 4 butir soal pilihan ganda,
yaitu sebagai berikut.
No Soal Jawaban
1 Sebuah partikel melakukan gerak harmonis
sederhana dengan persamaan 𝑦 = 8 sin 0,2𝜋𝑡
dengan y dalam cm dan t dalam sekon. Tentukanlah:
g. Persamaan kecepatan dari gerak partikel
tersebut.
h. Persamaan simpangan dari gerak partikel
tersebut.
i. Berapakah nilai periode dan frekuensinya?
j. Tentukan nilai simpangan saat partikel telah
bergerak setelah 5 detik.
k. Tentukan nilai kecepatan saat partikel telah
bergerak setelah 5 detik.
l. Tentukan nilai percepatan saat partikel telah
bergerak setelah 5 detik.
g. 𝑣 = 1,6𝜋 cos 0,2𝜋𝑡
h. 𝑎 =
−0,32𝜋2 sin 0,2𝜋𝑡
i. 𝑇 = 10 𝑠 𝑓 =
0,1 𝐻𝑧
j. 0 cm
k. 1,6𝜋 cm/s
l. 0 cm/s2
LAMPIRAN B2
2 Sebuah pegas yang digantungi beban dengan massa
20 gram. Kemudian pegas tersebut disimpangkan
sejauh 6 cm dari titik seimbangnya sehingga
melakukan gerak harmonis sederhana. Tentukan
persamaan simpangan pada gerak pegas tersebut.
Diketahui:
k = 1 N//m
m = 40 x 10-3 kg
A = 6 cm
Ditanya : y = . . . .
𝑦 = 𝐴 sin 𝜔𝑡
𝜔 =2𝜋
𝑇
𝑇 = 2𝜋√𝑚
𝑘
𝑦 = 6 sin 0,4𝜋𝑡
Jakarta, …………………
Guru Mata Pelajaran,
Ridhwan Dery Iradat
NIM. 111201630000269
Mengetahui
Kepala Sekolah,
NIP. ________________
185
LAMPIRAN C
ANALISIS DATA HASIL PENELITIAN
3. Hasil Pretest
4. Hasil Posttest
5. Uji Normalitas
6. Uji Homogenitas
7. Uji Hipotesis
8. Rekapitulasi Hasil Belajar
186
Data Hasil Pretest Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen
Siswa Nilai Pretest
Kontrol Eksperimen
1 44 48
2 44 40
3 44 40
4 40 36
5 40 36
6 36 36
7 36 32
8 36 32
9 36 32
10 36 32
11 32 28
12 32 28
13 28 24
14 28 20
15 28 20
16 24 20
17 24 20
18 24 16
19 20 16
20 20 16
21 20 12
22 20 12
23 20 12
24 16 8
25 16 4
26 8 4
188
Hasil Pretest Kelas Kontrol
Perolehan nilai terendah hingga nilai tertinggi berdasarkan hasil pretest yang didapat
dari kelas kontrol adalah sebagai berikut:
8 16 16 20 20 20 20 20 24 24 24 28 28
28 32 32 36 36 36 36 36 40 40 44 44 44
Untuk membuat tabel distribusi frekuensi dibutuhkan beberapa nilai, yaitu:
a. Banyak data (N) = 26
b. Nilai maksimal (Xmaks) = 44
c. Nilai minimal (Xmin) = 8
d. Jangkauan (J) = Xmaks - Xmin = 44 – 8 = 36
e. Banyak Kelas (k) = 1 + 3,3 log n
= 1 + 3,3 log 26
= 5,66 ≈ 6
f. Interval Kelas (I) = 𝐽
𝐾
= 36
6
= 6
Tabel Distribusi Frekuensi Hasil Pretest Kelas Kontrol
Interval Frekuensi
(fi)
Batas
Kelas
Titik
Tengah
(xi)
Xi2 fi . xi fi . Xi
2
8 - 13 1 7.5 10.5 110.3 10.5 110.3
14 - 19 2 13.5 16.5 272.3 33 544.5
20 - 25 8 19.5 22.5 506.3 180 4050
26 - 31 3 25.5 28.5 812.3 85.5 2437
32 - 37 7 31.5 34.5 1190 241.5 8332
38 - 43 2 37.5 40.5 1640 81 3281
44 - 49 3 43.5 46.5 2162 139.5 6487
Jumlah 26 6694 771 25241
Berdasarkan tabel distribusi frekuensi tersebut, maka dapat ditentukan beberapa nilai, yaitu:
a. Rata-rata (��)
189
�� =∑ 𝑓𝑖𝑥𝑖
∑ 𝑓𝑖=
771
26= 29.65
b. Median (𝑀𝑒)
Nilai median ditentukan dengan rumus statistik berikut ini:
𝑀𝑒 = 𝐿𝑜 + (1
2𝑛−𝐹𝑚
𝑓𝑚 𝑥 𝑃)
dengan : 𝐿𝑜 = tepi bawah kelas median = 19.5
n = banyaknya data = 26
𝐹𝑚 = frekuensi kumulatif sebelum kelas median = 2
𝑓𝑚 = frekuensi kelas median = 8
P = interval kelas = 6
𝑀𝑒 = 𝐿𝑜 + (1
2𝑛−𝐹𝑚
𝑓𝑚 𝑥 𝑃)
𝑀𝑒 = 19.5 + (1
2 26−2
8 𝑥 6)
𝑀𝑒 = 27.75
c. Modus (Mo)
Nilai modus ditentukan dengan rumus statistic berikut ini:
𝑀𝑜 = 𝐿𝑜 + (𝑏1
𝑏1+ 𝑏2 𝑥 𝑃)
𝐿𝑜 = tepi bawah kelas modus = 19.5
𝑏1 = selisih frekuensi kelas modus dengan sebelumnya = 6
𝑏2 = selisih frekuensi kelas modus dengan setelahnya = 5
P = interval kelas = 6
𝑀𝑜 = 19.5 + (6
6 + 5 𝑥 6)
𝑀𝑜 = 22.77
d. Standar Deviasi (S)
Nilai standar deviasi ditentukan dengan rumus statistil berikut ini.
𝑆 = √𝑛 ∑ 𝑓𝑖𝑥𝑖
2− (∑ 𝑓𝑖𝑥𝑖)2
𝑛(𝑛−1)
𝑆 = √26 (25241)− (771)2
26(26−1)
𝑆 = √97.674 = 9.883
190
Hasil Pretest Kelas Eksperimen
Perolehan nilai terendah hingga nilai tertinggi berdasarkan hasil pretest yang didapat
dari kelas eksperimen adalah sebagai berikut:
4 4 8 12 12 12 16 16 16 20 20 20 20
24 28 28 32 32 32 32 36 36 36 40 40 48
Untuk membuat tabel distribusi frekuensi dibutuhkan beberapa nilai, yaitu:
a. Banyak data (N) = 26
b. Nilai maksimal (Xmaks) = 48
c. Nilai minimal (Xmin) = 4
d. Jangkauan (J) = Xmaks - Xmin = 48 – 4 = 44
e. Banyak Kelas (k) = 1 + 3,3 log 26
= 1 + 3,3 log 26
= 5,67 ≈ 6
f. Interval Kelas (I) = 𝐽
𝐾
= 44
6
= 7,33 ≈ 7
Tabel Distribusi Frekuensi Hasil Pretest Kelas Eksperimen
Interval Frekuensi
(fi)
Batas
Kelas
Titik
Tengah
(xi)
Xi2 fi . xi fi . Xi
2
4 – 10 3 3.5 7 49 21 147
11 – 17 6 10.5 14 196 84 1176
18 – 24 5 17.5 21 441 105 2205
25 – 31 2 24.5 28 784 56 1568
32 – 38 7 31.5 35 1225 245 8575
39 – 45 2 38.5 42 1764 84 3528
46 – 52 1 46.5 49 2401 49 2401
Jumlah 26 6860 644 19600
Berdasarkan tabel distribusi frekuensi tersebut, maka dapat ditentukan beberapa nilai, yaitu:
191
a. Rata-rata (��)
�� =∑ 𝑓𝑖𝑥𝑖
∑ 𝑓𝑖=
644
26= 24.76
b. Median (𝑀𝑒)
Nilai median ditentukan dengan rumus statistik berikut ini:
𝑀𝑒 = 𝐿𝑜 + (1
2𝑛−𝐹𝑚
𝑓𝑚 𝑥 𝑃)
dengan : 𝐿𝑜 = tepi bawah kelas median = 17.5
n = banyaknya data = 26
𝐹𝑚 = frekuensi kumulatif sebelum kelas median = 9
𝑓𝑚 = frekuensi kelas median = 5
P = interval kelas = 7
𝑀𝑒 = 𝐿𝑜 + (1
2𝑛−𝐹𝑚
𝑓𝑚 𝑥 𝑃)
𝑀𝑒 = 17.5 + (1
2 26−9
4 𝑥 7)
𝑀𝑒 = 24.5
c. Modus (Mo)
Nilai modus ditentukan dengan rumus statistic berikut ini:
𝑀𝑜 = 𝐿𝑜 + (𝑏1
𝑏1+ 𝑏2 𝑥 𝑃)
𝐿𝑜 = tepi bawah kelas modus = 31.5
𝑏1 = selisih frekuensi kelas modus dengan sebelumnya = 5
𝑏2 = selisih frekuensi kelas modus dengan setelahnya = 5
P = interval kelas = 7
𝑀𝑜 = 31.5 + (5
5 + 5 𝑥 7)
𝑀𝑜 = 34
d. Standar Deviasi (S)
Nilai standar deviasi ditentukan dengan rumus statistik berikut ini.
