MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN...

28
13 Ali Ismail, 2011 Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu BAB II MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, MULTIMEDIA DAN POKOK BAHASAN FLUIDA A. Model Pembelajaran Children Learning In Science (CLIS) Model pembelajaran CLIS adalah kerangka berpikir untuk menciptakan lingkungan yang memungkinkan terjadinya kegiatan belajar mengajar yang melibatkan siswa dalam kegiatan pengamatan dan percobaan dengan menggunakan LKS. Model pembelajaran CLIS bertujuan membentuk pengetahuan (konsep) ke dalam memori siswa agar konsep tersebut dapat bertahan lama, karena model pembelajaran CLIS memuat sederetan tahap-tahap kegiatan siswa dalam mempelajari konsep yang diajarkan. Menurut Driver (1988) tahapan-tahapan CLIS secara umum seperti gambar 2.1 Perbandingan dengan gagasan awal Pengungkapan dan pertukaran gagasan Pemunculan gagasan awal Kontruksi gagasan baru Penyusunan gagasan Penerapan Gagasan Orientasi Evaluasi Perubahan situasi konflik Kaji ulang perubahan gagasan Gambar 2.1 model pembelajaran CLIS

Transcript of MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN...

Page 1: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

13 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

BAB II

MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS),

KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP,

MULTIMEDIA DAN POKOK BAHASAN FLUIDA

A. Model Pembelajaran Children Learning In Science (CLIS)

Model pembelajaran CLIS adalah kerangka berpikir untuk menciptakan

lingkungan yang memungkinkan terjadinya kegiatan belajar mengajar yang

melibatkan siswa dalam kegiatan pengamatan dan percobaan dengan

menggunakan LKS. Model pembelajaran CLIS bertujuan membentuk

pengetahuan (konsep) ke dalam memori siswa agar konsep tersebut dapat

bertahan lama, karena model pembelajaran CLIS memuat sederetan tahap-tahap

kegiatan siswa dalam mempelajari konsep yang diajarkan. Menurut Driver (1988)

tahapan-tahapan CLIS secara umum seperti gambar 2.1

Perbandingan

dengan

gagasan awal

Pengungkapan dan

pertukaran gagasan

Pemunculan gagasan

awal

Kontruksi gagasan

baru

Penyusunan gagasan

Penerapan Gagasan

Orientasi

Evaluasi

Perubahan situasi

konflik

Kaji ulang perubahan

gagasan

Gambar 2.1 model pembelajaran CLIS

Page 2: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

14 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Tahapan-tahapan di atas dijelaskan sebagai berikut:

1. Orientasi

Pada tahap ini guru memusatkan perhatian siswa dengan menanyakan

tentang fenomena alam yang sering dijumpai siswa pada kehidupan sehari-hari

yang ada kaitanya dengan meteri yang akan diajarkan.

2. Pemunculan gagasan awal

Pada tahap ini guru mengungkap konsepsi awal siswa dengan

menghadapkan siswa pada suatu permasalahan yang mengadung teka-teki.

3. Penyusunan gagasan

Tahap ini terdiri dari pengungkapan dan pertukaran gagasan, perubahan

situasi konflik,kontruksi gagasan baru,dan evaluasi. Siswa diberikan LKS dan

melakukan kegiatan belajar dalam kelompok secara berdiskusi dan bertukar

gagasan untuk menjawab pertanyaan dan masalah dalam LKS

4. Penerapan gagasan

Pada tahap ini siswa menjawab pertanyaan yang disusun dalam LKS untuk

menerapkan kosep ilmiah mengenai permasalahan dalam kehidupan sehari-hari.

5. Kaji ulang perubahan gagasan

Pada tahap ini siswa diberi kesempatan untuk melakukan refleksi terhadap

hasil pembelajaran yang telah diperoleh.

Berdasarkan tahapan-tahapan yang dilaksanakan pada model pembelajaran

CLIS maka dapat dikemukakan karakteristik model pembelajaran CLIS antara

lain:

1. Dilandasi oleh pandangan konstruktivisme

Page 3: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

15 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

2. Pembelajaran berpusat pada siswa

3. Melakukan aktifitas hands on/ minds on

4. Menggunakan lingkungan sebagai sumber belajar

Faktor-faktor penting dalam pelaksanaan pembelajaran model pembelajaran

CLIS ini adalah:

1. Menciptakan situasi belajar terbuka dan memberikan kebebasan pada siswa

dalam mengemukakan ide atau gagasan.

2. Memberikan kesempatan pada siswa untuk bertanya pada teman atau

gurunya, kemudian pada akhir kegiatan pembelajaran guru menjelaskan

konsep-konsep ilmiah untuk menghidari miskonsepsi pada siswa.

3. Memberikan tugas perorangan yang dikerjakan siswa di rumah berupa PR

sebagai penerapan konsep.

Kelebihan-kelebihan CLIS sebagai berikut :

1. Gagasan anak lebih mudah dimunculkan.

2. Membiasakan siswa untuk belajar mandiri dalam memecahkan suatu masalah.

3. Empat syarat perubahan konsepsi yang dikemukakan oleh posner et al

terpenuhi.

4. Menciptakan kreatifitas siswa untuk belajar sehingga tercipta suasana kelas

yang lebih nyaman dan kreatif, terjadi kerjasama sesama siswa dan siswa

terlibat langsung dalam melakukan kegiatan.

5. Menciptakan belajar yang lebih bermakna karena timbulnya kebanggaan

siswa menemukan sendiri konsep ilmiah yang dipelajari.

Page 4: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

16 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

6. Guru mengajar akan lebih efektif karena dapat menciptakan suasana belajar

yang aktif

Adapun kelemahan CLIS adalah sarana laboratorium harus lengkap,

kemudian siswa yang belum terbiasa belajar mandiri atau berkelompok akan

merasa asing dan sulit untuk menguasai konsep.

