USULAN PENELITIAN GURU

Pengunaan PhET (Physics Education Technology) Interactive Simulations Untuk

Peningkatan Pemahaman Materi Listrik Statis (Electrical Static) Pada Mata Pelajaran

IPA-Fisika Kelas IX SMPIT Nur Hidayah Surakarta

Oleh:

Rudi Susanto, S.Si

Nurhayati, S.Si, S.Pd

SEKOLAH MENENGAH PERTAMA ISLAM TERPADU (SMPIT) NUR HIDAYAH

SURAKARTA

Juli 2011

Tema: Pemanfaatan TIK dalam Pembelajaran

2

LEMBAR PENGESAHAN USULAN

PENELITIAN GURU

1. Judul Penelitian Pengunaan PhET (Physics Education

Technology) Interactive Simulations Untuk

Peningkatan Pemahaman Materi Listrik Statis

(Electrical Static) Pada Mata Pelajaran IPA-

Fisika Kelas IX SMPIT Nur Hidayah Surakarta

2. Ketua Tim Peneliti

a. Nama Lengkap dan Gelar kesarjanaan

b. Guru Kelas

c. Nama Sekolah

d. Alamat Perguruan Tinggi/ Sekolah

e. Alamat Rumah

Nomor Telepon/HP

Email

Rudi Susanto, S.Si

Kelas 7,8,9

SMPIT Nur Hidayah

Jl Kahuripan Utara, Sumber, BanjarSari,

Surakarta

RT01/Rw02 Pucang Sawit, Jebres Surakarta

085647296211

Rudist_87@yahoo.co.id

3. Jumlah Anggota Peneliti 1 orang

4. Lama Penelitian 4 bulan

5. Biaya yang diperlukan

a. Sumber dari Balitbang

b. Sumber lain

Jumlah

15.000.000

15.000.000

0

15.000.000

Surakarta, 11 Juli 2011

Mengetahui

Kepala Sekolah SMPIT Nur Hidayah

Zuhdi Yusroni, S.Pd

NIY. 04.03.03.065

Ketua Tim Peneliti,

Rudi Susanto,S.Si

NIY. 09.03.02.188

3

DAFTAR ISI

Halaman Judul............................................................................................................................1

Lembar Pengesahan Usulan Penelitian Guru............................................................................2

Daftar Isi.....................................................................................................................................3

Pendahuluan...............................................................................................................................4

A. Latar Belakang ...................................................................................................................4

B. Rumusan Masalah...............................................................................................................5

C. Tujuan Penelitian ................................................................................................................5

Ruang Lingkup...........................................................................................................................5

D. Arti Penting Penelitian.......................................................................................................5

Kajian Pustaka...........................................................................................................................6

A. Phet (Physics Education Technology)................................................................................6

B. Listrik Statis (Electrical Static )..........................................................................................7

Metode Penelitian......................................................................................................................9

A. Metode Penelitian.............................................................................................................9

B. Pengumpulan Data...........................................................................................................9.

C. Prosedur Penelitian...........................................................................................................9

D. Analisis Data...................................................................................................................10

Jadwal Penelitian......................................................................................................................10

Biaya Penelitian........................................................................................................................11

Daftar Pustaka..........................................................................................................................11

Lampiran..................................................................................................................................12

4

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Materi pokok listrik statis merupakan bagian dari mata pelajaran IPA-Fisika yang di

ajarkan pada siswa SMP kelas IX di awal tahun ajaran. Mata pelajaran ini ada beberapa aspek

yang ingin dicapai yaitu : memahami gejala-gejala listrik statis dan ketrampilan siswa dalam

menemukan gejala-gejala listrik statis (Harjono, 2005)

Salah satu kesulitan siswa dalam memahami konsep listrik statis adalah karena proses

proses fisika yang terjadi dalam gejala listrik statis tidak bisa diamati secara langsung (non

visible). Akibatnya proses fisika seolah-olah bersifat abstrak dan susah dipahami (Arif

Kristanta, 2008). Hal tersebut seolah mendapatkan pembenaran melihat hasil evaluasi

pembelajaran listrik statis kelas IX di Sekolah Menengah Pertama Pertama Islam Terpadu

(SMPIT) Nur Hidayah Surakarta Tahun Pelajaran 2010/2011 didapatkan 60% persen siswa

yang mampu memenuhi Kreteria Ketuntasan Minimal (KKM). Adapun nilai KKM IPA-

Fisika kelas IX berdasar Kurikulum SMPIT adalah 71 dengan target ketuntasan minimal

75%. Berdasarkan tersebut tentunya diperlukan sebuah penelitian untuk meningkatkan

pemahaman siswa terkait materi listrik statik sehingga dapat memenuhi target pembelajaran.

