repository.uinjkt.ac.idrepository.uinjkt.ac.id/dspace/bitstream/123456789/43735/2/khairini...
TRANSCRIPT
PENGARUH MODEL PEMBELAJARAN TGT BERBANTUAN
COMPUTER GAME TERHADAP KEMAMPUAN PEMECAHAN
MASALAH SISWA PADA KONSEP TEORI KINETIK GAS
SKRIPSI
Diajukan kepada Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan
untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Sarjana Pendidikan
Oleh
KHAIRINI LUTFI
NIM 1112016300065
PROGRAM STUDI TADRIS FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2019
i
ii
iii
iv
ABSTRAK
KHAIRINI LUTFI 1112016300065. Pengaruh Model Pembelajaran TGT
Berbantuan Computer Game Terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah
Siswa pada Konsep Teori Kinetik Gas. Skripsi Program Studi Pendidikan
Fisika Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan Universitas Islam Negeri Syarif
Hidayatullah Jakarta, 2018.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh Model Pembelajaran TGT
Berbantuan Computer Game Terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa
pada Konsep Teori Kinetik Gas. Penelitian dilakukan pada bulan Mei 2018 di
MAN 4 Jakarta. Dalam penelitian ini terdapat dua sampel, yaitu kelas XI MIA 6
sebagai kelas eksperimen dan kelas XI MIA 5 sebagai kelas kontrol. Metode
penelitian yang digunkan adalah quasi experiment dengan desain penelitian Non-
equvialen control group design. Teknik penentuan sampel yang digunakan
purposive sampling. Instrumen yang digunakan adalah instrumen tes berupa soal
uraian (essay) dan instrumen nontes berupa angket. Analisis uji hipotesis
menggunakan uji Mann-Whitney dan uji t menunjukkan bahwa terdapat pengaruh
model pembelajaran TGT berbantuan computer game terhadap kemampuan
pemecahan masalah siswa pada konsep teori kinetik gas dengan nilai signifikasi
lebih kecil dari nilai taraf signifikansi (0,009 < 0,05). Selain itu, pada hasil uji
N-gain peningkatan indikator kemampuan pemecahan masalah siswa pada kelas
eksperimen lebih unggul dibandingkan kelas konrol. Sementara, hasil angket
respon siswa menunjukkan bahwa pembelajaran menggunakan model TGT
berbantuan computer game dalam kategori baik dengan persentase 68,79.
Kata Kunci: Model Pembelajaran TGT, computer game, Kemampuan
Pemecahan Masalah, Teori Kinetik Gas.
v
ABSTRACT
KHAIRINI LUTFI 1112016300065. The Effect of The TGT Learning Model
Assisted by Computer Games on Students' Problem Solving Ability In Kinetic
Theory of Gases Concept. Skripsi of Physics Education Program Faculty of
Tarbiyah and Teacher Training State Islamic University of Syarif Hidayatullah
Jakarta, 2018.
This research aims to determine the effect of the TGT Learning Model Assisted by
Computer Games to the student problem solving ability in the kinetic theory of
gases concept. The study was conducted in May 2018 at MAN 4 Jakarta. In this
research, there were two samples, the XI MIA 6 class as the experiment class and
the XI MIA 5 class as the control class. The research method used is quasi
experiment with Non-equvialen control group design. The sampling technique
used was purposive sampling. The instruments used were test instruments in the
form of essay questions and non-test instruments in the form of questionnaires.
The analysis of hypothesis testing using the Mann-Whitney test and the t test
showed that there was an effect of the computer-assisted TGT learning model on
students' problem solving ability in the kinetic theory of gases concept with a
significance value smaller than the significance level (0.009 <0.05). In
addition, the results of the N-gain test increased the indicator of problem solving
ability of students in the experiment class was superior to the control class.
Meanwhile, the results of student questionnaire responses indicate that learning
uses a computer game-assisted TGT model in the good category with a
percentage of 68.79.
Keywords: The TGT Learning Model, Computer Game, Problem Solving
Ability, Kinetic Theory of Gases.
vi
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang selalu
memberikan rahmat dan hidayah-Nya serta atas ridho-Nya penulis dapat
menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul “Pengaruh Model TGT
Berbantuan Computer Game Terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa
Pada Konsep Teori Kinetik Gas”. Shalawat serta salam selalu tercurah kepada
Nabi Muhammad SAW beserta keluarga, para sahabat, dan para pengikutnya
sampai akhir zaman.
Apresiasi dan ucapan terima kasih disampaikan kepada semua pihak yang
telah berpartisipasi dalam penelitian serta penulisan skripsi ini. Secara khusus,
apresiasi dan ucapan terima kasih tersebut disampaikan kepada:
1. Prof. Dr. Ahmad Thib Raya, M.A. selaku Dekan Fakultas Ilmu Tarbiyah dan
Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
2. Bapak Dwi Nanto, Ph. D. selaku Ketua Program Studi Pendidikan Fisika
Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta dan
sebagai dosen pembimbing.
3. Ibu Diah Mulhayatiah M.Pd. selaku dosen yang telah memberikan waktu,
tenaga, pikiran, dan motivasi dalam membimbing penulis dalam penyusunan
skripsi ini.
4. Ibu Kinkin Suartini, M.Pd. selaku dosen pembimbing akademik.
5. Ibu Ai Nurlaela M.Si dan Bapak Taufiq Al Farizi M.PFis selaku dosen
penguji.
6. Seluruh dosen, staff, dan karyawan FITK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta,
khususnya program studi pendidikan fisika yang telah memberikan ilmu
pengetahuan, pemahaman, dan pelayanan selama proses perkuliahan.
7. Bapak Drs. Ismail L.C selaku Kepala Madrasah Aliyah Negeri 4 (MAN 4)
Jakarta beserta jajarannya.
8. Ibu Eneng Hernawati M.Pd dan Bapak M. Belya sebagai guru bidang studi
fisika Madrasah Aliyah Negeri (MAN) 4 Jakarta yang telah memberikan izin
penelitian dan membimbing selama penelitian berlangsung.
vii
9. Dewan guru, staff, karyawan, dan siswa-siswi MAN 4 Jakarta khususnya XI
MIA 5 dan XI MIA 6 yang telah memberikan bantuan selama penelitian
berlangsung.
10. Keluarga tercinta Ayahanda Mukhirin, Ibunda Tati Nuryati, Adik Hijriyani
Madani, Teh Shopi, serta semua keluarga yang selalu mendoakan dan
mendorong penulis untuk tetap semangat dalam mengejar dan meraih cita-
cita. Skripsi ini saya persembahkan untuk kedua orang tua beserta keluarga.
11. Teman-teman seperjuangan pendidikan fisika angkatan 2012 yang telah
menjadi keluarga, sahabat, pendorong semangat, teman belajar bersama, yang
senantiasa selalu mendo‟akan dan memotivasi, serta bersama-sama mengukir
cerita indah selama di kampus maupun di luar kampus.
12. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu
dalam penyusunan skripsi ini baik dengan do‟a maupun tenaga.
Semoga Allah membalas segala kebaikan yang telah diberikan kepada
penulis dengan balasan yang terbaik. Aamiin ya Rabbal‟alamiin.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan ini masih banyak
kekurangan. Oleh karena itu, demi kesempurnaan penulisan selanjutnya, penulis
mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca. Akhir kata
penulis ucapkan terima kasih; semoga penulisan skripsi ini dapat bermanfaat bagi
kita semua.
Jakarta, Desember 2018
Penulis
viii
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ..................................................................................... i
SURAT PERNYATAAN KARYA SENDIRI ........................................................ ii
LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI ................................................................... iii
ABSTRAK ................................................................................................................ iv
ABSTRACT ............................................................................................................... v
KATA PENGANTAR .............................................................................................. vi
DAFTAR ISI ............................................................................................................. viii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ xi
DAFTAR TABEL..................................................................................................... xii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................ xiv
BAB I PENDAHULUAN ......................................................................................... 1
A. Latar Belakang ............................................................................................. 1
B. Indetifikasi Masalah ..................................................................................... 5
C. Perumusan Masalah ..................................................................................... 5
D. Pembatasan Masalah .................................................................................... 6
E. Tujuan Penelitian ......................................................................................... 6
F. Manfaat Penelitian ....................................................................................... 6
BAB II KAJIAN TEORITIS, KERANGKA BERPIKIR DAN
HIPOTESIS ................................................................................................ 7
A. Kajian Teoritis ............................................................................................. 7
1. Model Pembelajaran Teams Games Tournament (TGT) ............................. 7
2. Media Pembelajaran..................................................................................... 9
3. Computer Game ........................................................................................... 13
4. Kemampuan Pemecahan Masalah ............................................................... 14
5. Teori Kinetik Gas ......................................................................................... 19
B. Hasil Penelitian Yang Relevan .................................................................... 28
C. Kerangka Berpikir ........................................................................................ 32
D. Pengajuan Hipotesis ..................................................................................... 33
BAB III METODE PENELITIAN ......................................................................... 34
ix
A. Waktu dan Tempat Penelitian ...................................................................... 34
B. Metode dan Desain Penelitian ..................................................................... 34
C. Prosedur Penelitian ...................................................................................... 35
D. Variabel Penelitian ....................................................................................... 38
E. Populasi dan Sampel .................................................................................... 38
F. Teknik Pengambilan Sampel ....................................................................... 38
G. Teknik Pengumpulan Data ........................................................................... 39
H. Instrumen Penelitian .................................................................................... 39
1. Instrumen Tes............................................................................................... 39
2. Instrumen Nontes ......................................................................................... 43
I. Kalibrasi Instrumen Penelitian ..................................................................... 42
1. Uji Validitas ................................................................................................. 42
2. Uji Reliabilitas ............................................................................................. 43
3. Taraf Kesukaran ........................................................................................... 44
4. Daya Pembeda ............................................................................................. 45
J. Teknik Analisis Data.................................................................................... 47
1. Uji Prasyarat Hipotesis .............................................................................. 47
2. Uji Hipotesis .............................................................................................. 48
3. Uji N-Gain ................................................................................................. 50
4. Analisis Data Nontes ................................................................................. 50
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ........................................ 53
A. Hasil Penelitian ............................................................................................ 53
1. Kondisi Awal Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa Sebelum
Pemberian Perlakuan ................................................................................... 53
2. Hasil Posttest Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa .............................. 55
3. Rekapitulasi Hasil Tes Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa................ 57
4. Hasil Uji N-Gain .......................................................................................... 60
5. Hasil Uji Prasyarat Analisis ......................................................................... 62
6. Hasil Uji Hipotesis ....................................................................................... 63
7. Analisis Data Angket ................................................................................... 65
B. Pembahasan.................................................................................................. 65
x
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................... 71
A. Kesimpulan .................................................................................................. 71
B. Saran ............................................................................................................ 71
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 73
LAMPIRAN
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gas ideal dalam tabung silinder (piston) ................................................ 19
Gambar 2.2 Dua wadah yang identic (sama) ............................................................. 22
Gambar 2.3 Model gas menurut teori kinetik gas ...................................................... 24
Gambar 2.4 Kerangka Berpikir .................................................................................. 33
Gambar 3.1 Bagan Prosedur Penelitian ..................................................................... 37
Gambar 4.1 Diagram distribusi frekuensi kemampuan pemecahan masalah siswa
awal kelas kontrol dan kelas eksperimen ........................................... 53
Gambar 4.2 Diagram distribusi frekuensi kemampuan pemecahan masalah siswa
akhir kelas kontrol dan kelas eksperimen ........................................... 55
Gambar 4.3 Diagram hasil pretest dan posttest kemampuan pemecahan masalah
siswa pada kelas kontrol dan kelas eksperimen.................................. 59
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Desain Penelitian........................................................................................ 35
Tabel 3.2 Kisi-kisi Instrumen Tes Kemampuan Pemecahan Masalah ....................... 40
Tabel 3.3 Kisi-kisi Angket Respon Siswa.................................................................. 41
Tabel 3.4 Uji Validitas Instrumen Nontes (Angket Respon Siswa)........................... 41
Tabel 3.5 Pedoman Interpretasi Terhadap Koefisien Korelasi .................................. 43
Tabel 3.6 Hasil Uji Validitas Instrumen Tes .............................................................. 43
Tabel 3.7 Kategori Reliabilitas .................................................................................. 44
Tabel 3.8 Interpretasi Tingkat Kesukaran .................................................................. 45
Tabel 3.9 Hasil Uji Taraf Kesukaran ......................................................................... 45
Tabel 3.10 Interpretasi Daya Pembeda ...................................................................... 46
Tabel 3.11 Hasil Uji Daya Pembeda Instrumen Tes .................................................. 46
Tabel 3.12 Kategori N-Gain ....................................................................................... 50
Tabel 3.13 Kategori Skala Likert ............................................................................... 51
Tabel 3.14 kriteria Persentase Angket ....................................................................... 52
Tabel 4.1 Ukuran Pemusatan dan Penyebaran Data Hasil Pretest Kelas
Eksperimen dan Kelas Kontrol ............................................................... 54
Tabel 4.2 Ukuran Pemusatan dan Penyebaran Data Hasil Posttest Kelas
Eksperimen dan Kelas Kontrol ............................................................... 56
Tabel 4.3 Rekapitulasi Data Skor Pretest dan Posttest .............................................. 57
Tabel 4.4 Perbandingan Skor Pretest dan Posttest Kemampuan Pemecahan
Masalah Siswa Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen ............................ 58
Tabel 4. 5 Hasil Perhitungan N-gain Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ............. 60
Tabel 4. 6 Hasil Perhitungan N-gain Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ............. 61
Tabel 4.7 Hasil Uji Normalitas Pretest dan Posttest Kelas Eksperimen dan Kelas
Kontrol .................................................................................................... 62
Tabel 4. 8 Hasil Uji Homogenitas Pretest dan Posttest Kelas Eksperimen
dan Kelas Kontrol.................................................................................... 63
Tabel 4. 9 Hasil Perhitungan Uji Hipotesis Pretest dan Posttest Kelas Kontrol dan
Eksperimen .............................................................................................. 64
xiii
Tabel 4. 10 Hasil Angket Respon Siswa .................................................................... 65
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A PERANGKAT PEMBELAJARAN ...................................... 78
1. Angket Wawancara Guru ................................................................. 79
2. RPP Kelas Eksperimen..................................................................... 80
3. RPP Kelas Kontrol ........................................................................... 124
LAMPIRAN B INSTRUMEN PENELITIAN ................................................ 160
1. Kisi-kisi Instrumen Tes .................................................................... 161
2. Instrumen Tes ................................................................................... 162
3. Rekapitulasi Hasil Uji Coba Instrumen ............................................ 199
4. Instrumen Tes Penelitian .................................................................. 200
5. Kisi-kisi Angket Respon Siswa ........................................................ 219
6. Angket Respon Siswa....................................................................... 220
7. Lembar Uji Validasi Instrumen Nontes ........................................... 222
8. Lembar Uji Validasi Ahli Media ...................................................... 223
9. Lembar Uji Validasi Ahli Materi ..................................................... 226
LAMPIRAN C ANALISIS HASIL PENELITIAN ..................................... .. 227
1. Hasil Pretest ..................................................................................... 228
2. Hasil Posttest .................................................................................... 230
3. UJi Normalitas Data Pretest Kelas Kontrol ..................................... 232
4. UJi Normalitas Data Pretest Kelas Eksperimen ............................. 234
5. UJi Normalitas Data Postest Kelas Kontrol ..................................... 237
6. UJi Normalitas Data Posttest Kelas Eksperimen ............................ 239
7. Uji Homogenitas Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen .................. 242
8. Uji Hipotesis Data Pretest ................................................................ 243
9. Uji Hipotesis Data Posttest .............................................................. 244
10. Data Persentase Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa ............... 245
11. Rekapitulasi Kemampuan Pemecahan Masalah ............................... 249
12. Uji N-Gain ........................................................................................ 250
13. Data Hasil Angket Respon Siswa..................................................... 253
xv
Lampiran D Surat-surat Penelitian ................................................................. 255
1. Surat izin penelitian .......................................................................... 256
2. Surat keterangan penelitian .............................................................. 257
Lampiran E Lain-lain ....................................................................................... 258
1. PrintScreen Computer Game .......................................................... 259
2. Lembar Uji Referensi ....................................................................... 260
3. Biodata Penulis ................................................................................. 267
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kurikulum 2013 dipandang sebagai wahana dalam pengembangan
keterampilan berpikir tingkat tinggi atau high order thinking skills (HOTS) para
siswa. Selain menjadi tuntutan dalam kurikulum 2013, HOTS sangat penting
dalam pembelajaran matematika karena menjadi fokus utama tujuan pembelajaran
matematika.1 Pengembangan kemampuan berpikir tingkat tinggi diharapkan
mampu membuat siswa belajar lebih mendalam sehingga dapat lebih mudah
memahami dan menyelesaikan masalah.
HOTS merupakan aspek yang sangat penting untuk dikembangkan dalam
pembelajaran karena dalam menyelesaikan permasalahan nyata (yang tidak rutin)
siswa memerlukan kemampuan berpikir kritis dan kemampuan kreatif. Tujuan
pembelajaran yang mengembangkan HOTS adalah untuk membekali siswa
terampil memberi alasan dan membuat keputusan. Pentingnya HOTS dalam
pembelajaran juga ditunjukkan oleh hasil penelitian Murray yang menyebutkan
bahwa ketika siswa menggunakan HOTS maka siswa memutuskan apa yang harus
dipercayai dan apa yang harus dilakukan, menciptakan ide-ide baru, membuat
prediksi dan memecahkan masalah nonrutin.2 Krathwohl mengungkapkan bahwa
dalam taksonomi Bloom terdapat tiga dimensi proses kognitif yang masuk sebagai
indikator kemampuan berpikir tingkat tinggi atau HOT (Higher Order Thinking),
meliputi: analyze (menganalisis), evaluate (mengevaluasi), dan create
(mengkreasi).3 Muara dari pola berpikir tingkat tinggi adalah mampu
1Sumaryanta, Penilaian HOTS Dalam Pembelajaran Matematika, Indonesian Digital
Journal of Mathematics and Education Volume 8 Nomor 8 Tahun 2018, h. 509. 2 Edi Susanto dan Heri Retnawati, Perangkat Pembelajaran Matematika Bercirikan PBL
Untuk Mengembangkan HOTS Siswa SMA, Jurnal Riset Pendidikan Matematika Volume 3 -
Number 2, November 2016, h.190. 3 Lewy, dkk., Pengembangan Soal Untuk Mengukur Kemampuan Berfikir Tingkat Tinggi
Pokok Bahasan Barisan dan Deret Bilangan di Kelas IX Akselerasi SMP Xaverius Palembang,
Jurnal Pendidikan Matematika (online) Vol.3, No.2, 2009, h. 16.
2
menyelesaikan masalah, sehingga siswa sangat diharapkan memiliki kemampuan
pemecahan masalah.
Kemampuan pemecahan masalah merupakan kemampuan yang sangat
penting dimiliki oleh siswa. Siswa harus memiliki kemampuan pemecahan
masalah agar siswa memiliki kemampuan dalam berpikir, bernalar, memprediksi,
dan mencari solusi dari masalah yang diberikan. Kemampuan pemecahan masalah
menjadi salah satu tujuan pembelajaran matematika yang harus dicapai oleh siswa
karena pemecahan masalah dianggap sebagai jantung dalam pembelajaran
matematika. Pembelajaran matematika tidak akan pernah terlepas dalam
pembelajaran fisika. Oleh karena itu, kemampuan pemecahan masalah juga sangat
diperlukan dalam pembelajaran fisika. Melalui pemecahan masalah siswa akan
belajar untuk menyusun strategi yang sesuai untuk menyelesaikan permasalahan
yang mereka hadapi khususnya dalam pembelajaran fisika.
Faktanya, kemampuan pelajar Indonesia masih di tahap “lower” (ingatan,
hafalan). Hal ini terlihat bagaimana Indonesia mendapat hasil dalam Program
Penilaian Pelajar Internasional (PISA). Menurut PISA 2015, skor sains Indonesia
403, matematika 386, dan literasi 297. Sains berada di urutan 62, matematika 63,
sedangkan literasi 64. Berdasarkan total 70 negara yang disurvei PISA, artinya
Indonesia selalu masuk urutan 10 besar terbawah.4 Indonesia juga belum
mencapai hasil yang membanggakan dalam survei Kecenderungan Pembelajaran
Matematika dan Sains Internasional (TIMSS). Dalam TIMSS 2015 perolehan poin
Indonesia untuk bidang sains sebesar 387 dan menempati urutan ke 45 dari 48
negara. Sedangkan untuk skor matematika Indonesia meraih poin 397 dan berada
di posisi 45 dari 50 negara.5 Berdasarkan hasil survey di atas, maka masih ada
banyak hal yang harus ditingkatkan bangsa Indonesia dan yang terpenting adalah
bagaimana kita melakukan tindak lanjut berdasarkan diagnosa yang dihasilkan
4 OECD, PISA 2015 Result in Focus, (OECD: Better Policies for Better Lives, 2016), h. 4
5 Rahmawati, Hasil TIMSS 2015 Trend in International Mathematics and Science Study
Diagnosa untuk Perbaikan Mutu dan Peningkatan Capaian, (Kemdikbud, 2016), h. 2
3
dari survey diagnostik PISA tersebut. Hal ini artinya siswa Indonesia harus
dibiasakan dengan soal-soal kemampuan berpikir tinggi (HOT).6
Tuntutan dari kurikulum tidak hanya dalam pengembangan HOTS, tetapi
juga menuntut pembelajaran yang berpusat pada siswa (student centered) dimana
siswa harus lebih aktif dibandingkan guru dalam menemukan konsep dan
melakukan proses pembelajaran. Satu diantara upaya guru untuk menciptakan
pembelajaran dengan komunikasi multi arah, meningkatkan aktivitas,
meningkatkan penguasaan konsep, meningkatkan kemampuan berpikir kreatif,
meningkatkan kemampuan pemecahan masalah, dan meningkatkan prestasi
belajar siswa adalah dengan memilih dan menggunakan pendekatan serta model
pembelajaran yang relevan.
Berdasarkan hasil wawancara dan observasi salah satu sekolah, yaitu
MAN 4 Jakarta diperoleh informasi bahwa hasil belajar fisika masih rendah.
Siswa merasa bahwa fisika sulit karena kebanyakan siswa masih menghafal
rumus-rumus fisika sehingga membuat mereka sulit dalam mengerjakan soal-soal
fisika. Selain itu, kemampuan pemecahan masalah siswa juga masih rendah. Hal
ini diketahui dari sulitnya siswa menyelesaikan soal-soal yang diberikan oleh
gurunya maupun yang terdapat dalam buku pegangannya. Siswa merasa kesulitan
dalam memecahkan masalah pada soal ketika soal mengalami sedikit perubahan
dari yang diketahui dan yang ditanya pada soal tersebut, sebagaimana yang
dikatakan gurunya bahwa siswa masih kesulitan untuk mengaplikasikan rumus
yang harus digunakan. Selain itu, antusias siswa dalam pembelajaran di kelas pun
masih sangat kurang. Hal ini terlihat bagaimana siswa tidak aktif, hanya menjadi
pendengar, bahkan tidak memperhatikan. 7
Berdasarkan masalah yang telah diuraikan di atas, maka model
pembelajaran yang mampu menyelesaikan masalah tersebut adalah dengan
menggunakan model TGT (Teams Games Tournament). Hal ini berdasarkan
penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh S Baswendro, A Suyitno dan M
6 Nizam, Ringkasan Hasil-hasil Asesmen Belajar Dari Hasil UN, PISA, TIMSS, INAP,
(Kemdikbud, 2016), h. 20 7 Wawancara dengan Ibu Eneng, M.Pd, tanggal 28 Desember 2016, pukul : 13.20 WIB di
MAN 4 Jakarta
4
Kharis dengan judul penelitian Keefektifan Model TGT dengan Pendekatan
Scientific Berbantuan CD Pembelajaran Terhadap Kemampuan Pemecahan
Masalah Siswa SMP Kelas VIII Pada Materi Lingkaran yang menyimpulkan
bahwa kemampuan pemecahan masalah siswa dalam pembelajaran menggunakan
model TGT dengan pendekatan scientific berbantuan CD pembelajaran lebih baik
daripada kemampuan pemecahan masalah siswa dalam pembelajaran
menggunakan model ekspositori.8
TGT (Teams Games Tournament) merupakan salah satu tipe model
pembelajaran kooperatif. Model pembelajaran kooperatif merupakan salah satu
model pembelajaran yang mampu menciptakan keterlibatan siswa secara aktif,
pembelajaran yang menempatkan siswa sebagai pusat belajar (student centered).
Model pembelajaran ini menitikberatkan pada pengelompokan siswa dimana
siswa belajar dan bekerja dalam kelompok-kelompok kecil dengan struktur
kelompok bersifat heterogen. Dalam pembelajaran ini akan tercipta sebuah
interaksi yang lebih luas yaitu interaksi dan komunikasi multi arah. Dengan
penerapan pembelajaran kooperatif, akan terjalin komunikasi antara guru dengan
siswa, siswa dengan siswa, dan siswa dengan guru (multi way traffic
comunication).9
Berdasarkan uraian di atas, jelas bahwa untuk membuat keterlibatan
siswa secara aktif, membuat siswa tertarik dengan fisika, dan mampu
meningkatkan kemampuan pemecahan masalah adalah dengan menerapkan model
pembelajaran TGT. Penggunaan game yang peneliti gunakan pada penelitian ini
adalah computer game. Computer game ini digunakan karena mengingat sudah
berkembang pesatnya teknologi di zaman ini. Selain itu, computer game memiliki
kelebihan visualisasi yang bagus. Sehingga dengan penggunaan model TGT
dengan berbantuan computer games akan membuat suasana belajar di kelas
menyenangkan. Maka peneliti tertarik melakukan penelitian yang berjudul
8 Baswendro Singgih, Amin Suyitno, dan Muhammad Kharis, Keefektifan Model TGT
Dengan Pendekatan Scientific Berbantuan CD Pembelajaran Terhadap Kemampuan Pemecahan
Masalah Siswa SMP Kelas VIII Pada Materi Lingkaran, Unnes Journal of Mathematics
Education, Vol 4 No 3, 2015. 9 Rusman, Model-Model Pembelajaran: Mengembangkan Profesionalisme Guru,
(Jakarta: PT RajaGrafindo Persada, 2014), h. 202-203.
5
Pengaruh Model Pembelajaran TGT Berbantuan Computer Game Terhadap
Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa Pada Konsep Teori Kinetik Gas.
B. Identifikasi Masalah
Dari uraian latar belakang masalah di atas, terdapat beberapa masalah
yang dapat diidentifikasikan sebagai berikut :
1. Siswa tidak terbiasa dengan soal tingkat tinggi
2. Kemampuan pemecahan masalah siswa masih rendah
3. Siswa tidak antusias dan masih pasif dalam pembelajaran
C. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dikemukakan di atas,
rumusan masalah yang merupakan masalah pokok dalam penelitian ini adalah:
1. Apakah terdapat pengaruh model pembelajaran kooperatif tipe TGT dengan
berbantuan computer game terhadap kemampuan pemecahan masalah siswa
pada konsep teori kinetik gas ?
2. Bagaimana peningkatan kemampuan pemecahan masalah siswa setelah diberi
perlakuan pembelajaran menggunakan model pembelajaran kooperatif tipe
TGT dengan berbantuan computer game ?
3. Bagaimana respon siswa terhadap pembelajaran model pembelajaran
kooperatif tipe TGT dengan berbantuan computer game yang digunakan
dalam pembelajaran fisika pada konsep teori kinetik gas ?
D. Pembatasan Masalah
Agar penelitian lebih terarah dan dapat dikaji lebih mendalam, serta tidak
terjadi penyimpangan terhadap apa yang menjadi tujuan dilaksanakannya
penelitian, maka peneliti membatasi masalah dalam penelitian. Peneliti membatasi
ruang lingkup penelitian sebagai berikut :
1. Langkah pemecahan masalah yang digunakan adalah berdasarkan prinsip
Polya, dimana tahapan menjawab soal terdiri dari memahami masalah,
merancang sebuah rencana, melaksanakan rencana, dan melihat kembali.
6
2. Model pembelajaran yang digunakan dalam pembelajaran adalah model
pembelajaran kooperatif tipe TGT dan materi pelajaran yang digunakan
pada penelitian ini adalah teori kinetik gas.
3. Penelitian ini hanya melakukan penilaian pada domain kognitif (KI-3),
tanpa melibatkan penilaian pada domain spiritual (KI-1), sikap (K-2), dan
psikomotor (KI-4). Hal ini karena tes kemampuan pemecahan masalah
hanya dapat diukur melalui jenis penilaian kognitif.
E. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh model
pembelajaran kooperatif tipe TGT dengan berbantuan computer game terhadap
kemampuan pemecahan masalah siswa pada konsep teori kinetik gas.
F. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan memberikan manfaat, antara lain:
1. Memberikan informasi penggunaan model pembelajaran TGT berbantuan
computer game.
2. Memberikan gambaran tentang kemampuan pemecahan masalah siswa
melalui model pembelajaran TGT berbantuan computer game.
3. Memberikan bahan pertimbangan dalam penggunaan model pembelajaran
TGT berbantuan computer game dalam meningkatkan kemampuan
pemecahan masalah siswa.
7
BAB II
KAJIAN TEORITIS, KERANGKA BERPIKIR DAN PENGAJUAN
HIPOTESIS
A. Deskripsi Teori
1. Model Pembelajaran Teams Games Tournament (TGT)
Teams Games Tournament (TGT) atau pertandingan permainan tim,
merupakan satu diantara tipe model pembelajaran kooperatif yang dikembangkan
oleh David De Vries dan Keith Edward. Pembelajaran kooperatif merupakan
sebuah model pembelajaran dimana kegiatan belajar dilakukan secara
berkelompok, belajar bersama sebagai sebuah tim (kelompok).10
Pada model ini, siswa memainkan permainan dengan anggota tim lain
untuk memperoleh tambahan poin untuk skor tim mereka.11
Menurut Saco (2006),
pada model TGT siswa memainkan permainan dengan anggota-anggota tim lain
untuk memperoleh skor bagi tim mereka masing-masing. Pada Model
pembelajaran kooperatif tipe TGT ini menempatkan siswa dalam kelompok-
kelompok belajar yang beranggotakan 5 sampai 6 orang siswa yang memiliki
kemampuan, jenis kelamin, dan suku yang berbeda.12
Secara umum, model pembelajaran kooperatif tipe TGT sama dengan
model pembelajaran kooperatif tipe STAD (Student Teams-Achievement
Divisions). Satu hal yang membedakan TGT dengan STAD adalah bahwa TGT
menggunakan turnamen akademik, dan menggunakan kuis-kuis serta sistem skor
kemajuan individu, di mana para siswa berlomba sebagai wakil tim mereka
dengan anggota tim lain yang kinerja akademik sebelumnya setara seperti
mereka.13
10 Robert E. Slavin, Cooperative Learning Teori, Riset dan Praktik, (Bandung: Penerbit
Nusa Media, 2010), h.13 11 Trianto Ibnu Badar Al-Tabany, Mendesain Model Pembelajaran Inovatif, Progresif,
dan Kontekstual: Konsep, Landasan, dan Implementasinya pada Kurikulum 2013 (Kurikulum
Tematik Integratif/TKI), (Jakarta: PT Prenamedia Group, 2014), h. 131 12 Rusman, Model-model Pembelajaran: Mengembangkan Profesionalisme Guru,
(Depok: PT RajaGrafindo Persada, 2014), h. 224 13
Robert E. Slavin, Cooperative Learning Teori, Riset dan Praktik, (Bandung: Penerbit
Nusa Media, 2010), h.163
8
Model pembelajaran TGT dapat digunakan dalam berbagai macam mata
pelajaran, dari ilmu-ilmu eksak, ilmu social, maupun bahasa baik dari jenjang
pendidikan dasar hingga perguruan tinggi. Model pembelajaran TGT ini pun
sangat cocok untuk mengajar tujuan pembelajaran yang dirumuskan dengan tajam
dengan satu jawaban benar dan dapat pula diadaptasi untuk digunakan dengan
tujuan yang dirumuskan kurang tajam dengan penilaian yang bersifat terbuka,
misalnya esai atau kinerja.14
Model pembelajaran TGT dibagi menjadi beberapa tahap pembelajaran,
yaitu15
:
a. Presentasi kelas
Materi dalam TGT pertama-tama diperkenalkan dalam presentasi di
dalam kelas. Ini merupakan pengajaran langsung seperti yang seringkali dilakukan
dimana pelajaran di pimpin oleh guru, tetapi hal ini juga bisa dimasukkan
presentasi audiovisual. Bedanya presentasi kelas dengan pengajaran biasa
hanyalah bahwa presentasi tersebut haruslah benar-benar berfokus pada unit TGT.
Dengan cara ini, para siswa akan menyadari bahwa mereka harus benar-benar
memberi perhatian penuh selama presentasi kelas, karena dengan demikian akan
sangat membantu mereka mengerjakan permainan dan skor permainan mereka
menentukan skor tim mereka.
b. Tim
Tim terdiri dari empat atau lima siswa yang mewakili seluruh bagian dari
kelas dalam hal kinerja akademik, jenis kelamin, ras, dan etnis. Fungsi utama dari
tim ini adalah memastikan bahwa semua anggota tim benar-benar belajar, dan
lebih khususnya lagi, adalah untuk mempersiapkan anggotanya untuk bisa
mengerjakan permainan dengan baik.
c. Game
Game terdiri atas pertanyaaan-pertanyaan denga konten relevan yang
dirancang untuk menguji pengetahuan siswa yang diperolehnya dari presentasi
14 Trianto Ibnu Badar Al-Tabany, Mendesain Model Pembelajaran Inovatif, Progresif,
dan Kontekstual: Konsep, Landasan, dan Implementasinya pada Kurikulum 2013 (Kurikulum
Tematik Integratif/TKI), (Jakarta: PT Prenamedia Group, 2014), h. 132 15 Robert E. Slavin, op.cit., h.166
9
kelas dan pelaksanaan kerja tim. Permainan dalam hal ini dapat berupa permainan
yang mudah dan banyak dikenal.
d. Tournament
Tournament adalah sebuah struktur dimana game berlangsung. Biasanya
berlangsung pada akhir minggu atau akhir unit setelah guru memberikan
presentasi di kelas dan tim telah melaksanakan kerja kelompok terhadap lembar
kegiatan.
e. Penghargaan (Rewards)
Penghargaan diberikan berdasarkan pada rerata point yang telah
diperoleh dari permainan. Tim yang memperoleh nilai atau skor tertinggi adalah
tim yang menjadi pemenang.
2. Media Pembelajaran
a. Pengertian Media Pembelajaran
Di era konseptual seperti sekarang ini, media sudah menjadi kebutuhan
bagi manusia dalam memenuhi keingintahuan terhadap suatu informasi. Media
merupakan salah satu komponen komunikasi, yaitu sebagai pembawa pesan dari
komunikator atau orang yang menyampaikan pesan kepada komunikan atau orang
yang menerima pesan.16
Media menjadi kebutuhan yang umum pada setiap
bidang, satu diantaranya adalah bidang pendidikan. Dalam dunia pendidikan yang
sudah sangat mengenal teknologi menjadikannya hal yang biasa jika dalam setiap
aktivitas menjalankan kegiatannya menggunakan media. Hal ini tak luput di
dalam kegiatan proses belajar mengajar. Media ini dianggap menjadi alat bantu
dalam kegiatan proses belajar mengajar.
Kata media itu sendiri sebenarnya berasal dari Bahasa Latin, yaitu
medius yang secara harfiah berarti „tengah‟, „pengantar‟, atau „perantara‟.
Sementara itu, media dalam bahasa Arab disebu „wasail‟ bentuk jamak dari
„wasilah‟ yang merupakan sinonim dari al-wasth yang artinya juga „tengah‟. Kata
„tengah‟ itu sendiri berarti berada diantara dua sisi, yang mengantarkan,
16
Daryanto, Media Pembelajaran Peranannya Sangat Penting Dalam Mencapai Tujuan
Pembelajaran, (Yogyakarta: Penerbit Gava Media, 2016), h. 4
10
menghubungkan, atau menyalurkan sesuatu hal dari satu sisi ke sisi lainnya, atau
disebut juga „perantara‟ atau „pengantar‟ atau „penghubung‟.17
Gerlach dan Ely
(1971) mengatakan bahwa secara garis besar media adalah manusia, materi, atau
kejadian yang membangun kondisi yang membuat siswa mampu memperoleh
pengetahuan, keterampilan, atau sikap. Dengan demikian, guru, buku teks, dan
lingkungan sekolah merupakan media. Secara khusus, pengertian media dalam
proses belajar mengajar diartikan sebagai alat-alat grafis, photografis, atau
elektronis untuk menangkap, memproses, dan menyusun kembali informasi visual
atau verbal.18
Berdasarkan pengertian di atas, maka sesuatu dikatakan media apabila
memiliki fungsi sebagai pengantar untuk menyampaikan pesan atau informasi.
Akan tetapi, apabila media tersebut membawa pesan atau informasi yang
mengandung maksud pengajaran atau bertujuan instruksional maka media tersebut
disebut media pembelajaran. Dalam dunia pendidikan, khususnya proses
pembelajaran, peranan media pada saat ini tidak hanya digunakan sebagai alat
bantu, tetapi media sudah memiliki posisi yang cukup penting sebagai salah satu
komponen sistem pembelajaran.
Media pembelajaran merupakan segala sesuatu yang dapat
menyampaikan dan menyalurkan pesan dari sumber secara terencana sehingga
tercipta lingkungan belajar yang kondusif dimana penerimanya dapat melakukan
proses belajar secara efisien dan efektif.19
Menurut Gagne dan Briggs, media
pembelajaran meliputi alat yang secara fisik digunakan untuk menyampaikan isi
materi pengajaran, misalnya adalah buku, film, gambar, komputer, dan lain-lain.20
b. Fungsi Media Pembelajaran
Media pembelajaran merupakan komponen integral dari system
pembelajaran. Proses pembelajaran sebagai proses komunikasi tidak akan bisa
17
Yudhi Munadi, Media Pembelajaran Sebuah Pendekatan Baru, (Jakarta: Gaung
Persada (GP) Press, 2010), h. 6 18
Azhar Arsyad, Media Pembelajaran, (Jakarta: Rajawali Pers, 2011), h. 3 19
Yudhi Munadi, op.cit.h. 7-8. 20
Azhar Arsyad, op.cit. h. 4
11
berlangsung secara optimal tanpa media. Dalam proses pembelajaran, media
memiliki fungsi utama sebagai alat bantu yang membawa informasi dari sumber
(guru) menuju penerima (siswa).21
Menurut Hamalik (1986) pemakaian media
pembelajaran dalam proses belajar mengajar dapat membangkitkan keinginan dan
minat yang baru, membangkitkan motivasi dan rangsangan kegiatan belajar, serta
membawa pengaruh psikologis terhadap siswa.22
Media berfungsi untuk tujuan instruksi dimana informasi yang terdapat
dalam media tersebut harus melibatkan siswa baik dalam benak atau mental
maupun dalam bentuk aktivitas nyata sehingga pembelajaran dapat terjadi.23
Menurut Kemp & Dayton media pembelajaran memenuhi tiga fungsi utama
apabila media itu digunakan untuk perorangan atau kelompok, yaitu:24
1) Memotivasi minat atau tindakan
2) Menyajikan informasi
3) Memberi instruksi
Menurut pendapat lainnya, fungsi media pembelajaran adalah sebagai berikut:25
1) Fungsi sebagai sumber belajar
2) Fungsi semantik, yaitu fungsi media dalam menambah perbendaharaan kata
(simbol verbal) yang makna atau maksudnya benar-benar dipahami anak
didik (tidak verbalistik.
3) Fungsi manipulatif, yaitu fungsi media dalam mengatasi batas-batas ruang
dan waktu serta dalam mengatasi keterbatasan inderawi.