B. Pembelajaran Konvensional (Metode Ceramah)

Pada pembelajaran konvensional dengan metode ceramah guru memberikan

penerangan atau penuturan secara lisan kepada sejumlah siswa. Siswa

mendengarkan dan mencatat seperlunya. Pada umumnya siswa menerima saja apa

yang dijelaskan oleh guru. Dalam pembelajaran dengan metode ini guru

memegang peran sebagai sumber informasi bagi siswa. Guru lebih mendominasi

proses pembelajaran yang meliputi menerangkan materi pelajaran, memberikan

contoh-contoh memandu penyelesaian soal serta menjawab semua pertanyaan

yang diajukan siswa.

Berhubungan dengan metode ceramah yang digunakan ini, Nasution (1982)

memberikan gambaran ciri-ciri pembelajaran konvensional, yaitu:

1. Bahan pelajaran disajikan kepada kelompok, kepada kelas sebagai

keseluruhan tanpa memperhatikan siswa secara individual.

2. Kegiatan pembelajaran umumnya berbentuk ceramah, kuliah, tugas tertulis,

dan media lain menurut pertimbangan guru.

3. Siswa umumnya bersifat pasif karena harus mendengarkan penjelasan guru.

4. Kecepatan belajar siswa umumnya ditentukan oleh kecepatan guru dalam

mengajar.

Page 5: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

17 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

5. Keberhasilan belajar umumnya ditentukan oleh guru secara subyektif.

6. Diperkirakan hanya sebagian kecil saja dari siswa yang menguasai materi

pelajaran secara tuntas.

Seperti metode-metode lainnya, metode pembelajaran konvensional ini

memiliki keunggulan dan kelemahan. Menurut (Wartono, 1996) keunggulan dari

metode ini adalah dapat digunakan untuk siswa dalam jumlah yang besar dan

dapat menyelesaikan suatu materi pelajaran dengan cepat. Sedangkan kelemahan-

kelemahan dari pembelajaran ini antara lain:

1. Siswa seringkali tidak aktif dalam proses pembelajaran, sehingga

pembelajaran jadi kurang efektif.

2. Terutama bagi siswa yang belum cukup dewasa, pembelajaran konvensional

ini sering menimbulkan kebosanan .

3. Terutama untuk pendidikan sains bagi siswa yang masih muda pembelajaran

ini tidak sesuai dengan tuntutan tujuan pendidikan sains yang modern, yang

antara lain menuntut adanya pendidikan tentang metode ilmiah dan sikap

ilmiah dalam pendidikan sains, sains bukan hanya mengajarkan fakta tetapi

juga harus melatih keterampilan dan kecakapan.

Berikut ini perbedaan sintak pembelajaran CLIS dengan pembelajaran

konvensional

Tabel 2.1

Perbedaan model CLIS dengan pembelajaran konvensional

No. Perbedaan CLIS Pembelajaran

konvensional

1. Kegiatan awal a. Guru mengecek kehadiran

siswa

Fase 1: orientasi

a. Guru melakukan apesepsi

a. Mengkondisikan

siswa.

b. Menyampaikan

tujuan pembelajaran.

Page 6: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

18 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

No. Perbedaan CLIS Pembelajaran

konvensional

dan menghadapkan siswa

pada fenomena alam yang

sering di jumpai

Fase 2 : Pemunculan gagasan

awal

a. Guru menggali konsepsi

awal siswa

2. Kegiatan inti Fase 3: penyusunan gagasan

a. Siswa menggunakan teori

untuk berhipotesis

b. Guru mengajak siswa

berkelompok untuk

melakukan eksperimen

c. Siswa melakukan

eksperimen untuk

membuktikan hipotesisnya

d. Siswa diminta untuk

menghubungkan hasil

eksperimen dengan

hipotesis

Fase 4 : penerapan gagasan

a. Siswa di minta menjawab

pertanyaan-pertanyan di

LKS

b. Dengan bimbingan guru,

siswa mendiskusikan hasil

eksperimen

a. Guru menerangkan

suatu konsep,

b. Siswa bertanya hal-

hal yang tidak

dimengerti

c. Guru memberikan

contoh soal aplikasi

konsep

d. Guru meminta siswa

untuk mengerjakan

latihan soal dari

buku paket

e. Siswa mencatat

materi yang

diterangkan dan

diberi soal-soal

pekerjaan rumah.

3. Penutup Fase 5 : kaji ulang perubahan

gagasan

a. Guru memberikan

pertanyaan lisan atau kuis

untuk mengevaluasi apa

yang telah diperoleh siswa

selama proses pembelajaran

Mengecek pemahaman

dan memberikan umpan

balik.

C. Multimedia

1. Media pembelajaran

Kata media berasal dan bahasa latin medius yang secara harfiah berarti

tengah atau perantara atau pengantar. Heinich, dkk (1982) dalam Arsyad (2006)

Page 7: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

19 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

mengemukakan istilah medium sebagai perantara yang mengantar informasi

antara sumber dan penerima. Televisi, film, foto, radio, rekaman audio, gambar

yang diproyeksikan, bahan-bahan cetakan dan sejenisnya adalah media

komunikasi.

Apabila media itu membawa pesan-pesan atau informasi yang bertujuan

instruksional atau mengandung maksud-maksud pengajaran maka media itu

disebut media pembelajaran. Secara umum media mempunyai kegunaan: (1)

memperjelas pesan agar tidak terlalu verbalistis; (2) mengatasi keterbatasan ruang,

waktu, tenaga dan daya indra; (3) menimbulkan gairah belajar, interaksi lebih

langsung antara murid dengan sumber belajar; (4) memungkinkan anak belajar

mandiri sesuai dengan bakat dan kemampuan visual, auditori dan kinestetiknya;

(5) memberi rangsangan yang sama, mempersamakan pengalaman dan

menimbulkan persepsi yang sama.