Berbagai upaya penelitian untuk meningkatkan pemahaman siswa terkait materi listrik

statik sudah dilakukan oleh peneliti/guru. Seperti dalam penelitian (Arif Kristanta, 2008)

yang melukukan visualisasi dengan software macromedia flash dan hasil penelitian

menunjukan peningkatan pemahaman siswa. Kelemahan dalam penelitian ini adalah

diperlukanya pembuatan perangkat visualiasi dengan software macromedia flash yang

tentunya tidak semua guru fisika bisa melakukanya.

Berdasarkan berbagai pemikiraan diatas, maka diperlukan sebuah penelitian yang

komprehensif dimana siswa dapat menigkatkan pemahaman listrik statis dengan visualisasi

materi. Untuk itu penelitian ini mengunakan PhET (Physics Education Technology) sebuah

software gratis dari University of Colorado. PhET merupakan software simulasi yang sangat

berguna untuk mengajar dan belajar fisika dan tersedia secara bebas di

http://phet.colorado.edu . Simulasi dalam PhET bersifat interactive dikemas dalam bentuk

seperti game/permainan sehingga siswa dalam melakukan eksplorasi. PhET sudah terdapat

lebih dari 50 simulasi materi pelajaran yang bisa digunakan dalam berbagai pembelajaran

seperti fisika, kimia dan biologi (Wieman, 2010). Dalam penelitian (Wieman, 2006)

5

disebutkan bahwa dalam setiap materi pelajaran menunjukkan bahwa simulasi PhET

lebih produktif untuk mengembangkan pemahaman siswa secara konseptual.

Berdasarkan hal tersebut diatas maka dilakukan penelitian tindakan kelas dengan

mengunakan PhET Interactive Simulations dengan tujuan untuk mempermudah siswa dalam

memahami materi listrik statis yang bersifat abstrak.

B. Rumusan masalah

1. Apakah pengunaan PhET Interactive Simulations dapat mengatasi kesulitan siswa

memahami materi listrik statis?

2. Apakah pengunaan PhET Interactive Simulations meningkatkan pemahaman siswa

terhadap materi listrik statis?

C. Tujuan Penelitian

1. Mengatasi kesulitan siswa dalam memahami materi listrik statis.

2. Meningkatkan pemahaman siswa terhadap materi listrik statis.

D. Ruang Lingkup

Penelitian ini akan dilakukan di SMPIT Nur Hidayah Surakarta, dengan subjek

penelitian sebanyak 120 siswa yang terbagi dalam 4 rombongan belajar, 2 kelas putri dan 2

kelas putra dengan masing-masing kelas terdiri 30 siswa.

E. Arti Penting Penelitian

Penelitian ini sangat penting dilakukan, sebagai pencarian solusi atas permasalahan

yang terjadi di SMPIT Nur Hidayah. selain itu, hasil penelitian ini juga bisa dijadikan

referensi bagi sekolah-sekolah lain, dimana PhET Interactive Simulations bersifat bebas

unduh/download sehingga bisa digunakan oleh siapapun.

6

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

A. PhET (Physics Education Technology)

PhET adalah software simulasi interaktif yang berbasis research dan berlisensi gratis

(free software). PhET digawangi oleh Carl Wieman sebagai pendiri di bawah Lembaga tinggi

pendidikan yaitu Universitas Colorado. Berdasarkan situs resmi PhET

http://phet.colorado.edu tujuan pembuatan software simulasi interaktif ini adalah

“help students visually comprehend concepts, ensure educational effectiveness and usability”

Yang pertama adalah membantu siswa untuk memvisualisasikan konsep secara utuh dan

jelas, kemudian menjamin pendidikan yang efektif serta kebergunaan yang berkelanjutan.

Di website PhET juga terdapat informasi bagi guru bagaimana menggunakannya

dalam kelas serta sudah ada RPP nya tapi tetap harus kita sesuaikan dengan kondisi kelas kita

masing-masing. selain itu juga di sediakan jurnal-jurnal yang menggunakan phet sebagai

bahan penelitian pendidikan. Berikut ini adalah gambar halaman depan website PhET, yang

ditunjukkan Gambar 1.