4) Fungsi psikologis, terdiri dari:
a. Fungsi atensi, yaitu fungsi media dalam meningkatkan perhatian siswa
terhadap materi ajar.
b. Fungsi afektif, yaitu fungsi media dalam menggugah perasaan, emosi, dan
tingkat penerimaan atau penolakan siswa terhadap sesuatu.
21
Daryanto, Media Pembelajaran Peranannya Sangat Penting Dalam Mencapai Tujuan
Pembelajaran, (Yogyakarta: Penerbit Gava Media, 2016), h. 7-8 22
Azhar Arsyad, op.cit. h. 15 23
Ibid, h. 21 24
Ibid, h. 19 25
Yudhi Munadi, Media Pembelajaran Sebuah Pendekatan Baru, (Jakarta: Gaung
Persada (GP) Press, 2010), h. 36
12
c. Fungsi kognitif, yaitu fungsi media dalam memperkaya dan memperluan
alam pikiran kognitif siswa mealui bentuk-bentuk representasi yang mewakili
objek-objek yang dihadapi, baik berupa orang, benda, atau kejadian/peristiwa.
d. Fungsi imajinatif, yaitu fungsi media dalam meningkatkan dan
mengembangkan imajinasi siswa. Imajinasi merupakan proses menciptakan
objek atau peristiwa tanpa pemanfaatan data sensoris.
e. Fungsi motivasi, yaitu fungsi media dalam membangkitkan minat belajar.
5) Fungsi sosio-kultural, yaitu fungsi media dalam mengatasi hambatan sosio-
kultural antarpeserta komunikasi pembelajaran.
Penggunaan media dalam bidang pendidikan ini memiliki banyak dampak
positif khususnya dalam kegiatan proses pembelajaran. Menurut Encyclopedia of
Educational Research manfaat media pendidikan sebagai berikut:26
1) Meletakkan dasar-dasar yang konkret untuk berpikir, oleh karena itu
mengurangi verbalisme.
2) Memperbesar perhatian siswa.
3) Meletakkan dasar-dasar yang penting untuk perkembangan belajar, oleh
karena itu membuat pelajaran lebih mantap.
4) Memberikan pengalaman nyata yang dapat menumbuhkan kegiatan berusaha
sendiri di kalangan siswa.
5) Menumbuhkan pemikiran yang teratur dan kontinyu, terutama melalui
gambar hidup.
6) Membantu tumbuhnya pengertian yang dapat membantu perkembangan
kemampuan berbahasa.
7) Memberikan pengalaman yang tidak mudah diperoleh dengan cara lain, dan
membantu efisiensi dan keragaman yang lebih banyak dalam belajar.
Sudjana & Rivai mengemukakan manfaat media pembelajaran dalam
proses belajar siswa, yaitu sebagai berikut:27
1) Pembelajaran akan lebih menarik perhatian siswa sehingga dapat
menimbulkan motivasi belajar.
26
Azhar Arsyad, op.cit. h. 25 27
Ibid, h. 24
13
2) Bahan pembelajaran akan lebih jelas maknanya sehingga dapat lebih
dipahami oleh siswa dan memungkinkannya menguasai dan mencapai tujuan
pembelajaran.
3) Metode mengajar akan lebih bervariasi, tidak semata-mata komunkasi verbal
melalui penuturan kata-kata oleh guru, sehingga siswa tidak bosan dan guru
tidak kehabisan tenaga.
4) Siswa dapat lebih banyak melakukan kegiatan belajar, sebab tidak hanya
mendengarkan uraian guru, tetapi juga aktivitas lain seperti mengamati,
melakukan, mendemonstrasikan, memerankan, dan lain-lain.
3. Computer Game
Kata computer dan game merupakan bahasa asing yang dimana dalam
bahasa Indonesia computer berarti komputer sementara game berarti adalah
permainan. Dengan demikian, computer game merupakan permainan komputer.
Komputer menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia adalah alat elektronik otomatis
yang dapat menghitung atau mengolah data secara cermat menurut yang
diinstruksikan, dan memberikan hasil pengolahan, serta dapat menjalankan sistem
multimedia (film, musik, televisi, faksimile, dan sebagainya), biasanya terdiri atas
unit pemasukan, unit pengeluaran, unit penyimpanan, serta unit pengontrolan.
Sedangkan, permainan adalah hal bermain; perbuatan bermain.28
Komputer memiliki fungsi yang berbeda-beda dalam bidang pendidikan
dan pelatihan. Komputer yang berperan sebagai pembantu tambahan dalam
belajar yang pemanfaatannya meliputi penyajian informasi isi materi pelajaran,
latihan, atau keduanya dikenal sebagai Computer-Assisted Instruction (CAI). CAI
mendukung pembelajaran dan pelatihan, tetapi bukanlah penyampai utama materi
pelajaran.29
Pemrograman CAI memiliki beberapa model, satu diantaranya adalah
pemrograman CAI model games. Program CAI model games atau permainan
merupakan program pembelajaran menggunakan bantuan teknologi komputer
28
Pusat Bahasa Departemen Pendidikan Nasional, Kamus Besar Bahasa Indonesia
Edisi Ketiga, (Jakarta: Balai Pustaka, 2007), h. 585 dan 697. 29
Azhar Arsyad, op.cit., h. 96
14
yang lebih menekankan pada penyajian bentuk-bentuk permainan dengan muatan
bahan pelajaran di dalamnya. Model games membuat peserta didik terlibat dalam
situasi menang atau kalah dimana pada model ini meminta peserta didik mampu
mempraktikkan kemampuan untuk mengetahui atau dalam proses perkembangan.
Model permainan ini dikembangkan berdasarkan atas “pembelajaran yang
menyenangkan” karena peserta didik akan dihadapkan pada beberapa petunjuk
dan aturan permainan dalam konteks pembelajaran yang sering disebut dengan
Instructional Games. 30
Adapun tahapan pembelajaran dengan bantuan computer model games
adalah sebagai berikut:31
1. Presentation of Information (Penyajian informasi)
2. Playing Instructional Games (Mulai permainan pembelajaran)
3. Judging of Responses (Penilaian Respons)
4. Providing Feedback About Responses (Pemberian balikan Respons)
5. Remediation (Pengulangan)
6. Check score (Melihat nilai)
7. Exit (Keluar)
4. Kemampuan Pemecahan Masalah
Manusia tidak lepas dari masalah dalam kehidupannya. Masalah adalah
situasi di mana individu ingin melakukan sesuatu tetapi tidak tahu tindakan yang
diperlukan untuk mendapatkan apa yang diinginkannya. Bell (1981) memberikan
definisi masalah sebagai: “a situation is a problem for a person if he or she aware
of its existence, recognize that it requires action, wants of needs to act and does
so, and its not immediately able to resolve the problem.” Suatu situasi dikatakan
masalah bagi seseorang jika ia menyadari keberadaan situasi tersebut, mengakui
bahwa situasi tersebut memerlukan tindakan dan tidak segera dapat
30
Deni Darmawan, Teknologi Pembelajaran, (Bandung: PT Remaja Rosdakarya, 2011),
h. 191-193 31 Ibid, h. 195
15
menyelesaikannya.32
Karena dalam hidupnya manusia menemui masalah, maka
manusia harus memiliki kemampuan dalam memecahkan masalah tersebut.
Kemampuan (ability) menurut Gibson (1966) merupakan kapasitas
individu untuk melaksanakan berbagai tugas dalam pekerjaan tertentu.33
sementara itu, Anderson (2009) mengemukakan bahwa pemecahan masalah
merupakan keterampilan hidup yang melibatkan proses menganalisis, manfsirkan,
menalar, memprediksi, mengevaluasi, dan merefleksikan.34
Dengan demikian,
kemampuan pemecahan masalah merupakan kemampuan atau kapasitas individu
untuk menerapkan pengetahuan yang telah dimiliki sebelumnya ke dalam situasi
baru yang melibatkan proses berpikir tingkat tinggi.
Polya (1973) mendefinisikan kemampuan pemecahan masalah sebagai
berikut:35
Solving problems is a practical skill like, let us say, swimming. Trying to
solve problems, you have to observe and to imitate what other people do
when solving problems, and, finally, you learn to do problem by doing
them.
Pernyataan tersebut dapat diartikan bahwa menyelesaikan masalah merupakan
kemampuan praktik dimana dalam menyelesaikan masalah seseorang harus
mengobservasi dan menirukan apa yang orang lain lakukan ketika menyelesaikan
masalah tersebut.
Memecahkan suatu masalah merupakan aktivitas yang dilakukan
manusia dalam menjalani kehidupannya. Demikian halnya dalam proses
pembelajaran, khusunya pada bidang fisika. Pemecahan masalah sering dianggap
sebagai kunci dari proses pembelajaran khususnya pada ranah sains dan
matematika. Pembelajaran fisika tidak lepas dari memecahkan suatu masalah
32 Syaharuddin dalam tesisnya yang berjudul Deskripsi Kemampuan Pemecahan
Masalah Matematika Dalam Hubungannya Dengan Pemahaman Konsep Ditinjau Dari Gaya
Belajar Siswa Kelas VIII SMPN 4 Binamu Kabupaten Jeneponto, Universitas Negeri Makassar,
2016, h. 23. 33 Wida Susanti dalam skripsinya yang berjudul Deskripsi Kemampuan Pemecahan
Masalah Matematis Ditinjau dari Kecemasan Belajar Siswa SMAN 1 Banyumas, Universitas
Muhammadiyah Purwokerto, 2017, h.6. 34 Himmatul Ulya, Profil Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa Bermotivasi Belajar
Tinggi Berdasarkan Ideal Problem Solving, Jurnal Konseling GUSJIGANG Vol. 2 No. 1 Print
ISSN 2460-1187, Online ISSN 2503-281X (Januari-Juni 2016), h. 91. 35 G. Polya, How To Solve It, (New Jersey : Princeton University Press, 1973), h. 4.
16
karena pembelajaran fisika erat kaitannya dengan matematika. Sehingga dalam
memecahkan masalah yang ditemui dalam pembelajaran fisika dibutuhkan
kemampuan pemecahan masalah. Sulitnya siswa memperoleh hasil yang
memuaskan pada bidang fisika dipengaruhi oleh rendahnya kemampuan
pemecahan masalah.
Kemampuan pemecahan masalah merupakan proses berpikir tingkat
tinggi sehingga diperlukan langkah-langkah khusus dalam memecahkan masalah.
Aspek kemampuan pemecahan masalah dapat diukur dengan mengacu pada
tahap-tahap pemecahan masalah menurut Polya, yaitu: 1) memahami masalah, 2)
merencanakan penyelesaian masalah, 3) menyelesaikan masalah, dan 4)
mengevaluasi hasil. Berikut akan dipaparkan empat langkah dalam menemukan
solusi pemecahan masalah, yaitu36
:
1) Memahami Masalah (Understanding the problem)
Pemahaman terhadap masalah yang akan diselesaikan memungkinkan
siswa untuk dapat menyelesaikan masalah dengan benar. Untuk bisa
menyelesaikan masalah dalam pembelajaran fisika, siswa harus bisa memahami
masalah atau mengenali masalah tersebut. Tidak hanya memahami masalah, siswa
juga harus memiliki keinginan untuk menyelesaikan masalah tersebut. Hal
pertama yang diperlukan dalam memahami masalah adalah bahwa pernyataan
secara verbal dari masalah tersebut harus dipahami. Kemudian, siswa harus dapat
menunjukkan bagian-bagian utama dari masalah, seperti halnya apa saja data yang
dapat ditemukan dalam masalah serta apa yang tidak diketahui (ditanyakan), dan
seperti apa kondisi dari masalah tersebut. Siswa harus mempertimbangkan bagian-
bagian utama dari masalah dengan penuh perhatian, berulang kali, dan dari
berbagai sisi. Jika terdapat sebuah gambar yang berhubungan dengan masalah,
maka siswa harus menggambarkannya dan menunjukkan data dan apa yang tidak
diketahui (ditanya). Jika diperlukan untuk memberikan nama pada objek dalam
masalah, maka siswa harus memperkenalkan notasi yang sesuai; memperhatikan
pada pemilihan tanda yang sesuai, siswa berkewajiban mempertimbangkan tanda
yang harus dipilih untuk objek. Dengan kata lain, dalam memahami masalah
36 G. Polya, Op.cit., h. 5-15.
17
untuk mencapai penyelesaian masalah kita dapat menentukan apa yang diketahui,
ditanyakan, dan informasi yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah tersebut.
2) Merencanakan Penyelesaian Masalah (Devising a plan)
Suatu kenyataan bahwa pencapaian utama dalam pemecahan suatu
masalah adalah untuk memahami gagasan atau ide dalam suatu rencana.
Kemampuan dalam merencanakan penyelesaian masalah bergantung pada
pengetahuan dan pengalaman seseorang yang diperoleh sebelumnya dalam
menyelesaikan masalah. Tidak cukup jika hanya sekedar banyak mengingat untuk
mendapatkan gagasan atau ide yang bagus, tetapi tidak pula mendapatkan ide atau
gagasan yang bagus tanpa mengingat kembali beberapa fakta atau pengetahuan
sebelumnya yang berkaita. Jika dianalogikan, adalah seperti halnya jika hanya
mengumpulkan suatu material atau bahan bangunan maka itu saja tidak akan
cukup untuk membangun sebuah bangunan, dan tidak akan bisa membuat
bangunan tanpa mengumpulkan bahan atau material yang dibutuhkan. Begitupula
dalam memecahkan suatu masalah. Material atau bahan-bahan yang diperlukan
dalam memecahkan masalah matematika adalah beberapa bagian yang relevan
atau berkaitan terhadap pengetahuan matematika yang diperoleh atau dengan
memperoleh sebuah teori yang sudah terbukti. Dengan demikian, suatu rencana
yang disusun dalam memecahkan masalah berisi cara atau metode yang akan
digunakan untuk menyelesaikan masalah.
3) Menyelesaikan Masalah Sesuai Rencana (Carrying out the plan)
Setelah rencana penyelesaian dibuat maka langkah selanjutnya adalah
melakukan penyelesaian berdasarkan metode atau cara yang telah direncanakan.
Menyelesaikan masalah berdasarkan rencana yang sudah ditulis sangatlah mudah
dan yang dibutuhkan adalah kesabaran. Rencana memberikan langkah umum dan
langkah selanjutnya adalah harus memasukkan data yang kita miliki ke dalam
rencana dengan memastikan bahwa langkahnya sesuai dan bisa diuji secara
menyeluruh satu persatu atau selangkah demi selangkah dengan sabra sampai
semuanya jelas tanpa ada kesalahan yang masih mungkin terjadi. Hal yang
menjadi fokus utama dalam menyelesaikan masalah sesuai rencana adalah bahwa
18
siswa dengan yakin menyelesaikan masalah tersebut secara bertahap atau
selangkah demi selangkah sesuai rencana yang telah dibuat.
4) Melakukan Pengecekan Kembali (Looking Back)
Langkah terakhir adalah melakukan pengecekan kembali. Pengecekan
pada langkah-langakah penyelesaian masalah dapat membantu untuk
meminimalisir kesalahan yang tidak perlu sehingga mendapat solusi yang benar.
Pengecekan kembali terhadap suatu penyelesaian dapat berupa 1) mengecek
kembali hasilnya, 2) menginterpretasikan jawaban yang telah diperoleh, atau 3)
mencoba cara lain untuk memperoleh jawaban.
Berdasarkan tahapan pemecahan masalah oleh Polya, maka indikator
pemecahan masalah adalah sebagai berikut37
:
Tahap Pemecahan Masalah oleh Polya Indikator
Memahami Masalah Siswa mampu menuliskan/menyebutkan
informasi-informasi yang diberikan dari
pertanyaan yang diajukan.
Merencanakan Pemecahan Masalah Siswa memiliki rencana pemecahan
masalah dengan membuat model
matematika dan memilih suatu strategi
untuk menyelesaikan masalah yang
diberikan.
Melakukan Rencana Pemecahan
Masalah
Siswa mampu menyelesaikan masalah
dengan strategi yang ia gunakan dengan
hasil yang benar.
Memeriksa Kembali Pemecahan Siswa mampu memeriksa kebenaran
hasil atau jawaban.
37 Syaharuddin dalam tesisnya yang berjudul Deskripsi Kemampuan Pemecahan
Masalah Matematika Dalam Hubungannya Dengan Pemahaman Konsep Ditinjau Dari Gaya
Belajar Siswa Kelas VIII SMPN 4 Binamu Kabupaten Jeneponto, Universitas Negeri Makassar,
2016, h. 42-43. http://eprints.unm.ac.id/4405/1/SYAHARUDDIN.pdf.
19
5. Teori Kinetik Gas
1) Konsep Mol dan Massa Molekul
Gas adalah kumpulan molekul-molekul yang bergerak di dalam suatu
ruang dan saling bertumbukan. Tumbukan antar molekul ini mengakibatkan
terjadinya perubahan besaran fisis pada molekul-molekul yang saling
bertumbukan. Dalam fisika, jumlah gas pada volume tertentu biasanya dinyatakan
dalam satuan mol yang dinotasikan dengan n. Satu mol gas menyatakan jumlah
banyaknya partikel gas yang besarnya 6,022 x 1023
molekul. Bilangan 6,022 x
1023
dinamakan bilangan Avogadro dan dinotasikan dengan NA. Jumlah mol (n)
gas berkaitan dengan massa unsur (m) yang hubungannya dinyatakan dengan
persamaan
(2.1)
Dengan Mr (atau ada pula yang menulisnya M) adalah massa molar/ massa
molekul/ massa molekul reatif suatu unsur gas dan biasanya dinyatakan dalam
satuan gram per mol (gr/mol).38
2) Hukum-Hukum Gas Ideal
Gambar 2.1 Gas ideal dalam tabung silinder (piston)
Suatu gas ideal yang terkurung dalam suatu tabung wadah silinder yang
volumenya dapat diubah-ubah dengan menggerakkan piston ke atas dan ke bawah
(Gambar 2.1). Wadah silinder tersebut dianggap tidak bocor sehingga massa atau
banyak mol gas itu tetap konstan di dalamnya.39
Persamaan keadaan gas ideal
38
Fieska Cahyani dan Yandri Santoso, Fisika 2 untuk SMA Kelas XI Peminatan
Matematika dan Ilmu Alam, (Bogor: Quadra,2014), h. 173. 39 Ibid., h. 173.
20
dapat diperoleh dengan tiga cara yaitu, a) suhu gas dijaga tetap atau konstan
sementara tekanan dan volume berubah yang disebut hukum Boyle; b) tekanan
gas dijaga tetap sementara volume dan suhu gas berubah yang disebut hukum
Charles; c) volume gas dijaga tetap dan tekanan gas serta suhu berubah yang
disebut hukum Gay Lussac.
a) Hukum Boyle
Berdasarkan eksperimen diketahui bahwa pada beberapa gas volumenya
berbanding terbalik terhadap tekanan yang diberikan ketika suhunya konstan.
Secara matematis, pernyataan di atas dinyatakan sebagai berikut:
P
(2.2)
(tetap) (2.3)
(2.4)
Keterangan:
P = Tekanan (Pa tau N/m2)
V = Volume (m3)
Hasil ini ditemukan secara eksperimen oleh Robert Boyle (1627-1691)
pada tahun 1666, sehingga disebut hukum Boyle.
b) Hukum Charles
“Jika tekanan gas yang berada dalam bejana tertutup (tidak bocor)
dijaga tetap, volume gas sebanding dengan suhu mutlaknya.” Pernyataan ini
secara matematis dinyatakan sebagai:
T (2.5)
(tetap) (2.6)
=
(2.7)
Keterangan:
V = volume gas (m3)
T = suhu gas (Kelvin atau toC + 273)
Persamaan di atas dinyatakan pertama kali oleh Jacques Charles (1747 –
1823), dan disebut hukum Charles.
21
c) Hukum Gay Lussac
“Jika volume gas yang berada dalam bejana tertutup (tidak bocor)
dijaga tetap, tekanan gas sebanding dengan suhu mutlaknya.”
Pernyataan di atas secara matematisdinyatakan sebagai:
P T (2.8)
(tetap) (2.9)
=
(2.10)
Keterangan:
P = tekanan gas (Pa)
T = suhu gas (Kelvin atau toC + 273)
Persamaan di atas dinyatakan pertama kali oleh Joseph Gay Lussac (1778
– 1805), dan disebut hukum Gay Lussac.
d) Hukum Boyle – Gay Lussac
Hukum gas dari Boyle, Charles, dan Gay-Lussac didapat dengan bantuan
teknik yang sangat berguna di sains. Hukum-hukum ini sekarang dapat
digabungkan menjadi satu hubungan yang lebih umum antara tekanan, volume,
dan suhu berturut-turut dijaga konstan. Secara matematis dapat ditulis sebagai
berikut:40
(tetap) (2.11)
=
(2.12)
Persamaan di atas dikenal dengan persamaan Boyle – Gay Lussac.
Persamaan ini melibatkan tiga variabel utama gas, yaitu: tekanan (P), volume (V),
dan suhu mutlak (T), sehingga persamaan ini dikenal dengan sebagai persamaan
keadaan gas untuk keadaan gas yang jumlah molnya tetap (massanya tetap).
40 Douglas C. Giancoli, Fisika Edisi Kelima, (PT Gelora Aksara Pratama), h. 465.
22
3) Persamaan Gas Ideal
Gambar 2.2 Dua wadah yang identik (sama)
Jika terdapat dua wadah yang masing-masing berisi gas yang sama
dengan jumlah gas yang sama serta suhu yang sama, maka kedua wadah tersebut
mempunyai volume V yang dapat dinyatakan oleh persamaan (2.11). kedua wadah
tersebut jika digabungkan akan mendapatkan dua kali volume gas pada tekanan P
yang sama dan dengan suhu T yang sama. Dengan demikian, persamaan (2.11)
akan didapatkan nilai C harus bertambah dua kali lipat, sehingga C sebanding
dengan jumlah gas dan dapat ditulis sebagai:
(2.13)
dengan N adalah jumlah molekul gas dan dan k adalah konstanta Boltzman yang
nilainya sama untuk tiap jenis atau jumlah gas dalam eksperimen yaitu sebesar
. Maka persamaan (2.11) menjadi
(2.14)
Satu mol gas ideal adalah banyaknya jumlah gas ideal yang mengandung
atom-atom atau molekul sejumlah bilangan Avogadro. Ilmuwan Itali Amedo
Avogadro (1776-1856) menyatakan bahwa volume gas yang sama pada tekanan
dan temperatur yang sama berisi molekul yang jumlahnya sama. Pernyataan ini
disebut sebagai hipotesa Avogadro. Hipotesa ini konsisten dengan kenyataan
bahwa R sama untuk semua gas.41
Jumlah molekul dalam satu mol dikenal dengan sebutan Bilangan
Avogadro NA dengan nilai sebesar
molekul/mol
41
Ibid., h. 466.
23
Jumlah mol n dalam suatu sampel dari sembarang zat adalah sama
dengan perbandingan jumlah molekul N dalam sampel tersebut dengan jumlah
molekul NA dalam 1 mol
(2.15)
Dengan demikian, suatu zat yang memiliki n mol, maka jumlah
molekulnya adalah
(2.16)
Persamaan (2.14) menjadi
(2.17)
(2.18)
dengan
(2.19)
Lambang R adalah suatu lambang konstanta yang disebut konstanta gas,
yang memiliki nilai yang sama untuk semua gas.
R adalah tetapan umum gas yang bergantung satuan-satuan yang digunakan jika:
a) R = 8314 J/kmol K digunakan jika tetapan P dalam Pa atau N/m2, V dalam m
3,
n dalam kmol, dan T dalam kelvin (K), dan R = 8,314 J/mol K jika n dalam
mol.
b) R = 0,0821 L atm/mol K digunakan jika P dalam atm, V dalam liter (L), n
dalam mol, dan T dalam K.
c) Konversi-konversi yang mungkin diperlukan
1 L = 10-3
m3 atau 1 m
3 = 1000 L
1 atm = 1 x 105 Pa
1 atm = 76 cm Hg
d) Jika gas dinyatakan dalam keadaan standar atau keadaan normal atau keadaan
STP (Standard Temperature Pressure) adalah keadaan tekanan gas P = 1 atm =
1,013 x 105 Pa dan suhu gas t = 0
oC atau T = 273 K
Persamaan (2.18) disebut sebagai persamaan gas ideal. Persamaan (2.18)
cukup berguna untuk menggambarkan sifat-sifat gas nyata.42
Persamaan keadaan
42 Ibid., h. 463
24
gas ideal dapat dinyatakan dalam besaran massa jenis gas (kerapatan gas) .
Massa 1 mol dinamakan massa molar M (atau ada yang menuliskan Mr). Massa
molar 12
C adalah 12 g/mol atau 12x10-3
kg/mol. Massa n mol gas diberikan oleh
(2.20)
Massa jenis gas (kerapatan gas) ideal adalah
=
=
=
(2.21)
Keterangan:
P = tekanan gas (Pa atau N/m2); (atm = 1,013 x 10
5 Pa)
V = volume gas (m3 atau liter (L))
T = suhu gas (Kelvin atau oC)
n = banyak mol gas (mol)
m = massa gas (kg atau g)
M = massa molekul (kg/kmol atau g/mol)
= massa jenis gas (kg/m3 atau g/cm
3)
R = tetapan umum gas (8314 J/kmol K atau 0,0821 L atm/mol K)
4) Tekanan dan Energi Kinetik Gas
Gambar 2.3 Model gas menurut teori kinetik gas
Besaran tekanan dan suhu dapat dipahami dengan meninjau gerak dari
atom-atom atau molekul-molekul dalam suatu wadah tertutup (sifat mikroskopik)
suatu gas seperti pada gambar 2.3. Model mikroskopis dari gas ideal
menunjukkan bahwa tekanan yang dinyatakan oleh gas pada dinding wadah
merupakan akibat dari tumbukan molekul gas dengan dinding. Teori kinetik gas
didasarkan pada beberapa asumsi gas ideal, yaitu sebagai berikut43
:
a) Gas ideal dari molekul-molekul yang sangat banyak dan jarak pisah
antarmolekul jauh lebih besar daripada ukurannya.
43 Marthen Kanginan, Fisika: untuk SMA kelas XI, (Jakarta: Erlangga, 2006). h.293-294
25
b) Molekul-molekul memenuhi hokum gerak Newton, tetapi secara keseluruhan
mereka mereka bergerak lurus secara acak dengan kecepatan tetap.
c) Molekul-molekul mengalami tumbukan lenting sempurna satu sama lain serta
dengan dinding wadahnya.
d) Gaya-gaya antarmolekul dapat diabaikan, kecuali selama satu tumbukan yang
berlangsung sangat singkat.
e) Gas yang dipertimbangkan adalah suatu zat tunggal, sehingga semua molekul
adalah identik.
Jika gas tersebut berada di ruangan tertutup, molekul-molekulnya akan
menumbuk dinding ruangan dengan kecepatan tertentu. Tekanan gas di dalam
sebuah ruangan tertutup sama dengan tekanan gas pada dindingnya akibat
ditumbuk molekul gas. Gaya tumbukan yang merupakan laju momentum terhadap
dinding inilah yang memberikan tekanan gas dan menyebabkan adanya energi
kinetik gas. Besarnya tekanan dapat ditentukan dalam persamaan berikut:
maka
(2.22)
Persamaan keadaan gas ideal dibuat berdasarkan fakta-fakta
eksperimental mengenai sifat mikroskopis gas. Persamaan 2.22 dibandingkan
dengan persamaan keadaan untuk gas ideal (persamaan 2.14) yaitu ;
sisi kanan dari kedua persamaan ini disetarakan sehingga diperoleh energi kinetik
rata-rata suatu gas adalah sebagai berikut
maka
(2.23)
5) Kelajuan Efektif Gas
Kelajuan efektif vRMS (RMS = root mean square) adalah akar dari rata-
rata kuadrat kelajuan (
√ (2.24)
Mengingat bahwa
maka persamaan dapat
ditulis menjadi:
kT
26
√
(2.25)
Karena
dan
, maka persamaannya menjadi:
√
(2.26)
Mengingat bahwa massa jenis
maka persamaan tekanan gas dan
kecepatan efektifnya dapat ditulis menjadi:
maka,
√
(2.27)
keterangan :
vrms= kecepatan efektif partikel
T = suhu gas (K)
m = massa partikel (kg)
k = 1,38 . 10-23
J/K
Persamaan di atas adalah rumus fisika untuk menentukan kecepatan
efektif gas ideal.
6) Teorema Ekipartisi Energi
Teorema ekipartisi energi menyatakan bahwa
Setiap derajat kebebasan menyumbangkan sejumlah
kepada
energi sistem, dimana derajat kebebasan yang mungkin, selain yang
berhubungan dengan translasi muncul dari rotasi dan getaran
molekul.
Menurut teorema ekipartisi energi, energi kinetik rata-rata per molekul
gas secara umum dirumuskan dalam persamaan berikut:
(
) (2.28)
7) Energi Dalam dan Derajat Kebebasan Molekul Gas
Gas ideal yang terkurung dalam sebuah wadah tertutup mengandung
banyak sekali molekul. Tiap mlekul gas memiliki energi kinetik rata-rata
(
). Energi yang dimiliki oleh partikel gas ada tiga bentuk, yaitu translasi,
27
rotasi, dan vibrasi. Gas diatomik (misalnya O2, H2), selain bergerak translasi, juga
bergerak rotasi dan vibrasi. Gerak translasi mempunyai 3 derajat kebebasan.
Gerak rotasi mempunyai 2 derajat kebebasan. Gerak vibrasi mempunyai 2 derajat
kebebasan. Jadi, untuk gas diatomik tiap partikelnya berbeda-beda.
Untuk gas diatomik suhu rendah, memiliki gerak translasi. Energi kinetiknya
adalah :
Ek =
kT (2.30)
Untuk gas diatomik suhu sedang, memiliki gerak translasi dan rotasi. Energi
kinetiknya adalah :
Ek =
kT (2.31)
Sedangkan untuk gas diatomik suhu tinggi, memiliki gerak translasi, gerak rotasi,
dan gerak vibrasi. Energi kinetiknya adalah :
Ek =
kT (2.32)
Energi dalam suatu gas ideal didefinisikan sebagai jumlah energi kinetik
seluruhmolekul gas yang terdapat di dalam wadah tertutup. Jika ada sejumlah N
molekul gas dalam wadah, energi dalam gas U merupakan hasil N dengan energi
kinetik tiap molekul, .
U = N = N (
) = (
) (2.33)
Untuk gas monoatomik,
U = N = 3N (
) =
(2.34)
Untuk gas diatomik,
U = N = 5N (
) =
(2.35)
Keterangan:
U = energi dalam (Joule)
N = jumlah molekul
Ek = energi kinetik (Joule)
T = suhu (K)
n = besar mol gas
28
B. Hasil Penelitian yang Relevan
Hasil penelitian yang relevan dengan penelitian penulis yang berjudul
“Pengaruh Model Pembelajaran TGT Berbantuan Computer Game Terhadap
Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa Pada Konsep Teori Kinetik Gas” adalah
sebagai berikut:
1. Emay Aenu Rohmah dan Wahyudin dalam jurnalnya berjudul Pengaruh
Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Teams Games Tournament (TGT)
Berbantuan Media Game Online Terhadap Pemahaman Konsep dan
Penalaran Matematis Siswa, memberikan informasi bahwa pembelajaran
kooperatif tipe TGT berbantuan media game online dapat meningkatkan
kemampuan pemahaman konsep dan penalaran matematis siswa.44
2. Ibrahim dan Nur Hidayati dalam jurnalnya berjudul Pengaruh Model
Pembelajaran Teams Games Tournament (TGT) Terhadap Peningkatan
Kemampuan Pemecahan Masalah Matematika Ditinjau Dari Kemampuan
Awal Siswa SMA Negeri 1 Seyegan, memberikan informasi bahwa 1)
model pembelajaran Teams Games Tournament berpengaruh meningkatkan
kemampuan pemecahan masalah matematika siswa dengan tidak terdapat
perbedaan secara signifikan antara siswa berkemampuan awal matematika
(tinggi, sedang, dan rendah) 2) model pembelajaran Teams Games
Tournament berpengaruh lebih baik dalam meningkatkan kemampuan
pemecahan masalah matematika dibandingkan model pembelajaran
konvensional, 3) tidak terdapat interaksi yang signifikan antara model
pembelajaran dan kemampuan awal matematika dalam pencapaian
kemampuan pemecahan masalah matematika siswa.45
3. Suji, dkk. dalam jurnalnya berjudul Penerapan Model Pembelajaran
Kooperatif Tipe Teams Games Tournament Untuk Meningkatkan
44 Emay Aenu Rohmah dan Wahyudin, Pengaruh Model Pembelajaran Kooperatif Tipe
Teams Games Tournament (TGT) Berbantuan Media Game Online Terhadap Pemahaman Konsep
dan Penalaran Matematis Siswa, Jurnal Pendidikan Dasar Vol. 8. No.2 Juli 2016 ISSN 2085-1243,
h. 126-143 45 Ibrahim dan Nur Hidayati, Pengaruh Model Pembelajaran Teams Games Tournament
(TGT) Terhadap Peningkatan Kemampuan Pemecahan Masalah Matematika Ditinjau Dari
Kemampuan Awal Siswa SMA Negeri 1 Seyegan, Jurnal AgriSains Vol. 5 No. 2., September 2014
ISSN : 2086-7719, h. 115-136
29
Kemampuan Pemecahan Masalah Matematis Siswa Pada Materi Segitiga,
memberikan informasi bahwa terdapat perbedaan peningkatan kemampuan
pemecahan masalah matematis siswa antara kelas yang diberikan model
pembelajaran Teams Games Tournament dengan kelas yang diberikan
pembelajaran konvensional pada materi segitiga dan aktivitas siswa dengan
menggunakan model pembelajaran Teams Games Tournament tergolong
aktif, serta respon siswa terhadap pembelajaran matematika tergolong
positif terhadap penerapan model Teams Games Tournament pada materi
segitiga.46
4. I Kt. Agus Budiastawa Putra, dkk dalam jurnalnya berjudul Pengaruh Model
Pembelajaran Kooperatif Tipe TGT Terhadap Hasil Belajar IPA Pada Siswa
Kelas IV di Gugus VIII Kecamatan Kubutambahan, memberikan informasi
bahwa terdapat perbedaan hasil belajar IPA antara siswa yang mengikuti
pembelajaran dengan model pembelajaran Teams Games Tournament dan
siswa yang mengikuti pembelajaran menggunakan model pembelajaran
konvensional dimana siswa yang mengikuti pembelajaran dengan model
pembelajaran Teams Games Tournament lebih baik dari siswa yang
mengikuti pembelajaran menggunakan model pembelajaran konvensional.47
5. Elsa Nopita Sitorusa dan Edy Surya dalam jurnalnya berjudul The Influence
of Teams Games Tournament Cooperative Learning Model on Students‟
Creativity Learning Mathematics, memberikan informasi bahwa model
pembelajaran kooperatif tipe Teams Games Tournament mempengaruhi
kreatifitas siswa dalam pembelajaran matematika.48
46 Suji, dkk., Penerapan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Teams Games
Tournament Untuk Meningkatkan Kemampuan Pemecahan Masalah Matematis Siswa Pada Materi
Segitiga, Jurnal Pendidikan Matematika Indonesia Volum 2 Nomor 2 bulan September 2017 p-
ISSN: 2477-5967 e-ISSN: 2477-8443, h. 63-71 47 I Kt. Agus Budiastawa Putra, dkk., Pengaruh Model Pembelajaran Kooperatif Tipe
TGT Terhadap Hasil Belajar IPA Pada Siswa Kelas IV di Gugus VIII Kecamatan Kubutambahan,
e-Journal MIMBAR PGSD Universitas Pendidikan Ganesha Jurusan PGSD Vol: 2 No: 1 Tahun:
2014. 48
Elsa Nopita Sitorusa dan EdySurya, The Influence of Teams Games Tournament
Cooperative Learning Model on Students‟ Creativity Learning Mathematics, International Journal
of Sciences: Basic and Applied Research (IJSBAR)(2017) Volume 34, No 1, h. 16-24
30
6. Nuryadi dan Rosmayati dalam jurnalnya berjudul The Effect Of Cooperative
Learning Model Type Teams Games Tournament (TGT) On Learning
Motivation And The Ability Of Mathematical Problem Solving At SMPN 1
Wates, memberikan informasi bahwa model pembelajaran TGT memberikan
efek yang terdapat perbedaan yang signifikan antara model pembelajaran
TGT dengan model pembelajaran konvensional terhadap motivasi belajar
dan kemampuan pemecahan masalah matematis siswa.49
7. Rita S Situmorang dan Sahyar dalam jurnalnya berjudul The Effect Of
Cooperative Learning Model Type Teams Games Tournament (TGT) On
Student Achievement On Heat And Temperature Topic In Class X SMAN 1
Berastagi At Academic Year 2012/2013, memberikan informasi bahwa hasil
belajar siswa di kelas Teams Games Tournament lebih baik dari kelas Direct
Instruction.50
8. Hendra Yunanda, dkk. dalam jurnalnya yang berjudul Effects of
Cooperative Learning Model Type Games Teams Tournament (TGT) and
Entry Behavior Student to Learning Competence Class XI IPA Senior High
School 1 Lengayang, memberikan informasi bahwa kompetensi belajar
kognitif, afektif dan psikomotorik siswa yang pada kelas model
pembelajaran kooperatif TGT lebih baik daripada siswa yang mengikuti
pembelajaran konvensional.51
9. Abdus Salam, dkk. dalam jurnalnya yang berjudul Effects of using Teams
Games Tournaments (TGT) Cooperative Technique for Learning
Mathematics in Secondary Schools of Bangladesh, memberikan informasi
49 Nuryadi dan Rosmayati, The Effect Of Cooperative Learning Model Type Teams
Games Tournament (TGT) On Learning Motivation And The Ability Of Mathematical Problem
Solving At SMPN 1 Wates, Journal of Mathematics Education, 2(1) May 2016 Department of
Mathematics Education, UMP Purwokerto, website: http://alphamath.ump.ac.id Indonesia ISSN
2477-409X 50 Rita S Situmorang dan Sahyar, The Effect Of Cooperative Learning Model Type
Teams Games Tournament (TGT) On Student Achievement On Heat And Temperature Topic In
Class X SMAN 1 Berastagi At Academic Year 2012/2013, Jurnal Inpafi Vol. 3, No. 1 Tahun 2015,
h. 170-178 51 Hendra Yunanda, dkk., Effects of Cooperative Learning Model Type Games Teams
Tournament (TGT) and Entry Behavior Student to Learning Competence Class XI IPA Senior
High School 1 LengayangInternational, Journal of Progressive Sciences and Technologies
(IJPSAT) Vol. 6 No. 2 January 2018 ISSN: 2509-0119, h. 329-339
31
bahwa terdapat perbedaan yang signifikan terhadap hasil belajar siswa
dimana hasil belajar siswa kelas TGT lebih baik disbanding dengan siswa
kelas konvensional.52
10. Nadrah, dkk. dalam jurnalnya yang berjudul The Effect of Cooperative
Learning Model of Teams Games Tournament (TGT) and Students‟
Motivation toward Physics Learning Outcome, memberikan informasi
bahwa hasil belajar fisika siswa yang diajar menggunakan model
pembelajaran kooperatif TGT lebih tinggi daripada siswa yang diajarkan
menggunakan model pembelajaran konvensional serta terdapat efek
interaksi yang signifikan antara model pembelajaran dan motivasi terhadap
hasil belajar fisika siswa.53
11. Anggun C. Pardosi dan Wesly Hutabarat dalam jurnalnya yang berjudul
Implementing Problem Based Learning Integrated With Cooperative
Learning Teams Games Tournament In Improving Students‟ Achievement In
Teaching Colloidal System, memberikan informasi bahwa terdapat
perbedaan yang signifikan prestasi siswa yang diajarkan oleh model
pembelajaran berbasis masalah yang terintegrasi dengan tim permainan
kooperatif turnamen dibandingkan dengan model pembelajaran berbasis
masalah dimana prestasi siswa yang diajarkan oleh model pembelajaran
berbasis masalah yang terintegrasi dengan permainan tim kooperatif
turnamen adalah signifikan lebih tinggi daripada prestasi siswa yang
diajarkan oleh model pembelajaran berbasis masalah.54
52 Abdus Salam, dkk., Effects of using Teams Games Tournaments (TGT) Cooperative
Technique for Learning Mathematics in Secondary Schools of Bangladesh, Malaysian Online
Journal of Educational Technology Volume 3, Issue 3, (2015) www.mojet.net. 53 Nadrah, dkk., The Effect of Cooperative Learning Model of Teams Games
Tournament (TGT) and Students‟ Motivation toward Physics Learning Outcome, International
Education Studies; Vol. 10, No. 2; 2017 Published by Canadian Center of Science and Education,
ISSN 1913-9020 E-ISSN 1913-9039. 54 Anggun C. Pardosi dan Wesly Hutabarat, Implementing Problem Based Learning
Integrated With Cooperative Learning Teams Games Tournament In Improving Students‟
Achievement In Teaching Colloidal System, Jurnal Penelitian Bidang Pendidikan Volume 21(1):
59 -64, 2015 ISSN 0852-0151.