Selain itu, kontribusi media pembelajaran menurut Kemp dan Dayton

(1985) dalam Arsyad (2006) adalah (1) penyampaian pesan pembelajaran dapat

lebih terstandar; (2) pembelajaran dapat lebih menarik; (3) pembelajaran dapat

ditingkatkan; (4) proses pembelajaran dapat berlangsung kapanpun dan

dimanapun diperlukan; (5) sikap positif siswa terhadap materi pembelajaran serta

proses pembelajaran dapat ditingkatkan; (6) peran guru berubahan kearah yang

positif.

Dua sisi penting dan fungsi media dalam proses pembelajaran di kelas yaitu:

(1) membantu guru dalam mempermudah, menyederhanakan, dan mempercepat

keberlangsungan proses belajar mengajar. Penyajian informasi atau keterampilan

Page 8: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

20 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

secara utuh dan lengkap, serta merancang lingkup informasi dan keterampilan

secara sistematis sesuai dengan tingkat kemampuan dan alokasi waktu; (2)

membantu siswa dalam mengaktifkan fungsi psikologis dalam dirinya antara lain

dalam pemusatan perhatian dan mempertahankan perhatian, memelihara

keseimbangan mental, serta mendorong belajar mandiri (Arifin et al, 2003).

2. Multimedia

Menurut Arsyad, 2006 multimedia diartikan sebagai lebih dari satu media.

Ini bisa berupa kombinasi antara teks, grafik, animasi, suara, dan video, yang

mana perpaduan dan kombinasi dua atau lebih jenis media ditekankan pada

kendali komputer sebagai penggerak keseluruhan gabungan media itu. Sedangkan

Haffos (1994) dalam Munir (2008) mendefinisikan multimedia sebagai suatu

sistem komputer yang terdiri dan hardware dan software yang memberikan

kemudahan untuk menggabungkan berbagai komponen seperti gambar, video,

grafik, animasi, suara, teks, dan data yang dikendalikan dengan program

komputer. Thomson (1994) dalam Munir (2008) mendefinisikan multimedia

sebagai suatu sistem yang menggabungkan gambar, video, animasi, suara secara

interaktif. Jayan dkk (1995) dalam Munir (2008) mendefisikan bahwa multimedia

adalah dasar dari teknologi modern yang meliputi suara, teks, video, gambar dan

data. Dari definisi-definisi tersebut nampaknya ada kesamaan bahwa teknologi

multimedia mencakup berbagai media dalam sofware pembelajaran. Sajian

multimedia dapat diartikan sebagai teknologi yang mengoptimalkan peran

komputer sebagai media yang menampilkan teks, suara, grafik, video, animasi

dalam sebuah tampilan yang terintegrasi dan interaktif (Munir, 2008).

Page 9: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

21 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Menurut Karyadinata (2006) elemen-elemen multimedia terdiri dari:

a. Teks; teks merupakan simbol kata atau kalimat yang berfungsi menjelaskan

tentang isi dan materi multimedia. Kebutuhan teks bergantung pada kegunaan

aplikasi multimedia.

b. Gambar; gambar dalam multimedia dapat berupa foto, gambar ilustrasi, dan

gambar hasil sketsa tangan. Gambar-gambar tersebut mempunyai peran dalam

menyampaikan informasi.

c. Grafik; grafik dalam multimedia juga berfungsi sebagai penyampai informasi

yang berhubungan dengan fakta, data statistik, dan gagasan-gagasan dalam

matematika.

d. Suara; dengan menggunakan suara aplikasi lebih terintegrasi, pemakai dapat

merasakan kenyamanan terhadap suara yang mewakili aplikasi tersebut

sehingga suatu informasi dapat disampaikan lebih cepat.

e. Video; video dapat diambil dan kejadian sebenarnya yang direkam, yang

berguna untuk menambah daya tarik dan memperjelas informasi yang akan

disampaikan.

f. Animasi; animasi dapat diartikan sebagai subyek yang bergerak, animasi

berguna untuk mensimulasikan konsep tentang hal-hal yang melibatkan

gerakan. Misalnya pergerakan kerangka acuan dalam gerak.

3. Penggunaan Multimedia dalam Pembelajaran

Dalam dunia pendidikan, aplikasi multimedia berfungsi sebagai perangkat

lunak (sofware) pembelajaran, yang memberikan fasilitas kepada siswa untuk

mempelajari suatu materi. Penggunaan multimedia dalam pembelajaran

Page 10: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

22 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

pembelajaran memiliki beberapa keistimewaan menurut Munir (2008) antara lain

(1) menyediakan proses interaktif dan memberikan kemudahan umpan balik, (2)

memberikan kebebasan kepada peserta didik dalam menentukan topik

pembelajaran dan, (3) memberikan kemudahan kontrol yang sistematis dalam

proses pembelajaran.

Pembelajaran dengan multimedia (komputer) akan memberikan motivasi

yang lebih tinggi karena komputer selalu dikaitkan dengan kesenangan,

permainan, dan kreativitas. Hal ini dikarenakan komputer memiliki sejumlah

kemampuan dan kelebihan. menurut Heinich (1996) dalam Karyadinata (2006)

beberapa kelebihan komputer sebagai sarana/media pembelajaran antara lain (1)

siswa dapat belajar sesuai kemampuan dan kecepatannya masing-masing dalam

memahami pengetahuan dan informasi yang ditampilkan; (2) aktivitas belajar

siswa dapat terkontrol; (3) siswa mendapat fasilitas untuk mengulang jika

diperlukan, dimana dalam pengulangan tersebut siswa bebas mengembangkan

kreativitasnya; (4) siswa dibantu untuk memperoleh umpan balik (feed back)

dengan segera; (5) tercipta iklim belajar yang efektif bagi siswa yang lambat (slow

learner), tetapi juga dapat memacu efektivitas belajar bagi siswa yang lebih cepat

(fast learner); (6) pemberian umpan balik (feed back) dan penguatan

(reinforcement) terhadap hasil belajar dapat diprogram; (7) pemeriksaan dan

pemberian skor hasil belajar secara otomatis dapat diprogram; (8) memberikan

sarana bagi siswa untuk melakukan kegiatan tertentu dapat dirancang; (9)

informasi dan pengetahuan dengan tingkat realisme yang tinggi dapat

Page 11: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

23 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

disampaikan karena kemampuannya mengintegrasikan komponen warna, musik,

animasi, dan grafik.

