1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pendidikan merupakan salah satu komponen penting dalam meningkatkan

kualitas sumber daya manusia. Untuk mewujudkan hal itu, maka sekolah sebagai

komponen utama pendidikan perlu mengelola pembelajaran sesuai dengan

prinsip-prinsip Kegiatan Belajar Mengajar (KBM) antara lain: (1) kegiatan

berpusat pada siswa; (2) belajar melalui berbuat; (3) belajar mandiri dan belajar

bekerja sama (Muslich, 2007). Sejalan dengan prinsip KBM tersebut, maka

kegiatan pembelajaran diharapkan tidak terfokus pada guru, tetapi bagaimana

membuat siswa aktif dalam proses belajarnya dan dapat membangun

pengetahuannya sendiri (student centered learning), sehingga kegiatan

pembelajaran berorientasi pada dua aspek yaitu proses dan hasil.

Namun fakta yang terlihat di lapangan pada pembelajaran IPA khususnya

fisika, pembelajaran masih bersifat verbal, dimana siswa tampak pasif dan

menerima pengetahuan sesuai dengan yang diberikan guru. Proses belajar

mengajar yang dilakukan di sekolah masih terpusat pada guru (teacher centered).

Pada waktu guru memberi kesempatan untuk menjawab ataupun bertanya, siswa

bingung apa yang akan dijawab dan ditanyakan. Hal ini merupakan indikasi

bahwa kemampuan berpikir dan pemahaman konsep fisika siswa masih rendah.

Faktor lain yang mempengaruhi rendahnya hasil belajar siswa yang

mempengaruhi kegiatan proses sistem pembelajaran menurut Wina Sanjaya (2008

: 197) diantaranya : “faktor siswa, sarana, alat dan media yang tersedia, faktor

lingkungan, serta faktor pendekatan mengajar (strategi, model dan metode) yang

digunakan guru dalam kegiatan pembelajaran masih kurang”.

Harus diketahui juga bahwa selama ini hasil belajar fisika hanya tampak

dari kemampuan siswa menghafal fakta-fakta, ada siswa yang mampu menyajikan

tingkat hafalan yang baik terhadap materi yang diterima siswa tetapi siswa itu

seringkali kurang memahami secara mendalam substansi materinya. Terutama

dalam pengajaran eksakta seperti fisika siswa cenderung menghafal rumus-rumus

tanpa mengerti konsep dasar. Pelajaran fisika sebagai basis sains dan teknologi,

disajikan sering menonjolkan persamaan matematik daripada konsep fisika. Siswa

2

lebih ditekankan agar dapat menjawab soal-soal ujian atau ulangan. Yang

diutamakan adalah hasil bukan konsep. Akibatnya sebagian besar siswa tidak

mampu menghubungkan antara yang dipelajari siswa dengan bagaimana

pengetahuan tersebut akan dipergunakan dan dimanfaatkan. Padahal siswa sangat

butuh memahami konsep-konsep yang berhubungan dengan kehidupan sehari-hari

dan berpikir kreatif.

Salah satu pembenahan dalam proses belajar mengajar yang dapat

dilakukan adalah pemilihan model pembelajaran yang tepat dalam penyampaian

setiap konsep sehingga siswa secara mudah menerima atau menerapkannya dalam

kehidupan sehari-hari. Pemilihan model yang tepat atau sesuai untuk setiap

konsep membuat tujuan proses hasil belajar mengajar yang sudah ditentukan

tercapai dengan baik. Model pembelajaran berbasis masalah (PBM) atau Problem

Based Learning sangat erat hubungannya dengan pelajaran fisika. Hal ini

disebabkan karena pemecahan masalah merupakan pusat pembelajaran fisika

(Gerace W.J & Beatty, I.D, 2005) dan model PBM merupakan model

pembelajaran yang lebih menekankan pada pemecahan masalah atau masalah

sebagai titik tolak. Model pembelajaran berbasis masalah merupakan suatu model

pembelajaran yang didasarkan pada permasalahan yang membutuhkan

penyelidikan autentik yakni penyelidikan yang membutuhkan penyelesaian nyata

dari permasalahan yang nyata misalnya, suatu fenomena alam yang berkaitan

dengan konsep fisika. Dari contoh permasalahan nyata jika diselesaikan secara

nyata, memungkinkan siswa memahami konsep fisika bukan sekedar menghafal

konsep (Trianto, 2009 : 89).

Berdasarkan penjelasan di atas maka Model Pembelajaran Berbasis

Masalah bukan hanya sekedar model pembelajaran yang diarahkan agar peserta

didik dapat mengingat dan memahami berbagai data, fakta atau konsep, akan

tetapi bagaimana data, fakta, dan konsep tersebut dapat dijadikan sebagai alat

untuk melatih kemampuan berpikir siswa dalam menghadapi dan memecahkan

suatu persoalan. Sasaran akhir model ini adalah kemampuan siswa untuk

memecahkan masalah-masalah sesuai dengan taraf perkembangan siswa yang

3

akan dicapai melalui kriteria keberhasilan yang ditentukan oleh proses dan hasil

belajar.

B. Tujuan Pembuatan Makalah

Berdasarkan latar belakang diatas, maka tujuan penyusunan makalah ini

adalah :

1. Untuk mengetahui penerapan Model Pembelajaran Berbasis Masalah

terhadap Hasil Belajar Siswa Pada Materi Pokok Dinamika Dan

Hukum Newton di SMA Semester I kelas X Tahun Ajaran 2011/2012.

2. Untuk memenuhi tugas mata kuliah Fisika Sekolah.

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Kerangka Teoritis

1. Pengertian Fisika

Fisika merupakan salah satu disiplin ilmu yang berkembang sangat pesat,

baik materi maupun kegunaannya dan perkembangan ini tentu tidak terlepas dari

kaitannya dengan bidang-bidang ilmu pengetahuan lainnya. Fisika juga

merupakan ilmu pengetahuan alam (sains) yang mambahas gejala-gejala dan

perilaku alam, yang dapat diamati oleh manusia.