32
C. Kerangka Berpikir
Pembelajaran fisika merupakan pembelajaran yang di dalamnya mengkaji
fenomena alam serta pembuktian dengan berbagai rumus matematis.
Pembelajaran fisika tidak akan terlepas dari pembelajaran matematis. Di dalam
pembelajaran matematika itu sendiri terdapat tujuan pembelajaran dimana satu
diantaranya adalah mampu memecahkan masalah. Dengan demikian, untuk dapat
menguasai pembelajaran fisika sangat diperlukan kemampuan dalam memecahkan
masalah.
Siswa memerlukan suatu upaya untuk meningkatkan kemampuan
pemecahan masalah. Jika dalam pembelajaran fisika sebelumnya yang
menggunakan model pembelajaran konvensional, yaitu model pembelajaran yang
biasa digunakan oleh guru di kelas tidak memberikan peningkatan terhadap
kemampuan pemecahan masalah, maka diperlukan penerapan model
pembelajaran yang lain. Satu diantara upaya yang bisa dilakukan adalah dengan
menggunakan model pembelajaran yang efektif dan aktif. Model pembelajaran
kooperatif tipe Teams Games Tournaments (TGT) dirasa mampu untuk
meningkatkan kemampuan pemecahan masalah siswa.
Model pembelajaran TGT melibatkan siswa dalam bekerja secara
berkelompok dimana anggota kelompok bersifat heterogen, artinya beragam
kemampuan dan jenis kelamin. Ciri khas dari pembelajaran yang menggunakan
model TGT adalah bahwa di akhir materi pembelajaran terdapat tournament antar
kelompok dimana dalam tournament ini siswa dihadapkan pada suatu masalah dan
untuk menyelesaikannya menjadi tanggung jawab dari masing-masing anggota
untuk memenangkan kelompoknya. Dengan demikian, siswa akan lebih aktif
dalam proses pembelajaran dan pembelajaran akan menjadi lebih bermakna
karena siswa bersama-sama saling membantu dalam menyelesaikan masalah
sehingga akan membantu setiap siswa dalam meningkatkan kemampuan
pemecahan masalah dalam pembelajaran fisika.
33
Gambar 2.4 Kerangka Berpikir
D. Hipotesis Penelitian
Berdasarkan teori-teori dan kerangka berpikir yang yang telah
dikemukakan, maka dapat dirumuskan hipotesis penelitian, yaitu: “Model
pembelajaran TGT berbantuan computer game berpengaruh terhadap kemampuan
pemecahan masalah siswa”
Fisika sangat erat kaitannya dengan matematika
Dibutuhkan kemampuan pemecahan masalah dalam
pembelajaran fisika
Model pembelajaran yang biasa digunakan guru tidak
meningkatkan kemampuan pemecahan masalah siswa.
Penggunaan Model Pembelajaran TGT dalam meningkatkan
kemampuan pemecahan masalah siswa
Siswa menjadi lebih terbiasa dan lebih mudah memahami
masalah yang tersaji dalam pembelajaran fisika
Peningkatan kemampuan pemecahan masalah sehingga hasil
belajar siswa meningkat
34
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Madrasah Aliyah Negeri (MAN) 4 Jakarta. Waktu
penelitian pada pembelajaran semester genap bulan Mei tahun ajaran 2016/2017.
B. Metode dan Desain Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode quasi
eksperiment. Metode ini juga biasa dikenal dengan istilah eksperimen semu.
Metode quasi eksperiment adalah metode yang memiliki kelompok kontrol namun
tidak berfungsi sepenuhnya untuk mengontrol variabel-variabel luar yang
mempengaruhi pelaksanaan eksperimen.55
Penggunaan metode ini dipilih karena
berkenaan dengan pengontrolan variabel, dimana kelas yang dijadikan objek
penelitian sulit dikontrol dari variabel-variabel lain yang tidak diukur dalam
penelitian ini.
Desain penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah non-
equivalent control group design. Desain penelitian ini merupakan desain
penelitian dimana keputusan pengambilan kelompok eksperimen maupun
kelompok kontrol tidak dipilih secara random.56
Dalam desain ini pembelajaran
dilakukan terhadap dua kelompok yaitu kelompok eksperimen dan kelompok
kontrol yang tidak dipilih secara acak. Kelompok eksperimen merupakan kelas
yang menggunakan model pembelajaran TGT dengan berbantuan computer game
dan kelompok kontrol merupakan kelompok yang tidak diterapkan variabel yang
diteliti.
Dalam desain ini, kedua kelompok diberi tes awal (pretest) dengan tes
yang sama. Kemudian kelompok eksperimen diberi perlakuan khusus, sedangkan
kelompok kontrol diberi perlakuan konvensional. Setelah kedua kelompok
55
Sugiyono, Metode Penelitian Pendidikan (Pendekatan Kuantitatif, kualitatif, dan R &
D). (Bandung: ALFABETA, 2007), h. 77. 56
Ibid., h. 79.
35
mendapatkan perlakuan, keduanya dites dengan tes yang sama sebagai tes terakhir
(post test). Hasil kedua tes akhir tersebut diperbandingkan (diuji perbedaannya),
demikian juga antara hasil tes awal terhadap tes akhir pada masing-masing
kelompok. Perbedaan yang berarti (signifikan) antara kedua hasil tes akhir serta
antara tes awal terhadap tes akhir pada kelompok eksperimen menunjukkan
pengaruh dari perlakuan yang diberikan. Berikut adalah Tabel 3.1 yang
merupakan ilustrasi desain penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini.
Tabel 3.1 Desain Penelitian
Kelompok Pretest Treatment Posttest
Eksperimen T1 O1 T2
Kontrol T1 O2 T2
Keterangan:
T1 = Pretest diberikan kepada kelompok eksperimen dan kelompok kontrol
sebelum diberikan perlakuan.
T2 = Posttest diberikan kepada kelompok eksperimen dan kelompok kontrol
sesudah diberikan perlakuan.
O1 = Perlakuan terhadap kelompok eksperimen berupa pembelajaran fisika
dengan menggunakan model pembelajaran TGT berbantuan computer
game.
O2 = perlakuan terhadap kelompok kontrol berupa pembelajaran fisika tanpa
menggunakan model pembelajaran TGT berbantuan computer game atau
dengan konvensional.
C. Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian yang dilakukan terdiri dari tiga tahap, yaitu:
1. Tahap Persiapan
Tahapan persiapan yang dilakukan untuk melaksanakan penelitian ini
adalah sebagai berikut:
a. Merumuskan masalah yang akan dibahas sebagai topik utama dalam
penelitian dan melakukan telaah kompetensi yang ingin dicapai pada mata
pelajaran fisika.
36
b. Melakukan observasi awal baik melalui studi pustaka maupun kunjungan ke
beberapa sekolah untuk menemukan data pendukung dari masalah yang
dipilih.
c. Mendesain eksperimen yang akan diujikan, yang sesuai untuk
mengembangkan kemampuan pemecahan masalah siswa.
d. Membuat computer game sebagai alat bantu pembelajaran, menyusun
perangkat pembelajaran seperti RPP, instrumen tes berupa tes essai yang
mengukur kemampuan pemecahan masalah, dan instrumen nontes berupa
angket respon siswa.
e. Melakukan validasi computer game kepada ahli dan kemudian
memperbaikinya jika diperlukan.
f. Melakukan uji coba instrumen tes ke sekolah tempat penelitian dan kemudian
menganalisisnya dengan menggunakan uji validitas, reliabilitas, tingkat
kesukaran, dan daya beda untuk dapat mengukur kemampuan pemecahan
masalah yang sebenarnya.
2. Tahap Pelaksanaan
Kegiatan yang dilakukan pada tahap pelakanaan adalah sebagai berikut:
a. Memberikan tes awal (pretest) untuk mengetahui kemampuan pemecahan
masalah siswa sebelum pelaksanaan proses belajar mengajar dan kemudian
menganalisis hasil pretest tersebut.
b. Mengelompokkan subjek penelitian menjadi dua kelas yaitu kelas kontrol dan
kelas eksperimen berdasarkan hasil pretest.
c. Melaksanakan kegiatan pembelajaran di kelas eksperimen dan kontrol.
Pembelajaran di kelas eksperimen menggunakan model pembelajaran
berbantuan computer game, sedangkan pembelajaran di kelas kontrol
menggunakan pembelajaran konvensional yang biasa digunakan oleh
gurunya.
d. Memberikan test akhir (posttest) pada kelas eksperimen dan kelas kontrol
setelah pembelajaran selesai.
3. Tahap Akhir
Kegiatan yang dilakukan pada tahap akhir adalah sebagai berikut:
37
a. Menganalisis data hasil posttest dan membandingkannya dengan hasil pretest
serta melakukan uji hipotesis penelitian.
b. Menyimpulkan hasil penelitian berdasarkan hasil analisis data yang diperoleh.
c. Memberikan kritik dan saran terhadap kekurangan dalam pelaksanaan
penelitian.
Prosedur dalam penelitian ini dapat dilihat pada bagan berikut:
Gambar 3.1 Bagan Prosedur Penelitian
Tahap Akhir
Menganalisis hasil penelitian dan melakukan uji hipotesis
Penarikan kesimpulan penelitian
Memberikan Kritik dan saran
Tahap Pelaksanaan
Pretest Mengelompokkan subjek penelitian
Pembelajaran menggunakan model pembelajaran TGT
berbantuan computer game
Posttest
Tahap Persiapan
Merumuskan Masalah
Melakukan Observasi
Mendesain Eksperimen
Membuat computer
game, instrumen tes dan nontes,
RPP
Melakukan validasi
computer game,
intrumen tes
Melakukan uji coba
intrumen tes dan
menganalisis-nya
38
D. Variable Penelitian
Menurut Sugiyono, variabel penelitian adalah suatu atribut atau sifat atau
nilai dari orang, obyek atau kegiatan yang mempunyai variasi tertentu yang
ditetapkan oleh peneliti untuk siswa dan kemudian ditarik kesimpulannya.57
Penelitian ini terdapat dua variabel, yaitu:
X = variabel bebas (independent), yaitu model pembelajaran TGT berbantuan
computer game
Y = variabel terikat (dependent), yaitu kemampuan pemecahan masalah.
E. Populasi dan Sampel
1. Populasi
Populasi merupakan keseluruhan subjek.58
Populasi adalah wilayah
generalisasi yang terdiri dari obyek/subyek yang mempunyai kualitas dan
karakteristik tertentu yang ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari dan kemudian
ditarik kesimpulan.59
Berdasarkan pengertian tersebut, maka populasi pada
penelitian ini adalah seluruh siswa kelas XI IPA di MAN 4 Jakarta.
2. Sampel
Sampel adalah bagian dari jumlah dan karakteristik yang dimiliki oleh
suatu populasi. Apa yang dipelajari dari sampel, kesimpulannya akan dapat
diberlakukan untuk populasi. Oleh karena itu, sampel yang diambil dari populasi
harus betul-betul mewakili (representatif) populasi tersebut.60
Dengan demikian,
sampel pada penelitian ini yaitu XI IPA 6 sebagai kelas eksperimen dan kelas XI
IPA 5 sebagai kelas kontrol.
F. Teknik Pengambilan Sampel
Teknik pengambilan sampel pada penelitian ini menggunakan teknik
purposive sampling. Purposive sampling merupakan teknik penentuan sampel
57 Ibid., h. 38. 58
Suharsimi Arikunto, Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik, (Jakarta: PT
Rineka Cipta, 2010), Cet. 14, h. 173. 59
Sugiyono, Statistika Untuk Penelitian, (Bandung: ALFABETA, 2006), Cet. 9, h. 55. 60 Ibid., h. 56.
39
dengan pertimbangan tertentu.61
Berdasarkan pengertian tersebut, alasan
penggunaan teknik purposive sampling pada penelitian ini dikarenakan kelas yang
dijadikan sampel merupakan kelas yang masih belum mempelajari materi yang
dipilih peneliti.
G. Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data merupakan tata cara atau langkah-langkah
peneliti untuk mendapatkan data penelitian dimana peneliti harus menggunakan
teknik dan prosedur pengumpulan data yang sesuai dengan jenis data yang
dibutuhkan, apakah data berbentuk kualitati atau kuantitatif.62
Teknik
pengumpulan data pada penelitian ini yaitu melalui tes dan nontes. Tes pada
penelitian ini berupa tes uraian yang digunakan untuk mengukur kemampuan
pemecahan masalah siswa, sedangkan nontes berupa angket respon siswa yang
digunakan untuk mengetahui bagaimana respon siswa selama pembelajaran
menggunakan model pembelajaran TGT berbantuan computer game. Tes
dilakukan sebanyak dua kali, yaitu pretest (tes awal) yang diberikan kepada kedua
kelas sebelum diberi perlakuan khusus dan posttest (tes akhir) yang diberikan
kepada kedua kelas setelah diberi perlakuan khusus, sedangkan nontes diberikan
di akhir pembelajaran.
H. Instrumen Penelitian
Instrumen penelitian adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur
fenomena alam ataupun sosial yang diukur.63
Instrumen penelitian yang
digunakan pada penelitian ini yaitu instrumen tes dan nontes.
1. Instrumen Tes (Soal Kemampuan Pemecahan Masalah)
Instrumen tes pada penelitian ini merupakan soal kemampuan pemecahan
masalah berupa pertanyaan berbentuk essai yang digunakan untuk mengetahui
penguasaan kemampuan pemecahan masalah siswa. Jenis kemampuan pemecahan
61 Ibid., h. 81. 62
Iskandar, Metodologi Penelitian Pendidikan dan Sosial, (Jakarta: Referensi, 2013), Cet.
5, h. 181. 63 Sugiyono, op. cit., h. 102.
40
masalah yang diukur pada penelitian ini yaitu kemampuan pemecahan masalah
yang merujuk berdasarkan Polya, dimana kemampuan pemecahan masalah
berdasarkan Polya meliputi memahami masalah, membuat rencana, melaksanakan
rencana, dan memeriksa kembali. Soal yang diberikan merupakan soal yang telah
diujicobakan, serta diuji validitas dan reliabilitasnya agar diperoleh soal yang
benar-benar dapat mengukur kemampuan pemecahan masalah siswa. Kisi-kisi
dari butir soal kemampuan pemecahan masalah dapat dilihat pada Tabel 3.2 di
bawah ini.
Tabel 3.2 Kisi-Kisi Instrumen Tes Kemampuan Pemecahan Masalah
Sub Konsep Indikator Soal Ranah Kognitif Jumlah
Soal C3 C4
Hukum-Hukum
Gas Ideal
Menganalisis hubungan
volume, tekanan, dan
suhu
2, 7**, 9* 1, 3, 4*,
6*
10 Menganalisis
persamaan umum gas
ideal
5, 8, 13*
Gas Ideal dan
Energi Kinetik
Molekul
Menganalisis energi
kinetik
20* 17
8
Menentukan kelajuan
efektif gas
18, 19** 10*, 11*,
12*
Menganalisis hubungan
tekanan dengan massa
molekul gas
16*
Energi Dalam
Gas
Menentukan
banyaknya jumlah mol
gas jika diketahui
energy dalam gas
tersebut
14*
2
Menentukan volume
tabung suatu gas jika
diketahui energi dalam
suatu gas
15
Jumlah 10 10 20
Persentase 50% 50% 100%
Keterangan: * soal yang valid
** soal valid yang tidak dipakai
Soal dan jawaban instrumen dapat dilihat pada lampiran.
41
2. Instrumen Nontes
Instrumen nontes yang digunakan dalam penelitian ini adalah berupa
angket respon siswa. Angket respon siswa ini digunakan untuk mengetahui
tanggapan siswa terhadap pembelajaran dengan menggunakan model
pembelajaran TGT berbantuan computer game. Angket yang digunakan dalam
penelitian ini adalah model angket skala Likert yang berbentuk rating-scale,
dimana siswa menjawab pilihan Sangat Tidak Setuju (STS), Tidak Setuju (TS),
Cukup (C), Setuju (S), dan Sangat Setuju (SS). Skala Likert digunakan untuk
mengukur sikap, pendapat dan persepsi seseorang atau sekelompok orang
terhadap suatu kejadian.64
Kisi-kisi pernyataan dalam angket ini dapat dilihat pada
tabel berikut:
Tabel 3.3 Kisi-kisi Angket Respon Siswa
No Indikator Angket
Model Pembelajaran TGT
Berbantuan Computer Game Jumlah
Soal Positif Negatif
1 Desain computer game 1,3 2,4 4
2
Pembelajaran fisika dengan belajar
menggunakan model pembelajaran
TGT berbantuan computer game.
5,6,9,12,14 7,8,10,11,13 10
Jumlah Soal 7 7 14
Lembar angket respon siswa dapat dilihat pada lampiran
Pengujian kelayakan nontes (angket) dilakukan dengan pertimbangan para
ahli. Pertimbangan-pertimbangan tersebut dapat terlihat pada tabel 3.4 berikut ini:
Tabel 3.4 Uji Validasi Instrumen Nontes (Angket Respon Siswa)
No Aspek yang Diuji Kriteria
Baik Cukup Kurang
1 Pengembangan indikator dari
setiap tahap pembelajaran
2 Perwakilan semua tahap
pembelajaran oleh indikator yang
dikembangkan
3 Penilaian terhadap tiap-tiap
indikator
64
Sugiyono, Metode Penelitian Pendidikan Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D,
(Bandung: ALFABETA, 2013), h. 93.
42
4 Pemilihan kata dan kalimat dalam
pengembangan indikator
5 Kejelasan dan keefektifan bahasa
yang digunakan
Saran:
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
I. Kalibrasi Instrumen Penelitian
Sebuah instrumen yang digunakan dalam penelitian harus memenuhi
kriteria kelayakan. Oleh karena itu, dilakukanlah uji kalibrasi instrumen terlebih
dahulu sebelum digunakan untuk memenuhi kelayakan tersebut. Adapun kalibrasi
yang digunakan pada penelitian ini adalah uji validitas, uji reliabilitas, uji daya
pembeda, dan uji taraf kesukaran.
1. Uji Validitas
Validitas adalah suatu ukuran yang menunjukkan tingkat-tingkat kevalidan
atau kesahihan suatu instrumen. Suatu instrumen dikatakan valid apabila mampu
mengukur apa yang diinginkan serta dapat mengungkap data dari variabel yang
diteliti secara tepat.65
Instrumen yang valid berarti alat ukur yang digunakan untuk
mendapatkan data (mengukur) itu valid. Valid berarti instrumen tersebut dapat
digunakan untuk mengukur apa yang hendak diukur.66
Dengan demikian, uji
validitas dilakukan untuk mengukur sejauh mana ketepatan instrumen sebagai alat
ukur melakukan fungsinya.
Dalam penelitian ini, uji validitas yang digunakan adalah uji product
moment. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:67
∑ (∑ (∑
√{ ∑ (∑ }{ ∑ (∑ } (3.1)
Keterangan:
= angka indeks korelasi atau koefisien korelasi
65
Suharsimi Arikunto, Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik ed. revisi, (Jakarta:
PT Rineka Cipta. 2010), h. 211. 66
Sugiyono, Statistika Untuk Penelitian, (Bandung: ALFABETA. 2006), h.267. 67 Suharsimi Arikunto, op. cit., h. 213.
43
X = skor tiap butir soal
Y = skor total tiap butir soal
N = jumlah siswa
Nilai yang diperoleh dapat diinterpretasikan untuk menentukan
validitas butir soal dengan menggunakan kriteria pada Tabel 3.5 di bawah ini:68
Tabel 3.5 Pedoman Interpretasi Terhadap Koefisien Korelasi
Interval Koefisien Tingkat Hubungan
0,00 – 0,199 Sangat Rendah
0,20 – 0,399 Rendah
0,40 – 0,599 Sedang
0,60 – 0,799 Kuat
0,80 – 1,000 Sangat Kuat
Data rekapitulasi validitas butir soal hasil uji coba instrumen dapat dilihat
pada Tabel 3.6 di bawah ini:
Tabel 3.6 Hasil Uji Validitas Instrumen Tes
Statistik Keterangan
Jumlah Soal 20
Jumlah Siswa 40
Nomor Soal Valid 4, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 19, 20
Jumlah Soal Valid 12
Persentase 60%
Berdasarkan Tabel 3.6 di atas, pada penelitian ini jumlah soal yang
diujicobakan adalah 20 soal dan diujicobakan kepada 40 siswa. Setelah uji coba,
didapatkan soal yang valid berjumlah 12.
2. Uji Reliabilitas
Reliabilitas menunjuk pada satu pengertian bahwa suatu instrumen dapat
cukup dipercaya untuk digunakan sebagai alat pengumpul data karena instrumen
tersebut sudah baik. Instrumen yang sudah dapat dipercaya, yang reliable akan
68 Sugiyono, op. cit., h. 216.
44
menghasilkan data yang dapat dipercaya juga.69
Pada penelitian ini, rumus yang
digunakan untuk uji reliabilitas adalah rumus Alpha. Pengujian reliabilitas dengan
rumus Alpha dilakukan karena jenis data yang digunakan adalah soal bentuk
uraian/essay yang skormya bukan 1-0. Berikut rumusnya:70
(
)(
∑
) (3.2)
Keterangan:
= reliabilitas instrumen
k = banyaknya butuir pertanyaan atau banyaknya soal
∑ = jumlah varians butir
= varians total
Penentuan kriteria reliabilitas suatu instrumen didasarkan pada Tabel 3.7
berikut:
Tabel 3.7 Kategori Reliabilitas
Rentang Nilai r11 Kategori
0,70 ≤ r11 < 1,00 Tinggi
0,50 ≤ r11 < 0,70 Sedang
0,00 ≤ r11 < 5,00 Rendah
Hasil perhitungan uji reliabilitas kemudian disamakan dengan nilai rtabel,
jika r11 > rtabel maka instrumen reliable tapi jika r11 < rtabel maka instrumen tidak
reliable. Berdasarkan perhitungan reliabilitas instrumen yang diujicobakan,
diperoleh nilai reliabilitas tes kemampuan pemecahan masalah sebesar 0,67 dan
0,94. Hal ini menunjukkan bahwa instrumen tersebut reliable dan dalam kategori
“sedang” serta “tinggi”. Pengolahan hasil uji reliabilitas instrumen tes dapat
dilihat pada lampiran.
3. Taraf Kesukaran
Taraf kesukaran atau perhitungan tingkat kesukaran soal adalah
pengukuran seberapa besar derajat kesukaran suatu soal. Jika suatu soal memiliki
69
Suharsimi Arikunto, op. cit., h. 221. 70 Ibid., h. 239
45
tingkat kesukaran seimbang (proporsional), maka dapat dikatakan bahwa soal
tersebut baik.71
Dengan demikian, dikatakan baik jika soal tes tidak terlalu sukar
dan tidak terlalu mudah.
Penentuan kriteria derajat kesukaran suatu butir soal didasarkan pada
Tabel 3.8 berikut ini:72
Tabel 3. 8 Interpretasi Tingkat Kesukaran
Indeks Tingkat Kesukaran Kriteria Tingkat Kesukaran
0,00 – 0,30 Sukar
0,30 – 0,70 Sedang
0,70 – 1,00 Mudah
Hasil perhitungan derajat kesukaran instrumen tes dapat dilihat pada Tabel
3.9 berikut ini:
Tabel 3. 9 Hasil Uji Taraf Kesukaran
Kriteria Soal Jumlah Soal Presentase
Mudah 1 9%
Sedang 11 91%
Sukar 0 0%
Jumlah 12 100%
4. Daya Pembeda
Daya pembeda adalah suatu pengukuran untuk mengukur sejauh mana
butir soal mampu membedakan peserta didik yang sudah menguasai kompetensi
dengan peserta didik yang belum/kurang menguasai kompetensi berdasarkan
kriteria tertentu. Semakin tinggi koefisien daya pembeda suatu butir soal, semakin
mampu butir soal tersebut membedakan antara peserta didik yang sudah
menguasai kompetensi dengan peserta didik yang belum/kurang menguasai
kompetensi.73
Teknik yang digunakan untuk menghitung daya pembeda soal bentuk
uraian adalah menghitung perbedaan dua rata-rata (mean), yaitu antara rata-rata
dari kelompok bawah untuk tiap-tiap soal. Rumusnya adalah sebagai berikut:74
71 Zaenal Arifin, Evaluasi Pembelajaran Prinsip, Teknik, Prosedur, (Bandung: PT
Remaja Rosdakarya. 2009), h. 266. 72
Ibid., h. 210 73
Ibid., h. 273 74 Ibid., h. 277-278
46
(
√(∑
∑
( )
(3.3)
Keterangan:
= rata-rata dari kelompok atas
= rata-rata dari kelompok bawah
∑ = jumlah kuadrat deviasi individual dari kelompok atas
∑ = jumlah kuadrat deviasi individual dari kelompok bawah
n = 27% x N
N = jumlah peserta didik
Penentuan kriteria daya beda soal didasarkan pada Tabel 3.10 berikut ini:
Tabel 3.10 Interpretasi Daya Pembeda
Indeks Daya Pembeda Kriteria Daya Pembeda
Negatif Sangat buruk, harus dibuang
0,00 – 0,20 Jelek (poor)
0,20 – 0,40 Cukup (satisfactory)
0,40 – 0,70 Baik (good)
0,70 – 1,00 Baik sekali (excellent)
Hasil uji daya pembeda instrumen tes dapat dilihat pada Tabel 3.11 berikut :
Tabel 3.11 Hasil Uji Daya Pembeda Instrumen Tes
Kategori Soal Jumlah Soal Persentase
Buruk sekali 0 0%
Buruk 1 9%
Cukup 11 91%
Baik 0 0%
Baik sekali 0 0%
Jumlah 12 100%
Berdasarkan tabel 3.10, terlihat bahwa dari 20 soal yang diuji cobakan
terdapat 9% dikatagorikan buruk dan 91% dikatagorikan cukup.
47
J. Teknik Analisis Data
1. Uji Prasayarat Hipotesis
Sebelum melakukan pengujian hipotesis, data yang telah diubah dalam
bentuk skor perlu dilakukan uji prasyarat hipotesis untuk memeriksa keabsahan
sampel, yaitu dengan uji normalitas dan uji homogenitas.
a. Uji Normalitas
Uji normalitas data dilakukan untuk mengetahui apakah sampel yang
diteliti berdistribusi normal atau tidak. Hal ini penting diketahui berkaitan dengan
ketepatan pemilihan uji statistik yang akan digunakan.75
Uji normalitas yang akan
digunakan dalam penelitian ini adalah uji lilliefors. Tedapat persyaratan untuk
menggunakan metode liliefors ini, yaitu:
1. Data berskala interval atau ratio (kuantitatif).
2. Data tunggal / belum dikelompokkan pada tabel distribusi frekuensi.
3. Dapat untuk n besar maupun n kecil.
4. ukuran sampel n <= 30.
Signifikansi uji, nilai terbesar | F(zi) - S(zi) | dibandingkan dengan nilai
tabel Lilliefors. Jika nilai | F(zi) - S(zi) | terbesar kurang dari nilai tabel Lilliefors,
maka Ho diterima ; H1 ditolak. Jika nilai | F(zi) - S(zi) | terbesar lebih besar dari
nilai tabel Lilliefors, maka Ho ditolak ; H1 diterima. Langkah-langkah perhitungan
dan hasil uji normalitas yang lebih jelas dapat dilihat pada lampiran.
b. Uji Homogenitas
Uji homogenitas digunakan untuk menguji kesamaan varians setiap
kelompok, yakni seragam tidaknya variasi sampel-sampel yang diambil dari
populasi yang sama.76
Uji homogenitas yang dilakukan adalah uji Fisher dengan
rumus sebagai berikut: 77
(3.4)
75 Supardi, Aplikasi Statistika dalam Penelitian Buku Tentang Statistika Yang Paling
Komprehensif, (Jakarta: Ufuk Press. 2012), h.129. 76
Ibid., h. 138. 77 Ibid., h. 139.
48
√∑
( )
∑
∑ (3.5)
Keterangan:
Kriteria pengujian Uji Fisher adalah sebagai berikut:
1) Jika , maka data dinyatakan homogen.
2) Jika , maka data dinyatakan tidak homogen.
Langkah-langkah perhitungan dan hasil uji homogenitas dapat dilihat pada
lampiran.
2. Uji Hipotesis
Uji hipotesis merupakan uji yang digunakan untuk mengetahui adanya
pengaruh model TGT berbantuan computer game terhadap kemampuan
pemecahan masalah siswa. Uji hipotesis yang digunakan haruslah sesuai dengan
asumsi-asumsi statistika seperti asumsi distribusi dan asumsi varians data.
a. Data Terdistribusi Normal dan Homogen
Untuk data terdistribusi normal dan homogen, maka uji hipotesis yang
dilakukan menggunakan statistik parametrik, yaitu uji t dengan rumus sebagai
berikut:78
√(
(
(
)
(3.6)
Keterangan:
78 Sugiyono, Statistika Untuk Penelitian, (Bandung: ALFABETA, 2006), h.135.
49
b. Data Terdistribusi Normal dan Tidak Homogen
Untuk data terdistribusi normal dan homogen, maka uji hipotesis yang
dilakukan menggunakan rumus sebagai berikut:79
√
(3.7)
Keterangan:
Kriteria pengujian uji t adalah sebagai berikut:
1) Jika thitung > ttabel, maka H1 diterima dan H0 ditolak.
2) Jika thitung < ttabel, maka H0 diterima dan H1 ditolak
c. Data Terdistribusi Tidak Normal
Data tidak terdistribusi normal, maka pengujian hipotesis dengan
menggunakan analisis nonparametrik. Uji yang digunakan adalah uji U atau Uji
Mann-Whitney dengan persamaan sebagai berikut80
:
( (
∑
( (
∑ (3.8)
79
Ibid., h.134. 80 Ibid., h.148.
50
Keterangan:
∑
∑
3. Uji N-Gain
Uji N-Gain digunakan untuk menunjukkan peningkatan kemampuan
pemecahan masalah siswa setelah pembelajaran dilakukan guru. Rumus N-Gain
menurut Meltzer, yaitu:
(3.9)
Penentuan kategorisasi perolehan N-gain dapat dilihat pada Tabel 3.12 di
bawah ini.
Tabel 3.12 Kategori N-Gain
Nilai N-Gain Kategori
G > 0,7 Tinggi
0,3 ≤ G ≤ 0,7 Sedang
G < 0,3 Rendah
4. Analisis Data Nontes
Instrumen nontes pada penelitian ini berupa angket respon siswa. Angket
respon siswa diberikan setelah pembelajaran dengan menggunakan model
pembelajaran TGT berbantuan computer game dilaksanakan. Tujuan angket
respon siswa ini adalah untuk mengetahui tanggapan siswa selama proses
pembelajaran berlangsung. Pengolahan data untuk nontes menggunakan bantuan
51
software SPSS. Hasil angket dihitung dengan model skala Likert seperti pada
tabel berikut ini:81
Tabel 3.13 Kategori Skala Likert
Alternatif Jawaban Bobot Penilaian Pernyataan
Positif Negatif
Sangat Tidak Setuju (STS) 1 5
Tidak Setuju (TS) 2 4
Cukup (C) 3 3
Setuju (S) 4 2
Sangat Setuju (SS) 5 1
Langkah-langkah dalam menganalisis angket skala respon siswa:
a. Memberikan skor pada setiap item, kemudian dihitung skor totalnya,
sehingga didapat rata-rata dari tiap siswa
b. Membandingkan skor rata-rata siswa dengan skor alternatif jawaban netral
(3), dengan kriteria:
1) Jika rata-rata skornya <3, maka siswa tersebut memiliki respon negatif
terhadap penggunaan model pembelajaran TGT berbantuan computer
game dalam pembelajaran fisika
2) Jika rata-rata skornya >3, maka siswa tersebut memiliki sikap positif
terhadap penggunaan model pembelajaran TGT berbantuan computer
game dalam pembelajaran fisika
c. Menghitung presentase jawaban siswa pada setiap item, terlebih dahulu data
yang diperoleh dipresentasekan dengan menggunakan rumus:
(3.10)
Keterangan:
P = presentase jawaban
F = frekuensi jawaban
n = banyak responden
d. Mengintepretasikan data dengan menggunakan kriteria presentase angket
yang disajikan dalam table di bawah ini.
81
Riduwan, Skala Pengukuran Variabel-Variabel Penelitian, (Bandung: ALFABETA,
2008), cet. V, h. 13
52
Tabel 3.14 kriteria Persentase Angket
Besar Presentase Interpretasi
0% Tak seorangpun
0% < P < 25% Sebagian kecil
25% ≤ P < 50% Hampir setengahnya
50% Setengahnya
50% ≤ P < 75% Sebagian besar
75% ≤ P < 100% Hampir seluruhnya
100% Seluruhnya
53
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian
Pada subbab ini akan diuraikan gambaran hasil penelitian yang telah
dilakukan. Data-data yang dideskripsikan merupakan data hasil pretest, posttest
kelas kontrol dan kelas eksperimen, serta hasil angket dari kelas eksperimen.
1. Kondisi Awal Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa Sebelum
Pemberian Perlakuan
Kemampuan awal siswa diketahui dari hasil pretest. Data hasil pretest
kemampuan pemecahan masalah siswa merupakan data yang diambil pada kelas
eksperimen sebelum pembelajaran dengan menggunakan model pembelajaran
TGT (Team Game Tournament) berbantuan computer game dan pada kelas
kontrol sebelum pembelajaran dengan model pembelajaran konvensional.
Perolehan hasil pretest pada penelitian ini dapat disajikan dalam Gambar
4.1 sebagai berikut:
Gambar 4. 1 Diagram distribusi frekuensi kemampuan pemecahan masalah
siswa awal kelas kontrol dan kelas eksperimen
1
6
9
4
2
9
5 5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 - 5 6 - 11 12 - 17 18 - 23
Jum
lah
Sis
wa
Rentang Nilai
Kelas Kontrol
Kelas Eksperimen
54
Berdasarkan Gambar 4.1 terdapat diagram hasil pretest kelas kontrol dan
kelas eksperimen secara menyeluruh yang menunjukkan rentang Nilai 0 sampai
23. Pada grafik, dapat dilihat perbedaan hasil pretest pada beberapa rentang nilai
antara kelas kontrol dan kelas eksperimen. Pada rentang 0 sampai 5, 6 sampai 11,
dan 18 sampai 23 terlihat bahwa jumlah siswa di kelas eksperimen yang
mendapatkan nilai tersebut lebih banyak daripada kelas kontrol. Sedangkan, untuk
rentang 12 sampai 17 terlihat bahwa jumlah siswa di kelas kontrol tersebut lebih
banyak dibandingkan kelas eksperimen. Jika dibuat dalam bentuk persentase
maka pada rentang nilai 0 sampai 5 didapat 5% atau 1 siswa pada kelas kontrol
dan 9,52% atau 2 siswa pada kelas eksperimen, pada rentang 6 sampai 11 didapat
30% atau 6 siswa pada kelas kontrol dan 42,85% atau 9 orang pada kelas
eksperimen, pada rentang 12 sampai 17 didapat 45% atau 9 siswa pada kelas
kontrol dan 23,81% atau 5 siswa pada kelas eksperimen pada rentang ini, dan
pada rentang 18 sampai 23 didapat 20% atau 4 siswa pada kelas kontrol dan
23,81% atau 5 siswa pada kelas ekperimen.
Berdasarkan perhitungan statistik, maka didapat beberapa nilai
pemusatan dan penyebaran data dari nilai pretest kelas eksperimen dan kelas
kontrol seperti yang ditunjukkan pada tabel 4.1 di bawah ini:
Tabel 4.1 Ukuran Pemusatan dan Penyebaran Data Hasil Pretest
Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol
Pemusatan dan
Penyebaran Data
Kelas
Kontrol Eksperimen
Banyak data 20 21
Nilai terendah 3 3
Nilai tertinggi 23 22
Median 13 11
Modus 11 11
Standard deviasi 5,33 5,92
Rata-rata 14,05 12,14
Nilai Maksimal = 100 Lampiran C.1
55
Tabel 4.1 menunjukkan pemusatan dan penyebaran data berdasarkan
nilai benar yang diperoleh siswa kelas eksperimen dan siswa kelas kontrol dengan
nilai maksimalnya adalah 100 (dari total butir/instrumen). Nilai terendah yang
diperoleh kelas kontrol maupun kelas eksperimen adalah 3. Nilai tertinggi yang
diperoleh dari kelas kontrol adalah 23, sedangkan pada kelas eksperimen adalah
22. Nilai rata-rata untuk kelas kontrol adalah 14,05 sedangkan untuk nilai rata-rata
kelas eksperimen adalah 12,14. Nilai tengah atau median dari kelas kontrol adalah
13, sedangkan kelas eksperimen adalah 11. Modus atau nilai yang sering muncul
untuk kelas kontrol maupun kelas eksperimen adalah 11. Pada kelas kontrol
diperoleh nilai standard deviasi sebesar 5,33 dan pada kelas eksperimen diperoleh
nilai standard deviasi sebesar 5,92.
2. Hasil Posttest Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa
Data hasil posttest kemampuan pemecahan masalah siswa merupakan
data yang diambil pada kelas eksperimen setelah pembelajaran dengan
menggunakan model pembelajaran TGT (Team Game Tournament) berbantuan
computer game dan pada kelas kontrol setelah pembelajaran dengan model
pembelajaran konvensional.
Perolehan hasil posttest pada penelitian ini dapat disajikan dalam Gambar
4.2 sebagai berikut:
Gambar 4. 2 Diagram distribusi frekuensi kemampuan pemecahan masalah
siswa akhir kelas kontrol dan kelas eksperimen
4 4
10
1 1 0
4
6
8
3
0
2
4
6
8
10
12
35 - 43 44- 52 53 - 61 62 - 70 71 - 79
Jum
lah
Sis
wa
Rentang Nilai
Kelas Kontrol
Kelas Eksperimen
56
Nilai Maksimal = 100 Lampiran C.2
Berdasarkan Gambar 4.2 dapat dilihat bahwa diagram hasil posttest kelas
kontrol dan kelas eksperimen secara menyeluruh berada pada rentang nilai 35
sampai 79. Pada grafik, dapat dilihat perbedaan hasil posttest pada beberapa
rentang nilai antara kelas kontrol dan kelas eksperimen. Pada rentang 35 sampai
43 dan 53 sampai terlihat bahwa jumlah siswa di kelas kontrol yang mendapatkan
nilai tersebut lebih banyak daripada kelas eksperimen. Pada rentang 44 sampai 52
jumlah siswa di kelas eksperimen dan kelas kontrol berjumlah sama. Sementara
pada rentang 65 sampai 70 dan rentang 71 sampai 79 terlihat bahwa jumlah siswa
di kelas eksperimen lebih banyak dibandingkan kelas kontrol. Jika dibuat dalam
bentuk persentase maka pada rentang nilai 35 sampai 40 didapat 20% atau
terdapat 4 siswa pada kelas kontrol dan 0% atau tidak terdapat siswa dari kelas
eksperimen, pada rentang 44 sampai 52 jumlah siswa kelas kontrol dan
eksperimen sama, yaitu 4 siswa pada masing-masing kelas dengan persentase 20%
pada kelas kontrol dan 19,05% pada kelas eksperimen, pada rentang 53 sampai 61
didapat 50% atau terdapat 10 siswa pada kelas kontrol dan 28,57% atau terdapat 6
siswa pada kelas eksperimen, pada rentang 62 sampai 70 didapat 5% atau terdapat
1 siswa pada kelas kontrol dan 38,09% atau 8 siswa pada kelas ekperimen, dan
pada rentang 71 sampai 79 didapat 5% atau terdapat 1 siswa pada kelas kontrol
dan 14,28% atau 3 siswa pada kelas eksperimen.