𝑆 = √𝑛 ∑ 𝑓𝑖𝑥𝑖
2− (∑ 𝑓𝑖𝑥𝑖)2
𝑛(𝑛−1)
𝑆 = √26 (19600)− (644)2
26(26−1)
𝑆 = √142.08 = 11.92
190
Data Hasil Posttest Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen
Siswa Nilai Posttest
Kontrol Eksperimen
1 56 84
2 56 80
3 52 80
4 48 76
5 48 72
6 44 72
7 40 68
8 40 68
9 40 64
10 40 60
11 40 60
12 36 60
13 36 60
14 32 60
15 32 60
16 32 60
17 32 56
18 32 56
19 28 56
20 28 52
21 28 52
22 24 48
23 24 48
24 24 44
192
Hasil Posttest Kelas Kontrol
Perolehan nilai terendah hingga nilai tertinggi berdasarkan hasil posttest yang didapat dari
kelas kontrol adalah sebagai berikut:
16 20 24 24 24 28 28 28 32 32 32 32 32
36 36 40 40 40 40 40 44 48 48 52 56 56
Untuk membuat tabel distribusi frekuensi dibutuhkan beberapa nilai, yaitu:
a. Banyak data (N) = 26
b. Nilai maksimal (Xmaks) = 56
c. Nilai minimal (Xmin) = 16
d. Jangkauan (J) = Xmaks - Xmin = 56 – 16 =40
e. Banyak Kelas (k) = 1 + 3,3 log n
= 1 + 3,3 log 26
= 5,66 ≈ 6
f. Interval Kelas (I) = 𝐽
𝐾
= 40
6
= 6.67 ≈ 7
Tabel Distribusi Frekuensi Hasil Posttest Kelas Kontrol
Interval Frekuensi
(fi)
Batas
Kelas
Titik
Tengah
(xi)
Xi2 fi . xi fi . Xi
2
16 – 22 2 35.5 19 361 38 722
23 – 29 6 42.5 26 676 156 4056
30 – 36 7 49.5 33 1089 231 7623
37 – 43 5 56.5 40 1600 200 8000
44 – 50 3 63.5 47 2209 141 6627
51 – 57 3 70.5 54 2916 162 8748
Jumlah 26 8851 928 35776
Berdasarkan tabel distribusi frekuensi tersebut, maka dapat ditentukan beberapa nilai, yaitu:
193
a. Rata-rata (��)
�� =∑ 𝑓𝑖𝑥𝑖
∑ 𝑓𝑖=
928
26= 35.69
b. Median (𝑀𝑒)
Nilai median ditentukan dengan rumus statistik berikut ini:
𝑀𝑒 = 𝐿𝑜 + (1
2𝑛−𝐹𝑚
𝑓𝑚 𝑥 𝑃)
dengan : 𝐿𝑜 = tepi bawah kelas median = 29.5
n = banyaknya data = 26
𝐹𝑚 = frekuensi kumulatif sebelum kelas median = 8
𝑓𝑚 = frekuensi kelas median = 7
P = interval kelas = 7
𝑀𝑒 = 𝐿𝑜 + (1
2𝑛−𝐹𝑚
𝑓𝑚 𝑥 𝑃)
𝑀𝑒 = 29.5 + (1
2 26−8
7 𝑥 7)
𝑀𝑒 = 34.5
c. Modus (Mo)
Nilai modus ditentukan dengan rumus statistic berikut ini:
𝑀𝑜 = 𝐿𝑜 + (𝑏1
𝑏1+ 𝑏2 𝑥 𝑃)
𝐿𝑜 = tepi bawah kelas modus = 29.5
𝑏1 = selisih frekuensi kelas modus dengan sebelumnya = 1
𝑏2 = selisih frekuensi kelas modus dengan setelahnya = 2
P = interval kelas = 7
𝑀𝑜 = 29.5 + (1
2 + 1 𝑥 7)
𝑀𝑜 = 31.8
d. Standar Deviasi (S)
Nilai standar deviasi ditentukan dengan rumus statistil berikut ini.
𝑆 = √𝑛 ∑ 𝑓𝑖𝑥𝑖
2− (∑ 𝑓𝑖𝑥𝑖)2
𝑛(𝑛−1)
𝑆 = √26(35776)− (928)2
26(26−1)
𝑆 = √113,82 = 10.67
194
Hasil Posttest Kelas Eksperimen
Perolehan nilai terendah hingga nilai tertinggi berdasarkan hasil posttest yang didapat dari
kelas eksperimen adalah sebagai berikut:
44 44 44 48 48 52 52 56 56 56 60 60 60
60 60 60 60 64 68 68 72 72 76 80 80 84
Untuk membuat tabel distribusi frekuensi dibutuhkan beberapa nilai, yaitu:
g. Banyak data (N) = 26
h. Nilai maksimal (Xmaks) = 84
i. Nilai minimal (Xmin) = 44
j. Jangkauan (J) = Xmaks - Xmin = 84 – 44 = 40
k. Banyak Kelas (k) = 1 + 3,3 log 26
= 1 + 3,3 log 26
= 5,67 ≈ 6
l. Interval Kelas (I) = 𝐽
𝐾
= 40
6
= 6,67 ≈ 7
Tabel Distribusi Frekuensi Hasil Posttest Kelas Eksperimen
Interval Frekuensi
(fi)
Batas
Kelas
Titik
Tengah
(xi)
Xi2 fi . xi fi . Xi
2
44 – 50 5 43.5 47 2209 235 11045
51 – 57 5 50.5 54 2916 270 14580
58 – 64 8 57.5 61 3721 488 29768
65 – 71 2 64.5 68 4624 136 9248
72 – 78 3 71.5 75 5625 225 16875
79 – 85 3 78.5 82 6724 246 20172
Jumlah 26 25819 1600 101688
195
Berdasarkan tabel distribusi frekuensi tersebut, maka dapat ditentukan beberapa nilai, yaitu:
a. Rata-rata (��)
�� =∑ 𝑓𝑖𝑥𝑖
∑ 𝑓𝑖=
1600
26= 61,54
b. Median (𝑀𝑒)
Nilai median ditentukan dengan rumus statistik berikut ini:
𝑀𝑒 = 𝐿𝑜 + (1
2𝑛−𝐹𝑚
𝑓𝑚 𝑥 𝑃)
dengan : 𝐿𝑜 = tepi bawah kelas median = 57.5
n = banyaknya data = 26
𝐹𝑚 = frekuensi kumulatif sebelum kelas median = 10
𝑓𝑚 = frekuensi kelas median = 8
P = interval kelas = 7
𝑀𝑒 = 𝐿𝑜 + (1
2𝑛−𝐹𝑚
𝑓𝑚 𝑥 𝑃)
𝑀𝑒 = 57.5 + (1
2 26−10
8 𝑥 7)
𝑀𝑒 = 60,125
c. Modus (Mo)
Nilai modus ditentukan dengan rumus statistic berikut ini:
𝑀𝑜 = 𝐿𝑜 + (𝑏1
𝑏1+ 𝑏2 𝑥 𝑃)
𝐿𝑜 = tepi bawah kelas modus = 57.5
𝑏1 = selisih frekuensi kelas modus dengan sebelumnya = 3
𝑏2 = selisih frekuensi kelas modus dengan setelahnya = 6
P = interval kelas = 7
𝑀𝑜 = 57.5 + (3
3 + 6 𝑥 7)
𝑀𝑜 = 59,83
d. Standar Deviasi (S)
Nilai standar deviasi ditentukan dengan rumus statistik berikut ini.