Sifat ingin tahu anak didik perlu dirangsang, ditumbuhkan dan dipelihara

sebaik-baiknya karena fisika merupakan ilmu pengetahuan eksperimental, maka

dengan melakukan percobaan siswa tidak hanya memahami dan menguasai

konsep, teori, asal dan hukum fisika tetapi ia juga menerapkan metode ilmiah dan

mengembangkan sikap ilmiah.

Manusia selalu ingin tahu tentang banyak hal, termasuk tentang alam.

Pada mulanya manusia mencoba menjelaskan alam dengan mitos. Namun

akhirnya usaha manusia untuk menjelaskan alam diambil alih oleh metode ilmiah,

suatu metode yang menggabungkan kemampuan nalar dan eksperimen. Fisika

adalah salah satu metode ilmiah, fisika mempelajari segala sesuatu tentang alam

dari mulai partikel yang sangat kecil yang berukuran sepersejuta meter hingga

alam semesta dengan skala juta kilometer.

2. Hakikat Belajar- Mengajar

Dalam kegiatan belajar mengajar , anak adalah sebagai subjek dan sebagai

objek dari kegiatan pengajaran. Pada hakekatnya belajar dan mengajar adalah dua

kegiatan yang berbeda. Belajar adalah kegiatan-kegiatan untuk mempelajari

sesuatu (bahan pelajaran) yang dilakukan oleh siswa, sedangkan mengajar adalah

kegiatan-kegiatan penyampain pelajaran yang dilakukan oleh guru.

Belajar-mengajar dapat berlangsung dalam suatu proses yang disebut

proses belajar mengajar. Setiap kegiatan belajar-mengajar memiliki tujuan yaitu

sasaran atau cita-cita yang hendak dicapai itu adalah pembentukan pengetahuan,

5

sikap dan keterampilan siswa. Proses belajar pada hakikatnya merupakan kegiatan

mental yang tidak dapat dilihat, artinya proses perubahan yang terjadi dalam diri

seseorang yang belajar tidak dapat kita saksikan. Kita hanya mungkin dapat

menyaksikan dari adanya gejala-gejala perubahan perilaku yang tampak. Misalnya

ketika guru sedang menjelaskan suatu materi pelajaran, walaupun sepertinya

seorang siswa memerhatikan dengan saksama sambil mengangguk-anggukkan

kepala, maka belum tentu yang bersangkutan belajar.

Menurut Djamarah dan Aswan (2006 : 39-41) “ Ciri-ciri dari belajar

mengajar itu dibagi menjadi 8 yaitu :

1. Belajar mengajar memiliki tujuan

2. Ada suatu prosedur (jalannya interaksi) yang direncanakan

3. Kegiatan belajar mengajar ditandai dengan satu penggarapan materi

yang khusus.

4. Ditandai dengan aktivitas anak didik.

5. Dalam kegiatan belajar mengajar, guru berperan sebagai pembimbing.

6. Dalam kegiatan belajar mengajar membutuhkan disiplin.

7. Ada batas waktu

8. Evaluasi”.

Menurut Sanjaya (2008 : 228) “Belajar adalah proses mental yang terjadi

dalam diri seseorang, sehingga menyebabkan munculnya perubahan perilaku.

Aktivitas mental itu terjadi karena adanya interaksi individu dengan lingkungan

yang disadari”. Perubahan yang terjadi dalam diri seseorang banyak sekali, baik

sifat maupun jenisnya. Karena itu sudah tentu tidak setiap perubahan dalam diri

seseorang merupakan arti belajar. Menurut Slameto (2003 : 2-4) “ Adapun ciri-

ciri perubahan tingkah laku dalam pengertian belajar ada 6 yaitu :

1. Perubahan terjadi secara sadar

2. Perubahan dalam belajar bersifat kontinu dan fungsional

3. Perubahan dalam belajar bersifat positif dan aktif

4. Perubahan dalam belajar bukan bersifat sementara

5. Perubahan dalam belajar bertujuan atau terarah

6. Perubahan mencakup seluruh aspek tingkah laku”.

6

3. Evaluasi Hasil Belajar

Menurut Suharsimi Arikunto dan Safruddin Abdul Jabar (2009 : 2)

“ Evaluasi adalah kegiatan untuk mengumpulkan informasi tentang bekerjanya

sesuatu, yang selanjutnya informasi tersebut digunakan untuk menetukan

alternatif yang tepat dalam mengambil sebuah keputusan”.

Fungsi dan tujuan evaluasi adalah :

1. Untuk menentukan angka kemajuan atau hasil hasil belajar para siswa

2. Untuk menempatkan para siswa kedalam situasi belajar yang tepat dan

serasi dengan tingkat kemampuan, minat, dan sebagai karakteristik tang

dimiliki oleh setiap siswa.

3. Untuk mengenal latar belakang siswa (psikologis, fisik dan

lingkungan)yang berguna untuk menentukan sebab-sebab kesulitan belajar

para siswa

4. sebagai umpan balik bagi guru pada gilirannya dapat digunakan untuk

memperbaiki proses belajar mengajar.

Hasil belajar melukiskan tingkat (kadar) pencapaian siswa atau

pembelajaran yang ditetapkan. Hasil belajar itu tercermin/terpancar dari

kepribadian siswa berupa perubahan tingkah lakunya setelah mengalami proses

belajar mengajar. Ini berarti, bahwa hasil belajar itu menggambarkan kemampuan

yang dimiliki siswa baik dari dalam aspek kognitif, afektif dan psikomotorik.

Sedangkan prestasi belajar adalah hasil yang dicapai oleh seorang siswa setelah

melakukan perbuatan belajar.

Hasil belajar yang akan diraih oleh siswa dapat dipengaruhi oleh banyak

faktor. Secara umum Slameto (2003 : 54-72) membedakan faktor-faktor yang

mempengaruhi hasil belajar menjadi 3 macam yaitu:

1. Faktor intern, yaitu:

a. Faktor jasmaniah seperti kesehatan dan cacat tubuh siswa.

b. Faktor Psikologis, seperti inteligensi, perhatian, minat, bakat, motif,

kematangan dan kesiapan.

c. Faktor kelelahan

2. Faktor Ekstern, yaitu:

7

a. Faktor keluarga, seperti cara orangtua mendidik, relasi antara anggota

keluarga, suasana rumah, keadaan ekonomi keluarga, pengertian

orangtua dan latar belakang kebudayaan.

b. Faktor sekolah, seperti metode mengajar, kurikulum, relasi guru

dengan siswa, relasi siswa dengan siswa, disiplin sekolah, alat

pelajaran, waktu sekolah, standar pelajaran di atas ukuran, keadaan

gedung dan tugas rumah.

