disusun oleh - parahyangan catholic university

1

DAFTAR ISI

Hibah Pengabdian Lembaga

Perjanjian No: III/LPPM/2018-01/1-PML

PELATIHAN GURU FISIKA 2018: INOVASI PEMBELAJARAN FISIKA

DALAM BIDANG TEKNOLOGI DIGITAL

“Menyongsong Revolusi Industri 4.0”

Disusun Oleh:

Ketua:

Risti Suryantari, S.Si, M.Sc.

Anggota:

1. Philips N. Gunawidjaja, Ph.D.

2. Sylvia Hastuti Sutanto, Ph.D.

3. Reinard Primulando, Ph.D.

4. Flaviana, S.Si, M.T.

Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat

Universitas Katolik Parahyangan

2018

2

DAFTAR ISI

ABSTRAK 3

Bab 1. Mitra Kegiatan 4

Bab 2. Persoalan Mitra Kegiatan 6

Bab 3. Pelaksanaan Kegiatan Pengabdian 9

Bab 4. Hasil dan Kesimpulan 23

DAFTAR PUSTAKA 23

LAMPIRAN 24

a. Surat rekomendasi kegiatan PGF 2018

b. Kumpulan materi pelatihan PGF 2018

3

ABSTRAK

Perkembangan IPTEK yang sangat cepat, membuat para guru dituntut untuk memiliki wawasan dan

kreatifitas yang tinggi untuk mata pelajaran yang diajarkannya. Salah satu perkembangan IPTEK adalah

teknologi digital yang semakin maju dalam berbagai bidang, terutama dalam kehidupan sehari-hari.

Teknologi digital menjadi hal yang tidak asing bagi anak muda dan masyarakat. Bahkan pengetahuan

bagaimana cara kerja dan pemahaman konsep teknologi digital masuk ke dalam kurikulum fisika tingkat

SMA. Program studi fisika menyelenggarakan kegiatan pengabdian berupa Pelatihan Guru Fisika (PGF)

berbasis perkembangan IPTEK dengan memusatkan perhatian pada bidang ‘teknologi digital’. Dalam

teknologi digital, pemahaman mengenai konsep dasar, cara kerja, aplikasi, dan pengembangannya,

diperlukan dalam rangka memberikan pengetahuan yang lebih luas kepada peserta didik, untuk dapat

menghasilkan inovasi-inovasi yang bermanfaat. Dalam PGF 2018, para guru diajak untuk berinovasi,

dengan materi pelatihan yang inovatif meliputi konsep dasar, perakitan alat, dan wawasan lainnya untuk

dapat diterapkan di kelas saat mengajar. Topik PGF 2018 meliputi: (1) Pengantar tentang konsep digital,

(2) design thinking dan 3D Printing, (3) Scratch for Arduino (S4A) dan perakitan robot sederhana, serta (4)

teknologi digital dalam kurikulum nasional dan ragam metode pembelajaran pada topik teknologi digital.

Narasumber berasal dari dalam dan luar UNPAR. Berdasarkan angket, presentasi peserta yang menilai

materi yang diberikan kegiatan ini dalam skala sangat baik-baik adalah 95%. Sebanyak 89% berkomitmen

untuk menerapkan materi yang didapat pada pelatihan ini di sekolah, selebihnya terkendala karena tidak

mengajar di kelas XII.

Kata Kunci: pelatihan guru fisika, teknologi digital, ivonasi pembelajaran

4

Bab 1. Mitra Kegiatan

Mitra utama kegiatan dalam Pelatihan Guru Fisika 2018 adalah para peserta yang terdiri dari guru-

guru SMP/SMA, mahasiswa S2, dan umum, yang mengikuti kegiatan ini berdasarkan inisiatif

sendiri maupun ditugaskan oleh sekolah atau yayasan. Daftar peserta PGF 2018 beserta asal

institusinya ditunjukkan oleh tabel 1.

Tabel 1. Data peserta PGF 2018 beserta asal institusinya

No Nama Nama sekolah/institusi Alamat email

1 Aman Damianus

Sitanggang, S.Si., M.Pd.

SMP Santa Angela Bandung [email protected]

2 Edi Vredi, S.T. SMAK1 BPK Penabur [email protected]

3 Ignatius Mayo Aquino Pang umum [email protected]

4 Kokom Komariah MAN 2 Kota Bandung [email protected]

5 Lia Laela Sarah SMAS Laboratorium

Percontohan UPI

[email protected]

6 Enni Nuraieni Sekolah Madania [email protected]

7 Niken Resminingpuri

Krisdianti

SMA Santa Maria 1

Bandung

[email protected]

8 Nugroho Kristanto, S.Pd. SMA Kristen Satya Wacana [email protected]

9 Samuel Joko Nursito, S.Pd. SMA Kristen Satya Wacana [email protected]

10 Anthonius Dardjito, S.Pd. SMA Kristen Satya Wacana [email protected]

11 Fielly SPK Penabur Kelapa Gading [email protected]

12 Hendry Untoro SPK Penabur Kelapa Gading [email protected]

13 Ennels Poull Noelik SMPK 2 Penabur Ennels.noelik@bpkpenaburjaka

rta.or.id

14 Putri Rani Lestari SMA BPI 2 Bandung [email protected]

15 Frankie Suthya Sekolah Kristen IPEKA [email protected]

16 Periaman Sirumapea Sekolah Kristen IPEKA [email protected]

17 Satoli Waruwu Sekolah Kristen IPEKA [email protected]

18 Anton Tamal SMA Athalia [email protected]

19 Bambang Kustiyanto SMA Athalia [email protected]

20 Yusak Ade Chandra SMA Athalia [email protected]

21 Lim Suntar Jono SMA Kristen Calvin [email protected]

22 Drs. Sunaryo SMA Kristen 2 Penabur

Jakarta

[email protected]

23 Ratu Dewi Sri Lestari SMA BPI 1 Bandung [email protected]

24 Maria Hesti Dwi Kristiani,

S. Pd.

SMA Regina Pacis Bogor [email protected]

25 Irvan Cahyasuteja SMAK 1 Bina Bakti irvan.cahyasuteja@yahoo

.com

26 Eka Ingrianty, S.T. SMA Kristen Trimulia [email protected]

5

27 Josephine Maria

Windajanti, S.Pd., M.Si.

SMA Katolik Santa Maria

Malang

[email protected]

28 Yohanes Deny Ristanto BPK Penabur [email protected]

29 Farida Tahar SMKN 2 Baleendah [email protected]

30 Whisnu Trie Seno Ajie SMK BPK Penabur Bandung whisnusenoajie@yahoo

.com

31 Roni Permana Universitas Pendidikan

Indonesia

[email protected]

32 Antonius Hananta

Danurdara

SMA Trinitas Bandung [email protected]

33 Matius Biu Sarra, M.Pd. SMAK 1 Penabur Jakarta matius.sarra@bpkpenaburjakart

a.or.id

34 Tolinia S. SMAN 1 Rupat Utara Riau [email protected]

35 Gregorius Bryan H.R., S.T. SMA Santa Laurensia [email protected]

36 Yulian Candra SMA Santa Laurensia [email protected]

37 Riki Putra SMA Maitreyawira Batam [email protected]

38 Medi Takapente SMA Makarios [email protected]

39 Christovel H. M. Singal SMA Lokon St. Nikolaus [email protected]

.id

40 Vincensius Yuda Aprianto SMA Lokon St. Nikolaus [email protected]

41 Indra Mulyati, S.Si. SMA Negeri 3 Bandung [email protected]

42 Herybertus Martanto P. H. SMA Katolik Ricci II [email protected]

m

43 Rinindah Rasa Sekolah Narada [email protected]

44 Toho F. M. S.

Kanaan Global School Jambi toho.fms@kanaanglobalschoolj

ambi.sch.id

45 Erni Nelsiastri Feoh, S.Pd. Universitas Pendidikan

Indonesia

[email protected]

Dalam pelaksanaan kegiatan ini terdapat mitra lain yaitu pihak sponsor yang turut mendukung

acara PGF 2018 yaitu PT Pudak Scientific yang merupakan produsen alat-alat peraga pendidikan

dari tingkat SD – Perguruan Tinggi, dimana turut berpartisipasi dengan menyediakan tempat

pelatihan dan kebutuhan alat pada sesi perakitan alat bagi para peserta pada hari kedua.

PGF 2018 juga didukung oleh Dinas Pendidikan Provinsi Jawa Barat yang memberikan dukungan

berupa surat rekomendasi kepada sekolah-sekolah untuk mengikuti Pelatihan Guru Fisika 2018.

Kepala Dinas Pendidikan Provinsi Jawa Barat turut hadir memberikan sambutan dalam acara

pembukaan PGF 2108.

6

Bab 2. Persoalan Mitra Kegiatan

Sejak Pemerintah Indonesia melalui Departemen Pendidikan Nasional menetapkan pelaksanaan

Kurikulum Berbasis Kompetensi (KBK) pada tahun 2004, banyak guru termasuk guru fisika harus

meninggalkan pola mengajar yang telah digunakan selama bertahun-tahun, dan mulai menyusun

pola baru yang dapat lebih baik dalam menghasilkan perolehan kompetensi dalam ilmu mau pun

sikap belajar dan sikap hidup. Akan tetapi karena kurang ada petunjuk pelaksanaannya, banyak

guru terbingungkan. Di samping itu juga mulai disadari bahwa tidak ada cara pembelajaran yang

tunggal dalam bidang-bidang yang berbeda. Setiap cara pembelajaran perlu disesuaikan dengan

bidang yang dibelajarkan, keadaan siswa, dan keadaan sekolah, masyarakat, dan sebagainya.

Perkembangan IPTEK yang sangat cepat, terutama di bidang ilmu fisika, membuat para guru

dituntut untuk memiliki wawasan dan kreatifitas yang tinggi untuk mata pelajaran yang

diajarkannya. Dengan demikian kualitas pembelajaran diharapkan dapat tercermin dari kualitas

guru. Untuk meningkatkan kualitas guru di bidangnya, diupayakan berbagai pelatihan baik dari

pemerintah maupun pihak swasta pemerhati pendidikan, namun pelatihan yang terkait untuk

mengatasi hal tersebut masih minim, dan terbatas untuk topik-topik yang bersifat general.

Menurut UU No 25 tahun 2004, Kemendikbud menetapkan arah kebijakan dan strategi untuk

meningkatkan kualitas hidup manusia dan masyarakat Indonesia, antara lain dengan penguatan

peran guru dalam ekosistem pendidikan, melalui berbagai pembinaan, sehingga mampu memiliki

pengetahuan di bidangnya dengan baik[2]. Tema Pembangunan Pendidikan tahunm 2005-2025

ditunjukkan oleh gambar 1.

.

Gambar 1. Tema pembangunan pendidikan 2005—2025 [2].

Dalam UU No 12 tahun 2007 tentang Rencana Pembangunan Jangka Panjang Nasional (RPJPN),

mengamanatkan bahwa arah pembangunan jangka panjang tahun 2005–2025 antara lain adalah

membangun sumber daya manusia yang berkualitas, serta penguasaan, pengembangan, dan

pemanfaatan IPTEK, sehingga bangsa Indonesia dapat mengejar ketertinggalan dan mempunyai

posisi yang sejajar serta daya saing yang kuat di dalam pergaulan masyarakat Internasional [4].

7

Sejalan dengan UU No 12 tahun 2007, maka seperti yang tercantum pada UU No 13 tahun 2015,

kemenristekdikti menetapkan fokus utama pembangunan IPTEK ditujukan untuk mendukung

pengembangan dan pemanfaatan IPTEK, dengan penguatan inovasi guna mewujudkan

kesejahteraan kehidupan masyarakat dan peningkatan daya saing bangsa Indonesia[3].

Abad 21 ditandai dengan perkembangan teknologi yang pesat, sehingga sains dan teknologi

merupakan salah satu landasan penting dalam pembangunan bangsa. Pembelajaran sains

diharapkan dapat menghantarkan peserta didik memenuhi kemampuan abad 21. Kemampuan yang

diperlukan pada abad 21, yaitu: 1) keterampilan belajar dan berinovasi yang meliputi berpikir kritis

dan mampu menyelesaikan masalah, kreatif dan inovatif, serta mampu berkomunikasi dan

berkolaborasi; 2) terampil untuk menggunakan media, teknologi, informasi dan komunikasi (TIK);

3) kemampuan untuk menjalani kehidupan dan karir, meliputi kemampuan beradaptasi, luwes,

berinisiatif, mampu mengembangkan diri, memiliki kemampuan sosial dan budaya, produktif,

dapat dipercaya, memiliki jiwa kepemimpinan, dan tanggung jawab [1].

Ilmu fisika merupakan salah satu ilmu dasar yang sudah dipelajari oleh para siswa sejak duduk di

bangku SMP dan SMA. Dari ilmu Fisika lahir ilmu-ilmu terapan seperti ilmu teknik mesin, teknik

sipil, teknik Elektro dan sebagainya. Para fisikawan kelas dunia telah terbukti memiliki peranan

penting dalam perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK), contohnya penemuan

transistor yang menjadi awal berkembangnya teknologi komputer, teknologi laser (optika

modern), fisika nuklir, dan sebagainya. Bukan hal yang tidak mungkin bahwa salah satu fisikawan

nantinya adalah pelajar Indonesia saat ini yang dusuk di bangku SMP atau SMA, hal ini dibuktikan

dengan prestasi-prestasi generasi muda yang mendunia di bidang Fisika dan terapannya.

Kurikulum mata pelajaran fisika diupayakan sedemikian rupa sehingga sesuai dengan

perkembangan IPTEK. Teknologi digital merupakan salah satu topik pembelajaran fisika yang

saat ini masuk kurikulum pembelajaran di SMA. Dasar-dasar teknologi digital mencakup hampir

seluruh topik utama pembelajaran fisika, seperti mekanika, elektronika, dan fisika modern.

Pemahaman mengenai konsep dasar, cara kerja, hingga aplikasinya, diperlukan dalam rangka

memberikan pengetahuan yang lebih luas kepada peserta didik, untuk dapat menghasilkan inovasi-

inovasi yang bermanfaat. Wawasan mengenai teknologi digital untuk dapat mengembangkan

kreatifitas saat proses pembelajaran, sehingga proses belajar fisika menjadi lebih menarik [1].

Pada kurikulum 2016, untuk topik teknologi digital di tingkat SMA, diharapakan dapat dicapai

kompetensi dasar berikut [1]:

1. Memahami konsep penyimpanan dan transmisi data dalam bentuk analog dan digital serta

penerapannya dalam teknologi informasi dan komunikasi yang nyata dalam kehidupan sehari-

hari

2. Menyajikan karya hasil penelusuran informasi tentang transmisi dan penyimpanan data dalam

bentuk analog dan digital serta penerapannya dalam teknologi informasi dan komunikasi.