Disamping memiliki kelebihan, komputer sebagai sarana/media dalam

pembelajaran juga memiliki kelemahan yang diantaranya (1) tingginya biaya

pengadaan dan pengembangan program komputer, terutama yang dirancang

khusus untuk maksud pembelajaran, (2) pengadaaan, pemeliharaan dan perawatan

komponen komputer yang meliputi hardware dan software memerlukan biaya

yang relatif tinggi untuk jangka pendek; (3) merancang dan memproduksi

program pembelajaran berbasis komputer merupakan pekerjaan yang tidak

mudah. Memproduksi program komputer merupakan kegitan intensif yang

memerlukan waktu banyak dan juga keahlian khusus. Penggunaan sebuah

program komputer memerlukan perangkat keras dengan spesifikasi yang sesuai.

Perangkat lunak sebuah komputer seringkali tidak dapat digunakan pada

komputer yang spesifikasinya tidak sama (Iksanuddin, 2007).

Pada penelitian ini multimedia yang akan digunakan adalah video dan

animasi. Multimedia ini akan di integrasikan pada tahap orientasi dan tahap

pemunculan gagasan awal.

D. Keterampilan Proses Sains

Sains merupakan sekumpulan ilmu-ilmu serumpun yang terdiri atas Biologi,

Fisika, Geologi dan Astronomi yang berupaya menjelaskan setiap fenomena yang

terjadi di alam (Liliasari, 2005). Sains berkaitan dengan cara mencari tahu tentang

alam secara sistematis, sehingga sains bukan hanya penguasaan kumpulan

Page 12: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

24 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, atau prinsip-prinsip saja

tetapi merupakan suatu proses penemuan (Depdiknas, 2003).

Dalam rangka mentransformasikan definisi literasi sains ke dalam penilaian

(assessment) literasi sains, PISA mengidentifikasi tiga dimensi besar literasi sains,

yakni proses sains, konten sains, dan konteks aplikasi sains. Proses sains merujuk

pada proses mental yang terlibat ketika menjawab suatu pertanyaan atau

memecahkan masalah, seperti mengidentifikasi dan menginterpretasi bukti serta

menerangkan kesimpulan (Rustaman N., et al., 2004).

Menurut Herlen (Indrawati, 1999:3) keterampilan proses ( prosess-skill )

sebagai proses kognitif termasuk didalamnya juga interaksi dengan isinya

(content). Lebih lanjut Indrawati (1999:3) mengemukakan bahwa

“Keterampilan Proses merupakan keseluruhan keterampilan ilmiah yang

terarah (baik kognitif maupun psikomotor) yang dapat digunakan untuk

menemukan suatu konsep atau prinsip atau teori , untuk mengembangkan

konsep yang telah ada sebelumnya, ataupun untuk melakukan penyangkalan

terhadap suatu penemuan (falsifikasi)”.

Jadi Keterampilan Proses Sains (KPS) adalah kemampuan siswa untuk

menerapkan metode ilmiah dalam memahami, mengembangkan dan menemukan

ilmu pengetahuan. KPS sangat penting bagi setiap siswa sebagai bekal untuk

menggunakan metode ilmiah dalam mengembangkan sains serta diharapkan

memperoleh pengetahuan baru/ mengembangkan pengetahuan yang telah dimiliki

(Dahar, 1985:11).

Keterampilan proses sains melibatkan keterampilan-keterampilan kognitif

atau intelektual (learning competence), manual (procedural competence), sosial

(social competence) serta komunikasi (communicative competence) (Graber et al.,

Page 13: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

25 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

2002; Nentwig et al., 2002). Keterampilan kognitif atau intelektual terlibat karena

dengan melakukan keterampilan proses siswa menggunakan pikirannya.

Keterampilan manual jelas terlibat dalam keterampilan proses karena mungkin

mereka melibatkan penggunaan alat dan bahan, pengukuran, penyusunan atau

perakitan alat. Dengan keterampilan sosial dimaksudkan bahwa mereka

berinteraksi dengan sesamanya dalam melaksanakan kegiatan belajar mengajar

dengan keterampilan proses, misalnya mendiskusikan hasil pengamatan

(Rustaman N., et al., 2003). Sedangkan keterampilan komunikasi terlibat karena

dalam keterampilan proses mereka berkomunikasi dengan sesamanya dan

melaporkan hasil kegiatannya, misalnya melaporkan hasil percobaan.

Keterampilan proses bertujuan untuk mengembangkan kreativitas siswa

dalam belajar, sehingga secara aktif dapat mengembangkan dan menerapkan

kemampuan-kemampuannya. Bila siswa hanya belajar untuk mencapai hasil,

maka mereka akan mendapatkan nilai-nilai yang tinggi. Namun mereka tampak

kurang mampu menerapkan perolehannya, baik berupa pengetahuan, keterampilan

maupun sikap dalam situasi lain. Akibatnya pengetahuan itu tidak bermakna

dalam kehidupan sehari-hari dan cepat terlupakan.