Gambar 1. Homepage Website PhET

7

Simulasi ini free dan bisa di download di http://phet.colorado.edu/ untuk di install

secara offline. Sofware PhET dapat diinstal dalam platform Windows, Linux dan Mac OS.

Selain itu bisa juga digunakan secara online dengan menjalankan silulasinya secara langsung.

Simulasi yang juga sangat menarik dan mudah dijalankan sehingga akan mempermudah

pemahaman peserta didik.

B. Listrik Statis (Electrical Static )

Pernahkah anda terkejut ketika tangan anda menyentuh layar TV? Apakah yang

menyebabkan peristiwa sengatan yang kadang-kadang disertai rasa sakit itu? Sengatan itu

merupakan akibat yang ditimbulkan oleh listrik statis. Petir yang sering Anda lihat pada saat

hari hujan itu juga merupakan contoh peristiwa alam yang disebabkan listrik statis. Apakah

listrik statis itu?

Terjadinya Listrik Statis

Kata “listrik” dalam bahasa Inggris electric, berasal dari bahasa Yunani elektron, yang

berarti “amber”. Amber adalah pohon damar yang membatu, dan pengetahuan kuno

membuktikan bahwa jika anda menggosok batang amber dengan sepotong kain, maka amber

menarik potongan daun kecil-kecil atau debu. Batang karet keras, batang kaca, atau penggaris

plastik, jika digosok dengan sepotong kain juga akan menunjukkan “efek amber” atau listrik

statis sebagaimana yang kita sebut sekarang. Barangkali anda telah memiliki pengalaman

tentang listrik statis yakni ketika anda menyisir rambut kering, atau ketika menyetrika baju

nilon. Pada setiap kasus tadi, suatu benda menjadi “bermuatan” listrik karena proses gosokan

dan dikatakan memiliki muatan listrik. Apakah seluruh muatan listrik sama? Atau

mungkinkah terdapat lebih dari satu jenis?

Jenis Muatan Listrik

Sesuai dengan hasil percobaan anda, terdapat dua jenis muatan listrik. Ketika

penggaris plastik kedua yang telah dimuati dengan cara yang sama didekatkan pada

penggaris plastik pertama, penggaris pertama bergerak menjauhi penggaris kedua. Peristiwa

ini ditunjukkan pada Gambar 2a. Ketika batang kaca kedua yang telah dimuati dengan cara

yang sama didekatkan pada batang kaca pertama, batang kaca kedua juga bergerak menjauhi

batang kaca pertama. Peristiwa ini ditunjukkan pada Gambar 2b. Tetapi, jika batang kaca

yang bermuatan didekatkan pada penggaris plastik yang bermuatan, akan didapatkan bahwa

keduanya akan saling menarik, Gambar 2c.

8

Gambar 2 Muatan yang tak sejenis tarik menarik, sedangkan muatan yang sejenis tolak

menolak satu dengan yang lain. (Budi Jatmiko, 2004)

Karena itu, muatan pada batang kaca haruslah berbeda dengan muatan pada penggaris

plastik. Memang, melalui eksperimen seluruh muatan benda dapat dikategorikan ke dalam

dua jenis. Setiap benda bermuatan yang ditarik oleh penggaris plastik, akan ditolak oleh

batang kaca, atau setiap benda yang ditolak oleh penggaris plastik, akan ditarik oleh batang

kaca. Jadi terdapat dua jenis muatan listrik yaitu, muatan yang ditolak batang kaca

bermuatan, dan muatan yang ditarik batang kaca bermuatan. Dua jenis muatan listrik yang

ditunjukkan tersebut dinyatakan oleh seorang Amerika, seorang saintis, seorang filosuf yang

bernama Benjamin Franklin (1706-1790) sebagai muatan positif dan muatan negatif. Franklin

memilih muatan pada batang kaca yang digosok adalah muatan positif, sedangkan muatan

pada penggaris plastik yang digosok (atau amber) adalah muatan negatif. Sampai sekarang

kita masih mengikuti perjanjian ini.

Hukum Kekekalan Muatan

Franklin mengusulkan bahwa jumlah muatan yang dihasilkan oleh suatu benda melalui

suatu proses penggosokan, adalah sama dengan jumlah muatan positip dan negatip yang

dihasilkan. Jumlah bersih muatan yang dihasilkan oleh suatu benda selama proses

penggosokan adalah nol. Contoh, ketika penggaris plastik digosok dengan kain wol, plastik

memperoleh muatan negatip dan kain wol memperoleh muatan positip dengan jumlah yang

sama. Muatan-muatan tersebut dipisahkan, namun jumlah kedua jenis muatan adalah sama.

