PENGARUH MODEL PEMBELAJARAN PROCESS

ORIENTED GUIDED INQUIRY LEARNING (POGIL)

TERHADAP HASIL BELAJAR SISWA PADA

KONSEP SUHU DAN KALOR

SKRIPSI

Diajukan Kepada Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan

untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Sarjana Pendidikan

Oleh :

TRI WAHYUNI

NIM : 1112016300010

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2019

i

iii

iv

ABSTRAK

TRI WAHYUNI 1112016300010. Pengaruh Model Pembelajaran Process

Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) Terhadap Hasil Belajar Siswa

pada Konsep Suhu dan Kalor. Skripsi Program Studi Pendidikan Fisika

Jurusan Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam Fakultas Ilmu Tarbiyah dan

Keguruan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta, 2019.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh model pembelajaran Process

Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) Terhadap Hasil Belajar Siswa pada

Konsep Suhu dan Kalor. Penelitian ini dilaksanakan di SMA Negeri 32 Jakarta

pada bulan Februari sampai Maret 2019. Dalam penelitian ini yang menjadi kelas

eksperimen adalah kelas XI MIPA 4, sedangkan yang menjadi kelas kontrol

adalah kelas XI MIPA 3 SMA Negeri 32 Jakarta. Penentuan sampel dalam

penelitian ini berdasarkan teknik purpossive sampling. Metode penelitian yang

digunakan adalah kuasi eksperimen dengan desain nonequivalent control group

design. Instrumen yang digunakan adalah tes objektif pilihan ganda dan nontes

berupa lembar observasi aktivitas siswa. Data hasil instrumen tes dianalisis secara

kuantitatif, sedangkan hasil instrumen nontes dianalisis secara kuantitatif,

menghasilkan data berupa presentase yang kemudian di konversi menjadi data

kualitatif. Kesimpulan penelitian : Uji hipotesis menggunakan uji Mann-Whitney

menunjukkan bahwa terdapat pengaruh model pembelajaran Process Oriented

Guided Inquiry Learning (POGIL) Terhadap Hasil Belajar Siswa pada Konsep

Suhu dan Kalor. Nilai Sig.(2-tailed) sebesar 0,002 lebih kecil dari nilai taraf

signifikansi (0,05). Rata-rata hasil belajar siswa kelas eksperimen (71,69) lebih

tinggi dibandingkan rata-rata hasil belajar siswa kelas kontrol (63,61).

Pembelajaran menggunakan model pembelajaran Process Oriented Guided

Inquiry Learning (POGIL) unggul pada jenjang mengingat (C1) (81%),

memahami (C2) (77%), menerapkan (C3) (69%), dan menganalisis (C4) (66%).

Hasil observasi aktivitas siswa selama pembelajaran sebesar 83,62% dalam

kategori baik sekali.

Kata Kunci: Model POGIL, Hasil Belajar, Lembar Observasi, Suhu dan Kalor.

v

ABSTRACT

TRI WAHYUNI 1112016300010. The Influence of Process Oriented Guided

Inquiry Learning (POGIL) on Learning Outcomes of Senior Hight School on

The temperature and heat. Undergraduate Thesis of Physics Education

Program Faculty of Tarbiyah, Science Education Departement, Faculty of

Tarbiyah and Teachers Training, Syarif Hidayatullah State Islamic University

Jakarta, 2019.

This research aims to determine the effect of Process Oriented Guided Inquiry

Learning (POGIL) on Learning Outcomes of Senior Hight School on The

temperature and heat. This research did at state senior high school 32 of Jakarta.

In February -March. The experiment class in this reseach is X MIPA4, while the

control class is X MIPA 3. The sample in this reseach based on purposive

sampling technique. Method for this research is quasi-experiment method with

nonequivalent control group design. The instruments used are objectives test in

multiple choice form and the questionaire non-test instrument. The result of the

test instruments data were analyzed in quantitative, while the result of non-test

instruments data were analyzed in quantitative, produce data in the percentage

form, and then converted into qualitative data. Analysis of hypothesis using

Mann-Whitney test, it is concluded that there is the influence Process Oriented

Guided Inquiry Learning (POGIL) on Learning Outcomes of Senior High School

on The temperature and heat. This research did. The value of sig.(2-tailed) is

0,002 less than significance level of a (0,005). Student average result of

experiment class (71.69) higher than student average result of control class

(63,61). Learning using Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL)

superiorin improving cognitive level of remember (C1) (81%), understand (C2)

(77%), apply (C3) (69%), analyze (C4) (66%). Observation result of student’s

activity are 83,62% (very good category).

Keywords: POGIL model, Student Result, Observation Sheet, temperature and

heat.

vi

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, segala puji hanya bagi Allah SWT yang telah menciptakan

semesta dengan segala kesempurnaan. Sholawat serta salam semoga senantiasa

tercurah untuk Baginda Rasulullah Muhammad SAW, kepada keluarganya, para

sahabat dan para pengikutnya yang senantiasa berada dalam lindungan Allah

SWT. Atas ridho-Nya, akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang

berjudul “Pengaruh Model Pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry

Learning (POGIL) Terhadap Hasil Belajar Siswa pada Konsep Suhu dan

Kalor”.

Apresiasi dan terimakasih disampaikan kepada semua pihak yang telah

berpartisipasi dalam penulisan skripsi ini. Terima kasih yang terdalam penulis

sampaikan kepada kedua orang tua tercinta, Bapak Djanuardi dan Ibu

Yullenniwita yang telah memberikan doa, kasih sayang, motivasi serta dukungan

luar biasa kepada penulis. Selain itu, secara khusus apresiasi dan terima kasih

penulis sampaikan kepada:

1. Ibu Prof. Dr. Amany Lubis, MA. selaku Dekan Fakultas Ilmu Tarbiyah dan

Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

2. Ibu Dr. Sururin, M.Ag, selaku Dekan Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

3. Ibu Baiq Hana Susanti, M.Sc, selaku Ketua Jurusan Pendidikan IPA Fakultas

Ilmu Tarbiyah dan Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

4. Bapak Dwi Nanto, Ph.D, selaku Ketua Program Studi Tadris Fisika, Fakultas

Ilmu Tarbiyah dan Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, sekaligus

dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu untuk memberikan

bimbingan, saran, motivasi serta arahan dalam proses penyusunan skripsi.

5. Ibu Ai Nurlaela, M.Si, selaku dosen pembimbing akademik yang telah

membimbing dan memberikan arahan kepada penulis selama proses

perkuliahan.

vii

6. Seluruh dosen, staf, dan karyawan FITK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta,

khususnya Program Studi Pendidikan Fisika yang telah memberikan ilmu

pengetahuan, pemahaman, dan pelayanan selama proses perkuliahan.

7. Ibu Sugiyanti, S.Pd, selaku Kepala Sekolah SMA Negeri 32 Jakarta yang

telah memberikan izin penelitian kepada penulis.

8. Bapak Sujoko, S.Pd dan Ibu Yunida Ismawati, S.Pd, selaku guru mata

pelajaran fisika yang telah memberikan banyak bantuan serta saran selama

penelitian berlangsung.

9. Dewan guru, staff, karyawan dan siswa-siswi SMA Negeri 32 Jakarta yang

telah memberikan bantuan kepada penulis selama penelitian.

10. Kakak-kakak tersayang, Yuana Sari, S.Pd, Nurul Fajria, S.Pd, serta adik- adik

tersayang Zamzami Nurhadi dan M. Syahruddin yang telah memberikan doa,

dukungan, dan semangat yang tiada henti kepada penulis.

11. Sahabat-sahabat KPK 81, Indri, Siti, Iik, Winda, Linda, Novi, Yuli, Wiwik,

Ira, dan Fitri yang telah menemani perjalanan penulis selama perkuliahan dan

penulisan skripsi. Sahabat-sahabat sebagai tempat berbagi suka dan duka,

motivasi serta memberikan bantuan, dan dukungan kepada penulis.

12. Sahabat-sahabat Tadris Fisika 2012, yang telah memberikan dukungan,

motivasi, dan bantuan tiada henti kepada penulis.

13. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu per satu yang terlah membantu

dalam penyusunan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini jauh dari sempurna. Oleh karena itu,

kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan penyusunan skripsi ini

sangat dinantikan. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat khususnya bagi

pembaca dan umumnya bagi penyelenggara khazanah keilmuan di lingkungan

pendidikan.

Jakarta, April 2019

Penulis

viii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... i

SURAT PERNYATAAN KARYA SENDIRI .................................................... iii

ABSTRAK........ .................................................................................................... iv

ABSTRACT.... ....................................................................................................... v

KATA PENGANTAR .......................................................................................... vi

DAFTAR ISI .................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xi

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

A. Latar Belakang ............................................................................... 3

B. Identifikasi Masalah ....................................................................... 3

C. Batasan Masalah ............................................................................. 3

D. Rumusan Masalah .......................................................................... 4

E. Tujuan Penelitian............................................................................ 4

F. Manfaat Penelitian.......................................................................... 4

BAB II KAJIAN TEORI, KERANGKA BERPIKIR, DAN PENGAJUAN

HIPOTESIS ................................................................................. 6

A. Kajian Teoritis ................................................................................ 6

1. Model Pembelajaran................................................................ 6

2. Model Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) . 7

a. Pengertian Model POGIL ................................................... 7

b. Langkah-langkah Model POGIL ........................................ 8

c. Peran Guru dan Siswa dalam Model POGIL .................... 10

d. Manfaat Model POGIL ..................................................... 12

3. Hakikat Hasil Belajar ............................................................ 12

a. Pengertian Hasil Belajar .................................................... 12

b. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Hasil Belajar ............. 14

ix

4. Kajian Materi Subjek Suhu dan Kalor .................................. 15

a. Kompetensi Dasar ............................................................. 15

b. Peta Konsep Suhu dan Kalor ............................................ 16

c. Uraian Materi .................................................................... 17

B. Hasil Penelitian yang Relavan...................................................... 25

C. Kerangka Bepikir ......................................................................... 27

D. Hipotesis Penelitian ...................................................................... 29

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ........................................................ 30

A. Tempat dan Waktu Penelitian ...................................................... 30

B. Metode dan Desain Penelitian ..................................................... 30

C. Variabel Penelitian ....................................................................... 31

D. Populasi dan Sampel Penelitian ................................................... 31

1. Populasi Penelitian ................................................................ 31

2. Sampel Penelitian .................................................................. 32

E. Teknik Pengumpulan Data ........................................................... 32

F. Instrumen Tes ............................................................................... 32

1. Instrumen Tes ........................................................................... 33

2. Instrumen Nontes ..................................................................... 34

G. Kalibrasi Instrumen Tes ............................................................... 36

H. Teknik Analisis Data .................................................................... 41

1. Analisis Data Tes .................................................................. 41

2. Analisis Data Non Tes .......................................................... 46

I. Hipotesis Statistik ......................................................................... 47

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................... 48

A. Hasil Penelitian ............................................................................ 48

1. Hasil Pretest .......................................................................... 48

2. Hasil Posttest ......................................................................... 50

3. Rekapitulasi Data Hasil Belajar ............................................ 51

4. Hasil Analisi Data Tes .......................................................... 55

a.Uji Prasyarat Analisis Statistik ........................................... 55

b.Uji Hipotesis ...................................................................... 57

x

5. Hasil Analisis Data Nontes ................................................... 58

B. Pembahasan Hasil Penelitian ....................................................... 59

BAB V PENUTUP ............................................................................................... 63

A. Kesimpulan................................................................................... 63

B. Saran ............................................................................................. 63

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 64

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Peta Konsep Suhu dan Kalor ....................................................... 16

Gambar 2.2 Titik Didih dan Titik Beku Berbagai Skala ................................. 17

Gambar 2.3 Kerangka Berpikir ....................................................................... 28

Gambar 4.1 Diagram Distribusi Frekuensi Hasil Pretest Kelas Kontrol

dan Kelas Eksperimen ................................................................. 48

Gambar 4.2 Diagram Distribusi Frekuensi Hasil Posttest Kelas Kontrol dan

Kelas Eksperimen........................................................................ 50

Gambar 4.3 Diagram Persentase Jenjang Kognitif Hasil Pretest dan Posttest

Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen ......................................... 53

Gambar 4.4 Diagram Peningkatan Rata-rata Hasil Belajar Siswa Kelas

Kontrol dan Kelas Eksperimen Berdasarkan Jenjang Kognitif .. 54

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Desain Penelitian............................................................................... 30

Tabel 3.2 Kisi-kisi Instrumen Tes ..................................................................... 33

Tabel 3.3 Kisi-kisi Lembar Observasi Aktivitas Siswa .................................... 35

Tabel 3.4 Interpretasi Koefisien Korelasi Biserial ............................................ 37

Tabel 3.5 Hasil Uji Validitas Instrumen Tes ..................................................... 37

Tabel 3.6 Interpretasi Kriteria Reliabilitas Instrumen....................................... 38

Tabel 3.7 Hasil Uji Reliabilitas Instrumen Tes ................................................. 38

Tabel 3.8 Interpretasi Tingkat Kesukaran ......................................................... 39

Tabel 3.9 Hasil Taraf Kesukaran Instrumen Tes .............................................. 39

Tabel 3.10 Interpretasi Indeks Diskriminasi Butir Soal ...................................... 40

Tabel 3.11 Hasil Uji Daya Pembeda Instrumen Tes ........................................... 40

Tabel 3.12 Kriteria Penilian Lembar Observasi .................................................. 47

Tabel 4.1 Ukuran Pemusatan dan Penyebaran Data Hasil Pretest

Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen ............................................. 49

Tabel 4.2 Ukuran Pemusatan dan Penyebaran Data Hasil Posttest

Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen ............................................. 51

Tabel 4.3 Rekapitulasi Data Hasil Pretest dan Posttest Kelas Kontrol

dan Kelas Eksperimen ..................................................................... 52

Tabel 4.4 Nilai Rata-rata N-gain Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen .......... 54

Tabel 4.5 Hasil Uji Normalitas Data Pretest-Posttest Kelas Kontrol

dan Kelas Eksperimen ..................................................................... 56

Tabel 4.6 Hasil Uji Homogenitas Data Pretest-Posttest Kelas Kontrol

dan Kelas Eksperimen ..................................................................... 56

Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Uji Hipotesis ........................................................ 57

Tabel 4.8 Hasil Observasi Aktivitas Siswa ....................................................... 58

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Perangkat Pembelajaran ...........................................................68

1. Lembar Wawancara ...............................................................69

2. RPP Kelas Eksperimen ...........................................................71

3. RPP Kelas Kontrol ..................................................................95

4. LKS Kelas Eksperimen ...........................................................116

5. LKS Kelas Kontrol .................................................................150

Lampiran B Instrumen Penelitian ..................................................................166

1. Instrumen Tes .........................................................................166

a. Kisi-kisi Instrumen Tes ......................................................167

b. Instrumen Tes Uji Coba Penelitian ....................................168

2. Analisis Hasil Uji Coba Instrumen Tes ..................................207

a. Soal Uji Coba Instrumen Tes .............................................207

b. Analisis Instrumen Tes.......................................................214

c. Soal Instrumen Tes Penelitian............................................225

3. Lembar Observasi Aktivitas Siswa .........................................231

Lampiran C Analisis Data Hasil Penelitian ....................................................233

1. Hasil Pretest ............................................................................234

2. Hasil Posttest ..........................................................................241

3. Uji Normalitas Hasil Pretest ...................................................248

4. Uji Normalitas Hasil Posttest .................................................250

5. Uji Homogenitas Hasil Pretest ...............................................252

6. Uji Homogenitas Hasil Posttest ..............................................252

7. Uji Hipotesis Hasil Pretest .....................................................253

8. Uji Hipotesis Hasil Posttest ....................................................254

9. Data Presentase Ranah Kognitif .............................................255

10. Data Hasil Lembar Observasi Aktivitas Siswa .......................256

xiv

Lampiran D Surat-Surat Penelitian ................................................................ 269

1. Surat Keterangan Pernyataan Wawancara .............................. 270

2. Surat Permohonan Izin Penelitian .......................................... 271

3. Surat Keterangan Penelitian ................................................... 272

4. Lembar Uji Referensi ............................................................. 273

5. Daftar Riwayat Hidup ............................................................. 282

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Kurikulum 2013 merupakan pengembangan dan penyempurnaan dari

kurikulum sebelumnya untuk merespon berbagai tantangan internal maupun

eksternal. Salah satu pentingnya kurikulum 2013 adalah bahwa generasi muda

Indonesia perlu disiapkan dalam kompetensi sikap, keterampilan, dan

pengetahuan.1 Kurikulum 2013 menganut pandangan dasar bahwa pengetahuan

tidak dapat dipindahkan begitu saja dari guru ke siswa, melainkan siswa adalah

subjek yang memiliki kemampuan aktif, mencari mengolah, mengkonstruksi dan

menggunakan pengetahuan.2

Berdasarkan prinsip kurikulum 2013 tersebut, pembelajaran fisika

seharusnya tidak hanya ditekankan pada kemampuan matematis saja akan tetapi

harus diorientasikan pada pemahaman terhadap gejala fisis sehingga pembelajaran

akan lebih bermakna3. Oleh karena itu fisika merupakan konsep yang

membutuhkan pembuktian melalui ekperimen baik itu demonstrasi maupun

pengaplikasian langsung.4 Salah satu konsep fisika yang membutuhkan

pembuktian melalui eksperimen adalah konsep suhu dan kalor. Konsep suhu dan

kalor akan lebih efektif jika diajarkan dengan meyajikan masalah secara langsung

dan didukung dengan penyelidikan oleh siswa.5

1 Rudy Kustijono dan Elok Wiwin HM, “ Pandangan Guru Terhadap Pelaksanaan

Kurikulum 2013 dalam Pembelajaran Fisika SMK di Kota Surabaya”, Jurnal Pendidikan Fisika

dan Aplikasinya (JPFA), Vol. 4, No. 2, Juni 2014, h. 2. 2 Nurdyansyah dan Eni Fariyatul Fahyuni, Inovasi Model Pembelajaran Sesuai kurikulum

2013, (Sidoarjo: Nizamia Learning Center, 2016), Cet. ke-1, h. 8. 3Novilia Hermawati dan Suliyanah, “ Penerapan model pembelajaran inkuiri terbimbing

untuk Meningkatkan Kemampuan Siswa dalam Memecahkan Masalah Pada Materi Kalor di Kelas

X SMAN 1 Wringinanom.”, Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika (JIPF), Vol 5, No. 2, Mei 2016, h.

95. 4 Wahab Jufri, Belajar dan Pembelajaran Sains, (Bandung: Pustaka Reka Cipta, 2013), h.

50. 5Ellyna Hafizah, Arif Hidayat, dan Muhardjito, “Pengaruh Model Pembelajaran Anchored

Instruction terhadap Penguasaan Konsep dan Kemampuan Pemecahan Masalah Fisika Siswa

Kelas X”. Jurnal Fisika Indonesia, Vol. 18. No. 52, April 2014, h. 9.

2

Berdasarkan hasil wawancara penulis dengan guru fisika kelas XI SMA

Negeri 32 Jakarta,konsep suhu dan kalor hanya disampaikan dengan memberikan

teori-teori dan persamaan-persamaan yang terkait dengan konsep suhu dan kalor,

karena guru hanya memiliki sedikit referensi untuk membuat pembelajaran yang

inovatif. Hal ini menjadi salah satu faktor yang dapat menyebabkan siswa pasif

dalam proses pembelajaran fisika sehingga berdampak pada perolehan hasil

belajar siswa. Hal ini didukung dari perolehan nilai rata-rata ulangan harian

konsep suhu dan kalor tahun ajaran 2017/2018 terbukti masih rendah yaitu hanya

40% siswa yang memperoleh nilai mencapai KKM (Kriteria Ketuntasan

Minimum).

Fakta dari pernyataan di atas juga dapat dijadikan gambaran bahwa masih

kurangnya ketepatan guru dalam memilih model pembelajaran yang sesuai dalam

kegiatan pembelajaran. Model pembelajaran yang efektif menurut para ahli adalah

model pembelajaran yang menekankan proses mendapatkan pengetahuan

(pembelajaran yang berdasarkan konstruktivisme) dan mengaitkan pengalaman

nyata dalam kehidupan sehari-hari.6

Salah satu model pembelajaran yang berdasarkan pada konstruktivisme

adalah model pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL).7

POGIL merupakan model pembelajaran yang menggabungkan Guided Inquiry

dan pendekatan kooperatif8. Sehingga POGIL dapat memberikan kesempatan

pada siswa untuk aktif mengkonstruksi pemahaman mereka dalam kelompok

diskusi. Siswa yang semulanya kesulitan dalam belajar, dapat mengkonstruksi

pengetahuan yang ada dengan pengetahuan sebelumnya bersama dengan anggota

kelompoknya.9

6 David M. Hanson, Intructor’s Guide to Process-Oriented Guided Inquiry Learning,

(Lisle: Pacific Crest, 2006), h.5. 7 Adelia Alfama Zasmita, dan Ida Kaniawati, “Pengaruh Model Pembelajaran Process

Oriented Guided Inquiry Learning Terhadap Keterampilan Proses Sains dan Kemampuan Kognitif

Siswa pada Mata Pelajaran Fisika”, Edusains,Vol. 7, No. 2, 2015, h. 192. 8 Senol Sen, Ayhan Yilmaz, dan Omer Geban, “ The Effect of Process Oriented Guided

Inquiry Learning ( POGIL) on 11 th Graders’ Conceptual Understanding of Electrochemistry, Asia

Pacific Forum on Science Learning and Teaching, Vol. 17, Desember 2016. 9 Maulidiawati dan Soeprodjo, “Keefektifan Pembelajaran Kooperatif dengan Process

Oriented Guided Inquiry Learning pada Hasil Belajar”, Chemistry in Education, Vol. 3, No. 2,

Oktober 2014, h.164.

3

Penggunaan model pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry

Learning (POGIL) diharapkan dapat memberikan dampak positif terhadap hasil

belajar siswa pada konsep suhu dan kalor. Berdasarkan uraian di atas maka

penulis memiliki gagasan untuk melakukan penelitian dengan judul “Pengaruh

Model Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) Terhadap Hasil

Belajar Siswa pada Konsep Suhu dan Kalor”.

B. Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan, dapat

diidentifikasi beberapa masalah terkait dengan judul penelitian, yaitu:

1. Konsep suhu kalor merupakan konsep yang membutuhkan pembuktian

melalui eksperimen, namun berdasarkan fakta di lapangan konsep suhu dan

kalor hanya disampaikan dengan memberikan teori-teori dan persamaan-

persamaan yang terkait dengan konsep suhu dan kalor.

2. Kurangnya ketepatan guru dalam memilih model pembelajaran yang sesuai

dengan kegiatan pembelajaran.

3. Hasil belajar siswa pada konsep suhu dan kalor rendah.

C. Pembatasan Masalah

Berdasarkan indentifikasi masalah di atas, agar penelitian ini lebih

memfokuskan pembahasannya, maka diperlukan pembatasan masalah yang akan

diteliti. Adapun pembatasan masalah dalam penelitian ini yaitu pengukuran hasil

belajar hanya berorientasi pada ranah kognitif berdasarkan taksonomi Bloom yang

sudah direvisi oleh Anderson dan Krathwohl. Ranah kognitif yang akan diukur

dalam penelitian ini adalah mengingat (C1), memahami (C2), menerapkan (C3),

dan menganalisis (C4).

4

D. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah dan identifikasi masalah yang telah

dipaparkan, maka perumusan masalah dalam penelitian ini sebagai berikut:

1. Apakah terdapat pengaruh model Process Oriented Guided Inquiry Learning

(POGIL) terhadap hasil belajar siswa pada konsep suhu dan kalor?

2. Bagaimana peningkatan hasil belajar siswa pada kelas eksperimen dengan

menggunakan model Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL)?

E. Tujuan Penelitian

Berdasarkan permasalahan yang telah dirumuskan, maka penelitian ini

bertujuan untuk:

1. Mengetahui pengaruh pengaruh model Process Oriented Guided Inquiry

Learning (POGIL) terhadap hasil belajar siswa pada konsep suhu dan kalor.

2. Mengetahui peningkatan hasil belajar siswa dengan menggunakan model

Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL).

F. Manfaat Penelitian

Hasil Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi segenap

pihak yang terlibat didalamnya. Adapun manfaat yang diharapkan dari hasil

penelitian ini antara lain:

1. Bagi Siswa

a. Meningkatkan minat dan motivasi siswa dalam mempelajari fisika, sehingga

hasil belajar siswa meningkat.

b. Memudahkan siswa dalam memahami konsep suhu dan kalor dan dapat

berperan aktif dalam proses pembelajaran.

2. Bagi Guru

a. Memberikan informasi tentang model Process Oriented Guided Inquiry

Learning (POGIL) dapat diterapkan pada konsep suhu dan kalor.

b. Menambah wawasan baru dalam memilih model pembelajaran yang dapat

digunakan untuk menyampaikan konsep pembelajaran dengan baik.

5

3. Peneliti

a. Menambah wawasan ilmu pengetahuan mengenai model pembelajaran,

khususnya model Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) yang

dapat digunakan dalam proses pembelajaran fisika.

b. Memberikan motivasi untuk lebih berinovasi dalam pemilihan model

pembelajaran.

6

BAB II

KAJIAN TEORITIS, KERANGKA BERPIKIR, DAN

HIPOTESIS

A. Kajian Teoritis

1. Model Pembelajaran

Model merupakan kerangka koseptual yang digunakan sebagai pedoman

dalam melakukan suatu kegiatan. Model dapat juga dipahami sebagai gambaran

tentang keadaan sesungguhnya. Berdasarkan pemahaman tersebut, model

pembelajaran dapat dipahami sebagai kerangka konseptual yang melukiskan

prosedur yang sistematis dan terencana dalam mengorganisasikan proses

pembelajaran peserta didik sehingga tujuan pembelajaran dapat dicapai secara

efektif.1

Joyce &Weil mengemukakan bahwa model pembelajaran adalah suatu

rencana atau pola yang dapat digunakan untuk membentuk rencana pembelajaran

jangka panjang, merancang bahan-bahan pembelajaran, dan membimbing

pembelajaran di kelas atau yang lain.2 Senada dengan Joyce &Weil, Ngalimun

juga mendefinisikan model pembelajaran sebagai perencanaan atau pola yang

dapat digunakan untuk mendesain pola-pola pengajaran secara tatap muka di

dalam kelas dan untuk menentukan perangkat pembelajaran yang di dalamnya

terdapat buku-buku, media, dan lainnya.3

Menurut Rusman, suatu model pembelajaran memiliki ciri- ciri khusus

sebagai berikut:4

a. Berdasarkan teori pendidikan dan teori belajar dari para ahli tertentu.

b. Mempunyai misi atau tujuan pendidikan tertentu.

c. Dapat dijadikan pedoman untuk perbaikan kegiatan belajar mengajar di kelas.

1 Donni Juni Priansa, Pengembangan Strategi dan Model Pembelajaran, (Bandung:

Pustaka Setia, 2017), Cet.ke-1, h. 188. 2 Rusman, Model-Model Pembelajaran Edisi Kedua (Jakarta: PT Raja Grafindo Persada,

2013), Cet. ke-6, h. 133. 3 Ngalimun, Strategi dan Model Pembelajaran(Yogyakarta: Aswaja Pressindo, 2016), h.

24-25. 4 Rusman, op. cit., h. 136.

7

d. memiliki langkah-langkah pembelajaran (syntax), prinsip-prinsip reaksi,

sistem sosial, dan sistem pendukung.

e. Memiliki dampak sebagai akibat terapan model pembelajaran.

f. Membuat persiapan mengajar (desain instruksional) dengan pedoman.

Model pembelajaran memerlukan sistem pengelolaan dan lingkungan

belajar yang berbeda dan memberikan peran yang berbeda kepada peserta didik

dalam hal ruang belajar dan sistem sosial kelas.5 Oleh karena itu guru boleh

memilih model pembelajaran yang sesuai dan efisien untuk mencapai tujuan

pendidikannya.6Memilih model pembelajaran yang akan digunakan dalam

kegiatan pembelajaran, ada beberapa hal yang harus dipertimbangkan antara lain:

a. Tujuan yang hendak dicapai.

b. Bahan atau materi pembelajaran.

c. Karakteristik siswa.

d. Hal lain yang bersifat nonteknis.

Berdasarkan uraian di atas, dapat dipahami bahwa model pembelajaran

merupakan gambaran dari suatu proses pembelajaran yang berfungsi sebagai

pedoman bagi guru dalam merencanakan dan melaksanakan proses pembelajaran

di dalam kelas sehingga tercapai tujuannya dari proses pembelajaran tersebut.

2. Model Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL)

a. Pengertian Model Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL)

Model Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) adalah

pedagogi sains dan filosofi student centered yang berbasis riset dimna siswa

beraktifitas di dalam kelompok kecil dan terlibat dalam inkuiri terbimbing

menggunakan materi yang sudah dirancang secara langsung membimbing siswa

untuk membangun ulang pengetahuan mereka.7 Model Process Oriented Guided

5 Wahab Jufri, Belajar dan Pembelajaran Sains (Bandung: Pustaka Reka Cipta, 2013),

Cet. ke-1, h. 112. 6 Rusman, op. cit., h. 133-134.

7 Rustam, Agus Ramdani, dan Prapti Setijani, “ Pengaruh Model Pembelajaran Process

Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) Terhadap Pemahaman Konsep IPA, Keterampilan

Proses Sains dan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa SMP Negeri 3 Pringgabaya Lombok Timur”

Jurnal Penelitian Pendidikan IPA (JPPIPA), Vol. 3, No. 2, Juli 2017, h. 34.

8

Inquiry Learning (POGIL) merupakan pembelajaran penemuan yang berorientasi

proses dan berpusat pada siswa dalam suatu pembelajaran aktif yang

menggunakan kelompok belajar.8 Model POGIL menekankan pada pembelajaran

kooperatif dimana siswa bekerja dalam tim, mendesain kegiatan untuk

membangun kemampuan kognitif dan mengembangkan keterampilan proses sains,

keterampilan berpikir dan pemecahan masalah.9 Model POGIL dirancang

berpusat pada siswa dan menggunakan pendekatan konstruktivisme yang dapat

mengajak siswa aktif mengkontruksi pengetahuannya.10

POGIL merupakan model pembelajaran yang menggabungkan Guided

Inquiry dan pendekatan kooperatif.11

Hal ini dapat memberikan kesempatan

kepada siswa untuk aktif mengkonstruksi pemahaman mereka dalam kelompok

diskusi. Siswa yang semulanya kesulitan dalam belajar, dapat mengkonstruksi

pengetahuan yang ada dengan pengetahuan sebelumnya bersama dengan anggota

kelompok.12

b. Langkah-Langkah Model Process Oriented Guided Inquiry Learning

(POGIL)

Model Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) terdiri dari

langkah-langkah berikut: orientasi (orientation), eksplorasi (exploration),

penemuan konsep (concept invention), aplikasi (application) dan penutup

(closure).13

8 David M. Hanson, Intructor’s Guide to Process-Oriented Guided Inquiry Learning,

(Lisle: Pacific Crest, 2006), h.3. 9Ibid., h.5.

10 Courtney Stanford, Alena Monn, Marey Towns, dan Renee Cole, “Analysis of

Instructor Facilitation Strategies and Their Influence on Student Argumentation: A Case Study of

a Process Oriented Guided Inquiry Learning Physical Chemistry Classroom. Journal of Chemical

Education, 2016, h.2. 11

Mohamad Tofan Hanib, Suhadi, dan Sri Endah Indriwati, “ Penerapan Pembelajaran

Process Oriented Guided Inquiry Learning untuk meninkatkan Kemampuan Berpikir Kritis dan

Karakter Siswa Kelas X”, Jurnal Pendidikan: Teori, Penelitian, dan Pengembangan, Vol. 2, No.

1, Januari 2017, h. 23. 12

Maulidiawati dan Soeprodjo, “Keefektifan Pembelajaran Kooperatif dengan Process

Oriented Guided Inquiry Learning pada Hasil Belajar”, Chemistry in Education, Vol. 3, No. 2,

Oktober 2014, h.164 13

David M. Hanson, Designing Process-Oriented Guided Inquiry Activites, (Stony Brook

University: Pacific Crest, 2005), 2nd

, h.1.