Keterampilan proses perlu dikembangkan untuk menanamkan sikap ilmiah

pada siswa. Semiawan (1992:14-15) berpendapat bahwa terdapat empat alasan

mengapa pendekatan keterampilan proses sains diterapkan dalam proses belajar

mengajar sehari-hari, yaitu :

1. Perkembangan ilmu pengetahuan berlangsung semakin cepat sehingga tak

mungkin lagi para guru mengajarkan semua fakta dan konsep kepada siswa.

Page 14: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

26 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

2. Para ahli psikologi umumnya sependapat bahwa anak-anak mudah

memahami konsep-konsep yang rumit dan abstrak jika disertai dengan

contoh-contoh konkret.

3. Penemuan ilmu pengetahuan tidak bersifat mutlak benar seratus persen,

penemuannya bersifat relatif.

4. Dalam proses belajar mengajar seharusnya pengembangan konsep tidak

dilepaskan dari pengembangan sikap dan nilai dalam diri anak didik.

Para ahli pendidikan sains membagi keterampilan proses sains secara

berbeda-beda namun hampir sama satu sama lain. Pada Tabel 2.2 dikemukakan

beberapa jenis keterampilan proses menurut beberapa ahli.

Tabel 2.2.

Perbandingan Jenis Keterampilan Proses Sains

No Nama Jenis keterampilan proses

1. Conny Semiawan

(1985)

Observasi (menghitung, mengukur, mengklasifikasi,

mencari hubungan ruang/waktu), membuat hipotesis,

merencanakan penelitian, mengendalikan variabel,

interpretasi data, kesimpulan sementara, menerapkan

konsep, berkomunikasi.

2 Indrawati (1999) Melakukan pengamatan (observasi), menafsirkan

pengamatan (interpretasi), mengelompokkan

(klasifikasi), meramalkan (prediksi), berkomunikasi,

berhipotesis, merencanakan percobaan/ penyelidikan,

menerapkan sub konsep/ prinsip

3. Nuryani

Rustaman (2003)

Melakukan pengamatan (observasi), menafsirkan

pengamatan (interpretasi), mengelompokkan

(klasifikasi), meramalkan (prediksi), berkomunikasi,

berhipotesis, merencanakan percobaan atau

penyelidikan menerapkan konsep atau prinsip dan

mengajukan pertanyaan.

Page 15: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

27 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Dalam penelitian ini, keterampilan proses yang digunakan mengacu kepada

jenis keterampilan proses yang dikemukakan oleh Rustaman et al (2003).

Perincian aspek-aspek keterampilan proses sains yang diungkapkan oleh

Rustaman adalah sebagai berikut :

1) Melakukan Pengamatan (Observasi)

Observasi atau pengamatan adalah salah satu keterampilan ilmiah mendasar.

Dalam mengobservasi atau mengamati kita memilah-milahkan mana yang kurang

atau tidak penting. Kita menggunakan semua indera untuk melihat, mendengar,

merasa, mengecap, dan mencium. Menggunakan fakta yang relevan dan memadai

dari hasil pengamatan juga termasuk keterampilan proses mengamati.

2) Mengajukan Pertanyaan

Pertanyaan yang diajukan dapat meminta penjelasan tentang apa, mengapa,

bagaimana, atau menanyakan latar belakang hipotesis.

3) Menafsirkan Pengamatan (Interpretasi)

Fakta atau data yang diperoleh dari hasil observasi sering kali memberikan

suatu pola. Pola dari fakta/data ini dapat ditafsirkan lebih lanjut menjadi suatu

penjelasan yang logis. Karakteristik keterampilan interpretasi diantaranya :

mencatat setiap hasil pengamatan, menghubungkan-hubungkan hasil pengamatan,

menemukan pola atau keteraturan dari suatu seri pengamatan dan menarik

kesimpulan.

4) Mengelompokkan (Klasifikasi)

Keterampilan mengklasifikasi atau menggolong-golongkan adalah salah satu

kemampuan yang penting dalam kerja ilmiah. Dalam membuat klarifikasi perlu

Page 16: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

28 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

diperhatikan dasar klasifikasi misalnya menurut suatu ciri khusus, tujuan atau

kepentingan tertentu. Karakteristik keterampilan klasifikasi diantaranya ; mencari

perbedaan, mengontraskan ciri-ciri, mencari kesamaan, membandingkan, dan

mencari dasar penggolongan.

5) Meramalkan (Prediksi)

Prediksi dalam sains adalah perkiraan yang didasarkan pada hasil pengamatan

yang realibel. Memprediksi berarti pula mengemukakan apa yang mungkin terjadi

pada keadaan yang belum diamati berdasarkan penggunaan pola yang ditemukan

sebagai hasil penemuan.

Untuk membantu mengembangkan kemampuan prediksi sebaiknya guru

bertolak dari aspek keterampilan interpretasi, yaitu menemukan pola. Setelah pola

dikenali siswa, mereka memperkirakan hal-hal yang belum terjadi berdasarkan

pola tersebut. Melalui cara ini prediksi akan lebih nyata bagi mereka dan jelas

perbedaannya dengan meramal biasa atau dengan berhipotesis.

6) Berhipotesis

Kemampuan membuat hipotesis adalah salah satu keterampilan yang sangat

mendasar dalam kerja ilmiah. Hipotesis adalah suatu perkiraan yang beralasan

untuk menerangkan suatu kejadian atau pengamatan tertentu. Hipotesis

menyatakan hubungan antar dua variable, atau mengajukan perkiraan penyebab

sesuatu terjadi. Dengan berhipotesis diungkapkan cara melakukan pemecahan

masalah, karena dalam rumusan hipotesis biasanya terkandung cara untuk

mengujinya.