3. Faktor masyarakat, yaitu :

a. Kegiatan siswa dalam masyarakat

b. Mass media

c. Teman bergaul

d. Bentuk kehidupan masyarakat

Dari pernyataan di atas diperoleh bahwa evaluasi hasil belajar merupakan

proses menentukan nilai belajar siswa melalui kegiatan penilaian dan atau

pengukuran hasil belajar”. Berdasarkan pengertian evaluasi hasil belajar kita dapat

mengetahui tujuan utamanya adalah untuk mengetahui tingkat keberhasilan yang

dicapai oleh siswa setelah mengikuti suatu kegiatan pembelajaran dimana tingkat

keberhasilan tersebut kemudian ditandai dengan skala nilai berupa huruf, kata atau

simbol. Apabila tujuan utama kegiatan evaluasi hasil belajar ini sudah terealisasi,

maka hasilnya dapat difungsikan dan ditujukan untuk berbagai keperluan

misalnya untuk diagnostik dan pengembangan. Yang dimaksud dengan hasil

kegiatan belajar untuk diagnostik dan pengembangan adalah penggunaan dari

hasil kegiatan evaluasi hasil belajar sebagai dasar pendiagnosisan kelemahan dan

keunggulan siswa beserta sebab-sebanya, berdasarkan pendiagnosisan inilah guru

mengadakan pengembangan kegiatan pembelajaran untuk meningkatkan hasil

belajar siswa.

B. Model pembelajaran

1. Pengertian Model Pembelajaran

Menurut Rusman (2010:132) “Model pembelajaran adalah suatu rencana

atau pola yang dapat digunakan untuk membentuk kurikulum (rencana

pembelajaran jangka panjang), merancang bahan-bahan pembelajaran, dan

8

membimbing pembelajaran di kelas atau yang lain”. Untuk mengatasi berbagai

problematika dalam pelaksanaan pembelajaran, tentu diperlukan model-model

mengajar yang mampu mengatasi kesulitan guru melaksanakan tugas mengajar

dan juga kesulitan guru melaksanakan tugas mengajar dan juga kesulitan belajar

peserta didik. Model dirancang untuk mewakili realitas yang sesungguhnya,

walaupun model itu sendiri bukanlah realitas dari dunia yang sebenarnya. Atas

dasar pengertian tersebut, maka model mengajar dapat dipahami sebagai kerangka

konseptual yang mendeskripsikan dan melukiskan prosedur yang sistematik dalam

mengorganisasikan pengalaman belajar dan pembelajaran untuk mencapai tujuan

belajar tertentu, dan berfungsi sebagai pedoman bagi perencanaan pengajaran bagi

para guru dalam melaksanakan aktivitas pembelajaran.

Model dapat dipahami sebagai:

1. Suatu tipe atau desain.

2. Suatu deskripsi atau analogi yang digunakan untuk membantu proses

visualisasi sesuatu yang tidak dapat dengan langsung diamati.

3. Suatu sistem asumsi-asumsi, data-data dan inferensi-inferensi yang dipakai

untuk menggambarkan secara matematis suatu obyek atau peristiwa

4. Suatu desain yang disederhanakan dari suatu sistem kerja, suatu

terjemahan realistis yang disderhanakan

5. Suatu deskripsi dari suatu sistem yang mungkin atau imajiner

6. Penyajian yang diperkecil agar dapat menjelaskan dan menunjukkan sifat

aslinya.

Model Pembelajaran dapat juga didefenisikan sebagai suatu pola yang

menerangkan suatu proses penyebutan dan menghasilkan situasi lingkungan yang

menyebabkan para siswa berinteraksi sehingga terjadi perubahan khususnya pada

tingkah laku siswa .

2. Model Pembelajaran Berbasis Masalah (PBL)

Menurut Rusman ( 2010 : 230 ) Model pembelajaran berbasis masalah

(problem-based learning / PBL) adalah konsep pembelajaran yang membantu

guru menciptakan lingkungan pembelajaran yang dimulai dengan masalah yang

penting dan relevan (bersangkut-paut) bagi siswa, dan memungkinkan siswa

memperoleh pengalaman belajar yang lebih realistik (nyata). Pengajaran

9

berdasarkan masalah merupakan pendekatan yang efektif untuk pengajaran proses

berfikir tingkat tinggi. Pembelajaran ini membantu siswa untuk memproses

informasi yang sudah jadi dalam benaknya dan menyusun pengetahuan mereka

sendiri tentang dunia sosial dan sekitarnya. Pembelajaran ini cocok untuk

mengembangkan pengetahuan dasar maupun kompleks.

Model pembelajaran berdasarkan masalah dilandasi teori konstruktivis. Pada

model ini pembelajaran dimulai dengan menyajikan masalah nyata yang

penyelesaiannya membutuhkan kerjasama antara siswa, guru memandu siswa

menguraikan rencana pemecahan masalah menjadi tahap-tahap kegiatan, guru

memberi contoh mengenai penggunaan keterampilan dan strategi yang dibutuhkan

supaya tugas-tugas tersebut dapat diselessaikan. Guru menciptakan suasana kelas

yang fleksibel dan berorientasi pada upaya penyelidikan oleh siswa.

Adapun karakteristik Pembelajaran Berbasis Masalah

            Menurut Arends (Trianto, 2009: 93), karakteristik pembelajaran berbasis

masalah adalah:

a. Pengajuan pertanyaan atau masalah. Pembelajaran berdasarkan

masalah mengorganisasikan pengajaran di sekitar pertanyaan dan

masalah yang keduanya secara sosial penting dan secara pribadi

bermakna bagi siswa.

b. Berfokus pada keterkaitan antardisiplin. Masalah yang akan

diselidiki telah dipilih benar-benar nyata agar dalam pemecahannya

siswa meninjau masalah itu dari banyak mata pelajaran.

c. Penyelidikan autentik. Siswa dituntut untuk menganalisis dan

mendefinisikan masalah, mengembangkan hipotesis, membuat

ramalan, mengumpulkan dan menganalisa informasi, melakukan

eksperimen (jika diperlukan), membuat inferensi, dan merumuskan

kesimpulan.

d. Menghasilkan produk dan memamerkannya. Produk itu dapat

berupa laporan, model fisik, video maupun program komputer.

