Post on 05-Nov-2020
PROSIDING SEMINAR NASIONAL PEMBELAJARAN IPA KE-4 (e-ISSN: 2721-4656)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
SABTU, 5 OKTOBER 2019
iv
DAFTAR ISI
HALAMAN IDENTITAS .................................................................................................................................. i
KATA PENGANTAR ....................................................................................................................................... ii
SUSUNAN PANITIA ...................................................................................................................................... iii
DAFTAR ISI .................................................................................................................................................... iv
PENGEMBANGAN INSTRUMEN PENILAIAN UNTUK MENGUKUR HIGH ORDER THINKING
SKILS PADA MATERI SISTEM PERNAPASAN .......................................................................................... 1
Tri Wahyuni1*, Muhardjito2, Erti Hamimi3 .................................................................................................................... 1
MEDIA PEMBELAJARAN PROSEDUR PENGGUNAAN SENTRIFUS BERBASIS VIDEO UNTUK
PEMBELAJARAN BLENDED LEARNING ..................................................................................................... 6
Deny Sutrisno*, Barmi Hartesi ....................................................................................................................................... 6
LEARNING CYCLE 7E: APLIKASI DALAM PEMBELAJARAN IPA UNTUK MENINGKATKAN HOTS
......................................................................................................................................................................... 11
Debby Puspitasari*, Vita Ria Mustikasari, Erti Hamimi .............................................................................................. 11
PEMBELAJARAN FISIKA DENGAN PENDEKATAN STEM (SCIENCE, TECHNOLOGY,
ENGINEERING, AND MATHEMATICS) SEBAGAI UPAYA MENINGKATKAN PEMAHAMAN
KONSEP FISIKA SISWA KELAS XI MIPA 3 SMAN 1 TALUN KAB. BLITAR ..................................... 14
Niko Oktarian1*, Lusi Mentari1 .................................................................................................................................... 14
PENGARUH MODEL SCIENCE, ENVIRONMENT, TECHNOLOGY, AND SOCIETY TERHADAP
KEMAMPUAN PEMECAHAN MASALAH PESERTA DIDIK .................................................................. 20
Suci Rekamala Puji Rahayu1*, I Wayan Sumberartha2, Novida Pratiwi1 ..................................................................... 20
PENGARUH MODEL SAINS TEKNOLOGI MASYARAKAT (STM) TERHADAP PEMAHAMAN
KONSEP TEKANAN ZAT SISWA SMPN 9 MALANG .............................................................................. 25
Aulia Yuni Pratiwi1*, Sugiyanto1, Muhammad Fajar Marsuki1 .................................................................................... 25
ANALISIS KEBUTUHAN PEMBELAJARAN LEARNING CYCLE 7E UNTUK MENINGKATKAN
HIGHER ORDER THINKING SKILLS (HOTS) ............................................................................................. 32
Puteri Lailatul Fitriyah*, Novida Pratiwi, Vita Ria Mustikasari ................................................................................... 32
PENGARUH MODEL PEMBELAJARAN THINK-TALK-WRITE TERHADAP KEMAMPUAN BERPIKIR
KREATIF SISWA KELAS VII ...................................................................................................................... 36
Faridatus Sholikha*1, Muhardjito1, I Wayan Sumberartha2 .......................................................................................... 36
PEMBELAJARAN DENGAN PEMODELAN PADA MATERI MATA DAN PENGLIHATAN UNTUK
MENINGKATKAN PENGUASAAN KONSEP SISWA KELAS VIII ......................................................... 39
Nurul Umi Marfuah1*, Sutopo2, Erni Yulianti1............................................................................................................. 39
PENGARUH INTERACTIVE DEMONSTRATION TERHADAP PENGUASAAN KONSEP HUKUM
NEWTON SISWA KELAS VIII SMPN 1 TUREN ....................................................................................... 44
Wanda Indriana Puspita1*, Muhardjito2 ........................................................................................................................ 44
PENGARUH PEMBELAJARAN CREATIVE PROBLEM SOLVING TERHADAP KEMAMPUAN
PEMECAHAN MASALAH SISWA SMP PADA KEGIATAN BELAJAR MENGANALISIS
PENCEMARAN LINGKUNGAN .................................................................................................................. 47
Ayu Kamala Prakasiwi1*, Lia Yuliati2, Novida Pratiwi1 .............................................................................................. 47
PENGARUH INTEGRASI STEM PADA MODEL PROJECT BASED LEARNING MELALUI
PEMBUATAN MINIATUR PARKIRAN HIDROLIK TERHADAP LITERASI SAINS KOMPETENSI
SISWA MATERI FLUIDA STATIS .............................................................................................................. 52
Intan Pramesti Ndadari ................................................................................................................................................. 52
PROSIDING SEMINAR NASIONAL PEMBELAJARAN IPA KE-4 (e-ISSN: 2721-4656)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
SABTU, 5 OKTOBER 2019
v
PENGARUH INTEGRASI STEM DALAM MODEL LEARNING CYCLE 7E TERHADAP KEMAMPUAN
BERPIKIR KRITIS SISWA SMP ................................................................................................................... 61
Siti Aisyah Rohmatin1*, Parno2, Novida Pratiwi1 ........................................................................................................ 61
PENGARUH MODEL CREATIVE PROBLEM SOLVING TERHADAP KEMAMPUAN BERPIKIR
KREATIF SISWA KELAS VII SMPN 2 BANTUR PADA MATERI PENCEMARAN LINGKUNGAN .. 66
Tito Dwi Kurniawan1*, I Wayan Sumberartha2, Vita Ria Mustikasari1 ........................................................................ 66
PEMANFAATAN LIMBAH MAKANAN SEBAGAI SUMBER ENERGI LISTRIK SEDERHANA
DENGAN TEKNIK ELEMEN VOLTA ......................................................................................................... 71