𝑆 = √𝑛 ∑ 𝑓𝑖𝑥𝑖
2− (∑ 𝑓𝑖𝑥𝑖)2
𝑛(𝑛−1)
𝑆 = √26 (101688)− (1600)2
26(26−1)
𝑆 = √130.95 = 11,44
196
Uji Normalitas Data Hasil Pretest Kelas Kontrol
Uji normalitas dengan menggunakan uji chi-kuadrat dengan rumus sebagai berikut:
𝑋2 = ∑(𝑓0 − 𝑓ℎ)2
𝑓ℎ
𝑘
𝑖=1
, 𝑑𝑏 = (𝑘 − 1)
Keterangan:
𝑋2: Chi Kuadrat
𝑓0 : Frekuensi yang diobservasi
𝑓ℎ : Frekuensi yang diharapkan
k : Banyak kelas
db : Derajat Bebas
Kriteria pengujian nilai chi-kuadrat adalah sebagai berikut:
1. Jika 𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 ≤ 𝑋2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙, maka data tersebut berdistribusi normal
2. Jika 𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 ≥ 𝑋2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙, maka data tersebut berdistribusi tidak normal
197
Tabel Uji Normalitas Pretest Kelas Kontrol
Interval Frekuensi Titik
Tengah
𝒙𝟏𝟐 𝒇𝒊. 𝒙𝒊 𝒇𝒊𝒙𝒊
𝟐 Batas
kelas
B.K - �� Z
Batas
Kelas
Z Tabel Luas
Tiap
kelas
𝒇𝒉 𝒇𝒐 (𝒇𝒉 − 𝒇𝟎) (𝒇𝒉 − 𝒇𝟎)𝟐 X2 hitung
7.5 -22.15 -2.2412 0.012506
8 - 13 1 10.5 110.3 10.5 110.3 0.03861 1.00389 1 0.003888 0.00001 0.00001
13.5 -16.15 -1.6341 0.051117
14 - 19 2 16.5 272.3 33 544.5 0.10109 2.62833 2 0.628328 0.3948 0.15021
19.5 -10.15 -1.027 0.152206
20 - 25 8 22.5 506.3 180 4050 0.18507 4.81177 8 -3.18823 10.1648 2.11249
25.5 -4.15 -0.4199 0.337275
26 - 31 3 28.5 812.3 85.5 2437 0.23697 6.16121 3 3.161212 9.99326 1.62196
31.5 1.85 0.18719 0.574244
32 - 37 7 34.5 1190 241.5 8332 0.21224 5.51833 7 -1.48167 2.19535 0.39783
37.5 7.85 0.79429 0.786488
38 - 43 2 40.5 1640 81 3281 0.13296 3.45708 2 1.457079 2.12308 0.61413
43.5 13.85 1.4014 0.919452
44 - 49 3 46.5 2162 139.5 6487 0.05825 1.51457 3 -1.48543 2.2065 1.45685
49.5 19.85 2.0085 0.977705
Jumlah 26 6694 771 25241 6.35348
Langkah-langkah penentuan nilai-nilai pada tabel bantu di atas adalah sebagai berikut:
1. Membuat tabel distribusi frekuensi seperti pada lampiran.
2. Menentukan Z batas kelas dengan menggunakan rumus:
198
𝑍 =𝐵𝑎𝑡𝑎𝑠 𝐾𝑒𝑙𝑎𝑠 − ��
𝑆
dengan:
�� = nilai rata-rata
𝑆 = nilai standar deviasi
3. Menentukan luas Z tabel
4. Menghitung nilai frekuensi yang diharapkan (fh) dengan menggunakan rumus:
𝑓ℎ = ∑ 𝑓 𝑥 𝑙𝑢𝑎𝑠 𝑍 𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 𝑡𝑖𝑎𝑝 𝑘𝑒𝑙𝑎𝑠
5. Mencari nilai chi-kuadrat hitung (𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔) dengan rumus:
𝑋ℎ2 = ∑
(𝑓0 − 𝑓ℎ)2
𝑓ℎ
𝑘
𝑖=1
6. Menentukan jumlah chi-kuadrat (𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔) dengan menjumlahkan nilai chi-kuadrat tiap-tiap kelas.
7. Menguji hipotesis normalitas.
Nilai 𝑋2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 dengan derajat kebebasan dk = 5 pada taraf signifikansi 5% adalah 11,07. Untuk menguji normalitas data, maka nilai
𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 dibandingkan dengan 𝑋2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙. Berdasarkan hasil perhitungan yang diperoleh bahwa 𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 ≤ 𝑋2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 yaitu
6,353 ≤ 11,07. Hal ini menunjukan bahwa data terdistribusi normal.
199
Uji Normalitas Data Hasil Pretest Kelas Eksperimen
Uji normalitas dengan menggunakan uji chi-kuadrat dengan rumus sebagai berikut:
𝑋2 = ∑(𝑓0 − 𝑓ℎ)2
𝑓ℎ
𝑘
𝑖=1
, 𝑑𝑏 = (𝑘 − 1)
Keterangan:
𝑋2: Chi Kuadrat
𝑓0 : Frekuensi yang diobservasi
𝑓ℎ : Frekuensi yang diharapkan
k : Banyak kelas
db : Derajat Bebas
Kriteria pengujian nilai chi-kuadrat adalah sebagai berikut:
1. Jika 𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 ≤ 𝑋2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙, maka data tersebut berdistribusi normal
2. Jika 𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 ≥ 𝑋2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙, maka data tersebut berdistribusi tidak normal
200
Tabel Uji Normalitas Pretest kelas Eksperimen
Interval Frekuensi Titik
Tengah
𝒙𝟏𝟐 𝒇𝒊. 𝒙𝒊 𝒇𝒊𝒙𝒊
𝟐 Batas
kelas
B.K - �� Z
Batas
Kelas
Z Tabel Luas
Tiap
kelas
𝒇𝒉 𝒇𝒐 (𝒇𝒉 − 𝒇𝟎) (𝒇𝒉 − 𝒇𝟎)𝟐 X2 hitung
3.5 -21.26 -1.78356 0.037248
4 – 10 3 7 49 21 147 0.07854 2.042046 3 -0.95795 0.917677 0.449391
10.5 -14.26 -1.19631 0.115788
11 - 17 6 14 196 84 1176 0.155454 4.041808 6 -1.95819 3.834516 0.948713
17.5 -7.26 -0.60906 0.271242
18 - 24 5 21 441 105 2205 0.220057 5.721475 5 0.721475 0.520526 0.090978
24.5 -0.26 -0.02181 0.491299
25 - 31 2 28 784 56 1568 0.222813 5.793126 2 3.793126 14.3878 2.483599
31.5 6.74 0.565436 0.714111
32 - 38 7 35 1225 245 8575 0.161369 4.195584 7 -2.80442 7.864751 1.874531
38.5 13.74 1.152685 0.87548
39 - 45 2 42 1764 84 3528 0.083585 2.173198 2 0.173198 0.029998 0.013803
45.5 20.74 1.739933 0.959065
46 - 52 1 49 2401 49 2401 0.030958 0.804897 1 -0.1951 0.038065 0.047292
52.5 27.74 2.327181 0.990022
Jumlah 26 6860 644 19600 5.908307
Langkah-langkah penentuan nilai-nilai pada tabel bantu di atas adalah sebagai berikut:
1. Membuat tabel distribusi frekuensi seperti pada lampiran.
2. Menentukan Z batas kelas dengan menggunakan rumus:
201
𝑍 =𝐵𝑎𝑡𝑎𝑠 𝐾𝑒𝑙𝑎𝑠 − ��
𝑆
dengan:
�� = nilai rata-rata
𝑆 = nilai standar deviasi
3. Menentukan luas Z tabel
4. Menghitung nilai frekuensi yang diharapkan (fh) dengan menggunakan rumus:
𝑓ℎ = ∑ 𝑓 𝑥 𝑙𝑢𝑎𝑠 𝑍 𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 𝑡𝑖𝑎𝑝 𝑘𝑒𝑙𝑎𝑠
5. Mencari nilai chi-kuadrat hitung (𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔) dengan rumus:
𝑋ℎ2 = ∑
(𝑓0 − 𝑓ℎ)2
𝑓ℎ
𝑘
𝑖=1
6. Menentukan jumlah chi-kuadrat (𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔) dengan menjumlahkan nilai chi-kuadrat tiap-tiap kelas.