Berdasarkan perhitungan statistik, maka didapat beberapa nilai
pemusatan dan penyebaran data dari nilai posttest kelas eksperimen dan kelas
kontrol seperti yang ditunjukkan pada tabel 4.2 di bawah ini:
Tabel 4.2 Ukuran Pemusatan dan Penyebaran Data Hasil Posttest
Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol
Pemusatan dan
Penyebaran Data
Kelas
Kontrol Eksperimen
Banyak data 20 21
Nilai terendah 35 50
Nilai tertinggi 75 78
Median 55,5 66
Modus 52 dan 58 66
Standard deviasi 9,78 9,35
Rata-rata 53,85 62,095
57
Tabel 4.2 menunjukkan pemusatan dan penyebaran data berdasarkan
nilai benar yang diperoleh siswa kelas eksperimen dan siswa kelas kontrol dengan
nilai maksimalnya adalah 100 (dari total butir/instrumen). Nilai terendah yang
diperoleh kelas eksperimen adalah 50 dan pada kelas kontrol adalah 35. Nilai
tertinggi yang diperoleh dari kelas ekperimen adalah 78, sedangkan pada kelas
kontrol adalah 75. Nilai rata-rata untuk kelas eksperimen adalah 62,095
sedangkan untuk nilai rata-rata kelas kontrol adalah 53,85. Nilai tengah atau
median dari kelas ekperimen adalah 66, sedangkan kelas kontrol adalah 55,5.
Modus atau nilai yang sering muncul untuk kelas eksperimen adalah 66,
sedangkan kelas kontrol adalah 52 dan 58. Pada kelas eksperimen diperoleh nilai
standard deviasi sebesar 9,35 dan pada kelas kontrol diperoleh nilai standard
deviasi sebesar 9,78.
3. Rekapitulasi Hasil Tes Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa
a. Data Hasil Pretest dan Posttest
Data hasil pretest dan posttest kelas eksperimen dan kelas kontrol dapat
terlihat pada tabel 4.3 berikut ini.
Tabel 4.3 Rekapitulasi Data Nilai Pretest dan Posttest
Pemusatan dan
Penyebaran Data
Kelas Kontrol Kelas Eksperimen
Pretest Posttest Pretest Posttest
Nilai terendah 3 35 3 50
Nilai tertinggi 23 75 22 78
Median 13 55,5 11 66
Modus 11 52 dan 58 11 66
Standard Deviasi 5,33 9,78 5,92 9,35
Rata-rata 14,05 53,85 12,14 62,10
Berdasarkan tabel 4.3, terlihat bahwa nilai rata-rata pretest kelas kontrol
lebih tinggi dari kelas eksperimen dengan nilai rata-rata masing-masing kelas
adalah 14,05 dan 12,14. Sementara itu, nilai rata-rata posttest kelas kontrol lebih
rendah dari kelas eksperimen dengan nilai rata-rata masing-masing kelas adalah
53,85 dan 62,10. Hasil ini menunjukkan bahwa kedua kelas mengalami
58
peningkatan setelah diberikan perlakuan yang berbeda. Kelas kontrol yang
diberikan perlakuan pembelajaran konvensional mengalami peningkatan sebesar
39,8, sedangkan kelas eksperimen yang diberikan perlakuan dengan model
pembelajaran TGT berbantuan computer game mengalami peningkatan sebesar
49,96. Artinya, kelas eksperimen memiliki peningkatan hasil kemampuan
pemecahan masalah lebih tinggi dibandingkan dengan kelas kontrol.
b. Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa
Kemampuan pemecahan masalah dilihat dari beberapa indikator.
Indikator kemampuan pemecahan masalah siswa pada penelitian ini didasarkan
pada kemampuan pemecahan masalah menurut polya, yaitu terdiri dari memahami
masalah, merencanakan pemecahan masalah, melakukan rencana, dan memeriksa
kembali. Perbandingan Nai kemampuan pemecahan masalah yang dimiliki siswa
dapat dilihat dari hasil pretest dan posttest pada kelas eksperimen dan kelas
kontrol pada tabel 4.4 berikut ini:
Tabel 4.4 Perbandingan Nilai Pretest dan Posttest Kemampuan Pemecahan
Masalah Siswa Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen
Indikator Nilai
Ideal
Nilai siswa
Kelas Kontrol Kelas Eksperimen
Pretest Posttest Pretest Posttest
I 20 12,35 16,55 11 15,81
II 40 1,5 24,5 0,52 31,67
III 20 0 12,55 0,29 14,52
IV 20 0 0,05 0 0
Total 100 13,85 53,65 11,81 62
Dari tabel 4.4 dapat diketahui bahwa setiap indikator kemampuan
pemecahan masalah siswa mengalami peningkatan baik di kelas kontrol maupun
kelas eksperimen. Nilai pretest siswa pada kelas kontrol lebih besar dari kelas
eksperimen dan ini menunjukkan kemampuan awal pemecahan masalah yang
dimiliki oleh siswa pada masing-masing kelas. Sedangkan Nilai posttest siswa
pada kelas eksperimen lebih besar dari kelas kontrol dan ini menunjukkan
kemampuan pemecahan masalah siswa setelah diberikan perlakuan pada masing-
masing kelas.
59
Tabel 4.4 di atas menunjukkan bahwa pada kelas eksperimen mengalami
peningkatan yang lebih tinggi dibandingkan peningkatan pada kelas kontrol.
Apabila dilihat berdasarkan masing-masing indikator, maka terlihat bahwa
peningkatan indikator I pada kelas kontrol sebesar 4,2 sementara pada kelas
eksperimen mengalami peningkatan sebesar 4,81, peningkatan indikator II pada
kelas kontrol sebesar 23 dan pada kelas eksperimen sebesar 31,15, besar indikator
III pada kelas kontrol adalah 12,55 dan pada kelas eksperimen sebesar 14,23, dan
peningkatan indikator IV pada kelas kontrol sebesar 0,05 sementara pada kelas
eksperimen tidak ada peningkatan. Dengan demikian, kelas eksperimen
mengalami peningakatan yang lebih tinggi dibandingkan kelas kontrol pada
indikator I, II, dan III. Sementara pada indikator IV, kelas kontrol mengalami
peningkatan lebih tinggi dibandingkan kelas eksperimen yang tidak mengalami
peningkatan.
Secara visual, gambaran umum perbedaan kemampuan pemecahan
masalah siswa kelas eksperimen dan kelas kontrol dapat dilihat pada gambar
berikut:
Gambar 4. 3 Diagram hasil pretest dan posttest kemampuan pemecahan
masalah siswa pada kelas kontrol dan kelas eksperimen
12,35
1,5 0 0
11
0,52 0,29 0
16,55
24,5
12,55
0,05
15,81
31,67
14,52
0 0
5
10
15
20
25
30
35
MemahamiMasalah
MerencanakanPemecahan
Masalah
MelakukanRencana
MemeriksaKembali
Tota
l Nila
i
Pretest Kontrol
Pretest Eksperimen
Posttest Kontrol
Posttest Ekperimen
60
Berdasarkan Gambar 4.3 di atas, terlihat bahwa hasil kemampuan
pemecahan masalah siswa pada kelas kontrol maupun kelas eksperimen
mengalami peningkatan. Peningkatan paling signifikan baik di kelas kontrol
maupun kelas eksperimen terlihat pada tahap merencanakan pemecahan masalah
dan melakukan rencana. Kelas kontrol mengalami peningkatan pada tahap
merencanakan pemecahan masalah sebesar 460 atau sama dengan 93,87% dan
pada tahap melakukan rencana sebesar 251 atau sama dengan 100%. Sementara,
untuk kelas eksperimen mengalami peningkatan pada tahap merencanakan
pemecahan masalah sebesar 654 atau sama dengan 98,34% dan pada tahap
melakukan rencana sebesar 299 atau sama dengan 98,03%. Selain itu, diagram di
atas juga menunjukkan bahwa pada saat pretest kemampuan pemecahan masalah
siswa kelas kontrol lebih unggul dari kelas eksperimen kecuali pada tahap
melakukan rencana. Sementara untuk hasil posttest, kemampuan pemecahan
masalah siswa kelas kontrol sedikit lebih unggul dibandingkan kelas eksperimen
pada tahap memeriksa kembali.
4. Hasil Uji N-Gain
a. Peningkatan Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa
Uji N-Gain dilakukan untuk melihat peningkatan kemampuan pemecahan
maalah siswa pada kelas kontrol dan eksperimen. Nilai N-gain pada masing-
masing kelas didapatkan dari rata-rata Nilai N-gain yang didapatkan siswa pada
masing-masing kelas, dengan menghitung selisih Nilai posttest-pretest dan
dibandingkan dengan selisih nilai ideal dengan nilai pretest sehingga didapatkan
nilai N-gain pada masing-masing siswa di dalam kelas eksperimen maupun
kontrol. Hasil perhitungan uji N-Gain dapat dilihat pada Tabel 4.5 berikut:
Tabel 4.5 Hasil Perhitungan N-gain Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol
Kelas N-gain Keterangan
Eksperimen 0,57 Sedang
Kontrol 0,46 Sedang
61
Tabel 4.5 menunjukkan nilai N-gain untuk kelas eksperimen sebesar 0,57
yang dikategorikan bahwa peningkatan kemampuan pemecahan masalah siswa di
kelas eksperimen berada pada tingkat sedang. Nilai N-gain untuk kelas kontrol
sebesar 0,46 yang dikategorikan bahwa kemampuan pemecahan masalah siswa di
kelas kontrol berada pada tingkat sedang. Berdasarkan tabel 4.5, kemampuan
pemecahan masalah siswa yang telah melaksanakan model pembelajaran TGT
berbantuan computer game lebih tinggi dibandingkan dengan siswa yang tidak
melaksanakan model pembelajaran tersebut. Walaupun demikian, perbedaan
peningkatan antara kelas eksperimen dan kelas kontrol tidak jauh berbeda.
b. Peningkatan Indikator Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa
Peningkatan tiap indikator pada kemampuan pemecahan masalah siswa
didapatkan dari rata-rata nilai N-gain siswa pada masing-masing kelas yaitu pada
kelas eksperimen dan kelas kontrol. Berikut merupakan tabel 4.6 tentang hasil N-
gain kelas eksperimen dan kontrol.
Tabel 4.6 Hasil Perhitungan N-gain Kelas Eksperimen dan Kelas
Kontrol
Indikator
Kemampuan
Pemecahan
Masalah
Kelas Kontrol Kelas Eksperimen
Pretest Posttest N-gain Kategori Pretest Posttest N-gain Kategori
I
Memamahami
Masalah
61,75 82,75 0,54902 Sedang 55 79,05 0,53444 Sedang
II
Merencanakan
Pemecahan
Masalah
3,75 61,25 0,597403 Sedang 1,31 79,17 0,78893 Tinggi
III
Melakukan
Rencana
0 62,75 0,6275 Sedang 1,43 74,28 0,73906 Tinggi
IV
Memeriksa
Kembali
0 0,25 0,0025 Rendah 0 0 0 Rendah
Berdasarkan Tabel 4.6 di atas, terlihat bahwa kemampuan pemecahan
masalah siswa pada indikator memeriksa kembali tidak mengalami peningkatan
baik di kelas kontrol maupun di kelas eksperimen. Namun, pada indikator
62
memahami masalah, merencanakan pemecahan masalah, dan melakukan rencana
mengalami peningkatan pada masing-masing kelas dengan kategori sedang pada
kelas kontrol. Sementara peningkatan kemampuan pemecahan masalah di kelas
eksperimen terkategori sedang pada indikator memahami masalah dan terkategori
tinggi pada indikator merencanakan pemecahan masalah serta pada indikator
melakukan rencana. Dari informasi di atas, dapat disimpulkan bahwa peningkatan
kemampuan pemecahan masalah pada kelas eksperimen lebih unggul dari kelas
kontrol.
5. Hasil Uji Prasyarat Analisis
a. Uji Normalitas
Uji normalitas dilakukan untuk melihat hasil analisis sebaran data yang
diperoleh, apakah terdistribusi secara normal atau tidak. Uji normalitas data ini
dilakukan terhadap data pretest dan posttest pada kelas kontrol dan eksperimen.
Uji normalitas terhadap kedua hasil tersebut menggunakan uji liliefors pada taraf
signifikansi 5%.
Berdasarkan kriteria pengujian liliefors, yaitu jika nilai Lhitung > Ltabel
maka dinyatakan bahwa sebaran data tidak terdistribusi normal, sedangkan jika
Lhitung < Ltabel maka dinyatakan bahwa sebaran data terdistribusi normal. Hasil
perhitungan uji normalitas dapat dilihat pada Tabel 4.7 berikut:
Tabel 4.7 Hasil Uji Normalitas Pretest dan Posttest
Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol
Uji Statistik
Pretest Posttest
Kelas Kontrol Kelas
Eksperimen Kelas Kontrol
Kelas
Eksperimen
Nilai Lhitung 0,2325 0,1408952 0,1327 0,17125
Nilai Ltabel 0,19812 0,1933665 0,19812 0,1933665
Keputusan
Data tidak
berdistribusi
normal
Data
berdistribusi
normal
Data
berdistribusi
normal
Data
berdistribusi
normal
Berdasarkan Tabel 4.7 di atas, dapat dilihat bahwa data pretest kelas
kontrol dan kelas ekperimen memiliki nilai Lhitung > Ltabel. Hal ini menunjukan
63
data pretest kelas kontrol dan kelas eksperimen tidak terdistribusi normal. Untuk
data posttest di kelas kontrol maupun kelas eksperimen memiliki nilai Lhitung <
Ltabel. Hal ini menunjukan data posttest pada kedua kelas terdistribusi normal.
b. Uji Homogenitas
Uji homogenitas dilakukan untuk mengetahui apakah sampel yang diteliti
memiliki kemampuan yang sama atau tidak. Perhitungan uji homogentitas
menggunakan uji Fisher pada taraf signifikansi 5%. Apabila Fhitung < Ftabel,
maka kedua kelas dinyatakan homogen, dan jika Fhitung > Ftabel, maka kedua
kelas dinyatakan heterogen. Hasil perhitungan uji homogenitas dapat dilihat dari
Tabel 4.8 berikut:
Tabel 4.8 Hasil Uji Homogenitas Pretest dan Posttest
Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol
Uji Statistik
Pretest Posttest
Kelas
Kontrol
Kelas
Eksperimen
Kelas
Kontrol
Kelas
Eksperimen
Nilai Varians 5,32 5,81 9,78 8,00
Nilai Fhitung 1,24 1,09
Nilai Ftabel 2,16
Keputusan Kedua kelas homogen Kedua kelas homogen
Berdasarkan Tabel 4.8 di atas dapat diketahui bahwa data pretest dan
posttest kelas kontrol maupun kelas eksperimen memiliki nilai Fhitung < Ftabel.
Hal tersebut menunjukkan bahwa kelas kontrol maupun kelas eksperimen
memiliki kemampuan homogen. Artinya, data yang diperoleh dari kelas kontrol
maupun kelas eksperimen pada saat pretest dan posttest memiliki varians yang
sama.
6. Hasil Uji Hipotesis
Berdasarkan uji prasyarat analisis statistik, diperoleh bahwa data pretest-
postest mempunyai varians yang sama atau homogen. Sebaran data untuk pretest-
posttest memiliki hasil yang berbeda. Setelah dilakukan uji normalitas diperoleh
64
bahwa pada pretest berdistribusi normal pada kelas eksperimen dan pada kelas
kontrol tidak berdistribusi normal. Oleh karena itu, pengujian hipotesis dilakukan
dengan menggunakan uji nonparametrik Mann-Whitney U menggunakan bantuan
software SPSS 22. Sementara itu, untuk posttest pada kelas kontrol maupun kelas
eksperimen berdistribusi normal pada masing-masing kelas. Maka, untuk data
posttest pengujian hipotesis yang dilakukan menggunakan uji parametrik, yaitu uji
t dengan bantuan software SPSS 2. Hasil uji hipotesis diketahui dengan melihat
nilai kolom sig. (2-tailed) yang menggunakan taraf signifikansi (α) sebesar 5%.
Pengambilan keputusan hipotesis dilakukan berdasarkan kriteria pengujian, yaitu
jika nilai sig (2-tailed) > taraf signifikansi (0,05), maka H0 diterima dan H1
ditolak, sedangkan jika nilai sig (2-tailed) < taraf signifikansi (0,05) maka H0
ditolak dan H1 diterima. Hasil perhitungan uji hipotesis dapat dilihat pada Tabel
4.9 berikut:
Tabel 4.9 Hasil Perhitungan Uji Hipotesis Pretest dan Posttest
Kelas Kontrol dan Eksperimen
Statistik Pretest Posttest
Sig. (2-tailed) 0,293 0,009
Taraf signifikansi (α) 0,05
Kesimpulan H0 diterima H1 diterima
Berdasarkan Tabel 4.9 di atas, diketahui bahwa pada saat pretest nilai sig
(2-tailed) > taraf signifikansi (0,05), maka hipotesis nol (H0) diterima dan
hipotesis alternatif (H1) ditolak. Artinya, pembelajaran TGT berbantuan computer
game terbukti tidak berpengaruh terhadap kemampuan pemecahan masalah siswa
pada konsep teori kinetik gas sebelum diberikan perlakuan. Sementara untuk hasil
posttest, nilai sig (2-tailed) < taraf signifikansi (0,05), maka hipotesis nol (H0)
ditolak dan hipotesis alternatif (H1) diterima. Dengan demikian, diterimanya
hipotesis alternatif (H1) pada pengujian tersebut dapat disimpulkan bahwa
pembelajaran TGT berbantuan computer game berpengaruh terhadap kemampuan
pemecahan masalah siswa pada konsep teori kinetik gas.
65
7. Analisis Data Angket
Hasil perhitungan angket respon siswa terhadap Model Pembelajaran
TGT berbantuan computer game dapat dilihat pada Tabel 4.10 berikut:
Tabel 4.10 Hasil Angket Respon Siswa
No. Indikator Angket Persentase Kategori
1. Desain computer game 68% Baik
2.
Pembelajaran fisika dengan belajar
menggunakan model pembelajaran TGT
berbantuan computer game.
69,1% Baik
Rata-rata 68,55% Baik
Berdasarkan Tabel 4.10 di atas, terlihat bahwa penggunaan model
pembelajaran TGT berbantuan computer game pada konsep teori kinetik gas
secara keseluruhan mendapatkan respon yang baik dari siswa dengan perolehan
persentase yaitu 68,79%. Jika dilihat berdasarkan indikatornya, indikator Desain
computer game mendapatkan respon yang baik dengan perolehan persentase 68%.
Sementara, indikator pengaruh pembelajaran fisika dengan belajar menggunakan
model pembelajaran TGT berbantuan computer game mendapatkan respon yang
baik dengan perolehan persentase 69,1%.
B. Pembahasan
Kemampuan pemecahan masalah siswa di awal pada kelas eksperimen
dan kelas kontrol masih sangat rendah. Rendahnya kemampuan awal tersebut
dapat dilihat dari pencapaian nilai pretest yang diperoleh masing-masing kelas.
Nilai rata-rata yang didapatkan oleh kedua kelas di bawah rata-rata yaitu 14,05
pada kelas kontrol dan 12,14 pada kelas eksperimen. Penyebab rendahnya
kemampuan pemecahan masalah siswa adalah proses pembelajaran yang kurang
membiasakan siswa menyelesaikan soal-soal yang mengukur kemampuan
pemecahan masalah atau soal tingkat tinggi (HOT) lainnya. Selain itu,
pembelajaran yang pasif (pembelajaran berpusat pada guru) dimana siswa hanya
mendengar, mencatat, dan menghafal juga menjadi bagian yang mempengaruhi
rendahnya kemampuan pemecahan masalah siswa. Pembelajaran tersebut kurang
66
mengembangkan ide-ide pikiran siswa dan kurang membuat siswa antusias dalam
pembelajaran. Hal ini mengakibatkan kemampuan pemecahan masalah siswa
kurang berkembang dengan baik.
Kondisi kemampuan pemecahan masalah akhir siswa dapat dilihat dari
hasil posttestnya, yaitu kondisi ketika kedua kelas telah diberi perlakuan. Pada
kelas eskperimen digunakan pembelajaran dengan model TGT berbantuan
computer game dan kelas kontrol dengan pembelajaran konvensional.
Berdasarkan pencapaian nilai posttets, kedua kelas mengalami peningkatan. Nilai
rata-rata kelas eksperimen 62,095 dan kelas kontrol 53,85. Nilai tertinggi pada
kelas eksperimen sebesar 78, sementara pada kelas kontrol sebesar 75. Perbedaan
nilai tertinggi kedua kelas sebesar 3. Nilai terendah pada kelas eksperimen dan
kelas kontrol mengalami kesamaan, yaitu sebesar 3. Hal ini menunjukkan bahwa
model pembelajaran TGT berbantuan computer game berdampak positif terhadap
kemampuan pemecahan masalah siswa. Dampak positif ini disebabkan karena
beberapa hal yang mempengaruhi. Satu diantaranya adalah siswa perlahan
terbiasa belajar kelompok sehingga siswa saling membantu dalam menyelesaikan
suatu permasalahan yang ditemui dalam soal. Hal ini senada dengan hasil
penelitian yang dilakukan oleh Ibrahim dan Nur Hidayati yang menyatakan bahwa
kemampuan pemecahan masalah siswa dengan model pembelajaran TGT lebih
baik daripada pembelajaran konvensional.82
Dilihat dari hasil perhitungan N-gain, kelas eksperimen lebih unggul dari
kelas kontrol. Akan tetapi, perbedaan hasil perhiungan N-gain kedua kelas tidak
terlihat signifikan dan kedua kelas berada pada kategori yang sama, yaitu sedang.
Hal ini disebabkan karena pada kelas kontrol memiliki peningkatan kemampuan
pemecahan masalah yang cukup baik dimana hal ini terjadi karena faktor siswa
kelas kontrol yang mudah dikondisikan sehingga mampu mengikuti proses
pembelajaran dengan baik. Jika dilihat lebih rinci dari hasil uji N-gain pada
indikator kemampuan pemecahan masalah siswa, kelas eksperimen mengalami
82
Ibrahim dan Nur Hidayati, Pengaruh Model Pembelajaran Teams Games Tournament
(TGT) Terhadap Peningkatan Kemampuan Pemecahan Masalah Matematika Ditinjau dari
Kemampuan Awal Siswa SMA Negeri 1 Seyegan, Jurnal AgriSains Vol.5 No.2 September 2014,
ISSN: 2086-7719, 2014, h.134.
67
peningkatan indikator kemampuan pemecahan masalah yang lebih unggul, yaitu
pada indikator merencanakan pemecahan masalah dan indikator melakukan
rencana dengan kategori tinggi. Sementara, untuk indikator memahami masalah
dan memeriksa kembali berada pada kategori yang sama untuk kedua kelas, yaitu
kategori sedang dan kategori rendah pada masing-masing indikator.
Pada penelitian ini, kemampuan pemecahan masalah siswa pada
indikator memahami masalah pada kedua kelas mengalami peningkatan yang
sama dengan kategori sedang. Pada kelas kontrol, nilai N-gain indikator
memahami masalah sedikit lebih besar dari kelas eksperimen. Akan tetapi,
perbedaan nilai N-gain indikator memahami masalah pada kedua kelas tidak
terlalu signifikan. Besarnya nilai N-gain indikator memahami masalah pada kelas
kontrol disebabkan karena proses pembelajaran yang dilakukan secara
konvensional dimana guru yang dalam hal ini adalah peneliti lebih aktif dalam
memberikan penjelasan materi. Pada pembelajaran menggunakan TGT
berbantuan computer game juga terdapat langkah awal dimana siswa menerima
materi yang dijelaskan langsung oleh guru dalam hal ini adalah peneliti yang
kemudian dilanjutkan dengan belajar kelompok. Hal inilah yang juga menjadi
sebab nilai N-gain indikator memahami masalah kedua kelas tidak memiliki
perbedaan yang signifikan dan berada pada kategori yang sama yaitu sedang. Hal
ini sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh Suji, dkk. dimana dalam hasil
penelitiannya menunjukkan bahwa setiap indikator kemampuan pemecahan
masalah pada kelas eksperimen maupun kelas kontrol, keduanya berada pada yang
sama, yaitu sedang.83
Selanjutnya, pada kelas eksperimen untuk indikator merencanakan
pemecahan masalah dan indikator melakukan rencana lebih unggul dengan
kategori tinggi. Hal ini dikarenakan siswa pada kelas eksperimen yang
dibelajarkan dengan pembelajaran TGT berbantuan computer game dituntut untuk
menyelesaikan permainan yang berupa game akademik dengan mengerjakan soal-
83 Suji, dkk., Penerapan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Teams Games Tournament
Untuk Meningkatkan Kemampuan Pemecahan Masalah Matematis Siswa Pada Materi Segitiga,
Jurnal Pendidikan Matematika Indonesia Volum 2 Nomor 2 bulan September 2017 p-ISSN: 2477-
5967 e-ISSN: 2477-8443, h. 68
68
soal secara rileks dan menggembirakan. Melalui bantuan computer game siswa
mendapatkan kemudahan dalam memahami materi sehingga mampu
merencanakan pemecahan masalah dan melakukan rencana penyelesaian karena
siswa secara berkelompok dan bergantian dalam menyelesaikan permainan.
Jawaban siswa yang salah juga dapat dibenarkan secara langsung, sehingga dapat
meluruskan konsep dalam merencanakan dan melakukan rencana dalam
penyelesaian masalah pada soal. Hal ini sejalan dengan hasil penelitian yang
dilakukan oleh Emay Aenu Rohmah dan Wahyudin dalam penelitiannya
mengetahui pengaruh penggunaan TGT berbatuan media game online terhadap
kemampuan pemahaman konsep dan penalaran matematis siswa bahwa
penggunaan TGT berbatuan media game online memiliki potensi yang baik untuk
meningkatkan pemahaman konsep matematis siswa. Hal ini dikarenakan prosedur
pembelajaran TGT berbantuan media game online yang menekankan siswa aktif
membangun pemahamannya.84
Pada indikator kemampuan pemecahan masalah siswa yang terakhir yaitu
memeriksa kembali, baik kelas eksperimen maupun kelas kontrol keduanya tidak
mengalami peningkatan yang signifikan dan berada pada kategori rendah. Hal ini
dikarenakan siswa masih belum terbiasa dalam melakukan tahap memeriksa
kembali dalam setiap pengerjaan soal. Selain itu, siswa juga merasa untuk tidak
mau menghabiskan waktu untuk mengerjakan bagian memeriksa kembali karena
siswa lebih terfokus pada ketiga indikator pemecahan masalah yang lain.
Berdasarkan hasil uji hipotesis kedua kelas yang diberikan perlakuan
berbeda, diperoleh informasi bahwa nilai Sig. (2-tailed) posttest < nilai taraf
signifikansi (0,05). Artinya, pembelajaran TGT berbantuan computer game
terbukti berpengaruh terhadap kemampuan pemecahan masalah siswa pada
konsep teori kinetik gas. Hasil ini juga didukung dengan angket respon siswa
terhadap model pembelajaran TGT berbantuan computer game yang mendapatkan
respon positif dengan persentase 68,79 atau terkategori baik. Maka, model
84 Emay Aenu Rohmah dan Wahyudin, Pengaruh Model Pembelajaran Kooperatif Tipe
Teams Games Tournament (TGT) Berbantuan Media Game Online Terhadap Pemahaman Konsep
dan Penalaran Matematis Siswa, Jurnal Pendidikan Dasar Vol. 8. No.2 Juli 2016 ISSN 2085-1243,
h. 138.
69
pembelajaran TGT berbantuan computer game efektif terhadap kemampuan
pemecahan masalah siswa. Hal ini dikarenakan bahwa model TGT yang
merupakan bagian dari pembelajaran kooperatif yang menekankan pada belajar
kelompok memberikan dampak kepada siswa untuk mampu menyelesaikan
permasalahan dalam soal. Siswa yang dibelajarkan dengan menggunakan model
kooperatif dimana siswa berkelompok mampu membuat siswa untuk mengingat
dan dapat menerapkan strategi pemecahan masalah yang lebih baik daripada siswa
dari kelas yang dibelajarkan dengan cara biasa (konvensional). Selain itu, dengan
adanya kelompok membuat siswa lebih termotivasi untuk untuk memecahkan
masalah dibanding siswa yang dibelajarkan secara biasa (konvensional) yang
cenderung cepat menyerah apabila tidak menemukan solusi dengan cepat. Hal ini
juga sependapat dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh S Baswendro, dkk.
bahwa tes kemampuan pemecahan masalah pada kelas eksperimen yang
menggunakan model pembelajaran kooperatif tipe TGT baik karena melibatkan
keaktifan siswa dengan mendiskusikan masalah tersebut dengan temannya.
Melalui diskusi akan terjalin komunikasi dan interaksi dengan siswa saling
berbagi ide serta memberi kesempatan siswa untuk mengungkapkan pendapatnya
serta siswa tidak merasa bosan dan jenuh sehingga siswa termotivasi dan terlihat
secara aktif untuk mengikuti proses belajar mengajar. Selain itu, siswa yang
merasa kurang tidak akan menarik diri dan tetap aktif mengikuti pembelajaran.85
Model pembelajaran kooperatif TGT merupakan tipe pembelajaran yang
aktivitasnya berpusat pada siswa. Pembelajaran kooperatif TGT juga menekankan
pada kerjasama dan menuntut adanya tanggung jawab pada setiap individu siswa.
Sehingga, tidak hanya kemampuan akademik yaitu penguasaan materi,
meningkatkan pemahaman, problem solving, dan berpikir konseptual yang dapat
dicapai, tetapi juga membantu siswa dalam membangun atau menumbuhkan rasa
tanggung jawab, persaingan sehat, dan keterlibatan belajar. Selain itu, dengan
adanya bantuan computer game dalam pembelajaran menggunakan model TGT
85 Baswendro Singgih, Amin Suyitno, dan Muhammad Kharis, Keefektifan Model TGT
Dengan Pendekatan Scientific Berbantuan CD Pembelajaran Terhadap Kemampuan Pemecahan
Masalah Siswa SMP Kelas VIII Pada Materi Lingkaran, Unnes Journal of Mathematics
Education, Vol 4 No 3, 2015, h. 200-201.
70
mampu mengakomodir siswa yang memiliki gaya belajar visual dan kinestetik,
karena dengan adanya computer game siswa terlibat langsung dalam
penggunannya. Dalam kerja kelompok dan melakukan permainan ataupun
turnamen dengan computer game mampu meningkatkan motivasi atau minat
belajar siswa, inisiatif, semangat yang tinggi, keberanian mengambil resiko, dan
kepercayaan terhadap diri sendiri.
Dari beberapa kelebihan model pembelajaran TGT berbantuan computer
game yang sudah disebutkan, ada beberapa keterbatasan yang dialami yang
menjadi kelemahan dalam keberlangsungan proses pembelajaran. Keterbatasn
tersebut antara lain: 1) butuh waktu yang cukup panjang dalam penerapan model
TGT, 2) harus mampu menciptakan kelas yang kondusif terlebih dahulu agar
proses pembelajaran sesuai dengan yang diharapkan, 3) dalam game tidak disertai
bagaimana cara jawaban didapat, 4) transfer file computer game memerlukan
waktu yang cukup lama karena besarnya kapasitas game sehingga harus dilakukan
di luar jam pelajaran.
71
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan dari penelitian yang telah
dilakukan, maka dapat disimpulkan:
1. Hasil penelitian menunjukan terdapat pengaruh model pembelajaran
kooperatif tipe TGT dengan berbantuan computer game terhadap kemampuan
pemecahan masalah siswa pada konsep teori kinetik gas. Hal ini dibuktikan
pada uji hipotesis dimana nilai Sig. (2-tailed) (0,009) < nilai taraf signifikansi
(0,05).
2. Siswa mengalami peningkatan kemampuan pemecahan masalah setelah diberi
perlakuan pembelajaran menggunakan model pembelajaran kooperatif tipe
TGT dengan berbantuan computer game dimana pada kelas eksperimen lebih
unggul dibanding kelas kontrol, walaupun berdasarkan hasil N-gain tidak ada
perbedaan yang signifikan.
3. Hasil angket yang diperoleh menunjukkan respon siswa yang baik terhadap
penggunaan pembelajaran menggunakan model pembelajaran kooperatif tipe
TGT dengan berbantuan computer game, secara keseluruhan dapat
dikategorikan baik dengan rata-rata sebesar 67,225 %.
B. Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, terdapat beberapa saran
yang diajukan oleh peneliti, antara lain:
1. Penggunaan model TGT berbantuan computer game membutuhkan waktu
yang cukup panjang, maka sebaiknya harus benar-benar memahami langkah
penggunaan TGT agar waktu penerapan dapat berjalan dengan efisien.
2. Peneliti harus melakukan kontrol pada siswa dalam pembelajaran di dalam
kelas, agar pembelajaran dapat berjalan dengan baik dan kondusif.
3. Media atau alat bantu computer game sebaiknya juga disertakan bagaimana
cara mendapatkan jawaban dengan benar sesuai langkah pemecahan masalah.
72
4. Penelitian selanjutnya dapat menerapkan bantuan media lain sebagai alat
bantu permainan atau turnamen akademik yang memiliki kapasitas yang tidak
terlalu besar.
73
DAFTAR PUSTAKA
Al-Tabany, Trianto Ibnu Badar. 2014. Mendesain Model Pembelajaran Inovatif,
Progresif, dan Kontekstual: Konsep, Landasan, dan Implementasinya
pada Kurikulum 2013 (Kurikulum Tematik Integratif/TKI). Jakarta: PT
Prenamedia Group.
Arifin, Zaenal. 2009. Evaluasi Pembelajaran Prinsip, Teknik, Prosedur. Bandung:
PT Remaja Rosdakarya.
Arikunto, Suharsimi. 2010. Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik.
Jakarta: PT Rineka Cipta.
Arikunto, Suharsimi. 2010. Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik ed.
Revisi. Jakarta: PT Rineka Cipta.
Arsyad, Azhar. 2011. Media Pembelajaran. Jakarta: Rajawali Pers.
Cahyani, Fieska dan Yandri Santoso. 2014. Fisika 2 untuk SMA Kelas XI
Peminatan Matematika dan Ilmu Alam. Bogor: Quadra.
Darmawan, Deni. 2011. Teknologi Pembelajaran. Bandung: PT Remaja
Rosdakarya.
Daryanto, 2016. Media Pembelajaran Peranannya Sangat Penting Dalam
Mencapai Tujuan Pembelajaran. Yogyakarta: Penerbit Gava Media.
Desstya, Anatri dkk. 2012. Pembelajaran Kimia dengan Metode Teams Games
Tournaments (TGT) Menggunakan Media Animasi dan Kartu Ditinjau
dari Kemampuan Memori dan Gaya Belajar Siswa. Jurnal Inkuiri Vol 1,
No.3, ISSN: 2252-7893.
Eneng. 2016. Wawancara pada tanggal 28 Desember 2016, pukul : 13.20 WIB di
MAN 4 Jakarta
Farida, Lilik Nur. 2016. Efektifitas Pembelajaran Kooperatif Tipe TGT dan LT
Terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah Matematika Siswa Kelas
VII SMP, Jurnal Pendidikan Madrasah Vol.1 No.1 Mei 2016, P-ISSN:
2527-4287 – E-ISSN: 2527-6794.
Giancoli, Douglas C. Fisika Edisi Kelima. PT Gelora Aksara Pratama.
Haliday, David dkk. 2010. Fisika Dasar Edisi Ketujuh Jilid 1, terj. Tim Pengajar
Fisika ITB. Jakarta: Erlangga.
74
Herlanti, Yanti. 2006. Tanya Jawab Seputar Penelitian Pendidikan Sains. Jakarta:
PIPA FITK UIN Syarif Hidayatullah.
Ibrahim dan Nur Hidayati. 2014. Pengaruh Model Pembelajaran Teams Games
Tournament (TGT) Terhadap Peningkatan Kemampuan Pemecahan
Masalah Matematika Ditinjau dari Kemampuan Awal Siswa SMA
Negeri 1 Seyegan. Jurnal AgriSains Vol. 5 No. 2 September 2014 ISSN
: 2086-7719.
Iskandar. 2013 Metodologi Penelitian Pendidikan dan Sosial. Jakarta: Referensi.
Kanginan, Marthen. 2006. Fisika: untuk SMA kelas XI. Jakarta: Erlangga.
Kanginan, Marthen. 2013. Fisika Untuk SMA/Ma Kelas XI Kelompok Peminatan
Matematika dan Ilmu Alam. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Lewy, dkk. 2009. Pengembangan Soal Untuk Mengukur Kemampuan Berfikir
Tingkat Tinggi Pokok Bahasan Barisan dan Deret Bilangan di Kelas IX
Akselerasi SMP Xaverius Palembang. Jurnal Pendidikan Matematika
(online) Vol.3, No.2.
Munadi, Yudhi. 2010. Media Pembelajaran Sebuah Pendekatan Baru. Jakarta:
Gaung Persada (GP) Press.
Nadrah, dkk. 2017. The Effect of Cooperative Learning Model of Teams Games
Tournament (TGT) and Students‟ Motivation toward Physics Learning
Outcome, International Education Studies. Vol. 10, No. 2; Published by
Canadian Center of Science and Education, ISSN 1913-9020 E-ISSN
1913-9039.
Nizam. 2016. Ringkasan Hasil-hasil Asesmen Belajar Dari Hasil UN, PISA,
TIMSS, INAP. Jakarta: Kemdikbud.
Nugroho, Ahmad Munif. 2013. Kefektifan Model Pembelajaran TGT Terhadap
Kemampuan Pemecahan Masalah Pada Materi Pokok Pecahan di
SMPN 8 Batang. Skripsi.
Nuryadi dan Rosmayati. 2016. The Effect Of Cooperative Learning Model Type
Teams Games Tournament (TGT) On Learning Motivation And The
Ability Of Mathematical Problem Solving At SMPN 1 Wates, Journal
of Mathematics Education, 2(1) May 2016 Department of Mathematics
Education, UMP Purwokerto, website: http://alphamath.ump.ac.id
Indonesia ISSN 2477-409X
75
OECD. 2016. PISA 2015 Result in Focus. OECD: Better Policies for Better
Lives.
Pardosi, Anggun C. dan Wesly Hutabarat. 2015. Implementing Problem Based
Learning Integrated With Cooperative Learning Teams Games
Tournament In Improving Students‟ Achievement In Teaching Colloidal
System. Jurnal Penelitian Bidang Pendidikan Volume 21(1): 59 -64,
2015 ISSN 0852-0151.
Polya, G. 1973. How To Solve It. New Jersey : Princeton University Press, 1973.
Pusat Bahasa Departemen Pendidikan Nasional. 2007. Kamus Besar Bahasa
Indonesia Edisi Ketiga. Jakarta: Balai Pustaka.
Putra, I Kt. Agus Budiastawa dkk. 2014. Pengaruh Model Pembelajaran
Kooperatif Tipe Tgt Terhadap Hasil Belajar Ipa Pada Siswa Kelas IV di
Gugus VIII Kecamatan Kubutambahan. e-Journal MIMBAR PGSD
Universitas Pendidikan Ganesha Jurusan PGSD Vol: 2 No: 1.