Yuli Estrian*, Moh. Toifur ........................................................................................................................................... 71
IMPLEMENTASI METODE ANALOGI FAR (FOKUS-AKSI-REFLEKSI) PADA PEMBELAJARAN IPA
MATERI SISTEM EKSKRESI MANUSIA UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN 4C SISWA
KELAS VIII F SMP NEGERI 4 KEPANJEN TAHUN PELAJARAN 2018/2019 ........................................ 75
Naili Mukhsinah ........................................................................................................................................................... 75
PENGEMBANGAN MEDIA PEMBELAJARAN INTERAKTIF BERBASIS ANDROID PADA
KEGIATAN MENGANALISIS SISTEM PERNAPASAN MANUSIA UNTUK KELAS VIII SMP/MTs . 89
Nurmaula Idba Safrina, Munzil*, dan Sugiyanto .......................................................................................................... 89
PENGARUH PEMBELAJARAN INKUIRI-STEM TERHADAP PENGUASAAN KONSEP CAHAYA
DAN OPTIK .................................................................................................................................................... 94
Antiningrum Purwaningsih1*, Lia Yuliati2, Vita Ria Mustikasari1 ............................................................................... 94
PENGARUH MODEL PEMBELAJARAN PROBLEM BASED LEARNING (PBL) TERHADAP
KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS SMPN 1 BATU PADA KEGIATAN MENGANALISIS
TERJADINYA PENCEMARAN LINGKUNGAN ...................................................................................... 100
Arini Catur Lina*, Sugiyanto, Muhardjito .................................................................................................................. 100
PENGARUH MODEL PEMBELAJARAN SSCS TERHADAP HOTS IPA SISWA KELAS VIII SMPN 3
SINGOSARI .................................................................................................................................................. 106
Puput Yuliyana1*, I Wayan Sumberartha2, Muhammad Fajar Marsuki1 .................................................................... 106
PENGAPLIKASIAN STEM (SCIENCE, TECHNOLOGY, ENGINEERING AND MATH) DALAM
PEMBELAJARAN DAN PRAKTIKUM BERBASIS INTERNET OF THINGS MENGGUNAKAN
TEKNOLOGI AUGMENTED REALITY ....................................................................................................... 112
Odie Zainal Makhali1*, Davy Numairi Atthobari1, M. Ryski1, Denny Oktavina Radianto2 ....................................... 112
DESKRIPSI PENERAPAN MODEL INKUIRI TERHADAP PENGUASAAN KONSEP SISWA KELAS
XI SMAN 9 MALANG pada elastisitas DAN HUKUM HOOKE ............................................................... 118
Magfira Cindy Dianningrum1*, Endang Purwaningsih1, Rusna Laksmisari2 ............................................................. 118
ANALISIS PENGUASAAN KONSEP DAN KREATIVITAS SISWA PADA PEMBELAJARAN IPA
BERBASIS STEM MATERI PEMANASAN GLOBAL ............................................................................. 124
Safira Amalia Fardiana 1*, Sentot Kusairi 2, Erti Hamimi 1 ........................................................................................ 124
PENERAPAN MODEL LEARNING CYCLE 7E UNTUK MENINGKATKAN PEMAHAMAN KONSEP
SISWA SMP KELAS VIII PADA MATERI TEKANAN ZAT ................................................................... 133
Septi Putri Ayu1*, Sutopo2, Vita Ria Mustikasari1...................................................................................................... 133
ANALISIS PENINGKATAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS PADA KETERLAKSANAAN
KEGIATAN MENGANALISIS PENCEMARAN LINGKUNGAN MELALUI PENERAPAN MODEL
PEMBELAJARAN LEARNING CYCLE 5E ................................................................................................. 139
Alifia Rahayu*, Sugiyanto, Novida Pratiwi ................................................................................................................ 139
PENGARUH MODEL PBL DAN DL TERHADAP KEMAMPUAN PEMECAHAN MASALAH SMP
KELAS VIII .................................................................................................................................................. 142
Devi Purnita *, Novida Pratiwi, Muhardjito ................................................................................................................ 142
PROSIDING SEMINAR NASIONAL PEMBELAJARAN IPA KE-4 (e-ISSN: 2721-4656)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
SABTU, 5 OKTOBER 2019
vi
PENINGKATAN KEMAMPUAN BERPIKIR TINGKAT TINGGI SISWA KELAS VII MTsN 2
MALANG MELALUI MODEL LEARNING CYCLE 5E ............................................................................. 147
Abdul Fattah Noor*1, I Wayan Sumberartha2, Sugiyanto1 .......................................................................................... 147
PENGEMBANGAN BAHAN AJAR IPA BERBASIS PjBL-STEM PADA MATERI TEKANAN ZAT
DAN PENERAPANNYA SEBAGAI PELUANG MENINGKATKAN KEMAMPUAN PEMECAHAN
MASALAH PESERTA DIDIK ..................................................................................................................... 151
Lutviyah Dwi Nurfadhilah1*, Parno2, Sugiyanto1 ....................................................................................................... 151
PENGEMBANGAN MEDIA PEMBELAJARAN BERBASIS ANDROID PADA MATERI CAHAYA DAN
ALAT OPTIK ................................................................................................................................................ 158
Fithria Nur Rahmawati, Munzil*, Agung Mulyo Setiawan ........................................................................................ 158
PENGEMBANGAN GAME EDUKASI IPA KUARTET SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN IPA
SISWA SMP KELAS VIII PADA MATERI SISTEM EKSKRESI ............................................................. 162
Nadia Nurmalita, Munzil*, Novida Pratiwi ................................................................................................................ 162
PENGEMBANGAN MEDIA PEMBELAJARAN INTERAKTIF PADA SISTEM PENCERNAAN
MAKANAN DAN KESEHATAN MANUSIA UNTUK SISWA SMP KELAS VIII ................................. 168