7. Menguji hipotesis normalitas.
Nilai 𝑋2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 dengan derajat kebebasan dk = 6 pada taraf signifikansi 5% adalah 12,59. Untuk menguji normalitas data, maka nilai
𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 dibandingkan dengan 𝑋2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙. Berdasarkan hasil perhitungan yang diperoleh bahwa 𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 ≤ 𝑋2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 yaitu
5,908 ≤ 11,59. Hal ini menunjukan bahwa data terdistribusi normal.
202
Uji Normalitas Data Hasil Posttest Kelas Kontrol
Uji normalitas dengan menggunakan uji chi-kuadrat dengan rumus sebagai berikut:
𝑋2 = ∑(𝑓0 − 𝑓ℎ)2
𝑓ℎ
𝑘
𝑖=1
, 𝑑𝑏 = (𝑘 − 1)
Keterangan:
𝑋2: Chi Kuadrat
𝑓0 : Frekuensi yang diobservasi
𝑓ℎ : Frekuensi yang diharapkan
k : Banyak kelas
db : Derajat Bebas
Kriteria pengujian nilai chi-kuadrat adalah sebagai berikut:
1. Jika 𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 ≤ 𝑋2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙, maka data tersebut berdistribusi normal
2. Jika 𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 ≥ 𝑋2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙, maka data tersebut berdistribusi tidak normal
203
Tabel Uji Normalitas Posttest kelas Kontrol
Interval Frekuensi Titik
Tengah
𝒙𝟏𝟐 𝒇𝒊. 𝒙𝒊 𝒇𝒊𝒙𝒊
𝟐 Batas
kelas
B.K - �� Z
Batas
Kelas
Z Tabel Luas
Tiap
kelas
𝒇𝒉 𝒇𝒐 (𝒇𝒉 − 𝒇𝟎) (𝒇𝒉 − 𝒇𝟎)𝟐 X2 hitung
15.5 -20.19 -1.89222 0.029231
16 - 22 2 19 361 38 722 0.078966 2.05311 2 0.05311 0.002821 0.001374
22.5 -13.19 -1.23618 0.108197
23 - 29 6 26 676 156 4056 0.172717 4.49063 6 -1.50937 2.278198 0.507323
29.5 -6.19 -0.58013 0.280913
30 - 36 7 33 1089 231 7623 0.249343 6.48292 7 -0.51708 0.267372 0.041242
36.5 0.81 0.075914 0.530256
37 - 43 5 40 1600 200 8000 0.237647 6.178821 5 1.178821 1.38962 0.2249
43.5 7.81 0.731959 0.767903
44 - 50 3 47 2209 141 6627 0.149529 3.887752 3 0.887752 0.788103 0.202714
50.5 14.81 1.388004 0.917432
51 - 57 3 54 2916 162 8748 0.062094 1.614433 3 -1.38557 1.919795 1.189145
57.5 21.81 2.044049 0.979526
Jumlah 26 8851 928 35776 2.166699
Langkah-langkah penentuan nilai-nilai pada tabel bantu di atas adalah sebagai berikut:
1. Membuat tabel distribusi frekuensi seperti pada lampiran.
2. Menentukan Z batas kelas dengan menggunakan rumus:
𝑍 =𝐵𝑎𝑡𝑎𝑠 𝐾𝑒𝑙𝑎𝑠 − ��
𝑆
dengan:
204
�� = nilai rata-rata
𝑆 = nilai standar deviasi
3. Menentukan luas Z tabel
4. Menghitung nilai frekuensi yang diharapkan (fh) dengan menggunakan rumus:
𝑓ℎ = ∑ 𝑓 𝑥 𝑙𝑢𝑎𝑠 𝑍 𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 𝑡𝑖𝑎𝑝 𝑘𝑒𝑙𝑎𝑠
5. Mencari nilai chi-kuadrat hitung (𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔) dengan rumus:
𝑋ℎ2 = ∑
(𝑓0 − 𝑓ℎ)2
𝑓ℎ
𝑘
𝑖=1
6. Menentukan jumlah chi-kuadrat (𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔) dengan menjumlahkan nilai chi-kuadrat tiap-tiap kelas.
7. Menguji hipotesis normalitas.
Nilai 𝑋2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 dengan derajat kebebasan dk = 6 pada taraf signifikansi 5% adalah 12,59. Untuk menguji normalitas data, maka nilai
𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 dibandingkan dengan 𝑋2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙. Berdasarkan hasil perhitungan yang diperoleh bahwa 𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 ≤ 𝑋2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 yaitu
2,166 ≤ 11,59. Hal ini menunjukan bahwa data terdistribusi normal.
205
Uji Normalitas Data Hasil Posttest Kelas Eksperimen
Uji normalitas dengan menggunakan uji chi-kuadrat dengan rumus sebagai berikut:
𝑋2 = ∑(𝑓0 − 𝑓ℎ)2
𝑓ℎ
𝑘
𝑖=1
, 𝑑𝑏 = (𝑘 − 1)
Keterangan:
𝑋2: Chi Kuadrat
𝑓0 : Frekuensi yang diobservasi
𝑓ℎ : Frekuensi yang diharapkan
k : Banyak kelas
db : Derajat Bebas
Kriteria pengujian nilai chi-kuadrat adalah sebagai berikut:
1. Jika 𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 ≤ 𝑋2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙, maka data tersebut berdistribusi normal
2. Jika 𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 ≥ 𝑋2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙, maka data tersebut berdistribusi tidak normal
206
Tabel Uji Normalitas Posttest kelas Eksperimen
Interval Frekuensi Titik
Tengah
𝒙𝟏𝟐 𝒇𝒊. 𝒙𝒊 𝒇𝒊𝒙𝒊
𝟐 Batas
kelas
B.K - �� Z
Batas
Kelas
Z Tabel Luas
Tiap
kelas
𝒇𝒉 𝒇𝒐 (𝒇𝒉 − 𝒇𝟎) (𝒇𝒉 − 𝒇𝟎)𝟐 X2 hitung
43.5 -18.04 -1.57692 0.057407
44 - 50 5 47 2209 235 11045 0.109857 2.856283 5 -2.14372 4.595523 1.608917
50.5 -11.04 -0.96503 0.167264
51 - 57 5 54 2916 270 14580 0.194726 5.062864 5 0.062864 0.003952 0.000781
57.5 -4.04 -0.35315 0.361989
58 - 64 8 61 3721 488 29768 0.240093 6.242428 8 -1.75757 3.089059 0.494849
64.5 2.96 0.258741 0.602083
65 - 71 2 68 4624 136 9248 0.205939 5.354418 2 3.354418 11.25212 2.101465
71.5 9.96 0.870629 0.808022
72 - 78 3 75 5625 225 16875 0.122877 3.194801 3 0.194801 0.037947 0.011878
78.5 16.96 1.482517 0.930899
79 - 85 3 82 6724 246 20172 0.050989 1.325724 3 -1.67428 2.803199 2.114466
85.5 23.96 2.094406 0.981888
Jumlah 26 25819 1600 101688 6.332356
Langkah-langkah penentuan nilai-nilai pada tabel bantu di atas adalah sebagai berikut:
1. Membuat tabel distribusi frekuensi seperti pada lampiran.
2. Menentukan Z batas kelas dengan menggunakan rumus:
𝑍 =𝐵𝑎𝑡𝑎𝑠 𝐾𝑒𝑙𝑎𝑠 − ��
𝑆
dengan:
207
�� = nilai rata-rata
𝑆 = nilai standar deviasi
3. Menentukan luas Z tabel
4. Menghitung nilai frekuensi yang diharapkan (fh) dengan menggunakan rumus:
𝑓ℎ = ∑ 𝑓 𝑥 𝑙𝑢𝑎𝑠 𝑍 𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 𝑡𝑖𝑎𝑝 𝑘𝑒𝑙𝑎𝑠
5. Mencari nilai chi-kuadrat hitung (𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔) dengan rumus:
𝑋ℎ2 = ∑
(𝑓0 − 𝑓ℎ)2
𝑓ℎ
𝑘
𝑖=1
6. Menentukan jumlah chi-kuadrat (𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔) dengan menjumlahkan nilai chi-kuadrat tiap-tiap kelas.