9

1) Orientasi (Orientation)

Tahap ini mempersiapkan siswa untuk belajar dengan memberikan motivasi,

menciptakan minat, dan rasa ingin tahu, serta membuat koneksi berdasarkan

pengetahuan sebelumnya. Adanya identifikasi tujuan pembelajaran dan

kriteria keberhasilan bertujuan untuk lebih memfokuskan siswa, membuat

topik yang akan dibahas menjadi penting untuk siswa pelajari, siswa yang

memiliki pemahaman tentang apa yang akan dipelajari, dan membangun

pemahaman siswa dari pengetahuan sebelumnya.14

2) Eksplorasi (Exploration)

Tahap ini siswa diberikan serangkaian tugas untuk diikuti agar mewujudkan

sesuatu yang seharusnya dipelajari dan mengarah pada pencapaian tujuan

pembelajaran. Serangkaian pertanyaan akan membimbing mereka untuk

pengembangan dan pemahaman konsep yang lebih dalam. Siswa memiliki

kesempatan untuk melakukan percobaan, mengumpulkan, memeriksa

informasi data, mempertanyakan, dan menguji hipotesis.15

3) Penemuan Konsep (Concept Invention)

Sebagai hasil dari tahap eksplorasi, diharapkan siswa dapat menemukan,

memperkenalkan atau membentuk konsep. Bimbingan yang efektif pada

tahap eksplorasi akan menuntun siswa pasa suatu prediksi atau kesimpulan

berdasarkan pemahaman mereka. Guru dapat memberikan informasi

tambahan atau pengenalan istilah konsep yang sedang dipelajari namun

pemaham konsep tersebut harus ditemukan oleh siswa. Tahap eksplorasi dan

penemuan konsep dapat membantu siswa mengembangkan pemahaman

mereka pada konsep yang dipelajari.16

4) Aplikasi (Application)

Pada tahap ini, setelah konsep diidentifikasi dan dipahami, konsep tersebut

diperkuat dalam tahap aplikasi. Aplikasi melibatkan pengetahuan baru dalam

14

Ibid. 15

David M. Hanson, Intructor’s.., op. cit., h. 5. 16

Ibid., h.6.

10

latihan dan menyelesaikan masalah. Siswa mengaplikasikan pengetahuan

dalam situasi yang baru dan berbeda.17

5) Penutup (Closure)

Kegiatan pembelajaran diakhiri dengan siswa memvalidasi hasil yang telah

mereka capai, merefleksikan apa yang telah dipelajari, dan penilaian kerja

siswa dalam belajar. Validasi dilakukan dengan melaporkan hasil yang

mereka peroleh kepada teman dan guru untuk mendapatkan umpan balik

mengenai isi dan kuallitas.18

c. Peran Guru dan Siswa dalam Model Process Oriented Guided Inquiry

Learning (POGIL)

Guru bertugas memberikan pengajaran di dalam kelas. Guru

menyampaikan pelajaran agar murid memahami dengan baik semua pengetahuan

yang telah disampaikan.19

Pada kelas POGIL, seorang guru bukan ahli yang

semata-mata memberikan pengetahuan, melainkan sebagai panduan bagi siswa

dalam pembelajaran, keterampilan mengembangkan, dan pemahaman mereka

sendiri.20

Guru juga berperan membimbing siswa dalam meluruskan konsep yang

masih dianggap sulit oleh siswa sehingga siswa dapat memahami penyelesaian

dari kesulitan yang dihadapi masing-masing kelompok.21

Dalam kegiatan

pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL), guru atau

instruktur memiliki peran sebagai berikut:22

1) Pemimpin (Leader)

Guru menciptakan lingkungan belajar, mengembangkan dan menjelaskan

skenario pembelajaran, menentukan tujuan pembelajaran, dengan

mendefinisikan perilaku yang diharapkan muncul setelah siswa mengikuti

pembelajaran, menentukan kriteria keberhasilan, dan mengorganisasi kelas.

17

Ibid. 18

David M. Hanson, Designing.., op. cit., h. 2. 19

Oemar Hamalik, Proses Belajar Mengajar (Jakarta: PT Bumi Aksara, 2013), Cet. ke-

15, h. 124. 20

David M. Hanson, Intructor’s.., op. cit., h. 27. 21

Maulidiawati dan Soeprodjo, loc. cit., 22

David M. Hanson, Intructor’s.., loc. cit.,

11

2) Pemantau (Assessor)

Guru mengatur pembelajaran di kelas, menilai tiap individu dan kelompok

untuk mengetahui kemajuan siswa, memperoleh informasi tentang capaian

pemahaman siswa, kesalahpahaman, dan kesulitan yang dialami siswa selama

proses pembelajaran.

3) Fasilitator (Facilitator)

Guru mengajukan beberapa pertanyaan kepada suatu kelompok untuk

membantu kelompok tersebut memahami kesulitan yang mereka hadapi dan

apa yang mereka butuhkan selama pembelajaran.

4) Evaluator

Peran ini dilakukan guru pada akhir kegiatan pembelajaran. Guru menutup

pembelajaran dengan meminta anggota tiap kelompok untuk mengumpulkan

jawaban, hasil diskusi dan kesimpulan. Kemudian mengevaluasi tiap

individu dan kelompok berdasarkan kinerja mereka.

Model Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) merupakan

pembelajaran aktif yang mengunakan belajar kelompok dalam penemuan

terbimbing.23

Menurut David M. Hanson, setiap anggota kelompok dalam kelas

POGIL mempunyai perannya masing-masing, yaitu:24

1) Manajer (Manager)

Berpartisipasi aktif, menjaga kelompok tetap fokus selama proses

pembelajaran, memberikan pembagian tugas dan tanggung jawab,

menyelesaikan jika terdapat perselisihan, dan memastikan setiap anggota

kelompok berkontribusi dan mengerti.

2) Juru Bicara (Presenter)

Berpartisipasi aktif dalam kegiatan diskusi dan menyampaikan hasil dari

diskusi kelompok yang diperoleh.

23

M. Syaikhul Umam, Indrawati, dan Subiki, “Pengaruh Model Process Oriented Guided

Iinquiry Learning (POGIL) Terhadap Hasil Belajar dan Retensi Hasil Belajar Siswa Pada

Pembelajaran Fisika SMA/MA di Kabupaten Jember”, Jurnal Pembelajaran Fisika, Vol. 5, No. 3,

Desember 2016, h. 2. 24

David M. Hanson, Intructor’s.., op. cit., h. 25.

12

3) Perekam (Recorder)

Berpartisipasi aktif, mempersiapkan laporan akhir dari kegiatan diskusi yang

telah dilaksanakan, dokumentasi dan berkonsultasi dengan anggota kelompok

lainnya.

4) Reflector

Berpartisipasi aktif, mengidentifikasi metode yang dibutuhkan untuk

memecahkan masalah, menentukan hal-hal yang dimasukkan ke dalam

laporan, dan mengevaluasi hasil pekerjaan setiap kelompok.

d. Manfaat Model Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL)

Menurut David M. Hanson, pembelajaran secara berkelompok dalam

POGIL memberikan manfaat sebagai berikut:25

1) Dapat mengembangkan pemahaman, penyelesaian masalah, melaporkan hasil

pengamatan, metakognisi dan tanggung jawab individu.

2) Siswa lebih aktif terlibat dan berpikir di kelas maupun di laboratorium.

3) Mampu menarik kesimpulan dari suatu analisis data.

4) Mampu bekerja sama dengan siswa lain untuk memahami konsep dan

menyelesaikan masalah.

5) Siswa mampu merefleksikan apa yang telah dipelajari dan meningkatkannya.

6) Dapat berinteraksi dengan guru sebagai fasilitator dalam pembelajaran secara

intensif.

3. Hakikat Hasil Belajar

a. Pengertian Hasil Belajar

Hasil belajar dapat dijelaskan dengan memahami dua kata yang

membentuknya, yaitu hasil dan belajar. Pengertian hasil (product) menunjuk pada

suatu perolehan akibat dilakukannya suatu aktivitas, sedangkan belajar dilakukan

untuk mengusahakan adanya perubahan perilaku pada individu yang belajar.

25

Ibid., h. 3.

13

Perubahan perilaku itu merupakan perolehan yang menjadi hasil belajar.26

Hal

tersebut senada dengan pendapat Slameto yang menyatakan bahwa belajar adalah

suatu proses usaha yang dilakukan seseorang untuk memperoleh suatu perubahan

tingkah laku yang baru secara keseluruhan, sebagai hasil pengalamannya sendiri

dalam interaksi dengan lingkungannya.27

Kemampuan-kemampuan yang dimiliki

siswa setelah ia menerima pengalaman belajarnya disebut hasil belajar.28

Hasil belajar adalah pencapaian bentuk perubahan perilaku yang cendrung

menetap dari ranah kognitif, afektif dan psikomotoris dari proses belajar yang

dilakukan dalam waktu tertentu.29

Hasil belajar merupakan perolehan dari proses

belajar sesuai dengan tujuan pembelajaran.30

Bloom mengelompokkan tujuan-

tujuan pendidikan menjadi tiga ranah yaitu ranah kognitif, ranah afektif, dan ranah

psikomotor yang kemudian disebut sebagai taksonomi Bloom.31

Ranah kognitif

berkenaan dengan kemampuan pengembangan keterampilan intelektual

(knowledge) dengan kategori-kategori sebagai berikut:32

1) Mengingat (C1), mengambil pengetahuan yang dibutuhkan oleh memori

jangka panjang. Pengetahuan yang disimpan dalam ingatan akan digali pada

saat dibutuhkan dengan cara mengenali atau mengingat kembali.

2) Memahami (C2), mengkonstruksi makna dari materi pembelajaran, termasuk

apa yang diucapkan, ditulis, dan digambar oleh guru. Proses memahami

meliputi menafsirkan, mencontohkan, mengklasifikasikan, merangkum,

menyimpulkan, membandingkan, dan menjelaskan.

26

Purwanto, Evaluasi Hasil Belajar, (Yogyakarta: Pustaka Belajar, 2010), Cet.ke-2, h.

44-45. 27

Slameto, Belajar dan Faktor-faktor yang Mempengaruhinya, (Jakarta: Rineka Cipta,

2010), Cet. ke-5, h. 2. 28

Nana Sudjana, Penilaian Hasil Proses Belajar Mengajar, (Bandung: Remaja

Rosdakarya, 2010), Cet. ke-15, h. 22. 29

Asep Jihad dan Abdul Haris, Evaluasi Pembelajaran, (Yogyakarta: Multi Pressindo,

2012), Cet. ke-1, h. 14. 30

Purwanto, loc. cit., 31

Suharsimi Arikunto, Dasar-dasar Evaluasi Pembelajaran-Edisi 2, (Jakarta: Bumi

Aksara, 2012), Cet. ke-1, h. 130. 32

Lorin W. Anderson and David R. Krathwohl, Kerangka Landasan untuk Pembelajaran,

Pengajaran, dan Asesmen: A Revisi Taksonomi Pendidikan Bloom, Terj. dariA Taxonomyfor

Learning, Teaching, and Assessing: A Revision of Bloom’s Taxonomy Edicational Objectives oleh

Agung Prihantoro, (Yogyakarta: Pustaka Pelajar, 2010), cet I, h. 99-102.

14

3) Mengaplikasikan (C3), menerapkan atau menggunakan suatu prosedur dalam

keadaan tertentu. Kategori menerapkan terdiri dari dua proses kognitif, yakni

mengeksekusi dan mengimplementasikan.

4) Menganalisis (C4), memecah-mecah materi jadi bagian-bagian penyusunnya

dan menentukan hubungan-hubungan antar bagian itu dan hubungan antar

bagian-bagian tersebut dan keseluruhan struktur atau tujuan. Proses

menganalisis meliputi membedakan, mengorganisasi, dan mengatribusikan.

5) Mengevaluasi (C5), mengambil keputusan berdasarkan kriteria dan/atau

standar tertentu, meliputi proses memeriksa dan mengkritik.

6) Mencipta (C6), memadukan bagian-bagian untuk membentuk sesuatu yang

baru dan koheren atau untuk membuat suatu produk yang orisinal. Proses

mencipta meliputi merumuskan, merencanakan, dan memproduksi.

b. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Hasil Belajar

Usaha dan keberhasilan belajar dipengaruhi oleh banyak faktor. Faktor-

faktor tersebut dapat bersumber pada dirinya atau di luar dirinya atau

lingkungannya.33 Secara global, faktor-faktor yang mempengaruhi belajar siswa

dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu:34

1) Faktor internal, yaitu faktor yang berasal dari dalam diri siswa yang meliputi

jasmani dan rohani.

2) Faktor eksternal, yaitu faktor yang berasal dari luar diri siswa, misalnya

kondisi lingkungan tempat tinggal siswa.

3) Faktor pendekatan belajar, yaitu cara belajar siswa yang digunakan selama

proses belajar untuk mempelajari materi-materi pelajaran.

Menurut Slameto, faktor-faktor yang dapat mempengaruhi hasil belajar

siswa diuraikan dalam dua bagian, yaitu:35

1) Faktor Intern

33

Nana Syaodih Sukmadinata, Landasan Psikologi Proses Pendidikan, (Bandung: PT

Remaja Rosdakarya, 2009), Cet. ke-5, h. 162. 34

Muhibbin Syah, Psikologi Pendidikan: Dengan Pendekatan Baru, (Bandung: Remaja

Rosdakarya, 2010), Cet. ke-16, h. 129. 35

Slameto, op. cit., h. 54-71.

15

a) Faktor fisiologis, yakni faktor yang berhubungan dengan kondisi

jasmaniah, seperti kesehatan, cacat tubuh, dan sebagainya.

b) Faktor psikologis, setiap anak pada dasarnya memiliki kondisi psikologis

yang berbeda-beda, seperti intelegensi, perhatian, minat dan bakat, motif

dan motivasi, kognitif, dan daya nalar.

c) Faktor kelelahan, kelelahan pada seseorang walaupun sulit untuk

dipisahkan tetapi dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu kelelahan

jasmani dan kelelahan rohani (bersifat psikis).

2) Faktor Ekstern

a) Faktor keluarga, siswa yang belajar akan menerima pengaruh dari

keluarga berupa cara orang tua mendidik, relasi antara anggota keluarga,

suasana rumah tangga, dan keadaan ekonomi keluarga.

b) Faktor sekolah, yang mempengaruhi belajar di sekolah mencakup metode

mengajar, kurikulum, relasi guru dengan siswa, relasi siswa dengan

siswa, disiplin sekolah, dan sebagainya.

c) Faktor masyarakat, pengaruh di masyarakat terjadi karena keberadaan

siswa dalam masyarakat. Kegiatan siswa dalam masyarakat seperti

media, teman bergaul, dan bentuk kehidupan masyarakat dapat

mempengaruhi hasil belajar siswa.

4. Kajian Materi Subjek Suhu dan Kalor

a. Kompetensi Dasar

Kompetensi dasar untuk konsep suhu dan kalor pada kelas XI SMA

kurikulum 2013 revisi sebagai berikut:

KD 3.5 : Menganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor yang meliputi

karakteristik termal suatu bahan, kapasitas, dan konduktivitas kalor

pada kehidupan sehari-hari.

KD 4.5 : Merancang dan melakukan percobaan tentang karakteristik termal suatu

bahan, terutama terkait dengan kapasitas dan konduktivitas kalor,

beserta presentasi hasil percobaan dan pemanfaatannya.

16

b. Peta Konsep Suhu dan Kalor

Konsep suhu dan kalor yang dipelajari di kelas XI SMA pada kurikulum 2013 revisi akan dijabarkan pada peta konsep

berikut:

Gambar 2.1 Peta Konsep Suhu dan Kalor

terdiri

atas

Konveksi

mengikuti

mengalami Zat dan Kalor Perpindahan

Kalor

Kalor Jenis

Konduksi Kapasitas

kalor

Asas Black

Qlepas = Qterima

menyebabkan Radiasi

terdiri

atas Perubahan

Wujud

Perubahan

Suhu Pemuaian

Panjang

P

Pemuaian

diukur dengan memiliki

Pemuaian

Volume

Pemuaian

Luas

Kalor Lebur Kalor Uap

Skala Termometer

Celsius

Fahrenheit

Reamur

Kelvin

Termometer

17

c. Uraian Materi

1) Suhu

Temperatur atau suhu adalah ukuran seberapa panas atau dingin suatu

benda. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu disebut termometer.45

Untuk

mengukur suhu, termometer memanfaatkan sifat termometrik zat.46

Sifat

termometrik zat adalah sifat fisis zat yang berubah jika dipanaskan.47

Pada dasarnya, termometer selalu menggunakan dua titik tetap sebagai

acuan suhu, yaitu titik tetap tetap bawah (titik beku ) dan titik tetap atas (titik

didih ) Titik beku suatu zat didefinisikan sebagai temperatur dimana fase padat

dan cair berada dalam keadaan setimbang yaitu, tanpa ada cairan apapun yang

berubah menjadi padat atau sebaliknya. Secara eksperimen, titik beku terjadi

hanya pada temperatur tertentu dan pada tekanan tertentu. Demikian pula, titik

didih didefinisikan sebagai temperatur dimana zat cair dan gas berada dalam

kesetimbangan, karena titik ini bervariasi sesuai tekanan maka tekanan harus

ditentukan biasanya pada 1 atm.48

Titik beku dan titik didih dari berbagai skala

dapat dilihat pada Gambar 2.2 berikut ini:

Gambar 2.2Titik Didih dan Titik Beku Berbagai Skala

45

Douglas C. Giancoli, Fisika: Prinsip dan Aplikasi Edisi Ketujuh Jilid 1, (Jakarta:

Erlangga, 2014), h. 449-450. 46

David Halliday dan Robert Resnick, Fisika Edisi Ketiga Jilid 1, (Jakarta: Erlangga,

1985), h. 697. 47

Marthen Kanginan, Fisika 1 untuk SMA/MA Kelas X Kurikulum 2013,(Jakarta:

Erlangga, 2013), h. 306. 48

Douglas C. Giancoli, loc. cit.,

18

Skala yang umum digunakan adalah skala Celsius sedangkan di Amerika

Serikat skala yang umum digunakan adalah skala Fahrenheit. Untuk mengubah

suhu dari Celsius ke Fahrenheit dapat menggunakan persamaan berikut ini:49

............(2.1)

Untuk mengubah Fahrenheit ke Celsius, turunkan persamaan tersebut untuk

memperoleh :50

............(2.2)

2) Pemuaian Zat

Zat tersusun atas atom. Kumpulan atom-atom membentuk molekul-

molekul. Molekul-molekul pembentuk zat senantiasa bergerak dan menimbulkan

gaya tarik-menarik. Jika zat dipanaskan, gerakan molekul-molekulnya semakin

cepat. Hal tersebut menyebabkan terjadinya dorongan antara satu molekul dan

molekul yang lain sehingga jarak antarmolekulnya menjadi lebih besar. Molekul-

molekul akan menempati ruang yang lebih besar. Peristiwa tersebut dinamakan

pemuaian.51

a) Pemuaian Panjang

Jika suatu benda padat dipanaskan, benda tersebut akan memuai ke segala

arah. Dengan kata lain, ukuran panjang, luas dan volume benda bertambah.52

Eksperimen mengindikasikan bahwa pemuaian panjang dari hampir semua

benda padat berbanding lurus dengan perubahan suhu . Perubahan panjang

sebanding dengan panjang awal benda . Koefisien muai panjang dinyatakan

dalam α. Secara sistematis dapat dirumuskan sebagai berikut:53

............(2.3)

49

Hug D. Young dan Roger A. Freedman. Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid 1

(Jakarta: Erlangga, 2001), h. 459. 50

Ibid. 51

Ketut Kamajaya dan Wawan Purnama, Fisika 2 untuk SMA/MA Kelas XI Pemintan

Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam, (Bandung: Grafindo Media Pratama, 2016), h. 106. 52

Marthen Kanginan, op. cit., h. 313. 53

Douglas C. Giancoli, op. cit., h. 452-453.

19

Sebuah benda suhu memiliki panjang. Logam tersebut dipanaskan

hingga mencapai suhu dan pertambahan panjangnya dapat ditentukan:

............(2.4)

Dapat diukur pula bahwa (dengan panjang benda

setelah pemuaian), sehingga:

............(2.5) atau

............(2.6)

Keterangan:

= koefisien muai panjang (oC

-1)

= pertambahan panjang (m)

= panjang awal benda (m)

= panjang akhir benda (m)

= perubahan suhu (oC)

b) Pemuaian Luas

Jika benda padat berbentuk persegi dipanaskan, terjadi pemuaian dalam

arah memanjang dan arah melebar. Dengan kata lain, benda padat mengalami

pemuaian luas. Pemuaian luas bergantung pada koefisien muai luas. Koefisien

muai luas ( suatu bahan adalah fraksi pertambahan luas benda ( terhadap

luas awal benda ( persatuan kenaikan suhu ( . Secara matematis, koefisien

muai luas dinyatakan sebagai berikut:54

............(2.7)

Dapat diukur pula bahwa (dengan luas benda setelah

pemuaian), sehingga:

............(2.8) atau

............(2.9)

54

Marthen Kanginan, op. cit., h. 314-315.

20

Dengan

Keterangan:

= koefisien muai luas (oC

-1)

= pertambahan luas (m)

= luas awal benda (m2)

= luas akhir benda (m2)

= perubahan suhu (oC)

c) Pemuaian Volume

Jika benda padat berbentuk balok dipanaskan, maka akan terjadi pemuaian

dalam arah memanjang , melebar dan meninggi. Dengan kata lain, benda padat

mengalami pemuaian volume. Pemuaian volume bergantung pada koefisien muai

volume. Koefisien muai volume ( suatu bahan adalah fraksi pertambahan

volume terhadap volume awal benda ( persatuan kenaikan suhu ( . Secara

matematis, koefisien muai luas dinyatakan sebagai berikut:55

............(2.10)

Dapat diukur pula bahwa (dengan volume benda

setelah pemuaian), sehingga:

............(2.11)

atau

............(2.12)

Dengan

Keterangan:

= koefisien muai luas (oC

-1)

= pertambahan volume (m3)

= volume awal benda (m3)

= volume akhir benda (m3)

= perubahan suhu (oC)

55

Ibid., h. 316.

21

3) Kalor

Kalor merupakan salah satu bentuk energi. Kalor adalah energi yang

dipindahkan dari satu objek ke objek lain karena perbedaan suhu. Dalam satuan

SI, satuan kalor sama dengan satuan energi, yaitu joule.56

a) Kalor Jenis

Besarnya kalor untuk menaikkan suhu satu satuan massa zat bergantung

pada jenis zat. Oleh karena itu, kalor jenis adalah banyaknya kalor yang

diperlukan suatu zat untuk menaikkan suhu 1kg zat tersebut sebesar 1oC.

Berdasarkan defenisi tersebut maka hubungan antara banyaknya kalor yang

diserap oleh suatu benda dan kalor jenis benda seta kenaikan suhu benda

dituliskan dalam bentuk persamaan berikut:57

............(2.13)

Keterangan:

= massa benda (kg)

= kalor (kalori atau Joule)

= kalor jenis benda (kal/goC atau J/kg

oC)

= perubahan suhu (oC)

b) Kapasitas Kalor

Kapasitas kalor dapat didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang

diperlukan suatu zat untuk menaikkan suhu sebesar 1oC. Hubungan antara

banyaknya kaloryang diserap oleh suatu benda dan kapasitas kalor serta kenaikan

suhu benda dituliskan dalam bentuk persamaan berikut:58

............(2.14)

Keterangan:

= massa benda (kg)

= kalor (kalori atau Joule)

= kalor jenis benda (kal/goC atau J/kg

oC)

= kapasitas kalor (kal/oC atau J/

oC)

56

Douglas C. Giancoli, op. cit., h. 485. 57

Ketut Kamajaya dan Wawan Purnama, op. cit., h. 97-98. 58

Ibid.

22

= perubahan suhu (oC)

c) Kalor Laten

Kalor yang diserap oleh suatu zat tidak selalu menyebabkan suhunya

naik.Kadang kala kalor yang diserap suatu zat dapat mengubah wujud zat

tersebut.59

Kalor terlibat dalam perubahan wujud, seperti pencaiaran es atau

pendidihan air.60

Kalor yang dibutuhkan untuk mengubah 1 kg zat dari padatan

menjadi cairan disebut kalor lebur, sedangkan kalor yang dibutuhkan untuk

mengubah zat dari kondisi cair ke uap disebut kalo penguapan. Kalor penguapan

dan kalor lebur juga berhubungan dengan jumlah kalor yang dilepaskan oleh zat

ketika berubah dari gas menjadi cair atau cair menjadi padat.61

Kalor yang terlibat dalam perubahan wujud tidak hanya bergantung pada

kalor laten tetapi juga massa total dari zat, yaitu:62

............(2.15)

Keterangan:

= kalor lebur (J/kg)

= kalor (kalori atau Joule)

= massa (kg)

4) Asas Black

Hukum kekekalan energi dalam bentuk kalor sering disebut dengan asas

Black.Asas Black menyatakan “Pada percampuran dua zat, banyaknya kalor yang

dilepas zat bersuhu lebih tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat

bersuhu lebih rendah.” dengan menggunakan asas Black, kalor jenis suatu zat

dapat ditentukan dengan menggunakan kalorimeter.63

Kalorimeter terdiri atas sebuah wadah air yang dilengkapi dengan isolator

supaya tidak terjadi pertukaran energi antara kalorimeter dan lingkungannya.

Selain itu, kalorimeter juga dilengkapi dengan sebuah termometer untuk

59

Ibid., h. 99. 60

Hug D. Young dan Roger A. Freedman, op. cit., h. 470. 61

Douglas C. Giancoli, op. cit., h. 491-492.. 62

Ibid. 63

Ketut Kamajaya dan Wawan Purnama, op. cit., h. 103.

23

mengukur suhu dan sebuah pengaduk supaya suhu airdi dalam air merata. Setelah

terjadi kesetimbangan termal antara air dan zat yang akan diukur kalor jenisnya,

misalkan kalor jenis sebuah logam, akan berlaku persamaan:64

kalor yang dilepas = kalor yang diterima

............(2.16)

5) Perpindahan Kalor

Kalor yang dipindahkan dari satu objek ke tempat objek lain terjadi dalam

tiga cara yang berbeda, yaitu: konduksi, konveksi, dan radiasi.65

Tiga cara

perindahan kalor tersebut diuraikan sebagai berikut:66

a) Konduksi

Konduksi terjadi pada suatu benda atau dua benda yang disentuhkan.

Perpindahan panas hanya terjadi diantara daerah yang berbeda suhunya dan arah

aliran kalor selalu terjadi dari suhu yang lebih tinggi ke suhu yang lebih rendah.

Percobaan menunjukkan bahwa laju aliran kalor yang dilambangkan

dengan H berbanding lurus dengan luas penampang A dan perbedaan suhu dan

berbanding terbalik dengan panjang batang . Dengan mendefinisikan konstanta

proporsionalitas yang disebut konduktivitas termal bahan, maka diperoleh

persamaan sebagai berikut:

............(2.17)

Keterangan:

= kalor ( J )

= waktu (s)

= koefisien konduksi termal benda (W/mK)

= luas penampang benda (m2)

= panjang benda (m)

= perubahan suhu (oC)

64

Ibid., h. 104. 65

Douglas C. Giancoli, op. cit., h. 495. 66

Hug D. Young dan Roger A. Freedman, op. cit., h. 480.

24

b) Konveksi

Konveksi adalah perpindahan panas oleh gerakan massa pada fluida dari

satu ruanng ke daerah lainnya. Contoh umum meliputi sistem pemanas udara,

sistem pendingin pada mesin mobil, dan aliran darah dalam tubuh. Perpindahan

panas konveksi adalah proses yang sangan kompleks. Berdasarkan hasil

percobaan laju aliran panas karena konveksi berbanding lurus dengan luas

permukaan dan perbedaan suhunya. Persamaan laju aliran kalor konveksi sebagai

berikut:

............(2.18)

Keterangan:

= kalor ( J )

= waktu (s)

= koefisien konveksi termal (J/sm2K)

= luas penampang benda (m2)

= perubahan suhu (oC)

c) Radiasi

Radiasi adalah perpindahan panas oleh gelombang elektromagnetik seperti

cahaya tampak, infra merah, dan radiasi ultra ungu. Laju radiasi energi berbanding

lurus dengan luas penampang A. Laju meningkat sangat cepat seiring kenaikan

suhu, tergantung pada pangkat empat dari suhu mutlak (Kelvin). Laju juga

tergantung pada sifat alami permukaan, ketergantungan ini dideskripsikan dengan

kuantitas e yang disebut emisivitas. Emisivitas juga bergantung pada suhu.

Persamaan Laju aliran kalor radiasi sebagai berikut:

............(2.19)

Keterangan:

= kalor ( J )

= waktu (s)

= koefisien emisivitas

= tetapan Stefan- Boltzmann ( 5,67 10-8

W/m2 K

4)

= suhu mutlak permukaan benda (K)

25

B. Hasil Penelitian yang Relevan

Hasil penelitian yang berkaitan dengan judul penelitian diantaranya:

1. Adelia Alfama Zasmita, dan Ida Kaniawati (2015) dalam penelitiannya yang

berjudul “Pengaruh Model Pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry

Learning Terhadap Keterampilan Proses Sains dan Kemampuan Kognitif

Siswa pada Mata Pelajaran Fisika” menunjukkan bahwa Model Pembelajaran

Process Oriented Guided Inquiry Learning berpengaruh positif terhadap

keterampilan proses sains (KPS) dan kemampuan kognitif siswa.67

2. Maulidiawati dan Soeprodjo (2014) dalam penelitiannya yang berjudul

“Keefektifan Pembelajaran Kooperatif dengan Process Oriented Guided

Inquiry Learning pada Hasil Belajar”. Hasil penelitian ini menunjukkan

bahwa pembelajaran kooperatif dengan POGIL efektif pada hasil belajar

kognitif mencapai tingkat ketuntasan klasikal yaitu sebesar 90%.68

3. Senol Sen, Ayhan Yilmaz, dan Omer Geban (2016) dalam penelitiannya yang

berjudul “ The Effect of Process Oriented Guided Inquiry Learning ( POGIL)

on 11 th Graders’ Conceptual Understanding of Electrochemistry”. Hasil

penelitian menunjukkan bahwa model POGIL baik untuk digunakan dalam

memperolah konsep sains dan berpengaruh terhadap pemahaman konsep

siswa .69

4. Cholifatur Rosidah, Sudarti dan Maryani (2018) dalam penelitiannya yang

berjudul “Pengaruh Model Process Oriented Guided Inquiry Learning

(POGIL) dengan Media Kartu Masalah Terhadap Pemahaman Konsep dan

Aktivitas Belajar Siswa pada Materi Momentum dan Impuls di SMA”. Hasil

penelitian ini menunjukkan terdapat pengaruh secara signifikan terhadap

pemahaman konsep siswa di SMA dan berpengaruh secara signifikasi

terhadap aktivitas belajar siswa.70

67

Adelia Alfama Zasmita, dan Ida Kaniawati, “Pengaruh Model Pembelajaran Process

Oriented Guided Inquiry Learning Terhadap Keterampilan Proses Sains dan Kemampuan Kognitif

Siswa pada Mata Pelajaran Fisika”, Edusains,Vol. 7, No. 2, 2015, h. 200. 68

Maulidawati dan Soeprodjo, op.cit., h. 169. 69

Senol Sen, Ayhan Yilmaz, dan Omer Geban, op.cit.,h..18. 70

Cholifatur Rosidah, Sudarti dan Maryani, “Pengaruh Model Process Oriented Guided

Inquiry Learning (POGIL) dengan Media Kartu Masalah Terhadap Pemahaman Konsep dan

26

5. Rustam, Agus Ramdani, dan Prapti Setijani (2017) dalam penelitiannya yang

berjudul “ Pengaruh Model Pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry

Learning (POGIL) Terhadap Pemahaman Konsep IPA, Keterampilan Proses

Sains dan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa SMP Negeri 3 Pringgabaya

Lombok Timur” penelitian ini memberikan kesimpulan bahwa model

pembelajaran POGIL terbukti berpengaruh terhadap pemahaman konsep,

keterampilan proses sains, dan kemampuan berpikir kritis pada siswa dalam

pembelajaran IPA.71

6. Lindsey Walker dan Abdi-Rizak M. Warfa (2107) dalam penelitiannya yang

berjudul “Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) marginally

effects student achievement measures but substantially increases the odds of

passing a course”. Hasil penelitian ini memberikan kesimpulan bahwa

POGIL dapat meningkatkan keterampilan proses siswa dan hasil belajar

siswa.72

7. Sri Haryati (2018) dalam penelitiannya yang berjudul “the Effectiveness of

the Oriented GuidedInquiry Learning (POGIL) Model in Educational

Psychology Learning” . Penelitian ini memberikan kesimpulan bahwa model

pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) secara

efektif dapat meningkatkan hasil belajar siswa.73

8. Sri Yani Widyaningsih, Haryono, Sulistyo Saputro (2012) dalam

penelitiannya yang berjudul “ Model MFI dan POGIL Ditinjau dari Aktivitas

Belajar dan Kreativitas Siswa Terhadap Prestasi Belajar”. Penelitian ini

Aktivitas Belajar Siswa pada Materi Momentum dan Impuls di SMA”, Vol. 7. No. 1, Maret 2018,

h. 36. 71

Rustam, Agus Ramdani, dan Prapti Setijani, op.cit., h. 38. 72

Lindsey Walker dan Abdi-Rizak M. Warfa, “Process Oriented Guided Inquiry Learning

(POGIL) marginally effects student achievement measures but substantially increases the odds of

passing a course”, Public Library of Science (PloS), 12, Oktober, 2017, h. 12. 73

Sri Haryati, “the Effectiveness of the Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL)

Model in Educational Psychology Learning”. International Journal of Pedagogy and

TeacherEducation (IJPTE), Vol. 2, No. 2, Oktober 2018, h. 385.