Sekar Yuliana Saputri, Munzil*, Novida Pratiwi ........................................................................................................ 168
JOYFUL-INQUIRY: PEMBELAJARAN IPA MATERI SISTEM PERNAPASAN MANUSIA ................ 171
Kholida Farhania1*, Hadi Suwono2, Vita Ria Mustikasari1 ....................................................................................... 171
ANALISIS KEBUTUHAN MODEL PEMBELAJARAN LEARNING CYCLE 5E UNTUK
MEMFASILITASI SISWA SMP MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS PADA
MATERI TATA SURYA .............................................................................................................................. 175
Lena Lusiana*, Munzil, Erni Yulianti ......................................................................................................................... 175
PENGEMBANGAN PEMBELAJARAN EKOSISTEM BERBASIS DISCOVERY-INQUIRY UNTUK
MELATIH KETERAMPILAN PROSES SAINS DAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS SISWA
KELAS VII SMP ........................................................................................................................................... 180
Diana Rahma Ayunita1*, Ibrohim2, Erti Hamimi1 ...................................................................................................... 180
KAJIAN LITERASI PENGEMBANGAN MEDIA PEMBELAJARAN DIGITAL BERBASIS GAME
ANDROID UNTUK SISWA SMP/MTS KELAS VIII PADA MATERI GETARAN ................................. 187
Aulia Varadila Slamet1*, Hadi Suwono2, Muhammad Fajar Marsuki1 ....................................................................... 187
PENGARUH MODEL PEMBELAJARAN INKUIRI TERHADAP PENGUASAAN KONSEP TEKANAN
ZAT SISWA KELAS VIII SMPN 5 MALANG ........................................................................................... 192
Fita Nur Chasanah*, Sugiyanto, Erni Yulianti ............................................................................................................ 192
PENGARUH MODEL PROBLEM BASED LEARNING (PBL) DENGAN PENDEKATAN SCIENCES,
ENVIRONMENT, TECHNOLOGY, AND SOCIETY (SETS) TERHADAP KEMAMPUAN BERPIKIR
KRITIS SISWA KELAS 7 SMPN 2 MALANG ........................................................................................... 197
Dianita Fitri Ramadhani*, Muhardjito, I Wayan Sumberartha ................................................................................... 197
PENGGUNAAN BAHAN AJAR IPA TERPADU BERBASIS PENDEKATAN SAINTIFIK .................. 205
Sesanti*, Vita Ria Mustikasari, Novida Pratiwi .......................................................................................................... 205
PENGEMBANGAN POTENSI KELAPA MELALUI PENYULUHAN, PELATIHAN DAN PEMASARAN
VCO (VIRGIN COCONUT OIL) DI DESA GAJAHREJO KECAMATAN GEDANGAN KABUPATEN
MALANG...................................................................................................................................................... 210
Oktaviani Dina P1, Dita Feby I2, Hanna Merryta S3, Nuzulul Widya I4, Erti Hamimi1* ............................................ 210
EAT BULAGA, BERMAIN DAN BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN MOTIVASI DAN
PRESTASIBELAJAR IPA SISWA KELAS VII E SMPN 2 PARE ............................................................ 215
Kristien Endah Riwayati ............................................................................................................................................ 215
PROSIDING SEMINAR NASIONAL PEMBELAJARAN IPA KE-4 (e-ISSN: 2721-4656)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
SABTU, 5 OKTOBER 2019
vii
PENGARUH MODEL SCIENCE INTEGRATED LEARNING TERHADAP KEMAMPUAN BERPIKIR
KRITIS PADA GETARAN, GELOMBANG, DAN BUNYI SISWA SMP ................................................ 219
Oktaviana Wahyuningtyas1*, Lia Yuliati2, Novida Pratiwi1 ....................................................................................... 219
PENINGKATAN PEMAHAMAN KONSEP MELALUI PEMBELAJARAN INTERACTIVE
DEMONSTRATION PADA MATERI GETARAN, GELOMBANG, DAN BUNYI ................................... 224
Resti Endang Kusuma Ningrum1*, Sutopo2, Vita Ria Mustikasari1 ........................................................................... 224
ANALISIS PERENCANAAN BAHAN AJAR IPA BERBENDEKATAN SAINTIFIK UNTUK
KEGIATAN MENGANALISIS KONSEP ENERGI BAGI KELAS VII SMP ........................................... 230
Savira Mahdia*, Sugiyanto, Agung Mulyo Setiawan ................................................................................................. 230
PENGEMBANGAN MULTIMEDIA PEMBELAJARAN INTERAKTIF BERBASIS GAME EDUKASI
MATERI SISTEM TATA SURYA KELAS VII SMP ................................................................................. 233
Rohmatul Ifani, Munzil*, Agung Mulyo Setiawan .................................................................................................... 233
PENGEMBANGAN INSTRUMEN PENILAIAN PEMBELAJARAN STEM PADA TOPIK PEMBUATAN
SEL BATERAI BERBASIS BAHAN ALAM .............................................................................................. 239
Agung Mulyo Setiawan*, Munzil, Muhammad Fajar Marsuki, Dian Nugraheni, Fitroh Hanifiyah, Nida Husnayaini
.................................................................................................................................................................................... 239
ANALISIS KETERAMPILAN PROSES SAINS CALON GURU IPA MELALUI MODEL PROJECT-
ORIENTED PROBLEM BASED LEARNING (POPBL) ............................................................................... 243
Novida Pratiwi1*, Ibrohim2, I Wayan Sumberartha2, Febi Ardianti Dwi Lestari1, Yushella Annisa Aji1 ................... 243
WORKSHOP PENULISAN ARTIKEL ILMIAH BERBASIS ACTION RESEARCH UNTUK MGMP KOTA
KEDIRI ......................................................................................................................................................... 248
Novida Pratiwi*, Munzil, Yessi Affriyenni, Erti Hamimi, Aan Setya Nugroho, Ramadhani Faizatul Ula, Muhammad
Miftakhul Huda .......................................................................................................................................................... 248