Topik yang diajarkan meliputi:

1. Penyimpanan data

2. Transmisi data

3. Aplikasi teknologi digital dalam kehidupan sehari-hari

8

Sedangkan kegiatan pembelajaran yang direkomendasikan adalah:

1. Menggali informasi dari berbagai sumber tentang teknologi digital dan aplikasinya dalam

kehidupan manusia

2. Mendiskusikan tentang konsep teknologi digital, transmisi, penyimpanan data secara digital,

dan prinsip kerja sistem digital misalnya telepon seluler, CD, USB, flasdisk, hardisk

3. Membuat laporan dan presentasi tentang manfaat teknologi digital

Keberhasilan siswa-siswi pada pencapaian kompetensi dasar tersebut tentunya tidak terlepas dari

peranan seorang guru, terutama pada saat proses pembelajaran. Berdasarkan pengalaman yang

disampaikan guru-guru fisika, terdapat kesulitan dalam proses mengajar karena terbiasa dengan

gaya pengajaran yang konvensional dan minimnya pengetahuan dan keterampilan sesuai dengan

perkembangan IPTEK saat ini.

9

Bab 3. Pelaksanaan Kegiatan Pengabdian

Pelatihan guru berbasis perkembangan IPTEK merupakan salah satu solusi untuk mengatasi

permasalahan di atas. Namun bila para dosen yang harus terjun langsung datang ke sekolah-

sekolah, itu akan memakan waktu dan biaya yang cukup tinggi. Untuk itu pelatihan hendaknya

bersifat terpusat dalam arti mengumpulkan para guru fisika seluruh indonesia dalam suatu tempat

untuk diberi pelatihan dalam waktu yang telah ditentukan. Pelatihan Guru Fisika (PGF) dirancang

dan dilaksanakan untuk memberikan solusi tersebut.

PGF merupakan agenda rutin Program Studi Fisika yang dilaksanakan dua tahun sekali bertaraf

nasional, selama 3 hari, sebagai wujud pengabdian para dosen untuk memberi pelatihan kepada

para guru fisika se-Indonesia. Isi pelatihan secara garis besar dibagi menjadi tiga jenis yaitu materi

yang bersifat eksperimen (membuat alat), materi non-eksperimen, dan komputasi (simulasi gejala

alam). Topik pelatihan secara periodik dibuat berbeda dengan tujuan memperkaya pengetahuan

dan keterampilan guru peserta pelatihan.

PGF 2018 akan memusatkan perhatian pada bidang ‘Teknologi Digital’, sesuai dengan salah satu

agenda pemerintah seperti yang diuraikan pada bagian analisis situasi, untuk mendukung upaya

penguatan inovasi dan kemandirian bangsa dala menghadapi perkembangan IPTEK. Dalam PGF

2018, para guru diajak untuk ber-inovasi, dengan materi pelatihan berbasis IPTEK yang inovatif

meliputi konsep dasar, perakitan alat, dan wawasan mengenai aplikasi dan pengembangan metode

pembelajaran di kelas dengan topik teknologi digital, agar mereka terbantu dalam menyiapkan

para siswa menghadapi tantangan masa depannya.

3.1 Tujuan

Penyelenggaraan Pelatihan Guru Fisika (PGF) 2018 bertujuan untuk meningkatkan

kompetensi para Guru Fisika/IPA, dan para peminat Fisika lain, dalam membawakan materi

terkait Teknologi Digital baik di kelas maupun dalam kegiatan pembelajaran mereka, agar ikut

memantapkan kompetensi para siswanya serta menyiapkan para siswa dalam menghadapi

tantangan masa depannya.

3.2 Jadwal kegiatan

Hari/Tanggal : Rabu-Jumat, 05-07 September 2018

Tempat : Universitas Katolik Parahyangan, Jl. Ciumbuleuit 94, Bandung

Peserta : Guru Fisika/IPA, Mahasiswa S2 Fisika, dan peminat fisika

Jumlah Peserta : 45 orang

Pemateri :

Pemateri Sesi 1: Aloysius Rusli, PhD (Dosen Program Studi Fisika, UNPAR) Topik:

Pengantar tentang Konsep Digital

Pemateri Sesi 2&3: Tim dari Fablab Bandung

Topik: Design Thinking dan Workshop Kreasi dan Inovasi dengan 3D Printing.

10

Pemateri Sesi 4&5: Drs. Janto V. Sulungbudi Dosen Program Studi Fisika, UNPAR dan

Tim Pudak. Topik: Perakitan Alat Peraga

Pemateri Sesi 6&7: Philips N Gunawidjaja, PhD (Dosen Program Studi Fisika, UNPAR)

Topik: (1) Teknologi Digital dalam Kurikulum Nasional (2) Ragam Metode Pembelajaran

pada Topik Teknologi Digital

3.3 Susunan Acara Pelatihan Guru Fisika 2018

Rabu, 05 September 2018

WAKTU ACARA

07.00-07.30 Pendaftaran ulang peserta

07.30-09.00 Pembukaan

09.00-09.30 Coffe break

09.30-11.15 Sesi 1: Pengantar tentang Konsep Digital

11.15-12.00 Pengantar Sesi 2: Pengenalan Fablab Bandung

12.00-13.00 Ishoma

13.00-15.00 Sesi 2: Design Thinking


15.30-17.00 Sesi 3: Workshop kreasi dan Inovasi dengan 3D Printing

Kamis, 06 September 2018

WAKTU ACARA

07.00-07.30 Pendaftaran ulang

07.30-08.30 Perjalanan ke Pudak Scientific, Gedebage, Bandung

08.30-10.00 Pengenalan Pudak dan kunjungan pabrik


10.30-12.30 Sesi 4: Scratch for Arduino (S4A)

12.30-13.30 Ishoma

13.30-15.30 Sesi 5: Perakitan Alat


16.00-17.00 Perjalanan ke Unpar

Jumat, 07 September 2018

WAKTU ACARA

07.00-07.30 Pendaftaran ulang

07.30-09.00 Sesi 6:Teknologi Digital dalam Kurikulum Nasional


09.30-11.30 Sesi 7: Ragam Metode Pembelajaran pada Topik Teknologi

Digital

11.30-13.30 Ishoma

13.30-15.30

Presentasi Prodi, demo Bengkel Sains UNPAR

dan karya mahasiswa fisika UNPAR


16.00-16.30 Penutupan

11

3.4 Uraian Acara Pelatihan Guru Fisika 2018

PGF 2018 dibuka oleh Rektor UNPAR, Mangadar Situmorang Ph.D., dan Kepala Dinas

Pendidikan Provinsi Jawa Barat, Dr. Ir. Ahmad Hadadi M.Si . Dalam sambutannya, Dr. Ir.

Ahmad Hadadi M.Si mengakui peran Unpar yang turut andil dalam pembangunan bangsa serta

memuji kegiatan PGF ini sebagai salah satu ‘wahana’ bagi para guru mata pelajaran untuk

memulai kiprahnya dalam pengajaran untuk mendukung Revolusi Industri 4.0 serta sebagai

bentuk untuk mewujudkan generasi siswa yang mandiri, kreatif dan mampu bersaing sebagai

sumber daya manusia Indonesia.

Gambar 2. Pembukaan PGF 2018

Sebelum berlanjut ke sesi 1, peserta dihibur dengan demonstrasi eksperimen sederhana dari

mahasiswa fisika UNPAR, yaitu ’bermain api’. Eksperimen ini menggunakan gas, sabun,

dan api. Eksperimen tersebut dapat mencairkan suasana yang dingin menjadi

menyenangkan karena para peserta menjadi lebih penasaran dengan contoh-contoh

eksperimen lainnya yang dapat dilakukan di sekolah.

Gambar 3. Demonstrasi mahasiswa fisika UNPAR, ’bermain api’

12

Sesi 1 dibawakan oleh Aloysius Rusli, PhD, dengan judul ”Pengantar tentang Konsep Digital”.

Pada sesi 1 dibahas tentang konsep-konsep dasar teknologi informasi dan komunikasi (TIK),

diawali dengan perkembangan konsep digital dan analog, mengapa teknologi digital lebih efisien

dibanding analog, dan istilah Bit yang merupakan singkatan dari binary digit (bilangan dwi-angka,

merujuk pada penggunaan “1” dan “0”).

Konsep “digital” menjadi konsep yang sering disebut pada masa ini. Maka sebagai guru, patut

konsep ini ditelusuri asal mulanya, definisinya saat ini, dan cara-cara penggunaan dan

penyebarannya. Pengertian “digit” sejak masa kebudayaan Mesir kuno ~ tahun 3 100 s.M.,

bermakna “jejari” lalu lebih kuantitatif “lebar jari tangan”. Satuan jejari untuk berhitung, lalu juga

sebagai satuan untuk ukuran panjang/lebar/tinggi selebar ~17 milimeter ini, di masa budaya

Romawi lalu disebut “digitus”. Konsep “digit” sebagai jejari yang digunakan sebagai alat hitung,

lalu disebut juga “angka”, dari 0 sampai ke 9 sesuai dengan jumlah jejari manusia. Ketika

komputer mulai berperan sejak tahun 1940an, muncullah istilah “binary digit” yang disingkat

menjadi “bit”. Selanjutnya diciptakan istilah “byte” untuk serangkaian 8 bit, demi dapat menandai

angka, huruf abjad kecil dan kapital, dan berbagai tanda baca. Selanjutnya yang makin menonjol

adalah bagaimana cara mengirimkan berita dalam “byte” ini dengan makin efisien dan cepat ke

seluruh dunia, termasuk ke pesawat antariksa dan angkasa luar. Maka muncullah istilah seperti

GSM, CDMA, dan seterusnya, di samping istilah “generasi” G, dari 1G lalu 2G ke 3G dan menuju

4G. Istilah LTE (Long Term Evolution) pun menjadi ungkapan bagi upaya “menuju ke Generasi

4” (abstrak materi sesi 1, Aloysius Rusli).

Gambar 4. Sesi 1, Pengantar tentang Konsep Digital, oleh Aloysius Rusli, PhD

Sesi 2 dan 3 diisi dengan workshop aplikasi teknologi digital dalam bidang industri, yang

dibawakan oleh Fablab Bandung. Pada sesi 3 akan dipaparkan mengenai 3D printing yang

merupakan salah satu aplikasi teknologi digital dalam bidang industri yang sangat popular saat ini.

Sebelum sesi 3, diberikan prinsip kemampuan dasar seblum menggunakan alat 3D printing, yaitu

konsep “Design Thinking”. Design thinking adalah proses berpikir kreatif untuk memecahkan

masalah. Proses berpikir kreatif ini menggunakan beberapa elemen, seperti empati, definisi,

mengolah ide, prototype (purwarupa), dan test (aplikasi). Proses ini juga bersifat non-linear.

13

Design Thinking juga merupakan proses berpikir yang berpusat kepada user/ manusia, dimana

proses ini dapat menyimpulkan kebutuhan-kebutuhan yang sangat dibutuhkan pengguna dan

menyelesaikan masalah tersebut. Beberapa contoh perusahaan besar yang menggunakan metode

ini adalah Google, Microsoft, AirBnB, Lego, dan Nike.

Gambar 5 . Sesi 2, “Design Thinking”, oleh Fablab Bandung

3D printing adalah metode cetak 3 dimensi yang telah berkembang pesat seiring dengan

perkembangan jaman. Metode alternatif manufacturing ini sangat membantu banyak industri

untuk membuat prototype secara nyata sebelum memproduksi secara masal bahkan telah

digunakan untuk produk limited high value. Selain untuk aplikasi di bidang industri, pemakaian

3D printing juga telah digunakan dalam bidang pendidikan, dimana contoh-contoh bahan

pengajaran dapat diprint untuk mempermudah pemahaman suatu benda. Proses berpikir kreatif

tidak hanya berlaku di dunia desain, tetapi juga untuk ilmu terapan yang lainnya, seperti bidang

teknologi, fisika, dan biologi.

Gambar 6 . Sesi 3, “3D Printing”, oleh Fablab Bandung

Di bidang pendidikan ini, pemakaian teknologi 3D printing sangat membantu pengajar dan pelajar

untuk dapat mengaplikasikan pemikiran mereka bukan saja dalam bentuk teori, tetapi dalam

bentuk nyata, dan mempersiapkan mereka untuk menyongsong kemajuan jaman yang semakin

cepat. Penggunaan 3D printing ini cukup mudah seperti pada dasar pemakaian printer, hanya saja

14

yang dibutuhkan adalah konten untuk dicetak 3 dimensi. Konten tersebut dapat dibuat melalui

program-program CAD (Computer Assisted Drawing), seperti Autodesk Inventor, Fusion 360,

Google SketchUp, dan TinkerCAD. Konten juga dapat diperoleh online.

Sesi 4 dan 5 dilaksanakan di Pabrik PT Pudak Scientifik, Gedebage, pada hari kedua yang akan

dipandu langsung oleh Janto V Sulungbudi, S.Si. Sebelum sesi dimulai, para peserta diajak untuk

berkunjung ke Pabrik untuk melihat peralatan penduikung pembelajaran apa saja yang dapat

diproduksi oleh Pudak. Salah satu tujuannya adalah agar para guru juga dapat turut

mengembangkan laboratorium fisika di sekolah mereka, untuk berbagai topik dalam bidang

IPA/Fisika. Dalam pelatihan ini alat dan bahan disediakan oleh PT Pudak Scientific. Peralatan

yang dibuat oleh peserta ini akan dibawa pulang oleh peserta, untuk dapat dikembangakan lebih

lanjut.

Gambar 7. Kunjungan Pabrik PT. Pudak Scientific di Gedebage

Pada sesi ini Janto V Sulungbudi memaparkan tentang pengajaran bidang teknologi digital yang

berbasis programming sederhana. Salah satu alat yang dapat digunakan adalah memanfaatkan

Arduino dalam merancang sebuah robot sederhana yang nantinya dapat diterapkan pada

pengajaran di kelas. Arduino adalah perangkat keras dan perangkat lunak mikro-kontroler yangn

dikembangkan komunitas (open source). Karena open source penggunaan Arduino menjadi sangat

terjangkau dan banyak digunakan untuk berbagai proyek yang membutuhkan mikro- kontroler.

Dalam sesi 4, dipaparkan tentang S4A (Scratch for Arduino), dimana S4A membuat pemrograman

Arduino menjadi visual dan intuitif dibandingkan dengan Bahasa “C”, yang merupakan bahasa

“ibu” Arduino, yang mengintimidasi.

15

Gambar 8. Pengantar sesi perakitan alat (S4A)

Pada workshop ini peserta akan menggunakan Arduino dan S4A untuk membuat robot dan

menggunakan berbagai macam sensor sesuai bidang yang diminati. Dengan Arduino, beberapa

actuator dan sensor yang dibawa pulang peserta dapat menggunakannya untuk berbagai projek

(desain atau penelitian). Dengan petunjuk awal pada akhir workshop, peserta dapat melanjutkan

belajar, misalnya dengan menggunakan Android (membuat aplikasi) untuk mengontrol Arduino.

Gambar 9. Sesi perakitan robot sederhana dan menggunakan berbagai macam sensor

Pada sesi selanjutnya peserta melakukan kegiatan praktek berkelompok yaitu merakit robot

sederhana berdasarkan suatu kasus. Kasus yang diberikan adalah: Bagaimana cara merancang

robot, agar robot dapat memindahkan bola-bola pada jarak tertentu selama waktu tertentu?. Peserta

diminta untuk mendesain terlebih dahulu, lalu melakukan simulasi terhadap hasil rancangannya.

Pada akhirnya, hasil karya kelompok dilombakan, dengan ketentuan peserta yang robot

rancangannya dapat memindahkan bola yang paling banyak dalam satu jalan (tidak berulang),

adalah kelompok yang terbaik.