27

memberikan kesimpulan terdapat pengaruh model POGIL terhadap prestasi

belajar kognitif dan afektif.74

C. Kerangka Berpikir

Kurikulum 2013 menganut pandangan dasar bahwa pengetahuan tidak

dapat dipindahkan begitu saja dari guru ke siswa, melainkan siswa adalah subjek

yang memiliki kemampuan aktif, mencari mengolah, mengkonstruksi dan

menggunakan pengetahuan. Berdasarkan prinsip kurikulum 2013 tersebut,

pembelajaran fisika seharusnya tidak hanya ditekankan pada kemampuan

matematis saja akan tetapi harus diorientasikan pada pemahaman terhadap gejala

fisis sehingga pembelajaran akan lebih bermakna. Oleh karena itu fisika

merupakan konsep yang membutuhkan pembuktian melalui eksperimen baik itu

demonstrasi maupun pengaplikasian langsung.

Salah satu konsep fisika yang membutuhkan pembuktian melalui

eksperimen adalah konsep suhu dan kalor. Namun berdasarkan fakta di lapangan

konsep suhu kalor hanya disampaikan dengan memberikan teori-teori dan

persamaan-persamaan yang terkait dengan konsep suhu dan kalor. Hal ini

disebabkan guru hanya memiliki sedikit referensi untuk membuat pembelajaran

yang inovatif. Jika hal tersebut dibiarkan begitu saja, maka akan berdampak pada

rendahnya hasil belajar siswa terutama pada konsep suhu dan kalor. Oleh karena

itu diperlukan model pembelajaran inovatif dan efektif yangdapat memberikan

kesempatan pada siswa untuk aktif mengkonstruksi pemahaman mereka sehingga

dapat meningkatkan hasil belajar siswa.

Penggunaan model pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry

Learning (POGIL) menjadi solusi yang dapat memberikan kesempatan pada

siswa aktif mengkonstruksi pemahaman mereka dalam kelompok diskusi dan dan

dapat memberikakn solusi pada konsep suhu dan kalor yang memerlukan

pembuktian melalui kegiatan eksperimen yang terdapat dalam tahapan model

pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL). Berdasarkan

74

Sri Yani Widyaningsih, Haryono, Sulistyo Saputro, “ Model MFI dan POGIL Ditinjau

dari Aktivitas Belajar dan Kreativitas Siswa Terhadap Prestasi Belajar”, Jurnal Inkuiri, Vol 1, No.

3, 2012, h. 274.

28

uraian kerangka pemikiran di atas dapat dibuat bagan kerangka pemikiran sebagai

berikut:

Gambar 2.3 Kerangka Berpikir

Kurikulum 2013

Menganut pandangan dasar bahwa pengetahuan tidak dapat

dipindahkan begitu saja dari guru ke siswa, melainkan siswa adalah

subjek yang memiliki kemampuan aktif, mencari mengolah,

mengkonstruksi dan menggunakan pengetahuan

Proses pembelajaran fisika

belum melibatkan siswa

Guru hanya memiliki sedikit referensi

untuk membuat pembelajaran yang

inovatif

Siswa pasif dalam proses pembelajaran. Sehingga

berpengaruh terhadap hasil belajar siswa

Pembelajaran menggunakan model Process Oriented

Guided Inquiry Learning (POGIL)

Siswa berperan aktif dalam mengkonstruksi

pengetahuannya

Hasil belajar siswa meningkat

29

D. Hipotesis Penelitian

Berdasarkan kajian teori dan kerangka berpikir yang telah diuraikan, maka

hipotesis pada penelitian ini yaitu terdapat pengaruh model pembelajaran Process

Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) terhadap hasil belajar siswa pada

konsep suhu dan kalor.

30

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di SMA Negeri 32 Jakarta. Waktu pelaksanaan

penelitian ini pada semester genap tahun ajaran 2018/2019 dari tanggal 28

Februari sampai dengan 22 Maret 2019.

B. Metode dan Desain Penelitian

Metode penelitian yang digunakan adalah quasi eksperiment. Metode

quasi eksperiment adalah salah satu jenis metode penelitian yang mempunyai

kelompok kontrol, tetapi tidak dapat berfungsi sepenuhnya untuk mengontrol

variabel-variabel luar yang mempengaruhi pelaksanaan eksperimen.1

Desain penelitian yang digunakan adalah nonequivalent control group

design. Pada desain ini terdapat dua kelompok, yaitu kelompok eksperimen dan

kelompok kontrol yang tidak dipilih secara random.2 Desain penelitian ini

dinyatakan pada Tabel 3.1 berikut ini:3

Tabel 3.1 Desain Penelitian

Kelompok Pretest Perlakuan Posttest

Eksperimen O1 XE O2

Kontrol O1 XK O2

Keterangan:

O1 = Tes awal (pretest) yang diberikan kepada kelompok eksperimen dan

kelompok kontrol.

O2 = Tes akhir (posttest) yang diberikan kepada kelompok eksperimen dan

kelompok kontrol.

1 Sugiyono, Metode Penelitian Pendidikan (Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan

R&D), (Bandung: Alfabeta, 2011), Cet. ke-11, h. 114. 2 Ibid., h. 116.

3 Ibid.

31

XE = Perlakuan terhadap kelompok eksperimen dengan menggunakan model

pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL).

XK = Perlakuan terhadap kelompok kontrol tanpa menggunakan model

pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL).

C. Variabel Penelitian

Variabel penelitian adalah suatu atribut atau sifat atau nilai dari orang,

objek atau kegiatan yang mempunyai variasi tertentu yang ditetapkan oleh peneliti

untuk dipelajari dan kemudian ditarik kesimpulannya.4 Penelitian ini terdiri dari

dari dua variabel, yaitu variabel bebas dan variabel terikat.

1. Varibel Bebas (X)

Variabel bebas merupakan variabel yang menjadi sebab berubahnya atau

timbulnya variabel terikat.5 Variabel bebas dalam penelitian ini adalah model

pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL).

2. Variabel Terikat (Y)

Variabel terikat merupakan variabel yang dipengaruhi atau yang menjadi

akibat, karena adanya variabel bebas.6 Variabel terikat dalam penelitian ini

adalah hasil belajar siswa.

D. Populasi dan Sampel Penelitian

1. Populasi Penelitian

Populasi adalah keseluruhan yang menjadi target dalam

menggeneralisasikan hasil penelitian.7 Populasi dalam penelitian ini adalah

seluruh siswa di SMA Negeri 32 Jakarta pada semester genap tahun ajaran

2018/2019 dengan populasi terjangkaunya adalah seluruh siswa kelas XI di

sekolah tersebut yang berjumlah 144 siswa.

4 Ibid., h. 61.

5 Muhammad Idrus, Metode Penelitian Ilmu Sosial, (Yogyakarta, Gelora Aksara Pratama,

2009), h. 79. 6 Sugiyono, loc. cit.

7 Wina Sanjaya, Penelitian Pendidikan Jenis, Metode dan Prosedur, (Jakarta: Kencana,

2013), Cet.ke-1, h. 228.

32

2. Sampel Penelitian

Sampel adalah sebagian atau wakil populasi yang diteliti.8 Sampel yang

diambil dalam penelitian ini menggunakan teknik purposive sampling. Purposive

sampling adalah teknik penentuan sampel dengan pertimbangan tertentu.9 Sampel

pada penelitian ini adalah siswa kelas XI MIPA 3 berjumlah 36 siswa sebagai

kelas kontrol dan XI MIPA 4 berjumlah 36 siswa sebagai kelas eksperimen.

E. Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu tes

dan nontes. Tes yang digunakan dalam penelitian ini adalah pretest dan posttest,

dimana kedua tes ini berupa tes pilihan ganda yang memiliki tujuan untuk

mengetahui hasil belajar siswa sebelum dan sesudah pembelajaran. Nontes yang

digunakan adalah wawancara dan observasi. Wawancara dilakukan dalam studi

pendahuluan yang bertujuan untuk menemukan permasalahan yang akan diteliti,

sedangkan observasi dilakukan untuk mengetahui aktivitas siswa selama

pembelajaran berlangsung.

F. Instrumen Penelitian

Instrumen penelitian merupakan alat bantu yang digunakan oleh peneliti

untuk mengumpulkan data penelitian dengan cara melakukan pengukuran.10

Hasil

atau data penelitian sangat tergantung pada jenis alat (instrumen) pengumpul

datanya.11

Dengan demikian instrumen penelitian dapat menentukan kualitas

penelitian itu sendiri.12

Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini adalah tes

dan non tes.

8 Suharsimi Arikunto, Prosedur Penelitian: Suatu Pendekatan Praktik, (Jakarta: Rineka

Cipta, 2010), Cet. ke-14, h. 174. 9 Sugiyono, op. cit., h. 124.

10 Eko Putro Widoyoko, Teknik Penyusunan Instrumen Penelitiani, (Yogyakarta: Pustaka

Belajar, 2016), Cet. ke-5, h.51. 11

Punaji Setyosari, Metode Penelitian Pendidikan dan Pengembangan, (Jakarta:

Kencana, 2013), Cet. ke-3, h. 207. 12

Wina Sanjaya, op. cit., h. 247.

33

1. Instrumen Tes

Instrumen penelitian yang digunakan adalah tes hasil belajar yang terdiri

dari 25 butir soal objektif jenis pilihan ganda dengan lima alternatif jawaban.Tes

hasil belajar adalah tes yang digunakan untuk mengukur hasil-hasil belajar yang

dicapai siswa selama kurun waktu tertentu.13

Tes hasil belajar yang digunakan

mencakup ranah kognitif, yaitu mengingat (C1), memahami (C2), menerapkan

(C3) dan menganalisis (C4). Tes ini disusun berdasarkan indikator yang hendak

dicapai dan telah memenuhi persyaratan tes yang baik, yaitu uji validitas,

reliabilitas, daya pembeda, dan taraf kesukaran.

Kisi-kisi instrumen tes yang digunakan pada penelitian ini dapat dilihat

pada Tabel 3.2 berikut ini:

Tabel 3.2 Kisi-kisi Instrumen Tes

Sub Konsep Indikator

Pembelajaran

Aspek Kognitif Jumlah

Soal C1 C2 C3 C4

Suhu dan

Pemuaian

Mendeskripsikan

konsep suhu dan

pemuaian

1*,2 3*,4*,

5* 5

Menerapkan

pengukuran suhu

dengan berbagai

skala

6*,7*,8,

9* 4

Menentukan besaran-

besaran yang

mempengaruhi

pemuaian pada suatu

zat

10, 11*

13* 12* 4

Kalor dan

Azas Black

Mendeskripsikan

konsep kalor

terhadap suatu zat

14*

15*,

16,

17*

4

13

Nana Syaodih Sukmadinata, Metode Penelitian Pendidikan, (Bandung: Remaja

Rosdakarya, 2006), Cet. ke-2, h. 223.

34

Menentukan

besarnya kalor yang

terlibat pada proses

kenaikan suhu dan

perubahan wujud

suatu zat

18*, 19,

20, 21*,

22*, 23*,

25

24* 8

Mendeskripsikan

konsep asas Black

dalam kehidupan

sehari-hari

26 27*,

28 3

Menerapkan asas

Black dalam

memecahkan

masalah

29*, 30,

31*, 33,

32*,

34 6

Perpindahan

Kalor

Mengidentifikasi

peristiwa

perpindahan kalor

dalam kehidupan

sehari-hari

35*,

36 37 3

Menerapkan konsep

perpindahan kalor

secara konduksi,

konveksi, dan radiasi

38*, 39, 40* 3

Jumlah Soal 6 9 20 5 40

Persentase Soal (%) 15% 22,5% 50% 12,5% 100%

Keterangan: (*) = 25 butir soal yang valid

2. Instrumen Nontes

Instrumen nontes yang digunakan dalam penelitian ini berupa lembar

observasi aktivitas siswa. Observasi diartikan sebagai pengamatan dan pencatatan

secara sistematik terhadap unsur-unsur yang nampak dalam suatu gejala pada

objek penelitian. Unsur-unsur yang nampak itu disebut dengan data atau informasi

35

yang harus diamati dan dicatat secara benar dan lengkap.14

Oleh karena itu,

peneliti menggunakan lembar observasi yang bertujuan untuk mengetahui

aktivitas siswa selama pembelajaran dengan menggunakan model Process

Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) pada konsep suhu dan kalor. Adapun

kisi-kisi lembar observasi aktivitas siswa dapat dilihat pada Tabel 3.3 berikut ini:

Tabel 3.3 Kisi-kisi Lembar Observasi Aktivitas Siswa

Indikator Aktivitas Siswa Skor Maksimal

A. Orientasi

1. Melakukan pengamatan untuk menemukan

fakta-fakta yang relevan 5

2. Merumuskan pertanyaan yang berhubungan

dengan hasil pengamatan 5

B. Eksplorasi

1. Mengajukan hipotesis 5

2. Menentukan alat dan bahan yang dibutuhkan

untuk melakukan percobaan 5

3. Melaksanakan percobaan sesuai dengan

prosedur percobaan 5

4. Mengumpulkan data percobaan 5

C. Penemuan Konsep

1. Menganalisis data percobaan 5

2. Membuat kesimpulan berdasarkan hasil yang

diperoleh dari pada tahap eksplorasi 5

D. Aplikasi

1. Mengaplikasikan pengetahuan yang diperoleh

kedalam konteks baru atau mengerjakan tes 5

E. Penutup

1. Mempresentasikan hasil diskusi kelompok yang

telah dilakukan 5

2. Menyimpulkan hasil pembelajaran yang telah

dilakukan 5

14

Ibid., h. 46.

36

F. Kalibrasi Instrumen Tes

Kualitas data tergantung pada kualitas dari instrumen yang digunakan

untuk mengumpulkan data.15

Oleh karena itu, instrumen tes yang digunakan

dalam penelitian ini harus memenuhi kriteria kelayakan sehingga instrumen tes

harus dikalibarasi terlebih dahulu. Adapun kalibrasi yang digunakan pada

penelitian ini, yaitu uji validitas, uji reliabilitas, taraf kesukaran, dan daya

pembeda.

1. Uji Validitas

Sebuah tes disebut valid apabila tes itu dapat tepat mengukur apa yang

hendak diukur.16

Dengan kata lain validitas berkaitan dengan ketepatan dengan

alat ukur.17

Uji validitas dalam penelitian ini menggunakan rumus korelasi

koefisien biserial ( ). Rumus lengkapnya dapat dilihat sebagai berikut.18

√

............(3.1)

Keterangan :

= koefisienkorelasibiserial

MP = rerata skor dari subjek yang menjawab betul bagi item yang dicari

validitasnya.

Mt = rerata skor total

St = standar deviasi dari skor total

p = proporsi siswa yang menjawab benar

p

q = proporsi siswa yang menjawab salah (q = 1- p)

Nilai yang diperoleh dapat diinterpretasikan untuk menentukan

validitas butir soal dengan menggunakan kriteria pada Tabel 3.4 di bawah ini.19

15

Ibid., h. 18. 16

Suharsimi Arikunto, Dasar-dasar Evaluasi Pendidikan-Edisi 2, (Jakarta: Bumi Aksara,

2013), Cet. ke-2, h. 73. 17

Eko Putro Widoyoko, op. cit., h. 141. 18

SuharsimiArikunto, op. cit., h. 93. 19

Ibid., h. 89.

37

Tabel 3.4 Interpretasi Koefisien Korelasi Biserial

Koefisien Korelasi Kriteria Validitas

0,80 < 1,00 Sangat Tinggi

0,60 < 0,80 Tinggi

0,40 < 0,60 Cukup

0,20 < 0,40 Rendah

0,00 < 0,20 Sangat Rendah

Data rekapitulasi validitas butir soal hasil uji coba instrumen

menggunakan software ANATES Ver. 4.0.9 dapat dilihat pada Tabel 3.5 berikut

ini:

Tabel 3.5 Hasil Uji Validitas Instrumen Tes

Statistik Butir Soal

Jumlah Soal 40

Jumlah Siswa 36

Nomor Soal Valid 1,3, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 12, 13,

14, 15, 17, 18, 21, 22, 23, 24,

27, 29, 31,32, 35, 38, 40

Jumlah Soal Valid 25

Persentase Soal Valid 62,5 %

1. Reliabilitas

Reliabilitas adalah tingkat atau derajat konsistensi dari suatu instrumen.

Suatu tes dapat dikatakan reliabel jika selalu memberikan hasil yang sama bila

diteskan pada kelompok yang sama pada waktu atau kesempatan yang berbeda.20

Pengujian reliabilitas instrumen dalam penelitian ini adalah dengan menggunakan

rumus K-R.20 dengan rumusan sebagai berikut:21

(

) (

∑

) ............(3.2)

Keterangan:

= reliabilitas tes secara keseluruhan

= proporsi subjek yang menjawab item dengan benar

20

Zainal Arifin, Evaluasi Pembelajaran: Prinsip, Teknik, Prosedur, (Bandung: Remaja

Rosdakarya, 2013), Cet. ke-5, h.258. 21

SuharsimiArikunto, op. cit., h. 115.

38

= proporsi subjek yang menjawab item dengan salah ( =1 )

∑ = jumlah hasil perkalian antara dan

= banyaknya item

= standar deviasi dari tes

Kriteria interpretasi reliabilitas instrumen tes dapat dilihat pada Tabel 3.6

berikut ini:

Tabel 3.6 Interpretasi Kriteria Reliabilitas Instrumen

Koefisien Korelasi Kriteria Reliabilitas

0,90 1,00 Sangat Tinggi

0,70 0,90 Tinggi

0,40 0,70 Sedang

0,20 0,40 Rendah

0,20 Sangat Rendah

Perolehan hasil uji reliabilitas instrumen tes dengan menggunakan

software ANATES Ver. 4.0.9 dapat dilihat pada Tabel 3.7 beikut ini:

Tabel 3.7 Hasil Uji Reliabilitas Instrumen Tes

Statistik Kriteria Reliabilitas

0,86

Kesimpulan Reliabilitas tinggi

Tabel 3.8 menunjukkan bahwa perolehan hasil uji reliabilitas instrumen tes

sebesar 0,86 dan termasuk kriteria reliabilitas tinggi, sehingga dapat disimpulkan

bahwa intrumen tes tersebut dapat dipercaya (reliable) dan layak digunakan.

2. Taraf Kesukaran

Perhitungan tingkat kesukaran soal adalah pengukuran seberapa besar

derajat kesukaran suatu soal. Jika suatu soal memiliki tingkat kesukaran

seimbang, maka dapat dikatakan bahwa soal tersebut baik.22

Taraf kesukaran tiap

butir soal dapat dihitung dengan menggunakan rumus.23

∑

............(3.3)

22

Zainal Arifin, op. cit., h. 266. 23

Ibid.,h. 272.

39

Keterangan:

P = indeks kesukaran

∑ = banyaknya siswa yang menjawab soal itu dengan benar

N = jumlah seluruh siswa peserta tes

Kriteria interpretasi taraf kesukaran butir soal dapat dilihat pada tabel 3.8

sebagai berikut:24

Tabel 3.8 Interpretasi Tingkat Kesukaran

Indeks Kesukaran Kriteria Tingkat Kesukaran

P < 0,30 Sukar

0,30 ≤ P ≤ 0,70 Sedang

P > 0,70 Mudah

Hasil perhitungan taraf kesukaran instrumen tes dapat dilihat pada Tabel

3.9 berikut:

Tabel 3.9 Hasil Taraf Kesukaran Instrumen Tes

Kriteria Soal Butir Soal

Jumlah Soal Persentase

Mudah 3 7,5%

Sedang 35 87,5%

Sukar 2 5%

Jumlah 40 100%

3. Daya Pembeda

Perhitungan daya pembeda adalah pengukuran sejauh mana suatu butir

soal mampu membedakan peserta didik yang sudah menguasai kompetensi

dengan peserta didik yang belum/kurang menguasai kompetensi berdasarkan

kriteria tertentu.25

Angka yang menunjukan besarnya daya pembeda disebut

indeks diskriminasi (D) yang berkisar antara 0,00 sampai 1,00.26

Rumus yang

digunakan untuk menentukan daya pembeda soal sebagai berikut:27

24

Ibid. 25

Ibid., h. 273. 26

Suharsimi Arikunto, op. cit., h. 226. 27

Ibid.,h. 228.

40

............(3.4)

Keterangan:

D = daya beda soal

JA = bayaknya peserta kelompok atas

JB = jumlah seluruh siswa peserta tes

BA = banyaknya peserta kelompok atas yang menjawab soal dengan benar

BB = banyaknya peserta kelompok bawah yang menjawab soal itu dengan benar

Kriteria interpretasi daya pembeda butir soal dapat dilihat pada tabel 3.10

berikut ini:28

Tabel 3.10 Interpretasi Indeks Diskriminasi Butir Soal

Rentang Nila D Interpretasi Indeks Diskriminasi

Bernilai negatif Drop

0,00 ≤ D < 0,20 Buruk

0,20 ≤ D < 0,40 Cukup

0,40 ≤ D < 0,70 Baik

0,70 ≤ D < 1,00 BaikSekali

Perolehan hasil uji daya pembeda instrumen tes dengan menggunakan

software ANATES Ver. 4.0.9 dapat dilihat pada Tabel 3.11 beikut ini:

Tabel 3.11 Hasil Uji Daya Pembeda Instrumen Tes

KriteriaSoal Butir Soal

Jumlah Soal Persentase

Drop 2 5%

Buruk 6 15%

Cukup 10 25%

Baik 16 40%

Baik Sekali 6 15%

Jumlah 40 100%

28

Ibid.,h. 232.

41

2. Teknik Analisis Data

Analisis data merupakan kegiatan yang dilakukan setelah data-data yang

diperoleh dari instrumen penelitian terkumpul. Kegiatan dalam analisis data

adalah mengelompokkan data berdasarkan variabel dan jenis responden,

mentabulasi data berdasarkan variabel dari seluruh responden, menyajikan data

tiap variabel yang diteliti, melakukan perhitungan untuk menjawab rumusan

masalah, dan melakukan perhitungan untuk menguji hipotesis yang telah

diajukan.29

Teknik analisis data tes mulai dari uji prasyarat analisis stastistik sampai

uji hipotesis dilakukan dengan menggunakan bantuan software SPSS 22.

Perhitungan analisis data tes menggunakan cara sebagai berikut:

1. Teknik Analisis Data Tes

a. Uji Prasyarat Analisis Statistik

Uji prasyarat analisis statistik dilakukan sebelum pengujian hipotesis,

yang bertujuan untuk menentukan rumus statistik yang digunakan dalam uji

hipotesis. Uji prasyarat analisis statistik terdiri dari uji normalitas dan uji

homogenitas.

1) Uji Normalitas

Uji normalitas dilakukan untuk mengetahui apakah sampel yang diteliti

berasal dari populasi yang berdistribusi normal atau tidak.30

Uji normalitas yang

digunakan dalam penelitian ini yaitu shapiro-wilk melalui software SPSS 22

dengan langkah-langkah sebagai berikut:31

a) Menyusun Hipotesis

H0 : sampel berasal dari populasi berdistribusi normal.

H1 : sampel berasal dari populasi berdistribusi tidak normal.

b) Tingkat signifikan ( ) = 5%.

c) Buka lembar kerja atau file pilih menu Analyze sub menu Descriptive

Statistics klik Eksplor.

d) Masukkan variabel terkait pada Dependent List pilih Plots.

29

Sugiyono, op. cit., h. 207. 30

Kadir, Statistika Terapan, (Jakarta:Rajawali Pers, 2015) ), Cet. ke-1, h.143. 31

Ibid.,h. 156-157.

42

e) Pada Boxplots klik None klik pilihan Normality plots with

test Continue OK.

f) Kriteria pengambilan keputusan sebagai berikut:

Jika hasil sig atau p-value (0,05), H0 diterima, maka sampel berasal dari

populasi berdistribusi normal.

Jika hasil sig atau p-value (0,05), H0 ditolak, maka sampel berasal dari

populasi berdistribusi tidak normal.

2) Uji Homogenitas

Uji homogenitas digunakan untuk menguji apakah sebaran data dari dua

varian atau lebih berasal dari populasi yang homogen atau tidak, yaitu dengan

membandingkan dua atau lebih variansnya.32

Perhitungan uji homogenitas melalui

software SPSS 22 dengan langkah-langkah sebagai berikut:33

a) Menyusun Hipotesis

H0 : varians kedua kelompok homogen.

H1 : varians kedua kelompok tidak homogen.

b) Tingkat signifikan ( ) = 5%.

c) Buka lembar kerja atau file pilih menu Analyze sub menu Compare

Means klik One-Way ANOVA.

d) Masukkan variabel terkait pada Dependent List klik Options.

e) Pilih Homogeneity of variance test klik Continue lalu OK.

f) Kriteria pengambilan keputusan sebagai berikut:

Jika hasil signifikansi (p-value) (0,05), H0 diterima, maka varians kedua

kelompok homogen.

Jika hasil signifikansi (p-value) (0,05), H0 ditolak maka varians kedua

kelompok tidak homogen.

32

Edi Riadi, Metode Statistika Parametrik & Nonparametrik: untuk Penelitian Ilmu-ilmu

Sosial dan Pendidikan, (Tangerang: PT Pustaka Mandiri, 2015), Cet. ke-2, h. 101. 33

Kadir, op. cit., h. 169-170.

43

b. Uji Hipotesis

Uji hipotesis dilakukan untuk mengetahui pengaruh model pembelajaran

Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) pada konsep suhu dan kalor.

Uji hipotesis yang akan digunakan harus disesuaikan dengan asumsi distribusi dan

kehomogenan varians. Berikut ini kondisi asumsi distribusi dan kehomogenan

varians dari data hasil penelitian serta uji hipotesis yang seharusnya digunakan.

1) Data Terdistribusi Normal dan Homogen

Apabila data populasi berdistribusi normal dan homogen, pengujian

hipotesis statistik yang akan dilakukan menggunakan rumus uji t:34

√

............(3.5)

dengan nilai Sgab sebagai berikut:

√

............(3.6)

Keterangan:

t = harga t hitung

= nilai rata-rata hitung data kelompok eksperimen

= nilai rata-rata hitung data kelompok kontrol

= varians data kelompok eksperimen

= varians data kelompok kontrol

Sgab = simpangan baku kedua kelompok

n1 = jumlah siswa pada kelompok eksperimen

n2 = jumlah siswa pada kelompok kontrol

Kriteria pengujian uji t sebagai berikut:

a) Jika thitung ≤ ttabel, maka H0 diterima dan Ha ditolak

b) Jika thitung> ttabel, maka H0 ditolak dan Ha diterima

Perhitungan uji t melalui software SPSS 22 dengan langkah-langkah

sebagai berikut:35

a) Menyusun Hipotesis

34

Sudjana, Metode Statistika-Edisi Keenam, (Bandung: Tarsito, 2005), Cet. ke-3, h. 238-

239. 35

Kadir, op. cit., h. 300-301.

44

H0 = tidak terdapat pengaruh model pembelajaran Process Oriented

Guided Inquiry Learning (POGIL) terhadap hasil belajar siswa

pada konsep suhu dan kalor

Ha = terdapat pengaruh model pembelajaran Process Oriented Guided

Inquiry Learning (POGIL) terhadap hasil belajar siswa pada

konsep suhu dan kalor

b) Tingkat signifikan ( ) = 5%

c) Buka lembar kerja SPSS → klik Variable View → pada bagian Name pertama

tuliskan nilai dan bagian Name kedua tuliskan kelompok → pada bagian

Decimals ke-2 ganti dengan 0 → klik Value hingga muncul Value Label →

pada kotak Value ketik 1 dan kotak Label ketik Kelompok A → klik Add →

kemuadian pada kotak Value ketik 2 dan kotak Label isikan kelompok B →

klik Add → Ok.

d) Klik Variable View → pada kolom nilai isikan dengan nilai yang diperoleh

siswa → pada kolom kelompok ketik 1 untuk nilai kelompok A dan 2 untuk

nilai kelompok B.

e) Klik Analyze → Compare Means → Independent Sample T Test → masukkan

variabel nilai ke kotak Test Variable (s) dan variabel kelompok ke kotak

Groping Variable.

f) Klik Define Grouping → pada kolom Group 1 ketik 1 dan kolom Group 2

ketik 2 → Continue lalu klik Ok.

g) Kriteria pengujian uji t sebagai berikut:

-Jika Sig. (2-tailed) 0,05, maka H0 diterima dan Ha ditolak

-Jika Sig. (2-tailed) 0,05, maka H0 ditolak dan Ha diterima

2) Data Berdistribusi Normal dan Tidak Homogen

Apabila data populasi data berdistribusi normal tetapi tidak homogen,

maka untuk menguji hipotesisnya digunakan statistikt’ sebagai berikut:36

√

............(3.7)

36

Sudjana, op. cit., h. 241.

45

Keterangan:

= rata-rata skor kelompok eksperimen

= rata-rata skor kelompok kontrol

= standar deviasi kelompok eksperimen

= standar deviasi kelompok kontrol

= jumlah anggota sampel kelompok eksperimen

= jumlah anggota sampel kelompok kontrol

Kriteria pengujian uji t adalah sebagai berikut:

a) Jika thitung ttabel maka H0 diterima dan Ha ditolak

b) Jika thitung ttabel maka H0 ditolak dan Ha diterima

3) Data Tidak Berdistribusi Normal

Data yang dianalisis berdistribusi normal maka peneliti menggunakan

teknik statistik parametrik, sedangkan data yang diolah tidak merupakan sebaran

normal maka peneliti harus menggunakan statistik nonparametrik.37

Uji

nonparametrik yang cukup kuat sebagai pengganti uji-t jika asumsi distribusi-t

tidak dipenuhi yaitu uji Mann-Whitney.38

Adapun rumusannya sebagai berikut:39

............(3.8)

............(3.9)

Keterangan:

U1 = jumlah peringkat 1

U2 = jumlah peringkat 2

n1 = jumlah sampel 1

n2 = jumlah sampel 2

K1 = jumlah ranking pada sampel 1

K2 = jumlah ranking pada sampel 2

37

Suharsimi Arikunto, Manajemen Penelitian, (Jakarta: Rineka Cipta, 2007), Cet. ke-9,

h. 300. 38

Ruseffendi, Statistika Dasar untuk Penelitian Pendidikan, (Bandung: CV Andira,

1998), Cet. ke-1, h. 398. 39

Kadir, op. cit., h. 491.

46

Kriteria pengujian uji U adalah sebagai berikut:

a) Jika U < Utabel , maka H0 ditolak dan Ha diterima.

b) Jika U > Utabel , maka H0 diterima dan Ha ditolak.

Perhitungan uji Mann-Whitney melalui software SPSS 22 dengan langkah-

langkah sebagai berikut:40

a) Menyusun Hipotesis

H0 = tidak terdapat pengaruh model pembelajaran Process Oriented

Guided Inquiry Learning (POGIL) terhadap hasil belajar siswa

pada konsep suhu dan kalor.

Ha = terdapat pengaruh model pembelajaran Process Oriented Guided

Inquiry Learning (POGIL) terhadap hasil belajar siswa pada

konsep suhu dan kalor.

b) Tingkat signifikan ( ) = 5%

c) Masukkan data pada menu Data View

d) Pilih menu Analyze → klik Nonparametric Test → klik Legacy Dialogs →

klik 2 Independent Samples

e) Masukkan masukkan variabel terkait pada Test Variable List dan Grouping

Variable → klik Define Group → klik Continue → kembali ke menu

Independent Samples Test → klik Test Type → klik Mann-Whitney U → Ok.

f) Kriteria pengujian uji U adalah sebagai berikut:

-Jika Sig. (2-tailed) 0,05, maka H0 diterima dan Ha ditolak

-Jika Sig. (2-tailed) 0,05, maka H0 ditolak dan Ha diterima

2. Teknik Analisis Data Nontes

Data-data yang diperoleh dalam penelitian ini terdiri dari instrumen tes dan

nontes. Instrumen nontes dalam penelitian ini berupa lembar observasi aktivitas

siswa. Lembar observasi dibuat untuk mengetahui aktivitas siswa selama proses

pembelajaran dengan menggunakan model Process Oriented Guided Inquiry

Learning. Observer menilai pada suatu lembar observasi dengan metode check-list

sesuai dengan rubrik penilaian yang telah ditentukan. Selanjutnya data hasil

40

Ibid., h. 492-493.