PEMBELAJARAN BERBASIS STEM DALAM PEMBELAJARAN IPA ................................................ 253
Dian Febriyati*, Vita Ria Mustikasari, Muhardjito .................................................................................................... 253
LEARNING CYCLE 7E: PENERAPAN DALAM PEMBELAJARAN IPA UNTUK MENGEMBANGKAN
HOTS SISWA SMP ...................................................................................................................................... 257
Riska Dwi Anggraini*, Vita Ria Mustikasari, Sugiyanto ........................................................................................... 257
IMPLEMENTASI MODEL PEMBELAJARAN PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI ZAT
ADITIF DALAM MAKANAN .................................................................................................................... 261
Isnanik Juni Fitriyah ................................................................................................................................................... 261
EFEKTIFITAS PEMBELAJARAN INTERDISIPLINER MATA KULIAH TEKNIK MENGGUNAKAN
MEDIA ONLINE PADA PRODI ME ANGKATAN 2019 .......................................................................... 270
Muhammad Satriyo Budiman1*, Novan Daza Trinanda1, M. Fa’’iq Dzaki Mubarok1, Deny Oktavina Radianto2 .... 270
EFEKTIVITAS PENDIDIKAN PROFESI GURU (PPG) DALAM JABATAN TERHADAP
PENINGKATAN KOMPETENSI PENGETAHUAN GURU IPA SMP DI BIDANG KIMIA .................. 272
Muhammad Fajar Marsuki*, Munzil, Agung Mulyo Setiawan, Firdha Cahyaningwulan, Jihan Roidah Affifah ...... 272
ANALISIS KETERAMPILAN GURU MGMP IPA SMP KAB. TULUNGAGUNG DALAM MENYUSUN
PENELITIAN TINDAKAN KELAS ............................................................................................................ 277
Muhammad Fajar Marsuki*, Munzil, Dian Nugraheni, Firdha Cahyaningwulan, Jihan Roidah Affifah................... 277
PENGARUH PENGETAHUAN INTUITIF TERHADAP HASIL BELAJAR FISIKA.............................. 280
Yuniar Alam*, Nira Nurwulandari, Ratika Sekar Ajeng A ......................................................................................... 280
ANALISIS KEMAMPUAN BERPIKIR KREATIF SISWA MELALUI IMPLEMENTASI INTEGRASI
STEAM DALAM CPS .................................................................................................................................. 286
Dyne Rizki Puspitasari ............................................................................................................................................... 286
PROSIDING SEMINAR NASIONAL PEMBELAJARAN IPA KE-4 (e-ISSN: 2721-4656)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
SABTU, 5 OKTOBER 2019
viii
PENGEMBANGAN MULTIMEDIA INTERAKTIF BERBASIS AUTOPLAY MEDIA STUDIO 8 UNTUK
MATA PELAJARAN IPA POKOK BAHASAN KLASIFIKASI MATERI DI SMP NEGERI 4 MALANG
KELAS VII .................................................................................................................................................... 292
Muhammad Fajar Marsuki*, Rosita Dwika Miranti, Winarto.................................................................................... 292
STUDI PENDAHULUAN: MODEL PEMBELAJARAN LEARNING CYCLE-5E BERBASIS STEM ..... 304
Ana Fitria Azzmi1, Supriyono Koes Handayanto2*, Vita Ria Mustikasari1 ................................................................ 304
ANALISIS KEBUTUHAN PEMBELAJARAN STEM UNTUK MENINGKATKAN KREATIVITAS DAN
PENGUASAAN KONSEP SISWA .............................................................................................................. 308
Elmi Rahma Arif Fadilah1, Sentot Kusairi2*, Erni Yulianti1 ...................................................................................... 308
PEMBELAJARAN DENGAN MODEL GUIDED DISCOVERY UNTUK MENINGKATKAN
PEMAHAMAN SISWA KELAS VII PADA MATERI PENCEMARAN LINGKUNGAN ....................... 313
Eltrida Hardiyanti1, Sutopo2*, Novida Pratiwi1 .......................................................................................................... 313
PEMBELAJARAN DENGAN MODEL PROJECT BASED LEARNING TERINTEGRASI STEM UNTUK
MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KREATIF ...................................................................... 321
Dian Novita Harianti1, Supriyono Koes Handayanto2*, Erni Yulianti1 ...................................................................... 321
PROSIDING SEMINAR NASIONAL PEMBELAJARAN IPA KE-4 (e-ISSN: 2721-4656)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
SABTU, 5 OKTOBER 2019
14
PEMBELAJARAN FISIKA DENGAN PENDEKATAN STEM (SCIENCE,
TECHNOLOGY, ENGINEERING, AND MATHEMATICS) SEBAGAI UPAYA
MENINGKATKAN PEMAHAMAN KONSEP FISIKA SISWA KELAS XI MIPA 3
SMAN 1 TALUN KAB. BLITAR
Niko Oktarian1*, Lusi Mentari1
Afilasi Penulis 1: SMAN 1 Talun Kab. Blitar
*Email : nikooktarian2@gmail.com
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui peningkatan pemahaman konsep fisika siswa kelas XI MIPA 3 SMAN 1
Talun Kab. Blitar pada materi dinamika rotasi dan keseimbangan benda tegar. Penelitian ini merupakan Penelitian
Tindakan Kelas (PTK) yang dilaksanakan sebanyak dua siklus. Setiap siklus dilaksanakan sebanyak dua kali pertemuan
dan terdiri dari empat tahapan, yaitu: perencanaan, pelaksanaan, observasi, dan refleksi. Subjek penelitian adalah
siswa kelas XI MIPA 3 SMAN 1 Talun Kab. Blitar yang berjumlah 36 siswa. Teknik pengumpulan data adalah tes dan
observasi. Instrumen untuk mengukur pemahaman konsep adalah dengan post test yang berupa soal keseimbangan
benda tegar. Sedangkan instrumen observasi digunakan untuk menguji kemampuan psikomotorik siswa secara
kualitatif. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa penerapan pembelajaran dengan pendekatan STEM (Science,
Technology, Engineering, and Mathematics) dapat meningkatkan pemahaman konsep fisika siswa pada materi
dinamika rotasi dan keseimbangan benda tegar. Hal ini ditunjukan dengan peningkatan hasil belajar kognitif siswa
dari sebelum dan sesudah perlakuan dan hasil observasi psikomotorik siswa. Oleh karena itu, pembelajaran dengan
pendekatan STEM dapat dijadikan alternatif model pembelajaran untuk meningkatkan pemahaman konsep siswa.