16

Gambar 10. Kompetisi hasil karya robot sederhana

Gambar 11. Tim Terbaik kompetisi perancangan robot sederhana

Pada hari ketiga, acara dilaksanakan di laboratorium Fisika dasar, Universitas Katolik

Parahyangan. Ada 2 sesi di hari terakhir yang dibawakan oleh Philips N. Gunawidjaja, Ph.D. Pada

sesi 6, materi yang dipaparkan adalah “Teknologi Digital dalam Kurikulum Nasional”. Teknologi

Digital merupakan topik baru yang diperkenalkan dalam mata pelajaran fisika di kurikulum 2013.

Topik yang diajarkan di kelas XII ini merupakan topik yang sangat menarik karena sesuai dengan

perkembangan zaman dan sangat diperlukan oleh siswa-siswi kita agar dapat beradaptasi di era

digital saat ini. Pada sesi ini dijelaskan materi-materi teknologi digital yang dapat diajarkan dalam

kerangka kurikulum nasional.

17

Gambar 12. Sesi 6 , Teknologi Digital dalam Kurikulum Nasional, oleh Philips N.

Gunawidjaja, Ph.D

Pada sesi 7, diberikan materi “Ragam Metode Pembelajaran pada Topik Teknologi Digital”.

Pedagogy atau metode pembelajaran merupakan salah satu kemampuan yang perlu dimiliki oleh

setiap guru agar siswa dapat belajar dengan efektif. Di dalam sesi ini, beragam metode

pembelajaran seperti inquiry based learning dan inductive learning dapat dicoba untuk diterapkan

dalam topik teknologi digital. Pada sesi ini para peserta juga berkesempatan untuk melakukan

praktek menggunakan logic gate simulator pada halaman web: https://academo.org/demos/logic-

gate-simulator/. Metode ini salah satu contoh yang dapat diterapkan dalam pengajaran di kelas.

Gambar 13. Sesi 7, Ragam Metode Pembelajaran pada Topik Teknologi Digital

18

Dalam acara ini juga ada sesi presentasi dari bengkel sains UNPAR dengan demo sains yang

menarik. Pada kesempatan ini, Bengkel Sains bereksperimen dengan nitrogen cair untuk membuat

es krim dari bahan nitrogen cair. Peserta turut mencoba dan sangat menikmati hasil eksperimen

tersebut.

Gambar 14. Demo sains oleh Bengkel Sains UNPAR (BSU)

Selain itu dalam acara ini juga, terdapat sesi demonstrasi karya mahasiswa Fisika, yang dibawakan

oleh M. Arifin Dobson, mahasiswa fisika 2014 yang pernah menjadi mahasiswa terbaik tingkat

kopertis IV tahun 2017. Arifin mempresentasikan “Air Engine” hasil penemuannya, yang dengan

antusias disambut oleh para hadirin. Arifin menyampaikan bahwa visinya adalah

mencetak blueprint dari alat ini untuk diperbanyak dan nantinya penemuan ini menjadi open

source yang bisa diakses oleh orang-orang tanpa perlu mengeluarkan biaya.

Gambar 15. Sesi demonstrasi karya mahasiswa Fisika, yang dibawakan oleh M. Arifin

Dobson

Melalui rangkaian sesi yang diberikan, harapannya adalah agar peserta dapat semakin termotivasi

dalam mengembangkan dan menciptakan ide-ide inovatif untuk mendukung ketahanan dan

kemandirian energi di negara ini. Hal ini dapat dibagikan kepada para siswa di sekolah masing-

19

masing, sehingga para guru turut serta pula dalam menyiapkan para siswa menghadapi tantangan

masa depannya.

3.5 Evaluasi Kegiatan PGF 2018

Dari angket yang dibagikan kepada peserta, tampak bahwa peserta puas dengan penyelenggaraan

acara ini. Dari hasil angket, peserta memberikan usulan tema PGF selanjutnya. Maka para peserta

menginginkan acara ini dapat terlenggara kembali. Hasil angket dari peserta ditunjukkan oleh

tabel 2.

Tabel 2. Hasil angket dari peserta PGF 2018

ANGKET PESERTA PELATIHAN GURU FISIKA (PGF) 2018

No Materi yang dinilai Sangat

baik Baik

Cukup

baik

Kurang

baik

1 Pelaksanaan

Ketepatan waktu pelaksanaan dengan jadwal 25 17 1

Sarana dan prasarana 29 14

2 Materi acara

Pembicara 30 13

Topik 28 11 1 2

3 Konsumsi

Kelayakan konsumsi 32 9 2

Ketepatan waktu konsumsi 34 8 1

4 Panitia

Sikap panitia selama acara 38 5

Panduan panitia mengenai acara dari sejak

diterimanya leaflet hingga pelaksanaan 31 12

Informasi leaflet atau pengumuman lain 28 13 1

Apakah Bapak Ibu pernah mengajarkan atau memperkenalkan teknologi digital di sekolah?

Jika ya, mohon jelaskan secara singkat bagaimana pengajaran dilakukan di sekolah.

- Belum (18)

o Mungkin setelah ini

o Kebetulan saya belum pernah mengajar di kelas XII, karena materinya ada

di kelas XII

- Tidak (6)

o Karena mengajar di SMP

- Ya (13)

o Penggunaan flash dan ekskul robotic dengan menggunakan scratch

o Melalui diskusi dan Tanya jawab menggunakan media video

o Dengan cara sederhanan (analog) menjadi kombinasi (dialog)

o Dengan menggunakan Arduino dalam mata pelajaran “Lintas Minat Fisika

Terapan”. Siswa diajarkan proggraming dasar, circuiting, dan trial error

analysis

o Pengenalan secara umum dan aplikasi peralatan dalam kehidupan sehari-

hari

20

o Dengan ceramah atau ekplorasi di internet

o Setiap materi pembelajaran yang relevan maka akan disampaikan

manfaatnya termasuk dibidang digital. Misalnya: kamera, computer, hp, dll

o Dilakukan dengan berbasis buku teks

o Yang diberikan hanya informasi saja

o Melalui program penelitian ilmiah di sekolah, terutama penelitian yang

menggunakan Arduino

o Dengan praktikum menggunakan lego

o Namun hanya sebatas pengenalan secara teori

o Hanya ke anak-anak yang akan mengikuti lomba. Caranya langsung

mencoba, sambil mencari tahu masalah kalau ada

Apakah setelah pelatihan ini berkomitmen untuk menerapkan materi yang didapat pada pelatihan

ini di sekolah?

Ya (40)

o tetapi di ekstrakurikuler

o Akan diterapkan kalau saya diberi kesempatan mengajar di kelas XII

o Harapannya besar seperti tersebut di atas

Belum Tahu (1)

Mendapatkan infomasi PGF 2018 melalui:

Pihak sekolah (3)

Kepala sekolah (6)

Info MGMP (2)

Dosen Fisika UNPAR (1)

Pak Janto (2)

Pak Philips (1)

Brosur dan undangan yang dikirim ke sekolah (8)

Brosur (5)

Website dan undangan (1)

Website PGF (3)

WA Group (4)

Teman (3)

Usul Tema PGF 2020:

Aplikasi STEM (Pengenalan)

Teori Kuantum, Relativity

Tidak spesifik, tapi terus angkat tema sesuai perkembangan fisika/kurikulum sekolah

Mempersiapkan anak untuk penelitian

Project sederhana/kreatif materi pembelajaran kelas XII

Soal HOTS/STEM yang cocok dengan fisika

Media interaktif

Penerapan fisika teoritis dalam pembelajaran di sekolah

Relativitas/ fisika modern

Aplikasi praktikum fisika + bahas soal

Robotic dalam pembelajaran fisika

Fisika mainan atau olahraga

Aplikasi dan pembuatan soal berbasis steam

Workshop pembuatan media eksperimen berbasis sensor

STEAM dalam fisika

Inovasi pembelajaran fisika terkait abad 21

Fisika dalam teknologi

Kemagnetan

Robotic programming

Astronomi dan kosmologi

21

Simulasi komputasi dalam proses dan pelajaran fisika terapan

Fisika kuantum untuk sekolah

Intergrasi fisika dalam perkembangan teknologi menggunakan bab dalam fisika SMP

dan SMA

Digital Bluetooth dan wifi

Pemanfaatan aplikasi pembelajaran fisika

Menumbuhkan kemampuan engineering pada siswa

Relativitas atau fisika inti, atom dan molekul

Geombang electromagnetic dalam komunikasi

Big data

Teknologi digital, robotic

STEAM dalam inovasi KBM Fisika

Penyusunan alat sederhana tapi up to date

Relativitas

Saran untuk kegiatan PGF:

Perbanyak hands-on activitiy

Seperti yang dilakukan sekarang, lebih banyak praktikal

Supaya lebih disosialisasikan lagi ke sekolah-sekolah, terutama sekolah negeri

Pertahankan untuk terus dilaksanakan secara rutin

Sejak awal disediakan colokan listrik

Kegiatan PGF boleh juga diadakan di luar kota Bandung

Kalau bisa ada juga animasi-animasi/software yang bisa dipakai untuk pengajaran teori

fisika dalam KBM di kelas

Lebih banyak materi fisika yang interaktif dengan mode pembelajarannya

Materi sangat baik hanya waktu terbatas

Lebih baik lagi dalam penataan tempat agar tidak membingungkan peserta dalam

mencari tempatnya

PGF terus dilaksanakan secara rutin dengan topik/tema yang terupdate dalam mengikuti

perkembangan yang lagi top

Mungkin lebih baik jika diadakan tidak dihari efektif belajar

Lebih banyak Bengkel Sains serta praktikum per topik di SMA

Bahas soal STEAM

Ruangan lebih luas agar lebih leluasa

Saya senang mendapat hal baru, jadi tertarik

Terus mengakomodasi guru dalam pengembangan digital

Sudah baik

Tingkatkan kembali

Lebih banyak praktikum

Jika berkenan, pelatihan diadakan setiap tahun

Sudah baik dan maksimal

Perbanyak praktek

Program sesinya dibuat berkesinambungan dan jumlah hari perlu ditambah untuk

memperdalam setiap sesinya

Kegiatan dibuat rutin dengan tema-tema yang menarik

Tetap lanjutkan kegiatan ini dua tahun lagi dna jangan lupa undangan kami lagi

Pertahankan, syukur-syukur bias diadakan setiap tahun

Kalau bisa tiap tahun

Sudah bagus

Usahakan secara rutin dilaksanakan dengan menjangkau semua pelosok daerah

Semoga acara ini bias konsisten dilaksanakan dengan tema yang kreatif dan inovatif

serta up to date yang selalu berbeda tiap eventnya dan kalau bisa menghadirkan inovasi-

inovasi percobaan sederhana yang bias di share kepada guru

22

Mohon dikirim materi PGF 2016 tentang energi terbarukan karena sebagai bagian dari

silabus fisika SMA kurikulum 2013 yang sangatkami butuhkan

Mohon foto-foto PGF dikirim melalui via email

3.6. Rancangan Keberlanjutan

Kegiatan PGF dirancang selama 3 hari, namun tentunya secara proses dalam pencapaian tujuan

tidak hanya dalam waktu pelaksanaan pelatihan saja. Oleh sebab itu dirancang lanjutan kegiatan

tersebut dengan skema sebagai berikut:

Gambar 16. Rancangan keberlanjutan PGF 2018

23

Bab 4. Hasil dan Kesimpulan

Dampak dari kegiatan pengabdian ini terhadap mitra kegiatan, khususnya para guru adalah

semakin bertambahnya wawasan mengenai teknologi digital. Melalui pelatihan yang bersifat

perakitan alat, para guru memiliki tambahan masukan untuk terus ber-inovasi dalam mengajar di

sekolah, dengan demikian pembelajaran menjadi semakin lebih menarik. Tentunya harapan ke

depannya tidak terbatas pada topik teknologi digital, namun juga untuk topik lainnya, sehingga

fisika semakin diminati. Melalui acara ini semakin terjalin hubungan yang baik antara Program

Studi Fisika UNPAR dan sekolah-sekolah SMP/SMA di Indonesia khususnya di Pulau Jawa.

Secara keseluruhan Pelatihan Guru Fisika 2018 berjalan cukup lancar dan sukses. Berdasarkan

masukan dalam angket yang dibagikan kepada para peserta, banyak yang menginginkan untuk

diadakan PGF selanjutnya dengan tema lain yang lebih menarik. Dari angket tersebut muncul

usulan tema yang cukup beragam, yang akan menjadi bahan pertimbangan panitia PGF

selanjutnya.

Daftar Pustaka

[1] Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, 2016, Silabus Mata Pelajaran Sekolah

Menengah Atas/Madrasah Aliyah (SMA/MA), Jakarta.

[2] Rencana Strategis Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan Tahun 2015-2018.

Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan. Jakarta: 2015

[3] Rencana Strategis Kementrian Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi Tahun 2015-

2019. Kementrian Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi. Jakarta: 2015

[4] Undang-Undang No 12 tahun 2007. Rencana Pembangunan Jangka Panjang Nasional

(RPJPN) tahun 2005-2025. http://www.batan.go.id/ref_utama/rpjp_2005.pdf. Diakses

pada 23 Januari 2016.