Rahmawati. 2016. Hasil TIMSS 2015 Trend in International Mathematics and
Science Study Diagnosa untuk Perbaikan Mutu dan Peningkatan
Capaian. Jakarta: Kemdikbud.
Risnawati. 2008. Strategi Pembelajaran Matematika. Pekanbaru: Suska Press.
Rohmah, Emay Aenu dan Wahyudin. 2016. Pengaruh Model Pembelajaran
Kooperatif Tipe Teams Games Tournament (TGT) Berbantuan Media
Game Online Terhadap Pemahaman Konsep dan Penalaran Matematis
Siswa. Jurnal Pendidikan Dasar Vol. 8. No.2 Juli 2016 ISSN 2085-
1243.
Rusman. 2014. Model-Model Pembelajaran: Mengembangkan Profesionalisme
Guru. Jakarta: PT RajaGrafindo Persada.
Salam, Abdus dkk. 2015. Effects of using Teams Games Tournaments (TGT)
Cooperative Technique for Learning Mathematics in Secondary
Schools of Bangladesh. Malaysian Online Journal of Educational
Technology Volume 3, Issue 3.
Serway, Raymond A. dan John W. Jewwet. 2010. Fisika untuk Sains dan Teknik
Buku 2 Edisi 6. Jakarta: Salemba Teknika.
Singgih, Baswendro, Amin Suyitno, dan Muhammad Kharis. 2015. Keefektifan
Model TGT Dengan Pendekatan Scientific Berbantuan CD
76
Pembelajaran Terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa SMP
Kelas VIII Pada Materi Lingkaran. Unnes Journal of Mathematics
Education, Vol 4 No 3.
Sitorusa, Elsa Nopita dan EdySurya. 2017. The Influence of Teams Games
Tournament Cooperative Learning Model on Students‟ Creativity
Learning Mathematics, International Journal of Sciences: Basic and
Applied Research (IJSBAR)(2017) Volume 34, No 1.
Situmorang, Rita S dan Sahyar. 2015. The Effect Of Cooperative Learning Model
Type Teams Games Tournament (TGT) On Student Achievement On
Heat And Temperature Topic In Class X SMAN 1 Berastagi At
Academic Year 2012/2013. Jurnal Inpafi Vol. 3, No. 1.
Slavin, Robert E. 2010. Cooperative Learning Teori, Riset dan Praktik. Bandung:
Penerbit Nusa Media.
Subagya, Hari dan Agus Taranggono. 2007. Sains Fisika 2 SMA/MA. Jakarta:
Bumi Aksara.
Sudjana. 2009. Metoda Statistika, Cet.5. Bandung: Tarsito.
Sugiyono. 2006. Statistika Untuk Penelitian. Bandung: Alfabeta.
Sugiyono. 2007. Metode Penelitian Pendidikan (Pendekatan Kuantitatif,
kualitatif, dan R & D). Bandung: Alfabeta.
Sugiyono. 2007. Statistika Nonparametrik Untuk Penelitian. Bandung: Alfabeta.
Suji, dkk. 2017. Penerapan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Teams Games
Tournament Untuk Meningkatkan Kemampuan Pemecahan Masalah
Matematis Siswa Pada Materi Segitiga. Jurnal Pendidikan Matematika
Indonesia Volum 2 Nomor 2 bulan September 2017 p-ISSN: 2477-5967
e-ISSN: 2477-8443.
Sukmadinata, Nana Syaodih. 2010. Metode Penelitian Pendidikan. Bandung: PT
Remaja Rosdakarya.
Sumaryanta. 2018. Penilaian HOTS dalam Pembelajaran Matematika. Indonesian
Digital Journal of Mathematics and Education Volume 8 Nomor 8.
Supardi. 2012. Aplikasi Statistika dalam Penelitian Buku Tentang Statistika Yang
Paling Komprehensif. Jakarta: Ufuk Press.
77
Susanti, Wida. 2017. Deskripsi Kemampuan Pemecahan Masalah Matematis
Ditinjau dari Kecemasan Belajar Siswa SMAN 1 Banyumas,
Universitas Muhammadiyah Purwokerto.
Susanto, Edi dan Heri Retnawati. 2016. Perangkat Pembelajaran Matematika
Bercirikan PBL Untuk Mengembangkan HOTS Siswa SMA. Jurnal
Riset Pendidikan Matematika Volume 3 - Number 2.
Syaharuddin. 2016. Deskripsi Kemampuan Pemecahan Masalah Matematika
Dalam Hubungannya Dengan Pemahaman Konsep Ditinjau Dari Gaya
Belajar Siswa Kelas VIII SMPN 4 Binamu Kabupaten Jeneponto,
Universitas Negeri Makassar.
Tampubolon, Panusunan. 2013. Upaya Meningkatkan Kemampuan Pemecahan
Masalah dan Pemahaman Masalah dan Pemahaman Matematika Siswa
Melalui Strategi Kooperatif Tipe TGT (Teams Group Tournament).
Prosiding Seminar Nasional dan Pendidikan Sains VIII Fakultas Sains
dan Matematika UKSW, Salatiga, Vol 4, No.1, ISSN: 2087-0922.
Tipler, Paul A. 1998. Fisika untuk Sains dan Teknik Jilid 1 Cet. I. Jakarta:
Erlangga.
Ulya, Himmatul. 2016. Profil Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa
Bermotivasi Belajar Tinggi Berdasarkan Ideal Problem Solving. Jurnal
Konseling GUSJIGANG Vol. 2 No. 1 Print ISSN 2460-1187, Online
ISSN 2503-281X.
Wisudawati, Asih Widi dan Eka Sulistyowati. 2014. Metodologi Pembelajaran
IPA. Jakarta: PT Bumi Aksara.
Yunanda, Hendra, dkk. 2018. Effects of Cooperative Learning Model Type Games
Teams Tournament (TGT) and Entry Behavior Student to Learning
Competence Class XI IPA Senior High School 1
LengayangInternational, Journal of Progressive Sciences and
Technologies (IJPSAT) Vol. 6 No. 2 January 2018 ISSN: 2509-0119.
Zakaria, Effandi. 2007. Trend Pengajaran dan Pembelajaran Matematik. Kuala
Lumpur : PRIN-AD, SDN, BHD.
78
LAMPIRAN A
PERANGKAT PEMBELAJARAN
1. Lembar Wawancara dengan guru bidang studi
2. RPP Kelas Eksperimen
3. RPP Kelas Kontrol
79
80
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)
Kelas Eksperimen
Nama Sekolah : MAN 4 Jakarta
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas : XI (Sebelas)
Materi : Teori Kinetik Gas
Semester : 2 (Dua)
Alokasi waktu : 2 x 40 menit
Pertemuan : 1
A. KOMPETENSI INTI
KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
KI 2 : Mengembangkan perilaku (jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli, santun,
ramah lingkungan, gotong royong, kerjasama, cinta damai, responsif dan
pro-aktif) dan menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai
permasalahan bangsa dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan
sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa
dalam pergaulan dunia.
KI 3 : Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual, konseptual, prosedural
dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan
wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait
fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada
bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk
memecahkan masalah.
KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak
terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara
mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
B. KOMPETENSI DASAR DAN INDIKATOR
Kompetensi Dasar:
1.1 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya
melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya
81
2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti;
cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif
dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi
sikap dalam melakukan percobaan , melaporkan, dan berdiskusi
3.8 Memahami teori kinetik gas dalam menjelaskan karakteristik gas pada ruang
tertutup.
Indikator:
1. Menyebutkan sifat-sifat gas ideal dan persamaan umum gas ideal monoatomik
2. Memahami persamaan keadaan gas ideal
3. Menganalisis hubungan setiap variabel (tekanan, suhu dan volume) pada
persamaan umum gas ideal
4. Menerapkan persamaan keadaan gas ideal dalam suatu permasalahan
C. TUJUAN PEMBELAJARAN
Setelah Proses pembelajaran diharapkan:
1. Siswa mampu menyebutkan sifat-sifat gas ideal dan persamaan umum gas ideal
monoatomik
2. Siswa mampu memahami persamaan keadaan gas ideal monoatomik
3. Siswa mampu menganalisis hubungan setiap variabel (tekanan, suhu dan
volume) pada persamaan umum gas ideal monoatomik
4. Siswa mampu menerapkan persamaan keadaan gas ideal dalam suatu
permasalahan
D. MATERI AJAR
Fakta : Gambar atau video yang berkaitan dengan gas ideal dan hukum gas
ideal
82
Konsep
1. Sifat-sifat gas ideal
a. Gas ideal terdiri atas partikel-partikel dalam mumlah yang besar
b. Partikel-partikel tersebut senantiasa bergerak dengan arah sembarang
c. Partikel-partikel tersebut tersebar merata dalam ruang sempit
d. Jarak antara partikel jauh lebih besar dibandingkan dengan ukuran partikel
tersebut
e. Tidak ada gaya antara partikel satu dengan yang lain, kecuali apabila terjadi
tumbukan
f. Tumbukan antar partikel dengan dinding lenting sempurna
g. Berlaku hukum Newton tentang gerak
2. Persamaan Umum Gas Ideal
a. Hukum Boyle
Hukum boyle ditemukan oleh Robert Boyle yang menyelidiki
pengaruh tekanan terhadap volume gas pada suhu tetap. Pernyataan Robert
Boyle dikenal dengan Hukum Boyle, yang berbunyi :
“Pada suhu tetap, tekanan gas di dalam ruang tertutup berbanding terbalik
dengan volumenya”
Dari hukum Boyle tersebut berarti hasil kali tekanan dan volume gas
dalam ruang tertutup adalah konstan (tetap) asalkan suhu gas tetap.
Pernyataan tersebut bila ditulis dalam bentuk rumus :
P . V = C
Dimana, C = bilangan tetap (konstanta)
Bila tekanan diubah maka volum gas juga berubah maka rumus di atas dapat
ditulis sebagai berikut.
P1 . V1 = P2 . V2
Keterangan:
P1 = tekanan gas mula-mula (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
P2 = tekanan gas akhir (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
83
V1 = volum gas mula-mula (m3, cm
3)
V2 = volum gas akhir (m3, cm
3)
b. Hukum Charles
Charles menyatakan hubungan antara tekanan (P) terhadap temperatur
(T) suatu gas yang berada pada volum tetap (isokhorik). Hukum Charles
menyatakan hasil bagi tekanan (P) dengan temperatur (T) suatu gas pada
volum tetap adalah konstan. Hukum Charles dinyatakan dengan:
atau
Keterangan:
P1 = tekanan gas mula-mula (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
P2 = tekanan gas akhir (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
V1 = volum gas mula-mula (m3)
V2 = volum gas akhir (m3)
c. Hukum Gay Lussac
Gay Lussac menyatakan bahwa:
“Apabila volum gas yang berada dalam bejana tertutup dipertahankan
kontan, maka tekanan gas sebanding dengan suhu mutlaknya”
Untuk gas yang berada dalam dua keadaan seimbang yang berbeda pada
volum konstan, diperoleh persamaan sebagai berikut:
Keterangan:
P1 = tekanan gas mula-mula (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
P2 = tekanan gas akhir (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
T1 = suhu gas mula-mula (K)
T2 = suhu gas akhir (K)
Persamaan Keadaan Gas Ideal
Dari ketiga hubungan antara tekanan, volume, dan suhu gas yang
didapatkan dari Hukum Boyle dan Hukum Gay-Lussac dapat diturunkan suatu
persamaan yang disebut persamaan keadaan gas ideal. Persamaan keadaan gas ideal
dinyatakan dengan persamaan:
84
atau
Setiap proses yang dilakukan pada gas berada dalam ruang tertutup, jumlah
molekul gas yang terdapat di dalam ruang tersebut dapat ditentukan sebagai jumlah
mol gas (n) yang jumlahnya selalu tetap. Mol adalah suatu besaran yang digunakan
untuk menyatakan massa suatu zat dalam gram yang besarnya sama dengan jumlah
molekul zat tersebut. Dengan demikian, persamaan keadaan gas ideal dapat
dituliskan menjadi:
Atau
Dimana n = jumlah mol gas
R = tetapan umum gas = 8,31 × 103 J/kmolK (SI) = 8,31 J/molK
p = tekanan (N/m2)
V = volume (m3)
T = temperatur (K)
Dari definisi mol zat yang menyatakan bahwa :
tau
Sehingga dari persamaan (1) dapat dituliskan menjadi
(
)
Massa jenis suatu zat merupakan perbandingan antara massa dengan volume zat
tersebut. Oleh karena itu dari persamaan (2) dapat diperoleh persamaan massa jenis
gas:
Menurut prinsip Avogadro, satu mol gas mengandung jumlah molekul gas yang
sama. Jumlah molekul gas ini dinyatakan dengan bilangan Avogadro (NA) yang
besarnya sama dengan 6,02 × 1023
molekul/mol. Dengan demikian, persamaan (3)
dapat dinyatakan menjadi:
𝑷𝑽
𝑻= konstan
𝑷𝟏𝑽𝟏
𝑻𝟏=𝑷𝟐𝑽𝟐
𝑻𝟐
85
(
)
Atau
(
)
Keterangan:
N = Banyak partikel gas
NA = Bilangan avogadro = 6,02 × 1023
molekul/mol = 6,02 × 1026 molekul/kmol.
Oleh karena nilai pada Persamaan (4) merupakan suatu nilai tetapan yang
disebut konstanta Boltzmann, k, di mana k = 1,38 × 10–23
J/K maka persamaan
keadaan gas ideal dapat juga dituliskan menjadi persamaan berikut.
Prinsip:
Sifat-sifat gas ideal
Hukum dan persamaan gas ideal
Prosedur:
Gas Ideal
Hukum gas ideal
Energi kinetik molekul
Derajat Kebebasan dan prinsip ekipartisi energi
Energi dalam gas
E. Pendekatan, Model dan Metode Pembelajaran
Pendekatan : Scientific
Model : Cooperative Learning tipe TGT
Metode : Diskusi kelompok, permainan
𝑷𝑽 𝑵𝒌𝑻
86
F. Media, Alat dan Sumber Belajar
1. Bahan ajar : Buku Fisika SMA kelas XI Fieska Cahyani dan Yandri Santoso
(Penerbit: Quadra), Buku Ajar Fisika SMA/MA (LKS) Kelas XI Semester
Ganjil, e-book Fisika, Video.
2. Media Ajar : LKS, Media Power Point, Flash player, Video dan Buku.
3. Alat Ajar :
a. LCD/proyektor
b. Laptop
G. Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran
Tahap Pembelajaran Langkah-langkah Kegiatan
Waktu Guru Siswa
Pendahulu
an
Orientasi Mempersilahkan siswa untuk berdo‟a
Mengecek kehadiran siswa
Berdo‟a dipimpin oleh ketua kelas.
Memperhatikan guru
2 menit
Apersepsi Menggali pengetahuan siswa dengan pertanyaan
awal.
“pernahkah meniup
gelembung atau meniup
balon?”
“apa yang terjadi ketika
balon ditiup?”
Menjawab pertanyaan yang diajukan oleh guru
5 menit
Motivasi Menjelaskan tujuan pembelajaran
Memperhatikan guru 5 menit
Inti Pembelaj
aran awal
(Presenta
si Kelas)
Mengamati
Meminta siswa mengamati gambar/video mengenai
kejadian yang berkaitan
dengan gas ideal
Meminta siswa
memperhatikan penjelaskan
materi mengenai gas ideal.
Menanya
Mempersilahkan siswa mengajukan pertanyaan
Mengamati video terkait gas ideal
Mengamati penjelasan yang diberikan oleh guru
mengenai gas ideal.
Mengajukan pertanyaan-pertanyaan.
15
menit
5 menit
87
Tahap Pembelajaran Langkah-langkah Kegiatan
Waktu Guru Siswa
terkait konsep gas ideal
Diskusi
kelompok
(Tim)
Mengeksplorasi
Membagi siswa dalam beberapa kelompok dan
meminta siswa untuk duduk
secara berkelompok.
Meminta siswa berdiskusi
dengan teman
sekelompoknya untuk
menganalisis kejadian yang
berkaitan dengan gas ideal
Siswa duduk berkelompok
Menganalisis kejadian
yang berkaitan dengan gas
ideal
5 menit
5 menit
Games Mengasosiasi
Meminta siswa untuk menggali pengetahuannya
dengan mengerjakan soal-
soal terkait konsep gas ideal
secara berkelompok melalui
sebuah permaian sesuai
dengan peraturan yang telah
diberikan.
Mengkomunikasikan
Meminta perwakilan siswa
maju ke depan kelas untuk
memaparkan hasil diskusi
yang telah dikerjakan
sebelumnya.
Mengerjakan soal-soal
terkait konsep gas ideal
melalui permainan dan
menuliskannya di lembar
kerja yang sudah
dibagikan
Memaparkan hasil diskusi.
20
menit
5 menit
Penutup
Evaluasi Meminta siswa mengerjakan soal evaluasi
Menjawab soal yang diberikan guru
10
menit
Kesimpul
an
Membimbing siswa untuk menyimpulkan konsep
hukum-hukum gas ideal
konsep hukum-hukum gas ideal
3 menit
Do’a Meminta ketua kelas untuk memimpin do‟a
Berdo‟a bersama 2 menit
88
H. Penilaian Hasil Belajar
1. Penilaian Kognitif
Teknik Penilaian : Tes Tertulis
Bentuk instrumen : Tes Uraian
Soal (terlampir)
Kunci jawaban (terlampir)
2. Penilaian Afektif (terlampir)
3. Penilaian Psikomotorik (Terlampir)
Mengetahui,
Gumong Mata Pelajaran Fisika
Drs. M. Belya
Tangerang Selatan, Mei 2017
Peneliti
Khairini Lutfi
NIM. 1112016300065
89
NAMA KELOMPOK :
1.
2.
3.
4.
5.
90
PETUNJUK PENGGUNAAN LKS
1. Bacalah do‟a sebelum pembelajaran.
2. Bacalah dengan cermat tujuan yang ingin dicapai oleh LKS.
3. Pelajari dan pahami materi, rumus singkat, dan contoh soal yang ada di
dalam LKS.
4. Setelah mempelajari itu semua, mulailah berdikusi dengan kelompok
dengan mengikuti aturan yang telah ditetapkan.
5. Aturan pengerjaan soal diskusi:
a. Tahap 1 (memahami masalah)
Pahami soal dengan seksama dari setiap informasi yang diberikan,
serta tuliskan apa yang diketahui dan yang ditanya ke dalam bentuk
simbol atau yang lainnya untuk mempermudah, menjelaskan
masalah dengan sesuai kalimat sendiri, atau menggambarkan sebuah
gambar yang sesuai dengan masalah untuk mempermudah.
b. Tahap 2 (membuat rencana)
Hubungkan data dengan apa yang ditanyakan dan tuliskan rumus
yang akan digunakan. Serta susun strategi yang akan dilakukan
c. Tahap 3 (melaksanakan rencana)
Tuliskan rumus menjadi sesuatu yang lebih baku dan jalankan
strategi yang telah ditetapkan, hitung dengan teliti
d. Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
Periksa kembali jawaban yang telah dihitung. Jika sudah
memeriksanya, berilah tanda checklist (√).
6. Nilai yang diperoleh ditulis pada tabel yang telah disediakan.
7. Waktu yang tersedia 25 menit.
91
Teori Kinetik Gas (sifat-sifat gas ideal dan persamaan umum gas ideal).
Memahami teori kinetik gas dalam menjelaskan karakteristik gas pada ruang
tertutup.
1. Mampu menjelaskan sifat-sifat gas ideal dan persamaan umum gas ideal
monoatomik.
2. Mampu menerapkan persamaan umum gas ideal monoatomik.
3. Mampu menganalisis hubungan setiap variabel (tekanan, suhu dan volume) pada
persamaan umum gas ideal monoatomik.
4. Mampu menyesuaikan percobaan untuk menyelidiki karakteristik gas ideal.
1.
1. Sifat-sifat gas ideal
a. Gas ideal terdiri atas partikel-partikel dalam mumlah yang besar
b. Partikel-partikel tersebut senantiasa bergerak dengan arah sembarang
c. Partikel-partikel tersebut tersebar merata dalam ruang sempit
d. Jarak antara partikel jauh lebih besar dibandingkan dengan
ukuran partikel tersebut
e. Tidak ada gaya antara partikel satu dengan yang lain, kecuali
apabila terjadi tumbukan
f. Tumbukan antar partikel dengan dinding lenting sempurna
g. Berlaku hukum Newton tentang gerak
LKS TEORI KINETIK GAS
A.Materi Pokok
B. Kompetensi Dasar
C. Tujuan Pembelajaran
D. Pelajari dan Pahami
92
2. Persamaan Umum Gas Ideal
a. Hukum Boyle
Hukum boyle ditemukan oleh Robert Boyle yang menyelidiki
pengaruh tekanan terhadap volume gas pada suhu tetap.
Pernyataan Robert Boyle dikenal dengan Hukum Boyle, yang
berbunyi :
“Pada suhu tetap, tekanan gas di dalam ruang tertutup berbanding terbalik
dengan volumenya”
Dari hukum Boyle tersebut maka, hasil kali tekanan dan volume gas
dalam ruang tertutup adalah konstan (tetap) asalkan suhu gas tetap.
Pernyataan tersebut bila ditulis dalam bentuk rumus :
b. Hukum Charles
“Jika tekanan gas yang berada dalam bejana tertutup (tidak bocor)
dijaga tetap, volume gas sebanding dengan suhu mutlaknya.”
𝑃 𝑉 𝐶
𝑃 𝑉 𝑃 𝑉
Dimana C = bilangan tetap (konstanta)
Artinya, bila tekanan diubah maka volum gas juga berubah
P1 = tekanan gas mula-mula (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
P2 = tekanan gas akhir (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
V1 = volum gas mula-mula (m3, cm
3)
V2 = volum gas akhir (m3, cm
3)
93
c. Hukum Gay Lussac
Gay Lussac menyatakan bahwa:
“Apabila volum gas yang berada dalam bejana tertutup dipertahankan
kontan, maka tekanan gas sebanding dengan suhu mutlaknya”
Untuk gas yang berada dalam dua keadaan seimbang yang berbeda pada
volum konstan, diperoleh persamaan sebagai berikut:
3. Persamaan Keadaan Gas Ideal
Dari ketiga hubungan antara tekanan, volume, dan suhu gas yang
didapatkan dari Hukum Boyle dan Hukum Gay-Lussac dapat diturunkan suatu
persamaan yang disebut persamaan keadaan gas ideal. Persamaan keadaan gas ideal
dinyatakan dengan persamaan:
𝑉
𝑇 𝐶 atau
𝑉
𝑇
𝑉
𝑇
T1 = suhu gas mula-mula (K)
T2 = suhu gas akhir (K)
V1 = volum gas mula-mula (m3)
V2 = volum gas akhir (m3)
𝑃
𝑇 𝐶 atau
𝑃
𝑇
𝑃
𝑇
P1 = tekanan gas mula-mula (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
P2 = tekanan gas akhir (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
T1 = suhu gas mula-mula (K)
T2 = suhu gas akhir (K)
𝑃𝑉
𝑇 𝐶 atau
𝑷𝟏𝑽𝟏
𝑻𝟏=𝑷𝟐𝑽𝟐
𝑻𝟐
94
Setiap proses yang dilakukan pada gas berada dalam ruang tertutup, jumlah
molekul gas yang terdapat di dalam ruang tersebut dapat ditentukan sebagai jumlah
mol gas (n) yang jumlahnya selalu tetap. Mol adalah suatu besaran yang digunakan
untuk menyatakan massa suatu zat dalam gram yang besarnya sama dengan jumlah
molekul zat tersebut. Dengan demikian, persamaan keadaan gas ideal dapat
dituliskan menjadi:
Dari definisi mol zat yang menyatakan bahwa :
Sehingga dari persamaan (1) dapat dituliskan menjadi
(
) (2)
Massa jenis suatu zat merupakan perbandingan antara massa dengan volume zat
tersebut. Oleh karena itu dari persamaan (2) dapat diperoleh persamaan massa jenis
gas:
(3)
Menurut prinsip Avogadro, satu mol gas mengandung jumlah molekul gas yang
sama. Jumlah molekul gas ini dinyatakan dengan bilangan Avogadro (NA) yang
besarnya sama dengan 6,02 × 1023
molekul/mol. Dengan demikian, persamaan (3)
dapat dinyatakan menjadi:
𝒑𝑽
𝑻 𝒏𝑹 atau 𝒑𝑽 𝒏𝑹𝑻 (1)
n = jumlah mol gas R = tetapan umum gas = 8,31 × 103 J/kmolK (SI) = 8,31 J/molK p = tekanan (N/m2) V = volume (m3) T = temperatur (K)
𝒋𝒖𝒎𝒍𝒂𝒉 𝒎𝒐𝒍 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂
𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒓𝒆𝒍𝒂𝒕𝒊𝒇 𝒎𝒐𝒍𝒆𝒌𝒖𝒍 𝒂tau 𝒏
𝒎
𝑴𝒓
95
(
)
Atau
(
) (4)
Keterangan:
N = Banyak partikel gas
NA = Bilangan avogadro = 6,02 × 1023
molekul/mol = 6,02 × 1026 molekul/kmol.
Oleh karena nilai pada Persamaan (4) merupakan suatu nilai tetapan yang
disebut konstanta Boltzmann, k, di mana k = 1,38 × 10–23
J/K maka persamaan
keadaan gas ideal dapat juga dituliskan menjadi persamaan berikut.
1. Mengapa balon menjadi kempis ketika balon yang ditiup pada siang hari didiamkan
semalaman?
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
2. Apa yang akan terjadi jika kita melempar botol kaca kosong yang tertutup rapat ke
dalam api yang besar? Mengapa?
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
DISKUSI
𝒑𝑽 𝑵𝒌𝑻
96
1. (SOAL)
Tahap 1 (merumuskan masalah)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………...………………………….
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………...………………………….
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
………………………...……………………………….
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………...………………………………….
2. (SOAL)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………
JAWABAN DARI GAME
97
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………
3. (SOAL)
Tahap 1 (merumuskan masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………...………………………….
4. (SOAL)
Tahap 1 (merumuskan masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
98
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………
99
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)
Kelas Eksperimen
Nama Sekolah : MAN 4 Jakarta
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas : XI (Sebelas)
Materi : Teori Kinetik Gas
Semester : 2 (Dua)
Alokasi waktu : 2 x 40 menit
Pertemuan : 2
A. KOMPETENSI INTI
KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
KI 2 : Mengembangkan perilaku (jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli, santun,
ramah lingkungan, gotong royong, kerjasama, cinta damai, responsif dan
pro-aktif) dan menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai
permasalahan bangsa dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan
sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa
dalam pergaulan dunia.
KI 3 : Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual, konseptual, prosedural
dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan
wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait
fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada
bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk
memecahkan masalah.
KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak
terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara
mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
100
B. KOMPETENSI DASAR DAN INDIKATOR
Kompetensi Dasar:
1.1 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya
melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya
2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti;
cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif
dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi
sikap dalam melakukan percobaan , melaporkan, dan berdiskusi
3.8 Memahami teori kinetik gas dalam menjelaskan karakteristik gas pada ruang
tertutup.
Indikator:
1. Memahami tekanan gas ideal pada ruang tertutup
2. Menganalisis hubungan antara suhu dengan energi kinetik gas ideal
3. Menganalisis hubungan antara suhu dengan energi dalam
4. Menerapkan persamaan kecepatan efektif partikel dalam suatu permasalahan
C. TUJUAN PEMBELAJARAN
Setelah Proses pembelajaran diharapkan:
1. Siswa mampu memahami tekanan gas ideal pada ruang tertutup
2. Siswa mampu menganalisis hubungan antara suhu dengan energi kinetik gas
ideal
3. Siswa mampu menganalisis hubungan antara suhu dengan energi dalam
4. Siswa mampu menerapkan persamaan kecepatan efektif partikel dalam suatu
permasalahan
D. MATERI AJAR
Fakta : Gambar atau video yang berkaitan dengan tekanan gas ideal serta
hubungannya dengan suhu, energy kinetic, energy dalam, dan kecepatan efektif
partikel
101
Konsep
Teori kinetik gas didasarkan pada beberapa asumsi gas ideal, yaitu sebagai
berikut:
a) Gas ideal dari molekul-molekul yang sangat banyak dan jarak pisah
antarmolekul jauh lebih besar daripada ukurannya.
b) Molekul-molekul memenuhi hokum gerak Newton, tetapi secara keseluruhan
mereka mereka bergerak lurus secara acak dengan kecepatan tetap.
c) Molekul-molekul mengalami tumbukan lenting sempurna satu sama lain serta
dengan dinding wadahnya.
d) Gaya-gaya antarmolekul dapat diabaikan, kecuali selama satu tumbukan yang
berlangsung sangat singkat.
e) Gas yang dipertimbangkan adalah suatu zat tunggal, sehingga semua molekul
adalah identik.
Jika gas tersebut berada di ruangan tertutup, molekul-molekulnya akan
menumbuk dinding ruangan dengan kecepatan tertentu. Tekanan gas di dalam
sebuah ruangan tertutup sama dengan tekanan gas pada dindingnya akibat ditumbuk
molekul gas. Gaya tumbukan yang merupakan laju momentum terhadap dinding
inilah yang memberikan tekanan gas dan menyebabkan adanya energi kinetik gas.
Besarnya tekanan dapat ditentukan dalam persamaan berikut:
maka
maka
Dari persamaan sebelumnya, diketahui bahwa tekanan gas berhubungan
dengan rata-rata kuadrat kelajuan. Karena molekul gas tidak seluruhnya bergerak
dengan kecepatan sama, maka rata-rata kuadrat kelajuan dapat dinyatakan dengan
persamaan berikut:
102
√
Mengingat bahwa
maka persamaan dapat ditulis
menjadi:
kT
√
Karena
dan
, maka persamaannya menjadi:
√
Mengingat bahwa massa jenis
maka persamaan tekanan gas dan
kecepatan efektifnya dapat ditulis menjadi:
maka,
√
Menurut teorema ekipartisi energi, energi kinetik rata-rata per molekul gas
secara umum dirumuskan dalam persamaan berikut:
(
)
Gas ideal yang terkurung dalam sebuah wadah tertutup mengandung banyak
sekali molekul. Tiap mlekul gas memiliki energi kinetik rata-rata (
).
Energi yang dimiliki oleh partikel gas ada tiga bentuk, yaitu translasi, rotasi, dan
vibrasi. Gas diatomik (misalnya O2, H2), selain bergerak translasi, juga bergerak
rotasi dan vibrasi. Gerak translasi mempunyai 3 derajat kebebasan. Gerak rotasi
mempunyai 2 derajat kebebasan. Gerak vibrasi mempunyai 2 derajat kebebasan.
Jadi, untuk gas diatomik tiap partikelnya berbeda-beda.
Untuk gas diatomik suhu rendah, memiliki gerak translasi. Energi kinetiknya
adalah :
Ek =
kT
Untuk gas diatomik suhu sedang, memiliki gerak translasi dan rotasi. Energi
kinetiknya adalah :
103
Ek =
kT
Sedangkan untuk gas diatomik suhu tinggi, memiliki gerak translasi, gerak
rotasi, dan gerak vibrasi. Energi kinetiknya adalah :
Ek =
kT
Energi dalam suatu gas ideal didefinisikan sebagai jumlah energi kinetik
seluruhmolekul gas yang terdapat di dalam wadah tertutup. Jika ada sejumlah N
molekul gas dalam wadah, energi dalam gas U merupakan hasil N dengan energi
kinetik tiap molekul, .
U = N = N (
) = (
)
Untuk gas monoatomik,
U = N = 3N (
) =
Untuk gas diatomik,
U = N = 5N (
) =
Prinsip:
Energi kinetik molekul
Derajat Kebebasan dan prinsip ekipartisi energi
Energi dalam gas
Prosedur:
Gas Ideal
Hukum gas ideal
Energi kinetik molekul
Derajat Kebebasan dan prinsip ekipartisi energi
Energi dalam gas
E. Pendekatan, Model dan Metode Pembelajaran
Pendekatan : Scientific
Model : Cooperative Learning tipe TGT
104
Metode : Diskusi kelompok, permainan
F. Media, Alat dan Sumber Belajar
1. Bahan ajar : Buku Fisika SMA kelas XI Fieska Cahyani dan Yandri Santoso
(Penerbit: Quadra), Video.
2. Media Ajar : LKS, Media Power Point, Flash player, Video dan Buku.
3. Alat Ajar : LCD/proyektor, Laptop
G. Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran
Tahap Pembelajaran Langkah-langkah Kegiatan
Waktu Guru Siswa
Pendahulu
an
Orientasi Mempersilahkan siswa
untuk berdo‟a
Mengecek kehadiran siswa
Berdo‟a dipimpin oleh ketua kelas.
Memperhatikan guru
2 menit
Apersepsi Menggali pengetahuan
siswa dengan pertanyaan
awal.
“Apakah yang akan terjadi
jka balon diletakkan di
bawah terik matahari?”
Menjawab pertanyaan
yang diajukan oleh guru
5 menit
Motivasi Menjelaskan tujuan pembelajaran
Memperhatikan guru 5 menit
Inti Pembelaj
aran awal
(Presenta
si Kelas)
Mengamati
Meminta siswa mengamati gambar/video mengenai
kejadian yang berkaitan
dengan gas ideal
Meminta siswa memperhatikan penjelaskan
materi mengenai gas ideal.
Menanya
Mempersilahkan siswa mengajukan pertanyaan
terkait konsep gas ideal
Mengamati video terkait gas ideal
Mengamati penjelasan
yang diberikan oleh guru
mengenai gas ideal.
Mengajukan pertanyaan-pertanyaan.
15
menit
5 menit
105
Tahap Pembelajaran Langkah-langkah Kegiatan
Waktu Guru Siswa
Diskusi
kelompok
(Tim)
Mengeksplorasi
Membagi siswa dalam beberapa kelompok dan
meminta siswa untuk duduk
secara berkelompok.
Meminta siswa berdiskusi dengan teman
sekelompoknya untuk
menganalisis kejadian yang
berkaitan dengan gas ideal
Siswa duduk berkelompok
Menganalisis kejadian
yang berkaitan dengan gas
ideal
5 menit
5 menit
Games Mengasosiasi
Meminta siswa untuk menggali pengetahuannya
dengan mengerjakan soal-
soal terkait konsep gas ideal
secara berkelompok melalui
sebuah permaian sesuai
dengan peraturan yang telah
diberikan.
Mengkomunikasikan
Meminta perwakilan siswa maju ke depan kelas untuk
memaparkan hasil diskusi
yang telah dikerjakan
sebelumnya.
Mengerjakan soal-soal
terkait konsep gas ideal
melalui permainan dan
menuliskannya di lembar
kerja yang sudah
dibagikan
Memaparkan hasil diskusi.
20
menit
5 menit
Penutup
Evaluasi Meminta siswa mengerjakan soal evaluasi
Menjawab soal yang diberikan guru
10
menit
Kesimpul
an
Membimbing siswa untuk menyimpulkan konsep
hukum-hukum gas ideal
konsep hukum-hukum gas ideal
3 menit
Do’a Meminta ketua kelas untuk
memimpin do‟a
Berdo‟a bersama 2 menit
106
H. Penilaian Hasil Belajar
1. Penilaian Kognitif
a. Teknik Penilaian : Tes Tertulis
b. Bentuk instrumen : Tes Uraian
c. Soal (terlampir)
d. Kunci jawaban (terlampir)
2. Penilaian Afektif (terlampir)
3. Penilaian Psikomotorik (Terlampir)
Mengetahui,
Gumong Mata Pelajaran Fisika
Drs. M. Belya
Tangerang Selatan, Mei 2017
Peneliti
Khairini Lutfi
NIM. 1112016300065
107
NAMA KELOMPOK :
1.
2.
3.
4.
5.
108
PETUNJUK PENGGUNAAN LKS
1. Bacalah do‟a sebelum pembelajaran.
2. Bacalah dengan cermat tujuan yang ingin dicapai oleh LKS.
3. Pelajari dan pahami materi, rumus singkat, dan contoh soal yang ada di
dalam LKS.
4. Setelah mempelajari itu semua, mulailah berdikusi dengan kelompok
dengan mengikuti aturan yang telah ditetapkan.
5. Aturan pengerjaan soal diskusi:
a. Tahap 1 (memahami masalah)
Pahami soal dengan seksama dari setiap informasi yang diberikan,
serta tuliskan apa yang diketahui dan yang ditanya ke dalam bentuk
simbol atau yang lainnya untuk mempermudah, menjelaskan
masalah dengan sesuai kalimat sendiri, atau menggambarkan sebuah
gambar yang sesuai dengan masalah untuk mempermudah.
b. Tahap 2 (membuat rencana)
Hubungkan data dengan apa yang ditanyakan dan tuliskan rumus
yang akan digunakan. Serta susun strategi yang akan dilakukan
c. Tahap 3 (melaksanakan rencana)
Tuliskan rumus menjadi sesuatu yang lebih baku dan jalankan
strategi yang telah ditetapkan, hitung dengan teliti
d. Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
Periksa kembali jawaban yang telah dihitung. Jika sudah
memeriksanya, berilah tanda checklist (√).
e. Nilai yang diperoleh ditulis pada tabel yang telah disediakan.
f. Waktu yang tersedia 25 menit.
109
Teori Kinetik Gas (Energi kinetik, ekipartisi energy, dan energy dalam).
Memahami teori kinetik gas dalam menjelaskan karakteristik gas pada ruang
tertutup.
1. Mampu memahami tekanan gas ideal pada ruang tertutup
2. Mampu menganalisis hubungan antara suhu dengan energi kinetik gas ideal
3. Mampu menganalisis hubungan antara suhu dengan energi dalam
4. Mampu menerapkan persamaan kecepatan efektif partikel dalam suatu
permasalahan
d.
Teori kinetik gas didasarkan pada beberapa asumsi gas ideal, yaitu sebagai
berikut:
a) Gas ideal dari molekul-molekul yang sangat banyak dan jarak pisah
antarmolekul jauh lebih besar daripada ukurannya.
b) Molekul-molekul memenuhi hokum gerak Newton, tetapi secara keseluruhan
mereka mereka bergerak lurus secara acak dengan kecepatan tetap.
c) Molekul-molekul mengalami tumbukan lenting sempurna satu sama lain serta
dengan dinding wadahnya.
d) Gaya-gaya antarmolekul dapat diabaikan, kecuali selama satu tumbukan yang
berlangsung sangat singkat.
e) Gas yang dipertimbangkan adalah suatu zat tunggal, sehingga semua molekul
adalah identik.
LKS TEORI KINETIK GAS
A.Materi Pokok
B. Kompetensi Dasar
C. Tujuan Pembelajaran
D. Pelajari dan Pahami
110
Jika gas tersebut berada di ruangan tertutup, molekul-molekulnya akan
menumbuk dinding ruangan dengan kecepatan tertentu. Tekanan gas di dalam
sebuah ruangan tertutup sama dengan tekanan gas pada dindingnya akibat ditumbuk
molekul gas. Gaya tumbukan yang merupakan laju momentum terhadap dinding
inilah yang memberikan tekanan gas dan menyebabkan adanya energi kinetik gas.
Besarnya tekanan dapat ditentukan dalam persamaan berikut:
Dari persamaan sebelumnya, diketahui bahwa tekanan gas berhubungan
dengan rata-rata kuadrat kelajuan. Karena molekul gas tidak seluruhnya bergerak
dengan kecepatan sama, maka rata-rata kuadrat kelajuan dapat dinyatakan dengan
persamaan berikut:
Mengingat bahwa
maka persamaan dapat ditulis
menjadi:
Karena
dan
, maka persamaannya menjadi:
𝑃𝑉
𝑁𝐸𝑘 maka 𝑃
𝑁𝑚𝑣
𝑉
𝑇
𝑘𝐸𝑘 maka 𝐸𝑘
𝑘𝑇
P = tekanan gas (Pa atau N/m2); (atm = 1,013 x 105 Pa)
V = volume gas (m3 atau liter (L))
T = suhu gas (Kelvin atau oC)
N = Banyak partikel gas
m = massa gas (kg atau g)
Ek = Energi kinetic (Joule)
v = rata-rata kelajuan gas (m/s)
𝑣𝑅𝑀𝑆 √𝑣
𝑚𝑣
𝑟𝑚𝑠
kT
𝑣𝑟𝑚𝑠 √ 𝑘𝑇
𝑚
111
maka,
Menurut teorema ekipartisi energi, energi kinetik rata-rata per molekul gas
secara umum dirumuskan dalam persamaan berikut:
Gas ideal yang terkurung dalam sebuah wadah tertutup mengandung banyak
sekali molekul. Tiap mlekul gas memiliki energi kinetik rata-rata (
).