Page 17: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

29 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

7) Merencanakan Percobaan

Merencanakan percobaan adalah kemampuan menentukan objek yang akan

diteliti, alat, dan bahan yang akan digunakan, variable atau factor-faktor yang

perlu diperhatikan, langkah-langkah percobaan yang akan ditempuh serta cara

mencatat dan mengolah data untuk menarik kesimpulan. Karakteristik

keterampilan kemampuan merencanakan percobaan diantaranya : menentukan

alat, bahan, dan sumber yang digunakan, menentukan variable-variabel,

menentukan variable yang dibuat tetap, diukur/ditulis, menentukan cara dan

langkah kerja, menentukan bagaimana mengolah data hasil pengamatan untuk

diambil kesimpulan.

8) Menerapkan Konsep atau Prinsip (Aplikasi)

Aplikasi adalah menggunakan generalisasi yang telah dipelajarinya pada

situasi baru, atau untuk menerapkan apa yang diamatinya. Menerapkan konsep

adalah kemampuan menerapkan konsep yang telah dikuasai untuk memecahkan

masalah tertentu, atau menjelaskan suatu peristiwa baru dengan mengunakan

konsep yang telah dimilikinya. Karakteristik keterampilan menerapkan konsep

diantaranya : menggunakan konsep pada situasi baru, dan menggunakan konsep

pada pengalaman baru untuk menjelaskan apa yang terjadi.

9) Mengkomunikasikan

Mengkomunikasikan dapat didefinisikan sebagai suatu proses pengubahan

informasi dari satu media ke media lainnya. Keterampilan berkomunikasi

merupakan hal yang penting yang harus dimiliki seseorang karena dengan

keterampilan ini ia dapat menggunakan gagasan, temuan, bahkan perasaannya

Page 18: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

30 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

kepada orang lain. Karakteristik keterampilan berkomunikasi diantaranya :

menggambarkan data empiris dengan grafik, tabel, atau diagram, menjelaskan

hasil percobaan, menyusun dan menyampaikan laporan secara sistematis dan

jelas, serta mendiskusikan hasil percobaan.

Pada penelitian ini keterampilan proses sains yang dianalisis meliputi 7 jenis

keterampilan proses, seperti diuraikan dalam tabel 2.3

Tabel 2.3

Aspek Keterampilan Proses sains Yang Diamati

Tahapan Pembelajaran CLIS Jenis Keterampilan Proses

Tahap Orientasi

Tahap Pemunculan gagasan awal Meramalkan (Prediksi)

Tahap penyusunan gagasan

Merencanakan percobaan

Melakukan Pengamatan

(Observasi)

Mengelompokkan

(Klasifikasi)

Tahap penyusunan gagasan Menafsirkan Pengamatan

(Interpretasi)

Tahap penerapan gagasan Menerapkan Konsep atau

Prinsip (Aplikasi)

Kaji ulang perubahan gagasan Mengkomunikasikan

Pemilihan indikator ini dikarenakan bahwa indikator-indikator keterampilan

tersebut diharapkan (diprediksi) dapat tergali dengan penerapan model

pembelajaran CLIS.

E. Penguasaan Konsep

Ratna Willis Dahar (1996) menjelaskan beberapa ciri konsep yaitu :

Page 19: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

31 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

1. Konsep merupakan buah pikiran yang dimiliki oleh seseorang atau

sekelompok orang.

2. Konsep itu timbul sebagai hasil dari pengalaman manusia dengan lebih dari

satu benda peristiwa atau fakta.

3. Konsep adalah hasil berpikir abstrak manusia yang merangkum banyak

pengalaman.

4. Konsep merupakan perkaitan fakta-fakta atau pemberian pola pada fakta-

fakta.

5. Suatu konsep dianggap kurang tepat, disebabkan timbulnya fakta-fakta baru,

dan karena itu konsep yang bersangkutan harus mengalami perubahan.

Konsepsi berbeda dengan konsep. Konsep bersifat lebih umum dan dikenal

atau diumumkan berdasarkan kesepakatan sedangkan konsepsi bersifat lebih

khusus atau spesifik dan individual. Konsep adalah sebagai kumpulan

pengetahuan yang tersusun sistematis atau gagasan yang bermakna dan disepakati

oleh para ilmuan, maka konsepsi sering dianggap sebagai cara menerima yang

bersifat subjektif (Ratna Willis Dahar, 1996).

Setiap siswa memiliki tafsiran tertentu terhadap suatu konsep dalam

kepalanya dan tafsiran tersebut dapat berbeda untuk setiap orang. Tafsiran

perseorangan dari suatu konsep ilmiah disebut konsepsi. Konsepsi dapat pula

diartikan sebagai hasil proses pengendapan konsep pada sesorang individu yang

mampu dikemukakan kembali secara lisan maupun tulisan yang dapat dipahami

oleh orang lain (Berg, 1991). Sedangkan menurut Poerwadarminta (1985),

Page 20: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

32 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

konsepsi adalah pengertian pendapat (paham). Dan dapat juga diartikan sebagai

rancangan (cita-cita dan sebagainya) yang telah ada dalam pikiran.

Dalam proses pembelajaran, konsepsi siswa mengenai suatu konsep dapat

berbeda dengan guru ataupun dengan konsep yang dikemukakan oleh ilmuwan.

Konsepsi yang dikemukakan oleh ilmuwan pada umumnya lebih kompleks dan

melibatkan banyak hubungan antar konsep dibanding dengan konsepsi siswa.

Sedangkan konsepsi siswa lebih sederhana juga mungkin menyimpang dari

konsep yang benar menurut ilmuwan.

Berg (1991) mengemukakan bahwa perbedaan konsepsi antar siswa

disebabkan oleh beberapa faktor antara lain:

1. Pengetahuan dan pengalaman berhubungan dengan konsep yang telah

dimilikinya.

2. Struktur pengetahuan telah terbentuk dalam otaknya.

3. Perbedaan kemampuan dalam hal:

1) Menentukan apa yang diperhatikan ketika belajar.

2) Menentukan apa yang masuk ke otak.

3) Menafsirkan apa yang masuk ke otak.

4) Perbedaan apa disimpulkan dalam otak.