10

e. Kolaborasi. Pembelajaran berdasarkan masalah dicirikan oleh

siswa yang bekerjasama satu dengan yang lainnya, secara

berpasangan atau dalam kelompok kecil.

Berdasarkan karekteristik tersebut, pembelajaran berdasarkan masalah

memiliki tujuan (Trianto, 2009 : 94):

1. Membantu siswa mengembangkan keterampilan berfikir dan keterampilan

pemecahan masalah pada tahap ini PBI memberikan dorongan kepada

peserta didik untuk tidak hanya sekadar berpikir sesuai yang bersifat

konkret, tetapi lebih dari itu berpikir terhadap ide-ide yang abstrak dan

kompleks. Dengan kata lain PBI melatih kepada peserta didik untuk

memiliki keterampilan berpikir tingkat tinggi.

2. Belajar peranan orang dewasa yang autentik, dalam hal ini PBI memiliki

implikasi:

a. Mendorong kerja sama dalam menyelesaikan tugas.

b. Memiliki elemen-elemen belajar magang, hal ini mendorong

pengamatan dan dialog dengan orang lain, sehingga secara bertahap

siswa dapat memahami peran orang yang diamati atau yang diajak

berdialog (guru).

3. Menjadi pelajar yang mandiri pada tahap ini PBI berusaha membantu siswa

menjadi pembelajar yang mandiri dan otonom. Dengan bimbingan guru

yang secara berulang-ulang mendorong dan mengarahkan mereka

mengajukan pertanyaan, mencari penyelesaian terhadap masalah nyata oleh

mereka sendiri, siswa belajar untuk menyelesaikan tugas-tugas itu secara

mandiri dalam hidupnya kelak.

Kelebihan pembelajaran berdasarkan masalah sebagai suatu model pembelajaran

adalah:

Realistik dengan kehidupan siswa

Konsep sesuai dengan kebutuhan siswa

Memupuk sifat inquiry siswa

Retensi konsep menjadi kuat

11

Memupuk kemampuan problem solving

Selain itu, kekurangannya adalah:

Persiapan pembelajaran (alat, problem, konsep) yang

kompleks

Sulitnya mencari problem yang relevan

Sering terjadi miss-konsepsi

Memerlukan waktu yang cukup panjang

3. Sintaks Pembelajaran berbasis Masalah

Sintaks suatu pembelajaranberisi langkah-langkah praktis yang dilakukan

oleh guru dan siswa dalam suatu kegiatan. Pada pengajaran berdasarkan masalah

terdiri dari 5 (lima) langkah utama yang dimulai dengan guru memperkenalkan

siswa dengan situasi masalah dan diakhiri dengan penyajian dan analisis hasil

kerja siswa. Kelima langkah tersebut dijelaskan berdasarkan langkah-langkah

pada table 2.1.

Tabel 2.1 Sintaks Pembelajaran Berbasis Masalah.

Tahap Tingkah Laku guru

Tahap-1

Orientasi siswa pada

masalah

Guru menjelaskan tujuan pembelajaran, menjelaskan logistik

yang dibutuhkan, mengajukan fenomena atau demonstrasi

atau cerita untuk memunculkan masalah, memotivasi siswa

untuk terlibat dalam pemecahan masalah yang dipilih.

Tahap-2

Mengorganisasi siswa

untuk belajar

Guru membantu siswa untuk mendefinisikan dan

mengorganisasi tugas belajar yang berhubungan dengan

masalah tersebut

Tahap-3 Guru mendorong siswa untuk mengumpulkan informasi yang

12

Membimbing

penyelidikan individual

maupun kelompok

sesuai, melaksanakan eksperimen untuk mendapatkan

penjelasan dan pemecahan masalah.

Tahap-4

Mengembangkan dan

menyajikan hasil karya

Guru membantu siswa dalam merencanakan dan menyiapkan

karya yang sesuai seperti laporan, video, dan model serta

membantu mereka untuk berbagi tugas dengan temannya.

Tahap-5

Menganalisis dan

mengevaluasi proses

pemecahan masalah

Guru membantu siswa untuk melakukan refleksi atau evaluasi

terhadap penyelidikan mereka dan proses-proses yang

mereka gunakan.

C. Materi Pembelajaran

1. Dinamika Dan Hukum Newton

Dinamika adalah cabang fisika yang mempelajari tentang gerak dengan

memperhitungkan gaya penyebab dari gerak benda tersebut. Salah seorang yang

sangat berjasa dalam kajian Fisika tentang Dinamika Dan Hukum Newton ialah

Sir Isaac Newton. Newton mengemukakan tiga hukum yang berhubungan dengan

gerak yang dikenal sebagai Hukum I Newton, Hukum II Newton, dan Hukum III

Newton.

2. Hukum I Newton

Pada dasarnya setiap benda bersifat benda bersifat lembam.

Diatas telah dijelaskan bagaimana gaya mempengaruhi gerak suatu benda.

Berangkat dari konsep itu kita akan meninjau lebih jauh bagaimana pengaruh gaya

terhadap benda yang sedang bergerak lurus beraturan atau terhadap benda yang

diam.

13

Gambar 2.1. Permainan bola karamol pada (a)papan kesat, (b)papan licin,

(c)papan sangat licin

Pertama-tama kita tinjau pengaruh gaya terhadap benda diam. Andaikan

kita sedang bermain karamol seperti diperlihatkan pada gambar diatas. Mula-mula

biarkan papan karamol dalam keadaan kesat. Dalam hentakan ini bola akan

meluncur sejauh X meter, lihat gambar 2.1a. Selanjutnya jika papan karamol itu

diberi pelican (misalnya bedak), maka dengan hentakan yang sama bola akan

meluncur lebih jauh lagi, dan apabila papan karamol itu sangat licin (gesekan

hampir nol), bola yang meluncur sampai jauh. Seandainya saja lintasan karamol

itu sangat panjang dan bebas dari gesekan, bola yang bergerak dengan kecepatan

tetap tidak akan berhenti selama bola itu tidak mendapat pengaruh dari gaya lain.