Untuk gas diatomik suhu rendah, memiliki gerak translasi. Energi kinetiknya
adalah :
Untuk gas diatomik suhu sedang, memiliki gerak translasi dan rotasi. Energi
kinetiknya adalah :
Sedangkan untuk gas diatomik suhu tinggi, memiliki gerak translasi, gerak
rotasi, dan gerak vibrasi. Energi kinetiknya adalah :
Energi dalam suatu gas ideal didefinisikan sebagai jumlah energi kinetik
seluruhmolekul gas yang terdapat di dalam wadah tertutup. Jika ada sejumlah N
molekul gas dalam wadah, energi dalam gas U merupakan hasil N dengan energi
kinetik tiap molekul, .
𝑣𝑟𝑚𝑠 √ 𝑅𝑇
𝑀 𝑣
𝑟𝑚𝑠 √ 𝑃
𝜌
U = N 𝐸𝑘 = N 𝑓 (
𝑘𝑇) = 𝑓 (
𝑛𝑅𝑇)
Ek =
kT
Ek =
kT
Ek =
kT
𝐸𝑚 𝐸𝑘 𝑓 (
𝑘𝑇)
112
Untuk gas monoatomik,
Untuk gas diatomik,
1. Mengapa saat kita membuka botol minuman bersoda gelembung udara (soda) tiba-
tiba keluar dari mulut botol?
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
2. Sebuah balon berisi gas ideal dengan suhu T dan kecepatan partikel v. apabila suhu
gas balon dinaikkan menjadi 2T, apakah kecepatan partikel gas sekarang menjadi
dua kali semula? Berikan jawabanmu disertai dengan pembuktian secara sistematis!
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
3. Tiga buah balon berisi 5 mol gas monoatomic masing-masing bersuhu 100 K, 200K,
dan 300K. balon manakah yang mempunyai energy dalam yang paling besar?
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
DISKUSI
U = N 𝐸𝑘 = 5N (
𝑘𝑇) =
𝑛𝑅𝑇
U = N 𝐸𝑘 = 3N (
𝑘𝑇) =
𝑛𝑅𝑇
113
1. (SOAL)
Tahap 1 (merumuskan masalah)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………….…
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
2. (SOAL)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
JAWABAN DARI GAME
114
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
3. (SOAL)
Tahap 1 (merumuskan masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
115
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
4. (SOAL)
Tahap 1 (merumuskan masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
116
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)
Kelas Eksperimen
Nama Sekolah : MAN 4 Jakarta
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas : XI (Sebelas)
Materi : Teori Kinetik Gas
Semester : 2 (Dua)
Alokasi waktu : 2 x 40 menit
Pertemuan : 3
A. KOMPETENSI INTI
KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
KI 2 : Mengembangkan perilaku (jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli, santun,
ramah lingkungan, gotong royong, kerjasama, cinta damai, responsif dan
pro-aktif) dan menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai
permasalahan bangsa dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan
sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa
dalam pergaulan dunia.
KI 3 : Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual, konseptual, prosedural
dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan
wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait
fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada
bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk
memecahkan masalah.
KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak
terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara
mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
B. KOMPETENSI DASAR DAN INDIKATOR
Kompetensi Dasar:
117
1.1 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya
melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya
2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti;
cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif
dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi
sikap dalam melakukan percobaan , melaporkan, dan berdiskusi
3.8 Memahami teori kinetik gas dalam menjelaskan karakteristik gas pada ruang
tertutup.
Indikator:
1. Memahami tekanan gas ideal pada ruang tertutup
2. Menganalisis hubungan antara suhu dengan energi kinetik gas ideal
3. Menganalisis hubungan antara suhu dengan energi dalam
4. Menerapkan persamaan kecepatan efektif partikel dalam suatu permasalahan
C. TUJUAN PEMBELAJARAN
Setelah Proses pembelajaran diharapkan:
1. Siswa mampu memahami tekanan gas ideal pada ruang tertutup
2. Siswa mampu menganalisis hubungan antara suhu dengan energi kinetik gas
ideal
3. Siswa mampu menganalisis hubungan antara suhu dengan energi dalam
4. Siswa mampu menerapkan persamaan kecepatan efektif partikel dalam suatu
permasalahan
D. PENDEKATAN, MODEL DAN METODE PEMBELAJARAN
Pendekatan : Scientific
Model : Cooperative Learning tipe TGT
Metode : Diskusi kelompok, permainan
E. Media, Alat dan Sumber Belajar
1. Bahan ajar : Buku Fisika SMA kelas XI Fieska Cahyani dan Yandri Santoso
(Penerbit: Quadra), Video.
118
2. Media Ajar : LKS, Media Power Point, Flash player, Video dan Buku.
3. Alat Ajar : LCD/proyektor, Laptop
F. LANGKAH-LANGKAH KEGIATAN PEMBELAJARAN
Tahap Pembelajaran Langkah-langkah Kegiatan
Waktu Guru Siswa
Pendahulu
an
Orientasi Mempersilahkan siswa untuk berdo‟a
Mengecek kehadiran siswa
Berdo‟a dipimpin oleh ketua kelas.
Memperhatikan guru
2 menit
Apersepsi Meriview dan memberikan pertanyaan terkait
pembelajaran sebelumnya
Menjawab pertanyaan yang diajukan oleh guru 3 menit
Motivasi Menjelaskan tujuan pembelajaran pertemuan dan
meminta siswa untuk duduk
berkelompok.
Memperhatikan guru, lalu membentuk kelompok.
5 menit
Inti Tournam
ent
Mengamati
Memberikan computer
games kepada siswa dan
menjelaskan peraturan
permainan dalam turnamen
ini.
Menanya
Mempersilahkan siswa mengajukan pertanyaan
terkait peraturan turnamen
Menerima games
Mengamati penjelasan oleh guru mengenai
peraturan permainan
dalam turnamen ini.
Mengajukan pertanyaan-
pertanyaan.
5 menit
5 menit
Mengeksplorasi
Mempersilahkan siswa memulai tournament dengan
menggunakan computer
games
Meminta siswa membaca petunjuk terlabih dahulu
Memulai turnamen
dengan menggunakan
computer games
Membaca petunjuk computer games
5 menit
Mengasosiasi
Meminta siswa untuk menggali pengetahuannya
dengan mengerjakan soal-
soal terkait konsep teorema
ekipartisi energi dan derajat
kebebasan yang terdapat
dalam computer games dan
Mengerjakan soal-soal terkait konsep teorema
ekipartisi energi dan
derajat kebebasan yang
terdapat dalam computer
games dan menuliskan
jawabannya dalam sebuah
30
menit
119
Tahap Pembelajaran Langkah-langkah Kegiatan
Waktu Guru Siswa
meminta siswa menuliskan
jawabannya dalam sebuah
kertas yang telah disediakan
Mengkomunikasikan
Meminta perwakilan siswa maju ke depan kelas untuk
memaparkan hasil kerjanya
dan kesannya dalam
memainkan computer games
dalam turnamen yang telah
dikerjakan sebelumnya.
kertas yang telah
disediakan
Memaparkan hasil diskusi hasil kerja dan kesannya
dalam memainkan
computer games dalam
turnamen yang telah
dikerjakan sebelumnya.
5 menit
Penutup Evaluasi Meminta siswa mengerjakan soal evaluasi
Menjawab soal yang diberikan guru
15
menit
Kesimpul
an
Membimbing siswa untuk menyimpulkan materi
teorema ekipartisi energi
dan derajat kebebasan
Menyimpulkan materi pembiasan.
3 menit
Do’a Mempersilahkan ketua kelas untuk memimpin do‟a
Berdo‟a bersama-sama 2 m
e
n
i
t
120
G. Penilaian Hasil Belajar
1. Penilaian Kognitif
Teknik Penilaian : Tes Tertulis
Bentuk instrumen : Tes Uraian
Soal (terlampir)
Kunci jawaban (terlampir)
2. Penilaian Afektif (terlampir)
3. Penilaian Psikomotorik (Terlampir)
Mengetahui,
Gumong Mata Pelajaran Fisika
Drs. M. Belya
Tangerang Selatan, Mei 2017
Peneliti
Khairini Lutfi
NIM. 1112016300065
121
1. (SOAL)
Tahap 1 (merumuskan masalah)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
2. (SOAL)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
TOURNAMENT
122
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
3. (SOAL)
Tahap 1 (merumuskan masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
4. (SOAL)
Tahap 1 (merumuskan masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
123
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
5. (SOAL)
Tahap 1 (merumuskan masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
124
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)
Kelas Kontrol
Nama Sekolah : MAN 4 Jakarta
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas : XI (Sebelas)
Materi : Teori Kinetik Gas
Semester : 2 (Dua)
Alokasi waktu : 2 x 40 menit
Pertemuan : 1
A. KOMPETENSI INTI
KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
KI 2 : Mengembangkan perilaku (jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli, santun,
ramah lingkungan, gotong royong, kerjasama, cinta damai, responsif dan
pro-aktif) dan menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai
permasalahan bangsa dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan
sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa
dalam pergaulan dunia.
KI 3 : Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual, konseptual, prosedural
dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan
wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait
fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada
bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk
memecahkan masalah.
KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak
terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara
mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
B. KOMPETENSI DASAR DAN INDIKATOR
Kompetensi Dasar:
1.1 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya
melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya
125
2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti;
cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif
dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi
sikap dalam melakukan percobaan , melaporkan, dan berdiskusi
3.8 Memahami teori kinetik gas dalam menjelaskan karakteristik gas pada ruang
tertutup.
Indikator:
5. Menyebutkan sifat-sifat gas ideal dan persamaan umum gas ideal monoatomik
6. Memahami persamaan keadaan gas ideal
7. Menganalisis hubungan setiap variabel (tekanan, suhu dan volume) pada
persamaan umum gas ideal
8. Menerapkan persamaan keadaan gas ideal dalam suatu permasalahan
C. TUJUAN PEMBELAJARAN
Setelah Proses pembelajaran diharapkan:
5. Siswa mampu menyebutkan sifat-sifat gas ideal dan persamaan umum gas ideal
monoatomik
6. Siswa mampu memahami persamaan keadaan gas ideal monoatomik
7. Siswa mampu menganalisis hubungan setiap variabel (tekanan, suhu dan
volume) pada persamaan umum gas ideal monoatomik
8. Siswa mampu menerapkan persamaan keadaan gas ideal dalam suatu
permasalahan
D. MATERI AJAR
Fakta : Gambar atau video yang berkaitan dengan gas ideal dan hukum gas
ideal
126
Konsep
1. Sifat-sifat gas ideal
a. Gas ideal terdiri atas partikel-partikel dalam mumlah yang besar
b. Partikel-partikel tersebut senantiasa bergerak dengan arah sembarang
c. Partikel-partikel tersebut tersebar merata dalam ruang sempit
d. Jarak antara partikel jauh lebih besar dibandingkan dengan ukuran partikel
tersebut
e. Tidak ada gaya antara partikel satu dengan yang lain, kecuali apabila terjadi
tumbukan
f. Tumbukan antar partikel dengan dinding lenting sempurna
g. Berlaku hukum Newton tentang gerak
2. Persamaan Umum Gas Ideal
a. Hukum Boyle
Hukum boyle ditemukan oleh Robert Boyle yang menyelidiki
pengaruh tekanan terhadap volume gas pada suhu tetap. Pernyataan Robert
Boyle dikenal dengan Hukum Boyle, yang berbunyi :
“Pada suhu tetap, tekanan gas di dalam ruang tertutup berbanding terbalik
dengan volumenya”
Dari hukum Boyle tersebut berarti hasil kali tekanan dan volume gas
dalam ruang tertutup adalah konstan (tetap) asalkan suhu gas tetap.
Pernyataan tersebut bila ditulis dalam bentuk rumus :
P . V = C
Dimana, C = bilangan tetap (konstanta)
Bila tekanan diubah maka volum gas juga berubah maka rumus di atas dapat
ditulis sebagai berikut.
P1 . V1 = P2 . V2
Keterangan:
127
P1 = tekanan gas mula-mula (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
P2 = tekanan gas akhir (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
V1 = volum gas mula-mula (m3, cm
3)
V2 = volum gas akhir (m3, cm
3)
b. Hukum Charles
Charles menyatakan hubungan antara tekanan (P) terhadap temperatur
(T) suatu gas yang berada pada volum tetap (isokhorik). Hukum Charles
menyatakan hasil bagi tekanan (P) dengan temperatur (T) suatu gas pada
volum tetap adalah konstan. Hukum Charles dinyatakan dengan:
atau
Keterangan:
P1 = tekanan gas mula-mula (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
P2 = tekanan gas akhir (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
V1 = volum gas mula-mula (m3)
V2 = volum gas akhir (m3)
c. Hukum Gay Lussac
Gay Lussac menyatakan bahwa:
“Apabila volum gas yang berada dalam bejana tertutup dipertahankan
kontan, maka tekanan gas sebanding dengan suhu mutlaknya”
Untuk gas yang berada dalam dua keadaan seimbang yang berbeda pada
volum konstan, diperoleh persamaan sebagai berikut:
Keterangan:
P1 = tekanan gas mula-mula (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
P2 = tekanan gas akhir (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
T1 = suhu gas mula-mula (K)
T2 = suhu gas akhir (K)
128
3. Persamaan Keadaan Gas Ideal
Dari ketiga hubungan antara tekanan, volume, dan suhu gas yang
didapatkan dari Hukum Boyle dan Hukum Gay-Lussac dapat diturunkan suatu
persamaan yang disebut persamaan keadaan gas ideal. Persamaan keadaan gas ideal
dinyatakan dengan persamaan:
atau
Setiap proses yang dilakukan pada gas berada dalam ruang tertutup, jumlah
molekul gas yang terdapat di dalam ruang tersebut dapat ditentukan sebagai jumlah
mol gas (n) yang jumlahnya selalu tetap. Mol adalah suatu besaran yang digunakan
untuk menyatakan massa suatu zat dalam gram yang besarnya sama dengan jumlah
molekul zat tersebut. Dengan demikian, persamaan keadaan gas ideal dapat
dituliskan menjadi:
Atau
(1)
Dimana n = jumlah mol gas
R = tetapan umum gas = 8,31 × 103 J/kmolK (SI) = 8,31 J/molK
p = tekanan (N/m2)
V = volume (m3)
T = temperatur (K)
Dari definisi mol zat yang menyatakan bahwa :
tau
Sehingga dari persamaan (1) dapat dituliskan menjadi
(
)
(2)
𝑷𝑽
𝑻= konstan
𝑷𝟏𝑽𝟏
𝑻𝟏=𝑷𝟐𝑽𝟐
𝑻𝟐
129
Massa jenis suatu zat merupakan perbandingan antara massa dengan volume zat
tersebut. Oleh karena itu dari persamaan (2) dapat diperoleh persamaan massa jenis
gas:
(3)
Menurut prinsip Avogadro, satu mol gas mengandung jumlah molekul gas yang
sama. Jumlah molekul gas ini dinyatakan dengan bilangan Avogadro (NA) yang
besarnya sama dengan 6,02 × 1023
molekul/mol. Dengan demikian, persamaan (3)
dapat dinyatakan menjadi:
(
)
Atau
(
)
(4)
Keterangan:
N = Banyak partikel gas
NA = Bilangan avogadro = 6,02 × 1023
molekul/mol = 6,02 × 1026 molekul/kmol.
Oleh karena nilai pada Persamaan (4) merupakan suatu nilai tetapan yang
disebut konstanta Boltzmann, k, di mana k = 1,38 × 10–23
J/K maka persamaan
keadaan gas ideal dapat juga dituliskan menjadi persamaan berikut.
Prinsip:
Sifat-sifat gas ideal
Hukum dan persamaan gas ideal
Prosedur:
Gas Ideal
Hukum gas ideal
𝑷𝑽 𝑵𝒌𝑻
130
Energi kinetik molekul
Derajat Kebebasan dan prinsip ekipartisi energi
Energi dalam gas
E. Pendekatan, Model dan Metode Pembelajaran
Pendekatan : Scientific
Model : Cooperative Learning tipe TGT
Metode : Diskusi kelompok, permainan
F. Media, Alat dan Sumber Belajar
1. Bahan ajar : Buku Fisika SMA kelas XI Fieska Cahyani dan Yandri Santoso
(Penerbit: Quadra), Buku Ajar Fisika SMA/MA (LKS) Kelas XI Semester
Ganjil, e-book Fisika, Video.
2. Media Ajar : LKS, Media Power Point, Flash player, Video dan Buku.
3. Alat Ajar :
c. LCD/proyektor
d. Laptop
G. Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran
Tahap Pembelajaran Langkah-langkah Kegiatan
Waktu Guru Siswa
Pendahulu
an
Orientasi Mempersilahkan siswa untuk berdo‟a
Mengecek kehadiran siswa
Berdo‟a dipimpin oleh ketua kelas.
Memperhatikan guru
2 menit
Apersepsi Menggali pengetahuan
siswa dengan pertanyaan
awal.
“pernahkah meniup
gelembung atau meniup
balon?”
“apa yang terjadi ketika
balon ditiup?”
Menjawab pertanyaan
yang diajukan oleh guru
5 menit
Motivasi Menjelaskan tujuan pembelajaran
Memperhatikan guru 5 menit
131
Tahap Pembelajaran Langkah-langkah Kegiatan
Waktu Guru Siswa
Inti Mengama
ti
Menanya
Meminta siswa mengamati gambar/video mengenai
kejadian yang berkaitan
dengan gas ideal
Meminta siswa memperhatikan penjelaskan
materi mengenai gas ideal.
Mempersilahkan siswa
mengajukan pertanyaan
terkait konsep gas ideal
Mengamati video terkait gas ideal
Mengamati penjelasan
yang diberikan oleh guru
mengenai gas ideal.
Mengajukan pertanyaan-pertanyaan.
15
menit
5 menit
Mengeksp
lorasi
Membagi siswa dalam beberapa kelompok dan
meminta siswa untuk duduk
secara berkelompok.
Meminta siswa berdiskusi
dengan teman
sekelompoknya untuk
menganalisis kejadian yang
berkaitan dengan gas ideal
Siswa duduk berkelompok
Menganalisis kejadian
yang berkaitan dengan gas
ideal
5 menit
5 menit
Mengasos
iasi
Mengkom
unikasika
n
Meminta siswa untuk
menggali pengetahuannya
dengan mengerjakan soal-
soal terkait konsep gas ideal
secara berkelompok sesuai
dengan yang telah diberikan.
Meminta perwakilan siswa
maju ke depan kelas untuk
memaparkan hasil diskusi
yang telah dikerjakan
sebelumnya.
Mengerjakan soal-soal
terkait konsep gas ideal
melalui permainan dan
menuliskannya di lembar
kerja yang sudah
dibagikan
Memaparkan hasil diskusi.
20
menit
5 menit
Penutup
Evaluasi Meminta siswa mengerjakan
soal evaluasi
Menjawab soal yang
diberikan guru 10
menit
132
Tahap Pembelajaran Langkah-langkah Kegiatan
Waktu Guru Siswa
Kesimpul
an
Membimbing siswa untuk menyimpulkan konsep
hukum-hukum gas ideal
konsep hukum-hukum gas ideal
3 menit
Do’a Meminta ketua kelas untuk memimpin do‟a
Berdo‟a bersama 2 menit
H. Penilaian Hasil Belajar
1. Penilaian Kognitif
Teknik Penilaian : Tes Tertulis
Bentuk instrumen : Tes Uraian
Soal (terlampir)
Kunci jawaban (terlampir)
2. Penilaian Afektif (terlampir)
3. Penilaian Psikomotorik (Terlampir)
Mengetahui,
Gumong Mata Pelajaran Fisika
Drs. M. Belya
Tangerang Selatan, Mei 2017
Peneliti
Khairini Lutfi
NIM. 1112016300065
133
NAMA KELOMPOK :
1.
2.
3.
4.
5.
134
PETUNJUK PENGGUNAAN LKS
8. Bacalah do‟a sebelum pembelajaran.
9. Bacalah dengan cermat tujuan yang ingin dicapai oleh LKS.
10.Pelajari dan pahami materi, rumus singkat, dan contoh soal yang ada di
dalam LKS.
11.Setelah mempelajari itu semua, mulailah berdikusi dengan kelompok
dengan mengikuti aturan yang telah ditetapkan.
12.Aturan pengerjaan soal diskusi:
e. Tahap 1 (memahami masalah)
Pahami soal dengan seksama dari setiap informasi yang diberikan,
serta tuliskan apa yang diketahui dan yang ditanya ke dalam bentuk
simbol atau yang lainnya untuk mempermudah, menjelaskan
masalah dengan sesuai kalimat sendiri, atau menggambarkan sebuah
gambar yang sesuai dengan masalah untuk mempermudah.
f. Tahap 2 (membuat rencana)
Hubungkan data dengan apa yang ditanyakan dan tuliskan rumus
yang akan digunakan. Serta susun strategi yang akan dilakukan
g. Tahap 3 (melaksanakan rencana)
Tuliskan rumus menjadi sesuatu yang lebih baku dan jalankan
strategi yang telah ditetapkan, hitung dengan teliti
h. Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
Periksa kembali jawaban yang telah dihitung. Jika sudah
memeriksanya, berilah tanda checklist (√).
13.Nilai yang diperoleh ditulis pada tabel yang telah disediakan.
14.Waktu yang tersedia 25 menit.
135
Teori Kinetik Gas (sifat-sifat gas ideal dan persamaan umum gas ideal).
Memahami teori kinetik gas dalam menjelaskan karakteristik gas pada ruang
tertutup.
1. Mampu menjelaskan sifat-sifat gas ideal dan persamaan umum gas ideal
monoatomik.
2. Mampu menerapkan persamaan umum gas ideal monoatomik.
3. Mampu menganalisis hubungan setiap variabel (tekanan, suhu dan volume) pada
persamaan umum gas ideal monoatomik.
4. Mampu menyesuaikan percobaan untuk menyelidiki karakteristik gas ideal.
2.
1. Sifat-sifat gas ideal
a. Gas ideal terdiri atas partikel-partikel dalam mumlah yang besar
b. Partikel-partikel tersebut senantiasa bergerak dengan arah sembarang
c. Partikel-partikel tersebut tersebar merata dalam ruang sempit
d. Jarak antara partikel jauh lebih besar dibandingkan dengan
ukuran partikel tersebut
e. Tidak ada gaya antara partikel satu dengan yang lain, kecuali
apabila terjadi tumbukan
f. Tumbukan antar partikel dengan dinding lenting sempurna
g. Berlaku hukum Newton tentang gerak
LKS TEORI KINETIK GAS
A.Materi Pokok
B. Kompetensi Dasar
C. Tujuan Pembelajaran
D. Pelajari dan Pahami
136
2. Persamaan Umum Gas Ideal
a. Hukum Boyle
Hukum boyle ditemukan oleh Robert Boyle yang menyelidiki
pengaruh tekanan terhadap volume gas pada suhu tetap.
Pernyataan Robert Boyle dikenal dengan Hukum Boyle, yang
berbunyi :
“Pada suhu tetap, tekanan gas di dalam ruang tertutup berbanding terbalik
dengan volumenya”
Dari hukum Boyle tersebut maka, hasil kali tekanan dan volume gas
dalam ruang tertutup adalah konstan (tetap) asalkan suhu gas tetap.
Pernyataan tersebut bila ditulis dalam bentuk rumus :
b. Hukum Charles
“Jika tekanan gas yang berada dalam bejana tertutup (tidak bocor) dijaga
tetap, volume gas sebanding dengan suhu mutlaknya.”
𝑃 𝑉 𝐶
𝑃 𝑉 𝑃 𝑉
Dimana C = bilangan tetap (konstanta)
Artinya, bila tekanan diubah maka volum gas juga
berubah
P1 = tekanan gas mula-mula (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
P2 = tekanan gas akhir (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
V1 = volum gas mula-mula (m3, cm
3)
V2 = volum gas akhir (m3, cm
3)
137
c. Hukum Gay Lussac
Gay Lussac menyatakan bahwa:
“Apabila volum gas yang berada dalam bejana tertutup dipertahankan
kontan, maka tekanan gas sebanding dengan suhu mutlaknya”
Untuk gas yang berada dalam dua keadaan seimbang yang berbeda pada
volum konstan, diperoleh persamaan sebagai berikut:
3. Persamaan Keadaan Gas Ideal
Dari ketiga hubungan antara tekanan, volume, dan suhu gas yang
didapatkan dari Hukum Boyle dan Hukum Gay-Lussac dapat diturunkan suatu
persamaan yang disebut persamaan keadaan gas ideal. Persamaan keadaan gas ideal
dinyatakan dengan persamaan:
𝑉
𝑇 𝐶 atau
𝑉
𝑇
𝑉
𝑇
T1 = suhu gas mula-mula (K)
T2 = suhu gas akhir (K)
V1 = volum gas mula-mula (m3)
V2 = volum gas akhir (m3)
𝑃
𝑇 𝐶 atau
𝑃
𝑇
𝑃
𝑇
P1 = tekanan gas mula-mula (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
P2 = tekanan gas akhir (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
T1 = suhu gas mula-mula (K)
T2 = suhu gas akhir (K)
𝑃𝑉
𝑇 𝐶 atau
𝑷𝟏𝑽𝟏
𝑻𝟏=𝑷𝟐𝑽𝟐
𝑻𝟐
138
Setiap proses yang dilakukan pada gas berada dalam ruang tertutup, jumlah
molekul gas yang terdapat di dalam ruang tersebut dapat ditentukan sebagai jumlah
mol gas (n) yang jumlahnya selalu tetap. Mol adalah suatu besaran yang digunakan
untuk menyatakan massa suatu zat dalam gram yang besarnya sama dengan jumlah
molekul zat tersebut. Dengan demikian, persamaan keadaan gas ideal dapat
dituliskan menjadi:
Dari definisi mol zat yang menyatakan bahwa :
Sehingga dari persamaan (1) dapat dituliskan menjadi
(
) (2)
Massa jenis suatu zat merupakan perbandingan antara massa dengan volume zat
tersebut. Oleh karena itu dari persamaan (2) dapat diperoleh persamaan massa jenis
gas:
(3)
Menurut prinsip Avogadro, satu mol gas mengandung jumlah molekul gas yang
sama. Jumlah molekul gas ini dinyatakan dengan bilangan Avogadro (NA) yang
𝒑𝑽
𝑻 𝒏𝑹 atau 𝒑𝑽 𝒏𝑹𝑻 (1)
n = jumlah mol gas
R = tetapan umum gas = 8,31 × 103 J/kmolK (SI) = 8,31
J/molK
p = tekanan (N/m2)
V = volume (m3)
T = temperatur (K)
𝒋𝒖𝒎𝒍𝒂𝒉 𝒎𝒐𝒍 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂
𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒓𝒆𝒍𝒂𝒕𝒊𝒇 𝒎𝒐𝒍𝒆𝒌𝒖𝒍 𝒂tau 𝒏
𝒎
𝑴𝒓
139
besarnya sama dengan 6,02 × 1023
molekul/mol. Dengan demikian, persamaan (3)
dapat dinyatakan menjadi:
(
)
Atau
(
) (4)
Keterangan:
N = Banyak partikel gas
NA = Bilangan avogadro = 6,02 × 1023
molekul/mol = 6,02 × 1026 molekul/kmol.
Oleh karena nilai pada Persamaan (4) merupakan suatu nilai tetapan yang
disebut konstanta Boltzmann, k, di mana k = 1,38 × 10–23
J/K maka persamaan
keadaan gas ideal dapat juga dituliskan menjadi persamaan berikut.
1. Mengapa balon menjadi kempis ketika balon yang ditiup pada siang hari didiamkan
semalaman?
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
2. Apa yang akan terjadi jika kita melempar botol kaca kosong yang tertutup rapat ke
dalam api yang besar? Mengapa?
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
DISKUSI
𝒑𝑽 𝑵𝒌𝑻
140
1. (SOAL)
Tahap 1 (merumuskan masalah)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
2. (SOAL)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
JAWABAN SOAL PPT
141
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
3. (SOAL)
Tahap 1 (merumuskan masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
142
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
4. (SOAL)
Tahap 1 (merumuskan masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
143
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)
Kelas Kontrol
Nama Sekolah : MAN 4 Jakarta
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas : XI (Sebelas)
Materi : Teori Kinetik Gas
Semester : 2 (Dua)
Alokasi waktu : 2 x 40 menit
Pertemuan : 2
A. KOMPETENSI INTI
KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
KI 2 : Mengembangkan perilaku (jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli, santun,
ramah lingkungan, gotong royong, kerjasama, cinta damai, responsif dan
pro-aktif) dan menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai
permasalahan bangsa dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan
sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa
dalam pergaulan dunia.
KI 3 : Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual, konseptual, prosedural
dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan
wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait
fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada
bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk
memecahkan masalah.
KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak
terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara
mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
144
B. KOMPETENSI DASAR DAN INDIKATOR
Kompetensi Dasar:
1.1 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya
melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya
2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti;
cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif
dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi
sikap dalam melakukan percobaan , melaporkan, dan berdiskusi
3.8 Memahami teori kinetik gas dalam menjelaskan karakteristik gas pada ruang
tertutup.
Indikator:
1. Memahami tekanan gas ideal pada ruang tertutup
2. Menganalisis hubungan antara suhu dengan energi kinetik gas ideal
3. Menganalisis hubungan antara suhu dengan energi dalam
4. Menerapkan persamaan kecepatan efektif partikel dalam suatu permasalahan
C. TUJUAN PEMBELAJARAN
Setelah Proses pembelajaran diharapkan:
1. Siswa mampu memahami tekanan gas ideal pada ruang tertutup
2. Siswa mampu menganalisis hubungan antara suhu dengan energi kinetik gas
ideal
3. Siswa mampu menganalisis hubungan antara suhu dengan energi dalam
4. Siswa mampu menerapkan persamaan kecepatan efektif partikel dalam suatu
permasalahan
D. MATERI AJAR
Fakta : Gambar atau video yang berkaitan dengan tekanan gas ideal serta
hubungannya dengan suhu, energy kinetic, energy dalam, dan kecepatan efektif
partikel
145
Konsep
Teori kinetik gas didasarkan pada beberapa asumsi gas ideal, yaitu sebagai
berikut:
a) Gas ideal dari molekul-molekul yang sangat banyak dan jarak pisah
antarmolekul jauh lebih besar daripada ukurannya.
b) Molekul-molekul memenuhi hokum gerak Newton, tetapi secara keseluruhan
mereka mereka bergerak lurus secara acak dengan kecepatan tetap.
c) Molekul-molekul mengalami tumbukan lenting sempurna satu sama lain serta
dengan dinding wadahnya.
d) Gaya-gaya antarmolekul dapat diabaikan, kecuali selama satu tumbukan yang
berlangsung sangat singkat.
e) Gas yang dipertimbangkan adalah suatu zat tunggal, sehingga semua molekul
adalah identik.
Jika gas tersebut berada di ruangan tertutup, molekul-molekulnya akan
menumbuk dinding ruangan dengan kecepatan tertentu. Tekanan gas di dalam
sebuah ruangan tertutup sama dengan tekanan gas pada dindingnya akibat ditumbuk
molekul gas. Gaya tumbukan yang merupakan laju momentum terhadap dinding
inilah yang memberikan tekanan gas dan menyebabkan adanya energi kinetik gas.
Besarnya tekanan dapat ditentukan dalam persamaan berikut:
maka
maka
Dari persamaan sebelumnya, diketahui bahwa tekanan gas berhubungan
dengan rata-rata kuadrat kelajuan. Karena molekul gas tidak seluruhnya bergerak
dengan kecepatan sama, maka rata-rata kuadrat kelajuan dapat dinyatakan dengan
persamaan berikut:
146
√
Mengingat bahwa
maka persamaan dapat ditulis
menjadi:
kT
√
Karena
dan
, maka persamaannya menjadi:
√
Mengingat bahwa massa jenis
maka persamaan tekanan gas dan
kecepatan efektifnya dapat ditulis menjadi:
maka,
√
Menurut teorema ekipartisi energi, energi kinetik rata-rata per molekul gas
secara umum dirumuskan dalam persamaan berikut:
(
)
Gas ideal yang terkurung dalam sebuah wadah tertutup mengandung banyak
sekali molekul. Tiap mlekul gas memiliki energi kinetik rata-rata (
).
Energi yang dimiliki oleh partikel gas ada tiga bentuk, yaitu translasi, rotasi, dan
vibrasi. Gas diatomik (misalnya O2, H2), selain bergerak translasi, juga bergerak
rotasi dan vibrasi. Gerak translasi mempunyai 3 derajat kebebasan. Gerak rotasi
mempunyai 2 derajat kebebasan. Gerak vibrasi mempunyai 2 derajat kebebasan.
Jadi, untuk gas diatomik tiap partikelnya berbeda-beda.
Untuk gas diatomik suhu rendah, memiliki gerak translasi. Energi kinetiknya
adalah :
Ek =
kT
Untuk gas diatomik suhu sedang, memiliki gerak translasi dan rotasi. Energi
kinetiknya adalah :
147
Ek =
kT
Sedangkan untuk gas diatomik suhu tinggi, memiliki gerak translasi, gerak
rotasi, dan gerak vibrasi. Energi kinetiknya adalah :
Ek =
kT
Energi dalam suatu gas ideal didefinisikan sebagai jumlah energi kinetik
seluruhmolekul gas yang terdapat di dalam wadah tertutup. Jika ada sejumlah N
molekul gas dalam wadah, energi dalam gas U merupakan hasil N dengan energi
kinetik tiap molekul, .
U = N = N (
) = (
)
Untuk gas monoatomik,
U = N = 3N (
) =
Untuk gas diatomik,
U = N = 5N (
) =
Prinsip:
Energi kinetik molekul
Derajat Kebebasan dan prinsip ekipartisi energi
Energi dalam gas
Prosedur:
Gas Ideal
Hukum gas ideal
Energi kinetik molekul
Derajat Kebebasan dan prinsip ekipartisi energi
Energi dalam gas
E. Pendekatan, Model dan Metode Pembelajaran
Pendekatan : Scientific
Model : Cooperative Learning tipe TGT
148
Metode : Diskusi kelompok, permainan
F. Media, Alat dan Sumber Belajar
4. Bahan ajar : Buku Fisika SMA kelas XI Fieska Cahyani dan Yandri Santoso
(Penerbit: Quadra), Video.
5. Media Ajar : LKS, Media Power Point, Flash player, Video dan Buku.
6. Alat Ajar : LCD/proyektor, Laptop
G. Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran
Tahap Pembelajaran Langkah-langkah Kegiatan
Waktu Guru Siswa
Pendahulu
an
Orientasi Mempersilahkan siswa
untuk berdo‟a
Mengecek kehadiran siswa
Berdo‟a dipimpin oleh ketua kelas.
Memperhatikan guru
2 menit
Apersepsi Menggali pengetahuan
siswa dengan pertanyaan
awal.
“Apakah yang akan terjadi
jka balon diletakkan di
bawah terik matahari?”
Menjawab pertanyaan
yang diajukan oleh guru
5 menit
Motivasi Menjelaskan tujuan pembelajaran
Memperhatikan guru 5 menit
Inti Mengama
ti
Menanya
Meminta siswa mengamati gambar/video mengenai
kejadian yang berkaitan
dengan gas ideal
Meminta siswa memperhatikan penjelasan
materi.
Mempersilahkan siswa mengajukan pertanyaan
terkait konsep gas ideal
Mengamati video terkait gas ideal
Mengamati penjelasan
yang diberikan oleh guru.
Mengajukan pertanyaan-pertanyaan.
15
menit
5 menit
Mengeksp
lorasi
Membagi siswa dalam beberapa kelompok dan
Siswa duduk berkelompok
5 menit
149
Tahap Pembelajaran Langkah-langkah Kegiatan
Waktu Guru Siswa
meminta siswa untuk duduk
secara berkelompok.
Meminta siswa berdiskusi dengan teman
sekelompoknya untuk
menganalisis kejadian yang
berkaitan dengan materi.
Menganalisis kejadian
yang berkaitan dengan
materi yang disampaikan
5 menit
Mengasos
iasi
Mengkom
unikasika
n
Meminta siswa untuk menggali pengetahuannya
dengan mengerjakan soal-
soal yang telah diberikan.
Meminta perwakilan siswa maju ke depan kelas untuk
memaparkan hasil diskusi
yang telah dikerjakan
sebelumnya.
Mengerjakan soal-soal di lembar kerja yang sudah
dibagikan
Memaparkan hasil diskusi.
20
menit
5 menit
Penutup
Evaluasi Meminta siswa mengerjakan soal evaluasi
Menjawab soal yang diberikan guru
10
menit
Kesimpul
an
Membimbing siswa untuk
menyimpulkan konsep
hukum-hukum gas ideal
konsep hukum-hukum gas
ideal 3 menit
Do’a Meminta ketua kelas untuk
memimpin do‟a
Berdo‟a bersama 2 menit
150
H. Penilaian Hasil Belajar
1. Penilaian Kognitif
a. Teknik Penilaian : Tes Tertulis
b. Bentuk instrumen : Tes Uraian
c. Soal (terlampir)
d. Kunci jawaban (terlampir)
2. Penilaian Afektif (terlampir)
3. Penilaian Psikomotorik (Terlampir)
Mengetahui,
Gumong Mata Pelajaran Fisika
Drs. M. Belya
Tangerang Selatan, Mei 2017
Peneliti
Khairini Lutfi
NIM. 1112016300065
151
NAMA KELOMPOK :
1.
2.
3.
4.
5.
152
PETUNJUK PENGGUNAAN LKS
6. Bacalah do‟a sebelum pembelajaran.
7. Bacalah dengan cermat tujuan yang ingin dicapai oleh LKS.
8. Pelajari dan pahami materi, rumus singkat, dan contoh soal yang ada di
dalam LKS.
9. Setelah mempelajari itu semua, mulailah berdikusi dengan kelompok
dengan mengikuti aturan yang telah ditetapkan.
10. Aturan pengerjaan soal diskusi:
g. Tahap 1 (memahami masalah)
Pahami soal dengan seksama dari setiap informasi yang diberikan,
serta tuliskan apa yang diketahui dan yang ditanya ke dalam bentuk
simbol atau yang lainnya untuk mempermudah, menjelaskan
masalah dengan sesuai kalimat sendiri, atau menggambarkan sebuah
gambar yang sesuai dengan masalah untuk mempermudah.
h. Tahap 2 (membuat rencana)
Hubungkan data dengan apa yang ditanyakan dan tuliskan rumus
yang akan digunakan. Serta susun strategi yang akan dilakukan
i. Tahap 3 (melaksanakan rencana)
Tuliskan rumus menjadi sesuatu yang lebih baku dan jalankan
strategi yang telah ditetapkan, hitung dengan teliti
j. Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
Periksa kembali jawaban yang telah dihitung. Jika sudah
memeriksanya, berilah tanda checklist (√).
k. Nilai yang diperoleh ditulis pada tabel yang telah disediakan.
l. Waktu yang tersedia 25 menit.
153
Teori Kinetik Gas (Energi kinetik, ekipartisi energy, dan energy dalam).
Memahami teori kinetik gas dalam menjelaskan karakteristik gas pada ruang
tertutup.