Ini adalah contoh dari suatu hukum yang berlaku sampai sekarang, yang dikenal dengan

nama hukum kekekalan muatan listrik yang berbunyi: “Jumlah bersih muatan listrik yang

dihasilkan pada dua benda yang berbeda (penggaris plastik dan kain wol) dalam suatu

proses penggosokan adalah nol”. Jika suatu benda atau suatu daerah ruang memperoleh

muatan positif, maka akan dihasilkan sejumlah muatan negatif dengan jumlah yang sama

pada daerah atau benda di sekitarnya.

9

METODE PENELITIAN

A. Metode Penelitian

Metode Penelitian yang digunakan adalah penelitian tindakan yang dirancang

mengikuti model Kemmis & McTaggart yang meliputi serangkaian siklus yang saling

terkait (berkesinambungan). Setiap siklus terdiri dari perencanaan, tindakan, observasi, dan

refleksi dan diikuti oleh siklus selanjutnya dengan memanfaatkan hasil refleksi siklus

sebelumnya.

B. Pengumpulan Data

Untuk menjawab permasalahan dalam penelitian ini data diperoleh dari hasil evalusi

setiap siklus dan observasi perilaku siswa selama penelitian tindakan ini berlangsung.

Instrument yang digunakan untuk pengumpulan data tersebut adalah soal evalusi belajar dan

lembar observasi.

C. Prosedur Penelitian

Pelaksanaan tindakan dilakukan dalam 3 siklus, pada siklus pertama perencanaan

dilakukan dengan pemetaan kurikulum dan silabus, untuk memetakan pengunaan PhET

Interactive Simulations. Langkah tindakan berupa pelaksanaan proses pembelajaran

dengan menggunakan PhET Interactive Simulations yang telah terinstal di laptop dan

ditampilkan dengan LCD Proyektor . Pada siklus ini disajikan materi pembelajaran

tentang model atom, benda bermuatan listrik, konduktor dan isolator , dan cara­cara

membuat benda bermuatan listrik. Sebagai langkah observasi, selama proses

pembelajaran berlangsung dinamika kelas, saran dan komentar siswa

didokumentasikan. Refleksi dilaksa nakan dalam bentuk evaluasi untuk mengetahui

daya serap siswa selama mengikuti proses pembelajaran dan keefektifan penyajian

materi pembelajaran.

Pada siklus kedua, perencanaan dilakukan dengan penyusunan rencana

pembelajaran (RP) dengan memperhatian dan memanfaatkan hasil refleksi pada siklus

pertama. Penyajian materi pembelajaran dengan PhET Interactive Simulations dan LCD

Proyektor tentang induksi listrik, generator Van Degraaf, dan hukum Coulomb.

Hal­hal yang terja di sewaktu proses pembelajaran di catat pada lembar observasi.

Mengadakan evaluasi pembelajaran untuk mengetahui kemajuan pemahaman siswa

10

terhadap materi pelajaran yang diterimanya dan beberapa kekurangan yang ter jadi

pada pelaksaan proses pembelajaran.

Pada siklus ketiga, Perencanaan dilakukan dengan penyusunan rencana

pembelajaran (RP) dengan memperhatian dan memanfaatkan hasil refleksi pada kedua

Penyajian materi pembelajaran dengan PhET Interactive Simulations dan LCD Proyektor

tentang terjadinya kilat. Hal­hal yang terjadi sewaktu proses pembelajaran di catat

pada lembar observasi. Refleksi dilaksanakan dalam bentuk ulangan harian dan

evaluasi proses pembelajaran secara keseluruhan untuk mencatat hal­ hal yang positif

dan negatif sebagai masukan yang sangat berguna untuk proses pembelajaran

berikutnya .

D. Analisis Data

Data yang diperoleh berupa hasil tes formatif, dan lembar observasi serta

ulangan harian dari siklus pertama hingga siklus ke tiga, data yang diperolah diolah

kemudian didapatkan persentase dan kemudian di analisis deskriptif.