Dari kasus diatas dapat disimpulkan bahwa

1. Benda yang diam akan bergerak jika diberi gaya

2. benda yang sudah bergerak dengan kecepatan tertentu akan tetap bergerak

jika tidak ada gangguan dari gaya lain.

Dari kesimpulan ini merupakan dasar hukum I newton yang dapa dituliskan

sebagai berikut. Hukum I Newton :

“Jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol, maka

benda yang diam akan tetap diam dan benda yang bergerak lurus beraturan

akan tetap bergerak lurus beraturan.”

∑ F=0; a=0

a. Inersia (Kelembaman)

Pernyataan yang diungkapkan dalam Hukum I Newton sebenarnya

merupakan sifat kelembaman, yaitu kecenderungan benda untuk

mempertahankan keadaannya semulan untuk tetap diam atau tetap bergerak

lurus beraturan.

Sifat kelembaman suatu benda bergantung pada besar kecilnya massa

suatu benda, makin besar massa suatu benda sifat kelembamannya akan

semakin besar.

14

b. Penerapan Hukum I Newton

1. Keseimbangan statis benda diatas bidang datar

Gambar 2.2. Keseimbangan statis

Benda tidak bergerak dalam arah mendatar dan vertikal:

∑ Fx ,∑ y=0 . Dengan demikian, untuk benda yang diam seperti

pada Gambar 2.2 berlaku N-w = 0 atau N = w, dengan N = gaya

normal dan W = gaya berat.

2. Keseimbangan dinamis benda yang bergerak lurus beraturan

Gambar 2.3. Bowling yang bergerak

Kita tinjau bola bowling yang bergerak dengan kecepatan v, kecepatan

tetap berarti a = 0. Gaya-gaya yang bekerja pada bola bowling adalah :

F = gaya dorong, fk = gaya gesekan, N = gaya normal, W = gaya berat.

Karena ∑ F x=0 dan ∑ F y=0 maka F- fk = 0 dan N –W = 0.

3. Hukum II Newton

A. Gaya Menimbulkan Percepatan

Bagaimanakah jika gaya pada benda tidak nol? Untuk menjawabnya, coba

anda perhatikan uraian berikut.

Gambar 2.4. Beban bermassa m mengalami gaya F

Gambar 2.4. Memperlihatkan beban bermassa m dalam keadaan bergerak

15

dengan kecepatan V1. Kemudian pada benda m diberikan gaya dorong (F) yang

searah dengan V1. Ketika kecepatan diukur kembali besarnya menjadi V2. Ini

berarti gaya dorong (F) yang diberikan menimbulkan perubahan kecepatan (∆V)

atau menimbulkan percepatan a pada benda m.

Menurut Hukum Newton, besar perubahan kecepatan atau percepatan yang

dialami benda berbanding lurus dengan besar gaya yang diberikan. Atau secara

matematis

Hukum II Newton:

“Percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang beraksi pada sebuah benda

dengan massa m berbanding lurus dengan besarnya gaya dan berbanding

terbalik dengan massa benda.”

∑ F = m .adengan;

∑F = resultan gaya yang bekerja (N)

m = massa benda (kg)

a = percepatan atas benda (m/s2)

Persamaan inilah yang dikenal sebagai Hukum II Newton. Persamaan ini

menjelaskan bahwa setiap resultan gaya (ΣF) tidak bernilai nol pada benda akan

menimbulkan perubahan kecepatan atau percepatan pada benda tersebut. Jadi

gaya menimbulkan percepatan pada benda.

B. Gaya Berat

Dalam percakapan sehari-hari, sering kita dengar istilah berat. Misalnya

“Amir disuruh ibunya membeli gula yang beratnya 2 kg.” Dalam fisika, kata yang

dimaksudkan oleh ibu Amir seharusnya adalah massa, yaitu jumlah zat yang

terkandung dalam suatu benda (selalu tetap di manapun berada).

Lalu apakah berat itu? Berat suatu benda adalah massa suatu benda yang

dipengaruhi oleh percepatan gravitasi bumi, di tempat yang gravitasinya berbeda

16

berat benda akan berubah.

Berdasarkan Hukum II Newton, berat benda dirumuskan:

W = m . g

Dimana;

w = gaya gravitasi bumi pada benda atau berat benda dalam Newton

m = massa benda, dalam kg

g = percepatan gravitasi bumi yang besarnya 9,8 m/s2 (kadang-kadang

untuk memudahkan dibulatkan menjadi 10 m/s2)

Semua benda yang berada di atas permukaan bumi pada jarak tertentu dari

pusat bumi akan mengalami gaya gravitasi yang dinamakan gaya berat w. Gaya

berat w kedudukannya pada pusat massa benda itu dan arahnya menuju pusat

bumi. Beberapa gambar gaya berat benda diperlihatkan oleh gambar 2.5.

Gambar 2.5. Kedudukan Gaya Berat

Dari gambar 2.5. nampak bahwa gaya berat (w) dapat digambarkan

mengambil kedudukan tegak lurus terhadap permukaan tanah.

Dalam menyelesaikan persoalan-persoalan dinamika penempatan gaya

berat dan gaya normal dalam sistem benda turut menentukan hasil yang diperoleh.

C. Penerapan Hukum II Newton

1. Bidang Miring

Benda pada bidang miring yang licin apabila sebuah benda diletakkan di

puncak bidang miring yang licin, maka benda tersebut akan meluncur turun pada

bidang miring tersebut. Saat bergerak turun benda mengalami percepatan gravitasi

sehingga kecepatannya makin lama makin besar.

Diagram gaya-gaya yang bekerja pada benda, diperlihatkan oleh gambar

berikut:

17

Gambar 2.6. (a) beban m di atas bidang miring licin

(b) diagram gaya pada beban

Menurut Hukum II Newton percepatan ditimbulkan oleh resultan gaya

yang bekerja dan searah dengan arah geraknya. Maka dari gambar di atas

diperoleh

∑ F = m g sin θ

m.g Sin θ merupakan komponen gaya berat pada bidang miring, yang

membuat benda mengalami percepatan.