[5] Materi narasumber yang terangkum dalam buku materi PGF 2018 (terlampir)

24

LAMPIRAN

PGF 2018 | 1

Daftar Isi

Kata Pengantar 2

Sambutan :

Kepala Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan 4

Dekan Fakultas Teknologi Informasi dan Sains, UNPAR 5

Rektor Universitas Katolik Parahyangan 7

Kepala Dinas Pendidikan Provinsi Jawa Barat 8

Sesi :

Sesi 1 : Pengantar tentang Konsep Digital 10

Sesi 2 : Design Thinking 20

Sesi 3 : 3D Printing 25

Sesi 4&5 : Scratch for Arduino (S4A) 26 *) App Inventor 30

Sesi 6 : Teknologi Digital dalam Kurikulum Nasional 38

Sesi 7 : Ragam Metode Pembelajaran pada Topik Teknologi Digital 44

PGF 2018 | 2

Kata Pengantar

Bapak/Ibu peserta pelatihan dari seluruh penjuru tanah air yang kami hormati, para pimpinan di Universitas Katolik Parahyangan yang kami hormati, kepala Dinas Pendidikan Provinsi Jawa Barat yang kami hormati, serta dosen dan rekan-rekan mahasiswa Program Studi Fisika yang berbahagia, pertama-tama kami mengucapkan puji syukur kepada Tuhan YME karena acara Pelatihan Guru Fisika (PGF) 2018 kembali dapat terselenggara. Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan, telah memulai kegiatan PGF sejak tahun 2006, dan rutin menyelenggarakan kegiatan ini dua tahun sekali dengan tema yang berbeda. Perkembangan IPTEK yang sangat cepat, terutama di bidang ilmu fisika, membuat para guru dituntut untuk memiliki wawasan dan kreatifitas yang tinggi untuk mata pelajaran yang diajarkannya. Teknologi digital menjadi hal yang tidak asing bagi anak muda dan masyarakat. Bahkan pengetahuan bagaimana cara kerja dan pemahaman konsep teknologi digital masuk ke dalam kurikulum Fisika tingkat SMA. Oleh karena itu, pada tahun ini, Program Studi Fisika menyelenggarakan kegiatan Pelatihan Guru Fisika (PGF) berbasis perkembangan IPTEK dengan memusatkan perhatian pada bidang ‘teknologi digital’, serta dalam rangka ‘menyongsong Revolusi Industri 4.0’, yang sejalan dengan program pemerintah. Dalam teknologi digital, pemahaman mengenai konsep dasar, cara kerja, aplikasi, dan pengembangannya, diperlukan dalam rangka memberikan pengetahuan yang lebih luas kepada peserta didik, untuk dapat menghasilkan inovasi-inovasi yang bermanfaat. Wawasan mengenai hal tersebut sangat penting untuk dapat mengembangkan kreatifitas saat proses pembelajaran, sehingga proses belajar fisika menjadi lebih menarik. Penyelenggaraan PGF 2018 kali ini bertujuan untuk meningkatkan kompetensi para guru SMP dan SMA, dan para peminat Fisika lain, dalam membawakan materi teknologi digital, baik di kelas maupun dalam kegiatan pembelajaran lainnya, agar ikut memantapkan kompetensi para siswanya serta menyiapkan para siswa dalam menghadapi tantangan masa depannya. Dalam PGF 2018, para guru diajak untuk berinovasi, dengan materi pelatihan yang inovatif meliputi konsep dasar, perakitan alat, dan wawasan lainnya

PGF 2018 | 3

Untuk memberikan gambaran tentang isi pelatihan ini, kami menyusun buku kumpulan materi PGF 2018 dari para narasumber. Semoga dengan adanya buku ini, para peserta dapat mengikuti alur pelatihan dengan lebih baik. Tidak lupa kami mengucapkan terimakasih kepada para narasumber: Bapak Aloysius Rusli, Ph.D, Bapak Janto V. Sulungbudi, S.Si, dan Bapak Philips N. Gunawidjaja, Ph.D, serta materi workshop dari FabLab Bandung. Kami mengucapkan terimakasih pula kepada seluruh pihak yang telah mendukung terselenggaranya acara ini: PT Pudak Scientific dan Rumah Edukasi sebagai pihak sponsor, Dinas Pendidikan Provinsi Jawa Barat atas rekomendasi kegiatan, FabLab Bandung, rekan-rekan Dosen dan Mahasiswa Program Studi Fisika yang telah terlibat sebagai panitia pelaksana, serta seluruh pihak yang turut membantu kelancaran acara ini. Tentunya dalam penyelenggaraan acara ini tidak lepas dari kekurangan, oleh karena itu kami mohon maaf sebesar-besarnya apabila ada hal-hal yang kurang berkenan dalam penyelenggaraaan acara ini. Akhir kata, semoga kegiatan ini bermanfaat bagi Bapak/Ibu sekalian, dan memberikan tambahan ilmu yang dapat kita bagikan kepada anak didik kita dan kepada masyarakat luas. Selamat mengikuti kegiatan Pelatihan Guru Fisika (PGF) 2018 .

Bandung, 05 September 2018 Ketua Panitia PGF 2018

Risti Suryantari, S.Si, M.Sc

PGF 2018 | 4

Sambutan

Kepala Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan

Bapak/Ibu Guru Sekolah Menengah dari seluruh penjuru tanah air yang kami hormati, atas nama Program Studi Fisika, Fakultas Teknologi Informasi dan Sains, Universitas Katolik Parahyangan, kami menyambut gembira kehadiran Bapak/Ibu dalam acara Pelatihan Guru Fisika (PGF) 2018. Pelatihan Guru Fisika (PGF) merupakan acara rutin yang diadakan oleh Program Studi Fisika, Universitas Katolik Parahyangan sebagai wujud pengabdian kepada masyarakat. Kegiatan ini pertama kali dirintis pada tahun 2004, kemudian diteruskan setiap dua tahun sekali dengan tema pelatihan yang berbeda-beda. Tema Pelatihan tahun ini adalah ‘Inovasi Pembelajaran Fisika Dalam Bidang Teknologi Digital’. Kemajuan sebuah bangsa tidak dapat lepas dari peran seorang Guru. Karena lewat Guru lah sebuah bangsa dibentuk. Oleh sebab itu, sangatlah penting untuk menjadi Guru yang berkualitas. Kami berharap melalui Pelatihan Guru Fisika (PGF) 2018 ini, bukan hanya kita dapat menambah wawasan, melainkan juga membangun sebuah jaringan Guru-Guru Fisika dimana jaringan ini dapat berkembang serta menjadi sarana untuk saling mengisi, membentuk komunitas yang saling berbagi; untuk kemudian menjadi komunitas yang berkualitas. Tidak lupa kami mengucapkan banyak terima kasih kepada Dinas Pendidikan Jawa Barat, Pudak Scientific, Rumah Edukasi, dan Fab Lab Bandung yang telah bersedia menjadi sponsor untuk acara kami, serta seluruh pihak yang bekerja keras demi terselenggaranya acara ini. Dengan penuh kerendahan hati kami juga memohon maaf bila ada hal-hal yang kurang berkenan selama persiapan hingga pelaksanaan acara ini. Akhir kata, selamat mengikuti kegiatan Pelatihan Guru Fisika 2018. Semoga apa yang Bapak/Ibu dapatkan dalam pelatihan ini dapat bermanfaat.

Bandung, 05 September 2018 Kepala Program Studi Fisika, FTIS,


Philips N. Gunawidjaja, Ph.D

PGF 2018 | 5

Sambutan

Dekan Fakultas Teknologi Informasi dan Sains, Universitas Katolik Parahyangan

Yang terhormat Bapak dan Ibu Pembicara, Peserta dan Panitia Pelatihan Guru Fisika (PGF) 2018, serta seluruh mahasiswa Program Studi Fisika Universitas Katolik Parahyangan (UNPAR) yang menjadi panitia PGF 2018, selamat datang dalam acara PGF 2018 dan salam sejahtera untuk kita semua. Bapak, Ibu serta mahasiswa yang saya hormati, Teknologi Digital menjadi ciri era Revolusi Industri. Penguasaan teknologi informasi dan komunikasi menjadi syarat mutlak untuk dapat bersaing dalam era Revolusi Industi 4.0. Hal ini disadari oleh pembuat kebijakan pendidikan di Indonesia dengan mendesain kurikulum dengan pendekatan human digital dan keahlian berbasis digital, termasuk di tingkat sekolah menengah. Saat ini teknologi digital menjadi topik pembelajaran fisika di kurikulum SMA dan mencakup hampir seluruh topik utama pembelajaran fisika. Masuknya mata pelajaran Teknologi Digital di kurikulum Fisika SMA sudah sepantasnya direspon positif antara lain dengan membantu menyiapkan guru-guru Fisika sehingga memiliki kompetensi yang semakin baik untuk mengajar mata pelajaran tersebut. Penyelenggaraan Pelatihan Guru Fisika (PGF) secara periodik setiap 2 (dua) tahun sekali merupakan wujud komitmen dari Program Studi Fisika untuk berkontribusi dalam meningkatkan mutu pembelajaran Fisika di Indonesia. Memutar balik sejarah 25 tahun lalu, pendirian Fakultas Teknologi Informasi dan Sains (FTIS), semula bernama FMIPA, didorong oleh keinginan UNPAR untuk memajukan bidang sains dan matematika di Indonesia. Pemilihan tema PGF 2018 yaitu “Inovasi Pembelajaran Fisika Dalam Bidang Teknologi Digital Menyongsong Revolusi Industri 4.0” menjadi pilihan tema yang sangat tepat dikaitkan dengan era Revolusi Industri 4.0 yang sedang kita hadapi. Kami sangat berharap melalui PGF 2018, Bapak/Ibu Guru yang menjadi peserta PGF 2018 memperoleh tambahan pengetahuan dan wawasan yang dapat meningkatkan kompetensi Bapak/Ibu Guru dalam mengajar mata pelajaran Fisika, khususnya ketika mengajar Teknologi Digital. Setelah Bapak/Ibu mengikuti PGF 208, kami berharap Bapak/Ibu dapat lebih kreatif dan inovatif dalam mengajar Fisika, khususnya dalam pembelajaran Teknologi Digital sehingga dapat diberikan pembelajaran yang lebih menarik bagi para siswa. Dan yang menjadi tujuan kita bersama, kelak dapat dihasilkan

PGF 2018 | 6

generasi-generasi muda, khususnya siswa-siswi SMA yang lebih siap dalam menghadapi Revolusi Industri 4.0, dapat membawa negara kita menjadi negara yang maju dan dapat bersaing dengan bangsa lain di era Revolusi Industri 4.0. Kami ucapan terimakasih atas partisipasi Bapak/Ibu dalam PGF 2018. Ucapan terima kasih perlu kami sampaikan pula kepada seluruh pembicara dalam PGF 2018, terima kasih atas kesediaannya untuk berbagi ilmu dan pengalaman, khususnya dalam bidang Teknologi Digital. Terima kasih pula atas kesediaan para mahasiswa dalam membantu penyelenggaraan PGF 2018 dengan menjadi panitia. Dan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kami sampaikan pula pada para sponsor yang turut berperan serta membantu terlaksananya PGF 2018. Semoga kegiatan PGF 2018 dapat berlangsung dengan lancar, dan semoga setelah seluruh kegiatan ini selesai nanti, kita semua akan pulang dengan hati gembira, Bapak/Ibu guru dapat pulang dengan sejuta inovasi dan kreasi dalam mengajar Fisika, khususnya mengajar Bidang Teknologi Digital, dapat membuat siswa-siswa tertarik dalam belajar Bidang Teknologi Digital, sehingga dapat dihasilkan generasi muda yang inovatif dan dapat membawa negara kita sebagai negara yang mampu bersaing dalam era Revolusi Industri 4.0. Selamat mengikuti PGF 2018. Sukses untuk kita semua.

Bandung, 05 September 2018

Dekan Fakultas Teknologi Informasi dan Sains,


Dr. Ferry Jaya Permana

PGF 2018 | 7

Sambutan Rektor Universitas Katolik Parahyangan

Pimpinan Prodi Fisika Unpar, para Narasumber, dan para Guru Fisika yang terhormat, dengan senang hati Universitas Katolik Parahyangan (Unpar) menyambut para Guru Fisika yang dapat mengikuti kegiatan Pelatihan (PGF) yang dilakukan oleh Program Studi Fisika, Fakultas Teknologi Informasi dan Sains (FTIS) Unpar. Dengan percaya diri saya dapat sampaikan bahwa Unpar merupakan salah satu perguruan tinggi yang sangat mapan di Indonesia. Dengan tradisi akademik yang sangat baik Unpar adalah salah satu universitas terbaik di Jawa Barat dan Indonesia. Tidak hanya Unpar yang terakreditasi dengan peringkat A (APT Unggul), demikian juga dengan Program Studi (Prodi) Fisika yang telah berusia 25 tahun terakreditasi peringkat A oleh BAN PT. Penyelenggaraan kegiatan Pelatihan Guru Fisika (PGF) 2018 ini didasarkan pada rencana dan kerangka kerja Prodi Fisika. Sejalan dengan kebijakan nasional dalam pengembangan IPTEK dan STEM (Science, Technology, Engineering, and Math), Prodi Fisika Unpar terus berupaya terlibat dan berkontribusi bagi perluasan, kemudahan, dan efektifitas pendidikan dan pengajaran Fisika. Juga selalu berupaya untuk menjadikan pendidikan dan pengajaran Fisika agar semakin menarik. Hal tersebut bukan disebabkan oleh rendahnya minat penstudi atau ditakutinya pelajaran Fisika oleh para siswa, tetapi lebih karena kesadaran bahwa Fisika merupakan ilmu dasar yang amat sangat penting bagi kemunculan dan perkembangan ilmu-ilmu lainnya. Selamat dan terimakasih kepada pimpinan Prodi Fisika, dan secara khusus terimakasih kepada seluruh narasumber atau fasilitator dalam kegiatan pelatihan pada tahun ini. Terimakasih juga kepada seluruh panitia pelaksana kegiatan PGF dan para pihak yang menjadi mitra dalam mendukung penyelenggaraan kegiatan ini. Kepada para Guru peserta pelatihan, selamat mengikuti seluruh rangkaian kegiatan. Semoga kegiatan PGF ini memberikan manfaat yang sangat besar baik bagi pengembangan karir maupun bagi pengembangan institusi atau sekolah tempat mengabdi serta bagi perkembangan pendidikan dan pengajaran Fisika ke depan.

Bandung, 05 September 2018

Rektor Universitas Katolik Parahyangan

Mangadar Situmorang, Ph.D

PGF 2018 | 8

Sambutan Kepala Dinas Pendidikan Provinsi Jawa Barat Puji dan syukur kehadirat Allah SWT, atas limpahan rahmat dan karunianya, dimana pada hari yang berbahagia ini kita bisa bertemu bersama dalam keadaan sehat wal’afiat untuk hadir pada acara Pelatihan Guru Fisika (PGF) tahun 2018 dengan tema “Inovasi Pembelajaran Fisika Dalam Bidang Teknologi Digital”. Dalam kaitan ini sangat lah tepat jika Universitas Parahyangan Bandung selaku lembaga pendidikan yang telah membuktikan sebagai lembaga yang mampu menjawab tantangan dalam penyediaan sebagian sumber daya manusia terkini yang siap menghadapi tantangan zaman dengan penguasaan, pengembangan, dan pemanfaatan IPTEK. Tentu saja hal ini merupakan tugas kita bersama untuk memanfaatkan IPTEK agar segera bangkit dari ketertinggalan. Universitas Parahyangan, Bandung kenyataannya telah dapat memberikan andil dalam pembangunan bangsa secara vertikal yang memiliki kaitan erat dengan program pendidikan lainnya, serta secara horisontal baik dengan dunia industri, kepemerintahan, dan ketenagakerjaan. Oleh sebab itu, model program pendidikan yang berbasis luas (broad based education) perlu dikembangkan agar menjadi kesepadanan dalam penyelenggaraan berbagai jenis dan jenjang pendidikan di Jawa Barat. Dengan demikian, diharapkan dapat disiapkan generasi muda bangsa yang terampil, mandiri dan ulet dalam mengahadapi tantangan masa depan. Apalagi dalam hal ini pemerintah Provinsi Jawa Barat melalui Dinas Pendidikannya terus melaksanakan program pendidikan untuk semua (education for all) seluas luasnya bagi masyarakat Jawa Barat serta mendukung peningkatan kualitas melalui dibentuknya lembaga baru di Dinas Pendidikan yaitu Balai Teknologi Informasi dan Komunikasi Pendidikan. Dunia pendidikan tinggi pun tentunya telah tanggap dengan keadaan dan situasi seperti ini . Pelatihan Guru Fisika yang diselenggarakan oleh Universitas Parahyangan, Bandung yang mulai dilaksanakan hari ini merupakan wahana bagi para guru mata pelajaran fisika dalam memulai kiprahnya dalam pengajaran untuk mendukung era industri 4.0 khususnya di Jawa Barat. Hal ini dalam rangka membangun kreativitas, dan kualitas dalam mewujudkan generasi siswa mandiri dan mempersiapkan sumber daya manusia serta duta-duta bangsa untuk bersaing dalam ajang era dunia digital yang serba global.