7. Menguji hipotesis normalitas.
Nilai 𝑋2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 dengan derajat kebebasan dk = 6 pada taraf signifikansi 5% adalah 12,59. Untuk menguji normalitas data, maka nilai
𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 dibandingkan dengan 𝑋2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙. Berdasarkan hasil perhitungan yang diperoleh bahwa 𝑋2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 ≤ 𝑋2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 yaitu
2,166 ≤ 11,59. Hal ini menunjukan bahwa data terdistribusi normal.
208
Uji Homogenitas Data Hasil Pretest
Uji homogenitas yang digunakan dalam penelitian ini adalah uji F, yaitu:
𝐹 = 𝑆𝑏
2
𝑆𝑘2 𝑑𝑏1 = (𝑛1 − 1)𝑑𝑎𝑛 𝑑𝑏2 = (𝑛2 − 1)
Keterangan:
F : Uji Fisher
𝑆𝑏2 : Varians terbesar
𝑆𝑘2 : Varians terkecil
Adapun kriteria pengujiannya adalah sebagai berikut:
Jika Fhit ≤ Ftabel maka data dinyatakan homogen
Jika Fhit ≥ Ftabel maka data dinyatakan tidak homogen
A. Tabel Bantu Uji F
Tabel Distribusi Frekuensi Hasil Pretest Kelas Kontrol
Interval Frekuensi
(fi)
Batas
Kelas
Titik
Tengah
(xi)
Xi2 fi . xi fi . Xi
2
8 - 13 1 7.5 10.5 110.3 10.5 110.3
14 - 19 2 13.5 16.5 272.3 33 544.5
20 - 25 8 19.5 22.5 506.3 180 4050
26 - 31 3 25.5 28.5 812.3 85.5 2437
32 - 37 7 31.5 34.5 1190 241.5 8332
38 - 43 2 37.5 40.5 1640 81 3281
44 - 49 3 43.5 46.5 2162 139.5 6487
Jumlah 26 6694 771 25241
209
Tabel Distribusi Frekuensi Hasil Pretest Kelas Eksperimen
Interval Frekuensi
(fi)
Batas
Kelas
Titik
Tengah
(xi)
Xi2 fi . xi fi . Xi
2
4 – 10 3 3.5 7 49 21 147
11 – 17 6 10.5 14 196 84 1176
18 – 24 5 17.5 21 441 105 2205
25 – 31 2 24.5 28 784 56 1568
32 – 38 7 31.5 35 1225 245 8575
39 – 45 2 38.5 42 1764 84 3528
46 – 52 1 46.5 49 2401 49 2401
Jumlah 26 6860 644 19600
B. Perhitungan Nilai Standar Deviasi
Kelas Kontrol Kelas Eksperimen
𝑆 = √𝑛 ∑ 𝑓𝑖𝑥𝑖
2− (∑ 𝑓𝑖𝑥𝑖)2
𝑛(𝑛−1)
𝑆 = √26 (25241)− (771)2
26(26−1)
𝑆 = √97.674 = 9.883
𝑆 = √𝑛 ∑ 𝑓𝑖𝑥𝑖
2− (∑ 𝑓𝑖𝑥𝑖)2
𝑛(𝑛−1)
𝑆 = √26 (19600)− (644)2
26(26−1)
𝑆 = √142.08 = 11.92
C. Menentukan Nilai Fhitung dan Menguji Hipotesis Homogenitas
Berdasarkan nilai standar deviasi kedua data, maka nilai Fhitung adalah :
𝐹 = 𝑆𝑏
2
𝑆𝑘2
𝐹 = 11.922
9.882
𝐹 = 1.45
210
Untuk menguji homogenitas, maka harus membandingkan nilai Fhitung dan Ftabel.
Pada taraf signifikansi 5% terlihat bahwa nilai Ftabel (25;25) adalah sebesar 1.95. Maka nilai
Fhit ≤ Ftabel sehingga kedua kelas dinyatakan homogen.
211
Uji Homogenitas Data Hasil Posttest
Uji homogenitas yang digunakan dalam penelitian ini adalah uji F, yaitu:
𝐹 = 𝑆𝑏
2
𝑆𝑘2 𝑑𝑏1 = (𝑛1 − 1)𝑑𝑎𝑛 𝑑𝑏2 = (𝑛2 − 1)
Keterangan:
F : Uji Fisher
𝑆𝑏2 : Varians terbesar
𝑆𝑘2 : Varians terkecil
Adapun kriteria pengujiannya adalah sebagai berikut:
Jika Fhit ≤ Ftabel maka data dinyatakan homogen
Jika Fhit ≥ Ftabel maka data dinyatakan tidak homogen
A. Tabel Bantu Uji F
Tabel Distribusi Frekuensi Hasil Posttest Kelas Kontrol
Interval Frekuensi
(fi)
Batas
Kelas
Titik
Tengah
(xi)
Xi2 fi . xi fi . Xi
2
16 – 22 2 35.5 19 361 38 722
23 – 29 6 42.5 26 676 156 4056
30 – 36 7 49.5 33 1089 231 7623
37 – 43 5 56.5 40 1600 200 8000
44 – 50 3 63.5 47 2209 141 6627
51 – 57 3 70.5 54 2916 162 8748
Jumlah 26 8851 928 35776
212
Tabel Distribusi Frekuensi Hasil Posttest Kelas Eksperimen
Interval Frekuensi
(fi)
Batas
Kelas
Titik
Tengah
(xi)
Xi2 fi . xi fi . Xi
2
44 – 50 5 43.5 47 2209 235 11045
51 – 57 5 50.5 54 2916 270 14580
58 – 64 8 57.5 61 3721 488 29768
65 – 71 2 64.5 68 4624 136 9248
72 – 78 3 71.5 75 5625 225 16875
79 – 85 3 78.5 82 6724 246 20172
Jumlah 26 25819 1600 101688
B. Perhitungan Nilai Standar Deviasi
Kelas Kontrol Kelas Eksperimen
𝑆 = √𝑛 ∑ 𝑓𝑖𝑥𝑖
2− (∑ 𝑓𝑖𝑥𝑖)2
𝑛(𝑛−1)
𝑆 = √26(35776)− (928)2
26(26−1)
𝑆 = √113,82 = 10.67
𝑆 = √𝑛 ∑ 𝑓𝑖𝑥𝑖
2− (∑ 𝑓𝑖𝑥𝑖)2
𝑛(𝑛−1)
𝑆 = √26 (101688)− (1600)2
26(26−1)
𝑆 = √130.95 = 11,44
C. Menentukan Nilai Fhitung dan Menguji Hipotesis Homogenitas
Berdasarkan nilai standar deviasi kedua data, maka nilai Fhitung adalah :
𝐹 = 𝑆𝑏
2
𝑆𝑘2
𝐹 = 11.442
10.672
𝐹 = 1.15
213
Untuk menguji homogenitas, maka harus membandingkan nilai Fhitung dan Ftabel.
Pada taraf signifikansi 5% terlihat bahwa nilai Ftabel (25;25) adalah sebesar 1.95. Maka nilai
Fhit ≤ Ftabel sehingga kedua kelas dinyatakan homogen.