47

perolehan lembar observasi aktivitas siswa diolah secara kuantitatif menggunakan

rumus berikut:

............(3.10)

Keterangan:

P = Angka persentase

F = Frekuensi yang sedang dicari persentasenya

N = Jumlah skor ideal

Data yang diperoleh diubah dalam bentuk persentase, kemudian

diklasifikasikan ke dalam kategori pada Tabel 3.14 berikut:41

Tabel 3.12 Kriteria Penilaian Lembar Observasi

Rentang Nilai Kategori

0 – 20% Sangat Kurang

21 – 40% Kurang

41 – 60% Cukup

61 – 80% Baik

81 – 100% Baik Sekali

G. Hipotesis Statistik

Hipotesis statistik yang akan diuji pada penelitian ini yaitu:

H0: µ1 = µ2

Ha: µ1 ≠ µ2

Keterangan:

H0 = Tidak terdapat pengaruh model pembelajaran Process Oriented Guided

Inquiry Learning (POGIL) terhadap hasil belajar siswa pada konsep

suhu dan kalor.

Ha = Terdapat pengaruh model pembelajaran Process Oriented Guided

Inquiry Learning (POGIL) terhadap hasil belajar siswa pada konsep

suhu dan kalor.

µ1 = Hasil belajar fisika siswa yang menggunakan model pembelajaran

Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL)

µ2 = Hasil belajar fisika siswa yang menggunakan pendekatan saintifik.

41

Riduwan dan Akdon, Rumus dan Data dalam Aplikasi Statistika, (Bandung: Alfabeta,

2013), Cet. ke-5, h.18.

48

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Penelitian

Hasil penelitian yang diperoleh berupa data hasil pretest dan posttest dari

kelas kontrol dan kelas eksperimen yang masing-masing terdiri atas 36 siswa

serta observasi aktivitas siswa kelas eksperimen. Data hasil penelitian disajikan

melalui pemaparan berikut ini.

1. Hasil Pretest

Data hasil pretest diperoleh dari kelas kontrol dan kelas eksperimen

sebelum diberikan perlakuan. Berdasarkan hasil perhitungan pretest kelas kontrol

dan kelas eksperimen, maka data yang diperoleh sebagai berikut:

Gambar 4.1 Diagram Distribusi Frekuensi Hasil Pretest

Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen

Gambar 4.1 menunjukkan bahwa terdapat perbedaan hasil pretest pada

kelas kontrol dan kelas eksperimen pada beberapa interval nilai. Pada kelas

kontrol jumlah siswa terbanyak berada pada interval 29-35, yaitu 9 siswa,

sedangkan pada kelas eksperimen jumlah siswa terbanyak berada pada interval

22-28, yaitu 14 siswa. Pada interval 8-14 dan 36-42, baik kelas kontrol dan kelas

0

2

4

6

8

10

12

14

8-14 15-21 22-28 29-35 36-42 43-49 50-56

2 3

8 9

7

5

2 2

5

14

5

7

3

0

Jum

lah

Sis

wa

Interval Nilai

Kontrol

Eksperimen

49

eksperimen memiliki jumlah siswa yang sama, yaitu masing-masing berjumlah 2

dan 7 siswa. Perbedaan yang signifikan terlihat pada interval 22-28 dan 29-35.

Pada interval 22-28, siswa dari kelas eksperimen lebih banyak dibanding siswa

dari kelas kontrol, sedangkan pada interval 29-35 siswa dari kelas kontrol lebih

banyak dibanding siswa dari kelas eksperimen. Pada interval nilai yang tinggi,

yaitu interval 50-56, terdapat 2 siswa dari kelas kontrol dan 0 siswa dari kelas

eksperimen. Hal ini menunjukkan bahwa pada interval tinggi kelas kontrol lebih

unggul dibandingkan kelas eksperimen.

Berdasarkan perhitungan statistik, maka diperoleh nilai pemusatan dan

penyebaran data dari nilai pretest yang ditunjukkan pada Tabel 4.1 berikut ini:

Tabel 4.1 Ukuran Pemusatan dan Penyebaran Data Hasil Pretest

Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen

Pemusatan dan

Penyebaran Data

Pretest

Kontrol Eksperimen

Nilai Tertinggi 52 48

Nilai Terendah 8 8

Rata-rata 32,58 28,69

Median 32,4 27

Modus 30,83 25

Standar Deviasi 10,76 9,39

Tabel 4.1 menunjukkan bahwa nilai pretest tertinggi yang diperoleh kelas

kontrol adalah 52, sedangkan kelas eksperimen adalah 48. Nilai pretest terendah

yang diperoleh kelas kontrol sama dengan kelas eksperimen yaitu 8. Nilai rata-

rata hasil pretest kelas kontrol adalah 32,58, sedangkan kelas eksperimen adalah

28,69. Nilai tengah atau median yang dihasilkan kelas kontrol adalah 32,4,

sedangkan kelas eksperimen adalah 27. Nilai yang sering muncul atau modus

pada kelas kontrol adalah 30,83, sedangkan pada kelas eksperimen adalah 25.

Standar deviasi yang diperoleh pada kelas kontrol sebesar 10,76, sedangkan pada

kelas eksperimen sebesar 9,39. Berdasarkan nilai rata-rata yang diperoleh dari

hasil pretest kelas kontrol dan eksperimen, maka dapat disimpulkan perolehan

nilai rata-rata kelas kontrol lebih tinggi dari perolehan nilai rata-rata kelas

50

eksperimen, dengan demikian kelas eksperimen ditetapkan pada kelas XI MIPA 4

dan kelas kontrol ditetapkan pada kelas XI MIPA 3.

2. Hasil Posttest

Data hasil posttest diperoleh dari kelas kontrol dan kelas eksperimen

setelah diberikan perlakuan yang berbeda. Berdasarkan hasil perhitungan posttest

kelas kontrol dan kelas eksperimen, maka data yang diperoleh sebagai berikut:

Gambar 4.2 Diagram Distribusi Frekuensi Hasil Posttest

Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen

Gambar 4.2 menunjukkan bahwa terdapat perbedaan hasil posttest pada

beberapa interval nilai tertentu antara kelas kontrol dan kelas eksperimen. Pada

kelas kontrol jumlah siswa terbanyak berada pada interval 64-71, yaitu 11 siswa,

sedangkan pada kelas eksperimen jumlah siswa terbanyak berada pada interval

72-79, yaitu 13 siswa. Perbedaan yang signifikan terlihat pada interval nilai

tertinggi, yaitu interval 80-87. Siswa di kelas kontrol yang memperoleh nilai pada

interval tersebut sebanyak 2 siswa, sedangkan siswa di kelas eksperimen sebanyak

10 siswa. Hal ini menujukkan bahwa pada interval tinggi, kelas eksperimen lebih

unggul dibandingkan kelas kontrol.

0

2

4

6

8

10

12

14

40-47 48-55 56-63 64-71 72-79 80-87

3 4

6

11 10

2 1 1

4

7

13

10

Jum

lah

Sis

wa

Interval Nilai

Kontrol

Eksperimen

51

Berdasarkan perhitungan statistik, maka diperoleh nilai pemusatan dan

penyebaran data dari nilai posttest yang ditunjukkan pada Tabel 4.2 berikut ini:

Tabel 4.2 Ukuran Pemusatan dan Penyebaran Data Hasil Posttest

Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen

Pemusatan dan

Penyebaran Data

Posttest

Kontrol Eksperimen

Nilai Tertinggi 80 84

Nilai Terendah 40 44

Rata-rata 63,61 71,69

Median 64,4 74,19

Modus 64,7 76,75

Standar Deviasi 10,83 9,83

Tabel 4.2 menunjukkan bahwa nilai posttest tertinggi yang diperoleh kelas

kontrol adalah 80, sedangkan kelas eksperimen adalah 84. Nilai posttest terendah

yang diperoleh kelas kontrol adalah 40, sedangkan kelas eksperimen adalah 44.

Nilai rata-rata hasil posttest kelas kontrol adalah 63,61, sedangkan kelas

eksperimen adalah 71,69. Nilai tengah atau median yang dihasilkan kelas kontrol

adalah 64,4, sedangkan kelas eksperimen adalah 74,19. Nilai yang sering muncul

atau modus pada kelas kontrol adalah 64,7, sedangkan pada kelas eksperimen

adalah 76,75. Standar deviasi yang diperoleh pada kelas kontrol sebesar 10,83,

sedangkan pada kelas eksperimen sebesar 9,83. Berdasarkan nilai rata-rata yang

diperoleh dari hasil posttest kelas kontrol dan eksperimen, maka dapat

disimpulkan perolehan nilai rata-rata kelas eksperimen lebih tinggi dari perolehan

nilai rata-rata kelas kontrol.

3. Rekapitulasi Data Hasil Belajar

a. Hasil Pretest dan Posttest

Berdasarkan hasil perhitungan data pretest dan posttest kelas kontrol dan

kelas eksperimen yang yang terdiri dari 36 siswa, rekapitulasi data yang diperoleh

ditunjukkan pada Tabel 4.3 berikut ini:

52

Tabel 4.3 Rekapitulasi Data Hasil Pretest dan Posttest

Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen

Pemusatan dan

Penyebaran Data

Kelas Kontrol Kelas Eksperimen

Pretest Posttest Pretest Posttest

Nilai Tertinggi 52 80 48 84

Nilai Terendah 8 40 8 44

Rata-rata 32,58 63,61 28,69 71,69

Modus 32,4 64,4 27 74,19

Median 30,83 64,7 25 76,75

Standar Deviasi 10,76 10,83 9,39 9,83

Tabel 4.3 di atas menunjukkan bahwa banyak data masing-masing kelas

eksperimen dan kelas kontrol pada saat pretest maupun posttest adalah sama

yaitu 36 siswa. Nilai tertinggi pada kelas kontrol pada saat pretest adalah 52 dan

pada saat posttest adalah 80. Pada kelas eksperimen nilai tertinggi pada saat

pretest adalah 48 dan pada saat posttest adalah 84. Selanjutnya nilai terendah pada

kelas kontrol dan kelas eksperimen pada saat pretest memiliki nilai yang sama

yaitu 8, sedangkan pada saat posttest nilai terendah pada kelas kontrol sebesar 40

dan kelas eksperimen sebesar ke 44.

Perolehan nilai rata-rata kelas kontrol pada saat pretest sebesar 32,58 dan

pada saat posttest sebesar 63,61, sedangkan nilai rata-rata yang diperoleh kelas

eksperimen pada saat pretest sebesar 28,69 dan pada saat posttest sebesar 71,69.

Hal ini menunjukkan bahwa pada saat pretest nilai rata-rata kelas kontrol lebih

tinggi dibandingkan kelas eksperimen, sedangkan pada saat posttest nilai rata-rata

kelas eksperimen lebih tinggi dibandingkan kelas kontrol. Pada tabel di atas dapat

dilihat juga bahwa, kelas kontrol dan kelas eksperimen sama-sama mengalami

peningkatan. Peningkatan nilai rata-rata kelas eksperimen lebih tinggi (43)

dibandingkan peningkatan yang terjadi pada kelas kontrol (31,03). Hasil ini

menunjukkan bahwa perlakuan berupa pembelajaran menggunakan model

Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) lebih unggul dalam

meningkatkan hasil belajar.

53

b. Kemampuan Kognitif Siswa

Kemampuan kognitif siswa pada konsep suhu dan kalor untuk setiap

jenjangnya dapat dilihat pada gambar 4.3 berikut ini:

Gambar 4.3 Diagram Persentase Jenjang Kognitif Hasil Pretest dan Posttest

Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen

Gambar 4.3 menunjukkan bahwa hasil belajar siswa kelas kontrol dan

kelas eksperimen pada setiap jenjang kognitif mengalami peningkatan.

Berdasarkan hasil pretest, persentase nilai benar pada jenjang kognitif mengingat

(C1) di kelas kontrol sebesar 44%, jenjang kognitif memahami (C2) sebesar 43%,

jenjang kognitif menerapkan (C3) sebesar 26%, dan jenjang kognitif menganalis

(C4) sebesar 29%. Pada saat posttest persentase nilai benar pada jenjang kognitif

mengingat (C1) di kelas kontrol sebesar 80%, jenjang kognitif memahami (C2)

sebesar 74%, jenjang kognitif menerapkan (C3) sebesar 57%, dan jenjang kognitif

menganalisis (C4) sebesar 55%.

Data hasil pretest di kelas eksperimen menunjukkan bahwa persentase

nilai benar pada jenjang kognitif mengingat (C1) sebesar 43%, jenjang kognitif

memahami (C2) sebesar 40%, jenjang kognitif menerapkan (C3) sebesar 23%,

dan jenjang kognitif menganalis (C4) sebesar 19%. Pada saat posttest persentase

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

C1 C2 C3 C4

44% 43%

26% 29%

43% 40%

23% 19%

80% 74%

57% 55%

81% 77%

67% 68%

Pe

rse

nta

se (

%)

Jenjang Ranah Kognitif

Pretest Kontrol Pretest Eksperimen Posttest Kontrol Posttest Eksperimen

54

nilai benar pada jenjang kognitif mengingat (C1) di kelas eksperimen sebesar

81%, jenjang kognitif memahami (C2) sebesar 77%, jenjang kognitif menerapkan

(C3) sebesar 67%, dan jenjang kognitif menganalisis (C4) sebesar 68%.

Peningkatan hasil belajar siswa pada setiap jenjang kognitif di kelas

kontrol dan eksperimen dihitung menggunakan N-gain. Nilai rata-rata N-gain dari

kelas eksperimen dan kelas kontrol dapat dilihat pada Tabel 4.4 berikut ini:

Tabel 4.4 Nilai Rata-rata N-gain Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen

N-gain Kelas Kontrol Kelas Eksperimen

Rata-rata 0,46 0,59

Kategori Sedang Sedang

Tabel 4.4 di atas menunjukkan bahwa nilai rata-rata N-gain kelas kontrol

sebesar 0,46 dengan kategori sedang sedangkan nilai rata-rata N-gain kelas

eksperimen sebesar 0,59 dengan kategori sedang. Hal ini menunjukkan bahwa

nilai rata-rata N-gain siswa yang menggunakan model pembelajaran Process

Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) lebih tinggi dari pada nilai rata-rata

N-gain siswa yang menggunakan pembelajaran saintifik.

Berikut ini analisis N-gain pada setiap jenjang kognitif pada kelas

eksperimen maupun kelas kontrol:

Gambar 4.4 Diagram Peningkatan Rata-rata Hasil Belajar Siswa Kelas

Kontrol dan Kelas Eksperimen Berdasarkan Jenjang Kognitif

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

C1 C2 C3 C4

0,63

0,54

0,42 0,36

0,68 0,61

0,57 0,60

N-gain Kelas Kontrol N-gain Kelas Eksperimen

55

Gambar 4.4 menunjukkan bahwa pada jenjang kognitif mengingat (C1)

pada kelas kontrol terjadi peningkatan sebesar 0,63 dalam kategori sedang,

sedangkan pada kelas eksperimen terjadi peningkatan sebesar 0,68 dalam kategori

sedang. Pada jenjang kognitif memahami (C2) pada kelas kontrol terjadi

peningkatan sebesar 0,54 dalam kategori sedang sedangkan pada kelas

eksperimen terjadi peningkatan sebesar 0,61 dalam kategori sedang. Pada jenjang

kognitif menerapkan (C3) pada kelas kontrol terjadi peningkatan sebesar 0,42

dalam kategori sedang, sedangkan pada kelas eksperimen terjadi peningkatan

sebesar 0,57 dalam kategori sedang. Pada jenjang kognitif menganalisis (C4) pada

kelas kontrol terjadi peningkatan sebesar 0,36 dalam kategori sedang, sedangkan

pada kelas eksperimen terjadi peningkatan sebesar 0,60 dalam kategori sedang.

Berdasarkan data tersebut dapat dipahami bahwa peningkatan hasil belajar

siswa di kelas eksperimen setelah diberikan perlakuan menggunakan model

pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) lebih unggul

dibandingkan kelas kontrol pada semua jenjang kognitif.

4. Hasil Analisis Data Tes

a. Uji Prasyarat Analisis Statistik

Uji prasyarat analisis statistik dilakukan sebelum pengujian hipotesis.

Prasyarat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi uji normalitas dan uji

homogenitas. Adapun hasil uji prasyarat analisis yang dilakukan sebagai berikut:

1) Uji Normalitas

Uji normalitas dilakukan untuk mengetahui apakah data hasil pretest dan

posttest kelas kontrol maupun kelas eksperimen terdistribusi normal atau tidak.

Untuk menguji normalitas kedua data digunakan rumus shapiro-wilk melalui

software SPSS dengan taraf signifikansi ( ) = 0,05. Kesimpulan diambil

berdasarkan kriteria pengujian hipotesis normalitas, yaitu jika taraf signifikansi

( ) nilai signifikansi SPSS, maka distribusi data normal dan jika taraf

signifikansi ( ) nilai signifikansi SPSS, maka distribusi data tidak normal.

Hasil pengujian normalitas data pretest dan posttest kelas kontrol maupun kelas

eksperimen dapat dilihat pada Tabel 4.5 berikut ini:

56

Tabel 4.5 Hasil Uji Normalitas Data Pretest-Posttest

Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen

Kelas Shapiro-Wilk

Kesimpulan Statistik df Sig.

Pretest Kontrol 0,971 36 0,453 Normal

Eksperimen 0,974 36 0,541 Normal

Posttest Kontrol 0,950 36 0,101 Normal

Eksperimen 0,911 36 0,007 Tidak Normal

Tabel 4.5 menunjukkan bahwa nilai signifikansi data pretest kelas kontrol

sebesar 0,453 dan kelas eksperimen sebesar 0,541. Hal ini menunjukkan bahwa

nilai signifikansi kelas kontrol dan kelas eksperimen pada saat pretest lebih besar

dari taraf signifikansi, sehingga dapat disimpulkan bahwa data pretest kelas

kontrol dan eksperimen berdistribusi normal. Sementara, nilai signifikansi data

posttest kelas kontrol sebesar 0,101 dan kelas eksperimen sebesar 0,007. Hal ini

menunjukkan bahwa nilai signifikansi kelas kontrol pada saat posttest lebih besar

dari taraf signifikansi, sehingga data tersebut berdistribusi normal, sedangkan

perolehan nilai signifikansi kelas eksprimen pada saat posttest lebih kecil dari

taraf signifikansi, sehingga data tersebut berdistribusi tidak normal.

2) Uji Homogenitas

Uji homogenitas dilakukan untuk mengetahui apakah data hasil pretest dan

posttest kelas kontrol maupun kelas eksperimen memiliki varians yang homogen

atau tidak. Untuk menguji homogenitas kedua data digunakan uji Levene melalui

software SPSS. Hasil pengujian homogenitas data pretest dan posttest kelas

kontrol maupun kelas eksperimen dapat dilihat pada Tabel 4.6 berikut ini:

Tabel 4.6 Hasil Uji Homogenitas Data Pretest-Posttest

Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen

Statistik Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen

Pretest Posttest

Lavene Statistic 0,213 0,537

df1 1 1

57

df2 70 70

Sig. 0,646 0,466

Taraf signifikansi ( ) 0,05

Kesimpulan Homogen Homogen

Tabel 4.6 menunjukkan bahwa nilai signifikansi data pretest sebesar 0,646

dan nilai signifikansi posttest sebesar 0,466. Hal ini menunjukkan bahwa nilai

signifikansi kedua data tersebut lebih besar dari taraf signifikansi ( 0,05),

sehingga dapat disimpulkan bahwa kelas kontrol dan kelas eksperimen memiliki

varians yang homogen.

b. Uji Hipotesis

Hasil uji prasyarat analisis statistik menunjukkan bahwa data pretest kelas

kontrol dan kelas eksperimen berdistribusi normal, sedangkan untuk data posttest,

kelas kontrol berdistribusi normal dan kelas eksperimen berdistribusi tidak

normal. Kemudian kelas kontrol dan kelas eksperimen memiliki varians yang

homogen pada saat pretest maupun posttest. Oleh karena itu, pengujian hipotesis

dilakukan dengan menggunakan analisis statistik non parametrik, yaitu uji Mann –

Whitney melalui software SPSS 22. Hasil pengujian hipotesis dapat dilihat pada

Tabel 4.7 berikut ini:

Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Uji Hipotesis

Statistik Pretest Posttest

Kontrol Eksperimen Kontrol Eksperimen

N 36 36 36 36

Mean rank 40,42 32,58 28,78 44,22

Sum of Ranks 1455,00 1173,00 1036,00 1592,00

Mann- Whitney U 507,000 370,000

Asymp. Sig. (2-

tailed) 0,109 0,002

0,05 0,05

Kesimpulan Tidak terdapat pengaruh Terdapat pengaruh

Kesimpulan diambil berdasarkan pada ketentuan pengujian hipotesis, yaitu

jika nilai signifikansi (2-tailed) lebih besar dari taraf signifikansi ( = 0,05),

58

maka H0 diterima dan Ha ditolak. Jika nilai signifikansi (2-tailed) lebih kecil dari

taraf signifikansi ( = 0,05), maka H0 ditolak dan Ha diterima.

Tabel 4.7 menunjukkan bahwa nilai signifikansi (2-tailed) data pretest

(0,109) lebih besar dari taraf signifikansi ( = 0,05), sehingga hipotesis nol (H0)

diterima dan hipotesis alternatif (Ha) ditolak. Hal ini dapat disimpulkan bahwa

tidak terdapat pengaruh antara hasil pretest kelas kontrol dan kelas eksperimen

sebelum diberikan perlakuan. Sementara, nilai signifikansi (2-tailed) data posttest

(0,002) lebih kecil dari taraf signifikansi ( = 0,05), sehingga hipotesis nol (H0)

ditolak dan hipotesis alternatif (Ha) diterima. Hal ini dapat disimpulkan bahwa

terdapat pengaruh model pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry

Learning (POGIL) terhadap hasil belajar siswa pada konsep suhu dan kalor.

5. Hasil Analisis Data Nontes

Analisis data nontes dilakukan pada lembar observasi aktivitas siswa untuk

mengetahui aktivitas siswa di kelas eksperimen (XI MIPA 4) selama

pembelajaran berlangsung. Hasil data observasi aktivitas siswa yang telah

diperoleh dari kelas eksperimen (XI MIPA 4) selanjutnya diolah secara kuantitatif

berdasarkan tiap-tiap aspek yang diamati menghasilkan data berupa persentase

keaktifan siswa selama pembelajaran.

Hasil perhitungan data observasi aktivitas siswa menggunakan model

pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) dapat dilihat

pada Tabel 4.8 berikut ini:

Tabel 4.8 Hasil Observasi Aktivitas Siswa

Aktivitas

Siswa

Pertemuan

ke-1

Pertemuan

ke-2

Pertemuan

ke-3

Rata-

rata Kesimpulan

Orientasi 81,67% 85% 88,33% 85% Baik sekali

Eksplorasi 80,83% 84,17% 85,83% 83,61% Baik sekali

Penemuan

Konsep 85% 86,83% 86,67% 86,17% Baik sekali

Aplikasi 76,67% 80% 83,33% 80% Baik

Penutup 81,67% 83,33% 85% 83,33% Baik sekali

Rata-rata 81,17%% 83,87% 85,83% 83,62% Baik sekali

59

Berdasarkan Tabel 4.8 menunjukkan persentase aktivitas yang dilakukan

siswa kelas eksperimen selama pembelajaran. Kelima aspek yang diamati

memiliki rata-rata 83,62% dengan kategori baik sekali. Hal ini menunjukkan

bahwa siswa dapat mengikuti proses pembelajaran dengan baik menggunakan

model pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL).

B. Pembahasan Hasil Penelitian

Berdasarkan hasil uji hipotesis menunjukkan bahwa terdapat pengaruh

model pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL)

terhadap hasil belajar siswa pada konsep suhu dan kalor. Pengujian hipotesis

dilakukan dengan menggunakan uji statistik non parametrik yaitu uji Mann –

Whitney. Hasil uji Mann – Whitney pada saat posttest nilai signifikansi (2-

tailed) taraf signifikansi ( = 0,05), sehingga hipotesis nol (H0) ditolak dan

hipotesis alternatif (Ha) diterima. Hal ini dapat disimpulkan bahwa terdapat

pengaruh model pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry Learning

(POGIL) terhadap hasil belajar siswa pada konsep suhu dan kalor.

Nilai rata-rata yang diperoleh kelas eksperimen pada saat posttest juga

mendukung keberhasilan dalam penelitian ini. Hasil menunjukkan bahwa nilai

rata-rata yang diperoleh kelas eksperimen yang menggunakan model

pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) lebih tinggi

dibandingkan kelas kontrol yang menggunakan pembelajaran saintifik. Dapat

dilihat juga bahwa 47% siswa pada kelas eksperimen memperoleh nilai mencapai

KKM (Kriteria Ketuntasan Minimum). Artinya, hasil belajar siswa yang

menggunakan model pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry Learning

(POGIL) lebih baik dibandingkan dengan pembelajaran saintifik. Hal ini sejalan

dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Maulidiawati dan Soeprodjo yang

menyatakan bahwa penggunaan model pembelajaran Process Oriented Guided

Inquiry Learning (POGIL) berpengaruh terhadap hasil belajar siswa.1 Selain itu

Lindsey Walker dan Abdi-Rizak M. Warfa juga mengatakan bahwa model

1 Maulidiawati dan Soeprodjo, “Keefektifan Pembelajaran Kooperatif dengan Process

Oriented Guided Inquiry Learning pada Hasil Belajar”, Jurnal Chemistry in Education, Vol. 3,

No. 2, Oktober 2014, h. 166.

60

pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) dapat

meningkatkan hasil belajar siswa.2

Peningkatan kemampuan hasil belajar siswa dalam penelitian ini dihitung

dengan menggunakan N-gain. Rata-rata nilai N-gain untuk kelas eksperimen

sebesar 0,59 dengan kategori sedang dan kelas kontrol sebesar 0,46 dengan

kategori sedang. Peningkatan kemampuan hasil belajar siswa juga dapat dilihat

dari setiap jenjang kognitif. Hasil menunjukkan bahwa kelas eksperimen lebih

unnggul dibandingkan kelas kontrol. Adapun peningkatan hasil belajar siswa yang

terjadi di kelas eksperimen pada jenjang kognitif mengingat (C1) meningkat

sebesar 0,68 dalam kategori sedang. Pada jenjang kognitif memahami (C2)

meningkat sebesar 0,61 dalam kategori sedang. Pada jenjang kognitif menerapkan

(C3) meningkat sebesar 0,57 dalam kategori sedang dan pada jenjang kognitif

menganalisis (C4) meningkat sebesar 0,60 dalam kategori sedang. Hal ini sesuai

dengan penelitian Sri Haryati yang meyatakan bahwa model pembelajaran

Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) secara efektif dapat

meningkatkan hasil belajar.3 Selain itu, Adelia Alfama Zasmita dan Ida Kaniawati

juga meyatakan bahwa pembelajaran menggunakan model Process Oriented

Guided Inquiry Learning (POGIL) berpengaruh positif terhadap kemampuan

kognitif siswa.4

Peningkatan hasil belajar pada jenjang kognitif mengingat (C1) antara

kelas eksperimen dan kelas kontrol tidak jauh berbeda, yaitu 0,63 pada kelas

kontrol dan 0,68 pada kelas eksperimen. Hal ini terjadi karena pada kelas

eksperimen dan kelas kontrol keduanya sama-sama diberikan pengamatan dan

visualisasi langsung melalui kegiatan eksperimen dan diberikan penjelasan

mengenai definisi pada konsep suhu dan kalor secara langsung sehingga kedua

2 Lindsey Walker dan Abdi-Rizak M. Warfa, “Process Oriented Guided Inquiry Learning

(POGIL) marginally effects student achievement measures but substantially increases the odds of

passing a course”, Public Library of Science (PloS), 12, Oktober, 2017, h. 12. 3 Sri Haryati, “the Effectiveness of the Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL)

Model in Educational Psychology Learning”. International Journal of Pedagogy and

TeacherEducation (IJPTE), Vol. 2, No. 2, Oktober 2018, h. 385. 4 Adelia Alfama Zasmita, dan Ida Kaniawati, “Pengaruh Model Pembelajaran Process

Oriented Guided Inquiry Learning Terhadap Keterampilan Proses Sains dan Kemampuan Kognitif

Siswa pada Mata Pelajaran Fisika”, Edusains, Vol. 7, No. 2, 2015, h. 10.

61

kelas memiliki peningkatan yang hampir sama pada jenjang kognitif mengingat

(C1).

Perbedaan peningkatan hasil belajar kelas kontrol dan eksperimen juga

dapat dilihat pada jenjang kognitif memahami (C2). Pada kelas eksperimen

meningkat sebesar 0,61 sedangkan pada kelas kontrol terjadi peningkatan sebesar

0,54. Hasil ini menunjukkan bahwa kelas eksperimen memperoleh peningkatan

lebih unggul dibandingkan dengan kelas kontrol. Peningkatan ini terjadi karena

penggunaaan model Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL)

memberikan peluang kepada siswa untuk berpartisipasi aktif mendapatkan

pemahaman konsep yang lebih jelas dan bermakna melalui kegiatan eksperimen

yang dilakukan pada tahap eksplorasi. Hal ini sejalan dengan Bruner yang

mengatakan bahwa dalam pembelajaran siswa akan menjadi lebih memahami

konsep apabila selama proses pembelajaran mengalami secara langsung dan

berpartisipasi aktif sehingga memperoleh pengalaman melalui eksperimen yang

dapat memberikan suatu kebebasan bagi siswa untuk menemukan sendiri konsep

dan prinsip suatu materi.5

Selain meningkatkan hasil belajar pada jenjang kognitif memahami (C2),

pembelajaran menggunakan model Process Oriented Guided Inquiry Learning

(POGIL) juga dapat meningkatkan hasil belajar pada jenjang kognitif menerapkan

(C3) dan menganalisis (C4). Hasil menunjukkan bahwa, kelas eksperimen

memperoleh peningkatan lebih unggul dibandingkan dengan kelas kontrol.

Perbedaan ini dikarenakan dalam pembelajaran menggunakan model Process

Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) memiliki langkah pengaplikasian

konsep, dimana hal ini menyebabkan pemaham siswa yang mendalam,

Pemahaman yang mendalam ini akan menyebabkan daya ingat siswa lebih tahan

lama.6

5 Sri Yani Widyaningsih, Haryono, dan Sulistyo Saputro, “ Model MFI dan POGIL

Ditintau dari Aktivitas Belajar dan Kreativitas Siswa Terhadap Prestasi Belajar”, Jurnal Inkuiri,

Vol 1, No. 3, 2012, h. 268.

6 M. Syaikhul Umam, Indrawati, dan Subiki, “Pengaruh Model Process Oriented Guided

Iinquiry Learning (POGIL) Terhadap Hasil Belajar dan Retensi Hasil Belajar Siswa Pada

Pembelajaran Fisika SMA/MA di Kabupaten Jember”, Jurnal Pembelajaran Fisika, Vol. 5, No. 3,

Desember 2016, h. 205.

62

Penggunanaan model pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry

Learning (POGIL) memiliki pengaruh positif terhadap pembelajaran fisika pada

konsep suhu dan kalor. Hal tersebut didukung dengan hasil observasi aktivitas

siswa selama proses pembelajaran di kelas eksperimen memperoleh persentase

sebesar 83,62% dalam kategori sangat baik. Hal ini sejalan dengan penelitian

Cholifatur Rosidah, Sudarti dan Maryani yang menyatakan bahwa nilai rata-rata

aktivitas siswa kelas eksperimen lebih tinggi dibandingkan dengan kelas kontrol,

hal ini dikarenakan proses pembelajaran pada kelas eksperimen menggunakan

model Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL).7 Hasil observasi

aktivitas siswa ini memberikan pemahaman bahwa pembelajaran menggunakan

model Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) membuat siswa aktif

selama proses pembelajaran berlangsung.

7 Cholifatur Rosidah, Sudarti dan Maryani, “Pengaruh Model Process Guided Inquiry

Learning (POGIL) dengan Media Kartu Masalah Terhadap Pemahaman Konsep dan Aktivitas

Belajar Siswa pada Materi Momentum dan Impuls di SMA”, Vol. 7. No. 1, Maret 2018, h. 35.

63

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian dan pembahasan yaitu:

1. Terdapat pengaruh model pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry

Learning (POGIL) terhadap hasil belajar siswa pada konsep suhu dan kalor.

Hal ini ditunjukkan dari hasil uji hipotesis yaitu nilai Sig (2-tailed) sebesar

0,002 lebih kecil dibandingkan dengan taraf signifikansi (α) 0,05, sehingga

hipotesis nol (Ho) ditolak dan hipotesis alternatif (Ha) diterima.

2. Peningkatan rata-rata hasil belajar siswa pada kelas eksperimen lebih unggul

dibandingkan dengan kelas kontrol. Hal ini dapat dilihat dari nilai rata-rata N-

gain kelas kontrol sebesar 0,46 dengan kategori sedang sedangkan nilai rata-

rata N-gain kelas eksperimen sebesar 0,59 dengan kategori sedang. Hal ini

menunjukkan bahwa nilai rata-rata N-gain siswa yang menggunakan model

pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) lebih

tinggi dari pada nilai rata-rata N-gain siswa yang menggunakan pembelajaran

saintifik.