PGF 2018 | 9

Semoga dari kegiatan pelatihan guru guru fisika ini diharapkan dapat menghasilkan dan meng-upgrade guru guru menjadi lebih baik di era digital ini yang nanti dapat mengabdikan ilmunya kepada negara dan bangsa secara umum dan khususnya bagi Provinsi Jawa Barat. Akhirnya kepada seluruh guru saya sampaikan selamat beraktifitas dan mengikuti pelatihan ini sebaik mungkin dan terima kasih kepada tim penyelenggara di bawah naungan Universitas Parahyangan, Bandung. Mari kita junjung tinggi semangat persatuan bagi kesatuan demi kejayaan bangsa .

Bandung, 05 September 2018 Kepala Dinas Pendidikan Provinsi Jawa Barat

Dr. Ir Ahmad Hadadi, M.Si

PGF 2018 | 10

Pengantar tentang Konsep Digital

Aloysius Rusli, Ph.D.

Program Studi Fisika, Universitas Katolik Parahyangan

Intisari - Abstrak Konsep “digital” menjadi konsep yang sering disebut pada masa ini. Maka sebagai guru, patut konsep ini ditelusuri asal mulanya, definisinya saat ini, dan cara-cara penggunaan dan penyebarannya. Pengertian “digit” sejak masa kebudayaan Mesir kuno ~ tahun 3 100 s.M., bermakna “jejari” lalu lebih kuantitatif “lebar jari tangan”. Satuan jejari untuk berhitung, lalu juga sebagai satuan untuk ukuran panjang/lebar/tinggi selebar ~17 milimeter ini, di masa budaya Romawi lalu disebut “digitus”. Konsep “digit” sebagai jejari yang digunakan sebagai alat hitung, lalu disebut juga “angka”, dari 0 sampai ke 9 sesuai dengan jumlah jejari manusia. Ketika komputer mulai berperan sejak tahun 1940an, muncullah istilah “binary digit” yang disingkat menjadi “bit”. Selanjutnya diciptakan istilah “byte” untuk serangkaian 8 bit, demi dapat menandai angka, huruf abjad kecil dan kapital, dan berbagai tanda baca. Selanjutnya yang makin menonjol adalah bagaimana cara mengirimkan berita dalam “byte” ini dengan makin efisien dan cepat ke seluruh dunia, termasuk ke pesawat antariksa dan angkasa luar. Maka muncullah istilah seperti GSM, CDMA, dan seterusnya, di samping istilah “generasi” G, dari 1G lalu 2G ke 3G dan menuju 4G. Istilah LTE (Long Term Evolution) pun menjadi ungkapan bagi upaya “menuju ke Generasi 4”. Pengantar Istilah “digital” telah menyebar luas, maka bagi seorang guru, sebaiknya agak memahami makna awalnya, perluasannya, dan hal ihwalnya. Dengan demikian para siswa akan dapat diberi jawab atau saran yang cukup mantap. Sebenarnya pada masa kini ini, mencari informasi dan jawab atas pertanyaan oleh guru, amatlah terdukung oleh hadirnya Internet, melalui mesin pencari yang gratis seperti www.google.com dan ensiklopedia online https://wikipedia.org yang tingkat ketepatan dan ketelitiannya saya perkirakan di atas 95%. Dalam belasan tahun ini, saya baru menjumpai beberapa keliru-sebut tahun dan penjelasan yang menurut saya keliru. Maka dengan mengakses dua atau lebih pustaka, dapatlah cukup baik dihindari kekeliruan informasi, dengan bermodal “ilmu bersifat konsisten, non-kontradiktif”. Untuk dukungan data ilmiah berdasarkan makalah dalam jurnal ilmiah, https://scholar.google.com menjadi alat yang baik.

PGF 2018 | 11

Makalah ini akan membahas istilah “digit” dan pengembangannya, kemudian cara mengubah informasi “analog” menjadi “digital”. Peningkatan laju mengkomunikasikan digit-digit ini dibahas, lalu disimpulkan manfaatnya. Istilah “Digital” Asal kata “digital” adalah kata “digit” yang berasal dari kata bahasa Latin “digitus” yang bermakna “jari tangan atau kaki, sesuatu yang menonjol pada bagian tubuh”. Maka jadilah kata “digit” dikaitkan dengan sarana menghitung jumlah benda, dan kemudian itu dikuantitatifkan menjadi “angka” 0, 1, 2, … sampai ke 9. Sepuluh angka ini telah mantap menjadi dasar menghitung dan menulis bilangan-bilangan. Semula, menghitung menggunakan ibu jari kanan untuk menunjuk ke buku/ruas jejari kelingking kanan, dst , sehingga 4 jejari menghasilkan hitungan sampai 4 x 3 = 12. Selanjutnya karena tangan kiri dapat dipakai kelima jejarinya untuk menghitung 5 x 12 = 60, tercapailah sistem hitung berdasarkan bilangan 60:

a. Untuk waktu: Satu siang hari dibagi jadi 12 “jam, oro, hour”, lalu 1 jam = 60 menit, 1 menit = 60 “menit tingkat kedua” atau “sekundus” atau “sekon” atau detik.

b. Untuk sudut: Setelah ditemukan bahwa suatu lingkaran dapat dibagi 6 bagian sama besar dengan 3 garis tengah, dan bahwa terbentuk pula 6 segitiga sama sisi sama besar, maka sudut segitiga sama-sisi itu dipilih sebagai satuan sudut yang “alamiah”, yang lalu dibagi 60 menjadi “derajat”, lalu satu derajat = 60 menit-sudut, lalu satu menit-sudut = 60 detik-sudut. Tampaknya ini memadai bagi astronom 5-10 kilotahun yang lalu. Catatan: Saya sedang mencoba menggunakan awalan resmi Sistem Internasional (S.I.) bagi satuan, seperti kilo, mega, giga, tera, dst, juga mili, mikro, nano, piko, dst. Manfaatnya adalah untuk mendukung kemampuan manusia memperoleh gambaran tentang besar kecilnya suatu besaran, dengan kemampuan tersebut ternyata berkisar sekitar pembayangan besar ~0,5 sampai ke ~500an.

Dalam perdagangan awal, bilangan 12 itu amat berguna, untuk mudah membagi sejumlah benda atau hewan dsb menjadi kelompok yang lebih kecil, karena dapat dibagi 2, dibagi 3, dibagi 4, dibagi 6. Akan tetapi akhirnya sistem hitung desimal (“deka” bermakna “10” dalam bahasa Latin) menjadi acuan dominan. Digunakanlah angka 0 sampai ke 9 bagi kesepuluh angka dasar. Untuk bilangan > 10, lalu digunakan posisi (temuan bangsa Finisia ~5 kilotahun yang lalu di wilayah sekitar Lebanon-masa-kini) untuk menggambarkan kelipatan 10. Misalnya 125 bermakna 1 x 10 x 10 ditambah 2 x 10 ditambah 5 x 100. Jadi posisi terkiri untuk

PGF 2018 | 12

ratusan, lalu posisi untuk puluhan, lalu di kanannya posisi untuk satuan; dsb. Bandingkan lebih sulitnya jika melakukan perhitungan dengan angka Latin/Romawi I, V, X, L, C, D, M untuk 1, 5, 10, 50, 100, 500, 1 000. Kita kini telah terbiasa menggunakan 10 digit 0 sampai ke 9 itu, tetapi kemudian ditemukan cara yang lebih mudah ketika mulai digunakan arus listrik untuk mengirimkan berita ke tempat yang jauh. Masa Semi-Digital dan Analog Semula orang hanya dapat menyampaikan berita melalui mulut dan teriakan, tetapi lalu disadari pentingnya mengirim berita secepat mungkin melalui jarak yang lebih jauh, dan tanpa menggunakan bunyi yang kadang-kadang dapat mengundang tamu yang tidak diinginkan seperti hewan atau manusia yang kurang bersahabat. Maka ditemukanlah sejak beberapa ribu tahun lalu, bahwa berkirim berita dapatlah dengan seobor atau seunggun api yang ditutup-dibuka di malam hari, atau di siang hari membuat asap dengan daun basah dsb, yang dikumpulkan dan diloloskan dengan selimut, dengan pola panjang-pendek. Ini sudah merintis pola digital, dengan dua macam “digit” atau “tanda”: panjang dan pendek! Pada tahun 1792 diciptakan oleh Claude Chappe (1763-1805) cara “semafor” (“semaphore”; bahasa Yunani “sema, σῆμα” = tanda, “fero, φέρω” = membawa; maka artinya “pembawa tanda-tanda (visual)”), yang menggunakan dua sayap/batang berbendera, yang diarahkan dalam 7 arah di bidang vertikal, berturutan berbeda arah @ 45ᵒ, untuk menunjukkan huruf A, B, C, dst (dari arah “pukul ~7” ke “pukul 9” ke pukul ~11” ke “pukul 12” ke “pukul ~13” ke “pukul 15” ke “pukul ~17”). Akan tetapi ciptaan di Perancis ini segera diikuti oleh temuan sel listrik/batere oleh Allesandro Volta (1745-1827) di Italia, yang dapat mengalirkan arus listrik sepanjang sepasang kawat listrik ke tempat sejauh New York ke San Fransisko, dengan mengirimkan huruf-huruf abjad berturutan dengan kode arus listrik pendek dan panjang yang dirumuskan Samuel Morse (1791-1872) dan Alfred Vail (1807-1859). Misalnya -, --, ---, ---- berturutan berarti E, I, S, H, dan , , berturutan berarti T, M, O, sehingga misalnya SOS (yang kemudian diberi arti, “Save Our

PGF 2018 | 13

Souls” atau “Save Our Ships”) cukup sederhana dikirimnya berupa 3 pendek, 3 panjang, dan 3 pendek, setiap kali. Morse memilih pertandaannya itu berdasarkan penelitian tentang seringnya sebuah huruf muncul dalam bahasa Inggris; misalnya dengan menghitung huruf di satu halaman karangan Shakespeare. Jadi huruf E rupanya disimpulkan paling sering muncul. Ini juga semacam pola digital yang menggunakan tanda panjang dan pendek. Tentu kode Morse ini juga dapat dipakai dengan memantulkan cahaya Matahari ke arah pihak yang ingin dikirimi berita, atau di malam hari dengan menggunakan lampu senter. Pada tahun 1860-1861, selama hanya 1,5 tahun, pengiriman berita di Amerika Serikat menggunakan “Pony Express”, dengan surat yang dibawa pengendara kuda pony secara estafet sepanjang jarak 3 megameter, yang dapat memperpendek waktu-tiba menjadi “hanya” ~10 hari dari New York ke San Fransisko (~4,5 megameter). Tetapi ini hanya bertahan sampai pada tahun 1861 digantikan telegraf (yang mengirimkan “telegram”) yang tentu menempuh jarak selebar Merauke ke Sabang tersebut hanya dalam ~15 milidetik (dengan laju secepat rambatan cahaya melalui tolak-menolak elektron dalam kawat listrik). Telegraf ini menggunakan kode Morse yang semi-digital itu. Konsep telegraf ini kemudian telah membuka pintu bagi ciptaan Alexander Graham Bell (1847-1922) berupa telepon, “telegraf percakapan” melalui konsep mikrofon dan loudspeaker, yang intinya adalah memvariasi arus listrik dalam kawat dengan bergetarnya membran oleh variasi tekanan udara ketika berbicara. Variasi tekanan udara itu terubah menjadi variasi arus listrik “secara analog, serupa”. Jadilah istilah “analog” bagi suatu berita. Tahun 1901, Guglielmo Marconi (1874-1937) berhasil membuktikan bahwa kawat listrik telegraf yang diletakkan sepanjang dasar Samudera Atlantik dari Inggris ke Amerika Serikat, yang berisiko diganggu gempa atau orang di sepanjang kawat itu, karena harga jual logam tembaga cukup menarik, dapat disaingi perannya dengan pancaran gelombang listrik-magnet yang disebutnya “radio” karena berupa pancaran/radiasi. Dia awalnya menggunakan kode Morse bagi huruf S (tiga klik pendek) untuk mengirimkan tanda dari Newfoundland di Kanada melalui Irlandia ke Cornwall di Inggris, tentu juga dengan laju rambat cahaya. Maka lahirnya istilah “wireless telegraphy” yang “digital”. Dengan berkembangnya pemahaman tentang gelombang listrik-magnet yang tidak terlihat tetapi ternyata dapat berdampak menimbulkan loncatan arus listrik pada rangkaian listrik lain, lalu berkembanglah pemanfaatan “gelombang radio”

PGF 2018 | 14

berfrekuensi megahertz, yang amplitudonya dapat divariasi sesuai dengan variasi suara manusia; bukan lagi berupa variasi amplitudo arus listrik dalam kawat, melainkan variasi amplitudo gelombang “pembawa” listrik-magnet”. Lahirlah istilah “radio” untuk warta berita audio/bunyi, dan yang dapat disebut pula berupa berita analog. Kata “analog” menunjuk pada pengiriman berita yang berupa perubahan medan listrik-magnet dengan amplitudo yang berubah-ubah secara terus menerus, sesuai dengan (maka disebut “analog”) perubahan amplitudo bunyi dari saat ke saat. Istilah teknisnya adalah: “AM” atau “Amplitude Modulation”. Maksudnya adalah, suatu gelombang listrik magnet berfrekuensi ~ 1 megahertz dipancarkan dengan antena ke sekitarnya, dengan amplitudonya diubah-ubah. Karena amplitudo itu diubah-ubah sesuai dengan frekuensi bunyi yang hendak dikirimkan beritanya, dan frekuensi bunyi yang dapat diindera manusia berkisar dari 20 hertz sampai ke 20 kilohertz, maka gelombang “pembawa” berfrekuensi ~1 megahertz masih dapat dikenali sifat dasarnya berupa frekuensi ~1 MHz itu, oleh antena penerima gelombang radio itu. Sekiranya yang ingin dipancarkan adalah frekuensi ultrasonik sampai ke ~1 MHz, tentu akan timbul gejala pelayangan dan frekuensi gelombang pembawa menjadi berbeda signifikan, yang akan mulai tak dikenali oleh antena dan alat penerima gelombang listrik-magnet itu. Modulasi AM untuk mengirimkan berita suara, mengandalkan variasi amplitudo gelombang pembawa. Karena selama perjalanannya di udara, gelombang ini dapat terubah amplitudonya oleh misalnya petir atau serapan acak oleh udara yang di sana sini terionisasi, maka suara yang diterima oleh antena penerima dapat terdengar “tak murni”, “kotor”, “tidak asli”. Terdengar berbagai bunyian lain di samping bunyi suara yang diamplitudokan itu. Karena itu manusia mencoba menemukan cara mengatasinya, dan pada tahun 1933 berhasillah Edwin Howard Armstrong (1890-1954) mengatur elektronika memvariasi frekuensi gelombang pembawa selaras dengan frekuensi suara yang hendak dikirimkan. Karena pesan suara dikaitkan dengan frekuensi gelombang pembawa, amplitudonya menjadi tidak penting (asalkan jangan menjadi terlalu kecil sehingga sulit ditangkap oleh antena penerima). Teknik ini disebut “FM” atau “Frequency Modulation”, dan karena suara yang terhasilkan menjadi “bersih” dan “sesuai aslinya” maka FM terkadang disebut juga sebagai “Hi-Fi” atau “high fidelity” yang berarti “tingkat ketepercayaannya tinggi” dalam menyiarkan suara seseorang.