214
Uji Hipotesis Hasil Pretest
Berdasarkan hasil uji normalitas dan homogenitas, kedua data terdistribusi normal dan
kedua kelas dinyatakan homogen. Rumus uji hipotesis yang digunakan adalah
𝑡 =𝑋1 − 𝑋2
𝑠√1𝑛1
+1
𝑛2
Dengan, 𝑠 = √(𝑛1−1)𝑠1
2+(𝑛2−1)𝑠22
𝑛1+𝑛2−2
Keterangan:
𝑋1 = rata-rata data kelompok kelas eksperimen
𝑋2 = rata-rata data kelompok kelas kontrol
s = nilai standar deviasi gabungan
s1 = varians kelompok eksperimen
s2 = varians kelompok kontrol
n1 = jumlah data kelompok kelas eksprimen
n2 = jumlah data kelompok kelas kontrol
Kriteria pengujian uji t adalah sebagai berikut:
a. Jika thitung < ttabel, maka Ho diterima dan Ha ditolak
b. Jika thitung > ttabel, maka Ho ditolak dan Ha diterima
215
Langkah-langkah menentukan nilai thitung adalah sebagai berikut.
1. Menentukan nilai yang diketahui. Berdasarkan hasil pretest diperoleh:
Report
Eksperimen
Mean N Std.
Deviation Minimum Maximum Range Variance
24.76 26 11.920 4 48 44 142.080
2. Menentukan nilai standar deviasi gabungan
𝑠 = √(𝑛1−1)𝑠1
2+(𝑛2−1)𝑠22
𝑛1+𝑛2−2
𝑠 = √(26−1)11,922+(26−1)9.882
26+26−2
𝑠 = √119.84
𝑠 = 10.94
3. Menentukan nilai thitung
𝑡 =𝑋1 −𝑋2
𝑠√1
𝑛1+
1
𝑛2
𝑡 =29.65−24.76
10.94√1
26+
1
26
𝑡 =4.89
10.94√0.077
𝑡 = 1.6108
4. Menentukan nilai ttabel
Derajat kebebasan untuk mencari ttabel adalah
𝑑𝑘 = 𝑛1 + 𝑛2 − 2 = 26 + 26 − 2 = 50
Report
Kontrol
Mean N Std.
Deviation Minimum Maximum Range Variance
29.65 26 9.883 8 44 36 97.674
216
Pada taraf signifikansi 5% nilai ttabel untuk dk = 50 adalah 2.008
5. Menguji hipotesis
Karena nilai thitung < ttabel, maka Ho diterima dan Ha ditolak
6. Memberikan Interpretasi
Berdasarkan hasil uji hipotesis di atas, dapat disimpulkan bahwa tidak terdapat perbedaan
hasil belajar fisika pada konsep gerak harmonis sederhana antara pretest kelas eksperimen
dan kelas kontrol. Dengan demikian, kedua kelas memiliki kemampuan yang homogen dan
kedua kelas layak dijadikan sampel penelitian.
217
Uji Hipotesis Hasil Posttest
Berdasarkan hasil uji normalitas dan homogenitas, kedua data terdistribusi normal dan
kedua kelas dinyatakan homogeny. Rumus uji hipotesis yang digunakan adalah
𝑡 =𝑋1 − 𝑋2
𝑠√1𝑛1
+1
𝑛2
Dengan, 𝑠 = √(𝑛1−1)𝑠1
2+(𝑛2−1)𝑠22
𝑛1+𝑛2−2
Keterangan:
𝑋1 = rata-rata data kelompok kelas eksperimen
𝑋2 = rata-rata data kelompok kelas kontrol
s = nilai standar deviasi gabungan
s1 = varians kelompok eksperimen
s2 = varians kelompok kontrol
n1 = jumlah data kelompok kelas eksprimen
n2 = jumlah data kelompok kelas kontrol
Kriteria pengujian uji t adalah sebagai berikut:
c. Jika thitung < ttabel, maka Ho diterima dan Ha ditolak
d. Jika thitung > ttabel, maka Ho ditolak dan Ha diterima
218
Langkah-langkah menentukan nilai thitung adalah sebagai berikut.
1. Menentukan nilai yang diketahui. Berdasarkan hasil posttest diperoleh:
Report
Kontrol
Mean N Std.
Deviation Minimum Maximum Range Variance
35.69 26 10.669 16 56 40 113.822
Report
Eksperimen
Mean N Std.
Deviation Minimum Maximum Range Variance
61.54 26 11.444 44 84 40 130.954
2. Menentukan nilai standar deviasi gabungan
𝑠 = √(𝑛1−1)𝑠1
2+(𝑛2−1)𝑠22
𝑛1+𝑛2−2
𝑠 = √(26−1)11.442+(26−1)10,672
26+26−2
𝑠 = √122.36
𝑠 = 11.06
3. Menentukan nilai thitung
𝑡 =𝑋1 −𝑋2
𝑠√1
𝑛1+
1
𝑛2
𝑡 =61.54−35.69
11.06√1
26+
1
26
𝑡 =25.85
11.06√0.077
𝑡 = 8.4228
4. Menentukan nilai ttabel
Derajat kebebasan untuk mencari ttabel adalah
𝑑𝑘 = 𝑛1 + 𝑛2 − 2 = 26 + 26 − 2 = 50
219
Pada taraf signifikansi 5% nilai ttabel untuk dk = 54 adalah 2.008
5. Menguji hipotesis
Karena nilai thitung > ttabel, maka Ho ditolak dan Ha diterima
6. Memberikan Interpretasi
Berdasarkan hasil uji hipotesis di atas, dapat disimpulkan bahwa terdapat pengaruh model
problem solving laboratory terhadap hasil belajar pada konsep gerak harmonis sederhana.
220
REKAPITULASI HASIL BELAJAR
Pretest Kelas Kontrol
C1 C2 C3 C4 C5
1 2 3 13 4 5 14 15 16 6 7 8 17 21 22 9 10 11 12 18 19 23 24 25 20
1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 11
2 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 11
3 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 11
4 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 10
5 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 10
6 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 9
7 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 9
8 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 9
9 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 9
10 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 9
11 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 8
12 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 8
13 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 7
14 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 7
15 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 7
16 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 6
17 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 6
221
18 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 6
19 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 5
20 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 5
21 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 5
22 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 5
23 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5
24 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 4
25 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 4
26 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
13 22 10 1 16 20 2 5 4 9 1 3 2 4 2 10 6 13 9 2 4 11 3 8 8 188
46 47 21 66 8
222
Persentase Masing-masing Kemampuan Kognitif
𝑆𝑘𝑜𝑟 =𝐵𝑢𝑡𝑖𝑟 𝑆𝑜𝑎𝑙 𝐵𝑒𝑛𝑎𝑟
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑆𝑖𝑠𝑤𝑎 𝑥 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑜𝑎𝑙 𝑥 100%
Aspek
Kognitif Perhitungan Hasil
C1 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
46
104𝑥100%
44.23%
C2 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
47
130𝑥100%
36.15%
C3 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
21
156𝑥100%
13.46%
C4 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
66
234𝑥100%
28.20%
C5 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
8
26𝑥100%
30.76%
223
Pretest Kelas Eksperimen
C1 C2 C3 C4 C5
1 2 3 13 4 5 14 15 16 6 7 8 17 21 22 9 10 11 12 18 19 23 24 25 20
1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 12
2 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 10
3 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 10
4 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 9
5 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 9
6 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 9
7 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 8
8 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 8
9 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 8
10 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 8
11 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 7
12 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 7
13 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 6
14 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 5
15 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5
16 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 5
17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 5
18 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
224
19 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 4
20 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
21 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3
22 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3
23 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 3
24 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 2
25 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
26 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
6 23 12 3 11 6 1 7 3 2 8 12 4 2 6 9 5 8 3 7 4 3 6 3 2 156
44 28 34 48 2
225
Persentase Masing-masing Kemampuan Kognitif
𝑆𝑘𝑜𝑟 =𝐵𝑢𝑡𝑖𝑟 𝑆𝑜𝑎𝑙 𝐵𝑒𝑛𝑎𝑟
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑆𝑖𝑠𝑤𝑎 𝑥 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑜𝑎𝑙 𝑥 100%
Aspek
Kognitif Perhitungan Hasil
C1 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
44
104𝑥100%
42.30%
C2 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
28
130𝑥100%
21.53%
C3 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
34
156𝑥100%
21.79%
C4 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