B. Saran

Penggunaan model pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry

Learning (POGIL) secara keseluruhan mampu memberikan pengaruh positif pada

konsep suhu dan kalor, tetapi masih terdapat beberapa keterbatasan. Oleh karena

itu, saran yang dapat diajukan untuk penelitian lanjutan, antara lain:

1. Model pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL)

terdiri dari beberapa tahapan, sehingga diharapkan seorang guru harus

memiliki pengelolaan waktu yang baik agar proses dapat berjalan dengan

efektif.

2. Hasil penelitian ini diharapkan dapat dijadikan masukan untuk penelitian

selanjutnya dengan pokok bahasan yang berbeda.

64

DAFTAR PUSTAKA

Alfama Zasmita, Adelia dan Ida Kaniawati. Pengaruh Model Pembelajaran

Process Oriented Guided Inquiry Learning Terhadap Keterampilan Proses

Sains dan Kemampuan Kognitif Siswa pada Mata Pelajaran Fisika”,

Edusains, Vol. 7, No. 2, 2015.

Anderson , Lorin W and David R. Krathwohl, Kerangka Landasan untuk

Pembelajaran, Pengajaran, dan Asesmen: A Revisi Taksonomi Pendidikan

Bloom, Terj. dari A Taxonomyfor Learning, Teaching, and Assessing: A

Revision of Bloom’s Taxonomy Edicational Objectives oleh Agung

Prihantoro. Yogyakarta: Pustaka Pelajar, Cet. 1, 2010.

Arifin, Zainal. Evaluasi Pembelajaran: Prinsip, Teknik, Prosedur. Bandung:

Remaja Rosdakarya, Cet. 5, 2013.

Arikunto, Suharsimi . Prosedur Penelitian: Suatu Pendekatan Praktik. Jakarta:

Rineka Cipta, Cet. 14, 2010.

Arikunto, Suharsimi. Manajemen Penelitian. Jakarta: Rineka Cipta, 2007, Cet. 9,

2007.

Asep, Jihad dan Abdul Haris. Evaluasi Pembelajaran. Yogyakarta: Multi

Pressindo, Cet. 1, 2012.

C. Giancoli, Douglas. Fisika: Prinsip dan Aplikasi Edisi Ketujuh Jilid 1. Jakarta:

Erlangga, 2014.

Courtney Stanford, Alena Monn, Marey Towns, dan Renee Cole. Analysis of

Instructor Facilitation Strategies and Their Influence on Student

Argumentation: A Case Study of a Process Oriented Guided Inquiry

Learning Physical Chemistry Classroom.. Journal of Chemical Education,

2016.

D. Young, Hug dan Roger A. Freedman. Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid

1. Jakarta: Erlangga, 2001.

Hafizah, Ellyna, Arif Hidayat, dan Muhardjito. Pengaruh Model Pembelajaran

Anchored Instruction terhadap Penguasaan Konsep dan Kemampuan

Pemecahan Masalah Fisika Siswa Kelas X. Jurnal Fisika Indonesia, Vol.

18. No. 52, 2014.

Halliday, David dan Robert Resnick. Fisika Edisi Ketiga Jilid 1, Jakarta:

Erlangga, 1985.

65

Haryati, Sri . the Effectiveness of the Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL)

Model in Educational Psychology Learning”. International Journal of

Pedagogy and TeacherEducation (IJPTE), Vol. 2, No. 2, 2018.

Hermawati, Novilia dan Suliyanah. Penerapan model pembelajaran inkuiri

terbimbing untuk Meningkatkan Kemampuan Siswa dalam Memecahkan

Masalah Pada Materi Kalor di Kelas X SMAN 1 Wringinanom. Jurnal

Inovasi Pendidikan Fisika (JIPF), Vol 5, No. 2, 2016.

Idrus, Muhammad. Metode Penelitian Ilmu Sosial. Yogyakarta, Gelora Aksara

Pratama, 2009.

Jufri, Wahab. Belajar dan Pembelajaran Sains. Bandung: Pustaka Reka Cipta,

2013

Juni Priansa, Donni. Pengembangan Strategi dan Model Pembelajaran.

Bandung: Pustaka Setia, 2017.

Kadir. Statistika Terapan. Jakarta:Rajawali Pers, Cet. 1, 2015.

Kamajaya, Ketut dan Wawan Purnama, Fisika 2 untuk SMA/MA Kelas XI

Pemintan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam. Bandung: Grafindo Media

Pratama, 2016.

Kanginan, Marthen. Fisika 1 untuk SMA/MA Kelas X Kurikulum 2013, Jakarta:

Erlangga, 2013.

Kustijono, Rudy dan Elok Wiwin HM. Pandangan Guru Terhadap Pelaksanaan

Kurikulum 2013 dalam Pembelajaran Fisika SMK di Kota Surabaya.

Jurnal Pendidikan Fisika dan Aplikasinya (JPFA), Vol. 4, No. 2, 2014.

M. Hanson, David. Designing Process-Oriented Guided Inquiry Activites. Stony

Brook University: Pacific Crest, 2005.

M. Hanson, David. Intructor’s Guide to Process-Oriented Guided Inquiry

Learning. Lisle: Pacific Crest, 2006.

Maulidiawati dan Soeprodjo. Keefektifan Pembelajaran Kooperatif dengan

Process Oriented Guided Inquiry Learning pada Hasil Belajar. Chemistry

in Education, Vol. 3, No. 2, 2014.

Muhibbin Syah, Psikologi Pendidikan: Dengan Pendekatan Baru. Bandung:

Remaja Rosdakarya, Cet.16, 2010.

Nana Syaodih Sukmadinata, Metode Penelitian Pendidikan. Bandung: Remaja

Rosdakarya, Cet. 2, 2006.

66

Ngalimun. Strategi dan Model Pembelajaran. Yogyakarta: Aswaja Pressindo,

2016.

Nurdyansyah dan Eni Fariyatul Fahyuni. Inovasi Model Pembelajaran Sesuai

Kurikulum 2013. Sidoarjo: Nizamia Learning Center, Cet. 1, 2016.

Oemar Hamalik. Proses Belajar Mengajar. Jakarta: PT Bumi Aksara, Cet. 15,

2013.

Purwanto. Evaluasi Hasil Belajar. Yogyakarta: Pustaka Belajar, 2010, Cet. 2, ,

2010.

Putro Widoyoko. Teknik Penyusunan Instrumen Penelitiani. Yogyakarta: Pustaka

Belajar, Cet.5, 2016.

Riduwan dan Akdon. Rumus dan Data dalam Aplikasi Statistika, (Bandung:

Alfabeta, Cet. 5, 2013.

Rosidah, Cholifatur, Sudarti dan Maryani. Pengaruh Model Process Oriented

Guided Inquiry Learning (POGIL) dengan Media Kartu Masalah Terhadap

Pemahaman Konsep dan Aktivitas Belajar Siswa pada Materi Momentum

dan Impuls di SMA, Vol. 7. No. 1, 2018.

Ruseffendi. Statistika Dasar untuk Penelitian Pendidikan. Bandung: CV Andira,,

Cet. 1, 1998.

Rusman. Model-Model Pembelajaran Edisi Kedua. Jakarta: PT Raja Grafindo

Persada, Cet. 6, 2013.

Rustam, Agus Ramdani, dan Prapti Setijani. Pengaruh Model Pembelajaran

Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) Terhadap

Pemahaman Konsep IPA, Keterampilan Proses Sains dan Kemampuan

Berpikir Kritis Siswa SMP Negeri 3 Pringgabaya Lombok Timur. Jurnal

Penelitian Pendidikan IPA (JPPIPA), Vol. 3, No. 2, 2017.

Sanjaya, Wina . Penelitian Pendidikan Jenis, Metode dan Prosedur. Jakarta:

Kencana, Cet. 1, 2013.

Senol Sen, Ayhan Yilmaz, dan Omer Geban. The Effect of Process Oriented

Guided Inquiry Learning ( POGIL) on 11 th Graders’ Conceptual

Understanding of Electrochemistry, Asia Pacific Forum on Science

Learning and Teaching, Vol. 17, 2016.

Slameto. Belajar dan Faktor-faktor yang Mempengaruhinya. Jakarta: Rineka

Cipta, Cet. 5, 2010.

Sudjana, Nana. Penilaian Hasil Proses Belajar Mengajar. Bandung: Remaja

Rosdakarya, Cet.15, 2010.

67

Sudjana. Metode Statistika-Edisi Keenam. Bandung: Tarsito, Cet. 3, 2005.

Sugiyono. Metode Penelitian Pendidikan (Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan

R&D). Bandung: Alfabeta, 2011.

Suharsimi Arikunto, Dasar-dasar Evaluasi Pembelajaran-Edisi 2. Jakarta: Bumi

Aksara, Cet.1, 2012.

Syaodih Sukmadinata, Nana. Landasan Psikologi Proses Pendidikan. Bandung:

PT Remaja Rosdakarya, Cet. 5, 2009.

Tofan Hanib, Mohamad, Suhadi, dan Sri Endah Indriwati. Penerapan

Pembelajaran Process Oriented Guided Inquiry Learning untuk

meninkatkan Kemampuan Berpikir Kritis dan Karakter Siswa Kelas X.

Jurnal Pendidikan: Teori, Penelitian, dan Pengembangan, Vol. 2, No. 1,

2017.

Umam, M. Syaikhul, Indrawati, dan Subiki. Pengaruh Model Process Oriented

Guided Iinquiry Learning (POGIL) Terhadap Hasil Belajar dan Retensi

Hasil Belajar Siswa Pada Pembelajaran Fisika SMA/MA di Kabupaten

Jember. Jurnal Pembelajaran Fisika, Vol. 5, No. 3, 2016.

Walker, Lindsey dan Abdi-Rizak M. Warfa. Process Oriented Guided Inquiry

Learning (POGIL) marginally effects student achievement measures but

substantially increases the odds of passing a course”, Public Library of

Science (PloS), 12, 2017.

Widyaningsih, Sri Yani, Haryono, dan Sulistyo Saputro. Model MFI dan POGIL

Ditinjau dari Aktivitas Belajar dan Kreativitas Siswa Terhadap Prestasi

Belajar. Jurnal Inkuiri, Vol 1, No. 3, 2012.

68

LAMPIRAN A

Perangkat Pembelajaran

1. Lembar Wawancara

2. RPP Kelas Eksperimen

3. RPP Kelas Kontrol

4. LKS Kelas Eksperimen

5. LKS Kelas Kontrol

69

Lampiran A.1

Pedoman Wawancara Guru

Nama Guru :Yunida Ismawati, S.Pd

Sekolah : SMA Negeri 32 Jakarta

No Pertanyaan Jawaban

A. Kurikulum

1 Apakah kurikulum yang

digunakan di sekolah?

Kurikulum 2013 Revisi

2 Berapa jam pelajaran fisika untuk

kelas XI dalam seminggu?

4 JP Seminggu

3 Berapajumlah siswa di dalam

kelas (khususnya kelas XI

MIPA)?

36 Ssiwa

B. Pembelajaran Fisika

4 Berdasarkan pengalaman

mengajar, permasalahan apa yang

sering ditemukan Bapak/Ibu pada

saat pembelajaran fisika

berlangsung?

Kebanyakan siswa kurang minat dalam

pembelajaran fisika siswa kurang aktif

dalam pembelajaran fisika . dikarenakan

cakupan materi nya luas dan padat.

Kemampuan konsep dasar siswa juga

kurang.

5 Bagaimana solusi dalam

menyelesaikan permasalahan

tersebut?

Solusi dari permasalahan tersebut guru

harus menciptakan suasana pembelajaran

yang aktif. Terkadang jika waktu

memungkinkan melakukan diskusi

kelompok

7 Apakah siswa terlibat aktif dalam

pembelajaran fisika, seperti

berdiskusi kelompok,

bereksperimen atau memecahkan

masalah sehingga siswa dapat

membangun pengetahuannya

Siswa tidak aktif dalam kegiatan diskusi,

hanya sebagian siswa yang fokus dalam

kegiatan diskusi dan tidak secara

meyeluruh. Kegiatan eksperimen

dilakukan sesuai dengan konsep yang

70

sendiri? dipelajari tetapi termasuk jarang

C. Materi Fisika

8 Menurut Bapak/Ibu apakah

konsep suhu dan kalor tergolong

sulit/sedang/ mudah dipahami?

Konsep suhu dan kalor tergolong konsep

yang sedang

9 Apakah Bapak/Ibu pernah

melakukan praktikum pada

konsep suhu dan kalor?

Pernah

10 Model pembelajaran apakah yang

digunakan dalam mempelajari

konsep suhu dan kalor ?

Ceramah, memberikan dengan

memberikan teori-teori dan persamaan-

persamaan yang terkait dengan konsep

suhu dan kalor

D. Hasil Belajar Fisika

10 Berapakah KKM untuk mata

pelajaran fisika?

KKM MAPEL fisika 75

12 Berapakah perolehan rata-rata

nilai ulangan harian fisika pada

konsep suhu dan kalor?

Hanya 40% siswa yang memperoleh nilai

mencapai KKM dan 1-6 siswa yang

memperoleh nilai diatas KKM (78)

E. Model Pembelajaran

12 Apa model pembelajaran yang

biasa Bapak/Ibu gunakan dalam

pembelajaran fisika di kelas?

Ceramah, dan diskusi kelompok

13 Apakah Bapak/Ibu mengetahui

model Process Oriented Guided

Inquiry Learning (POGIL) dan

pernah menerapkannya dalam

pembelajaran fisika?

Belum pernah

14 Menurut Bapak/Ibu, jika model

Process Oriented Guided Inquiry

Learning (POGIL) diterapkan

dalam pembelajaran fisika,

apakah model tersebut dapat

meningkatkan hasil belajar siswa?

Jika tahapan pembelajarannya dapat

mengkoordinir siswa dan membuat siswa

aktif dan semangat dalam belajar fisika,

kemungkinan besar dapat meningkatkan

hasil belajar siswa

71

Lampiran A.2

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

KELAS EKSPERIMEN

Satuan Pendidikan : SMAN 32 Jakarta

Mata Pelajaran : FISIKA

Kelas/ Semester : XI/2

Alokasi Waktu : 2 x 45 menit

Materi Pokok : Suhu dan Kalor

Pertemuan ke- : 1 (Satu)

A. Kompetensi Inti

KI 1: Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.

KI 2: Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli

(gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif, dan pro-aktif

dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan

dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta

dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.

KI 3: Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,

perosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu

pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan

kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab

fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang

kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan

masalah.

KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait

dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri,

bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metoda sesuai

kaidah keilmuan.

B. Kompetensi Dasar

3.5 Menganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor yang meliputi karakteristik

termal suatu bahan, kapasitas, dan konduktivitas kalor pada kehidupan sehari-hari.

4.5 Merancang dan melakukan percobaan tentang karakteristik termal suatu bahan,

terutama terkait dengan kapasitas dan konduktivitas kalor, beserta presentasi hasil

percobaan dan pemanfaatannya.

C. Indikator

1. Mendeskripsikan konsep suhu dan pemuaian.

2. Menerapkan pengukuran suhu dengan berbagai macam skala.

3. Menentukan besaran-besaran yang mempengaruhi pemuaian pada suatu zat.

D. Tujuan Pembelajaran

Setelah proses pembelajaran diharapkan siswa dapat:

1. Mendeskripsikan konsep suhu dan pemuaian.

72

2. Menerapkan pengukuran suhu dengan berbagai macam skala.

3. Menentukan besaran-besaran yang mempengaruhi pemuaian pada suatu zat.

E. Materi Ajar

1. Suhu

Suhu merupakan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. Alat untuk

mengukur suhu adalah termometer. Untuk mengukur suhu, termometer memanfaatkan sifat

termometrik zat. Sifat termometrik zat adalah sifat fisis zat yang berubah jika dipanaskan.

Termometer yang paling umum digunakan untuk mengukur suhu dalam keseharian adalah

termometer yang terbuat dari kaca dan diisi dengan zat cair.

Pada dasarnya, termometer selalu menggunakan dua titik tetap sebagai acuan suhu,

yaitu titik tetap atas (titik didih ) dan titik tetap bawah (titik beku ). Titik beku suatu zat

didefinisikan sebagai temperatur dimana fase padat dan cair berada dalam keadaan

setimbang yaitu, tanpa ada cairan apapun yang berubah menjadi padat atau sebaliknya.

Secara eksperimen, titik beku terjadi hanya pada temperatur tertentu dan pada tekanan

tertentu. Demikian pula, titik didih didefinisikan sebagai temperatur dimana zat cair dan gas

berada dalam kesetimbangan, karena titik ini bervariasi sesuai tekanan maka tekanan harus

ditentukan biasanya pada 1 atm.

Skala termometer paling umum dalam fisika adalah skala Celcius, Fahrenheit,

Reamur, dan Kelvin. Perbandingan antara skala Celcius, Fahrenheit, Reamur, dan Kelvin

dapat dilihat pada tabel berikut:

Termometer Skala

Celcius Reamur Fahrenheit Kelvin

Titik lebur es 0o

0o

32o

273o

Titik didih air 100o

80o

212o

373o

Skala 100o

80o

180o

100o

Perbandingan 5 4 9 5

Hubungan antara skala Celcius, Fahrenheit, Reamur, dan Kelvin adalah:

2. Pemuaian Zat

Zat tersusun atas atom. Kumpulan atom-atom membentuk molekul-molekul.

Molekul-molekul pembentuk zat senantiasa bergerak dan menimbulkan gaya tarik-menarik.

Jika zat dipanaskan, gerakan molekul-molekulnya semakin cepat. Hal tersebut menyebabkan

terjadinya dorongan antara satu molekul dan molekul yang lain sehingga jarak

antarmolekulnya menjadi lebih besar. Molekul-molekul akan menempati ruang yang lebih

besar. Peristiwa tersebut dinamakan pemuaian.

Besar pemuaian suatu benda bergantung pada jenis zat penyusun benda, ukuran awal

benda, serta besarnya kenaikan suhu benda tersebut. Pemuaian zat padat lebih kecil

dibandingkan zat cair dan gas. Pemuaian gas lebih besar daripada pemuaian zat padat dan

zat cair.

73

a. Pemuaian Zat Padat

1) Pemuaian Panjang

Jika suatu benda padat dipanaskan, benda tersebut akan memuai ke segala arah.

Dengan kata lain, ukuran panjang, luas dan volume benda bertambah. Pemuaian panjang ini

biasanya dibatasi pada benda-benda yang ukuran panjangnya jauh lebih besar dari tebal atau

lebarnya seperti pada rel kereta api atau sebuah pipa panjang.

Untuk membedakan sifat muai berbagai macam zat, digunakan konsep koefisien

muai dan untuk pemuaian panjang disebut koefisien muai panjang. Koefisien muai panjang

didefinisikan sebagai perbandingan antara pertambahan panjang batang dari panjangnya

semula untuk setiap kenaikan suhu sebesar satu satuan suhu. Koefisien muai panjang

dinyatakan dalam . Secara sistematis dapat dirumuskan sebagai berikut:

Sebuah batang logam pada suhu memiliki panjang. Logam tersebut

dipanaskan hingga mencapai suhu dan pertambahan panjangnya dapat ditentukan:

Keterangan:

= koefisien muai panjang (oC

-1)

= pertambahan panjang (m)

= panjang awal batang (m)

= perubahan suhu (oC)

2) Pemuaian Luas

Jika benda padat berbentuk persegi dipanaskan, terjadi pemuaian dalam arah

memanjang dan arah melebar. Dengan kata lain, benda padat mengalami pemuaian luas.

Pemuaian luas bergantung pada koefisien muai luas. Koefisien muai luas ( suatu bahan

adalah fraksi pertambahan luas benda ( terhadap luas awal benda ( persatuan

kenaikan suhu ( . Secara matematis, koefisien muai luas dinyatakan sebagai berikut:

Keterangan:

= koefisien muai luas (oC

-1)

= pertambahan luas (m2)

= luas awal benda (m2)

= perubahan suhu (oC)

3) Pemuaian Volume

Jika benda padat berbentuk balok dipanaskan, maka akan terjadi pemuaian dalam

arah memanjang , melebar dan meninggi. Dengan kata lain, benda padat mengalami

pemuaian volume. Pemuaian volume bergantung pada koefisien muai volume. Koefisien

muai volume ( suatu bahan adalah fraksi pertambahan volume terhadap volume awal

benda ( persatuan kenaikan suhu ( . Secara matematis, koefisien muai luas dinyatakan

sebagai berikut:

74

Keterangan:

= koefisien muai volume (oC

-1)

= pertambahan volume (m3)

= volume awal benda (m3)

= perubahan suhu (oC)

b. Pemuaian Zat Cair

Sifat zat cair adalah selalu mengikuti bentuk wadahnya. Jika air dituangkan ke

dalam botol, bentuk air mengikuti bentuk botol. Jadi wadah berarti volume. Oleh karena itu,

zat cair hanya memiliki muai volume, sehingga zat cair hannya memiliki koefisien muai

volume saja. Hal ini disebabkan zat cair tidak dapat diukur dalam satu dimensi dan dua

dimensi.

Zat cair hanya dapat diukur dalm tiga dimensi, yaitu volumenya. Jika volume zat

cair pada saat suhunya adalah , kemudian zat cair itu dipanaskan sehingga suhunya ,

akan terjadi pemuaian. Jika volumenya bertambah besar V, pertambahan volume dapat

dituliskan sebagai berikut:

Keterangan:

= koefisien muai volume (oC

-1)

= pertambahan volume (m3)

= volume awal benda (m3)

= perubahan suhu (oC)

c. Pemuaian Gas

1) Pengaruh suhu terhadap volume gas

Pada tekanan (P) tetap, kenaikan suhu gas akan meningkatkan volume gas. Jika

ingin menentukan muai volume suatu gas yang disebabkan oleh kenaikan suhu maka

tekanan gas harus dijaga agar tetap. Berdasarkan hasil percobaan, muai volumenya pada

tekanan tetap memenuhi persamaan:

Dengan adalah koefisien muai volume gas pada tekanan tetap. Berdasarkan hasil

percobaan, diperoleh bahwa koefisien muai volume untuk semuagas berlaku sehingga

persamaannya menjadi:

2) Pengaruh suhu terhadap tekanan

Jika ingin menyelidiki hubungan antara kenaikan suhu dan tekanan gas, volume gas

harus dibuat tetap. Dari hasil percobaan diperoleh bahwa hubungan antara kenaikan suhu

dan tekanan gas untuk volume tetap memenuhi persamaan:

75

dengan

oC

-1 sehingga persamaanya dapat dituliskan menjadi:

(

)

Keterangan:

= tekanan gas awal (Nm-2

)

= tekanan gas setelah suhu dinaikkan (Nm-2

)

3) Pengaruh tekanan terhadap volume gas

Pemuaian gas juga dapat berlangsung tanpa adanya kenaikan suhu gas, yaitu dengan

cara menurunkan tekanan gas. Jika tekanan gas dalam sebuah tabung diturunkan dengan

dengan cara menggeser penghisap yang berfungsi sebagai penutup gas ke atas, dengan

sendirinya volume gas akan meningkat atau terjadi pemuaian gas.

Dalam termodinamika, yang kan dibahas kemudian, untuk suhu tetap akan berlaku

persamaan sebagai berikut:

Keterangan:

= tekanan gas awal (Nm-2

)

= volume gas awal (m3)

= tekanan gas setelah terjadi perubahan pada suhu tetap (Nm-2

)

= volume gas setelah terjadi perubahan pada suhu tetap (m3)

F. Pendekatan, Model dan Metode Pembelajaran

Pendekatan : Saintifik

Model : Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL)

Metode : Diskusi kelompok, eksperimen, dan tanya Jawab

G. Media dan Sumber Pembelajaran

Media : Buku, alat tulis, spidol, papan tulis, dan LKS

Sumber Belajar :

Kanginan, Marthen. 2013. Fisika 2 untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.

Kamajaya, Ketut dan Purnama, Wawan. 2016. Buku Siswa Aktif dan Kreatif Belajar

Fisika 2 untuk SMA/MA Kelas XI Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam.

Bandung: Grafindo Media Pratama.

Giancoli, Douglas C. 2014. Fisika: Prinsip dan Aplikasi Edisi Ketujuh Jilid 1.

Jakarta: Erlangga.

76

H. Langkah-langkah pembelajaran

Tahapan Pembelajaran KEGIATAN PEMBELAJARAN Alokasi

Waktu SAINTIFIK POGIL Guru Siswa

Keg

iata

n A

wal

Mengamati

Orientasi Guru mengucapkan salam dan berdoa

untuk memulai pelajaran

Guru mengkondisikan kelas agar siswa siap

untuk mengikuti pelajaran

Guru mengecek kehadiran siswa

Guru menyampaikan tujuan pembelajaran

Guru memberikan motivasi dan

menumbuhkan minat para siswa dengan

menghubungkan konsep suhu dan

pemuaian dalam kehidupan sehari-hari

Guru menjelaskan mekanisme

pembelajaran sesuai dengan tahapan model

pembelajaran POGIL yang digunakan

dengan tujuan agar siswa memahami apa

yang harus mereka lakukan selama proses

pembelajaran berlangsung

Siswa menjawab salam guru dan

berdo’a untuk memulai pelajaran

Siswa mengikuti arahan guru dan

mempersiapkan diri untuk mengikuti

pelajaran

Siswa menkonfirmasi kehadirannya

Siswa mendengarkan penjelasan guru

Siswa mendengarkan dan menyimak

penjelasan guru

Siswa memperhatikan penjelasan guru

mengenai tahapan pembelajaran yang

akan digunakan

10 menit

Keg

iata

n I

nti

Menanya

dan

Mengumpulkan

Informasi

Eksplorasi Guru membentuk kelompok dengan jumlah

anggota 5-6 siswa. Kelompok yang telah

terbentuk dibagi menjadi beberapa peran

sebagai manager, precenter, recorder, dan

reflector

Guru memberikan LKS sebagai bahan

Siswa berkumpul dengan anggota

kelompok dan telah mengetahui

perannya masing-masing

Siswa menerima LKS yang diberikan

60 menit

77

diskusi masing-masing kelompok

Guru meminta siswa berdiskusi untuk

menjawab pertanyaan-pertanyaan dari

permasalahan yang ada di LKS

Guru mengamati kegiatan diskusi yang

dilakukan siswa

Guru menginstruksikan kepada siswa untuk

melakukan percobaan untuk menjawab

hipotesis yang telah didapatkan

Guru membimbing dan mengarahkan siswa

dalam melakukan percobaan berdasarkan

LKS yang diberikan

oleh guru

Siswa berdiskusi bersama anggota

kelompok untuk menjawab pertanyaan-

pertanyaan yang ada di LKS dan

mengajukan hipotesis

Siswa melakukan percobaan sesuai

petunjuk yang ada di LKS

Siswa dengan serius melakukan

percobaan dengan bimbingan dari guru

Mengasosiasi Penemuan

Konsep

Guru membimbing siswa dalam

menganalisis data yang telah diperoleh dari

percobaan

Guru meginstruksikan siswa berdiskusi

untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan

yang disajikan di LKS yang dapat

menuntun siswa membuat suatu

kesimpulan

Siswa berdiskusi bersama anggota

kelompok, menganalisis data hasil

percobaan dengan teliti, menjawab

pertanyaan-pertanyaan yang ada di

LKS, dan membuat kesimpulan untuk

membuktikan hipotesis

Aplikasi Guru mengontrol aktivitas siswa dalam

pengerjakan soal latihan yang diberikan

pada tahap aplikasi

Siswa bersama kelompoknya

mengerjakan soal latihan yang ada pada

LKS

78

Keg

iata

n A

kh

ir

Mengkomunika

sikan

Penutup Guru mengintruksikan kepada Juru bicara

dari kelompok terpilih untuk

mempresentasikan hasil diskusi kelompok

kepada teman-teman dikelasnya

Guru mengkonfirmasi dan menyamakan

persepsi mengenai pembahasan konsep

yang dipresentasikan oleh kelompok

terpilih

Guru memberikan kesempatan untuk

menanyakan beberapa hal yang belum

dipahami

Guru memberikan soal evaluasi terkait

materi suhu dan pemuaian

Guru menginformasikan materi yang akan

dipelajari pada pertemuan selanjutnya

Memimpin doa dan menutup pelajaran

dengan mengucapkan salam

Juru bicara yang terpilih

mempresentasikan hasil diskusi kepada

teman-temannya

Siswa dan guru menyamakan persepsi

mengenai pembahasan konsep yang

dipresentasikan oleh kelompok terpilih

dan membuat kesimpulan

Siswa bertanya kepada guru mengenai

hal-hal yang belum dipahami

Siswa mengerjakan soal evaluasi yang

diberikan guru

Siswa mencatat dan mempelajari materi

tersebut

Berdoa dan menjawab salam

20 menit

I. Penilaian

1. Teknik Penilaian : Tes Tertulis

2. Bentuk Instrumen : Pilihan Ganda (terlampir)

Jakarta, 4 Maret 2019

79

INSTRUMEN PENILAIAN KOGNITIF

Pertemuan 1

Jawablah pertanyaan bawah ini!

No. Soal Jawaban Skor

1 Suhu suatu benda dinyatakan dalam Celsius

adalah 25o. Jika dinnyaakan dalam skala

Fahrenheit adalah...

A. 47o F

B. 57 o F

C. 67 o F

D. 77 o F

E. 87 o F

Jawaban: D

2 Bertambah panjang dan lebar ukuran suatu

benda akibat kenaikan suhu disebut...

A. Pemuaian

B. Pemuaiann luas

C. Pemuian panjang

D. Pemuaian volume

E. Pemuaian ruang

Jawaban : C

3 Sepotong logam dipanaskan hingga

suhunya80 o C panjangnya menjadi 115 cm.

Jika koefisien muai panjang logam 3 x 10-

3/oC dan mula-mula suhhunya 30

o, maka

panjang logam mula-mula adalah...

A. 100 cm

B. 101,5 cm

C. 102 cm

D. 102,5 cm

E. 103 cm

Jawaban : A

Penilaian:

80

Lampiran A.2

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

KELAS EKSPERIMEN

Satuan Pendidikan : SMAN 32 Jakarta

Mata Pelajaran : FISIKA

Kelas/ Semester : XI/2

Alokasi Waktu : 2 x 45 menit

Materi Pokok : Suhu dan Kalor

Pertemuan ke- : 2 (Dua)

A. Kompetensi Inti

KI 1: Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.

KI 2: Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli

(gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif, dan pro-aktif

dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan

dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta

dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.

KI 3: Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,

perosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu

pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan

kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab

fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang

kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan

masalah.

KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait

dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri,

bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metoda sesuai

kaidah keilmuan.

B. Kompetensi Dasar

3.5 Menganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor yang meliputi karakteristik

termal suatu bahan, kapasitas, dan konduktivitas kalor pada kehidupan sehari-hari.

4.5 Merancang dan melakukan percobaan tentang karakteristik termal suatu bahan,

terutama terkait dengan kapasitas dan konduktivitas kalor, beserta presentasi hasil

percobaan dan pemanfaatannya.

C. Indikator

1. Mendeskripsikan konsep kalor terhadap suatu zat.

2. Menentukan besarnya kalor yang terlibat pada proses kenaikan suhu dan perubahan

wujud suatu zat.

3. Mendeskripsikan konsep asas Black dalam kehidupan sehari-hari.

4. Menerapkan asas Black dalam memecahkan masalah.

81

D. Tujuan Pembelajaran

Setelah proses pembelajaran diharapkan siswa dapat:

1. Mendeskripsikan konsep kalor terhadap suatu zat.

2. Menentukan besarnya kalor yang terlibat pada proses kenaikan suhu dan perubahan

wujud suatu zat.

3. Mendeskripsikan konsep asas Black dalam kehidupan sehari-hari.

4. Menerapkan asas Black dalam memecahkan masalah.

E. Materi Ajar

1. Kalor

Kalor merupakan salah satu bentuk energi. Sebelumnya kalor dianggap sebagai

suatu zat yang dapat mengalir dari satu benda ke benda lainnya. Jika kalor dianggap sebagai

suatu zat, kalor harus memiliki massa karena setiap zat memiliki massa. Ternyata kalor tidak

memiliki massa. Jadi dapat disimpulkan kalor bukanlah suatu zat.

Kalor adalah energi yang dipindahkan oleh benda ke benda lain karena perbedaan

suhu. Oleh karena kalor merupakan salah satu bentuk energi, satuan kalor sama dengan

satuan energi, yaitu Joule (J).

a. Pengaruh Kalor terhadap Kenaikan Suhu Zat

Pemberian kalor pada suatu zat, yaitu dengan cara memanaskannya. Jika sebuah

benda dipanaskan, suhu benda akan naik. Sebaliknya, untuk dapat mengurangi kalor suatu

benda dengan cara mendinginkannya. Dengan demikian, salah satu akibat pemberian atau

pengambilan kalor adalah perubahan suhu.