1. Mampu memahami tekanan gas ideal pada ruang tertutup
2. Mampu menganalisis hubungan antara suhu dengan energi kinetik gas ideal
3. Mampu menganalisis hubungan antara suhu dengan energi dalam
4. Mampu menerapkan persamaan kecepatan efektif partikel dalam suatu
permasalahan
6)
Teori kinetik gas didasarkan pada beberapa asumsi gas ideal, yaitu sebagai
berikut:
a) Gas ideal dari molekul-molekul yang sangat banyak dan jarak pisah
antarmolekul jauh lebih besar daripada ukurannya.
b) Molekul-molekul memenuhi hokum gerak Newton, tetapi secara keseluruhan
mereka mereka bergerak lurus secara acak dengan kecepatan tetap.
c) Molekul-molekul mengalami tumbukan lenting sempurna satu sama lain serta
dengan dinding wadahnya.
d) Gaya-gaya antarmolekul dapat diabaikan, kecuali selama satu tumbukan yang
berlangsung sangat singkat.
e) Gas yang dipertimbangkan adalah suatu zat tunggal, sehingga semua molekul
adalah identik.
LKS TEORI KINETIK GAS
A.Materi Pokok
B. Kompetensi Dasar
C. Tujuan Pembelajaran
D. Pelajari dan Pahami
154
Jika gas tersebut berada di ruangan tertutup, molekul-molekulnya akan
menumbuk dinding ruangan dengan kecepatan tertentu. Tekanan gas di dalam
sebuah ruangan tertutup sama dengan tekanan gas pada dindingnya akibat ditumbuk
molekul gas. Gaya tumbukan yang merupakan laju momentum terhadap dinding
inilah yang memberikan tekanan gas dan menyebabkan adanya energi kinetik gas.
Besarnya tekanan dapat ditentukan dalam persamaan berikut:
Dari persamaan sebelumnya, diketahui bahwa tekanan gas berhubungan
dengan rata-rata kuadrat kelajuan. Karena molekul gas tidak seluruhnya bergerak
dengan kecepatan sama, maka rata-rata kuadrat kelajuan dapat dinyatakan dengan
persamaan berikut:
Mengingat bahwa
maka persamaan dapat ditulis
menjadi:
𝑃𝑉
𝑁𝐸𝑘 maka 𝑃
𝑁𝑚𝑣
𝑉
𝑇
𝑘𝐸𝑘 maka 𝐸𝑘
𝑘𝑇
P = tekanan gas (Pa atau N/m2); (atm = 1,013 x 105 Pa)
V = volume gas (m3 atau liter (L))
T = suhu gas (Kelvin atau oC)
N = Banyak partikel gas
m = massa gas (kg atau g)
Ek = Energi kinetic (Joule)
v = rata-rata kelajuan gas (m/s)
𝑣𝑅𝑀𝑆 √𝑣
𝑚𝑣
𝑟𝑚𝑠
kT
𝑣𝑟𝑚𝑠 √ 𝑘𝑇
𝑚
155
Karena
dan
, maka persamaannya menjadi:
maka,
Menurut teorema ekipartisi energi, energi kinetik rata-rata per molekul gas
secara umum dirumuskan dalam persamaan berikut:
Gas ideal yang terkurung dalam sebuah wadah tertutup mengandung banyak
sekali molekul. Tiap mlekul gas memiliki energi kinetik rata-rata (
).
Untuk gas diatomik suhu rendah, memiliki gerak translasi. Energi kinetiknya
adalah :
Untuk gas diatomik suhu sedang, memiliki gerak translasi dan rotasi. Energi
kinetiknya adalah :
Sedangkan untuk gas diatomik suhu tinggi, memiliki gerak translasi, gerak
rotasi, dan gerak vibrasi. Energi kinetiknya adalah :
Energi dalam suatu gas ideal didefinisikan sebagai jumlah energi kinetik
seluruhmolekul gas yang terdapat di dalam wadah tertutup. Jika ada sejumlah N
molekul gas dalam wadah, energi dalam gas U merupakan hasil N dengan energi
kinetik tiap molekul, .
𝑣𝑟𝑚𝑠 √ 𝑅𝑇
𝑀 𝑣
𝑟𝑚𝑠 √ 𝑃
𝜌
U = N 𝐸𝑘 = N 𝑓 (
𝑘𝑇) = 𝑓 (
𝑛𝑅𝑇)
Ek =
kT
Ek =
kT
Ek =
kT
𝐸𝑚 𝐸𝑘 𝑓 (
𝑘𝑇)
156
Untuk gas monoatomik,
Untuk gas diatomik,
1. Mengapa saat kita membuka botol minuman bersoda gelembung udara (soda) tiba-
tiba keluar dari mulut botol?
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
2. Sebuah balon berisi gas ideal dengan suhu T dan kecepatan partikel v. apabila suhu
gas balon dinaikkan menjadi 2T, apakah kecepatan partikel gas sekarang menjadi
dua kali semula? Berikan jawabanmu disertai dengan pembuktian secara sistematis!
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
3. Tiga buah balon berisi 5 mol gas monoatomic masing-masing bersuhu 100 K, 200K,
dan 300K. balon manakah yang mempunyai energy dalam yang paling besar?
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
DISKUSI
U = N 𝐸𝑘 = 5N (
𝑘𝑇) =
𝑛𝑅𝑇
U = N 𝐸𝑘 = 3N (
𝑘𝑇) =
𝑛𝑅𝑇
157
1. (SOAL)
Tahap 1 (merumuskan masalah)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
2. (SOAL)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
JAWABAN DARI ppt
158
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
3. (SOAL)
Tahap 1 (merumuskan masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
159
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
4. (SOAL)
Tahap 1 (merumuskan masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 2 (merencanakan penyelesaian masalah)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 3 (melaksanakan perencanaan)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tahap 4 (memeriksa kembali penyelasaian)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
160
LAMPIRAN B
Instrumen Penelitian
1. Kisi-kisi Instrumen Tes
2. Instrumen Tes
3. Rekapitulasi Hasil Uji Instrumen Tes
4. Instrument Tes Penelitian
5. Kisi-kisi Instrumen Nontes
6. Instrumen Nontes
7. Lembar Uji Vaaliditas Instrumen Nontes
8. Lembar Validasi Ahli Materi
9. Lembar Validasi Ahli Media
161
KISI-KISI INSTRUMEN TES
Satuan Pendidikan : SMA/MA
Mata Pelajaran : Fisika
Materi Pokok : Teori Kinetik Gas
Jumlah Soal : 20
Kompetensi Dasar : 3.8 Memahami teori kinetik gas dalam menjelaskan
karakteristik gas pada ruang tertutup.
Sub Konsep Indikator Soal Ranah Kognitif Jumlah
Soal C3 C4
Hukum-Hukum
Gas Ideal
Menganalisis hubungan
volume, tekanan, dan
suhu
2, 7**, 9* 1, 3, 4*,
6*
10 Menganalisis
persamaan umum gas
ideal
5, 8, 13*
Gas Ideal dan
Energi Kinetik
Molekul
Menganalisis energi
kinetic
20* 17
8
Menentukan kelajuan
efektif gas
18, 19* 10*, 11*,
12*
Menganalisis hubungan
tekanan dengan massa
molekul gas
16*
Energi Dalam
Gas
Menentukan
banyaknya jumlah mol
gas jika diketahui
energy dalam gas
tersebut
14*
2
Menentukan volume
tabung suatu gas jika
diketahui energi dalam
suatu gas
15
Jumlah 10 10 20
Persentase 50% 50% 100%
Keterangan: * soal yang valid
** soal valid yang tidak dipakai
162
INSTRUMEN TES
Satuan Pendidikan : SMA/MA
Mata Pelajaran : Fisika
Materi Pokok : Teori Kinetik Gas
Kelas/ Semester : XI/ Genap
Jumlah Soal : 20
Bentuk Soal : Uraian (essay)
Kompetensi Dasar : 3.8 Memahami teori kinetik gas dalam menjelaskan karakteristik gas pada ruang tertutup.
No. Indikator Soal Soal Penyelesaian Skor
1.
Menghitung volume
gelembung udara pada
keadaan tekanan yang
berbeda.
Suatu gelembung udara yang
berada di dasar danau dengan
kedalaman 30 m mempunyai
volume 100 mm3. Gelembung
tersebut kemudian bergerak ke
permukaan danau. Jika tekanan
udara luar setara dengan
tekanan 10 m air dan suhu air
danau relative sama, maka
bagaimanakah ukuran
gelembung udara ketika berada
tepat di permukaan air danau
jika dibandingkan keadaan
Memahami masalah:
Diketahui: hdanau = 30 m
Vgelembung di dasar danau = 100 mm3
P10 m = Po
Ditanya: Bagaimana perubahan ukuran gelembung air
ketika bergerak dari dasar ke permukaan danau?
Gambaran:
Karena semakin ke atas tekanan semakin berkurang,
maka volum gelembung akan semakin besar.
2
163
gelembung ketika berada di
dasar danau?
Membuat rencana:
Pada saat di dasar danau, gelembung akan memiliki
tekanan yaitu:
Pada saat di permukaan danau, gelembung akan memiliki
tekanan sama dengan tekanan udara luar (Po).
Suhu permukaan dan suhu dasar danau memiliki suhu
yang sama. Dalam keadaan seperti ini berlaku konsep
hukum Boyle, yang diperoleh volume gelembung di
permukaan yaitu :
Melaksanakan Rencana
4
2
164
ukuran volume bertambah besar.
Memeriksa kembali
Ketika bergerak ke atas permukaan, tampak bahwa
ukuran gelembung menjadi lebih besar yaitu 4 kali
ukuran semula. Hal ini dapat dibuktikan dengan:
Karena suhu di dasar dan di kedalaman 10 m sama, maka
berlaku hukum Boyle, yaitu
Maka,
Terbukti.
2
2.
Menentukan tekanan
ban akibat perubahan
suhu
Sebuah mobil berangkat dari
kota Bandung ke Jakarta. Di
Bandung, ban mobil tersebut
diisi dengan tekanan 28 psi.
Suhu kota Bandung pada hari
itu adalah 18oC (291 K),
sedangkan di Jakarta suhu hari
itu adalah 33oC (306 K). Jika
tekanan maksimum ban adalah
Memahami masalah:
Dimisalkan keadaan dibandung = keadaan 1, keadaan di
Jakarta = keadaan 2
Diketahui: P1 = 28 psi T2 = 33oC = 306 K
T1 = 18oC = 291 K
Ditanya: Apakah aman ban tersebut dibawa berkendara
di Jakarta
2
165
30 psi. jika ban tersebut dibawa
berkendara ke Jakarta, apakah
akan aman digunakan?
(Asumsi perjalanan dari kota
Bandung ke Jakarta dianggap
tidak mengubah tekanan ban
dan suhu udara luar sama
dengan suhu gas di dalam
ban)
Perencanaan Masalah
Untuk mengetahui apakah ban mobil tersebut aman
digunakan ketika mobil dibawa berkendara ke Jakarta,
maka harus mengetahui besar tekanan ban tersebut
saat sampai di Jakarta.
Volume ban ketika berpindah dari bandung ke jakarta
adalah tetap, sehingga berlaku konsep hukum Gay-
Lussac. Maka didapatkan:
Melaksanakan Rencana
Evaluasi Jawaban
Tekanan ban ketika di Jakarta adalah 29,44 psi dan ini
4
2
2
166
masih di bawah tekanan maksimal ban tersebut yaitu 30
psi. Oleh karena itu, tekanan ban ini masih aman jika
di bawa berkendara di kota Jakarta.
Membuktikan jawaban:
Terbukti.
3.
Menentukan volume
paru-paru penyelam
akibat perubahan
tekanan
Seorang penyelam scuba
(penyelam tanpa
menggunakan tabung
oksigen) memenuhi paru-
parunya sampai kapasitas 5,5
liter ketika berada di
permukaan air (tekanan paru-
paru dianggap sama dengan
tekanan udara di luar, Po).
Kemudian ia menyelam
sedalam 10 m di bawah
permukaan air. Jika tekanan
Memahami masalah:
Diketahui: hpenyelam = 10 m
Vparu-paru = 5,5 liter
P10 m = Po
Ditanya: Vparu-paru di kedalaman 10 m dari permukaan
Gambaran:
2
167
udara luar setara dengan
tekanan 10 m air , berapakah
volume paru-paru penyelam
tersebut ketika di kedalaman
10 m dari permukaan air?
Karena semakin ke bawah permukaan tekanan semakin
bertambah, maka volum paru-paru akan semakin kecil.
Membuat rencana:
Padasaat di permukaan air, paru-paru akan memiliki
tekanan sama dengan tekanan udara luar (Po), dimana
tekanan udara luar sama dengan tekanan 10 m.
Pada saat di kedalaman 10 m, paru-paru penyelam akan
memiliki tekanan yaitu:
Suhu di permukaan air dan suhu dasar di kedalaman 10 m
memiliki suhu yang sama. Dalam keadaan seperti ini
4
168
berlaku konsep hukum Boyle, yaitu :
Melaksanakan Rencana
Memeriksa kembali
Ketika bergerak ke kedalaman 10 m di bawahpermukaan,
tampak bahwa ukuran volume paru-paru menjadi lebih
kecil yaitu setengah kali ukuran semula. Hal ini dapat
dibuktikan dengan:
(Karena suhu di dasar dan di kedalaman 10 m sama, maka
berlaku hukum Boyle),
Maka,
2
2
169
Terbukti.
4.
Menentukan volume
paru-paru penyelam
akibat perubahan
tekanan
Seorang penyelam scuba
(penyelam tanpa
menggunakan tabung
oksigen) memenuhi paru-
parunya sampai kapasitas 3,9
liter ketika berada 10 m di
bawah permukaan air.
Tekanan udara luar setara
dengan 10 m tekanan air.
Jika penyelam tersebut ingin
dengan cepat naik ke
permukaan, maka:
1) Berapakah volum
maksimal paru-paru
penyelam tersebut
dikembangkan?
2) Jika volum maksimal paru-
Memahami masalah:
Diketahui: hpenyelam = 10 m
Vparu-paru = 5,5 liter
P10 m = Po
Ditanya: Vparu-paru saat sampai ke permukaan
Gambaran:
Membuat rencana:
Karena semakin ke atas , tekanan semakin berkurang,
maka volum paru-paru akan semakin besar.
Pada keadaan 1 tekanan udara yang mengisi paru-paru
2
4
170
paru hanya ± 5,9 liter, apakah
berenang dengan cepat ke
permukaan tidak
membahayakan bagi
penyelam?
penyelam yaitu:
Padasaat di permukaan air, tekanan udara yang mengisi
paru-paru hanya dipengaruhi oleh tekanan udara luar (Po)
yang besarnya sama dengan tekanan di kedalaman 10m
Suhu di permukaan air dan suhu dasar di kedalaman 10 m
memiliki suhu yang sama. Dalam keadaan seperti ini
berlaku konsep hukum Boyle, yaitu :
Melaksanakan Rencana
2
171
Agar berenang dengan cepat ke permukaan maka volume
paru-paru harus diisi udara sebesar 7,8 liter. Ini jelas tidak
mungkin karena jauh diatas volume maksimal udara
paruparu yaitu ± 5,9 liter. Hal ini jelas tidak disarankan
karena penyelem akan kekurangan udara.
Memeriksa kembali
Ketika bergerak ke kedalaman 10 m di bawahpermukaan,
tampak bahwa ukuran volume paru-paru menjadi lebih
kecil yaitu setengah kali ukuran semula. Hal ini dapat
dibuktikan dengan:
(Karena suhu di dasar dan di kedalaman 10 m sama, maka
berlaku hukum Boyle),
Maka,
Terbukti.
2
5.
Sebuah tabung di laboratorium
yang berisi gas ideal pada suhu
0oCmemiliki volume 10 liter.
Setelah sebagian gas keluar,
Memahami masalah
Diketahui: V1 = 10 liter
T1 = 0oC = 273 K
∆P = 0,5 atm
172
tekanan dalam bejana
berkurang dengan ∆P = 0,5 atm
(suhu akhir tetap). Berapakah
massa gas yang dibebaskan.
(massa jenis gas pada keadaan
normal ρ = 1,3 g/liter)
ρ = 1,3 g/liter
Ditanya: massa gas yang dibebaskan (∆m)
Gambaran
Perencanaan penyelesaian masalah
Pada keadaan normal (T = 0oC = 273 K, P = 1 atm)
Rumus umum gas ideal:
Persamaan umum gas ideal juga dapat dinyatakan dalam
besaran massa jenis:
Maka:
2
V1 = V = 10 liter
T1 = 0oC = 273 K
P1, m1
V2 = V1 = V
T2 = T1
∆P = 0,5 atm
173
⁄
Untuk menentukan massa gas yang keluar:
∆m = m1 - m2
Melaksanakan Rencana
(
(
⁄
(
Memeriksa kembali
Dengan menggunakan memasukkan nilai massa pada
keadaan awal dan massa pada keadaan akhir
4
2
174
⁄
⁄
Maka banyaknya massa yang dibebaskan:
Terbukti.
2
6.
Menghitung volume
gelembung soda pada
keadaan tekanan yang
berbeda.
Suatu soda dituangkan ke
dalam sebuah gelas yang
tingginya 20 cm. Soda tersebut
mengeluarkan gelembung
udara di dalam gelas yang naik
dari dasar gelas ke permukaan
soda. Jika soda yang
dituangkan hanya setengah dari
tinggi gelas, maka berapakah
Memahami masalah:
Diketahui: hgelas = 20 cm
hsoda = 10 cm = 0,1 m
ρsoda = 0,689 gram/cm3
Ditanya: perbandingan volume gelembung soda dari
dasar gelas terhadap gelembung soda yang
berada di permukaan?
Gambaran:
2
175
perbandingan volume
gelembung soda dari dasar
gelas terhadap gelembung soda
yang berada di permukaan ?
(tekanan udara di luar = Po =
105 atm, massa jenis soda = ρ =
689 kg/m3)
Karena semakin ke atas tekanan semakin berkurang,
maka volum gelembung soda akan semakin besar.
Membuat rencana:
Pada saat di dasar gelas, gelembung akan memiliki
tekanan yaitu:
Padasaat di permukaan soda, gelembung akan memiliki
tekanan sama dengan tekanan udara luar (Po).
Suhu permukaan dan suhu dasar soda memiliki suhu yang
sama. Dalam keadaan seperti ini berlaku konsep hukum
Boyle, yang diperoleh volume gelembung di permukaan
yaitu :
4
176
Melaksanakan Rencana
ukuran volume bertambah besar.
Memeriksa kembali
Ketika bergerak ke atas permukaan, tampak bahwa
ukuran gelembung menjadi lebih besar yaitu 4 kali
ukuran semula. Hal ini dapat dibuktikan dengan
menggunakan hukum Boyle, yaitu
Maka,
Terbukti.
2
2
7. Menghitung volume
gas pada keadaan
Seorang siswa akan melakukan
sebuah percobaan
Memahami masalah:
Diketahui: V1 = 50,0 ml
177
tekanan dan suhu
yang berbeda.
menggunakan sebuah sampel
gas sebanyak 10,0 ml dengan
tekanan 3,0 atm dan bersuhu
298 K. Jika siswa tersebut
ingin melakukan percobaan
pada keadaan STP, maka
berapakah volume gas tersebut
yang dibutuhkan oleh siswa?
(keadaan STP, T = 273 K dan
P = 1 atm)
P1 = 3,0 atm
T1 = 298 K
P2 = 1,0 atm
T2 = 273 K
Ditanya: V2 = ?
Membuat rencana:
Pada kasus ini berlaku hukum Boyle-Gay Lussac
Untuk mencari V2, maka
Melaksanakan Rencana
Memeriksa kembali
Terbukti.
2
4
2
2
178
8.
Menghitung suhu gas
padadalam sebuah
suntikan pada keadaan
tekanan dan volume
yang berbeda.
Seorang perawat memiliki
sebuah suntikan yang berisi
60,0 ml udara pada tekanan
740 mm Hg dan 23oC.
Berapakah suhunya ketika
suntikan berisi 30,0 ml pada
tekanan 370 mm Hg?
(anggap tidak ada gas yang
masuk atau keluar dari
suntikan)
Memahami masalah:
Diketahui: V1 = 60,0 ml
P1 = 740 mmHg
T1 = 23oC = 296 K
V2 = 30,0 ml
P2 = 370 mmHg
Ditanya: T2 = ?
Membuat rencana:
Pada kasus ini berlaku hukum Boyle-Gay Lussac
Untuk mencari T2, maka
Melaksanakan Rencana
Memeriksa kembali
2
4
2
2
179
Terbukti.
9.
Menentukan tekanan
ban akibat perubahan
suhu
Pada awal perjalanan, seorang
pengemudi mengatur tekanan
ban mobilnya sebesar 2,81 x
105 Pa ketika suhu udara luar
adalah 27oC. Pada akhir
perjalanan, pengemudi
mengukur tekanan ban sebesar
3,01 x 105 Pa, dengan
mengabaikan pemuaian mobil,
berapakah suhu udara dalam
ban pada akhir perjalanan?
(suhu dalam ban dianggap
sama dengan suhu luar ban)
Memahami masalah
Diketahui: P1 = 2,81 x 105 Pa P2 = 3,01 x 10
5 Pa
T1 = 27oC = 300 K
Ditanya: T2 = ?
Perencanaan Masalah
Volume ban ketika berpindah dari bandung ke jakarta
adalah tetap, sehingga berlaku konsep hukum Gay-
Lussac. Maka didapatkan:
Melaksanakan Rencana
2
4
180
Evaluasi Jawaban
Terbukti.
2
2
10.
Menetukan kelajuan
efektif dan tekanan
atom hydrogen di luar
angkasa
Seorang astronaut akan pergi
ke luar angkasa. Ia
mendapatkan informasi bahwa
di luar angkasa terdapat sekitar
1 atom H2 per cm3 pada suhu
sekitar 3,5 K. Jika massa atom
H2 adalah 1 gram/mol = 1
kg/kmol, tentukan:
a. Kelajuan efektif atom-atom
H2 tersebut
b. Tekanan udara pada tempat
tersebut
Memahami masalah
Diketahui:
Kerapatan atom H2:
N/V = 1 atom/cm3 = 10
6 atom/m
3
N = 1 atom, V = 1 cm3 = 10
-6 m
3
T = 3,5 K
M H2 = 1 g/mol = 1 kg/kmol
Ditanya:
a. vRMS
b. P
Perencanaan Penyelesaian Masalah
Untuk mengetahui besar kelajuan efektif atom H2,
menggunakan:
2
181
√
Untuk mengetahui besar tekanan pada tempat tersebut
adalah dengan menggunakan:
Dimana,
Maka,
Melaksanakan Rencana
a. Kelajuan efektif atom-atom H2
√
√
b. Tekanan udara pada tempat tersebut
4
2
182
Evaluasi Jawaban
Terbukti.
2
11.
Membandingkan hubu
ngan kecepatan efektif
gas terhadap 2 buah
gas berbeda
2 buah tabung gas 3 kg,
masing-masing berisi gas yang
berbeda yaitu gas metana
(CH4) dan gas asetilen (C2H2).
Kedua gas tersebut digunakan
sebagai pembakar untuk
mengelas baja. Ketika gas
digunakan maka gas pada
kedua tabung akan mengalami
penurunan tekanan, dengan
penurunan tekanan yang
berbeda pada kedua gas.
Memahami Masalah
Diketahui:
Gas metana (CH4) dan gas asetilen (C2H2)
Ditanya: Gas manakah yang lebih hemat dalam
penggunaannya mengelas baja?
Perencanaan Pemecahan Masalah
Semakin cepat gas bergerak, maka semakin cepat pula
udara keluar dari dalam tabung gas. Jika gas semakin
cepat keluar, maka membuat gas banyak keluar, dan
menjadi boros. Kecepatan rata-rata gas jika berada pada
kondisi yang sama dipengaruhi oleh jenis gas yang dalam
hal ini ditentukan oleh Massa molekul relatif gas. Dimana
2
4
183
Menurutmu, gas manakah yang
lebih hemat penggunaannya?
terdapat hubungannya yaitu:
√
Kecepatan rata-rata gas berbanding terbalik dengan massa
molekul relatif gas
Melaksanakan Rencana
Mr CH4 = 12 + 4 . 1 = 16
Mr C2H2 = 2 . 12 + 2. 1 = 26
Karena Mr CH4 lebih kecil daripada Mr C2H2 maka
kecepatan lolos CH4 akan lebih besar jika dibandingkan
dengan gas C2H2.
Dengan demikian, gas yang lebih hemat digunakan
adalah gas metana C2H2
Evaluasi Jawaban
Dengan memasukkan ke dalam rumus:
√
Untuk gas metana (CH4)
√
untuk gas asetilen (C2H2)
√
√
√
2
2
184
Terbukti.
12.
Membandingkan hubu
ngan kecepatan efektif
gas terhadap
perubahan suhu 2
buah gas yang sama
Seorang siswa akan melakukan
sebuah percobaan gas ideal. Ia
mendapatkan sebuah informasi
bahwa suatu laju efektif (RMS)
molekul-molekul suatu gas
ideal di laboratorium pada suhu
tertentu adalah C. Jika suhu
gas diubah (volume tetap)
sedemikian sehingga tekanan
menjadi seperempatnya.
Berapakah kelajuan efektif gas
ideal tersebut sekarang?
Memahami masalah
Dimisalkan terdapat dua keadaan, dimana keadaan 1
adalah keadaan gas mula-mula dengan suhu mutlak T1,
volume V1, dan tekanan P1. Keadaan 2 adalah keadaan
gas mula-mula dengan suhu mutlak T2, volume V2, dan
tekanan P2.
Diketahui:
dan volume tetap (
Ditanya:
Perencanaan pemecahan masalah
√
Karena gas yang dibandingkan adalah sama, maka m
bernilai sama. Sehingga, sebanding dengan akar
suhu mutlaknya √ .
Maka,
√
√
√
Untuk mengetahui nilai T maka digunakan persamaan
2
4
185
Boyle-Gay Lussac
Volume tetap, V2 = V1
Melaksanakan rencana
√
√
Jadi, kelajuan efektif gas ideal tersebut sekarang adalah
setengah kelajuan efektif awal.
Evaluasi Jawaban
√
Terbukti.
2
2
186
13.
Menetukan banyaknya
suatu gas dalam balon
udara
Sebuah balon pada pesta ulang
tahun berisi gas helium. Balon
tersebut berbentuk bola
sempurna dengan radius 15 cm.
Balon tersebut memiliki
tekanan 1,5 atm. Jika suhu
ruangan pesta tersebut adalah
20oC, maka berapa banyak
(dalam gram) gas helium yang
masuk ke dalam balon
tersebut?
(M helium = 4,00 gram/mol)
Memahami masalah
Diketahui: r = 15 cm
P = 1,5 atm = 1,5 x 105 Pa = 1,5 x 10
5N/m
2
T = 20oC = 293 K
M = 4,00 gram/mol
Ditanya : m
Perencanaan pemecahan masalah
Dengan menggunakan persamaan gas ideal, kita dapat
menemukan massa gas helium tersebut.
Maka,
Volume balon:
Melaksanakan Rencana
2
4
2
187
Evaluasi jawaban
2119 Nm = 2119 J
Terbukti.
2
14.
Menentukan
banyaknya jumlah
mol gas jika diketahui
energy dalam gas
tersebut
Suatu balon udara berisi 1 liter
gas helium (M = 4 gram/mol).
Jika balon udara tersebut
memiliki energy dalam sebesar
7482 J dan suhu 27oC. berapa
banyak jumlah mol gas helium
tersebut dan berapakah massa
gas tersebut (R = 8,314 J/mol
K)?
Memahami masalah
Diketahui: U = 7479 J
T = 27 + 273 K = 300 K
M = 4 gram/mol
R = 8,314 J/mol K
Ditanya: n dan m gas helium
Perencanaan pemecahan masalah
2
4
188
Gas helium merupakan gas monoatomic sehingga
memiliki derajat kebebasan
Melaksanakan rencana
Jadi, jumlah mol dan massa gas helium tersebut berturut-
turut adalah 2 mol dan 8 gram
Evaluasi Jawaban
Terbukti.
2
2
15.
Menetukan volume
tabung suatu gas jika
diketahui energy
dalam suatu gas
Sebuah tabung televisi berisi
gas neon (Neon adalah suatu
gas monoatomic, M= 10
gram/mol). Jika tekanan dalam
Memahami masalah
Diketahui: P = 105 Pa
M = 10 gram/mol
U = 7500 J
2
189
tabung sama dengan tekanan
luar (105 Pa) dan memiliki
energy dalam sebesar 7500 J.
Berapakah volume tabung
tersebut tersebut?
Ditanya: V
Perencanaan pemecahan masalah
Gas neon merupakan gas monoatomic sehingga memiliki
derajat kebebasan
Melaksanakan rencana
Jadi, volume tabung adalah
Evaluasi Jawaban
Terbukti.
4
2
2
190
16.
Membandingkan
suatu tekanan gas
yang berbeda dengan
menghubungkan
tekanan dengan massa
molekul gas
Di sebuah tempat pengisian
ban mobil terdapat 3 jenis
pompa ban, dimana masing-
masing pompa berisi jenis gas
yang berbeda, yaitu oksigen,
nitrogen, dan karbondioksida.
Performa sebuah ban
dipengaruhi oleh tingginya
tingkat kenaikan tekanan ban
akibat perubahan suhu udara.
Semkin rendah kenaikan
tekanan gas, maka performa
ban akan lebih baik. Jikaketiga
pompa digunakan untuk
mengisi ban mobil yang akan
digunakan pada kondisi yang
sama (volume ban, tekanan dan
suhu udara luar sama), maka
performa ban gas yang diisi
dengan gas manakah yang
paling baik?
Memahami masalah
Diketahui: 3 jenis gas yang berbeda, yaitu oksigen,
nitrogen, dan karbondioksida, (volume ban, tekanan dan
suhu udara luar sama).
Ditanya: gas yang paling baik untuk performa ban
Perencanaan pemecahan masalah
Gambaran Secara Fisika:
Perubahan tekanan berbanding lurus dengan kenaikan
suhu. Untuk jenis gas yang berbeda kenaikan suhu yang
sama akan ditentukan oleh kecepatan efektif gas.
Semakin besar kecepatan efektif gas, maka tekanan gas
juga kana semakin besar.
Jika banyak gas dan volume sama, maka tekanan
berbanding lurus dengan kuadrat kecepatan gas.
Untuksetiap gas, kecepatan ditentukan oleh jenis gas yang
berbanding terbalik dengan akar masa molekul relatif gas.
√
Dari kesetaraan ini maka dapat disimpulkan bahwa
2
4
191
tekanan berbanding terbalikdengan massa molekul relatif
gas.
Gas dengan massa molekul relatif yang lebih besar akan
mengalami penurunan tekanan yang lebih kecil.
Melaksanakan rencana
Mr O2 = 2 x 16 = 32
Mr N2 = 2 x 14 = 28
Mr CO2 = 12 + 32 = 44
Karena Mr CO2 yang paling besar maka perubahan
tekanan gas juga akan lebih kecil jika dibandingkan
dengan gas lain.
Evaluasi Jawaban
Tekanan gas O2:
Tekanan gas O2:
Tekanan gas CO2:
2
2
192
Terbukti.
17.
Menentukan tekanan
suatu gas dalam
tabung jka diketahui
besar energi kinetic
gas tersebut
Sebuah tabung gas dengan
volume 1000 liter diisi 20 gram
gas helium (Mr = 4 gram/mol).
Jika energy kinetic rata-rata
molekul gas tersebut adalah 3 x
10-20
J, maka berapakah
tekanan gas dalam tabung
tersebut ? (NA = 6,02 x 1023
molekul/mol)
Memahami masalah
Diketahui: V = 1000 liter = 1 m3
m = 20 gram
Mr = 4 gram/mol
Ek = 3 x 10-20
J
NA = 6,02 x 1023
molekul/mol
Ditanya: tekanan (P)
Perencanaan pemecahan masalah
Maka,
Untuk mencari nilai tekanan, dapat kita gunakan
persamaan:
Ingat bahwa,
2
4
193
Maka
Sehingga,
Melaksanakan rencana
Jadi, tekanan pada tabung tersebut adalah
Evaluasi Jawaban
Terbukti.
2
2
18. Membandingkan hubu
ngan kecepatan efektif
Seorang peneliti sedang
meneliti keadaan suatu ruangan
Memahami masalah
Dimisalkan terdapat dua keadaan, dimana keadaan 1
194
gas terhadap
perubahan suhu 2
buah gas yang sama
yang tertutup. Jika diketahui
suhu suatu ruang tertutup
tersebut dinaikkan menjadi 4
kali dari semula maka
berapakah kecepatan molekul
rata-ratanya sekarang?
adalah keadaan gas mula-mula dalam suatu ruang tertutup
dengan suhu mutlak T1, volume V1, dan tekanan P1.
Keadaan 2 adalah keadaan gas mula-mula dengan suhu
mutlak T2, volume V2, dan tekanan P2.
Diketahui: dan volume tetap (
Ditanya:
Perencanaan pemecahan masalah
√
Karena gas yang dibandingkan adalah sama, maka m
bernilai sama. Sehingga, sebanding dengan akar
suhu mutlaknya √ .
Maka,
√
√
√
Melaksanakan rencana
√
√
Jadi, kelajuan efektif gas ideal tersebut sekarang adalah
2
4
2
195
dua kali kelajuan efektif awal.
Evaluasi Jawaban
√
Terbukti.
2
19.
Membandingkan hubu
ngan kecepatan efektif
gas terhadap 2 buah
gas berbeda
Seorang ilmuwan fisika ingin
mengetahui keadaan suatu gas
di atmosfer. Ia sudah
mengetahui bahwa molekul
oksigen (Mr = 32 gram/mol) di
atmosfer mempunyai kelajuan
efektif 500 m/s. kemudian, ia
ingin menentukan kelajuan
efektif molekul helium (Mr = 4
gram/mol) di tempat yang
sama. Berapakah kelajuan
efetif molekul helium tersebut?
Memahami Masalah
Diketahui:
Mr O2 = 32 gram/mol
Mr He = 4 gram/mol
Ditanya:
Perencanaan Pemecahan Masalah
Karena kedua gas tersebut berada di tempat yang sama,
maka suhu kedua gas tersebut adalah sama.
Dan jika kedua massa gas tersebut dianggap sama,
sehingga
√
Dengan demikian,
2
4
196
√
√
√
√
Melaksanakan Rencana
√
√
√
√
Evaluasi Jawaban
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
Terbukti.
2
2
20.
Menentukan tekanan
suatu gas dalam
tabung jka diketahui
Suatu gas sebanyak dua mol
menempati suatu wadah yang
memiliki volume 5 liter.
Memahami masalah
Diketahui: V = 5 liter = 5 x10-3
m3
Ek = 3 x 10-21
J
2
197
besar energi kinetic
gas tersebut
Energy kinetic molekul gas
tersebut sebesar 3 x 10-21
J. jika
bilangan Avogadro = 6,02 x
1023
molekul/mol maka,
hitunglah tekanan dalam tangki
NA = 6,02 x 1023
molekul/mol
Ditanya: tekanan (P)
Perencanaan pemecahan masalah
Maka,
Untuk mencari nilai tekanan, dapat kita gunakan
persamaan:
Ingat bahwa,
Sehingga,
Melaksanakan rencana
4
2
198
Jadi, tekanan pada tabung tersebut adalah
Evaluasi Jawaban
Terbukti.
2
199
Rekapitulasi Hasil Uji Coba Instrumen
Soal 1
Soal 2
Ket: dari 20 instrumen tes, dibagi menjadi 2 soal dengan masing-masing soal berjumlah 10.
200
INSTRUMEN TES PENELITIAN
Satuan Pendidikan : SMA/MA
Mata Pelajaran : Fisika
Materi Pokok : Teori Kinetik Gas
Kelas/ Semester : XI/ Genap
Jumlah Soal : 10
Bentuk Soal : Uraian (essay)
Kompetensi Dasar : 3.8 Memahami teori kinetik gas dalam menjelaskan karakteristik gas pada ruang tertutup.
No. Indikator Soal Soal Penyelesaian Skor
1.
Menentukan volume
paru-paru penyelam
akibat perubahan
tekanan
Seorang penyelam scuba
(penyelam tanpa
menggunakan tabung
oksigen) memenuhi paru-
parunya sampai kapasitas 3,9
liter ketika berada 10 m di
bawah permukaan air.
Tekanan udara luar setara
dengan 10 m tekanan air.
Jika penyelam tersebut ingin
dengan cepat naik ke
permukaan, maka:
1) Berapakah volum
Memahami masalah:
Diketahui: hpenyelam = 10 m
Vparu-paru = 5,5 liter
P10 m = Po
Ditanya: Vparu-paru saat sampai ke permukaan
Gambaran:
2
201
maksimal paru-paru
penyelam tersebut
dikembangkan?
2) Jika volum maksimal paru-
paru hanya ± 5,9 liter, apakah
berenang dengan cepat ke
permukaan tidak
membahayakan bagi
penyelam?
Membuat rencana:
Karena semakin ke atas , tekanan semakin berkurang,
maka volum paru-paru akan semakin besar.
Pada keadaan 1 tekanan udara yang mengisi paru-paru
penyelam yaitu:
Padasaat di permukaan air, tekanan udara yang mengisi
paru-paru hanya dipengaruhi oleh tekanan udara luar (Po)
yang besarnya sama dengan tekanan di kedalaman 10m
Suhu di permukaan air dan suhu dasar di kedalaman 10 m
memiliki suhu yang sama. Dalam keadaan seperti ini
berlaku konsep hukum Boyle, yaitu :
Melaksanakan Rencana
4
2
202
Agar berenang dengan cepat ke permukaan maka volume
paru-paru harus diisi udara sebesar 7,8 liter. Ini jelas tidak
mungkin karena jauh diatas volume maksimal udara
paruparu yaitu ± 5,9 liter. Hal ini jelas tidak disarankan
karena penyelem akan kekurangan udara.
Memeriksa kembali
Ketika bergerak ke kedalaman 10 m di bawahpermukaan,
tampak bahwa ukuran volume paru-paru menjadi lebih
kecil yaitu setengah kali ukuran semula. Hal ini dapat
dibuktikan dengan:
(Karena suhu di dasar dan di kedalaman 10 m sama, maka
berlaku hukum Boyle),
Maka,
Terbukti.
2
203
2.
Menghitung volume
gelembung soda pada
keadaan tekanan yang
berbeda.
Suatu soda dituangkan ke
dalam sebuah gelas yang
tingginya 20 cm. Soda tersebut
mengeluarkan gelembung
udara di dalam gelas yang naik
dari dasar gelas ke permukaan
soda. Jika soda yang
dituangkan hanya setengah dari
tinggi gelas, maka berapakah
perbandingan volume
gelembung soda dari dasar
gelas terhadap gelembung soda
yang berada di permukaan ?
(tekanan udara di luar = Po =
105 atm, massa jenis soda = ρ =
689 kg/m3)
Memahami masalah:
Diketahui: hgelas = 20 cm
hsoda = 10 cm = 0,1 m
ρsoda = 0,689 gram/cm3
Ditanya: perbandingan volume gelembung soda dari
dasar gelas terhadap gelembung soda yang
berada di permukaan?
Gambaran:
Karena semakin ke atas tekanan semakin berkurang,
maka volum gelembung soda akan semakin besar.
Membuat rencana:
Pada saat di dasar gelas, gelembung akan memiliki
tekanan yaitu:
Padasaat di permukaan soda, gelembung akan memiliki
tekanan sama dengan tekanan udara luar (Po).
2
4
204
Suhu permukaan dan suhu dasar soda memiliki suhu yang
sama. Dalam keadaan seperti ini berlaku konsep hukum
Boyle, yang diperoleh volume gelembung di permukaan
yaitu :
Melaksanakan Rencana
ukuran volume bertambah besar.
Memeriksa kembali
Ketika bergerak ke atas permukaan, tampak bahwa
ukuran gelembung menjadi lebih besar yaitu 4 kali
ukuran semula. Hal ini dapat dibuktikan dengan
2
205
menggunakan hukum Boyle, yaitu
Maka,
Terbukti.