48
234𝑥100%
20.51%
C5 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
2
26𝑥100%
7.69%
226
Posttest Kelas Kontrol
C1 C2 C3 C4 C5
1 2 3 13 4 5 14 15 16 6 7 8 17 21 22 9 10 11 12 18 19 23 24 25 20
1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 14
2 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 14
3 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 13
4 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 12
5 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 12
6 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 11
7 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 10
8 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 10
9 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 10
10 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 10
11 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 10
12 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 9
13 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 9
14 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 8
15 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 8
16 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 8
17 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 8
18 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 8
227
19 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 7
20 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 7
21 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 7
22 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6
23 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 6
24 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 6
25 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 5
26 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 4
26 24 13 6 13 16 16 3 4 12 11 2 5 4 5 15 4 6 6 7 6 11 12 4 10 232
69 52 39 71 10
228
Persentase Masing-masing Kemampuan Kognitif
𝑆𝑘𝑜𝑟 =𝐵𝑢𝑡𝑖𝑟 𝑆𝑜𝑎𝑙 𝐵𝑒𝑛𝑎𝑟
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑆𝑖𝑠𝑤𝑎 𝑥 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑜𝑎𝑙 𝑥 100%
Aspek
Kognitif Perhitungan Hasil
C1 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
69
104𝑥100%
66.35%
C2 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
52
130𝑥100%
40%
C3 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
39
156𝑥100%
25%
C4 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
71
234𝑥100%
30.34%
C5 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
10
26𝑥100%
38.46%
229
Posttest Kelas Eksperimen
C1 C2 C3 C4 C5
1 2 3 13 4 5 14 15 16 6 7 8 17 21 22 9 10 11 12 18 19 23 24 25 20
1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 21
2 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 20
3 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 20
4 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 19
5 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 18
6 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 18
7 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 17
8 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 17
9 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 16
10 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 15
11 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 15
12 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 15
13 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 14
14 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 15
15 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 15
16 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 15
17 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 14
18 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 14
230
19 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 14
20 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 13
21 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 13
22 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 12
23 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 12
24 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 11
25 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 11
26 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 11
26 26 6 14 26 22 13 5 6 24 15 9 4 13 10 21 22 25 26 10 10 15 15 17 15 395
72 72 75 161 15
231
Persentase Masing-masing Kemampuan Kognitif
𝑆𝑘𝑜𝑟 =𝐵𝑢𝑡𝑖𝑟 𝑆𝑜𝑎𝑙 𝐵𝑒𝑛𝑎𝑟
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑆𝑖𝑠𝑤𝑎 𝑥 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑜𝑎𝑙 𝑥 100%
Aspek
Kognitif Perhitungan Hasil
C1 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
72
104𝑥100%
69.23%
C2 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
72
130𝑥100%
55.38%
C3 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
75
156𝑥100%
48.08%
C4 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
161
234𝑥100%
68.80%
C5 𝑆𝑘𝑜𝑟 =
15
26𝑥100%
57.69%
232
Uji Peningkatan N-Gain
𝑵 − 𝑮𝒂𝒊𝒏 =𝑷𝒐𝒔𝒕𝒕𝒆𝒔𝒕 − 𝒑𝒓𝒆𝒕𝒆𝒔𝒕
𝑺𝒌𝒐𝒓 𝑰𝒅𝒆𝒂𝒍 − 𝒑𝒓𝒆𝒕𝒆𝒔𝒕
Kelas Kontrol
Aspek
Kognitif
Skor Pretest Skor Posttest Perhitungan Hasil Kategori
C1
44.23% 66.35% 𝑁 − 𝐺𝑎𝑖𝑛 =
66.35 − 44.23
100 − 44.23
0.40 Sedang
C2
36.15% 40% 𝑁 − 𝐺𝑎𝑖𝑛 =
40 − 36.15
100 − 36.15
0.06 Rendah
C3
13.46% 25% 𝑁 − 𝐺𝑎𝑖𝑛 =
25 − 13.46
100 − 13.46
0.13 Rendah
C4
28.20% 30.34% 𝑁 − 𝐺𝑎𝑖𝑛 =
30.34 − 28.20
100 − 28.20
0.03 Rendah
C5
30.76% 38.46% 𝑁 − 𝐺𝑎𝑖𝑛 =
38.46 − 30.76
100 − 30.76
0.11 Rendah
233
Kelas Eksperimen
Aspek
Kognitif
Skor Pretest Skor Posttest Perhitungan Hasil Kategori
C1
42.30% 69.23% 𝑁 − 𝐺𝑎𝑖𝑛 =
69.23 − 42.30
100 − 42.30
0.47 Sedang
C2
21.53% 55.38% 𝑁 − 𝐺𝑎𝑖𝑛 =
55.38 − 21.53
100 − 21.53
0.43 Sedang
C3
21.79% 48.08% 𝑁 − 𝐺𝑎𝑖𝑛 =
48.08 − 21.79
100 − 21.79
0.37 Sedang
C4
20.51% 68.80% 𝑁 − 𝐺𝑎𝑖𝑛 =
68.80 − 20.51
100 − 20.51
0.61 Sedang
C5
7.69% 57.69% 𝑁 − 𝐺𝑎𝑖𝑛 =
57.69 − 7.69
100 − 7.69
0.54 Sedang
LAMPIRAN D
SURAT DAN DOKUMENTASI PENELITIAN
1. Surat Bimbingan Skripsi
2. Surat Permohonan Izin
Penelitian
3. Surat Keterangan Penelitiaan
4. Uji referensi
5. Dokumentasi Penelitian
6. Biodata Penulis
LEMBAR OBSERVASI BELAJAR SISWA
Nama Sekolah : MA Pembangunan UIN Jakarta
Tanggal Observasi : April 2017
Tempat Observasi : Kelas
NO ASPEK YANG
DIAMATI
DESKRIPSI
I Pra Pembelajaran
1. Tempat duduk masing-
masing siswa
Siswa duduk di tempat masing-masing.
2. Kesiapan menerima
pembelajaran
Beberapa siswa siap menerima pembelajaran dengan buku
dan alat tulis di atas meja. Sementara siswa lain sibuk dengan
aktivitas lain.
II Kegiatan Membuka
Pelajaran
Sebelum memulai kegiatan pembelajaran, guru melontarkan
pertanyaan yang berkaitan dengan materi pada pertemuan
sebelumnya dan sebagian siswa pun menjawab sesuai
pertanyaan guru.
III Kegiatan Inti
Pembelajaran
A. Penjelasan materi
pelajaran
1. Memperhatikan
penjelasan materi
pelajaran
Peserta didik memperhatikan penjelasan materi secara
seksama dikarenakan sedang memberikan materi untuk
ulangan. Walaupun begitu masih terdapat beberapa siswa
yang tidak memperhatikan dengan baik.
2. Bertanya saat proses
penjelasan materi
Disaat peserta kurang paham dengan materi yang dijelaskan,
siswa langsung bertanya kepada gurunya.
3. Interaksi antar siswa Interaksi antar siswa kurang aktif, hanya sebagian kecil yang
membahas pelajaran selebihnya terjadi interaksi yang kurang
bermamfaat yang dilakukan seperti mengobrol tentang hal
lain di luar pelajaran.
4. Interaksi antara siswa-
guru, siswa-materi
pelajaran
Interaksi yang dilakukan siswa kepada guru menggunakan
bahasa non-formal tetapi sopan. Terkadang ada keluhan
terhadap materi pelajaran karena materi tersebut di anggap
susah.
B. Pendekatan/Strategi
Belajar
1. Keterlibatan dalam
kegiatan belajar
Pendekatan ekspositori yang dilakukan guru membuat
peserta didik untuk pasif bertanya materi yang kurang
mereka pahami.
2. Mengemukakan
pendapat ketika
diberikan kesempatan
Ketika peserta didik diberikan kesempatan untuk
menyampaikan pendapat “jawaban” siswa banyak siswa
kurang merespon penjelasan dari guru.
3. Mencatat penjelasan
yang disampaikan guru
Setelah guru menjelaskan materi, seluruh peserta didik
sebagian mencatat apa yang telah disampaikan guru. Namun
peneliti mengamati hanya sekitar 20% siswa yang mencatat.
C. Pemanfaatan Media
Pembelajaran/Sumber
Belajar
1. Interaksi antara siswa
dan media pembelajaran
yang digunakan guru
Seluruh siswa menggunakan buku paket untuk melatih
kemampuan siswa terhadap meteri yang telah dipelajari.