1) Kalor Jenis

Besarnya kalor untuk menaikkan suhu satu satuan massa zat bergantung pada jenis

zat. Oleh karena itu, kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan suatu zat untuk

menaikkan suhu 1kg zat tersebut sebesar 1oC. Berdasarkan defenisi tersebut maka hubungan

antara banyaknya kalor yang diserap oleh suatu benda dan kalor jenis benda seta kenaikan

suhu benda dituliskan dalam bentuk persamaan berikut:

Keterangan:

= massa benda (kg)

= kalor (kalori atau Joule)

= kalor jenis benda (kal/goC atau J/kg

oC)

= perubahan suhu (oC)

2) Kapasitas Kalor

Kapasitas kalor dapat diartikan sebagai kemampuan menerima atau melepaskan

kalor dari suatu benda untuk perubahan suhu sebesar 1oC.Banyaknya kalor yang diperlukan

untuk menaikkan suhu suatu benda sebanding dengan kapasitas kalor benda tersebut, dan

sebanding pula dengan perubahan suhunya.

Kapasitas kalor dapat didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan suatu

zat untuk menaikkan suhu sebesar 1oC. Hubungan antara banyaknya kaloryang diserap oleh

suatu benda dan kapasitas kalor serta kenaikan suhu benda dituliskan dalam bentuk

persamaan berikut:

82

Keterangan:

= massa benda (kg)

= kalor (kalori atau Joule)

= kalor jenis benda (kal/goC atau J/kg

oC)

= kapasitas kalor (kal/oC atau J/

oC)

= perubahan suhu (oC)

b. Pengaruh kalor terhadap Perubahan Wujud Zat

Kalor yang diserap oleh suatu zat tidak selalu menyebabkan suhunya naik. Kadang

kala kalor yang diserap suatu zat dapat mengubah wujud zat tersebut. Zat dapat berada

dalam tiga wujud, yaitu wujud padat, cair dan gas. Akibat pengaruh suhu yang dimiliki oleh

zat, sehingga zat tersebut dapat berada dalam ketiga wujud tersebut. Pada saat terjadi

perubahan wujud selalu disertai dengan pelepasan atau penyerapan kalor. Akan tetapi,

perubahan wujud tidak disertai dengan perubahan suhu, sehingga pada saat perubahan wujud

suhu zat tersebut tetap.

1) Proses melebur dan membeku

Perubahan wujud zat dari padat menjadi cair disebut mencair atau melebur,

sebaliknya perubahan wujud zat dari cair menjadi padat disebut membeku. Titik lebur adalah

suhu pada saat zat melebur. Kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud 1 kg zat padat

menjadi zat cair dinamakan kalor laten lebur atau kalor lebur. Kalor yaang dilepaskan pada

saat zat membeku dinamakan kalor laten beku atau kalor beku.

Jika suatu zat massanya m kg, untuk melebur seluruhnya dibutuhkan kalor sebesar Q

Joule. Berdasarkan definisi ini, kalor lebur (L) zattersebut dapat ditulis menjadi:

Keterangan:

= kalor lebur (J/kg)

= kalor (kalori atau Joule)

= massa (kg)

2) Proses Menguap dan Mengembun

Menguap merupakan proses perubahan wujud dari cair menjadi uap. Setiap zat

membutuhkan kalor yang berbeda untuk menguap. Besar kalor yang digunakan untuk

menguapkan zat disebut kalor laten penguapan atau kalor uap. Kalor uap suatu zat

didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkan oleh suatu satuan massa zat untuk menguap

pada titik uapnya.

Mengembun merupakan proses perubahan wujud dari uap menjadi cair. Pada proses

pengembunan terjadi pembebasan kalor. Artinya, pada proses pengembunan zat tersebut

membebaskan atau melepaskan kalor. Besarnya kalor yang dibebaskan oleh suatu zat ketika

terjadi pengembunan disebut kalor laten pengembunan atau kalor embun. Setiap zat berbeda

akan memiliki kalor kalor embun yang berbeda pula. Kalor embun suatu zat didefinisikan

83

sebagai kalor yang dilepaskan oleh suatu satuan massa zat untuk mengembun pada titik

embunnya.

Jika suatu zat massanya m kg, untuk melebur seluruhnya dibutuhkan kalor sebesar Q

Joule. Berdasarkan definisi ini, kalor lebur (L) zattersebut dapat ditulis menjadi:

Keterangan:

= kalor lebur (J/kg)

= kalor (kalori atau Joule)

= massa (kg)

2. Asas Black

Hukum kekekalan energi dalam bentuk kalor sering disebut dengan asas Black. Asas

Black menyatakan “Pada percampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat bersuhu

lebih tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat bersuhu lebih rendah.” Dengan

menggunakan asas Black, kalor jenis suatu zat dapat ditentukan dengan menggunakan

kalorimeter.

Kalorimeter terdiri atas sebuah wadah air yang dilengkapi dengan isolator supaya

tidak terjadi pertukaran energi antara kalorimeter dan lingkungannya. Selain itu, kalorimeter

juga dilengkapi dengan sebuah termometer untuk mengukur suhu dan sebuah pengaduk

supaya suhu air di dalam air merata. Setelah terjadi kesetimbangan termal antara air dan zat

yang akan diukur kalor jenisnya, misalkan kalor jenis sebuah logam, akan berlaku

persamaan:

kalor yang dilepas = kalor yang diterima

F. Pendekatan, Model dan Metode Pembelajaran

Pendekatan : Saintifik

Model : Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL)

Metode : Diskusi kelompok, eksperimen, dan tanya Jawab

G. Media dan Sumber Pembelajaran

Media : Buku, alat tulis, spidol, papan tulis, dan LKS

Sumber Belajar :

Kanginan, Marthen. 2013. Fisika 2 untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.

Kamajaya, Ketut dan Purnama, Wawan. 2016. Buku Siswa Aktif dan Kreatif Belajar

Fisika 2 untuk SMA/MA Kelas XI Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam.

Bandung: Grafindo Media Pratama.

Giancoli, Douglas C. 2014. Fisika: Prinsip dan Aplikasi Edisi Ketujuh Jilid 1.

Jakarta: Erlangga

84

H. Langkah-langkah Pembelajaran

Tahapan Pembelajaran KEGIATAN PEMBELAJARAN Alokasi

Waktu SAINTIFIK POGIL Guru Siswa

Keg

iata

n A

wal

Mengamati

Orientasi Guru mengucapkan salam dan berdoa

untuk memulai pelajaran

Guru mengkondisikan kelas agar siswa siap

untuk mengikuti pelajaran

Guru mengecek kehadiran siswa

Guru menyampaikan tujuan pembelajaran

Guru memberikan motivasi dan

menumbuhkan minat para siswa dengan

menghubungkan konsep kalor dan asas

Black dalam kehidupan sehari-hari

Guru menjelaskan mekanisme

pembelajaran sesuai dengan tahapan model

pembelajaran POGIL yang digunakan

dengan tujuan agar siswa memahami apa

yang harus mereka lakukan selama proses

pembelajaran berlangsung

Siswa menjawab salam guru dan

berdo’a untuk memulai pelajaran

Siswa mengikuti arahan guru dan

mempersiapkan diri untuk mengikuti

pelajaran

Siswa menkonfirmasi kehadirannya

Siswa mendengarkan penjelasan guru

Siswa mendengarkan dan menyimak

penjelasan guru

Siswa memperhatikan penjelasan guru

mengenai tahapan pembelajaran yang

akan digunakan

10 menit

Keg

iata

n I

nti

Menanya

dan

Mengumpulkan

Informasi

Eksplorasi Guru membentuk kelompok dengan jumlah

anggota 5-6 siswa. Kelompok yang telah

terbentuk dibagi menjadi beberapa peran

sebagai manager, precenter, recorder, dan

reflector

Guru memberikan LKS sebagai bahan

diskusi masing-masing kelompok

Guru meminta siswa berdiskusi untuk

Siswa berkumpul dengan anggota

kelompok dan telah mengetahui

perannya masing-masing

Siswa menerima LKS yang diberikan

oleh guru

Siswa berdiskusi bersama anggota

60 menit

85

menjawab pertanyaan-pertanyaan dari

permasalahan yang ada di LKS

Guru mengamati kegiatan diskusi yang

dilakukan siswa

Guru menginstruksikan kepada siswa untuk

melakukan percobaan untuk menjawab

hipotesis yang telah didapatkan

Guru membimbing dan mengarahkan siswa

dalam melakukan percobaan berdasarkan

LKS yang diberikan

kelompok untuk menjawab pertanyaan-

pertanyaan yang ada di LKS dan

mengajukan hipotesis

Siswa melakukan percobaan sesuai

petunjuk yang ada di LKS

Siswa dengan serius melakukan

percobaan dengan bimbingan dari guru

Mengasosiasi Penemuan

Konsep

Guru membimbing siswa dalam

menganalisis data yang telah diperoleh dari

percobaan

Guru meginstruksikan siswa berdiskusi

untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan

yang disajikan di LKS yang dapat

menuntun siswa membuat suatu

kesimpulan

Siswa berdiskusi bersama anggota

kelompok, menganalisis data hasil

percobaan dengan teliti, menjawab

pertanyaan-pertanyaan yang ada di

LKS, dan membuat kesimpulan untuk

membuktikan hipotesis

Aplikasi Guru mengontrol aktivitas siswa dalam

pengerjakan soal latihan yang diberikan

pada tahap aplikasi

Siswa bersama kelompoknya

mengerjakan soal latihan yang ada pada

LKS

86

Keg

iata

n A

kh

ir

Mengkomunika

sikan

Penutup Guru mengintruksikan kepada Juru bicara

dari kelompok terpilih untuk

mempresentasikan hasil diskusi kelompok

kepada teman-teman dikelasnya

Guru mengkonfirmasi dan menyamakan

persepsi mengenai pembahasan konsep

yang dipresentasikan oleh kelompok

terpilih

Guru memberikan kesempatan untuk

menanyakan beberapa hal yang belum

dipahami

Guru memberikan soal evaluasi terkait

materi suhu dan pemuaian

Guru menginformasikan materi yang akan

dipelajari pada pertemuan selanjutnya

Memimpin doa dan menutup pelajaran

dengan mengucapkan salam

Juru bicara yang terpilih

mempresentasikan hasil diskusi kepada

teman-temannya

Siswa dan guru menyamakan persepsi

mengenai pembahasan konsep yang

dipresentasikan oleh kelompok terpilih

dan membuat kesimpulan

Siswa bertanya kepada guru mengenai

hal-hal yang belum dipahami

Siswa mengerjakan soal evaluasi yang

diberikan guru

Siswa mencatat dan mempelajari materi

tersebut

Berdoa dan menjawab salam

20 menit

I. Penilaian

1. Teknik Penilaian : Tes Tertulis

2. Bentuk Instrumen : Pilihan Ganda (terlampir)

Jakarta, 5 Maret 2019

87

INSTRUMEN PENILAIAN KOGNITIF

Pertemuan 2

Jawablah pertanyaan bawah ini!

No. Soal Jawaban Skor

1 Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu

benda bergantung pada...

A. Massa benda dan suhu awal benda

B. Massa benda dan jenis benda

C. Jenis benda dan kenaikkan suhu benda

D. Massa benda, jenis benda, dan kenaikan

suhu

E. Kenaikan suhu dan lama pemanasan

Jawaban: D

2 Jika kalor jenis air = 1 k kal/kgoC, kalor jenis

es = 0,5 k kal/ kgoC, kalor lebur es= 80 k

kal/kg maka untuk menaikkan suhu 5 kg es -

20oC menjadi air 80

oC diperlukan kalor sebesar

A. 800 kkal

B. 850 kkal

C. 900 kkal

D. 1000 kkal

E. 1200 kkal

Jawaban : B

3 Logam yang massanya 100 gram dipanaskan

sampai 75oC. Kemudian dimasukkan kedalam

500 gram air pada suhu 25oC. Setelah

keduanya setimbang suhu campuran menjadi

50oC. Apabila kalor jenis air 4200 J/kg

oC,

maka kalor jenis logam adalah...

A. 4,2 104 J/kg

oC

B. 3,2 104 J/kg

oC

C. 2,1 104 J/kg

oC

D. 1,0 104 J/kg

oC

E. 0,5 104 J/kg

oC

Jawaban : C

Penilaian:

88

Lampiran A.2

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

KELAS EKSPERIMEN

Satuan Pendidikan : SMAN 32 Jakarta

Mata Pelajaran : FISIKA

Kelas/ Semester : XI/2

Alokasi Waktu : 2 x 45 menit

Materi Pokok : Suhu dan Kalor

Pertemuan ke- : 3 (Tiga)

A. Kompetensi Inti

KI 1: Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.

KI 2: Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli

(gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif, dan pro-aktif dan

menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam

berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam

menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.

KI 3: Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,

perosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu

pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan

kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena

dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang

spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.

KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait

dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, bertindak

secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metoda sesuai kaidah

keilmuan.

B. Kompetensi Dasar

3.5 Menganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor yang meliputi karakteristik termal

suatu bahan, kapasitas, dan konduktivitas kalor pada kehidupan sehari-hari.

4.5 Merancang dan melakukan percobaan tentang karakteristik termal suatu bahan,

terutama terkait dengan kapasitas dan konduktivitas kalor, beserta presentasi hasil

percobaan dan pemanfaatannya.

C. Indikator

1. Mengidentifikasi peristiwa perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari.

2. Menerapkan konsep perpindahan kalor secara, konduksi, konveksi, dan radiasi.

D. Tujuan Pembelajaran

Setelah proses pembelajaran diharapkan siswa dapat:

1. Mengidentifikasi peristiwa perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari.

2. Menerapkan konsep perpindahan kalor secara, konduksi, konveksi, dan radiasi.

89

E. Materi Ajar

Perpindahan Kalor

Kalor berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah.

Perpindahan kalor dibagi menjadi tiga jenis, yaitu:

1. Perpindahan Kalor Secara Konduksi

Konduksi adalah perpindahan kalor melalui zat perantara dan selama terjadi

perpindahan kalor tidak disertai dengan perpindahan partikel-partikel zat perantaranya. Syarat

terjadinya konduksi kalor suatu benda adalah adanya perbedaan suhu antara dua tempat pada

benda tersebut. Konduksi biasanya terjadi pada zat padat.

Berdasarkan kemampuan suatu menghantarkan kalor secara konduksi, zat dibagi

menjadi dua golongan, yaitu konduktor dan isolator. Konduktor adalah zat yang mudah

menhantarkan kalor, sedangkan isolator adalah zat yang sangat sukar menghantarkan kalor.

Kalor yang merambat tiap satu satuan waktu pada konduksi berbanding lurus dengan

perbedaan suhu dan luas penampang mediumnya dan berbanding terbalik dengan panjang

mediumnya, dan tergantung pada jenis zat perantaranya. Secara matematis, dapat dirumuskan

sebagai berikut:

Keterangan:

= kalor ( J )

= waktu (s)

= koefisien konduksi termal benda (J/msoC)

= luas penampang benda (m2)

= panjang benda (m)

= perubahan suhu (oC)

2. Perpindahan Kalor Secara Konveksi

Konveksi adalah proses perpindahan kalor disertai gerakan massa atau gerakan partikel-

partikel zat perantaranya. Perpindahan tersebut terjadi karaena adanya perbedaan massa jenis.

Proses konveksi banyak terjadi pada medium gas dan cair.

Kalor yang merambat tiap satu satuan waktu pada konveksi berbanding lurus dengan

perbedaan suhu dan luas penampang serta tergantung pada jenis zat perantaranya. Secara

matematis, dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

= kalor ( J )

= waktu (s)

= koefisien konveksi termal (J/sm2K)

= luas penampang benda (m2)

= perubahan suhu (oC)

3. Perpindahan kalor Secara Radiasi

Radiasi adalah perpindahan kalor dalam bentuk gelombang elektromagnetik tanpa

melalui suatu zat perantara. Radiasi kalor telah dipelajari oleh Stefan dan Boltzman yang

kemudian dirumuskan sebagai hukum Stefan- Boltzmann, yang berbunyi: “energi yang

90

dipancarkan oleh suatu permukaan hitam dalam bentuk radiasi kalor tiap satuan waktu (Q/t)

sebanding dengan luas permukaan (A) dan sebanding dengan pangkat empat suhu mutlak

permukaan itu (T4). Secara matematis, dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

= kalor ( J )

= waktu (s)

= koefisien emisivitas

= tetapan Stefan- Boltzmann ( 5,67 10-8

W/m2 K

4)

= suhu mutlak permukaan benda (K)

F. Pendekatan, Model dan Metode Pembelajaran

Pendekatan : Saintifik

Model : Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL)

Metode : Tanya jawab, diskusi, dan eksperimen

G. Media dan Sumber Pembelajaran

Media : Buku, alat tulis, spidol, papan tulis, dan LKS

Sumber Belajar :

Kanginan, Marthen. 2013. Fisika 2 untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.

Kamajaya, Ketut dan Purnama, Wawan. 2016. Buku Siswa Aktif dan Kreatif Belajar

Fisika 2 untuk SMA/MA Kelas XI Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam.

Bandung: Grafindo Media Pratama.

Giancoli, Douglas C. 2014. Fisika: Prinsip dan Aplikasi Edisi Ketujuh Jilid 1. Jakarta:

Erlangga

91

H. Langkah-langkah pembelajaran

Tahapan Pembelajaran KEGIATAN PEMBELAJARAN Alokasi

Waktu SAINTIFIK POGIL Guru Siswa

Keg

iata

n A

wal

Mengamati

Orientasi Guru mengucapkan salam dan berdoa

untuk memulai pelajaran

Guru mengkondisikan kelas agar siswa siap

untuk mengikuti pelajaran

Guru mengecek kehadiran siswa

Guru menyampaikan tujuan pembelajaran

Guru memberikan motivasi dan

menumbuhkan minat para siswa dengan

menghubungkan konsep perpindahan kalor

dalam kehidupan sehari-hari

Guru menjelaskan mekanisme

pembelajaran sesuai dengan tahapan model

pembelajaran POGIL yang digunakan

dengan tujuan agar siswa memahami apa

yang harus mereka lakukan selama proses

pembelajaran berlangsung

Siswa menjawab salam guru dan

berdo’a untuk memulai pelajaran

Siswa mengikuti arahan guru dan

mempersiapkan diri untuk mengikuti

pelajaran

Siswa menkonfirmasi kehadirannya

Siswa mendengarkan penjelasan guru

Siswa mendengarkan dan menyimak

penjelasan guru

Siswa memperhatikan penjelasan guru

mengenai tahapan pembelajaran yang

akan digunakan

10 menit

Keg

iata

n

Inti

Menanya

dan

Mengumpulkan

Eksplorasi Guru membentuk kelompok dengan jumlah

anggota 5-6 siswa. Kelompok yang telah

terbentuk dibagi menjadi beberapa peran

sebagai manager, precenter, recorder, dan

reflector

Siswa berkumpul dengan anggota

kelompok dan telah mengetahui

perannya masing-masing

60 menit

92

Informasi Guru memberikan LKS sebagai bahan

diskusi masing-masing kelompok

Guru meminta siswa berdiskusi untuk

menjawab pertanyaan-pertanyaan dari

permasalahan yang ada di LKS

Guru mengamati kegiatan diskusi yang

dilakukan siswa

Guru menginstruksikan kepada siswa untuk

melakukan percobaan untuk menjawab

hipotesis yang telah didapatkan

Guru membimbing dan mengarahkan siswa

dalam melakukan percobaan berdasarkan

LKS yang diberikan

Siswa menerima LKS yang diberikan

oleh guru

Siswa berdiskusi bersama anggota

kelompok untuk menjawab pertanyaan-

pertanyaan yang ada di LKS dan

mengajukan hipotesis

Siswa melakukan percobaan sesuai

petunjuk yang ada di LKS

Siswa dengan serius melakukan

percobaan dengan bimbingan dari guru

Mengasosiasi Penemuan

Konsep

Guru membimbing siswa dalam

menganalisis data yang telah diperoleh dari

percobaan

Guru meginstruksikan siswa berdiskusi

untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan

yang disajikan di LKS yang dapat

menuntun siswa membuat suatu

kesimpulan

Siswa berdiskusi bersama anggota

kelompok, menganalisis data hasil

percobaan dengan teliti, menjawab

pertanyaan-pertanyaan yang ada di

LKS, dan membuat kesimpulan untuk

membuktikan hipotesis

Aplikasi Guru mengontrol aktivitas siswa dalam

pengerjakan soal latihan yang diberikan

pada tahap aplikasi

Siswa bersama kelompoknya

mengerjakan soal latihan yang ada pada

LKS

93

Keg

iata

n A

kh

ir

Mengkomunika

sikan

Penutup Guru mengintruksikan kepada Juru bicara

dari kelompok terpilih untuk

mempresentasikan hasil diskusi kelompok

kepada teman-teman dikelasnya

Guru mengkonfirmasi dan menyamakan

persepsi mengenai pembahasan konsep

yang dipresentasikan oleh kelompok

terpilih

Guru memberikan kesempatan untuk

menanyakan beberapa hal yang belum

dipahami

Guru memberikan soal evaluasi terkait

materi suhu dan pemuaian

Guru menginformasikan materi yang akan

dipelajari pada pertemuan selanjutnya

Memimpin doa dan menutup pelajaran

dengan mengucapkan salam

Juru bicara yang terpilih

mempresentasikan hasil diskusi kepada

teman-temannya

Siswa dan guru menyamakan persepsi

mengenai pembahasan konsep yang

dipresentasikan oleh kelompok terpilih

dan membuat kesimpulan

Siswa bertanya kepada guru mengenai

hal-hal yang belum dipahami

Siswa mengerjakan soal evaluasi yang

diberikan guru

Siswa mencatat dan mempelajari materi

tersebut

Berdoa dan menjawab salam

20 menit

I. Penilaian

1. Teknik Penilaian : Tes Tertulis

2. Bentuk Instrumen : Pilihan Ganda (terlampir)

Jakarta, 11 Maret 2019

94

INSTRUMEN PENILAIAN KOGNITIF

Pertemuan 3

Jawablah pertanyaan bawah ini!

No. Soal Jawaban Skor

1 Di bawah ini yang merupkan contoh

peristiwa dari perpindahan kalor secara

konduksi adalah...

A. Menyetrika pakaian

B. Aliran asap pada cerobong pabrik

C. Terjadinya angin darat dan angin laut

D. Pengering rambut

E. Sinar matahari sampai ke bumi

Jawaban: A

2 Yang menyebabkan kalor konduksi semakin

cepat adalah...

A. Semakin besar suhu diantara kedua benda

B. Semakin kecil luas permukaan benda

C. Semakin tebal dinding benda

D. Semakin besar luas permukaan benda

E. Suhu yang tetap diantara kedua benda

Jawaban : D

3 Batang logam A dan B dengan ukuran

panjang dan luas penampang yang sama

disambungkan seperti pada gambar. Jika

koefisien konduksi kalor logam B adalah 4

kali koefisien konduksi kalor A, maka suhu

akhir pada sambungan logam...

A B

A. 90oC

B. 95oC

C. 100oC

D. 105oC

E. 11090oC

Jawaban : B

Penilaian:

300OC 40

OC

95

Lampiran A.3

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

KELAS KONTROL

Satuan Pendidikan : SMAN 32 Jakarta

Mata Pelajaran : FISIKA

Kelas/ Semester : XI/2

Alokasi Waktu : 2 x 45 menit

Materi Pokok : Suhu dan Kalor

Pertemuan ke- : 1 (Satu)

A. Kompetensi Inti

KI 1: Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.

KI 2: Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli

(gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif, dan pro-aktif

dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan

dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta

dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.

KI 3: Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,

perosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu

pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan

kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab

fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang

kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan

masalah.

KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait

dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri,

bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metoda sesuai

kaidah keilmuan.

B. Kompetensi Dasar

3.5 Menganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor yang meliputi karakteristik

termal suatu bahan, kapasitas, dan konduktivitas kalor pada kehidupan sehari-hari.

4.5 Merancang dan melakukan percobaan tentang karakteristik termal suatu bahan,

terutama terkait dengan kapasitas dan konduktivitas kalor, beserta presentasi hasil

percobaan dan pemanfaatannya.

C. Indikator

1. Mendeskripsikan konsep suhu dan pemuaian.

2. Menerapkan pengukuran suhu dengan berbagai macam skala.

3. Menentukan besaran-besaran yang mempengaruhi pemuaian pada suatu zat.

D. Tujuan Pembelajaran

Setelah proses pembelajaran diharapkan siswa dapat:

1. Mendeskripsikan suhu dan pemuaian.

96

2. Menerapkan pengukuran suhu dengan berbagai macam skala.

3. Menentukan besaran-besaran yang mempengaruhi pemuaian pada suatu zat.

E. Materi Ajar

1. Suhu

Suhu merupakan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. Alat untuk

mengukur suhu adalah termometer. Untuk mengukur suhu, termometer memanfaatkan sifat

termometrik zat. Sifat termometrik zat adalah sifat fisis zat yang berubah jika dipanaskan.

Termometer yang paling umum digunakan untuk mengukur suhu dalam keseharian adalah

termometer yang terbuat dari kaca dan diisi dengan zat cair.

Pada dasarnya, termometer selalu menggunakan dua titik tetap sebagai acuan suhu,

yaitu titik tetap atas (titik didih ) dan titik tetap bawah (titik beku ). Titik beku suatu zat

didefinisikan sebagai temperatur dimana fase padat dan cair berada dalam keadaan

setimbang yaitu, tanpa ada cairan apapun yang berubah menjadi padat atau sebaliknya.

Secara eksperimen, titik beku terjadi hanya pada temperatur tertentu dan pada tekanan

tertentu. Demikian pula, titik didih didefinisikan sebagai temperatur dimana zat cair dan gas

berada dalam kesetimbangan, karena titik ini bervariasi sesuai tekanan maka tekanan harus

ditentukan biasanya pada 1 atm.

Skala termometer paling umum dalam fisika adalah skala Celcius, Fahrenheit,

Reamur, dan Kelvin. Perbandingan antara skala Celcius, Fahrenheit, Reamur, dan Kelvin

dapat dilihat pada tabel berikut:

Termometer Skala

Celcius Reamur Fahrenheit Kelvin

Titik lebur es 0o

0o

32o

273o

Titik didih air 100o

80o

212o

373o

Skala 100o

80o

180o

100o

Perbandingan 5 4 9 5

Hubungan antara skala Celcius, Fahrenheit, Reamur, dan Kelvin adalah:

2. Pemuaian Zat

Zat tersusun atas atom. Kumpulan atom-atom membentuk molekul-molekul.

Molekul-molekul pembentuk zat senantiasa bergerak dan menimbulkan gaya tarik-menarik.

Jika zat dipanaskan, gerakan molekul-molekulnya semakin cepat. Hal tersebut menyebabkan

terjadinya dorongan antara satu molekul dan molekul yang lain sehingga jarak

antarmolekulnya menjadi lebih besar. Molekul-molekul akan menempati ruang yang lebih

besar. Peristiwa tersebut dinamakan pemuaian.

Besar pemuaian suatu benda bergantung pada jenis zat penyusun benda, ukuran awal

benda, serta besarnya kenaikan suhu benda tersebut. Pemuaian zat padat lebih kecil

dibandingkan zat cair dan gas. Pemuaian gas lebih besar daripada pemuaian zat padat dan

zat cair.

97

a. Pemuaian Zat Padat

1) Pemuaian Panjang

Jika suatu benda padat dipanaskan, benda tersebut akan memuai ke segala arah.

Dengan kata lain, ukuran panjang, luas dan volume benda bertambah. Pemuaian panjang ini

biasanya dibatasi pada benda-benda yang ukuran panjangnya jauh lebih besar dari tebal atau

lebarnya seperti pada rel kereta api atau sebuah pipa panjang.

Untuk membedakan sifat muai berbagai macam zat, digunakan konsep koefisien

muai dan untuk pemuaian panjang disebut koefisien muai panjang. Koefisien muai panjang

didefinisikan sebagai perbandingan antara pertambahan panjang batang dari panjangnya

semula untuk setiap kenaikan suhu sebesar satu satuan suhu. Koefisien muai panjang

dinyatakan dalam . Secara sistematis dapat dirumuskan sebagai berikut:

Sebuah batang logam pada suhu memiliki panjang. Logam tersebut

dipanaskan hingga mencapai suhu dan pertambahan panjangnya dapat ditentukan:

Keterangan:

= koefisien muai panjang (oC

-1)

= pertambahan panjang (m)

= panjang awal batang (m)

= perubahan suhu (oC)

2) Pemuaian Luas

Jika benda padat berbentuk persegi dipanaskan, terjadi pemuaian dalam arah

memanjang dan arah melebar. Dengan kata lain, benda padat mengalami pemuaian luas.

Pemuaian luas bergantung pada koefisien muai luas. Koefisien muai luas ( suatu bahan

adalah fraksi pertambahan luas benda ( terhadap luas awal benda ( persatuan

kenaikan suhu ( . Secara matematis, koefisien muai luas dinyatakan sebagai berikut:

Keterangan:

= koefisien muai luas (oC

-1)

= pertambahan luas (m2)

= luas awal benda (m2)

= perubahan suhu (oC)

3) Pemuaian Volume

Jika benda padat berbentuk balok dipanaskan, maka akan terjadi pemuaian dalam

arah memanjang , melebar dan meninggi. Dengan kata lain, benda padat mengalami

pemuaian volume. Pemuaian volume bergantung pada koefisien muai volume. Koefisien

muai volume ( suatu bahan adalah fraksi pertambahan volume terhadap volume awal

benda ( persatuan kenaikan suhu ( . Secara matematis, koefisien muai luas dinyatakan

sebagai berikut:

98

Keterangan:

= koefisien muai volume (oC

-1)

= pertambahan volume (m3)

= volume awal benda (m3)

= perubahan suhu (oC)

b. Pemuaian Zat Cair

Sifat zat cair adalah selalu mengikuti bentuk wadahnya. Jika air dituangkan ke

dalam botol, bentuk air mengikuti bentuk botol. Jadi wadah berarti volume. Oleh karena itu,

zat cair hanya memiliki muai volume, sehingga zat cair hannya memiliki koefisien muai

volume saja. Hal ini disebabkan zat cair tidak dapat diukur dalam satu dimensi dan dua

dimensi.

Zat cair hanya dapat diukur dalm tiga dimensi, yaitu volumenya. Jika volume zat

cair pada saat suhunya adalah , kemudian zat cair itu dipanaskan sehingga suhunya ,

akan terjadi pemuaian. Jika volumenya bertambah besar V, pertambahan volume dapat

dituliskan sebagai berikut:

Keterangan:

= koefisien muai volume (oC

-1)

= pertambahan volume (m3)

= volume awal benda (m3)

= perubahan suhu (oC)

c. Pemuaian Gas

1) Pengaruh suhu terhadap volume gas

Pada tekanan (P) tetap, kenaikan suhu gas akan meningkatkan volume gas. Jika

ingin menentukan muai volume suatu gas yang disebabkan oleh kenaikan suhu maka

tekanan gas harus dijaga agar tetap. Berdasarkan hasil percobaan, muai volumenya pada

tekanan tetap memenuhi persamaan:

Dengan adalah koefisien muai volume gas pada tekanan tetap. Berdasarkan hasil percobaan,

diperoleh bahwa koefisien muai volume untuk semuagas berlaku sehingga persamaannya

menjadi:

2) Pengaruh suhu terhadap tekanan

Jika ingin menyelidiki hubungan antara kenaikan suhu dan tekanan gas, volume gas

harus dibuat tetap. Dari hasil percobaan diperoleh bahwa hubungan antara kenaikan suhu

dan tekanan gas untuk volume tetap memenuhi persamaan:

99

dengan

oC

-1 sehingga persamaanya dapat dituliskan menjadi:

(

)

Keterangan:

= tekanan gas awal (Nm-2

)

= tekanan gas setelah suhu dinaikkan (Nm-2

)

3) Pengaruh tekanan terhadap volume gas

Pemuaian gas juga dapat berlangsung tanpa adanya kenaikan suhu gas, yaitu dengan

cara menurunkan tekanan gas. Jika tekanan gas dalam sebuah tabung diturunkan dengan

dengan cara menggeser penghisap yang berfungsi sebagai penutup gas ke atas, dengan

sendirinya volume gas akan meningkat atau terjadi pemuaian gas.

Dalam termodinamika, yang kan dibahas kemudian, untuk suhu tetap akan berlaku

persamaan sebagai berikut:

Keterangan:

= tekanan gas awal (Nm-2

)

= volume gas awal (m3)

= tekanan gas setelah terjadi perubahan pada suhu tetap (Nm-2

)

= volume gas setelah terjadi perubahan pada suhu tetap (m3)

F. Metode Pembelajaran

Metode : Ceramah, demonstrasi, diskusi kelompok, dan tanya jawab

G. Media dan Sumber Pembelajaran

Media : Buku, alat tulis, spidol, papan tulis, dan LKS

Sumber Belajar :

Kanginan, Marthen. 2013. Fisika 2 untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.