PGF 2018 | 15

Konversi Digital ke Data Digital Pada tahun 1948, Claude Shannon (1916-2001) membuktikan secara matematika, bahwa berkat keterbatasan frekuensi pesan yaitu 20 kHz, maka tidaklah perlu menyiarkan keseluruhan gelombang pembawa, cukuplah mencuplik hanya bagian-bagiannya saja, asalkan frekuensi pencuplikan setidaknya lebih tinggi daripada 2 x frekuensi tertinggi yang ingin dipancarkan. Kalau ingin menyiarkan musik atau nyanyian berfrekuensi dari 20 Hz sampai ke 20 kHz, cukuplah mencuplik gelombang pembawa dengan frekuensi minimal 40 kHz. Contoh: Misalnya frekuensi maksimum yang hendak disiarkan adalah 20 kHz. Artinya periodenya adalah 1/20 000 detik atau 50 mikrodetik. Artinya satu gelombangnya terpancar dalam 50 mikrodetik. Maka pencuplikan gelombang itu cukuplah setiap 25 mikrodetik. Tentu waktu pencuplikan perlu cukup pendek, misalnya 1 mikrodetik. Istilahnya, laju switching elektronikanya perlu mampu berubah keadaan secepat setiap 1 mikrodetik. Di sinilah tantangan terbesar bagi elektronika: men”switch” keadaan secepat mikrodetik. Hal itu diupayakan dengan misalnya membuat peralatan elektronika menjadi makin kecil, agar perubahan dapat lebih cepat dilakukan. Inilah salah satu tujuan terkembangnya teknologi nano, yaitu teknologi yang berusaha membuat peralatan seukuran maksimal 0,1 mikrometer, atau maksimal ~100 nanometer. Dengan hanya perlu mencuplik selama 1 mikrodetik setiap 25 mikrodetik, maka tentu dapat dicuplik maksimal 25 gelombang pembawa yang berbeda, lalu mengirimkannya melalui satu saluran misalnya kawat logam atau serat optik. Istilahnya “multiplexing”, dalam arti mengirimkan lebih dari satu pesan melalui satu saluran (istilahnya “channel” komunikasi). Hal ini terkembang tahun 1960an, sehingga bertelepon interlokal antara kota setelah masa itu, tidak perlu terlalu lama lagi menunggu giliran, karena 25 orang dapat berbicara melalui satu kawat logam sekaligus, tanpa saling terganggu. Untuk pengaturan telekomunikasi ini, pada tahun 1983 dirumuskan GSM (Groupe Special Mobile, atau Global System for Mobile Communication), yang merumuskan standar bagi cara digital (mulai disebut 2G, membedakannya dengan 1G yang menandakan data analog). Saat ini GSM telah digunakan ~90% telepon genggam sedunia. Tercakup dalam rumusan ini adalah istilah TDMA (Time Division Multiple Access), CDMA (Code Division Multiple Access), dst yang menggambarkan cara membagi dan menandai cuplikan-cuplikan data tersebut.

PGF 2018 | 16

Langkah digitalisasi terjadi ketika amplitudo gelombang yang sedang dicuplik itu tidak langsung dipancarkan, melainkan dinyatakan dulu berapa besar amplitudo itu, misalnya 123 nanonewton per coulomb. Bilangan 123 itu dapat saja dinyatakan dengan 3 “byte”; lalu byte itulah yang dikirimkan. Byte itu terdiri atas deretan 8 bit yang masing-masing hanya bernilai 1 atau 2, ataupun 0 atau 1, ataupun “ada” dan “tiada”. Timbullah istilah digit binari (binary digit) yang bermakna besaran yang hanya dapat bernilai dua macam, binari. Karena yang dikirimkan lalu hanya tanda-tanda seperti “nyala” atau “tidak nyala”, maka ilmu bilangan (number theory, suatu bidang ilmu dalam Matematika) dapat digunakan untuk mengendalikan dan meniadakan terjadinya gangguan terhadap untaian “ada” dan “tiada” atau “0” dan “1” itu. Maka mengirimkan berita secara digital menjadi “amat Hi-Fi”, amat terandalkan. Selain itu, data digital itu lalu juga dapat diolah, “di-edit” istilah modern masa-kininya, untuk mengubah warna gambar atau mempertajamnya dsb. Foto analog, jika sudah dijadikan digital, lalu dapat di-edit menjadi lebih cerah atau redup, berubah warna dsb, dan dapatlah suatu foto diubah-ubah menjadi berbeda, misalnya menjadi karikatur dari foto aslinya. Bit dan Byte Tadi sudah diperkenalkan istilah “bit” dan “byte”. “Bit” adalah “binary digit” yang hanya dapat bernilai 0 atau 1, “mati” atau “menyala” tanpa bergantung pada intensitas nyalanya. Karena itu “bit” memberi kepastian data yang amat tinggi. Kelemahannya adalah, bahwa pesan yang dapat disampaikannya hanya dua macam, “mati” atau “nyala”. Karena itu kreativitas pada tahun 1950an menghasilkan konsep “byte” yang mengelompokkan beberapa bit sebagai barisan n bit, yang lalu dapat membawakan pesan sebanyak 2n buah: Dua bit dapat membawa pesan 00, 01, 10, 11; 22 atau 4 pesan. Akhirnya dicapai standar byte dengan barisan 8 bit, yang dapat membawakan pesan atau simbol 28 = 256 pesan. Jumlah ini memadai untuk 10 macam angka 0 sampai ke 9, yang dapat lalu disusun menjadi bilangan berangka misalnya 11 dengan 11 byte. Lalu juga 26 huruf abjad dapat ditampung, dan huruf kapitalnya; dan sejumlah tanda baca, malah beberapa perintah seperti “spasi”, “pindah ke baris berikut”, dsb. Maka disepakatilah ASCII (American Standard Code for Information Interchange) tentang definisi 128 simbol pada tahun 1963, dan terakhir tahun 1986. Sistem ini kemudian digantikan oleh Unicode yang berusaha mencakup seluruh tulisan manusia yang ada, dengan versi UTF-8 (Unicode Transformation Format – 8 bit)

PGF 2018 | 17

yang bertujuan menyederhanakan penggunaan kode ini, dan kini mendominasi > 90% halaman di Web. Cara Pengiriman Data Digital Standar “mati” atau “nyala” konsep “bit” amat menyederhanakan perekaman tulisan maupun gambar. Setiap huruf tertampung pada 1 byte, dan setiap bintik gambar (disebut “pixel”, “picture element”, “piksel”) cukup dicirikan oleh intensitasnya. Satu byte dapat merekam 10 tingkat intensitas, dua byte dapat merekam 100 tingkat intensitas. Maka berjuta warna dapat dihasilkan, hanya dengan memvariasi intensitas 3 piksel (untuk warna merah, hijau, dan biru). Apalagi dengan kemampuan membuat piksel berukuran 100 atau kelak 10 nanometer, “high density screen” dengan kerapatan piksel yang makin besar, menghasilkan “ketajaman” gambar yang hebat. Maka makin menonjollah harapan mencepatkan pengiriman data berupa bit itu. Foto yang “tajam” akan makin cepat dapat diunduh, dan video yang “tajam” pula juga menuntut laju berlipat ganda. Hal ini timbul karena setiap gambar video harus dikirim setidaknya setiap 100 milidetik, karena saraf optik ternyata hanya dapat mengirim pulsa listrik senilai 10 Mb/s ke otak setiap 100 milidetik. Maka muncullah istilah 1G sampai ke 4G bagi teknologi untuk telepon yang bergerak, untuk menggambarkan teknologi pengiriman bit-bit itu. 1G atau Generasi 1 berlaju pengiriman sinyal analog dengan laju ~sinyal audio, 10 kbps, sesuai dengan kemampuan sekitar tahun 1981. 2G atau Generasi 2 sudah bersifat digital, berlaju ~100 kb/ ataupun kbps pada tahun 1992, dan 3G atau Generasi ke 3 berlaju maksimal ~200an kbps, pada tahun 2001. Jadi setiap 10 tahun terkembang teknologi yang berbeda, dengan laju makin cepat. 4G atau Generasi 4 oleh ITU (International Telecommunications Union) disepakati pada tahun 2002 berlaju minimal 1 Gbps, gigabit per detik untuk pemancar & penerima yang agak stasionar, dan minimal ~100 Mbps untuk pemancar & penerima yang berlaju seperti di kendaraan atau kereta api. Hal ini diharapkan terealisasi tahun 2012. Akan tetapi ternyata teknologinya tak berhasil berkembang secepat itu. Pada tahun 2009 diajukan teknologi LTE, Long Term Evolution, menunjukkan melambannya laju pengembangan teknologi telpon genggam. Para penjual hp sering menampilkan bahwa LTE setara dengan 4G, tetapi ITU menyebutnya sebagai < 4G, kadang-kadang dengan istilah 3,9 G dsb karena belum mencapai

PGF 2018 | 18

definisi dan persyaratan bagi 4G. Berbagai upaya dilakukan, termasuk menggunakan beberapa (> 1) antena pemancar dan penerima. Pada saat ini, perhatian lebih dicurahkan pada peningkatan pelayanan telpon genggam ketika sedang berada dekat perbatasan sel-sel heksagonal. Ihwal sel ini dibahas di bagian berikut. “SEL” sebagai Jalur Pengiriman Data Pada dasarnya, data berupa ucapan (audio) atau tulisan (simbol) atau gambar (visual) direkam dengan mikrofon atau kamera, analog atau digital, lalu dikirim sebagai variasi arus listrik atau gelombang listrik-magnet melalui kawat atau antena menuju ke tujuannya. Sampai akhir abad ke 19 kawat listrik menjadi satu-satunya cara melintaskan berita ke tempat jauh. Baru setelah Marconi berhasil membuktikan manfaat gelombang listrik-magnet, pemanfaatan gelombang “radio” ini mulai berkembang dengan makin pesat. Mula-mula hanya digunakan satu antena pemancar dan si penerima berita harus menggunakan antena penerima gelombang listrik-magnet ini. Makin jauh jarak penerima, makin besar daya yang harus diberikan kepada antena pemancar. Maka pada tahun 1979, untuk pertama kalinya di Jepang terkembang sistem sel dengan masing-masing berantena minimal 2: satu antena untuk memancarkan sinyal ke pengguna yang berada sekitarnya, dan satu lagi antena untuk mengirimkan sinyal yang diterima ke antena sel berikutnya. Dengan sistem sel yang saling terhubung melalui antena-antenanya, wilayah yang dapat dilayani dapat menjadi amat luas. Manfaatnya antara lain:

a. Daya antena pemancar tidak perlu terlalu besar, karena jangkauannya cukup berjejari sampai 30an kilometer, sejauh horizon setempat. Paparan terhadap intensitas gelombang listrik-magnet, meskipun belum terukur dampak negatif bagi kesehatan manusia dsb, juga tidak perlu terlalu besar.

b. Kepekaan telepon genggam tidak perlu terlalu tinggi, karena selalu tersedia antena pemancar-penerima yang agak dekat; maka waktu-layan batere telepon genggam juga tidak cepat “habis”.

c. Keluasan wilayah jangkauan dapat ditambah berangsur, dengan membangun menara tambahan.

d. Frekuensi pembawa tertentu dapat diulang-ulang digunakan di sel tetangga-berikut, sehingga “menghemat penggunaan frekuensi yang kian tahun kian besar kebutuhannya. Frekuensi ini bernilai sekita 1 gigahertz.

PGF 2018 | 19

Segi negatifnya memang ada juga: Kebutuhan lahan untuk mendirikan menara, di tanah atau di atas gedung, terus meningkat, dengan risiko kelistrikan dan tumbangnya oleh angin badai, selain juga dapat ada keberatan dari segi estetika-keindahan pemandangan, terhadap banyaknya menara di mana-mana. Satu sel dapat disebut berukuran heksagonal, dengan dilayani oleh satu menara pemancar-penerima di tengahnya. Akan tetapi sejak dini telah dipilih pola yang lebih efisien, dengan meletakkan para menara di 3 titik sudut heksagonal, dengan 3 antena yang masing-masing meliput sudut 120ᵒ horisontal. Selanjutnya diperlukan sistem pengaturan sehingga pengguna yang bergerak melintasi perbatasan sel, sesedikit mungkin terganggu oleh bergantinya frekuensi gelombang listrik-magnet yang melayaninya. Inilah yang saat ini terus ditingkatkan mutunya, dengan menggunakan “sel mikro dan “sel nano” yang ukurannya lebih kecil dari sel baku berjejari 30 km itu. Kesimpulan Telah dibahas bagaimana pengertian “digit” dan “digital” dikelola dan disebarkan dari pengguna yang satu ke pengguna yang lain, dengan masing-masing pengguna makin tinggi mobilitasnya. Dengan makin canggihnya teknologi, dan makin meluasnya gerak para penguna, maka penggunaan satelit pemancar-penerima sebagai pendukung jaringan sel berukuran ~30an kilometer itu, melintasi laut dan samudera yang tidak dapat di”sel”kan, menjadi makin diperlukan. Dari segi lain, makin banya peralatan yang dapat diisi mikrocip yang dapat diprogram, atau kelak dapat memprogram dirinya sendiri (“smart chip” yang dapat belajar sendiri meningkatkan pelayanannya). Maka muncullah istilah “Internet of Things” bagi berbagai gawai dan robot yang makin perlu saling dihubungkan dengan majikannya dan sesama robotnya. Dapat dibayangkan makin ramainya lalu lintas perintah dan pemantauan yang diperlukan untuk semua ini. Maka laju pengiriman data menjadi makin diperlukan, dan tibanya kemampuan Generasi 4 bagi jaringan komputer dan gawai serta telepon genggam makin mendesak. Semoga dengan pengantar tenang istilah “digital“ini, para guru dapat lebih mudah memahami informasi yang tersedia melalui google dan wikipedia dsb.

PGF 2018 | 20

Design Thinking

FabLab, Bandung

Adalah proses berpikir kreatif untuk memecahkan masalah. Proses berpikir kreatif

ini menggunakan beberapa elemen, seperti empati, definisi, mengolah ide,

prototype (purwarupa), dan test (aplikasi). Proses ini juga bersifat non-linear.

Design Thinking juga adalah proses berpikir yang berpusat kepada user/ manusia,

dimana proses ini dapat menyimpulkan kebutuhan-kebutuhan yang sangat

dibutuhkan pengguna dan menyelesaikan masalah tersebut. Beberapa contoh

perusahaan besar yang menggunakan metode ini adalah Google, Microsoft,

AirBnB, Lego, dan Nike.