Percepatan benda sepanjang bidang miring adalah:

m .a=m . g .Sinθatau

a=g . Sinθ

Dengan; g = percepatan gravitasi

θ = sudut kemiringan bidang

2. Sistem Katrol

Sistem Katrol terdiri atas katrol, tali dan benda. Pada bagian ini Anda akan

mempelajari sistem katrol tanpa gesekan. Pemakaian prinsip Hukum II Newton

pada suatu sistem katrol diperlihatkan oleh gambar 2.4. berikut:

Gambar 2.7. m1 dan m2 tergantung pada katrol

18

Dari gambar 2.7. nampak bahwa T: gaya tegangan tali Beban m1 dan m2

dihubungkan dengan tali ringan melalui katrol: K tanpa gesekan.

Apa yang terjadi jika m1 < m2? Jelas m1 akan naik, m2 akan turun sesuai

dengan Hukum II Newton. Pada beban m1 berlaku

∑F = m.a → T – w1 = m1.a

T – m1.g = m1.a (arah gerak naik) pada beban m2 berlaku:

∑F = m.a w2 – T = m2.a (arah gerak turun)

Jika gaya-gaya pada m1 dan m2 kita gabung, akan didapatkan

T – m1.g + m2.g – T = m1a + m2.a

atau

Kedua beban mengalami percepatan sebesar “a”

D. Pada Benda yang Bergerak Melingkar Beraturan

Dari modul ”Kinematika Gerak Lurus” Anda telah mempelajari bahwa

benda yang bergerak melingkar beraturan memilki percepatan sentripetal (as)

yang besarnya:

as = V 2

R= ω2 R

dengan v = kecepatan linier

ω = kecepatan sudut →(ω dibaca omega)

R = jari-jari lintasan

Untuk mengingatkan, Anda perhatikan gambar 2.8. berikut ini:

Gambar 2.8. Perubahan kecepatan pada benda GMB menuju pusat lintasan

Sesuai dengan Hukum II Newton, percepatan sentripetal as disebabkan

oleh gaya yang searah dengan as. Gaya ini dinamakan gaya sentripetal (Fs).

Jadi: ∑ F = m . as

Dimana:∑F = Fs adalah gaya sentripetal

19

dapat ditulis bahwa:

Fs = m . as = m .

V 2

R= m . ω2 . R

Dari persamaan ini nampak bahwa besarnya gaya sentripetal bergantung pada

a) m = massa benda (kg)

b) v = kecepatan linier (m/s)

c) ω = kecepatan sudut (rad/s)

d) R = jari-jari lintasan, m

Gaya sentripetal, Fs berperan mempertahankan benda bergerak melingkar

beraturan agar tetap pada lintasannya.

4. Hukum III Newton

Untuk memahami pengertian gaya aksi-reaksi, coba Anda perhatikan

Gambar 2.9.

Gambar 2.9. Amir mendorong Dinding.

Pada gambar tersebut, Amir mendorong dinding dengan gaya F. Apa yang

dirasakan oleh Amir? Amir merasa bahwa tangannya didorong oleh dinding

dengan gaya F 1.

Gaya F1 disebut gaya reaksi karena gaya ini timbul setelah F dikerjakan

pada tembok. Jadi F adalah gaya yang dikerjakan Amir pada tembok dan F1

adalah gaya yang dikerjakan tembok pada Amir.

Newton menjelaskan peristiwa ini dengan pernyataan: Jika benda A

mengerjakan gaya pada benda B (gaya aksi FAB), maka benda B akan mengerjakan

gaya pada benda A (gaya reaksi, FBA).

Ini disebut Hukum III Newton:

20

“Apabila suatu benda mengerjakan gaya pada benda lain, maka benda

kedua akan mengerjakan gaya pada benda pertama yang sama besar dan

berlawanan arah.”

Pernyataan matematisnya ialah:

F =− F ' atau F AB = − F BA

Rumusan matematis ini merupakan persamaan karena selama mendorong,

tembok tidak bergerak atau sistem diam.

Dari uraian di atas dapat disimpulkan syarat-syarat gaya aksi reaksi yaitu:

1. Arahnya berlawanan

2. Besarnya sama (karena sistem diam)

3. Bekerja pada benda yang berbeda (FAB pada tembok dan FBA pada Amir)

Hal penting lainnya yang perlu Anda perhatikan dari pasangan gaya aksi-

reaksi ialah titik tangkap Gaya FAB dan FBA.

Dari gambar 2.9. nampak bahwa titik tangkap FAB dan FBA berimpit di titik

P pada bidang sentuh. Ini berarti bahwa gaya aksi-reaksi juga merupakan gaya

kontak. Jadi: Gaya aksi-reaksi termsuk gaya kontak

Berbagai percobaan menunjukkan bahwa ketika dua benda bersentuhan,

dua buah gaya yang mereka berikan satu sama lain selalu memiliki besar yang

sama dan arahnya berlawanan.

Tetapi Hukum III Newton juga menjelaskan gaya-gaya yang titik

tangkapnya berbeda. Gaya-gaya demikian disebut gaya jarak jauh.

Contohnya ialah gaya berat benda (w) dan gaya gravitasi bumi (Fg) yang

diperlihatkan pada gambar 2.10. berikut:

Gambar 2.10. Gaya aksi-reaksi pada gaya-gaya jarak jauh

Sebuah bola besi diletakkan di atas meja. Gaya kontak yang terjadi antara

bola besi dan meja adalah gaya normal N sebagai gaya reaksi, dan N adalah gaya

21

aksi. Karena bola besi memberikan gaya tekan pada meja. Jadi :

N1 = − N

Tetapi bola besi memiliki berat w yang ditimbulkan oleh gravitasi bumi.