Kamajaya, Ketut dan Purnama, Wawan. 2016. Buku Siswa Aktif dan Kreatif Belajar

Fisika 2 untuk SMA/MA Kelas XI Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam.

Bandung: Grafindo Media Pratama.

Giancoli, Douglas C. 2014. Fisika: Prinsip dan Aplikasi Edisi Ketujuh Jilid 1.

Jakarta: Erlangga

100

H. Langkah-langkah Pembelajaran

Tahap Pembelajaran Deskripsi Kegiatan Alokasi

Waktu Guru Siswa

Pendahuluan Tujuan Meminta ketua kelas untuk meyiapkan dan berdoa

Mengecek kehadiran siswa

Menyampaikan tujuan pembelajaran

Siswa memperhatikan guru 10 menit

Apersepsi dan

Motivasi Menggali pengetahuan awal siswa dengan

memberikan pertanyaan “Apa yang kamu rasakan

ketika kamu memegang sebuah balok es?” dan “

mengapa kabel listrik dipasang kendur?”

Memuji siswa yang menjawab pertanyaan dan

meluruskan jawaban

Membentuk kelompok dan membagikan LKS

Menjawab pertanyan yang

diajukan oleh guru

Memperhatikan guru

Mengikuti arahan guru

Inti Mengamati Guru memberikan LKS kepada masing-masing

kelompok siswa

Guru membimbing siswa menggali pengetahuan

dasar tentang suhu dan pemuaian

Guru mendemonstrasikan percobaan terkait dengan

konsep suhu dan pemuaian

Siswa mengamati dan

melakukan percobaan

demonstrasi kemudian

berdiskusi dengan kelompok

Siswa mencatat hal-hal

penting

60 menit

Menanya Guru membimbing siswa untuk menanyakan apa

yang mereka pahami dari materi yang telah

dijelaskan

Siswa diharapkan bertanya

terkait konsep yang dijelaskan

Mengumpulkan

informasi Guru menginstruksikan kepada setiap kelompok

untuk berdiskusi dan mengerjakan LKS

Siswa berdiskusi dan

mengerjakan LKS

Mengasosiasi Guru membimbing siswa untuk mengolah informasi Siswa mengolah informasi

101

Guru meminta siswa untuk membandingkan hasil

data secara percobaan dengan secara sistematis

Siswa menelaah dan

mendiskusikan hasil

percobaan dari demonstrasi

Mengkomunikasikan Guru meminta perwakilan siswa untuk

mempersentasikan hasil diskusi kelompok

Guru merefleksikan hasil kerja siswa dan

memberikan informasi lebih lanjut tentang

permasalahan yang dibahas

Perwakilan siswa

mempersentasikan hasil

diskusinya

Siswa mendengarkan

informasi lebih lanjut terkasit

permasalahan yang dibahas

Akhir Evaluasi Guru memberikan soal evaluasi terkait konsep suhu

dan pemuaian

Guru membimbing siswa untuk menyimpulkan hasil

pembelajaran hari ini

Memberitahu materi yang akan dipelajari pada

pertemuan selanjutnya

Mengakhiri pembelajaran dengan mengucap

hamdalah dan salam

Siswa mengerjakan soal

Siswa menyimpulkan hasil

pembelajaran hari ini

Mempelajari materi tersebut.

Mengucap hamdalah dan

menjawab salam

20 menit

I. Penilaian

1. Teknik Penilaian : Tes Tertulis

2. Bentuk Instrumen : Pilihan Ganda (terlampir)

Jakarta, 5 Maret 2019

102

INSTRUMEN PENILAIAN KOGNITIF

Pertemuan 1

Jawablah pertanyaan bawah ini!

No. Soal Jawaban Skor

1 Suhu suatu benda dinyatakan dalam Celsius

adalah 25o. Jika dinnyaakan dalam skala

Fahrenheit adalah...

A. 47o F

B. 57 o F

C. 67 o F

D. 77 o F

E. 87 o F

Jawaban: D

2 Bertambah panjang dan lebar ukuran suatu

benda akibat kenaikan suhu disebut...

A. Pemuaian

B. Pemuaiann luas

C. Pemuian panjang

D. Pemuaian volume

E. Pemuaian ruang

Jawaban : C

3 Sepotong logam dipanaskan hingga

suhunya80 o C panjangnya menjadi 115 cm.

Jika koefisien muai panjang logam 3 x 10-

3/oC dan mula-mula suhhunya 30

o, maka

panjang logam mula-mula adalah...

A. 100 cm

B. 101,5 cm

C. 102 cm

D. 102,5 cm

E. 103 cm

Jawaban : A

Penilaian:

103

Lampiran A.3

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

KELAS KONTROL

Satuan Pendidikan : SMAN 32 Jakarta

Mata Pelajaran : FISIKA

Kelas/ Semester : XI/2

Alokasi Waktu : 2 x 45 menit

Materi Pokok : Suhu dan Kalor

Pertemuan ke- : 2 (Dua)

A. Kompetensi Inti

KI 1: Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.

KI 2: Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli

(gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif, dan pro-aktif

dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan

dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta

dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.

KI 3: Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,

perosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu

pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan

kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab

fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang

kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan

masalah.

KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait

dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri,

bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metoda sesuai

kaidah keilmuan.

B. Kompetensi Dasar

3.5 Menganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor yang meliputi karakteristik

termal suatu bahan, kapasitas, dan konduktivitas kalor pada kehidupan sehari-hari.

4.5 Merancang dan melakukan percobaan tentang karakteristik termal suatu bahan,

terutama terkait dengan kapasitas dan konduktivitas kalor, beserta presentasi hasil

percobaan dan pemanfaatannya.

C. Indikator

1. Mendeskripsikan konsep kalor terhadap suatu zat.

2. Menentukan besarnya kalor yang terlibat pada proses kenaikan suhu dan perubahann

wujud suatu zat.

3. Mendeskripsikan konsep asas Black dalam kehidupan sehari-hari.

4. Menerapkan asas Black dalam memecahkan masalah.

104

D. Tujuan Pembelajaran

Setelah proses pembelajaran diharapkan siswa dapat:

1. Mendeskripsikan konsep kalor terhadap suatu zat.

2. Menentukan besarnya kalor yang terlibat pada proses kenaikan suhu dan perubahann

wujud suatu zat.

3. Mendeskripsikan konsep asas Black dalam kehidupan sehari-hari.

4. Menerapkan asas Black dalam memecahkan masalah.

E. Materi Ajar

3. Kalor

Kalor merupakan salah satu bentuk energi. Sebelumnya kalor dianggap sebagai

suatu zat yang dapat mengalir dari satu benda ke benda lainnya. Jika kalor dianggap sebagai

suatu zat, kalor harus memiliki massa karena setiap zat memiliki massa. Ternyata kalor tidak

memiliki massa. Jadi dapat disimpulkan kalor bukanlah suatu zat.

Kalor adalah energi yang dipindahkan oleh benda ke benda lain karena perbedaan

suhu. Oleh karena kalor merupakan salah satu bentuk energi, satuan kalor sama dengan

satuan energi, yaitu Joule (J).

a. Pengaruh Kalor terhadap Kenaikan Suhu Zat

Pemberian kalor pada suatu zat, yaitu dengan cara memanaskannya. Jika sebuah

benda dipanaskan, suhu benda akan naik. Sebaliknya, untuk dapat mengurangi kalor suatu

benda dengan cara mendinginkannya. Dengan demikian, salah satu akibat pemberian atau

pengambilan kalor adalah perubahan suhu.

1) Kalor Jenis

Besarnya kalor untuk menaikkan suhu satu satuan massa zat bergantung pada jenis

zat. Oleh karena itu, kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan suatu zat untuk

menaikkan suhu 1kg zat tersebut sebesar 1oC. Berdasarkan defenisi tersebut maka hubungan

antara banyaknya kalor yang diserap oleh suatu benda dan kalor jenis benda seta kenaikan

suhu benda dituliskan dalam bentuk persamaan berikut:

Keterangan:

= massa benda (kg)

= kalor (kalori atau Joule)

= kalor jenis benda (kal/goC atau J/kg

oC)

= perubahan suhu (oC)

2) Kapasitas Kalor

Kapasitas kalor dapat diartikan sebagai kemampuan menerima atau melepaskan

kalor dari suatu benda untuk perubahan suhu sebesar 1oC.Banyaknya kalor yang diperlukan

untuk menaikkan suhu suatu benda sebanding dengan kapasitas kalor benda tersebut, dan

sebanding pula dengan perubahan suhunya.

Kapasitas kalor dapat didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan suatu

zat untuk menaikkan suhu sebesar 1oC. Hubungan antara banyaknya kaloryang diserap oleh

suatu benda dan kapasitas kalor serta kenaikan suhu benda dituliskan dalam bentuk

persamaan berikut:

105

Keterangan:

= massa benda (kg)

= kalor (kalori atau Joule)

= kalor jenis benda (kal/goC atau J/kg

oC)

= kapasitas kalor (kal/oC atau J/

oC)

= perubahan suhu (oC)

b. Pengaruh kalor terhadap Perubahan Wujud Zat

Kalor yang diserap oleh suatu zat tidak selalu menyebabkan suhunya naik. Kadang

kala kalor yang diserap suatu zat dapat mengubah wujud zat tersebut. Zat dapat berada

dalam tiga wujud, yaitu wujud padat, cair dan gas. Akibat pengaruh suhu yang dimiliki oleh

zat, sehingga zat tersebut dapat berada dalam ketiga wujud tersebut. Pada saat terjadi

perubahan wujud selalu disertai dengan pelepasan atau penyerapan kalor. Akan tetapi,

perubahan wujud tidak disertai dengan perubahan suhu, sehingga pada saat perubahan wujud

suhu zat tersebut tetap.

1) Proses melebur dan membeku

Perubahan wujud zat dari padat menjadi cair disebut mencair atau melebur,

sebaliknya perubahan wujud zat dari cair menjadi padat disebut membeku. Titik lebur adalah

suhu pada saat zat melebur. Kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud 1 kg zat padat

menjadi zat cair dinamakan kalor laten lebur atau kalor lebur. Kalor yaang dilepaskan pada

saat zat membeku dinamakan kalor laten beku atau kalor beku.

Jika suatu zat massanya m kg, untuk melebur seluruhnya dibutuhkan kalor sebesar Q

Joule. Berdasarkan definisi ini, kalor lebur (L) zattersebut dapat ditulis menjadi:

Keterangan:

= kalor lebur (J/kg)

= kalor (kalori atau Joule)

= massa (kg)

2) Proses Menguap dan Mengembun

Menguap merupakan proses perubahan wujud dari cair menjadi uap. Setiap zat

membutuhkan kalor yang berbeda untuk menguap. Besar kalor yang digunakan untuk

menguapkan zat disebut kalor laten penguapan atau kalor uap. Kalor uap suatu zat

didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkan oleh suatu satuan massa zat untuk menguap

pada titik uapnya.

Mengembun merupakan proses perubahan wujud dari uap menjadi cair. Pada proses

pengembunan terjadi pembebasan kalor. Artinya, pada proses pengembunan zat tersebut

membebaskan atau melepaskan kalor. Besarnya kalor yang dibebaskan oleh suatu zat ketika

terjadi pengembunan disebut kalor laten pengembunan atau kalor embun. Setiap zat berbeda

akan memiliki kalor kalor embun yang berbeda pula. Kalor embun suatu zat didefinisikan

106

sebagai kalor yang dilepaskan oleh suatu satuan massa zat untuk mengembun pada titik

embunnya.

Jika suatu zat massanya m kg, untuk melebur seluruhnya dibutuhkan kalor sebesar Q

Joule. Berdasarkan definisi ini, kalor lebur (L) zattersebut dapat ditulis menjadi:

Keterangan:

= kalor lebur (J/kg)

= kalor (kalori atau Joule)

= massa (kg)

4. Asas Black

Hukum kekekalan energi dalam bentuk kalor sering disebut dengan asas Black. Asas

Black menyatakan “Pada percampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat bersuhu

lebih tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat bersuhu lebih rendah.” Dengan

menggunakan asas Black, kalor jenis suatu zat dapat ditentukan dengan menggunakan

kalorimeter.

Kalorimeter terdiri atas sebuah wadah air yang dilengkapi dengan isolator supaya

tidak terjadi pertukaran energi antara kalorimeter dan lingkungannya. Selain itu, kalorimeter

juga dilengkapi dengan sebuah termometer untuk mengukur suhu dan sebuah pengaduk

supaya suhu air di dalam air merata. Setelah terjadi kesetimbangan termal antara air dan zat

yang akan diukur kalor jenisnya, misalkan kalor jenis sebuah logam, akan berlaku

persamaan:

kalor yang dilepas = kalor yang diterima

F. Pendekatan, Model dan Metode Pembelajaran

Metode : Ceramah, demonstrasi, diskusi kelompok, dan tanya jawab

G. Media dan Sumber Pembelajaran

Media : Gambar/Video suhu dan pemuaian

Sumber Belajar :

Kanginan, Marthen. 2013. Fisika 2 untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.

Kamajaya, Ketut dan Purnama, Wawan. 2016. Buku Siswa Aktif dan Kreatif Belajar

Fisika 2 untuk SMA/MA Kelas XI Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam.

Bandung: Grafindo Media Pratama.

Giancoli, Douglas C. 2014. Fisika: Prinsip dan Aplikasi Edisi Ketujuh Jilid 1.

Jakarta: Erlangga

107

H. Langkah-langkah Pembelajaran

Tahap Pembelajaran Deskripsi Kegiatan Alokasi

Waktu Guru Siswa

Pendahuluan Tujuan Meminta ketua kelas untuk meyiapkan dan berdoa

Mengecek kehadiran siswa

Menyampaikan tujuan pembelajaran

Siswa memperhatikan guru 10 menit

Apersepsi dan

Motivasi Menggali pengetahuan awal siswa dengan

memberikan pertanyaan “Apakah yang akan terjadi

jika air dimasak terus-menerus di atas kompor?”

Mengapa hal tersebut dapat terjadi?”

Memuji siswa yang menjawab pertanyaan dan

meluruskan jawaban

Membentuk kelompok dan membagikan LKS

Menjawab pertanyan yang

diajukan oleh guru

Memperhatikan guru

Mengikuti arahan guru

Inti Mengamati Guru memberikan LKS kepada masing-masing

kelompok siswa

Guru membimbing siswa menggali pengetahuan

dasar tentang kalor dan asas Black

Guru mendemonstrasikan percobaan terkait dengan

konsep kalor dan asas Black

Siswa mengamati dan

melakukan percobaan

demonstrasi kemudian

berdiskusi dengan kelompok

Siswa mencatat hal-hal

penting

60 menit

Menanya Guru membimbing siswa untuk menanyakan apa

yang mereka pahami dari materi yang telah

dijelaskan

Siswa diharapkan bertanya

terkait konsep yang dijelaskan

Mengumpulkan

informasi Guru menginstruksikan kepada setiap kelompok

untuk berdiskusi dan mengerjakan LKS

Siswa berdiskusi dan

mengerjakan LKS

Mengasosiasi Guru membimbing siswa untuk mengolah informasi

Guru meminta siswa untuk membandingkan hasil

Siswa mengolah informasi

Siswa menelaah dan

108

data secara percobaan dengan secara sistematis mendiskusikan hasil

percobaan dari demonstrasi

Mengkomunikasikan Guru meminta perwakilan siswa untuk

mempersentasikan hasil diskusi kelompok

Guru merefleksikan hasil kerja siswa dan

memberikan informasi lebih lanjut tentang

permasalahan yang dibahas

Perwakilan siswa

mempersentasikan hasil

diskusinya

Siswa mendengarkan

informasi lebih lanjut terkasit

permasalahan yang dibahas

Akhir Evaluasi Guru memberikan soal evaluasi terkait konsep kalor

dan asas Black

Guru membimbing siswa untuk menyimpulkan hasil

pembelajaran hari ini

Memberitahu materi yang akan dipelajari pada

pertemuan selanjutnya

Mengakhiri pembelajaran dengan mengucap

hamdalah dan salam

Siswa mengerjakan soal

Siswa menyimpulkan hasil

pembelajaran hari ini

Mempelajari materi tersebut.

Mengucap hamdalah dan

menjawab salam

20 menit

I. Penilaian

1. Teknik Penilaian : Tes Tertulis

2. Bentuk Instrumen : Pilihan Ganda (terlampir)

Jakarta, 6 Maret 2019

109

INSTRUMEN PENILAIAN KOGNITIF

Pertemuan 2

Jawablah pertanyaan bawah ini!

No. Soal Jawaban Skor

1 Kalor yang diperlukan untuk menaikkan

suhu benda bergantung pada...

A. Massa benda dan suhu awal benda

B. Massa benda dan jenis benda

C. Jenis benda dan kenaikkan suhu benda

D. Massa benda, jenis benda, dan kenaikan

suhu

E. Kenaikan suhu dan lama pemanasan

Jawaban: D

2 Jika kalor jenis air = 1 k kal/kgoC, kalor jenis

es = 0,5 k kal/ kgoC, kalor lebur es= 80 k

kal/kg maka untuk menaikkan suhu 5 kg es -

20oC menjadi air 80

oC diperlukan kalor

sebesar

A. 800 kkal

B. 850 kkal

C. 900 kkal

D. 1000 kkal

E. 1200 kkal

Jawaban : B

3 Logam yang massanya 100 gram dipanaskan

sampai 75oC. Kemudian dimasukkan

kedalam 500 gram air pada suhu 25oC.

Setelah keduanya setimbang suhu campuran

menjadi 50oC. Apabila kalor jenis air 4200

J/kgoC, maka kalor jenis logam adalah...

A. 4,2 104 J/kg

oC

B. 3,2 104 J/kg

oC

C. 2,1 104 J/kg

oC

D. 1,0 104 J/kg

oC

E. 0,5 104 J/kg

oC

Jawaban : C

Penilaian:

110

Lampiran A.3

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

KELAS KONTROL

Satuan Pendidikan : SMAN 32 Jakarta

Mata Pelajaran : FISIKA

Kelas/ Semester : XI/2

Alokasi Waktu : 2 x 45 menit

Materi Pokok : Suhu dan Kalor

Pertemuan ke- : 3 (Tiga)

A. Kompetensi Inti

KI 1: Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.

KI 2: Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli

(gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif, dan pro-aktif

dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan

dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta

dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.

KI 3: Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,

perosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu

pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan

kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab

fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang

kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan

masalah.

KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait

dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri,

bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metoda sesuai

kaidah keilmuan.

B. Kompetensi Dasar

3.5 Menganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor yang meliputi karakteristik

termal suatu bahan, kapasitas, dan konduktivitas kalor pada kehidupan sehari-hari.

4.5 Merancang dan melakukan percobaan tentang karakteristik termal suatu bahan,

terutama terkait dengan kapasitas dan konduktivitas kalor, beserta presentasi hasil

percobaan dan pemanfaatannya.

C. Indikator

1. Mengidentifikasi peristiwa perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari.

2. Menerapkan konsep perpindahan kalor secara konduksi, konveksi dan radiasi.

D. Tujuan Pembelajaran

Setelah proses pembelajaran diharapkan siswa dapat:

1. Mengidentifikasi peristiwa perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari.

2. Menerapkan konsep perpindahan kalor secara konduksi, konveksi dan radiasi.

111

E. Materi Ajar

Perpindahan Kalor

Kalor berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah.

Perpindahan kalor dibagi menjadi tiga jenis, yaitu:

1. Perpindahan Kalor Secara Konduksi

Konduksi adalah perpindahan kalor melalui zat perantara dan selama terjadi

perpindahan kalor tidak disertai dengan perpindahan partikel-partikel zat perantaranya.

Syarat terjadinya konduksi kalor suatu benda adalah adanya perbedaan suhu antara dua

tempat pada benda tersebut. Konduksi biasanya terjadi pada zat padat.

Berdasarkan kemampuan suatu menghantarkan kalor secara konduksi, zat dibagi

menjadi dua golongan, yaitu konduktor dan isolator. Konduktor adalah zat yang mudah

menhantarkan kalor, sedangkan isolator adalah zat yang sangat sukar menghantarkan kalor.

Kalor yang merambat tiap satu satuan waktu pada konduksi berbanding lurus dengan

perbedaan suhu dan luas penampang mediumnya dan berbanding terbalik dengan panjang

mediumnya, dan tergantung pada jenis zat perantaranya. Secara matematis, dapat

dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

= kalor ( J )

= waktu (s)

= koefisien konduksi termal benda (J/msoC)

= luas penampang benda (m2)

= panjang benda (m)

= perubahan suhu (oC)

2. Perpindahan Kalor Secara Konveksi

Konveksi adalah proses perpindahan kalor disertai gerakan massa atau gerakan

partikel-partikel zat perantaranya. Perpindahan tersebut terjadi karaena adanya perbedaan

massa jenis. Proses konveksi banyak terjadi pada medium gas dan cair.

Kalor yang merambat tiap satu satuan waktu pada konveksi berbanding lurus dengan

perbedaan suhu dan luas penampang serta tergantung pada jenis zat perantaranya. Secara

matematis, dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

= kalor ( J )

= waktu (s)

= koefisien konveksi termal (J/sm2K)

= luas penampang benda (m2)

= perubahan suhu (oC)

3. Perpindahan kalor Secara Radiasi

Radiasi adalah perpindahan kalor dalam bentuk gelombang elektromagnetik tanpa

melalui suatu zat perantara. Radiasi kalor telah dipelajari oleh Stefan dan Boltzman yang

112

kemudian dirumuskan sebagai hukum Stefan- Boltzmann, yang berbunyi: “energi yang

dipancarkan oleh suatu permukaan hitam dalam bentuk radiasi kalor tiap satuan waktu (Q/t)

sebanding dengan luas permukaan (A) dan sebanding dengan pangkat empat suhu mutlak

permukaan itu (T4). Secara matematis, dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

= kalor ( J )

= waktu (s)

= koefisien emisivitas

= tetapan Stefan- Boltzmann ( 5,67 10-8

W/m2 K

4)

= suhu mutlak permukaan benda (K)

F. Pendekatan, Model dan Metode Pembelajaran

Metode : Ceramah, demonstrasi, diskusi kelompok, dan tanya jawab

G. Media dan Sumber Pembelajaran

Media : Gambar/Video suhu dan pemuaian

Sumber Belajar :

Kanginan, Marthen. 2013. Fisika 2 untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.

Kamajaya, Ketut dan Purnama, Wawan. 2016. Buku Siswa Aktif dan Kreatif Belajar

Fisika 2 untuk SMA/MA Kelas XI Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam.

Bandung: Grafindo Media Pratama.

Giancoli, Douglas C. 2014. Fisika: Prinsip dan Aplikasi Edisi Ketujuh Jilid 1.

Jakarta: Erlangga

113

H. Langkah-langkah Pembelajaran

Tahap Pembelajaran Deskripsi Kegiatan Alokasi

Waktu Guru Siswa

Pendahuluan Tujuan Meminta ketua kelas untuk meyiapkan dan berdoa

Mengecek kehadiran siswa

Menyampaikan tujuan pembelajaran

Siswa memperhatikan guru 10 menit

Apersepsi dan

Motivasi Menggali pengetahuan awal siswa dengan

memberikan pertanyaan “Mengapa ketika kita

memakai pakaian berwarna hitam di siang hari lebih

terasa gerah, ketimbang memakai pakaian berwarna

putih?” Mengapa saat tangan menyentuh panci yang

sedang memasak air, terasa panas?

Memuji siswa yang menjawab pertanyaan dan

meluruskan jawaban

Membentuk kelompok dan membagikan LKS

Menjawab pertanyan yang

diajukan oleh guru

Memperhatikan guru

Mengikuti arahan guru

Inti Mengamati Guru memberikan LKS kepada masing-masing

kelompok siswa

Guru membimbing siswa menggali pengetahuan

dasar tentang perpindahan kalor

Guru mendemonstrasikan percobaan terkait dengan

konsep perpindahan kalor

Siswa mengamati dan

melakukan percobaan

demonstrasi kemudian

berdiskusi dengan kelompok

Siswa mencatat hal-hal

penting

60 menit

Menanya Guru membimbing siswa untuk menanyakan apa

yang mereka pahami dari materi yang telah

dijelaskan

Siswa diharapkan bertanya

terkait konsep yang dijelaskan

Mengumpulkan

informasi Guru menginstruksikan kepada setiap kelompok

untuk berdiskusi dan mengerjakan LKS

Siswa berdiskusi dan

mengerjakan LKS

114

Mengasosiasi Guru membimbing siswa untuk mengolah informasi

Guru meminta siswa untuk membandingkan hasil

data secara percobaan dengan secara sistematis

Siswa mengolah informasi

Siswa menelaah dan

mendiskusikan hasil

percobaan dari demonstrasi

Mengkomunikasikan Guru meminta perwakilan siswa untuk

mempersentasikan hasil diskusi kelompok

Guru merefleksikan hasil kerja siswa dan

memberikan informasi lebih lanjut tentang

permasalahan yang dibahas

Perwakilan siswa

mempersentasikan hasil

diskusinya

Siswa mendengarkan

informasi lebih lanjut terkasit

permasalahan yang dibahas

Akhir Evaluasi Guru memberikan soal evaluasi terkait konsep

perpindahan kalor

Guru membimbing siswa untuk menyimpulkan hasil

pembelajaran hari ini

Memberitahu materi yang akan dipelajari pada

pertemuan selanjutnya

Mengakhiri pembelajaran dengan mengucap

hamdalah dan salam

Siswa mengerjakan soal

Siswa menyimpulkan hasil

pembelajaran hari ini

Mempelajari materi tersebut.

Mengucap hamdalah dan

menjawab salam

20 menit

I. Penilaian

1. Teknik Penilaian : Tes Tertulis

2. Bentuk Instrumen : Pilihan Ganda (terlampir)

Jakarta, 12 Maret 2019

115

INSTRUMEN PENILAIAN KOGNITIF

Pertemuan 3

Jawablah pertanyaan bawah ini!

No. Soal Jawaban Skor

1 Dibawah ini yang merupkan contoh peristiwa

dari perpindahan kalor secara konduksi

adalah...

A. Menyetrika pakaian

B. Aliran asap pada cerobong pabrik

C. Terjadinya angin darat dan angin laut

D. Pengering rambut

E. Sinar matahari sampai ke bumi

Jawaban: A

2 Yang menyebabkan kalor konduksi semakin

cepat adalah...

A. Semakin besar suhu diantara kedua benda

B. Semakin kecil luas permukaan benda

C. Semakin tebal dinding benda

D. Semakin besar luas permukaan benda

E. Suhu yang tetap diantara kedua benda

Jawaban : D

3 Batang logam A dan B dengan ukuran panjang

dan luas penampang yang sama

disambungkan seperti pada gambar. Jika

koefisien konduksi kalor logam B adalah 4

kali koefisien konduksi kalor A, maka suhu

akhir pada sambungan logam...

A B

A. 90oC

B. 95oC

C. 100oC

D. 105oC

E. 11090oC

Jawaban : B

Penilaian:

300OC 40

OC

116

Lampiran A.4

Kelas :

Kelompok :

Anggota Kelompok :

Manager.............................. Recorder..............................

Presenter.............................. Reflector..............................

1. Siswa dapat mendeskripsikan pengukuran suhu dengan termometer

2. Siswa dapat menentukan faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya pemuaian

1. Suhu

Besaran yang menyatakan panas atau dinginnya suatu benda dinamakan suhu.

Besaran tersebut diukur dengan alat yang dinamakan termometer. Termometer dapat

digunakan untuk mengukur suhu dengan tepat apabila dilengkapi dengan skala. Skala

termometer paling umum dalam fisika adalah skala Celcius, Fahrenheit, Reamur, dan Kelvin.

Semua skala termometer dirancang berdasarkan sifat pemuaian benda sehingga dari

berbagai termometer akan memiliki perbandingan skala yang sama. Pada dasarnya,

termometer selalu menggunakan dua titik tetap sebagai acuan suhu, yaitu titik tetap atas

(titik didih air ) dan titik tetap bawah (titik beku air)

Gambar 1.Titik Didih dan Titik Beku Berbagai Skala

B. Dasar Teori

Pertemuan Ke-1 Suhu dan Pemuaian

A. Tujuan Percobaan

117

Perbandingan antara skala Celcius, Fahrenheit, Reamur, dan Kelvin dapat dilihat

pada tabel berikut:

Termometer Skala

Celcius Reamur Fahrenheit Kelvin

Titik lebur es 0 0 32 273

Titik didih air 100 80 212 373

Skala 100 80 180 100

Perbandingan 5 4 9 5

Hubungan antara skala Celcius, Fahrenheit, Reamur, dan Kelvin adalah:

2. Pemuaian

Pemuaian adalah bertambahnya ukuran sutu benda karena mengalami kenaikan

suhu. Pemuaian dapat terjadi pada zat padat, cair dan gas. Pemuaian zat terdiri atas

pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume.

a. Pemuaian Panjang

Jika suatu benda padat dipanaskan, benda tersebut akan memuai ke segala arah.

Dengan kata lain, ukuran panjang, luas dan volume benda bertambah. Pemuaian

panjang ini biasanya dibatasi pada benda-benda yang ukuran panjangnya jauh lebih

besar dari tebal atau lebarnya. Untuk membedakan sifat muai berbagai macam zat,

digunakan konsep koefisien muai dan untuk pemuaian panjang disebut koefisien muai

panjang.

Koefisien muai panjang dinyatakan dalam Secara sistematis dapat dirumuskan

sebagai berikut:

Sebuah benda suhu memiliki panjang. Logam tersebut dipanaskan

hinggamencapai suhu dan pertambahan panjangnya dapat ditentukan:

Dapat diukur pula bahwa (dengan panjang benda setelah

pemuaian) sehingga

atau

Keterangan:

= koefisien muai panjang (oC-1)

= pertambahan panjang (m)

118

= panjang awal benda (m) = panjang akhir benda (m) = perubahan suhu (oC)

b. Pemuaian Luas

Jika benda padat berbentuk persegi dipanaskan, terjadi pemuaian dalam arah

memanjang dan arah melebar. Dengan kata lain, benda padat mengalami pemuaian

luas. Pemuaian luas bergantung pada koefisien muai luas. Koefisien muai luas ( suatu

bahan adalah fraksi pertambahan luas benda( terhadap luas awal benda

( persatuan kenaikan suhu ( . Secara matematis, koefisien muai luas dinyatakan

sebagai berikut:

Dapat diukur pula bahwa (dengan luas benda setelah

pemuaian) sehingga

Atau

Dengan

Keterangan:

= koefisien muai luas (oC-1)

= pertambahan luas (m)

= luas awal benda (m2)

= luas akhir benda (m2)

= perubahan suhu (oC) c. Pemuaian Volume

Jika benda padat berbentuk balok dipanaskan, maka akan terjadi pemuaian

dalam arah memanjang , melebar dan meninggi. Dengan kata lain, benda padat

mengalami pemuaian volume. Pemuaian volume bergantung pada koefisien muai

volume. Koefisien muai volume ( suatu bahan adalah fraksi pertambahan volume

terhadap volume awal benda ( persatuan kenaikan suhu ( . Secara matematis,

koefisien muai luas dinyatakan sebagai berikut:

Dapat diukur pula bahwa (dengan volume benda setelah

pemuaian) sehingga

Atau

119

Dengan

Keterangan:

= koefisien muai luas (oC-1) = pertambahan volume (m3) = volume awal benda (m3)

= volume akhir benda (m3) = perubahan suhu (oC)

Dapatkah kamu menemukan persamaan dari dari

perbedaan kedua jenis minuman di samping! Mengapa

minuman A disebut sebagai minuman dingin dan

minuman B disebut sebagai minuman panas?

Bagaimana suhu pada minuman B dibandingkan dengan

minuman A? Bagaimanakah mengetahui perbedaan

panas antara munuman A dan B? Apakah manusia bisa

merasakan perbedaan suhu?

Kabel listrik atau telepon antar tiang-

tiangnya di pasang kendur. Mengapa

demikian?

Rel kereta api yang dipasang dengan

memberikan celah disetiap

sambungannya. Apakah maksud dari

pemberian celah pada rel kereta

tersebut?