Roaming educator

PGF 2018 | 21

PGF 2018 | 22

PGF 2018 | 23

PGF 2018 | 24

PGF 2018 | 25

3D Printing

FabLab, Bandung

3D printing adalah metode cetak 3 dimensi yang telah berkembang pesat seiring dengan perkembangan jaman. Metode alternatif manufacturing ini sangat membantu banyak industri untuk membuat prototype secara nyata sebelum memproduksi secara masal bahkan telah digunakan untuk produk limited high value. Selain untuk aplikasi di bidang industry, pemakaian 3d printing juga telah digunakan dalam bidang pendidikan, dimana contoh-contoh bahan pengajaran dapat diprint untuk mempermudah pemahaman suatu benda. Proses berpikir kreatif tidak hanya berlaku di dunia desain, tetapi juga untuk ilmu terapan yang lainnya, seperti bidang teknologi, fisika, dan biologi. Di bidang pendidikan ini, pemakaian teknologi 3D printing sangat membantu pengajar dan pelajar untuk dapat mengaplikasikan pemikiran mereka bukan saja dalam bentuk teori, tetapi dalam bentuk nyata, dan mempersiapkan mereka untuk menyongsong kemajuan jaman yang semakin cepat. Penggunaan 3D printing ini cukup mudah seperti pada dasar pemakaian printer, hanya saja yang dibutuhkan adalah konten untuk dicetak 3 dimensi. Konten tersebut dapat dibuat melalui program-program CAD (Computer Assisted Drawing), seperti Autodesk Inventor, Fusion 360, Google SketchUp, dan TinkerCAD. Konten juga dapat diperoleh online.

PGF 2018 | 26

Scratch for Arduino (S4A) Janto V. Sulungbudi

Laboratorium Fisika Lanjut

Arduino adalah perangkat keras dan perangkat lunak mikro-kontroler yang dikembangkan komunitas (open source). Karena open source penggunaan Arduino menjadi sangat terjangkau dan banyak digunakan untuk berbagai proyek yang membutuhkan mikro- kontroler. S4A (Scratch for Arduino) membuat pemrograman Arduino menjadi visual dan intuitif dibandingkan dengan bahasa “C”, yang merupakan bahasa “ibu” Arduino, yang mengintimidasi. Pada workshop ini peserta akan menggunakan Arduino dan S4A untuk membuat robot dan menggunakan berbagai macam sensor sesuai bidang yang diminati. Dengan Arduino, beberapa aktuator dan sensor yang dibawa pulang peserta dapat menggunakannya untuk berbagai projek (desain atau penelitian). Dengan petunjuk awal pada akhir workshop, peserta dapat melanjutkan belajar, misalnya dengan menggunakan Android (membuat aplikasi) untuk mengontrol Arduino.

Teknologi digital saat ini sudah merupakan pengetahuan yang wajib dikuasai. Kita dapat mempelajari dunia digital menggunakan berbagai alat dan cara, kali ini kita akan menggunakan Arduino dan S4A.

Mengapa Arduino ?

Arduino bersifat open source dan mudah digunakan. Akibat open source, Arduino

menjadi sangat murah dan komunitasnya berkembang dengan pesat.

Mengapa S4A ?

Banyak orang yang terintimidasi dengan bahasa pemrograman sehingga sebelum

mulai mencoba sudah takut duluan. Dengan antar muka grafis dan berbentuk

blok, S4A tidak mengintimidasi dan sangat mudah untuk dipahami.

PGF 2018 | 27

Install S4A

1. Kunjungi s4a.cat

2. Scroll ke bawah sampai menemukan:

PGF 2018 | 28

3. Pilihlah sesuai dengan sistem operasi yang anda gunakan.

4. Install program tersebut pada komputer anda. Sebaiknya buat icon pada

desktop anda untuk memudahkan menjalankannya.

5. Jalankan program tersebut sehingga muncul seperti ini:

6. Hubungkan Arduino anda ke komputer menggunakan kabel USB.

Jika semua berlangsung dengan baik maka tulisan “Searching board…”

akan menghilang dan angka pada Analogx akan berubah-ubah.

Selamat anda sudah berhasil menginstall dengan sempurna.

*) Jika tulisan “Searching board…” tetap ada artinya S4A belum terhubung

dengan Arduino. Ada 2 kemungkinan penyebabnya:

1. Kabel yang anda gunakan bukan kabel data (hanya untuk charge),

coba tukar kabel anda dengan rekan lain yang sudah berhasil

tersambung

PGF 2018 | 29

2. Driver pada komputer anda belum ada atau tidak cocok (jika sistem

operasi asli dan selalu update biasanya masalah ini tidak akan

muncul).

a. Download driver pada s4a.cat lalu simpan di komputer anda.

b. Jalankan Device Manager

c. Klik Port (COM & LPT)

d. Klik kanan pada pilihan yang muncul jika Arduino terhubung

e. Pilih Update driver

f. Browse my computer …

g. Pilih folder driver yang baru anda download

h. Setelah melanjutkan semuanya akan berjalan lancar dan S4A

akan terhubung dengan Arduino setelah di restart.

Mengenal S4A GUI

Referensi:

1] http://s4a.cat/

http://s4a.cat/

PGF 2018 | 30

App Inventor

Janto V. Sulungbudi, S.Si Laboratorium Fisika Lanjut, Program Studi Fisika, Universitas

Katolik Parahyangan

Mulai Kunjungi: http://ai2.appinventor.mit.edu

Login dengan Google account.

1. Start new project

2. Project name: NamaandaNgomong (tanpa spasi, boleh menggunakan

NotasiUnta)

PGF 2018 | 31

3. Designer view:

4. Blocks view:

PGF 2018 | 32

5. Kembali ke Designer view, drag Button

6. Media -> drag TextToSpeech:

PGF 2018 | 33

7. Blocks view:

a. Button1 -> when Button1.Click

b. TextToSpeech1 -> call TextToSpeech1.Speak message

c. Text “Hi, how are you”

8. Android: Play Store -> MIT AI2 Companion -> Install

PGF 2018 | 34

9. Connect –> AI Companion

10. Android -> MIT AI2 Companion -> ketikkan 6 karakter atau scan QR code

PGF 2018 | 35

11. Jika ada masalah: Connect -> Reset Connection lalu ulangi lagi langkah 9

dan 10

Koneksi Bluetooth

1. Buat project baru: Start new project

2. Drag:

a. ListPicker

b. Notifier

c. (Connectivity) BluetoothClient

PGF 2018 | 36

3. Sebelum memilih

4. Sesudah memilih

5. Perintah (sebelumnya tambahkan Button):

PGF 2018 | 37

6. Pelajari “Scratch for Arduino Protocol Specification”:

7. Lebih lengkapnya

8. Gunakan Calculator untuk konversi antar: BINER – DECIMAL –

HEXADECIMAL

9. Coba upload ke Android, jangan lupa pairing Arduinonya

PGF 2018 | 38

Teknologi Digital dalam Kurikulum Nasional Philips Nicolas Gunawidjaja, Ph.D

Program Studi Fisika, Universitas Katolik Parahyangan

Teknologi digital merupakan sebuah topik baru yang diberikan di dalam mata pelajaran fisika di kurikulum nasional tahun 2013. Topik ini diberikan pada siswa-siswi peminatan IPA yang mengambil mata pelajaran fisika di kelas XII. Seperti disajikan pada gambar 1, topik ini merupakan satu dari delapan topik yang dibahas di kelas XII.

Gambar 1. Topik bahasan dalam mata pelajaran fisika di kelas XII [1]

Ada tiga sub-topik yang dibahas dalam topik teknologi digital. Ketiga sub-topik bahasan adalah seperti yang ada pada gambar 2.

Gambar 2. Sub-topik dalam topik teknologi digital [1]

Mengingat banyaknya topik yang diberikan di kelas XII, padahal siswa perlu dipersiapkan untuk menghadapi ujian nasional, berapa banyak

PGF 2018 | 39

waktu yang dapat diberikan pada topik ini merupakan hal menarik untuk memulai pembahasan dalam workshop kali ini. Materi yang dapat diberikan merupakan hal kedua yang dapat didiskusikan agar ketika materi ini diberikan kepada siswa, mereka mendapatkan pembekalan yang berguna yang dapat diterapkan dalam kehidupannya. Jumlah waktu yang dapat diberikan kepada siswa untuk membahas topik ini adalah sekitar 8 jam pelajaran. Delapan Jam pelajaran ini dapat dibagi menjadi 4 kali pertemuan dengan durasi 2 jam pelajaran @45 menit. Alasan mengapa jumlah waktu yang diberikan kepada siswa adalah sebanyak 8 jam pelajaran adalah sangat sederhana. Hal ini dikarenakan, siswa-siswi hanya memiliki sekitar 24 minggu pembelajaran sebelum materi kelas XII diselesaikan. Dengan melakukan perhitungan sederhana, jika ada 8 topik di kelas XII, maka 1 topik membutuhkan waktu sekitar 3 minggu pembelajaran (12 jam pelajaran @ 45 menit). Namun, mengingat seringnya terjadi kejadian tidak terduga, adalah aman untuk memberikan alokasi 8 jam pelajaran untuk membahas topik ini dan menyediakan 2 jam pelajaran untuk melakukan evaluasi. Untuk memulai pembahasan, adalah baik untuk pengajar memulai dengan sesuatu hal yang sangat sederhana. Hal sederhana ini merupakan fondasi dari pembelajaran teknologi digital dan terdiri dari 5 bagian yang mencakup Binary Numbers, Logic Gates, Flip-Flop dan Registers. Dengan membahas 5 hal tersebut, siswa-siswi akan mendapatkan informasi terkait dengan penyimpanan dan transmisi data secara sederhana. Setelah membahas ke-lima hal tersebut, pengajar dapat meneruskan dengan bagaimana teknologi digital dapat diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari. Binary Numbers Binary Numbers, atau bilangan biner merupakan sebuah sistem bilangan yang sangat penting. Hal ini dikarenakan, semua teknologi digital menggunakan bilangan biner untuk menyimpan dan mengolah data. Bilangan biner hanya memiliki 2 dijit yang disebut dengan bit (terdiri dari 0 dan 1) dan berhitung menggunakan bilangan biner adalah sebagai berikut:

0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000…

PGF 2018 | 40

Ada hubungan yang menarik antara bilangan desimal dan bilangan biner. Hubungan tersebut dapat di-ilustrasikan seperti dalam gambar 3.

Gambar 3. Hubungan antara bilangan desimal dengan bilangan biner

Logic Gates Setelah membahas mengenai bilangan biner, siswa-siswi perlu dikenalkan dengan logic gates atau gerbang logika. Gerbang logika merupakan rangkaian dasar dari semua teknologi digital. Rangkaian dasar ini terdiri dari 4 gerbang logika yaitu NOT, AND, OR dan XOR (gambar 4).

Gambar 4. Rangkaian dasar gerbang logika [2]

PGF 2018 | 41

Setiap gerbang logika memiliki karakteristik yang menarik. Ketika satu atau dua input dimasukan kedalam gerbang tertentu, didapatkan output yang berbeda. Secara umum, operasi gerbang logika dapat di-ilustrasikan pada gambar 5.

Gambar 5. Karakteristik Gerbang Logika [3]

Dengan menggabungkan dua atau lebih gerbang, dapat dibuat fungsi-fungsi yang menarik. Flip-Flop dan Registers Salah satu fungsi menarik dari kombinasi gerbang logika adalah flip-flop. Flip-flop dapat digunakan sebagai counter (rangkaian pencacah) atau registers yang dapat digunakan sebagai penyimpan data. Gambar 6 merupakan sebuah contoh dari salah satu flip flop yang sering digunakan (D Flip-Flop)

Gambar 6. D Flip-Flop [4]

PGF 2018 | 42

Sedangkan gambar 7 merupakan salah satu contoh bagaimana Beberapa Flip-Flop dapat digunakan sebagai media untuk menyimpan data.

Gambar 7. Gabungan beberapa Flip-Flop untuk menyimpan data [5]

Dengan mengetahui materi yang disampaikan di atas, siswa akan memiliki dasar yang kuat mengenai teknologi digital. Materi tersebut dapat dikembangkan dengan menjelaskan kepada siswa terkait bagaimana data dapat ditransmisikan dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari. Contoh sederhana penyimpanan data dalam kehidupan sehari-hari adalah pada hardisk (gambar 8).

Gambar 8. Hardisk dan bagaimana informasi disimpan dalam hardisk [6]

PGF 2018 | 43

Sedangkan contoh sederhana bagaimana data ditransmisikan secara digital adalah pada penggunaan telepon genggam (Gambar 9).

Gambar 9. Transmisi data pada penggunaan telepon genggam [7]

Referensi:

[1] Silabus mata pelajaran, Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah,

(SMA/MA) mata pelajaran fisika, kementerian pendidikan dan kebudayaan, Jakarta 2016

[2] https://www.shutterstock.com/image-vector/digital-logic-gate-symbols-black-isolated-449422498?src=4WWNEqqJdTtRn6YulhPj0w-1-0

[3] https://www.instructables.com/id/Basic-Logic-Gates/ [4] http://wearcam.org/ece385/lectureflipflops/flipflops/ [5] https://www.slideshare.net/abhilash128/lec-17 [6] 2006, Digital Fundamentals 9th Edition, Floyd, Pearson International

Edition page 579-580 [7] Gambar diambil dari:

https://celltrackingapps.com/wp-content/uploads/2017/04/Call_spyapp-1024x682.jpg & https://www.businesssystemsuk.co.uk/i/uploads/gallery/Advice%20Hub%20Images/How%20to%20record%20mobile%20phone%20calls%20.jpg

PGF 2018 | 44

Ragam Metode Pembelajaran pada Topik Teknologi Digital

Philips Nicolas Gunawidjaja, Ph.D Program Studi Fisika, Universitas Katolik Parahyangan

Mengajarkan sebuah topik pembelajaran kepada siswa-siswi di dalam kelas, dapat merupakan sebuah tantangan. Hal ini seringkali terjadi ketika topik yang diberikan adalah topik yang baru dan siswa-siswi yang diajarkan dalam jumlah yang besar, serta heterogen dari segi kemampuan menangkap materi yang diberikan. Di dalam seminar ini, beberapa metode pembelajaran yang dapat diterapkan ketika mengajarkan siswa di kelas dibahas. Sehubungan dengan topik pada pertemuan Pelatihan Guru Fisika tahun 2018 adalah Inovasi Pembelajaran Fisika Dalam Bidang Teknologi Digital, maka contoh-contoh yang akan digunakan berkaitan dengan topik teknologi digital. Model Pembelajaran Instruksi 5E Model pembelajaran instruksi 5E merupakan sebuah model menarik yang dapat diterapkan pada pembelajaran di kelas. Model ini diciptakan oleh Roger Bybee di tahun 1980-an dan saat ini metode pembelajaran 5E merupakan salah satu model yang sangat populer digunakan dalam metode pembelajaran sains. Metode pembelajaran instruksi 5E dapat digambarkan seperti pada gambar 1.

Gambar 1. Metode pembelajaran instruksi 5E [1]

PGF 2018 | 45

5E pada metode pembelajaran instruksi 5E terdiri dari 5 kata yang memiliki arti tersendiri. 5E adalah sebuah singkatan yang terdiri dari Engage, Explore, Explain, Elaborate dan Evaluate. Dengan menggabungkan kelima hal tersebut, dapat dibuat sebuah metode pembelajaran yang sangat efektif. Untuk dapat membayangkannya, marilah kita melihat bagaimana hal tersebut dapat di-implementasikan dalam pembelajaran teknologi digital.