Ini berarti bumi mengerjakan gaya aksi pada bola besi yaitu gaya w, maka bola

besi juga mengerjakan gaya pada bumi yaitu w1. Jadi w gaya aksi dan w1 gaya

reaksi. Ditulis:

Perhatikan bahwa titik tangkap gaya w pada bola besi dan titik tangkap

gaya w1 pada bumi. w dan w1 merupakan pasangan gaya aksi-reaksi dari gaya

jarak jauh. Contoh lain gaya aksi-reaksi jarak jauh dalam kejadian sehari-hari

adalah:

• Gaya tarik menarik kutub Utara dengan kutub Selatan magnet;

• Gaya tarik menarik bumi dengan bulan;

• Gaya tolak menolak antara muatan listrik muatan positif dengan muatan

positif, muatan negatif dengan muatan negatif.

Untuk lebih meningkatkan pemahaman Anda tentang gaya aksi-reaksi,

perhatikan gambar 2.11.

Gambar 2.11. Beban w tergantung pada tali

Beban yang beratnya w, digantungkan pada penumpu O melalui tali,

akibatnya tali menegang, pada tali bekerja gaya yang disebut gaya tegangan tali,

biasanya diberi simbol T.

Gaya-gaya yang bekerja pada beban adalah T, sebagai tarikan tali terhadap

beban, dan w berat beban itu sendiri sebagai tarikan bumi. Karena beban diam,

maka pada beban berlaku

T1 – w = 0, atau: T1 = w

W = -W1

22

Interaksi dua benda terjadi antara beban dengan tali. Beban disangga oleh

tali, tali dengan gaya T2 yang besarnya sama dengan T1 arahnya berlawanan

dengan T1. di T1 dan T2 merupakan pasangan gaya aksi-reaksi kontak. Interaksi

dua benda juga terjadi antara penumpu O dengan tali, karena tali disangga oleh

penumpu O, tali ditarik oleh penumpu dengan gaya T3. Sebagai reaksinya, tali

menarik penumpu O dengan gaya T4 yang besarnya sama dengan T3, arahnya

berlawanan dengan T3.

Jadi T3 dan T4 merupakan pasangan aksi-reaksi kontak. Tetapi T3 disebabkan oleh

berat benda sehingga T3 dan W merupakan pasangan gaya aksi-reaksi jarak jauh.

Sekarang Anda sudah memahami konsep gaya aksi-reaksi.

BAB III

PEMBAHAASAN

Penerapan model pembelajaran berbasis masalah terhadap materi pokok

Hukum Newton dan Dinamika Gerak dapat kita lihat dalam bentuk Rencana

Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) berikut :

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Nama Sekolah : SMA

Mata Pelajaran : Fisika

Kelas/Semester : X / 1

Pokok Bahasan : Hukum Newton dan Dinamika Gerak

Waktu : 2 x 45 menit

I. Standar Kompetensi

Menerapkan konsep dan prinsip dasar kinematika dan dinamika benda titik.

23

II. Kompetensi Dasar

Menerapkan Hukum Newton sebagai prinsip dasar dinamika untuk gerak

lurus dan gerak melingkar beraturan.

III. Indikator

1. Menjelaskan konsep gaya

2. Menyebutkan Hukum I Newton

3. Menjelaskan konsep kelembaman (hukum inersia)

4. Mengidentifikasi penerapan hukum I Newton dalam kehidupan sehari-

hari

IV. Tujuan Pembelajaran

Siswa mampu :

1. Menjelaskan konsep gaya dengan benar

2. Menyebutkan Hukum I Newton dengan benar

3. Menjelaskan konsep kelembaman (hukum inersia) dengan benar

4. Mengidentifikasi penerapan hukum I Newton dalam kehidupan sehari-

hari

V. Materi Pembelajaran

Hukum I Newton

VI. Model dan Metode Pembelajaran

Model Pembelajaran : Pembelajaran Berbasis Masalah (PBM)

Metode Pembelajaran : Ceramah, Diskusi, Tanya Jawab, dan Unjuk

Kerja

24

25

VII. Langkah-langkah Pembelajaran

Pertemuan

Model Pembelajaran Berbasis Masalah Model Pembelajaran Konvensional

Sintaks Pembelajaran

Kegiatan guru Kegiatan siswa waktu Kegiatan guru Kegiatan siswa waktu

I Fase I

Mengorientasikan siswa pada masalah

Memberikan pretes

1. Memotivasi siswa dengan menceritakan peristiwa-peristiwa yang berhubungan dengan hukum I Newton (kelembaman).

2. Menanyakan kepada siswa Mengapa suatu benda dapat memiliki sifat kelembaman.

3. Menjelaskan proses pembelajaran yang harus dilakukan siswa dan menyampaikan tujuan pembelajaran.

Menjawab soal pretes

1. Medengar dan memperhatikan penjelasan guru.

2. Mencoba menjawab pertanyaan guru.

20’

10’

Memberikan pretes

1. Membuka pelajaran

2. Menjelaskan materi tentang hukum I Newton.

3. Memberikan contoh soal dan soal

4. Menunjuk siswa untuk mengerjakan soal

Menjawab soal pretes

1. Memperhatikan dan mencatat penjelasan guru.

2. Memperhatikan penyelesaian contoh soal dan menjawab soal.

3. Mengerjakan soal kedepan.

20’

5’

40’

10’

10’

26

kedepan.

5. Memberi tugas dan menutup pembelajaran

4. Mencatat tugas dari guru.

5’Fase II

Mengorganisasikan siswa untuk belajar

Kegiatan Inti

1. Meminta siswa duduk sesuai kelompok masing-masing.

2. Membagikan LKS I dan meminta siswa melengkapi alat dan bahan yang akan digunakan.

3. Meminta tiap kelompok untuk melakukan kegiatan sesuai petunjuk dalam LKS dan menyelesaikan pertanyaan diskusi dalam LKS.

1. Duduk pada kelompok masing-masing dan melakukan kegiatan seperti yang diinstruksikan dalam LKS.

2. Menjawab dan mendiskusikan pertanyaan dalam LKS.

25’

Fase III

Membantu siswa memecahkan masalah

1. Membimbing dan mendorong siswa mengumpulkan informasi yang sesuai dengan materi, menemukan penjelasan dan memecahkan masalah yang diberikan pada fase I.

1. Melaksanakan kegiatan dan mencari informasi pendukung dari sumber buku lain serta menganalisis kegiatan yang dilakukan.