Kata Kunci: Pemahaman Konsep, Pendekatan STEM
PENDAHULUAN
Fisika merupakan salah satu bagian dalam Ilmu Pengetahuan Alam yang berasal dari fenomena
alam. Pembelajaran fisika harus mengedepankan pengalaman peserta didik agar dalam memperoleh
pemahaman dapat dikonstruksi secara mandiri. Hal ini sesuai juga dengan pengertian sains yaitu
pengetahuan sistematis yang diperoleh dari sesuatu observasi, penelitian, dan uji coba. Fisika yang
merupakan cabang ilmu sains harus mengedepankan pengalaman lapangan berupa observasi, penelitian,
dan uji coba. Dalam belajar fisika, pemahaman konsep siswa sangat diperlukan. Pentingnya pemahaman
konsep Fisika terlihat dalam kompetensi inti pembelajaran Fisika menurut Depdiknas (Permendikbud no 24
tahun 2016 lampiran 8) yaitu memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,
prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora
dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan
kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat
dan minatnya untuk memecahkan masalah. Sesuai dengan kompetensi tersebut siswa diharapkan dapat
memahami suatu konsep fisika sehingga dapat menggunakan kemampuan tersebut dalam menghadapi
masalah–masalah dalam kehidupan sehari-hari.
Dengan demikian, pemahaman konsep fisika sebagai representasi hasil pembelajaran menjadi sangat
penting. Landasan teoretis sebagai alternatif pijakan dalam mengemas pembelajaran untuk pemahaman
(learning for understanding) sekaligus dalam pengembangan kemampuan pemecahan masalah fisika adalah
sebagai berikut. (1) Tiga wawasan berpikir dalam pembelajaran fisika: (a) to present subject matter is not
teaching, (b) to store stuff away in the memory is not learning (c) to memorize what is stored away is not
proof of understanding (2) Guru fisika dianjurkan untuk mengurangi bercerita dalam pembelajaran, tetapi
lebih banyak mengajak para peserta didik untuk bereksperimen dan memecahkan masalah. (3) Guru fisika
dianjurkan lebih banyak menyediakan context-rich problem dan mengurangi context-poor problem dalam
pembelajaran (Sakti Indra,2013).
Pemahaman konsep siswa dalam pembelajaran sangat ditentukan oleh strategi dan pendekatan yang
digunakan dalam kegiatan belajar mengajar. Belajar yang efisien dapat tercapai apabila dapat menggunakan
strategi belajar yang tepat. Salah satu pendekatan pembelajaran inovatif yang dapat diterapkan dalam
pembelajaran fisika untuk mengembangkan kemampuan pemahaman konsep fisika siswa adalah
menggunakan pendekatan Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM). Keterkaitan antara
PROSIDING SEMINAR NASIONAL PEMBELAJARAN IPA KE-4 (e-ISSN: 2721-4656)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
SABTU, 5 OKTOBER 2019
15
sains dan teknologi maupun ilmu lain tidak dapat dipisahkan dalam pembelajaran sains. STEM merupakan
displin ilmu yang berkaitan erat satu sama lain. Sains memerlukan matematika sebagai alat dalam mengolah
data, sedangkan teknologi dan teknik merupakan aplikasi dari sains. Pendekatan STEM dalam pembelajaran
diharapkan dapat menghasilkan pembelajaran yang bermakna bagi siswa melalui integrasi pemahaman
konsep, dan keterampilan secara sistematis. Beberapa manfaat dari pendekatan STEM membuat siswa
mampu memecahkan masalah menjadi lebih baik, inovator, inventors, mandiri, pemikir logis, dan literasi
teknologi (Cohen, 2007).
Penelitian yang dilakukan oleh Winarni, 2016, model pembelajaran STEM (Science, Technology,
Engineering and Mathematics) merupakan suatu pembelajaran secara terintegrasi antara sains, teknologi,
teknik dan matematika untuk mengembangkan kreativitas siswa melalui proses pemecahan masalah dalam
kehidupan sehari-hari. Sedangkan Sue. Z Beers mengemukakan bahwa STEM, curriculum incorporates the
“four C’s” of 21st century skills: creativity, critical thinking, collaboration and communication. Berdasarkan
pernyataan tersebut kurikulum STEM melibatkan 4C dari keterampilan abad 21 yaitu meliputi Creativity
(kreativitas), critical thinking (berpikir kritis), collaboration (kolaborasi), dan communication (komunikasi).