Engage Kata Engage merupakan kata yang berarti attract someone’s interest, yang jika diterjemahkan dalam bahasa Indonesia menjadi menarik minat seseorang. Aktifitas Engage biasanya digunakan sebagai langkah pertama dalam model pembelajaran instruksi 5E dengan tujuan seperti artinya - yaitu menarik minat siswa untuk mempelajari topik yang akan diajarkan. Di dalam aktifitas ini, pengajar dapat juga menilai seberapa banyak siswa mengetahui topik yang akan diajarkan. Sebagai contoh, untuk mengajarkan siswa mengenai fungsi dari rangkaian logika kombinasi, pengajar dapat memberikan sebuah pertanyaan sederhana seperti pada gambar 2.

Gambar 2. Rangkaian logika kombinasi sederhana [2]

Pengajar dapat memberikan gambar rangkaian logika kombinasi tersebut kepada siswa dan mengajak siswa untuk menebak fungsi dari rangkaian tersebut. Untuk membantu siswa menebak fungsi dari rangkaian tersebut, pengajar dapat menggunakan logic gate simulator. Salah satu halaman web yang dapat menarik dan memiliki Logic gate simulator adalah pada halaman web berikut: https://academo.org/demos/logic-gate-simulator/ .

PGF 2018 | 46

Explore Kata Explore dapat diterjemahkan dengan menggunakan kata menyelidiki. Langkah kedua yang dilakukan oleh siswa di dalam metode pembelajaran 5E adalah langkah menyelidiki. Dalam fase pembelajaran ini, siswa diberikan kesempatan untuk bereksplorasi, terlibat lebih dalam dengan topik yang diajarkan dan membangun pemahaman mereka sendiri terkait topik tersebut. Contoh eksplorasi dalam pembelajaran kali ini dapat terjadi ketika siswa mencoba menggunakan logic gate simulator (Gambar 3) pada halaman web: https://academo.org/demos/logic-gate-simulator/ .

Gambar 3. Logic Gate Simulator [3]

Pada halaman web tersebut, siswa dapat mencoba untuk membangun rangkaian logika kombinasi yang diberikan pada fase engage dan menebak fungsinya (eksplorasi). Dengan mengelompkan siswa ke dalam tim, aktifitas eksplorasi memungkinkan komunikasi antar siswa yang membangun pengetahuan mereka tentang topik yang dipelajari. Salah satu hal penting yang perlu ditekankan adalah fungsi pengajar sebagai fasilitator yang membantu siswa untuk fokus dalam tugas yang diberikan. Cara bertanya yang efektif dapat diterapkan pada fase ini agar siswa dapat bereksplorasi dengan baik. Cara lain yang dapat diterapkan adalah dengan menerapkan metode ilmiah sederhana dimana siswa dapat membuat sebuah hipotesis, mengujinya dan menyimpulkannya.

PGF 2018 | 47

Explain

Kata explain berarti menjelaskan. Di dalam fase ini, siswa diberikan kesempatan untuk menjelaskan apa yang telah mereka pelajari dari proses engage dan explore yang telah dilakukan. Ketika seorang siswa menjelaskan, siswa lain mendengarkan, dan bersama-sama, siswa dapat mendapatkan suatu kesimpulan. Pengajar yang berperan sebagai fasilitator membantu dalam proses diskusi agar siswa mendapatkan pencerahan mengenai topik yang dibahas (gambar 4).

Gambar 4. Siswa melakukan proses Explaining [4]

Elaborate

Langkah selanjutnya yang dapat diterapkan dalam metode pembelajaran ini adalah langkah Elaborate. Dalam fase elaborate, siswa dapat diberikan informasi tambahan untuk mendapatkan gambaran yang lebih dalam mengenai apa yang telah dipelajari. Pengajar dapat memberikan pertanyaan lain yang terkait dengan apa yang telah siswa pelajari agar siswa dapat menghubungkan apa yang telah mereka pelajari dengan dunia disekitarnya. Dalam aplikasinya, pengajar akan memberikan pertanyaan-pertanyaan lain seperti pada gambar 5.

Gambar 5. Rangkaian Logika Kombinasi sederhana yang dapat digunakan

pada proses Elaborate [5]

PGF 2018 | 48

Evaluate

Langkah terakhir yang dapat diterapkan dalam proses ini adalah yang disebut dengan Evaluate. Kata evaluate dapat diterjemahkan menjadi evaluasi. Evaluasi tidak hanya dilakukan pada siswa tetapi juga pada pengajar. Tujuannya sangat sederhana yaitu menilai berapa banyak pembelajaran yang telah terjadi pada proses yang telah dilakukan. Tentu saja, proses ini dapat dilakukan disetiap fase pembelajaran untuk melihat progress yang telah dicapai oleh siswa. Bentuk evaluasi yang diberikan dapat beragam seperti ulangan, rubrik, maupun project. Tentu saja metode pembelajaran instruksi 5E dapat diterapkan untuk topik-topik lain di mata pelajaran fisika. Dengan menerapkan metode ini, siswa-siswi diharapkan dapat belajar dengan lebih efektif dan tertarik untuk belajar lebih dalam. Referensi: [1] https://www.mheducation.com/prek-

12/program/microsites/MKTSP-AIB01M0/simple/_jcr_content/par/full_width_container_373681548/par_col1/two_column/par_col1/articleimage.img.png/1534877217825.png

[2] http://www.electronique-et-informatique.fr/Digit/images/Exemple_de_comparateur_de_2_bits_A_et_B.gif

[3] https://academo.org/demos/logic-gate-simulator [4] https://encrypted-

tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTs3kyMjRFY-6j-UqwF8p0iv8lsqWmZptTxvQ-e7AfncGGLo_QD

[5] http://www.electronique-et-informatique.fr/Digit/images/Exemple_de_realisation_multiplexeur_a_2_voies.gif

PGF 2018 | 49

CATATAN

PGF 2018 | 50

CATATAN

PGF 2018 | 51

CATATAN

PGF 2018 | 52

CATATAN

PGF 2018 | 53

CATATAN

PGF 2018 | 54

CATATAN

PGF 2018 | 55

CATATAN

PGF 2018 | 56

CATATAN

PGF 2018 | 1

PROFIL PUDAK SCIENTIFIC

MENGENAI PUDAK SCIENTIFIC

Pudak Scientific adalah perusahaan pembuat alat-alat peraga pendidikan yang didirikan pada tahun 1978 di Bandung. Hingga kini, Bandung adalah sebuah kota yang majemuk dan kondusif, yang menjadi tempat berbagai jenis industri berat dan ringan, sekolah-sekolah umum berkualitas, universitas-universitas ternama dan juga lembaga penelitian yang pada akhirnya mewujudkan sumber daya manusia yang unggul. Nama Pudak sendiri diambil dari nama salah satu jenis bunga yang sangat harum baunya, yang umumnya tumbuh di pulau Jawa.

Sejak awal, Pudak Scientific memiliki tujuan untuk menjadi mitra terpercaya di bidang alat pendidikan. Kami melakukan pengembangan, produksi dan distribusi beragam jenis produk alat peraga pendidikan untuk berbagai jenjang pendidikan, mulai dari Sekolah Dasar, Sekolah Menengah dan Kejuruan, hingga Universitas dan lembaga pendidikan tinggi lainnya.

Selama 30 tahun lebih berproduksi, pabrik Pudak Scientific menempati areal seluas 5 hektar dengan luas bangunan mencapai 30.000 m2 untuk menaungi kegiatan administrasi, fasilitas produksi, gudang, departemen R&D dan desain, serta lebih dari 1.000 orang staff dan tenaga ahli yang selalu bekerja keras. Semuanya itu dikombinasikan dengan teknik produksi dan manajemen yang modern, sehingga Pudak Scientific bisa terus menghasilkan produk yang berkualitas dengan harga yang kompetitif.

Kantor Pudak Scientific, Jl. Pudak No. 4, Bandung

Pabrik Pudak Scientific Gedebage, Bandung

PGF 2018 | 2

PRODUK

Produk-produk yang dihasilkan Pudak Scientific berupa peralatan sains yang terdiri dari:

- Ilmu Pengetahuan Alam (Fisika, Kimia, Biologi) - Matematika - Alat Pelatihan Kejuruan (Vocational) - Furnitur untuk Laboratorium

Sedangkan jika dilihat dari jenjang pendidikan, produk-produk peralatan sains yang kami hasilkan antara lain:

- Level Usia Dini Dibuat dari kayu ditujukan untuk alat bantu mengajar pada anak usia dini dalam program PADU (Produk dengan seri APE).

- Level Sekolah Dasar dan setaranya Kit IPA - SD dan SEQIP (alat peraga lengkap sains yang dikemas dalam kotak).

- Level Sekolah Menengah Pertama dan setaranya Kit Fisika mencakup optik, mekanik, elektrik, hidrostatik dan panas. Kit Kimia (kit materi dan perubahannya) untuk pengenalan dasar kimia termasuk destilasi dan lainnya.

- Level Sekolah Menengah Atas dan setaranya Kit Fisika mencakup optik, mekanik, elektromagnet, magnet dan gelombang. Kit Kimia meliputi kimia organik dan kimia anorganik.

- Level Pelatihan Kejuruan (Vocational) Training Panel System (TPS series) mencakup bidang elektikal, elektronik, otomotif, pneumatis, hidrolik, refrigerasi dan fisika. Dengan peralatan seperti basic electronic trainer, color TV/video/cassette trainer, AM/FM trainer, servo trainer dan lain sebagainya.

- Level Perguruan Tinggi Produk untuk universitas masih terbatas pada beberapa alat eksperimen seperti Electron Beam, Milikan Oil Drop, Franck Hertz's, Hall effect dan lainnya.

PGF 2018 | 3

PROSES PRODUKSI

Di tempat kami, produk alat peraga dibuat mulai dari desain rancangan CAD, pembuatan prototipe, pemesinan dengan CNC, pembuatan matras plastik dan seterusnya sampai selesai dengan didukung oleh berbagai divisi:

- Divisi Perakitan Mekanika - Divisi Perakitan Elektronika - Divisi Pengerjaan Gelas - Divisi Pengerjaan Logam - Divisi Mould Making - Divisi Plastik - Divisi Pengerjaan Kayu - Divisi Optika - Divisi Pengawasan Kualitas (QC)

Hampir keseluruhan proses produksi komponen dan peralatan dilakukan sendiri di pabrik Pudak. Pengelolaan yang baik digabungkan dengan “cost effective manufacturing process”, sehingga menghasilkan kualitas produk yang konsisten dengan biaya produksi yang rendah, yang pada ujungnya memberikan keuntungan kepada para pelanggan: mendapatkan produk berkualitas dengan harga yang kompetitif.

RISET DAN PENGEMBANGAN

Kami menyadari bahwa pendidikan adalah kegiatan yang tidak pernah akan berhenti. Karena itu, Departemen R&D Pudak Scientific secara terus menerus berusaha mengembangkan dan memperbaiki peralatan, perangkat lunak dan “brainware”. Kami melakukan kerja sama pengembangan dengan beberapa universitas dan pusat pelatihan. Teknologi terkini akan secara langsung diimplementasikan pada pengembangan peralatan baru kami.

PGF 2018 | 4

DISTRIBUSI DAN PENJUALAN

Sebagai ujung tombak untuk memperkenalkan dan menyalurkan produk Pudak Scientific, agar bisa secara nyata mendukung dunia pendidikan Indonesia maupun dunia, kami memiliki divisi Sales & Distribution yang solid dan dinamis, dengan dukungan sistem otomasi database penjualan. Kami selalu siap melayani semua pelanggan dengan pelayanan cepat dan terpercaya.

CONTACT:

Head Office

Jl. Pudak No.4 Bandung 40113 – Jawa Barat, Indonesia Phone : (022) 723 1046 (Hunting) Fax : (022) 720 7252 e-mail : [email protected] Website : www.pudak.com

mailto:[email protected]

B e n g k e l S a i n sU N P A R

Untuk mengetahui info lebih lanjut mengenai BSU, Bapak/Ibu dapat menghubungi Flaviana ([email protected]) atau Rika ([email protected]).

Bengkel Sains UNPAR (BSU) berada di bawah naungan Program Studi Fisika, Universitas Katolik Parahyangan (UNPAR). Program Studi Fisika UNPAR melihat sebuah fenomena dari siswa/i �ngkat SMP dan SMA yang memandang ilmu sains sulit untuk dimenger� karena banyaknya konsep dan rumus yang digunakan tanpa mengetahui aplikasi nyata ilmu sains tersebut dalam kehidupan mereka sehari-hari. Oleh sebab itu BSU siap menjadi rekan kerja di sekolah yang Bapak/Ibu p i m p i n u n t u k m e n g e n a l k a n d a n menanamkan pemahaman konsep-konsep sains yang dianggap sulit oleh banyak s iswa melalui eksperimen s e d e r h a n a d a n m e n y e n a n g k a n . Eksperimen sederhana tersebut akan diajarkan oleh para mahasiswa UNPAR yang memiliki antusiasme �nggi dan t e r l a � h d a l a m h a l m e n g a j a r .

Hingga saat ini, BSU melaksanakan kegiatan ru�n mengajar kegiatan ekstrakurikuler sains di SMA Santa Maria 1, SMA dan SMP Temasek Independent School, SMP Santa Maria, SMP Santa Ursula, SMP Santa Angela, SMP Pandu, dan SMP Yos Sudarso. Selain itu juga, BSU siap untuk bekerja sama dengan sekolah y a n g B a p a k / I b u p i m p i n u n t u k mengadakan sebuah acara, seminar, atau w o r k s h o p b e r t e m a k a n s a i n s .

BSU pernah menjadi fasilitator dalam kegiatan workshop di SMA St. Laurensia Banten dengan tema Crime Scene Inves�ga�on (CSI), membuat acara perlombaan Gamaliel’s Science Day dengan SD Gamaliel, mengadakan sains fair di SD Santa Maria – SD Santo Yusup Cimahi, dan memeriahkan acara Fes�val Anak Bertanya (FAB) se�ap tahunnya.

P R O G R A M S T U D I F I S I K AF A K U L T A S T E K N O L O G I I N F O R M A S I D A N S A I N S

U N I V E R S I T A S K A T O L I K P A R A H Y A N G A NJl Ciumbuleuit 94 Bandung 40141

Telp. +62-22-204-2004 ext 190125 Fax +62-22-204-2141E-mail: fi [email protected]: http://f isika.unpar.ac.id/

P R O G R A M S T U D I

unpar.physics@ Fisika Unpar

T e r a k r e d i t a s i A

Bidang Peminatan:• Fisika Teori• Fisika Instrumentasi• Fisika Medis• Fisika Material• Fisika Pendidikan

Peneli�an (Terpusat di KBI): • Center for Theore�cal Physics • Par�cle Physics (Kerjasama LIPI)• Spectroscopy, Nanotechnology, Liquid Crystal• Medical Physics, Biophysics, Image Processing• Instrumentasi berbasis IoT

Pengabdian:• Bengkel Sains UNPAR• Pela�han Guru Fisika• Fusion (Fun Science Compe��on)

Fasilitas:• Laboratorium Fisika Dasar (eksperimen berbasis komputer)• Laboratorium Elektronika• Laboratorium Fisika Lanjut

Info lebih lanjut :

Tersedia Beasiswa

Reinard [email protected]

Menerapkan Pembelajaran Ak�f (Ac�ve Learning)

Penda�aran PMDK dan Ujian Saringan Masuk (USM) UNPARdilakukan secara online melalui :

h�p://pmb.unpar.ac.id

disusun oleh - parahyangan catholic university

Documents