2. Tertarik pada materi
yang disajikan dengan
media pembelajaran
Beberapa siswa tertarik pada materi yang disampaikan,
namun terdapat pula siswa yang tidak tertarik pada materi
tersebut.
D. Penilaian Proses
1. Mengerjakan
tugas/latihan yang
diberikan guru
Beberapa siswa mengerjakan tugas/latihan yang diberikan
guru namun, terdapat pula siswa yang tidak mengerjakan
tugas tersebut.
2. Menjawab pertanyaan
guru dengan benar
Guru sering melontarkan pertanyaan kepada peserta didik
mengenai materi yang disampaikan dan peserta didik
menjawab pertanyaan dengan benar. Namun terkadang
masih ada yang salah dalam menjawab dan segera diperbaiki
oleh guru.
IV PENUTUP
Keterlibatan dalam
memberi
rangkuman/kesimpulan
Guru dan murid sama-sama menyimpulkan materi yang telah
di pelajari. Terkadang guru memanggil secara acak nama
peserta didik untuk menyampaikan kesimpulan. Namun
masih banyak siswa yang tidak memperhatikan guru.
LEMBAR OBSERVASI BELAJAR SISWA
Nama Sekolah : MA Pembangunan UIN Jakarta
Tanggal Observasi : Mei 2017
Tempat Observasi : Laboratorium
No Aspek yang Diamati Deskripsi
1 Kualitas laboratorium Peneliti mengamati laboratorium terlihat baik untuk
menyelenggarakan praktikum fisika. Beberapa alat dan
bahan tersedia dengan rapi dan tidak rusak.
2 Lembar kerja siswa yang
digunakan
Pada proses pembelajaran di laboratorium penggunaan
LKS formal belum ada. Siswa hanya diminta
menuliskannya di kertas HVS tentang apa yang mereka
laporkan saat praktikum.
3 Penggunaan alat oleh siswa Siswa belum sepenuhnya mengetahui alat dan bahan yang
ada di laboratium. Saat peneliti coba bertanya kepada siswa
alasannya utamanya adalah mereka jarang melakukan
percobaan. Hanya sekali dalam satu semester.
4 Proses praktikum Prosedur percobaan tidak disampaikan kepada siswa
dengan baik, sehingga siswa tidak mengetahui apa yang
harus mereka kerjakan. Selain itu masih banyak siswa yang
kurang bertanggungjawab saat melakukan praktikum
seperti bermain-main, mengobrol, dan melakukan aktivitas
yang tidak mendukung pembelajaran.
5 Cara siswa mengambil data
percobaan
Masih banyak siswa yang mengambil data asal-asalan.
Siswa juga tidak membaca referensi materi dengan baik,
sehingga siswa tidak mampu untuk mengambil data
percobaan dengan tepat sesuai apa yang diperintahkan.
6 Cara siswa membuat grafik
hasil percobaan
Banyak siswa yang kesulitan menentukan besaran fisis saat
mereka diminta untuk menggambar grafik hasil percobaan.
Selain itu banyak siswa yang menggambar grafik asal-
asalan dan tidak rapi.
7 Kelebihan siswa Meskipun rata-rata siswa tidak melakukan prosedur
praktikum dengan baik, namun ada beberapa siswa yang
melakukannya dengan baik. Mereka mengajak siswa lain
untuk bekerja secara berkelompok dan menyelesaikan
tugas. Selain itu bebrapa respon siswa menanggapinya
secara positif bahwa pembelajaran di laboratorium tidak
membuat mereka merasa jenuh.
HASIL WAWANCARA PENELITIAN SKRIPSI
Sekolah : MA Pembangunan UIN Jakarta
Nama Guru : Yanuar Anas Bolkiah, M.Pd
Tanggal : 7 Oktober 2016
No Pertanyaan Jawaban
1 Sejak kapan bapak mulai
mengajar mata pelajaran
fisika di sekolah ini?
Saya mulai mengajar fisika di sekolah ini tahun 2011
sampai sekarang.
2 Kurikulum apa yang
digunakan di sekolah ini?
Kurikulum yang diterapkan menyesuaikan dengan dinas
pendidikan. Kelas 10 sudah menyesuaikan dengan
kurikulum 2013, namun untuk kelas 11 dan 12 masih
menggunakan kurikulum KTSP 2006.
3 Bagaimana tanggapan
siswa tentang pelajaran
fisika?
Saya pernah melakukan penelitian tentang respon siswa
dan di pihak sekolah juga ada peniaian terhadap guru.
Sejauh ini respon siswa tentang mata pelajaran fisika
tergolong kategori sedang. Memang mata pelajaran fisika
masih menjadi pelajaran yang rumit dan menakutkan bagi
siswa salah satunya adalah faktor hitung-hitungan.
Namun biasanya mereka kurang suka mata pelajaran
fisika di kelas 10 dikarenakan sistem sekolah belum
melakukan penjurusan IPA atau IPS, serta siswa masih
awal untuk mengenal fisika.
4 Metode apa yang sering
bapak gunakan saat
mengajar fisika?
Sebelumnya saya menggunakan metode yang umum
seperti ceramah dan demonstrasi. Namun saat ini saya
sedang menerapkan pembelajaran berbasis inkuiri.
Karena kurikulum yang saat ini dikembangkan dituntut
agar siswa lebih mandiri. Penerapan metode yang saya
terapkan juga bervariasi, sesuai dengan karakteristik
materi yang diajarkan serta kemampuan siswa untuk
mengkap materi.
5 Menurut bapak, apa
kekurangan dari metode
yang bapak gunakan saat
mengajar fisika?
Kekurangan pasti ada dan mungkin banyak. Seperti saat
saya menerapkan pembelajaran inkuiri yang dikemas
dalam kelompok kecil. Kalau siswa kooperatif biasanya
hasilnya baik. Namun terkadang siswa kurang kooperatif
sehingga lebih banyak mainnya daripada belajar.
6 Apakah bapak pernah
mengajarkan materi gerak
harmonis sederhana?
Materi ini terkadang saya lewati, dikarenakan waktu yang
tidak mencukupi. Sehingga saya juga harus mencari cara
supaya materi ini mudah bisa diajarkan dan dipahami
siswa. Biasanya materi ini saya coba ajarkan di
laboratorium, namun kesulitannya adalah pada waktu dan
membimbing siswa melakukan percobaan. Selain itu
LKS yang coba saya buat masih mengalami kekurangan,
seperti siswa yang kesulitan memahami petunjuk
percobaan.
7 Bagaimana hasil belajar
siswa pada materi ini?
Selama saya mengajar materi ini nilai rata-rata siswa
tergolong rendah. Hanya 50% siswa yang tuntas.
Biasanya nilai siswa berada pada nila 60 ke bawah.
8 Bagaimana saran bapak ini
perbaikan pembelajaran
pada materi ini?
Materi ini menarik untuk dipelajari. Jika memang ingin
dilakukan penelitian. Saran saya adalah menerapkan
pembelajaran di laboratorium supaya peralatan di lab bisa
dimanfaatkan. Selain itu supaya suasana pembelajaran
tidak terlalu jenuh karena selama ini pembelajaran fisika
kurang mengajak siswa untuk melakukan percobaan.
BIODATA PENULIS
Ridhwan Dery Iradat. Anak pertama dari empat
bersaudara pasangan Ary Sudrajat dan Dewi Kania.
Lahir di kota Bekasi pada 22 Oktober 1992.
Menempuh pendidikan Sekolah Dasar di SDI Al-
Ghazali Purwakarta. Menempuh pendidikan
Sekolah Menengah di Mts Al-Manar Purwakarta
(2004-2007) dan MA Persis Benda Tasikmalaya
(2007-2010). Penulis kemudian melanjutkan
pendidikan ke Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta, Fakultas Ilmu
Tarbiyah dan Keguruan, Program Studi Pendidikan Fisika pada tahun 2012 melaui
jalur PTAIN. Penulis aktif di beberapa organisasi diantaranya Himpunan
Mahasiswa Program Studi (HMPS) Pendidikan Fisika, Komunitas Muda Nuklir
Nasional (KOMMUN), Forum Menulis Pendidikan Fisika, dan Forum Diskusi
Fisika. Selama menempuh pendidikan strata satu penulis pernah melakukan
penelitian bersama dosen tentang pembelajaran fisika SMA/MA.