Dalam hal ini siswa bekerjasama untuk menciptakan solusi inovatif pada masalah nyata dan
mengkomunikasikannya dengan orang lain.
Berdasarkan hasil observasi selama pertengahan bulan Juli – Agustus tahun pelajaran 2019/2020 di
Kelas XI MIPA 3 SMA Negeri 1 Talun pada Materi Keseimbangan Benda Tegar, peneliti memperoleh
gambaran dimana kondisi peserta didik ketika proses belajar mengajar yaitu menunjukkan aktivitas peserta
didik yang masih rendah dan pasif dalam proses belajar mengajar. Selain itu, kompleksitas materi
Keseimbangan Benda Tegar tergolong tinggi. Kesetimbangan Benda Tegar merupakan materi fisika yang
memiliki banyak penerapan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya pada bidang atletik dan teknik bangunan.
Konsep kesetimbangan dan titik pusat massa juga saling berhubungan dengan konsep-konsep fisika lainnya
seperti gerak transalasi, hukum II Newton, dan momentum. Hal ini menunjukkan bahwa konsep
kesetimbangan dan titik pusat massa sangat penting dipelajari untuk dapat memperoleh pemahaman tentang
konsep fisika yang koheren dan tidak menimbulkan salah konsep ketika digunakan dalam menjelaskan
fenomena atau permasalahan fisika. Telah dilakukan beberapa penelitian terkait kesulitan belajar dan
miskonsepsi siswa pada materi kesetimbangan dan titik pusat massa. Beberapa kesulitan belajar di antaranya
siswa menerapkan syarat kesetimbangan benda tegar, sulit menentukan titik berat dan titik pusat massa
benda (Mulyastuti, Setyarsih, & Jauhariyah, 2016) serta sulit membedakan antara titik berat dan titik pusat
massa (Syahrul & Setyarsih, 2015). Hasil belajar yang dilihat dari hasil pretest, menggambarkan banyak
siswa yang masih belum tuntas sesuai dengan kriteria ketuntasan minimum yaitu 75. Jumlah siswa yang
tuntas sesuai dengan KKM 75 berjumlah 4 siswa yang tuntas dari 32 siswa. Jika dipresentasikan sebanyak
87,5% siswa belum mencapai nilai KKM.
Berdasarkan uraian yang telah disampaikan penulis terdorong melakukan penelitian dengan
menerapkan pembelajaran STEM (Science, Technology, Engieering, and Mathematics) pada Materi
Keseimbangan Benda Tegar. Sehingga peserta didik diharapkan mampu menyelesaikan permasalahan
Keseimbangan Benda Tegar menggunakan analisis secara matematis dan merancang sebuah karya penelitian
yang dihubungkan dengan konsep Fisika. Oleh karena itu penulis bermaksud melakukan penelitian dengan
judul “Pembelajaran Fisika dengan Pendekatan STEM (Science, Technology, Engineering, and
Mathematics) sebagai Upaya Meningkatkan Pemahaman Konsep Fisika Siswa Kelas XI MIPA 3 SMAN 1
Talun Kab. Blitar”.
METODE
Penelitian ini dilaksanakan pada semester ganjil tahun pelajaran 2019/2020 di kelas XI MIPA 3
SMA Negeri 1 Talun. Waktu penelitian ini dilakukan mulai Juli s/d September 2019. Subjek penelitian ini
adalah siswa kelas XI MIPA 3 SMAN 1 Talun yang berjumlah 36 orang. Penelitian ini bertujuan untuk
meningkatkan pemahaman konsep siswa pada materi Keseimbangan Benda Tegar. Jenis penelitian ini adalah
Penelitian Tindakan Kelas (PTK) yang terdiri dari 2 siklus meliputi perencanaan tindakan (Planning),
pelaksanaan tindakan (Action), pengamatan (Observation), dan refleksi (Reflecting). Tindakan yang
dilakukan dengan menerapkan model pembelajaran STEM (Science, Technology, Engineering, and
Mathematics). Pengamatan dilakukan selama pelaksanaan tindakan sebagai upaya mengetahui jalannya
pelaksanaan pembelajaran. Pengamatan difokuskan pada aktivitas belajar dan kejadian-kejadian yang terjadi
pada saat pembelajaran berlangsung. Prosedur penelitian dilakukan dengan memberikan tindakan pada setiap
siklus kegiatan, yang ditujukan pada gambar 1 berikut ini.
PROSIDING SEMINAR NASIONAL PEMBELAJARAN IPA KE-4 (e-ISSN: 2721-4656)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
SABTU, 5 OKTOBER 2019
16
Gambar 1. Skema Kerja Penelitian Tindakan Kelas
Instrumen penelitian pemahaman konsep siswa meliputi RPP, Silabus, LKS dan soal test. Sumber
data penelitian adalah hasil pre-test, post-test dan observasi psikomotorik siswa. Hasil pre-test dan post-test
diolah dan dianalisis untuk mengetahui peningkatan kemampuan pemahaman konsep siswa. Untuk
mengetahui peningkatan hasil belajar antara sebelum dan sesudah pembelajaran diklasifikasikan berdasarkan
penilaian nilai presentase gain ternormalisasi yang dihitung dengan rumus Hake (Jumiati,2011) :
𝑁 − 𝑔𝑎𝑖𝑛 = (𝑆𝑝𝑜𝑠𝑡) − (𝑆𝑝𝑟𝑒)
(𝑆𝑚𝑎𝑥) − (𝑆𝑝𝑟𝑒)
Keterangan : 𝑁 − 𝑔𝑎𝑖𝑛 yang dinormalisasi,
Smax adalah skor maksimum (ideal) dari tes awal dan tes akhir,
Spost adalah skor tes akhir
Spre adalah skor tes awal.