Fisika sebagai bagian dari Ilmu Pengetahuan Alam, pada dasarnya terbentuk

dari kumpulan-kumpulan pengetahuan yang mencakup hukum-hukum, konsep-

konsep dan keterampilan-keterampilan yang kesemuanya itu dapat mencerminkan

proses yang telah terjadi atau sedang berlangsung di alam semesta. Maka,

penguasaan konsep menjadi tujuan pemberian materi pelajaran fisika disekolah,

Page 21: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

33 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

artinya bahwa konsep-konsep yang diajarkan kepada siswa bukan sebagai hafalan

saja, melainkan juga harus dipahami dan dikuasai. Bila siswa telah menguasai

konsep yang diajarkan tertanam dalam pikiran siswa dengan baik. Tertanamnya

konsep dalam pikiran siswa mempunyai arti bahwa informasi atau pengetahuan

yang diajarkan terorganisir secara hierarkis dan terhubung pada struktur kognitif

siswa.

Seorang siswa dianggap telah menguasai suatu konsep yang telah diajarkan,

apabila siswa tersebut dapat menterjemahkan dari keadaan abstrak ke keadaan

lain, dari bentuk simbolik ke bentuk lain, atau sebaliknya, serta dapat menafsirkan

yang berupa kemampuan untuk mengorganisir data yang ada menurut pandangan

individu itu sendiri.

Menurut Poerwadarminta (Mustafa, 1996:15), penguasaan diartikan sebagai

kemampuan atau kesanggupan untuk menggunakan pengetahuan, kepandaian, dan

sebagainya. Sehingga kata penguasaan konsep lebih merujuk pada kemampuan

individu untuk menggunakan pengetahuannya berupa konsep-konsep yang telah

dipelajarinya.

Penguasaan konsep yang dimaksud dalam penelitian ini adalah kemampuan

siswa tentang konsep fisika khususnya pada konsep cahaya, yang dapat dilihat

dari jawaban siswa setelah pre test dan post test.

Penguasaan konsep siswa yang dievaluasi dalam penelitian ini berdasarkan

ranah kognitif pada Taksonomi Bloom, yaitu meliputi aspek hafalan (recall) yang

dinyatakan sebagai C1, aspek pemahaman (comprehension) yang dinyatakan

sebagai C2, aspek penerapan (aplication) yang dinyatakan sebagai C3, aspek

Page 22: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

34 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

analisis sebagai C4, aspek sintesis yang dinyatakan sebagai C5 dan aspek evaluasi

(evaluation) yang dinyatakan sebagai C6, sedangkan pada penelitian kali ini,

penguasaan konsep pada ranah kognitif dibatasi hanya sampai C4 saja.

F. Deskripsi Materi Fluida

Konsep fluida merupakan konsep yang cukup penting dalam kurikulum

pebelajaran Fisika. Konsep ini diperkenalkan pada siswa sejak duduk di bangku

Sekolah Menengah Pertama (SMP) dan merupakan konsep yang sangat dekat

dengan fenomena yang sering ditemui siswa dalam kehidupan sehari-hari. Namun

demikian pada kenyataannya tidak sedikit siswa mengalami kesulitan dalam

mempelajari konsep-konsep fluida dan mengaplikasikannya dalam permasalahan

sehari-hari. Hal ini dikarenakan dalam pengajarannnya di sekolah siswa menerima

pelajaran ini hanya dengan mendengarkan atau mencatat hukum-hukum yang

berlaku yang diberikan oleh guru tanpa benar-benar memahami konsep konsep

yang ia pelajari.

Secara makroskopik, materi dapat digolongkan ke dalam benda padat dan

fluida. Fluida adalah suatu zat yang dapat memberikan sedikit hambatan terhadap

perubahan bentuk ketika ditekan yang dapat mengalir. Zat yang termasuk fluida

adalah zat cair dan gas.Molekul-molekul di dalam fluida mempunyai kebebasan

lebih besar untuk bergerak sendiri-sendiri. Dalam zat cair gaya interaksi antara

molekul-molekul yang disebut gaya kohesi masih cukup besar, karena jarak antara

molekul-molekul tidak terlalu besar. Akibatnya zat cair masih tampak sebagai

satu kesatuan, kita masih dapat melihat batas-batas zat cair. Selain itu, zat cair

tidak mudah dimampatkan. Lain halnya dengan gas, molekul-molekul gas dapat

Page 23: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

35 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

dianggap sebagai suatu sistem partikel bebas dimana gaya kohesi antara molekul

sangat kecil. Di samping itu, gas lebih mudah dimampatkan daripada zat cair.

Sedangkan fluida statis adalah adalah fluida dalam keadaan diam. Adapun pokok-

pokok yang akan dipelajari pada fluida statis adalah: massa jenis, tekanan

hidrostatis, hukum pascal, hukum archimedes, tegangan permukaan cair dan

kapilaritas (Tipler, P.A, 1998).

1. Massa jenis

Massa jenis suatu benda merupakan salah satu karakteristik dari benda

tersebut yang membedakannya dengan benda yang lain. Kerapatan benda dapat

didefinisikan sebagai perbandingan massa benda terhadap volumenya. Secara

matematis dapat dituliskan

ρ = massa jenis (kg/m3), m = massa benda (kg) dan V = volume (m

3). Massa

jenis suatu fluida yang seragam dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu temperatur

dan tekanan. Massa jenis zat cair relatif konstan jika terjadi perubahan temperatur

dan tekanan. Hal ini sangat berbeda dengan gas, massa jenisnya sangat sensitif

dengan perubahan temperatur dan tekanan.