2
3.
Menentukan tekanan
ban akibat perubahan
suhu
Pada awal perjalanan, seorang
pengemudi mengatur tekanan
ban mobilnya sebesar 2,81 x
105 Pa ketika suhu udara luar
adalah 27oC. Pada akhir
perjalanan, pengemudi
mengukur tekanan ban sebesar
3,01 x 105 Pa, dengan
mengabaikan pemuaian mobil,
berapakah suhu udara dalam
ban pada akhir perjalanan?
(suhu dalam ban dianggap
sama dengan suhu luar ban)
Memahami masalah
Diketahui: P1 = 2,81 x 105 Pa P2 = 3,01 x 10
5 Pa
T1 = 27oC = 300 K
Ditanya: T2 = ?
Perencanaan Masalah
Volume ban ketika berpindah dari bandung ke jakarta
adalah tetap, sehingga berlaku konsep hukum Gay-
Lussac. Maka didapatkan:
2
206
Melaksanakan Rencana
Evaluasi Jawaban
Terbukti.
4
2
2
4.
Menetukan kelajuan
efektif dan tekanan
atom hydrogen di luar
angkasa
Seorang astronaut akan pergi
ke luar angkasa. Ia
mendapatkan informasi bahwa
di luar angkasa terdapat sekitar
1 atom H2 per cm3 pada suhu
sekitar 3,5 K. Jika massa atom
H2 adalah 1 gram/mol = 1
kg/kmol, tentukan:
a. Kelajuan efektif atom-atom
H2 tersebut
Memahami masalah
Diketahui:
Kerapatan atom H2:
N/V = 1 atom/cm3 = 10
6 atom/m
3
N = 1 atom, V = 1 cm3 = 10
-6 m
3
T = 3,5 K
M H2 = 1 g/mol = 1 kg/kmol
Ditanya:
c. vRMS
d. P
2
207
b. Tekanan udara pada tempat
tersebut
Perencanaan Penyelesaian Masalah
Untuk mengetahui besar kelajuan efektif atom H2,
menggunakan:
√
Untuk mengetahui besar tekanan pada tempat tersebut
adalah dengan menggunakan:
Dimana,
Maka,
Melaksanakan Rencana
c. Kelajuan efektif atom-atom H2
√
√
d. Tekanan udara pada tempat tersebut
4
2
208
Evaluasi Jawaban
Terbukti.
2
5.
Membandingkan hubu
ngan kecepatan efektif
gas terhadap 2 buah
gas berbeda
2 buah tabung gas 3 kg,
masing-masing berisi gas yang
berbeda yaitu gas metana
(CH4) dan gas asetilen (C2H2).
Kedua gas tersebut digunakan
sebagai pembakar untuk
mengelas baja. Ketika gas
digunakan maka gas pada
kedua tabung akan mengalami
penurunan tekanan, dengan
Memahami Masalah
Diketahui:
Gas metana (CH4) dan gas asetilen (C2H2)
Ditanya: Gas manakah yang lebih hemat dalam
penggunaannya mengelas baja?
Perencanaan Pemecahan Masalah
Semakin cepat gas bergerak, maka semakin cepat pula
udara keluar dari dalam tabung gas. Jika gas semakin
cepat keluar, maka membuat gas banyak keluar, dan
menjadi boros. Kecepatan rata-rata gas jika berada pada
2
209
penurunan tekanan yang
berbeda pada kedua gas.
Menurutmu, gas manakah yang
lebih hemat penggunaannya?
kondisi yang sama dipengaruhi oleh jenis gas yang dalam
hal ini ditentukan oleh Massa molekul relatif gas. Dimana
terdapat hubungannya yaitu:
√
Kecepatan rata-rata gas berbanding terbalik dengan massa
molekul relatif gas
Melaksanakan Rencana
Mr CH4 = 12 + 4 . 1 = 16
Mr C2H2 = 2 . 12 + 2. 1 = 26
Karena Mr CH4 lebih kecil daripada Mr C2H2 maka
kecepatan lolos CH4 akan lebih besar jika dibandingkan
dengan gas C2H2.
Dengan demikian, gas yang lebih hemat digunakan
adalah gas metana C2H2
Evaluasi Jawaban
Dengan memasukkan ke dalam rumus:
√
Untuk gas metana (CH4)
√
untuk gas asetilen (C2H2)
√
4
2
2
210
√
√
Terbukti.
6.
Membandingkan hubu
ngan kecepatan efektif
gas terhadap
perubahan suhu 2
buah gas yang sama
Seorang siswa akan melakukan
sebuah percobaan gas ideal. Ia
mendapatkan sebuah informasi
bahwa suatu laju efektif (RMS)
molekul-molekul suatu gas
ideal di laboratorium pada suhu
tertentu adalah C. Jika suhu
gas diubah (volume tetap)
sedemikian sehingga tekanan
menjadi seperempatnya.
Berapakah kelajuan efektif gas
ideal tersebut sekarang?
Memahami masalah
Dimisalkan terdapat dua keadaan, dimana keadaan 1
adalah keadaan gas mula-mula dengan suhu mutlak T1,
volume V1, dan tekanan P1. Keadaan 2 adalah keadaan
gas mula-mula dengan suhu mutlak T2, volume V2, dan
tekanan P2.
Diketahui:
dan volume tetap (
Ditanya:
Perencanaan pemecahan masalah
√
Karena gas yang dibandingkan adalah sama, maka m
bernilai sama. Sehingga, sebanding dengan akar
suhu mutlaknya √ .
Maka,
2
4
211
√
√
√
Untuk mengetahui nilai T maka digunakan persamaan
Boyle-Gay Lussac
Volume tetap, V2 = V1
Melaksanakan rencana
√
√
Jadi, kelajuan efektif gas ideal tersebut sekarang adalah
setengah kelajuan efektif awal.
Evaluasi Jawaban
√
2
2
212
Terbukti.
7.
Menetukan banyaknya
suatu gas dalam balon
udara
Sebuah balon pada pesta ulang
tahun berisi gas helium. Balon
tersebut berbentuk bola
sempurna dengan radius 15 cm.
Balon tersebut memiliki
tekanan 1,5 atm. Jika suhu
ruangan pesta tersebut adalah
20oC, maka berapa banyak
(dalam gram) gas helium yang
masuk ke dalam balon
tersebut?
(M helium = 4,00 gram/mol)
Memahami masalah
Diketahui: r = 15 cm
P = 1,5 atm = 1,5 x 105 Pa = 1,5 x 10
5N/m
2
T = 20oC = 293 K
M = 4,00 gram/mol
Ditanya : m
Perencanaan pemecahan masalah
Dengan menggunakan persamaan gas ideal, kita dapat
menemukan massa gas helium tersebut.
Maka,
Volume balon:
Melaksanakan Rencana
2
4
213
Evaluasi jawaban
2119 Nm = 2119 J
Terbukti.
2
2
8.
Menentukan
banyaknya jumlah
mol gas jika diketahui
energy dalam gas
tersebut
Suatu balon udara berisi 1 liter
gas helium (M = 4 gram/mol).
Jika balon udara tersebut
memiliki energy dalam sebesar
7482 J dan suhu 27oC. berapa
banyak jumlah mol gas helium
tersebut dan berapakah massa
gas tersebut (R = 8,314 J/mol
K)?
Memahami masalah
Diketahui: U = 7479 J
T = 27 + 273 K = 300 K
M = 4 gram/mol
R = 8,314 J/mol K
Ditanya: n dan m gas helium
Perencanaan pemecahan masalah
2
4
214
Gas helium merupakan gas monoatomic sehingga
memiliki derajat kebebasan
Melaksanakan rencana
Jadi, jumlah mol dan massa gas helium tersebut berturut-
turut adalah 2 mol dan 8 gram
Evaluasi Jawaban
Terbukti.
2
2
9. Membandingkan
suatu tekanan gas
Di sebuah tempat pengisian
ban mobil terdapat 3 jenis
Memahami masalah
Diketahui: 3 jenis gas yang berbeda, yaitu oksigen,
215
yang berbeda dengan
menghubungkan
tekanan dengan massa
molekul gas
pompa ban, dimana masing-
masing pompa berisi jenis gas
yang berbeda, yaitu oksigen,
nitrogen, dan karbondioksida.
Performa sebuah ban
dipengaruhi oleh tingginya
tingkat kenaikan tekanan ban
akibat perubahan suhu udara.
Semkin rendah kenaikan
tekanan gas, maka performa
ban akan lebih baik. Jikaketiga
pompa digunakan untuk
mengisi ban mobil yang akan
digunakan pada kondisi yang
sama (volume ban, tekanan dan
suhu udara luar sama), maka
performa ban gas yang diisi
dengan gas manakah yang
paling baik?
nitrogen, dan karbondioksida, (volume ban, tekanan dan
suhu udara luar sama).
Ditanya: gas yang paling baik untuk performa ban
Perencanaan pemecahan masalah
Gambaran Secara Fisika:
Perubahan tekanan berbanding lurus dengan kenaikan
suhu. Untuk jenis gas yang berbeda kenaikan suhu yang
sama akan ditentukan oleh kecepatan efektif gas.
Semakin besar kecepatan efektif gas, maka tekanan gas
juga kana semakin besar.
Jika banyak gas dan volume sama, maka tekanan
berbanding lurus dengan kuadrat kecepatan gas.
Untuksetiap gas, kecepatan ditentukan oleh jenis gas yang
berbanding terbalik dengan akar masa molekul relatif gas.
√
Dari kesetaraan ini maka dapat disimpulkan bahwa
tekanan berbanding terbalikdengan massa molekul relatif
gas.
2
4
216
Gas dengan massa molekul relatif yang lebih besar akan
mengalami penurunan tekanan yang lebih kecil.
Melaksanakan rencana
Mr O2 = 2 x 16 = 32
Mr N2 = 2 x 14 = 28
Mr CO2 = 12 + 32 = 44
Karena Mr CO2 yang paling besar maka perubahan
tekanan gas juga akan lebih kecil jika dibandingkan
dengan gas lain.
Evaluasi Jawaban
Tekanan gas O2:
Tekanan gas O2:
Tekanan gas CO2:
2
2
217
Terbukti.
10.
Menentukan tekanan
suatu gas dalam
tabung jka diketahui
besar energi kinetic
gas tersebut
Suatu gas sebanyak dua mol
menempati suatu wadah yang
memiliki volume 5 liter.
Energy kinetic molekul gas
tersebut sebesar 3 x 10-21
J. jika
bilangan Avogadro = 6,02 x
1023
molekul/mol maka,
hitunglah tekanan dalam tangki
Memahami masalah
Diketahui: V = 5 liter = 5 x10-3
m3
Ek = 3 x 10-21
J
NA = 6,02 x 1023
molekul/mol
Ditanya: tekanan (P)
Perencanaan pemecahan masalah
Maka,
Untuk mencari nilai tekanan, dapat kita gunakan
persamaan:
Ingat bahwa,
Sehingga,
2
4
218
Melaksanakan rencana
Jadi, tekanan pada tabung tersebut adalah
Evaluasi Jawaban
Terbukti.
2
2
219
Kisi-kisi Angket Respon Siswa
No Indikator Angket
Model Pembelajaran TGT
Berbantuan Computer Game Jumlah
Soal Positif Negatif
1 Desain computer game 1,3 2,4 4
2
Pembelajaran fisika dengan
belajar menggunakan model
pembelajaran TGT berbantuan
computer game.
5,6,9,12,14 7,8,10,11,13 10
Jumlah Soal 7 7 14
220
Angket Respon Siswa Terhadap
Model Pembelajaran TGT Berbantuan Computer Game
Pada Konsep Teori Kinetik Gas
Hari/Tanggal :
Jenis Kelamin : P/L
Petunjuk Pengisian : 1. Pada angket ini terdapat 15 butir pernyataan. Pertimbangkan dengan baik
setiap butir pernyataan yang berkaitan dengan pembelajaran menggunakan
model pembelajaran TGT berbantuan computer game.
2. Tentukan pilihan Anda atas pernyataan yang tersedia dengan memberikan
tanda checklist (√ ) pada lembar angket. Jawaban yang diberikan harus sesuai
dengan pendapat Anda.
3. Angket ini tidak berpengaruh terhadap nilai, sehingga mohon bantuannya
untuk mengisi dengan benar.
Keterangan Pilihan Jawaban : STS : Sangat Tidak Setuju
TS : Tidak Setuju
C : Cukup
S : Setuju
SS : Sangat Setuju
No Pernyataan Pilihan Jawaban
STS TS C S SS
1 Penyajian petunjuk dalam computer game
mudah dipahami.
2 Desain yang disajikan dalam computer
game kurang menarik.
3 Soal yang disajikan dalam computer game
logis dan sistematis.
4
Soal-soal yang disajikan dalam computer
game tidak melatih kemampuan
menganalisis.
5
Belajar dengan menggunakan model
pembelajaran TGT berbantuan computer
game membuat saya tertarik belajar fisika.
6
Belajar dengan menggunakan model
pembelajaran TGT berbantuan computer
game membuat saya lebih memahami materi
fisika.
7 Model pembelajaran TGT berbantuan
computer game tidak baik digunakan pada
221
materi fisika teori kinetik gas.
8
Saya merasa kesulitan mengikuti proses
pembelajaran dengan model TGT
berbantuan computer game.
9
Belajar dengan menggunakan model
pembelajaran TGT berbantuan computer
game membuat saya lebih aktif dalam
proses pembelajaran.
10
Belajar dengan menggunakan model
pembelajaran TGT berbantuan computer
game tidak membuat saya lebih
bertanggungjawab terhadap kelompok saya.
11
Pembelajaran menggunakan model TGT
berbantuan computer game tidak
berpengaruh terhadap kemampuan
memahami masalah.
12
Pembelajaran menggunakan model TGT
berbantuan computer game meningkatkan
kemampuan saya dalam menganalisis.
13
Pembelajaran menggunakan model
pembelajaran TGT berbantuan computer
game tidak berpengaruh terhadap
kemampuan merencanakan solusi
penyelesaian masalah.
14
Pembelajaran teori kinetik gas
menggunakan model pembelajaran TGT
berbantuan computer game berpengaruh
terhadap kemampuan pemecahan masalah.
222
Uji Validasi Instrumen Nontes (Angket Respon Siswa)
No Aspek yang Diuji Kriteria
Baik Cukup Kurang
1 Pengembangan indikator dari
setiap tahap pembelajaran
2 Perwakilan semua tahap
pembelajaran oleh indikator yang
dikembangkan
3 Penilaian terhadap tiap-tiap
indikator
4 Pemilihan kata dan kalimat dalam
pengembangan indikator
5 Kejelasan dan keefektifan bahasa
yang digunakan
Saran:
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
Ciputat, Mei 2017
Penguji Validitas
Dosen Pembimbing
Dwi Nanto, Ph.D
NIP. 19790319 200901 1 009
223
224
225
226
227
LAMPIRAN C
Instrumen Penelitian
1. Data Hasil Pretest Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen
2. Data Hasil Posttest Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen
3. Uji Normalitas Data Pretest Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen
4. Uji Normalitas Data Posttest Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen
5. Uji Homogenitas Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen
6. Uji Hipotesis Data Pretest dan Data Posttest
7. Data Persentase Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa
8. Uji N-Gain Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen
9. Hasil Angket Respon Siswa
228
Data Hasil Pretest Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen
Siswa Pretest
Kelas Kontrol Kelas Eksperimen
1 3 16
2 14 3
3 12 18
4 13 6
5 12 20
6 11 12
7 11 13
8 15 22
9 23 20
10 13 20
11 8 7
12 23 7
13 11 11
14 23 3
15 11 13
16 15 16
17 23 6
18 11 6
19 14 11
20 15 16
21 - 11
Rata-rata 14,05 12,14
SD 5,33 5,92
Nilai Tertinggi 23 22
Nilai Terendah 3 3
229
230
Data Hasil Posttest Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen
Siswa Posttest
Kelas Kontrol Kelas Eksperimen
1 39 75
2 61 66
3 60 69
4 65 69
5 52 52
6 43 66
7 75 78
8 58 78
9 46 56
10 52 56
11 54 54
12 54 54
13 38 50
14 35 53
15 52 50
16 57 66
17 58 50
18 61 59
19 58 66
20 59 69
21 - 68
Rata-rata 53,85 62,10
SD 9,78 9,35
Nilai Tertinggi 75 78
Nilai Terendah 35 50
231
232
Uji Normalitas Data Pretest Kelas Kontrol
UJI NORMALITAS DATA MENGGUNAKAN UJI LILIEFORS
NO x f Fk FX x(x-mean) x^2 fx^2 Zi Z Tabel f(z) s(z) |f(z)-s(z)|
1 3 3 1 1 1 1 3 -33,15 9 9 -2,07475 -2,0747 0,4808 0,019005 0,0192 0,05 0,05 0,0309949 0,0308
2 8 8 1 1 2 2 8 -48,4 64 64 -1,13595 -1,1359 0,3708 0,127989 0,1292 0,1 0,1 0,0279894 0,0292
3 11
11
1
5
3
7 55 -33,55 121 3025
-0,57267
-0,5727 0,2157
0,283435
0,2843
0,15
0,35
0,133435
0,0657
4 11 1 4 -0,57267 0,283435 0,2 0,083435
5 11 1 5 -0,57267 0,283435 0,25 0,033435
6 11 1 6 -0,57267 0,283435 0,3 0,016565
7 11 1 7 -0,57267 0,283435 0,35 0,066565
8 12 12
1 2
8 9 24 -24,6 144 576
-0,38491 -0,3849 0,148
0,350153 0,352
0,4 0,45
0,049847 0,098
9 12 1 9 -0,38491 0,350153 0,45 0,099847
10 13 13
1 2
10 11 26 -13,65 169 676
-0,19715 -0,1971 0,0753
0,421856 0,4247
0,5 0,55
0,078144 0,1253
11 13 1 11 -0,19715 0,421856 0,55 0,128144
12 14 14
1 2
12 13 28 -0,7 196 784
-0,00939 -0,0094 0
0,496255 0,5
0,6 0,65
0,1037452 0,15
13 14 1 13 -0,00939 0,496255 0,65 0,1537452
14 15
15
1
3
14
16 45 14,25 225 2025
0,178372
0,17837 0,0675
0,570784
0,5675
0,7
0,8
0,1292155
0,2325 15 15 1 15 0,178372 0,570784 0,75 0,1792155
16 15 1 16 0,178372 0,570784 0,8 0,2292155
17 23
23
1
4
17
20 92 205,85 529 8464
1,68045
1,68045 0,4535
0,953565
0,9535
0,85
1
0,1035651
0,0465 18 23 1 18 1,68045 0,953565 0,9 0,0535651
19 23 1 19 1,68045 0,953565 0,95 0,0035651
20 23 1 20 1,68045 0,953565 1 0,0464349
233
MEAN MEDIAN
APABILA L HITUNG < L TABEL MAKA SAMPEL BERASAL DARI POPULASI YANG
BERDISTRIBUSI NORMAL
14,05 13
L HITUNG ADALAH NILAI TERBESAR DARI |f(z)-s(z)|, SEDANGKAN L TABEL BERASAL DARI 0,886/√n
SD MODUS
5,326 11
Berdasarkan data di atas, maka L hitung adalah 0,2325 sedangkan L tabel adalah 0,1981156.
dengan demikian, data tersebut tidak berdistribusi normal
234
Uji Normalitas Data Pretest Kelas Eksperimen
OLAH DATA PRETEST KELAS EKSPERIMEN
UJI NORMALITAS DATA MENGGUNAKAN UJI LILIEFORS
NO x f Fk FX x(x-mean) x^2 fx^2 Zi Z Tabel f(z) s(z) |f(z)-s(z)|
1 3 3
1 2
1 2 6 -27,428571 9 36
-1,54479 -1,5448 0,4382
0,061198 0,0618
0,048 0,1
0,0135789 0,03344
2 3 1 2 -1,54479 0,061198 0,095 0,0340401
3 6
6
1
3
3
5 18 -36,857143 36 324
-1,03791
-1,0379 0,3485
0,149656
0,1515
0,143
0,24
0,0067991
0,0866 4 6 1 4 -1,03791 0,149656 0,19 0,0408199
5 6 1 5 -1,03791 0,149656 0,238 0,088439
6 7 7
1 2
6 7 14 -36 49 196
-0,86895 -0,8689 0,3051
0,192438 0,1949
0,286 0,33
0,0932762 0,13843
7 7 1 7 -0,86895 0,192438 0,333 0,1408953
8 11
11
1
4
8
11 44 -12,571429 121 1936
-0,1931
-0,1931 0.0753
0,423441
0,4247
0,381
0,52
0,0424882
0,09911 9 11 1 9 -0,1931 0,423441 0,429 0,0051308
10 11 1 10 -0,1931 0,423441 0,476 0,0527499
11 11 1 11 -0,1931 0,423441 0,524 0,1003689
12 12 12 1 1 12 12 12 -1,7142857 144 144 -0,02414 -0,0241 0,008 0,490371 0,492 0,571 0,57 0,0810571 0,07943
13 13 13 1 1 13 13 13 11,1428571 169 169 0,144824 0,14482 0,0557 0,557575 0,5557 0,619 0,62 0,0614723 0,06335
14 16
16
1
3
14
16 48 61,7142857 256 2304
0,65171
0,65171 0,2422
0,742706
0,7422
0,667
0,76
0,0760393
0,0197 15 16 1 15 0,65171 0,742706 0,714 0,0284202
16 16 1 16 0,65171 0,742706 0,762 0,0191988
17 18 18 1 1 17 17 18 105,428571 324 324 0,989634 0,98963 0,3365 0,838823 0,8365 0,81 0,81 0,0292997 0,02698
18 20
20
1
3
18
20 60 157,142857 400 3600
1,327558
1,32756 0,4066
0,907838
0,9066
0,857
0,95
0,050695
0,04578 19 20 1 19 1,327558 0,907838 0,905 0,003076
20 20 1 20 1,327558 0,907838 0,952 0,0445431
235
21 22 22 1 1 21 21 22 216,857143 484 484 1,665482 1,66548 0,4515 0,952092 0,9515 1 1 0,0479084 0,0485
JUMLAH
21
255
MEAN MEDIAN
APABILA L HITUNG < L TABEL MAKA SAMPEL BERASAL DARI POPULASI YANG BERDISTRIBUSI NORMAL
12,14 11
L HITUNG ADALAH NILAI TERBESAR DARI |f(z)-s(z)|, SEDANGKAN L TABEL BERASAL DARI 0,886/√n
SD MODUS
Berdasarkan data di atas, maka L hitung adalah 0,1408952 sedangkan L tabel adalah 0,193365.
5,918 11
dengan demikian, data tersebut berdistribusi normal
236
α = 5% = 0,05
Kesimpulan:
Pretest kelas eksperimen, α < sig. = 0,05 < 0,2, maka sampel berdistribusi normal
Pretest kelas kontrol, α > sig. = 0,05 > 0,007, maka sampel berdistribusi tidak
normal
237
Uji Normalitas Data Posttest Kelas Kontrol
OLAH DATA POSTTEST KELAS KONTROL
UJI NORMALITAS DATA MENGGUNAKAN UJI LILIEFORS
NO x f Fk FX x(x-mean) x^2 fx^2 Zi Z Tabel f(z) s(z) |f(z)-s(z)|
1 35 35 1 1 1 1 35 -659,75 1225 1225 -1,92781 -1,92781 0,4726 0,026939 0,0274 0,05 0,05 0,023061 0,0226
2 38 38 1 1 2 2 38 -602,3 1444 1444 -1,621 -1,621 0,4474 0,052509 0,0526 0,1 0,1 0,047491 0,0474
3 39 39 1 1 3 3 39 -579,15 1521 1521 -1,51873 -1,51873 0,4345 0,064416 0,0655 0,15 0,15 0,085584 0,0845
4 43 43 1 1 4 4 43 -466,55 1849 1849 -1,10964 -1,10964 0,3643 0,133577 0,1357 0,2 0,2 0,066423 0,0643
5 46 46 1 1 5 5 46 -361,1 2116 2116 -0,80283 -0,80283 0,2881 0,211037 0,2119 0,25 0,25 0,038963 0,0381
6 52
52
1
3
6
8 156 -96,2 2704 24336
-0,1892
-0,1892 0,0714
0,424967
0,4286
0,3
0,4
0,124967
0,0286 7 52 1 7 -0,1892 0,424967 0,35 0,074967
8 52 1 8 -0,1892 0,424967 0,4 0,024967
9 54 54
1 2
9 10 108 8,1 2916 11664
0,015341 0,015341 0,004
0,50612 0,504
0,45 0,5
0,05612 0,004
10 54 1 10 0,015341 0,50612 0,5 0,00612
11 57 57 1 1 11 11 57 179,55 3249 3249 0,322154 0,322154 0,1255 0,626332 0,6255 0,55 0,55 0,076332 0,0755
12 58
58
1
3
12
14 174 240,7 3364 30276
0,424425
0,424425 0,1628
0,664372
0,6628
0,6
0,7
0,064372
0,0372 13 58 1 13 0,424425 0,664372 0,65 0,014372
14 58 1 14 0,424425 0,664372 0,7 0,035628
15 59 59 1 1 15 15 59 303,85 3481 3481 0,526696 0,526696 0,1985 0,700798 0,6985 0,75 0,75 0,049202 0,0515
16 60 60 1 1 16 16 60 369 3600 3600 0,628968 0,628968 0,2324 0,735315 0,7324 0,8 0,8 0,064685 0,0676
17 61 61
1 2
17 18 122 436,15 3721 14884
0,731239 0,731239 0,2673
0,767683 0,7673
0,85 0,9
0,082317 0,1327
18 61 1 18 0,731239 0,767683 0,9 0,132317
19 65 65 1 1 19 19 65 724,75 4225 4225 1,140323 1,140323 0,3729 0,872924 0,8729 0,95 0,95 0,077076 0,0771
20 75 75 1 1 20 20 75 1586,25 5625 5625 2,163035 2,163035 0,4846 0,984731 0,9846 1 1 0,015269 0,0154
238
MEAN MEDIAN
APABILA L HITUNG < L TABEL MAKA SAMPEL BERASAL DARI POPULASI YANG BERDISTRIBUSI NORMAL
53,9 55,5
L HITUNG ADALAH NILAI TERBESAR DARI |f(z)-s(z)|, SEDANGKAN L TABEL BERASAL DARI 0,886/√n
SD MODUS
Berdasarkan data di atas, maka L hitung adalah 0,1327 sedangkan L tabel adalah 0,1981156.
9,78 52
dengan demikian, data tersebut berdistribusi normal
239
Uji Normalitas Data Posttest Kelas Eksperimen
OLAH DATA POSTTEST KELAS EKSPERIMEN
UJI NORMALITAS DATA MENGGUNAKAN UJI LILIEFORS
NO x f Fk FX x(x-mean) x^2 fx^2 Zi Z Tabel f(z) s(z) |f(z)-s(z)|
1 50
50
1
3
1
3 150 -604,762 2500 22500
-1,29311
-1,29311 0,4015
0,097987
0,0985
0,0476
0,143
0,050368
0,04436 2 50 1 2 -1,29311 0,097987 0,0952 0,002749
3 50 1 3 -1,29311 0,097987 0,1429 0,04487
4 52 52 1 1 4 4 52 -524,952 2704 2704 -1,07929 -1,07929 0,3577 0,14023 0,1423 0,1905 0,19 0,050246 0,04818
5 53 53 1 1 5 5 53 -482,048 2809 2809 -0,97237 -0,97237 0,334 0,165432 0,166 0,2381 0,238 0,072663 0,0721
6 54 54
1 2
6 7 108 -437,143 2916 11664
-0,86546 -0,86546 0,3051
0,193392 0,1949
0,2857 0,333
0,092322 0,13843
7 54 1 7 -0,86546 0,193392 0,3333 0,139941
8 56 56
1 2
8 9 112 -341,333 3136 12544
-0,65164 -0,65164 0,2422
0,257315 0,2578
0,381 0,429
0,123637 0,17077
9 56 1 9 -0,65164 0,257315 0,4286 0,171256
10 59 59 1 1 10 10 59 -182,619 3481 3481 -0,33091 -0,33091 0,1293 0,370355 0,3707 0,4762 0,476 0,105835 0,10549
11 66
66
1
4
11
14 264 257,7143 4356 69696
0,417459
0,417459 0,1591
0,661829
0,6591
0,5238
0,667
0,138019
0,00757 12 66 1 12 0,417459 0,661829 0,5714 0,0904
13 66 1 13 0,417459 0,661829 0,619 0,042781
14 66 1 14 0,417459 0,661829 0,6667 0,004838
15 68 68 1 1 15 15 68 401,5238 4624 4624 0,63128 0,63128 0,2357 0,736071 0,7357 0,7143 0,714 0,021786 0,02141
16 69
69
1
3
16
18 207 476,4286 4761 42849
0,73819
0,73819 0,2673
0,769801
0,7673
0,7619
0,857
0,007896
0,08984 17 69 1 17 0,73819 0,769801 0,8095 0,039723
18 69 1 18 0,73819 0,769801 0,8571 0,087342
19 75 75 1 1 19 19 75 967,8571 5625 5625 1,379652 1,379652 0,4147 0,916153 0,9147 0,9048 0,905 0,011391 0,00994
20 78 78
1 2
20 21 156 1240,571 6084 24336
1,700383 1,700383 0,4554
0,955471 0,9554
0,9524 1
0,00309 0,0446
21 78 1 21 1,700383 0,955471 1 0,044529
240
MEAN MEDIAN
APABILA L HITUNG < L TABEL MAKA SAMPEL BERASAL DARI POPULASI YANG BERDISTRIBUSI NORMAL
62,1 66
L HITUNG ADALAH NILAI TERBESAR DARI |f(z)-s(z)|, SEDANGKAN L TABEL BERASAL DARI 0,886/√n
SD MODUS
Berdasarkan data di atas, maka L hitung adalah 0,17125 sedangkan L tabel adalah 0,193365.
9,35 66
dengan demikian, data tersebut berdistribusi normal
241
α = 5% = 0,05
Kesimpulan:
Pretest kelas eksperimen, α < sig. = 0,05 < 0,057; maka sampel berdistribusi
normal
Pretest kelas kontrol, α < sig. = 0,05 < 0,110; maka sampel berdistribusi normal
242
Uji Homogenitas Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen
Pretest
Test of Homogeneity of Variances
nilai
Levene Statistic df1 df2 Sig.
.067 1 39 .797
Posttest
Test of Homogeneity of Variances
nilai
Levene Statistic df1 df2 Sig.
.005 1 39 .946
α = 5% = 0,05
Kesimpulan:
Pretest, tingkat signifikansi (α) < nilai sig. SPSS = 0,05 < 0,797, maka sampel
berasal dari populasi yang homogen
Posttest, tingkat signifikansi (α) < nilai sig. SPSS = 0,05 < 0,946, maka sampel
berasal dari populasi yang homogen
243
Uji Hipotesis Data Pretest
Uji hipotesis yang digunakan pada penelitian ini menggunakan bantuan software
SPSS, dengan hasil sebagai berikut:
Analisa:
H0 = Penggunaan model pembelajaran TGT berbantuan computer game tidak
terbukti berpengaruh terhadap kemampuan pemecahan masalah siswa
H1 = Penggunaan model pembelajaran TGT berbantuan computer game terbukti
berpengaruh terhadap kemampuan pemecahan masalah siswa
Jika Sig.(2-tailed) > 0,05 maka H0 diterima dan H1 ditolak
Jika Sig.(2-tailed) < 0,05 maka H0 ditolak dan H1 diterima
Kesimpulan:
Nilai Sig.(2-tailed)(0,293) > 0,05 maka H0 diterima dan H1 ditolak
244
Uji Hipotesis Data Posttest
Uji hipotesis yang digunakan pada penelitian ini menggunakan bantuan software
SPSS, dengan hasil sebagai berikut:
Analisa:
H0 = Penggunaan model pembelajaran TGT berbantuan computer game tidak
terbukti berpengaruh terhadap kemampuan pemecahan masalah siswa
H1 = Penggunaan model pembelajaran TGT berbantuan computer game terbukti
berpengaruh terhadap kemampuan pemecahan masalah siswa
Jika Sig.(2-tailed) > 0,05 maka H0 diterima dan H1 ditolak
Jika Sig.(2-tailed) < 0,05 maka H0 ditolak dan H1 diterima
Kesimpulan:
Nilai Sig.(2-tailed)(0,009) < 0,05 maka H0 ditolak dan H1 diterima
245
Data Persentase Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa
1. Perhitungan Nilai Rata-rata Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa Pretest Kelas Kontrol
246
2. Perhitungan Nilai Rata-rata Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa Pretest Kelas Eksperimen
247
3. Perhitungan Nilai Rata-rata Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa Posttest Kelas Kontrol
248
4. Perhitungan Nilai Rata-rata Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa Posttest Kelas Eksperimen
249
Rekapitulasi Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa
Kelas Kontrol
PRETEST KPM SISWA KELAS KONTROL
POSTTEST KPM SISWA KELAS KONTROL
INDIKATOR I II III IV
INDIKATOR I II III IV JUMLAH 247 30 0 0
JUMLAH 331 490 251 1
RATA-RATA 24,7 3 0 0
RATA-RATA 24,7 3 0 0,1 PERSENTASE 61,75% 3,75% 0% 0%
PERSENTASE 82,75% 61,25% 31,375% 0,25%
Kelas Eksperimen
PRETEST KPM SISWA KELAS EKSPERIMEN
POSTTEST KPM SISWA KELAS EKSPERIMEN
INDIKATOR I II III IV
INDIKATOR I II III IV
JUMLAH 91 8 6 0
JUMLAH 290 616 240 0
RATA-RATA 9,1 0,8 0,6 0
RATA-RATA 29 61,6 24 0
PERSENTASE 20,69% 0,95% 0,71% 0%
PERSENTASE 66% 73,3% 28,57% 0%
250
Uji N-Gain
Data Kelas Kontrol
Indikator Pretest
(X1)
Posttest
(X2) X2 - X1 Nilai Maks - X1 N-Gain
I 61,75 82,75 21 38,25 0,54902
II 3,75 61,25 57,5 96,25
0,59740
3
III 0 62,75 62,75 100 0,6275
IV 0 0,25 0,25 100 0,0025
Data Kelas Eksperimen
INDIKATOR PRETEST
(X1) POSTTEST
(X2) X2 - X1 NILAI MAKS - X1 N-GAIN
I 55 79,05 24,05 45 0,534444
II 1,31 79,17 77,86 98,69 0,788935
III 1,43 74,28 72,85 98,57 0,739069
IV 0 0 0 100 0
251
Tabel N-Gain Kelas Kontrol
NO Pretest
(X1) Posttest
(X2) d = X2-X1
skor ideal - pretest
N-gain Ket
1 3 39 36 97 0,371134 Sedang
2 14 61 47 86 0,546512 Sedang
3 12 60 48 88 0,545455 Sedang
4 13 65 52 87 0,597701 Sedang
5 12 52 40 88 0,454545 Sedang
6 11 43 32 89 0,359551 Sedang
7 11 75 64 89 0,719101 Tinggi
8 15 58 43 85 0,505882 Sedang
9 23 46 23 77 0,298701 Sedang
10 13 52 39 87 0,448276 Sedang
11 8 54 46 92 0,5 Sedang
12 23 54 31 77 0,402597 Sedang
13 11 38 27 89 0,303371 Sedang
14 23 35 12 77 0,155844 Rendah
15 11 52 41 89 0,460674 Sedang
16 15 57 42 85 0,494118 Sedang
17 23 58 35 77 0,454545 Sedang
18 11 61 50 89 0,561798 Sedang
19 14 58 44 86 0,511628 Sedang
20 15 59 44 85 0,517647 Sedang
RATA-RATA 0,460454 Sedang
252
Tabel N-Gain Kelas Eksperimen
NO Pretest
(X1) Posttest
(X2) d = X2-X1
skor ideal - pretest
N-gain Ket
1 16 75 59 84 0,702381 Tinggi
2 3 66 63 97 0,649485 Sedang
3 18 69 51 82 0,621951 Sedang
4 6 69 63 94 0,670213 Sedang
5 20 52 32 80 0,4 Sedang
6 12 66 54 88 0,613636 Sedang
7 13 78 65 87 0,747126 Tinggi
8 22 78 56 78 0,717949 Tinggi
9 20 56 36 80 0,45 Sedang
10 20 56 36 80 0,45 Sedang
11 7 54 47 93 0,505376 Sedang
12 7 54 47 93 0,505376 Sedang
13 11 50 39 89 0,438202 Sedang
14 3 53 50 97 0,515464 Sedang
15 13 50 37 87 0,425287 Sedang
16 16 66 50 84 0,595238 Sedang
17 6 50 44 94 0,468085 Sedang
18 6 59 53 94 0,56383 Sedang
19 11 66 55 89 0,617978 Sedang
20 16 69 53 84 0,630952 Sedang
21 11 68 57 89 0,640449 Sedang
RATA-RATA 0,517128 Sedang
253
Data Hasil Angket Respon Siswa
Responden Indikator
Jumlah 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1 3 3 3 4 3 3 4 4 3 4 4 3 3 3 47
2 3 4 3 3 4 4 3 3 3 4 3 3 3 3 46
3 4 4 3 4 3 4 4 4 3 4 4 4 4 4 53
4 4 3 4 4 3 4 4 4 4 4 3 3 3 4 51
5 3 3 3 3 3 3 3 3 4 3 3 3 3 3 43
6 3 3 3 3 3 3 3 4 3 4 4 3 4 3 46
7 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 42
8 4 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 3 3 4 52
9 5 4 4 3 3 4 4 3 4 5 5 4 3 3 54
10 4 3 4 3 3 4 3 4 3 4 4 3 3 3 48
11 5 3 3 3 4 3 3 4 4 4 5 3 3 3 50
12 5 4 4 3 3 4 4 3 4 5 3 3 3 3 51
13 3 3 3 4 3 3 4 4 3 4 4 3 3 3 47
14 3 4 3 3 4 4 3 3 3 4 3 3 3 3 46
15 4 4 3 4 3 4 4 4 3 4 4 4 4 4 53
16 4 3 4 4 3 4 4 4 4 4 3 3 3 4 51
17 3 3 3 3 3 3 3 3 4 3 3 3 3 3 43
18 3 3 3 3 3 3 3 4 3 4 4 3 4 3 46
19 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 42
20 4 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 3 3 4 52
Jumlah 73 66 65 68 65 71 70 72 69 78 73 63 64 66
254
Persentase 73% 66% 65% 68% 65% 71% 70% 72% 69% 78% 73% 63% 64% 66%
Rata-rata 68,79%
255
LAMPIRAN D
SURAT-SURAT PENELITIAN
4. Surat Permohonan Izin Penelitian
5. Surat Keterangan Penelitian
256
257
258
LAMPIRAN E
LAIN-LAIN
1. PrintScreen Computer Game
2. Lembar Uji Referensi
3. Biodata Penulis
259
Print Screen Computer Game
260
UJI REFERENSI
PENGARUH MODEL PEMBELAJARAN TGT BERBANTUAN COMPUTER GAME
TERHADAP KEMAMPUAN PEMECAHAN MASALAH SISWA
PADA KONSEP TEORI KINETIK GAS
261
262
263
264
265
266
267
BIODATA PENULIS
KHAIRINI LUTFI. Anak pertama dari dua bersaudara
pasangan Mukhirin dan Tati Nuryati. Lahir di Tasikmalaya
pada tanggal 11 Mei 1994 dan bertempat tinggal di
Perumahan Sasmita Loka No. 59 RT 002/04 Pamulang Barat,
Tangerang Selatan.
Riwayat Pendidikan. Telah menyelesaikan pendidikan di SD
DUA MEI Ciputat pada tahun 2006, MTs Negeri 3 Jakarta
pada tahun 2009, dan MA Negeri 4 Jakarta pada tahun 2012. Memulai pendidikan
tinggi di Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta melalui jalur SPMB
MANDIRI pada tahun 2012, diterima di Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan,
Jurusan Pendidikan IPA Program Studi Pendidikan Fisika.