Tinggi rendahnya skor gain yang dinormalisasi (N-gain) dapat diklasifikasikan dalam tiga kategori
seperti tabel 1 berikut.
Tabel 1. Kategori Skor N- Gain
Skor N-gain Kategori
> 0,7 tinggi
0,3 ≤ N-gain ≤ 0,7 sedang
< 0,3 rendah
Sumber: (Jumiati,2011.)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keterlaksanaan Pembelajaran STEM
Penelitian ini dilakukan sebanyak empat kali pertemuan, masing-masing dua JP (1 x 45 menit).
Pertemuan pertama siswa diberikan materi terkait keseimbangan dinamika rotasi dan diakhir pembelajaran
siswa diberikan pretest untuk mengukur pemahaman konsep awal siswa. Hasil pretest dapat dijadikan acuan
yang akurat mengenai tingkat pemahaman konsep awal siswa pada topik Keseimbangan Benda Tegar dan
Dinamika Rotasi.
Pertemuan kedua adalah merancang suatu benda yang menggunakan konsep Keseimbangan Benda
Tegar. Pada pertemuan ini siswa dibimbing melalui lembar kerja untuk merancang suatu desain peralatan,
bangunan, dan benda yang menerapkan konsep keseimbangan benda tegar. Pada pertemuan ini siswa
PROSIDING SEMINAR NASIONAL PEMBELAJARAN IPA KE-4 (e-ISSN: 2721-4656)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
SABTU, 5 OKTOBER 2019
17
antusias dalam mencari jawaban setiap pertanyaan-pertanyaan pembimbing dari lembar kerja sekaligus
membuat makalah tentang alat yang akan mereka buat. Mereka mencari jawaban dari berbagai sumber, baik
dari internet, buku, maupun melalui diskusi dengan anggota kelompoknya.
Gambar 2. Situasi diskusi kelompok dengan pendampingan guru
Pertemuan ketiga siswa mempresentasikan hasil yang mereka peroleh selama pembelajaran STEM.
Pada pertemuan ini juga ditampilkan desain teknologi penerapan Keseimbangan Benda Tegar dan aplikasi
matematis sesuai masing-masing terapan. Banyak sekali bahan yang mereka jadikan kajian diskusi di kelas.
Sehingga kelas terasa hidup dengan banyaknya siswa yang saling memberikan pendapatnya. Walaupun
demikian presentasi tetap berjalan kondusif hingga akhir pertemuan karena adanya moderator yang bertugas
mengatur kegiatan diskusi kelas. Pertemuan keempat adalah review dari materi keseimbangan benda tegar
dan diakhiri dengan posttest untuk mengukur kemampuan siswa setelah diterapkannya pembelajaran STEM.
Gambar 3. Presentasi hasil diskusi kelompok
Kegiatan pembelajaran STEM yang dilakukan siswa pada materi Keseimbangan Benda Tegar
menunjukkan bahwa keaktifan siswa menjadi bagian yang penting. Hasil observasi psikomotorik siswa
ditunjukan pada tabel 2 berikut.
Tabel 3. Rekapitulasi Nilai Pemahaman Konsep Siswa
No. Aspek Indikator Skor rata-rata
1 Persiapan Siswa mempersiapkan pembelajaran STEM 82
2 Proses Siswa mengikuti pembelajaran STEM sesuai prosedur dan instruksi guru 85
3 Hasil Kerja Siswa menampilkan hasil diskusi dan hasil karya kelompok 83
4 Waktu Siswa menyelesaikan pembelajaran dan segala tugas dengan tepat waktu 82
PROSIDING SEMINAR NASIONAL PEMBELAJARAN IPA KE-4 (e-ISSN: 2721-4656)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
SABTU, 5 OKTOBER 2019
18
Pemahaman Konsep Siswa
Setelah diterapkan pembelajaran STEM terjadi peningkatan pemahaman konsep siswa pada
keseimbangan benda tegar. Hal ini dapat dilihat dari nilai rata-rata N-gain yang dinormalisasi dari
pembelajaran yang diterapkan. Tabel 3 menyajikan nilai pretest, posttest, dan nilai gain dinormalisasi
pemahaman konsep siswa kelas XI IPA 3.
Tabel 3. Rekapitulasi Nilai Pemahaman Konsep Siswa
Tes Skor ideal Skor maks. Skor min. Skor Rata-rata <g>
Nilai Kriteria
Pre-test 100 90 20 47.5 0.614 Sedang
Post-test 100 100 70 85
Nilai gain dinormalisasi adalah 0,614 dengan kategori sedang. Dari sini dapat terlihat peningkatan
pemahaman konsep siswa setelah diterapkan pembelajaran STEM. Peningkatan pada kategori sedang maka
pembelajaran ini cukup dapat meningkatkan pemahaman konsep siswa. Sehingga dapat terjadi kemungkinan
peningkatan ini dapat masuk pada kategori tinggi. Hal ini dapat terjadi dengan melakukan beberapa
perbaikan tentunya dalam pembelajaran STEM ini. Jika kecerdasan meningkat maka akan menghasilkan
karya yang berkualitas, dan juga memberi kessempatan untuk lebih banyak belajar dan berprestasi (Vahedi,
2014). Sehingga dengan kemampuan siswa yang meningkat dengan pendekatan STEM ini, maka karya yang
dihasilkan akan semakin baik dan dapat memperkaya pengetahuan siswa tersebuat untuk memperbaikinya
lebih baik lagi.