2. Tekanan Dalam Fluida

Bila sebuah benda dimasukan keadalam fluida contohnya air, setiap

permukaan benda akan merasakan gaya yang diberikan fluida. Gaya ini tegak

lurus pada setiap permukaan benda dan memiliki besar yang sama pada titik yang

sama. Gaya persatuan luas ini disebut tekanan. Secara matematis tekanan ini

dituliskan

Page 24: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

36 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

P = tekanan (N/m2 = Pa), F = gaya (N) dan A = luas (m

2). Tekanan yang

diberikan fluida ini akan bervariasi sesuai dengan kedalaman benda yang tercelup

dalam fluida. Untuk memahami tekanan perhatikan gambar di bawah ini.

Gambar 2.2. Menunjukkan perbedaan tekanan pada kedalaman yang berbeda.

Tekanan pada kedalaman h1 akan berbeda dengan tekanan pada

kedalaman h2.

Tidak hanya faktor kedalaman saja yang mempengaruhi tekanan. Kerapatan

fulida dan percepatan gravitasi memberikan pengaruh juga pada tekanan.

Seandainya air diganti dengan minyak maka tekanan yang diberikan kedua fluida

itu akan berbeda. Perbedaan gravitasi pada titik yang berbeda gaya dapat

menimbulkan tekanan berbeda yang diberikan oleh fluida. Persamaan tekanan di

atas dapat ditulis kembali dalam bentuk

Po = tekanan atmosfer ( 1 atm = 76 cmHg = 101 kPa), h = kedalaman (m), g=

percepatan gravitasi (m/s2).

Prinsip yang sangat penting dalam tekanan oleh zat cair dikenal dengan

prinsip pascal: “ Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan

diteruskan secara tegak lurus sama besar ke segala arah”. Sebuah penerapan

h1

h2

Page 25: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

37 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

sederhana dari prinsip pascal adalah dongkrak hidrolik yang dapat dilihat seperti

gambar dibawah ini.

Gambar 2.3 Dongkrak hidrolik, penghisap kecil diberi tekanan sehingga tekanan

ini diteruskan sama besar ke penghisap besar.

Tekanan yang diberikan pada penghisap kecil akan sama besar dengan

tekanan yang dirasakan oleh penghisap besar. keadaan tersebut, secara matematis

dapat dituliskan

Mekanisme dongkrak hidrolik di atas yaitu sebuah gaya yang kecil pada

penghisap kecil akan memunculkan suatu gaya yang besar pada penghisap besar.

Gaya yang dimunculkan ini akan bermanfaat untuk mengangkat berat benda yang

besar.

3. Prinsip Archimides

Bila sebuah benda seluruhnya atau sebagian tercelup dalam sebuah fluida

yang diam, maka fluida tersebut mengerahkan tekanan pada setiap bagian benda.

Bagian yang terdalam tercelup akan mendapat tekanan lebih besar dibanding

bagian lainya. Ini menyebabkan resultan gaya yang menyebabkan tekanan ini

mendorong benda ke atas. Gaya ini disebut sebagai gaya apung.

F1

F2

A2

A1

Page 26: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

38 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Gambar 2.4. Menunjukkan resultan gaya yang bekerja pada benda

mengarah ke atas yang disebut gaya apung.

Dengan memperhatikan gambar di atas, dapat kita perhatikan bahwa semua

gaya dari samping akan saling meniadakan. Gaya apung merupakan resultan dari

gaya dari bawah dengan dari atas yang bekerja pada benda. besar gaya apung ini

sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Dari sini kita mendapatkan prinsip

Archimides “ sebuah benda yang seluruhnya atau sebagian tercelup dalam suatu

fluida yang akan merasakan gaya apung ke atas yang besarnya sama dengan berat

fluida yang dipindahkan”. Secara matematis besar gaya ini dituliskan

FA = gaya apung (N), ρF = kerapatan fluida (kg/m3), Vbt = volume benda tercelup

dalam fluida (m3). Dari prinsip Archimides ini keadaan benda yang yang berada

dalam fluida dapat dibedakan menjadi tiga jenis yaitu terapung, melayang dan

tenggelam.

Gambar 2.5. Menunjukkan tiga keadaan benda yang berada dalam suatu fuida,

h1

h2

Vbt

=V

W

FA

Tenggelam

V

Vbt

W

FA

Terapung

Vbt

=V

W

FA

Melayang

FR = 0

Ρb < Ρf

FR = 0

Ρb = Ρf

FR ≠ 0

Ρb > Ρf

Page 27: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

39 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

a. Tenggelam

Sebuah benda yang tenggelam pada suatu fluida, jika massa jenis fluida

lebih kecil dari massa jenis zat benda atau besar gaya apung Fa lebih kecil dari

berat benda W = m.g. Pada peristiwa ini, volume benda yang tercelup di dalam

fluida sama dengan volume total benda yang mengapung, namun benda bertumpu

pada dasarnya bejana, sehingga ada gaya normal didasar bejana, sehingga ada

gaya normal di dasar bejana sebesar N. persamaan hukum I Newton pada

peristiwa benda tenggelam, yaitu :

, karena Vt > Vb, maka berlaku : > ρf

b. Melayang

Benda melayang di dalam zat cair berarti benda tersebut mempunyai massa

jenis sama dengan massa jenis zat cair atau besarnya gaya apung Fa sama dengan

berat benda W = m.g. Hal ini dapat diturunkan dari hukum Newton sebagai

berikut. Pada keadaan setimbang berlaku

Karena Vf = Vb = V, maka : ρf = ρb

Page 28: MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN  · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS), KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP, ... terlibat langsung

40 Ali Ismail, 2011

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

c. Terapung

Jika benda berada dalam fluida yang massa jenisnya lebih besar dari massa

jenis rata-rata benda tersebut, maka benda tersebut akan terapung. Hal ini dapat

diturunkan dari hukum Newton sebagai berikut.

Pada keadaan setimbang berlaku

Pada kasus benda terapung, gaya apung fluida sama dengan berat benda.

Fa = W dan

Sehingga diperoleh :

atau