JADWAL PENELITIAN

No. Jenis Kegiatan Waktu Pelaksanaan

Bulan I Bulan II Bulan III Bulan IV

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Persiapan bahan dan

perangkat penelitian tindakan

kelas

2 Siklus I

3 Siklus II

4 Siklus III

5 Pengolahan dan Analisis data

6 Penyusunan Artikel Ilmiah

7 Seminar Hasil Penelitian

8 Penyusunan laporan Penelitian

11

RANCANGAN BIAYA PENELITIAN

No Jenis Pengeluran Jumlah

1 Biaya Operasional Kegiatan Penelitian di SMPIT

Nur Hidayah Surakarta Rp 7.000.000

2 Pengolahan Data Rp 500.000

3 Biaya Buku, Referensi Jurnal Dan Lain Rp 500.000

4 Pembutan Laporan Dan Publikasi Dalam Jurnal

Nasional/International Rp 1.500.000

5 Biaya Perjalan (Seminar Nasional, Dll) Rp 1.000.000

6 Hinorarium Peneliti Rp 4.500.000

TOTAL Rp 15.000.000

DAFTAR PUSTAKA

Arif Kristanta. 2007. Visualisasi proses fisika non visible dengan mengunakan program

macromedia flash sebagai upaya peningkatan pemahaman siswa tentang konsep listrik

statis.

Budi Jatmiko.2004. Modul Fisika Statis. Bagian Proyek Pengembangan Kurikulum

Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar Dan

Menengah Departemen Pendidikan Nasional

Carl Wieman, dkk. 2006. High-Tech Tools for Teaching Physics: the Physics Education

Technology Project . Journal of Online Teaching and Learning

Carl Wieman, dkk. 2010. Teaching Physics using PhET Simulations . The Physics

Teacher, in press

Harjono dan Widagdo Mangunwiyoto. 2005. Pokok pokok fisika SMP untuk Kelas IX.

Jakarta: Erlangga

http://phet.colorado.edu/

12

Lampiran

Lembar Biodata Peneliti

1. Nama pengusul : Rudi Susanto

2. Pendidikan :

Nama Perguruan Tinggi :Universitas Sebelas Maret, Kota:Surakarta

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Gelar yang Diperoleh : Sarjana Sains (S.Si)

Tahun tamat : 2009

Bidang studi : Fisika

3. Alamat Lengkap :

Kantor : Jalan Kahuripan Utara,Sumber,Banjarsari,Surakarta,Jawa Tengah

Tel. (0271) 743416 Fax (0271) 743416

Email : rudist_87@yahoo.co.id

No Hp :085647296211

4. Pengalaman profesional serta kedudukan/jabatan saat ini :

Instansi : SMPIT Nur Hidayah Surakarta

Kedudukan/Jabatan saat ini :Guru Mata Pelajaran

Masa kerja pada pengalaman profesional saat ini:

Masa kerja sebagai guru matapelajaran di SMPIT Nur Hidayah Selama 2 tahun, dan saat

ini sedang menempuh pascasarjana Ilmu Fisika di Universitas Sebelas Maret Surakarta

5. Daftar publikasi yang relevan dengan usul penelitian yang diajukan : -

Surakarta, tanggal 12 Juli 2011

Pengusul

Rudi Susanto, S.Si

13

Lembar Biodata Peneliti

1. Nama : Nurhayati, S.Si, S.Pd

2. Pendidikan :

Nama perguruan tinggi : Universitas Diponegoro, Semarang

Fakultas : MIPA

Gelar yang diperoleh : Sarjana Sains (S.Si)

Tahun tamat : 2003

Bidang studi : Fisika

Nama perguruan tinggi : Intitut Keguruan dan Ilmu Pendidikan PGRI, Semarang

Fakultas : Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Gelar yang diperoleh : Sarjana Pendidikan (S.Pd)

Tahun tamat : 2005

Bidang studi : MIPA Fisika

3. Alamat lengkap :

Kantor : Jl. Kahuripan Utara, Sumber, Banjarsari, Surakarta, Jawa

Tengah

Telp. : (0217) 743416, 742103

Fax : (0271) 743416

Email : nun_ayati@yahoo.com

No. Hp : 085293473434/8014971

4. Pengalaman professional serta kedudukan/jabatan saat ini :

Instansi : SMPIT Nur Hidayah Surakata

Kedudukan/jabatan saat ini : Guru Mata Pelajaran

Masa kerja pada pengalaman professional saat ini : 5 tahun

Masa kerja sebagai guru mata pelajaran di SMPIT Nur Hidayah Surakarta, mulai tanggal 5

Juni 2006

5. Daftar publikasi:-

Surakarta, tanggal 12 Juli 2011

Pengusul

Nurhayati, S.Si, S.Pd