Perbaikan-perbaikan yang dilakukan dapat terjadi pada setiap pertemuan. Misalnya suasana kelas
yang bersih, nyaman dan tenang akan membuat siswa lebih jernih lagi dalam berpikir untuk menjawab soal-
soal pada posttest. Inovasi guru yang lebih baik dalam membimbing siswa untuk mendalami konsep fisika.
Waktu yang cukup lama dapat memfasilitasi diskusi lebih baik lagi sehingga semua permasalahan yang
dialami siswa terhadap materi pembelajaran dapat terjawab dengan tuntas. Dan juga dapat diterapkan model
pembelajaran yang dapat meningkatkan keaktifan seluruh siswa, sehingga tidak hanya sebagian saja yang
aktif.
Pembelajaran STEM
Pembelajaran STEM ini dapat meningkatkan pemahaman konsep siswa. Hal ini dikarenakan mereka
secara langsung mengetahui penerapan konsep keseimbangan benda tegar pada bidang teknologi, aplikasi
teknik, dan aplikasi matematis. Sehingga mereka mampu memahami konsep secara fisis, matematis, grafis,
dan verbal. Ketika mendapat lembar kerja berbasis STEM mereka langsung mengerjakannya secara teliti
dengan mengikuti setiap langkah dalam lembar kerja. Karena pembelajaran seperti ini baru mereka dapatkan,
mereka antusias dalam menjalaninya. Sehingga didapatkan meningkatnya hasil pemahaman konsep siswa.
PENUTUP
Berdasarkan penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa nilai rata-rata pemahaman konsep
siswa dari siklus I dan siklus 2 yang dinyatakan dengan rata-rata N-Gain mengalami peningkatan dengan
perolehan 0,614 yang dikategorikan sedang. Berdasarkan hasil analisis tersebut membuktikan bahwa
penerapan pembelajaran STEM dapat meningkatkan pemahaman konsep siswa kelas XII MIPA 3 SMAN 1
Talun.
Berdasarkan penelitian, pembahasan dan hasil penelitian, maka direkomendasikan beberapa saran: 1)
Bagi pendidik, hasil penerapan pembelajaran STEM ini dapat dijadikan sumber pembelajaran pada
pembelajaran lainnya. Baik pada materi yang berbeda maupun mata pelajaran yang berbeda, 2) Bagi peneliti,
perlunya mengeksplor lebih lanjut pembelajaran yang menerapkan STEM ini, agar peningkatan pemahaman
konsep bisa lebih baik lagi dan dapat meningkatkan kemampuan-kemampuan lainnya.
DAFTAR RUJUKAN
Beers, S.Z. 2018. 21st Century Skills: Preparing Student for THEIR Future. (Online)
(https://cosee.umaine.edu/files/coseeos/21st_century_skills.pdf). Diakses tanggal (2 September
2019)
Cohen, L., Manion, L., & Morrison, K. 2007. Research Methods in Education Sixth Edition. London:
Routledge.
PROSIDING SEMINAR NASIONAL PEMBELAJARAN IPA KE-4 (e-ISSN: 2721-4656)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
SABTU, 5 OKTOBER 2019
19
Depdikbud. 2016. Peraturan Menteri Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia Nomor 24 Tahun
2016 tentang Kompetensi Inti dan Kompetensi Dasar Pelajaran pada Kurikulum 2013 pada
Pendidikan Dasar dan Pendidikan Menengah. Jakarta: Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan
Dasar dan Menengah.
Jumiati, Sari, M. Akmalia, D,. 2011. Peningkatan Hasil Belajar Siswa Dengan Menggunakan Model
Numbereds Heads Together (NHT) Pada Materi Gerak Tumbuhan Di Kelas VIII SMP Sei Putih
Kampar. Artikel dipresentasikan pada Lectura Volume 02, Nomor 02, Agustus 2011
Mulyastuti, H., Setyarsih, W., & Jauhariyah, M. N. R. 2016. Profil Reduksi Miskonsepsi Siswa Materi
Dinamika Rotasi Sebagai Pengaruh Penerapan Model Pembelajaran ECIRR Berbantuan Media
Audiovisual. Artikel dipresentasikan pada Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika, 5 (2), 82–84. Diperoleh
dari https://jurnalmahasiswa.unesa.ac.id/index.php/inovasi-pendidikan-
fisika/article/view/16289/14795
Sakti Indra. 2013. Pengaruh Media Animasi Fisika Dalam Model Pembelajaran Langsung (direct
instruction) Terhadap Minat Belajar dan Pemahaman Konsep Fisika Siswa di SMA Negeri Kota
Bengkulu Artikel dipresentasikan pada Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung
Syahrul, D. A., & Setyarsih, W. 2015. Identifikasi Miskonsepsi dan Penyebab Miskonsepsi Siswa dengan
Three-tier Diagnostic Test pada Materi Dinamika Rotasi. Artikel dipresentasikan pada Jurnal
Inovasi Pendidikan Fisika, 4 (3), 67–70. Diperoleh dari
https://jurnalmahasiswa.unesa.ac.id/index.php/inovasi-pendidikan-fisika/article/view/13305/12214
Vahedi, S., & Yari, M. 2014. Role of Cognitive and Emotional Factors on Educational Achievement among
High School Students in Physics. Artikel dipresentasikan pada European Online Journal of Natural
and Social Sciences, 3(3), 572
Winarni, 2016. Stem: Apa, Mengapa, dan Bagaimana. Artikel dipresentasikan pada Prosiding Seminar
Nasional Pendidikan IPA Pascasarjana UM. Vol. 1, ISBN: 978-602-9286-21-2