10’

27

2. Mendorong siswa untuk berdialog dan berdiskusi antar teman dalam satu kelompok.

2. Berdiskusi dan berdialog antar teman kelompok.

Fase IV

Mengembangkan dan menyajikan hasil pemecahan masalah.

1. Membimbing siswa dalam menyimpulkan pemecahan masalah yang diberikan pada fase I.

2. Mendorong siswa menyajikan hasil pemecahan masalah dan membimbing siswa bila menemukan kesulitan.

1. Membuat kesimpulan dan laporan

2. Menyajikan hasil pemecahan masalah.

10’

Fase V

Menganalisis dan mengevaluasi proses pemecahan masalah

1. Membantu siswa mengkaji ulang proses/hasil pemecahan masalah pada fase I sampai IV.

2. Meminta kelompok yang hasil kerjanya paling efektif untuk

1. Mengkaji ulang hasil pemecahan masalah.

2. Kelompok lain menanggapi hasil kerja kelompok penyaji.

5’

28

mempresentasikan hasil kerjanya.

Penutup

1. Memberikan rangkuman kesimpulan materi pelajaran

2. Memberi kuis

3. Meminta siswa membahas soal yang sesuai materi pelajaran dan membaca materi pelajaran berikutnya di rumah.

1. Merangkum materi pelajaran

2. Menjawab kuis yang diberikan guru

10’

29

VIII. Sumber Belajar

Kamajaya. 2007. Cerdas Belajar Fisika Kelas X. Bandung; Grafindo.

Sunardi, Indra Irawan. 2007. Fisika Bilingual untuk SMA/MA kelas X semester 1 dan 2. Bandung : Yrama Widya.

IX. Media/Bahan/Alat Pembelajaran

- Kelereng- Kertas HVS- Gelas- Koin

X. Penilaian- Rubrik unjuk kerja.

No. Aspek yang dinilaiSkor

1 2 3 4

1. Melakukan kegiatan dengan benar

2. Kerjasama kelompok (Team work)

3.Kesesuaian penyelesaian masalah dengan

materi.

4. Membuat laporan dan kesimpulan

Kuis :

1. Tuliskanlah Hukum I Newton?

2. Doni, Tono, Feri dan Andi mendorong sebuah mobil. Doni dan Tono

mendorong mobil dari arah depan. Ternyata mobil tersebut tetap diam.

Jika besar gaya yang diberikan Doni, Tono, dan Feri masing-masing

adalah 150 N, 90 N dan 120 N, berapakah gaya yang diberikan Andi?

Kunci Jawaban :

30

1. Hukum I Newton : “Jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda

sama dengan nol, maka benda yang diam akan tetap diam dan benda yang

bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan.”

2. Diketahui : FDoni = 150 N ; FTono = 90 N ; FFeri= 120 N

Ditanya : FAndi..........?

Jawab :

∑F = 0

FDoni + FTono = FFeri + FAndi

FDoni + FTono - FFeri = FAndi

150 N + 90 N – 120 N = FAndi

FAndi = 120 N

Mahasiswa

Jodi Siburian

NIM : 071244210052

31

BAB IV

KESIMPULAN

Adapun kesimpulan dari makalah ini adalah :

1. Model Pembelajaran dapat didefenisikan sebagai suatu pola yang

menerangkan suatu proses penyebutan dan menghasilkan situasi lingkungan

yang menyebabkan para siswa berinteraksi sehingga terjadi perubahan

khususnya pada tingkah laku siswa.

2. Model pembelajaran berbasis masalah (problem-based learning / PBL) adalah

konsep pembelajaran yang membantu guru menciptakan lingkungan

pembelajaran yang dimulai dengan masalah yang penting dan relevan

(bersangkut-paut) bagi siswa, dan memungkinkan siswa memperoleh

pengalaman belajar yang lebih realistik (nyata).

3. Pembelajaran berdasarkan masalah memiliki tujuan :

a. Membantu siswa mengembangkan keterampilan berfikir dan

keterampilan pemecahan masalah pada tahap ini PBI memberikan

dorongan kepada peserta didik untuk tidak hanya sekadar berpikir

sesuai yang bersifat konkret, tetapi lebih dari itu berpikir terhadap ide-

ide yang abstrak dan kompleks. Dengan kata lain PBI melatih kepada

peserta didik untuk memiliki keterampilan berpikir tingkat tinggi.

b. Belajar peranan orang dewasa yang autentik, dalam hal ini PBI

memiliki implikasi:

i. Mendorong kerja sama dalam menyelesaikan tugas.

ii. Memiliki elemen-elemen belajar magang, hal ini mendorong

pengamatan dan dialog dengan orang lain, sehingga secara

bertahap siswa dapat memahami peran orang yang diamati atau

yang diajak berdialog (guru).

c. Menjadi pelajar yang mandiri pada tahap ini PBI berusaha membantu

siswa menjadi pembelajar yang mandiri dan otonom..

32

DAFTAR PUSTAKA

Arikunto , Suharsimi dan Abdul , Safruddin. 2009. Evaluasi Program Pendidikan

: Pedoman Teoritis Praktis Bagi Mahasiswa dan Praktisi Pendidikan.

Jakarta : Bumi Aksara.

Djamarah, Aswan. 2006. Strategi Belajar Mengajar. Jakarta : Rineka Cipta.

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan.

2009. Buku Pedoman Penulisan Proposal dan Skripsi Mahasiswa Program

Studi Pendidikan FMIPA UNIMED. Medan : FMIPA UNIMED.

Kamajaya. 2007. Cerdas Belajar Fisika Kelas X. Bandung: Grafindo

Rusman. 2010. Model-Model Pembelajaran : Mengembangkan Profesionalisme

Guru. Jakarta: Rajawali Pers

Sahara, dkk. 2007. Using Problem Based Learning To Increase Critical Thinking

Skill At Heat Concept.

Slameto. 2003. Belajar dan Faktor-Faktor yang Mempengaruhinya. Jakarta

Rineka Cipta.

Trianto.2009. Mendesain Model Pembelajaran Inovatif-Progresif. Jakarta :

Kencana Pernada Group.

Wina Sanjaya. 2008. Kurikulum dan Pembelajaran Teori dan Praktik

Pengembangan KTSP. Jakarta : Kencana.