C. Kegiatan

ORIENTASI

120

Percobaan 1(Suhu)

1. Termometer

2. Gelas ukur

3. Air hangat

4. Air kran

5. Air dingin

Percobaan 1(Suhu)

1. Isi gelas ukur pertama dengan air dingin, gelas ukur kedua dengan air hangat, dan

gelas ukur ketiga dengan air kran

2. Letakkan tangan kanan ke dalam gelas ukur pertama yang berisi air dingin dan

tangan kiri ke dalam gelas ukur kedua yang berisi air hangat. Diamkan beberapa saat

dan rasakan keduanya

3. Pindahkan secara cepat kedua tangan ke dalam gelas ukurketiga yang berisi air kran

Percobaan 1(Suhu)

Alat Ukur Suhu (oC)

Air Dingin Air Kran Air Hangat Termometer 1

Termometer 2

EKSPLORASI

Alat dan Bahan

Langkah –langkah Percobaan

Data Percobaan

121

1. Ketika kedua tangan diletakkan ke dalam gelas ukur yang berisi air kran. Apa yang

dirasakan tangan kanan yang semula berada di air dingin?

..............................................................................................................................................................................

.

........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

2. Ketika kedua tangan diletakkan ke dalam gelas ukur yang berisi air kran. Apa yang

dirasakan tangan kiri yang semula berada di air hangat?

..............................................................................................................................................................................

.

........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

3. Apakah tangan dapat menentukan besarnya suhu ketiga air tersebut?

..............................................................................................................................................................................

.

........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

4. Apa yang kamu amati jika ketiga air tersebut di ukur dengan menggunakan

termometer?

..............................................................................................................................................................................

.

.......................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

5. Apakah kamu dapat menentukan suhu suatu zat tanpa menggunakan alat ukur

suhu? Mengapa demikian?

..............................................................................................................................................................................

.

........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

6. Ketika mengukur suhu dengan menggunakan termometer, apakah kamu sudah

menggunakan hasil pengukuran yang pasti?Mengapa demikian?

..............................................................................................................................................................................

.

PENEMUAN KONSEP

122

........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

Kinza melakukan pengukuran suhu pada beberapa zat cair menggunakan

termometer celcius. Dari pengukuran suhu yang telah dilakukan diperoleh data

pada tabel berikut:

Zat Cair Skala Celcius

(oC)

Skala Fahrenheit

(oF)

Skala Kelvin

(K)

A 20

B 30

Berapa nilai suhu kedua zat cair yang telah diperoleh jika diukur dengan

menggunakan skala fahrenheit dan kelvin?

Tulis jawaban mu pada kotak di bawah ini!

APLIKASI

123

Percobaan 2 (Pemuaian)

1. Musschen Broek

2. Mistar

3. Stopwatch

4. Batang statif

5. Spirtus

6. Termometer

7. Batang besi dan aluminium

Percobaan 2 (Pemuaian)

1. Menyiapkan alat dan bahan

2. Mengukur panjang batang besi dan aluminium

3. Mengkalibrasi Musschen Broek dan memastikan skala pada Musschen Broek

menunjukkan tepat angka nol

4. Menguku suhu dengan termometer sebagai suhu awal (T0)

5. Letakkan batang besi pada alat Musschen Broek dan gantungkan termometer

dengan syarat termometer harus menempel pada setiap batang

6. Lakukan pembakaran pada batang besi yang telah diletakkan pada Musschen

Broek dengan menggunakan spirtus

7. Amati pergerakan skala pada alat Musschen Broek dan pergerakan suhu pada

termometer

8. Mengambil batang besi dari alat Musschen Broek dan kemudian rendam batang

besi pada gelas yang berisi air setelah pembakaran agar suhunya turun seperti

semula

9. Lakukan langkah-langkah seperti di atas pada batang aluminium masing-masing

sebanyak tiga kali

EKSPLORASI

Alat dan Bahan

Langkah –langkah Percobaan

124

1. Pengukuran koefisien muai panjang batang besi

Percobaan ke-

lO

(mm)

(mm) T0

(0C) T

(0C)

(0C)

(/0C) 1 2 3

2. Pengukuran koefisien muai panjang batang aluminium

Percobaan ke-

lO

(mm)

(mm) T0

(0C) T

(0C)

(0C)

(/0C) 1 2 3

1. Setelah batang besi dan batang aluminium dipanaskan, apakah jarum-jarum penunjuk

bergerak? Mengapa?

........................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................

2. Apakah skala yang ditunjukkan oleh masing-masing jarum penunjuk sama?

........................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................

3. Batang manakah yang menunjukkan pemuaian paling besar?

........................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................

4. Bagaimana kecepatan jarum penunjuk dari masing-masing batang terhadap panas

yang diberikan?

........................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................

Data Percobaan

PENEMUAN KONSEP

125

5. Apakah suhu berpengaruh terhadap proses pemuaian?

........................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................

Siska melakukan percobaan pemuaian terhadap tiga batang logam yang hasilnya

di sajikan pada tabel berikut.

Jenis Logam Panjang mula-

mula Koefisien Muai

Panjang Kenaikan Suhu

A 80 cm 2,4 /oC 100 oC

B 120 cm 1,2 /oC 140 oC

C 150 cm 1,8 /oC 80 oC

Berdasarkan tabel tersebut, urutkan besar pemuaian dari besar ke kecil yang

dialami ketiga logam tersebut!

APLIKASI

126

Berikanlah kesimpulan dari proses pembelajaran hari ini.

1. Percobaan 1 (Suhu)

2. Percobaan 2 (Pemuaian)

PENUTUP

127

Lampiran A.4

Kelas :

Kelompok :

Anggota Kelompok :

Manager.............................. Recorder..............................

Presenter.............................. Reflector..............................

1. Siswa dapat menentukan hubungan antara kenaikan suhu dan massa air 2. Siswa dapat menentukan hubungan antara kenaikan suhu dan kalor 3. Siswa dapat mengetahui pengaruh kalor terhadap perubahan wujud zat 4. Siswa dapat mengetahui prinsip asas Black

1. Kalor Kalor merupakan salah satu bentuk energi. Sebelumnya kalor dianggap sebagai

suatu zat yang dapat mengalir dari satu benda ke benda lainnya. Jika kalor dianggap

sebagai suatu zat, kalor harus memiliki massa karena setiap zat memiliki massa.

Ternyata kalor tidak memiliki massa. Jadi dapat disimpulkan kalor bukanlah suatu zat.

Kalor adalah energi yang dipindahkan oleh benda ke benda lain karena

perbedaan suhu. Oleh karena kalor merupakan salah satu bentuk energi, satuan kalor

sama dengan satuan energi, yaitu Joule (J).

a. Pengaruh Kalor terhadap Kenaikan Suhu Zat

Pemberian kalor pada suatu zat, yaitu dengan cara memanaskannya. Jika sebuah

benda dipanaskan, suhu benda akan naik. Sebaliknya, untuk dapat mengurangi kalor

suatu benda dengan cara mendinginkannya. Dengan demikian, salah satu akibat

pemberian atau pengambilan kalor adalah perubahan suhu.

1) Kalor Jenis

Pertemuan Ke-2 Kalor dan Asas Black

A. Tujuan Percobaan

B. Dasar Teori

128

Besarnya kalor untuk menaikkan suhu satu satuan massa zat bergantung pada

jenis zat. Oleh karena itu, kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan suatu zat

untuk menaikkan suhu 1kg zat tersebut sebesar 1oC. Berdasarkan defenisi tersebut

maka hubungan antara banyaknya kalor yang diserap oleh suatu benda dan kalor jenis

benda seta kenaikan suhu benda dituliskan dalam bentuk persamaan berikut:

Keterangan: = massa benda (kg) = kalor (kalori atau Joule) = kalor jenis benda (kal/goC atau J/kgoC) = perubahan suhu (oC) 2) Kapasitas Kalor

Kapasitas kalor dapat diartikan sebagai kemampuan menerima atau melepaskan

kalor dari suatu benda untuk perubahan suhu sebesar 1oC.Banyaknya kalor yang

diperlukan untuk menaikkan suhu suatu benda sebanding dengan kapasitas kalor

benda tersebut, dan sebanding pula dengan perubahan suhunya.

Kapasitas kalor dapat didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan

suatu zat untuk menaikkan suhu sebesar 1oC. Hubungan antara banyaknya kaloryang

diserap oleh suatu benda dan kapasitas kalor serta kenaikan suhu benda dituliskan

dalam bentuk persamaan berikut:

Keterangan: = massa benda (kg) = kalor (kalori atau Joule) = kalor jenis benda (kal/goC atau J/kgoC) = kapasitas kalor (kal/oC atau J/oC) = perubahan suhu (oC)

b. Pengaruh kalor terhadap Perubahan Wujud Zat

Kalor yang diserap oleh suatu zat tidak selalu menyebabkan suhunya naik.

Kadang kala kalor yang diserap suatu zat dapat mengubah wujud zat tersebut. Zat

dapat berada dalam tiga wujud, yaitu wujud padat, cair dan gas. Akibat pengaruh suhu

yang dimiliki oleh zat, sehingga zat tersebut dapat berada dalam ketiga wujud tersebut.

Pada saat terjadi perubahan wujud selalu disertai dengan pelepasan atau penyerapan

kalor. Akan tetapi, perubahan wujud tidak disertai dengan perubahan suhu, sehingga

pada saat perubahan wujud suhu zat tersebut tetap.

1) Proses melebur dan membeku

Perubahan wujud zat dari padat menjadi cair disebut mencair atau melebur,

sebaliknya perubahan wujud zat dari cair menjadi padat disebut membeku. Titik lebur

adalah suhu pada saat zat melebur. Kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud 1 kg

zat padat menjadi zat cair dinamakan kalor laten lebur atau kalor lebur. Kalor yaang

dilepaskan pada saat zat membeku dinamakan kalor laten beku atau kalor beku.

129

Jika suatu zat massanya m kg, untuk melebur seluruhnya dibutuhkan kalor

sebesar Q Joule. Berdasarkan definisi ini, kalor lebur (L) zattersebut dapat ditulis

menjadi:

Keterangan:

= kalor lebur (J/kg)

= kalor (kalori atau Joule)

= massa (kg)

2) Proses Menguap dan Mengembun

Menguap merupakan proses perubahan wujud dari cair menjadi uap. Setiap zat

membutuhkan kalor yang berbeda untuk menguap. Besar kalor yang digunakan untuk

menguapkan zat disebut kalor laten penguapan atau kalor uap. Kalor uap suatu zat

didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkan oleh suatu satuan massa zat untuk

menguap pada titik uapnya.

Mengembun merupakan proses perubahan wujud dari uap menjadi cair. Pada

proses pengembunan terjadi pembebasan kalor. Artinya, pada proses pengembunan

zat tersebut membebaskan atau melepaskan kalor. Besarnya kalor yang dibebaskan

oleh suatu zat ketika terjadi pengembunan disebut kalor laten pengembunan atau

kalor embun. Setiap zat berbeda akan memiliki kalor kalor embun yang berbeda pula.

Kalor embun suatu zat didefinisikan sebagai kalor yang dilepaskan oleh suatu satuan

massa zat untuk mengembun pada titik embunnya.

Jika suatu zat massanya m kg, untuk melebur seluruhnya dibutuhkan kalor

sebesar Q Joule. Berdasarkan definisi ini, kalor lebur (L) zattersebut dapat ditulis

menjadi:

Keterangan:

= kalor lebur (J/kg)

= kalor (kalori atau Joule)

= massa (kg)

2. Asas Black

Hukum kekekalan energi dalam bentuk kalor sering disebut dengan asas Black.

Asas Black menyatakan “Pada percampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat

bersuhu lebih tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat bersuhu lebih

rendah.” Dengan menggunakan asas Black, kalor jenis suatu zat dapat ditentukan

dengan menggunakan kalorimeter.

Kalorimeter terdiri atas sebuah wadah air yang dilengkapi dengan isolator

supaya tidak terjadi pertukaran energi antara kalorimeter dan lingkungannya. Selain

itu, kalorimeter juga dilengkapi dengan sebuah termometer untuk mengukur suhu dan

sebuah pengaduk supaya suhu air di dalam air merata. Setelah terjadi kesetimbangan

termal antara air dan zat yang akan diukur kalor jenisnya, misalkan kalor jenis sebuah

logam, akan berlaku persamaan:

130

kalor yang dilepas = kalor yang diterima

Ibu merebus air minum menggunakan sebuah teko, pada saat

yang sama Ibu merebus air menggunakan panci kecil untuk

merebus mi instan. Berdasarkan dua kegiatan tersebut, mengapa

ibu hanya menggunakan panci kecil untuk merebus mi instan?

air pada wadah manakah yang akan lebih dulu mendidih?

Wadah manakah yang memerlukan lebih banyak kalor untuk

mendidihkan air?

Dina dan Dini pergi ke supermarket untuk membeli es krim. Ketika sampai di

rumah, Ibu menyuruh mereka ke pasar untuk membeli buah dan

sayuran. Sebelum pergi ke pasar Dina dan Dini menyimpan es

krim mereka. Dina menyimpannya di dalam freezer, sedangkan

Dini menyimpannya di atas meja. Setelah pulang dari pasar,

keduanya mengambil es mereka. Apa yang terjadi pada es krim

Dina dan Dini?

Dalam perjalanan pulang sekolah Izan kehujanan, sesampainya

di rumah Izan ingin meminum air hangat tetapi yang Izan

temukan air panas. Untuk mendapatkan air hangat yang

diharapkan, maka Izan menuangkan air dingin ke air panas

sampai pada akhirnya air panas itu menjadi air hangt. Lalu, apa

yang sebenarnya terjadi? Bagaimanakah dengan keadaan suhu

akhir ketika air panas dan air dingin dicampurkan?

C. Kegiatan

ORIENTASI

131

Percobaan 1

1. Gelas ukur 6. Stopwatch 2. Termometer 7. Pembakar spirtus 3. Air 8. Kaki tiga 4. Kasa 9. Neraca Ohauss 5. Korek Api

Percobaan 1 A. Percobaan dengan Q tetap 1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan 2. Timbang gelas ukurdengan neraca ohauss dan catat hasilnya. 3. Masukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 50 ml 4. Gelas ukuryang berisi air ditimbang dengan neraca ohauss dan catat hasilnya

(massa air = massa gelas ukuryang berisi air - massa gelas ukur) 5. Ukur suhu awal air dengan menggunakan termometer 6. Panaskan air dengan pembakar spirtus selama 2 menit dan ukur suhunya. 7. Ulangi percobaan tersebut dengan variasi massa air 8. Dari eksprimen tersebut catat pertambahan massa air dan kenaikan suhu ketika

ditambah massa airnya. Kemudian Catat pada tabel pengamatan

B. Percobaan dengan m tetap 1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan 2. Timbang gelas ukurdengan neraca ohauss dan catat hasilnya 3. Masukkan air ke dalam gelas ukursebanyak 50 ml 4. Gelas ukur yang berisi air ditimbang dengan neraca ohauss dan catat hasilnya

(massa air = massa gelas ukur yang berisi air - massa gelas ukur) 5. Ukur suhu awal air dengan menggunakan termometer 6. Panaskan air dengan pembakar spirtus dan diukur suhunya setiap1 menit 7. Ulangi percobaan tersebut dengan kenaikan waktu 1 menit 8. Dari eksprimen tersebut catat pertambahan massa air dan kenaikan suhu ketika

massa airnya tetap. Kemudian Catat pada tabel pengamatan

Alat dan Bahan

EKSPLORASI

Langkah –langkah Percobaan

132

Percobaan 1

A. Percobaan dengan Q tetap

No Massa Air

(m) (kg)

Suhu Awal (T0) (OC)

Suhu Akhir(T0)

(OC)

Perubahan Suhu ( T) (OC)

1/m (/kg)

1 2 3

B. Percobaan dengan m tetap

No Waktu

Pemanasan (t) (sekon)

Suhu Awal (T0) (OC)

Suhu Akhir(T0)

(OC)

Perubahan Suhu ( T) (OC)

1 1 menit 2 2 menit 3 3 menit

1. Bagaimana hubungan antara massa air dengan kenaikan suhunya? Jelaskan!

...............................................................................................................................................................................

............................................................................................................................................................................

............................................................................................................................................................................

2. Bagaimana hubungan kenaikan suhu terhadap kalor? Jelaskan!

...............................................................................................................................................................................

............................................................................................................................................................................

............................................................................................................................................................................

3. Bagaimana hubungan kalor dengan massa air? Jelaskan!

...............................................................................................................................................................................

............................................................................................................................................................................

............................................................................................................................................................................

Data Percobaan

PENEMUAN KONSEP

133

Kalor sebesar 13.200 kal dibutuhkan untuk menaikkan suhu suatu zat sebanyak

20 gram dari suhu 20oC sampai 80oC. Berapakah besar kalor jenis zat cair

tersebut?

Percobaan 2

1. Gelas ukur 5. Stopwatch 2. Termometer 6. Pembakar spirtus 3. Es batu 7. Kaki tiga 4. Kasa 8. Korek Api

Percobaan 2

1. Masukkan es batu ke dalam gelas ukur dan ukurlah suhu awal es

2. Panaskan es batu di atas pembakar spirtus sampai es mencair dan mendidih

3. Catat suhunya setiap menit

4. Catat hasil pengamatan dalam tabel pengamatan

APLIKASI

Alat dan Bahan

Langkah –langkah Percobaan

EKSPLORASI

134

Percobaan 2

Menit ke- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Suhu

1. Apa yang terjadi pada es batu saat dipanaskan?

...............................................................................................................................................................................

............................................................................................................................................................................

............................................................................................................................................................................

2. Apa yang menyebabkan air mencair atau menguap?

...............................................................................................................................................................................

............................................................................................................................................................................

............................................................................................................................................................................

3. Lengkapi tabel di bawah ini berdasarkan percobaan yang telah dilakukan!

No Wujud Zat Suhu (oC) Lama Pemanasan

(menit)

Keterangan

1 Es Keadaan awal

2 Es dalam air Es mulai mencair

3 Air Es tellah mencair

Mendidih

Air menjadi uao

4. Jelaskan grafik di bawah ini berdasarkan Tabel No.4!

Data Percobaan

PENEMUAN KONSEP

135

Sebongkah es yang bermassa 1 kg dipanaskan sehingga diperoleh perubahan

wujud seperti pada gambar berikut.

Apabila jenis kalor lebur es 80 kal/g, kalor jenis es 0,5 kal/goC , kalor jenis air 1

kal/ goC. Berapa Kalor yang dibutuhkan pada perubahan tersebut?

APLIKASI

136

Percobaan 3

1. Gelas ukur 6. Pembakar spirtus 2. Termometer 7. Kaki tiga 3. Air kran 8. Kasa 4. Air panas 5. Kalorimeter

Percobaan 3 1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan 2. Timbang gelas ukur pertama dengan neraca ohauss dan catat hasilnya 3. Masukkan air sebanyak 50 ml ke dalam gelas ukur pertama 4. Gelas ukur pertama yang berisi air ditimbang dengan neraca ohauss dan catat

hasilnya (massa air = massa gelas ukur yang berisi air - massa gelas ukur) 5. Ukur suhu awal air di dalam gelas pertama sebagai suhu awal. Kemudian catat

dalam tabel pengamatan 6. Ulangi langkah percobaan 2-4 pada gelas ukur kedua 7. Panaskan air pada gelas ukur kedua dengan pembakar spirtus hingga mendidih 8. Ukur suhu air di dalam gelas ukur setelah mendidih sebagai suhu awal.

Kemudian catat dalam tabel pengamatan 9. Masukkan air gelas ukurpertama dan kedua ke dalam kalorimeter 10. Ukur suhu air campuran sebagai suhu campuran, Kemudian catat dalam tabel

pengamatan

Percobaan Jenis zat Massa Air (m)

(kg)

Suhu (T)

(OC)

Perubahan Suhu

( T)

(OC) Awal Campuran

Asas

Black

Air kran

Air panas

Alat dan Bahan

Langkah –langkah Percobaan

Data Percobaan

EKSPLORASI

137

1. Berdasarkan percobaan yang telah kalian lakukan, suhu air panas lebih

..............karena kalor..............(keluar/masuk)

2. Berdasarkan percobaan yang telah kalian lakukan, suhu air mineral lebih ..............

karena kalor..............(keluar/masuk)

3. Kalor yang keluar dari .............. masuk ke ..................... sehingga menyebabkan suhu

air panas (naik/turun) dan suhu air mineral (naik/turun)

4. Jika data yang saya dapat kan diterapkan dalam prinsip Asas Black, maka

5. Jika hasil yang didapatkan dapat disimpulkan bahwa prinsip asas

Black adalah.....................

6. Jika hasil yang didapatkan analisis faktor kesalahan yang

mungkin terjadi selama melakukan percobaan!

Teh panas bermassa 200 gram pada suhu T, ditunagkan kedalam cangkir bermassa

150 gram dan bersuhu 25oC. Jika keseimbangan termal terjadi pada suhu 65oC dan

kalor jenis air teh 5 kali kalor jenis cangkir, berapakah suhu air teh mula-mula?

PENEMUAN KONSEP

APLIKASI

138

Berikanlah kesimpulan dari proses pembelajaran hari ini.

1. Percobaan 1

2. Percobaan 2

3. Percobaan 3

PENUTUP

139

Lampiran A.4

Kelas :

Kelompok :

Anggota Kelompok :

Manager.............................. Recorder.............................. Presenter.............................. Reflector..............................

1. Siswa dapat membedakan perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, dan radiasi

2. Siswa dapat menghitung laju konduksi, konveksi, dan radiasi kalor

Perpindahan Kalor

Kalor berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah.

Perpindahan kalor dibagi menjadi tiga jenis, yaitu:

1. Perpindahan Kalor Secara Konduksi

Konduksi adalah perpindahan kalor melalui zat perantara dan selama terjadi

perpindahan kalor tidak disertai dengan perpindahan partikel-partikel zat

perantaranya. Syarat terjadinya konduksi kalor suatu benda adalah adanya perbedaan

suhu antara dua tempat pada benda tersebut. Konduksi biasanya terjadi pada zat

padat.

Berdasarkan kemampuan suatu menghantarkan kalor secara konduksi, zat

dibagi menjadi dua golongan, yaitu konduktor dan isolator. Konduktor adalah zat yang

mudah menhantarkan kalor, sedangkan isolator adalah zat yang sangat sukar

menghantarkan kalor.

Kalor yang merambat tiap satu satuan waktu pada konduksi berbanding lurus

dengan perbedaan suhu dan luas penampang mediumnya dan berbanding terbalik

dengan panjang mediumnya, dan tergantung pada jenis zat perantaranya. Secara

matematis, dapat dirumuskan sebagai berikut:

B. Dasar Teori

Pertemuan Ke-3

Perpindahan Kalor

A. Tujuan Percobaan

140

Keterangan:

= kalor ( J )

= waktu (s)

= koefisien konduksi termal benda (W/mK)

= luas penampang benda (m2)

= panjang benda (m)

= perubahan suhu (oC)

2. Perpindahan Kalor Secara Konveksi

Konveksi adalah proses perpindahan kalor disertai gerakan massa atau gerakan

partikel-partikel zat perantaranya. Perpindahan tersebut terjadi karaena adanya

perbedaan massa jenis. Proses konveksi banyak terjadi pada medium gas dan cair.

Kalor yang merambat tiap satu satuan waktu pada konveksi berbanding lurus

dengan perbedaan suhu dan luas penampang serta tergantung pada jenis zat

perantaranya. Secara matematis, dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

= kalor ( J )

= waktu (s)

= koefisien konveksi termal (J/sm2K)

= luas penampang benda (m2)

= perubahan suhu (oC)

3. Perpindahan kalor Secara Radiasi

Radiasi adalah perpindahan kalor dalam bentuk gelombang elektromagnetik

tanpa melalui suatu zat perantara. Radiasi kalor telah dipelajari oleh Stefan dan

Boltzman yang kemudian dirumuskan sebagai hukum Stefan- Boltzmann, yang

berbunyi: “energi yang dipancarkan oleh suatu permukaan hitam dalam bentuk radiasi

kalor tiap satuan waktu (Q/t) sebanding dengan luas permukaan (A) dan sebanding

dengan pangkat empat suhu mutlak permukaan itu (T4). Secara matematis, dapat

dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

= kalor ( J )

= waktu (s)

= koefisien emisivitas

= tetapan Stefan- Boltzmann ( 5,67 10-8 W/m2 K4)

= suhu mutlak permukaan benda (K)

141

1.

Ketika kita memasak, misalnya saat akan menggoreng telur.

Apakah kamu merasakan panas ketika memegang bagian

ujung sodet? Padahal ujung sodet yang kamu pegang tidak

bersentuhan langsung dengan minyak yang mendidih.

Mengapa hal ini dapat ter jadi?

Yuyun menemani Ibu memasak di dapur, ibu kan merebus

telur. Ibu mengisi panci kaca dengan air hingga dua per tiga

tinggi panci. Ibu memasukkan beberapa butir telur ke dalam

panci, kemudian meletakkannya di atas kompor gas , dan

menyalakan kompor. Setelah beberapa lama terlihat muncul

gelembung dari dasar panci yang bergerak ke permukaan air ,

gelembung air yang muncul semakin banyak, permukaan air

telihat meletup-letup, telur yang direbus pun terlihat bergerak

naik dan turun. Kemudian Yuyun bertanya kepada Ibunya.

Mengapa air dalam panci mendidih? Dari manakah air dalam

panci mendapatkan panas? Mengapa telur yang direbus juga

menjadi panas?

Ketika kalian berkemah dan membuat api unggun,

bagaimana caranya panas api unggun itu sampai ke tubuh

kalian sehingga terasa hangat? Semakin dekat kita dengan

api unggun maka kita akan merasa lebih panas , begitu pula

jika kita berada semakin jauh maka pancaran panas dari api

unggun semakin kurang kita rasakan. Mengapa hal demikian

dapat terjadi?

C. Kegiatan

ORIENTASI

142

Percobaan 1 (Perpindahan Kalor Secara Konduksi) 1. Kawat besi besar 5. Pembakar spirtus 2. Kawat besi kecil 6. Stopwatch 3. Plastisin 7. Korek api 4. Kain perca

Percobaan 1

1. Nyalakan pembakar spirtus 2. Ambil kawat besi kecil 3. Tempelkan plastisin pada kawat besi kecil 4. Letakkan plastisin pertama berjarak 4 cm dari ujung kawat, plastisin kedua

berjarak 3 cm dari pelastisin pertama, dan plastisin ketiga berjarak 3 cm dari plastisin kedua

5. Setelah plastisin menempel pada kawat besi kecil, pegang ujung kawat besi dengan menggunakan kain

6. Bakar bagian ujung kawat besi kesil yang dekat dengan plastisin pertama di atas pembakar spirtus, dengan waktu yang bersamaan hidupkan stopwatch

7. Hitunglah waktu plastisin jatuh. Kemudian catat pada tabel pengamatan 8. Ulangi langkah percobaan 3-7 pada kawat besi besar

Percobaan 1

Kegiatan Pengamatan

Plastisin Waktu Jatuh

Kawat besi kecil

Pertama

Kedua

Ketiga

Kawat besi besar

Pertama

Kedua

Ketiga

EKSPLORASI

C. Alat dan Bahan

Langkah –langkah Percobaan

Data Percobaan

143

1. Apa yang terjadi pada plastisin setelah beberapa saat ujung kawat besi dipanaskan?

Mengapa hal tersebut terjadi?

...............................................................................................................................................................................

............................................................................................................................................................................

............................................................................................................................................................................

2. Bagaimana perbedaan waktu jatuh plastisin antara kawat besi kecil dan kawat besi

besar? kawat besi manakah yang membutuhkan waktu lebih cepat untuk menjatuhkan

plastisin? Jelaskan!

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

3. Apakah jenis perpindahan kalor pada percobaan ini? Apakah perpindahan kalor pada

kawat besi tersebut diikuti oleh perpindahan partikel-partikel kawat besi?

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

4. Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi perpindahan kalor pada percobaan ini?

Jelaskan!

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

PENEMUAN KONSEP

144

Dua batang logam A dan B memiliki ukuran sama tetapi jenisnya berbeda. Ujung

kiri A bersuhu 90oC dan ujung kiri B bersuhu 0oC. Jika koefisien konduksi termal

A adalah dua kali konduksi termal B, maka hitunglah suhu bidang batas A dan B!

Percobaan 2 (Perpindahan Kalor Secara Konveksi)

1. Gelas ukur 6. Kaki tiga 2. Air 7. Kasa 3. Biji kacang hijau 4. Pembakar spirtus 5. Korek api

Percobaan 2 1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan

2. Masukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 50 ml

3. Tuangkan biji kacang hijau kedalam gelas ukur yang berisi air

4. Panaskan air tersebut dengan pembakar spirtus

5. Amati pemanasan air sampai mendidih

6. Amati pergerakan biji kacang hijau pada saat pemanasan hingga mendidih

APLIKASI

Alat dan Bahan

EKSPLORASI

Langkah –langkah Percobaan

145

1. Apa yang terjadi pada suhu air yang dipanaskan?

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

2. Mengapa semakin lama air yang awalnya dingin seluruhnya berubah menjadi

panas?

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

3. Apakah jenis perpindahan kalor pada percobaan ini? Apakah perpindahan kalor

pada air yang dipanaskan tersebut diikuti oleh perpindahan partikel-partikelnya?

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

4. Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi perpindahan kalor padsa percobaan ini?

Jelaskan!

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

5. Bagaimanakah aliran gerak biji kacang hijau saat air dipanaskan? Mengapa hal

tersebut terjadi? Jelaskan!

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

6. Dari gambar dibawah ini manakah yang menggambarkan aliran biji kacang hijau

yang kamu amati?

PENEMUAN KONSEP

146

Sebuah panci yang digunakan untuk merebus air, ujung bawahnya dipanaskan dengan suhu

1000C. Bila koefisien konveksi 4,1 kal/oCm2 dan luas penampang panci 120 cm2, maka

tentukan:

a. Perpindahan kalor tiap satuan waktu

b. Kalor yang dipindahkan selama 10 menit

Percobaan 3 (Perpindahan Kalor Secara Radiasi) 1. Karton hitam 2. Karton Putih 3. Air 4. Pembakar spirtus 5. Korek api

APLIKASI

Alat dan Bahan

EKSPLORASI

147

Percobaan 3

1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan 2. Basahi karton hitam dan karton putih dengan sedikit air 3. Panaskan kedua karton di atas spirtus 4. Perhatikan dan catat hasilnya

Percobaan 3 1. Apakah pada karton hitam atau karton putih air lebih cepat mengering? Jelaskan!

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................... 2. Warna apakah yang yang lebih cepat menghantarkan panas?

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

3. Apakah jenis perpindahan kalor pada percobaan ini?

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

4. Setelah melakukan percobaan di atas kamu dapat menjelaskan, mengapa pakaian

ihram yang dikenakan jama’ah haji dianjurkan berwarna putih?

......................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

Langkah –langkah Percobaan

PENEMUAN KONSEP

148

Sebuah benda mempunyai permukaan hitam sempurna bersuhu 1270C. Luas

permukaannya 300 cm2 memancarkan energi ke lingkungan yang bersuhu 270C.

Tentukan energi per satuan waktu yang dipancarkan benda tersebut!

APLIKASI

149

Berikanlah kesimpulan dari proses pembelajaran hari ini.

1. Percobaan 1

2. Percobaan 2

3. Percobaan 3

PENUTUP

150

Lampiran A.5

LEMBAR KERJA SISWA 1

(Kelas Kontrol)

Suhu dan Pemuaian

Kelas :

Kelompok :

Anggota Kelompok : 1.

2.

3.

4.

5.

6.

A. Tujuan Percobaan

1. Siswa dapat mendeskripsikan pengukuran suhu dengan termometer

2. Siswa dapat menentukan faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya

pemuaian

B. Dasar Teori

1. Suhu

Besaran yang menyatakan panas atau dinginnya suatu benda dinamakan suhu.

Besaran tersebut diukur dengan alat yang dinamakan termometer. Termometer

dapat digunakan untuk mengukur suhu dengan tepat apabila dilengkapi dengan

skala. Skala termometer paling umum dalam fisika adalah skala Celcius, Fahrenheit,

Reamur, dan Kelvin. Semua skala termometer dirancang berdasarkan sifat

pemuaian benda sehingga dari berbagai termometer akan memiliki perbandingan

skala yang sama. Pada dasarnya, termometer selalu menggunakan dua titik tetap

sebagai acuan suhu, yaitu titik tetap atas (titik didih air ) dan titik tetap bawah (titik

beku air).

Gambar 1. Titik Didih dan Titik Beku Berbagai Skala

151

Perbandingan antara skala Celcius, Fahrenheit, Reamur, dan Kelvin dapat

dilihat pada tabel berikut:

Termometer Skala

Celcius Reamur Fahrenheit Kelvin

Titik lebur es 0 0 32 273

Titik didih air 100 80 212 373

Skala 100 80 180 100

Perbandingan 5 4 9 5

Hubungan antara skala Celcius, Fahrenheit, Reamur, dan Kelvin adalah:

2. Pemuaian

Pemuaian adalah bertambahnya ukuran sutu benda karena mengalami

kenaikan suhu. Pemuaian dapat terjadi pada zat padat, cair dan gas. Pemuaian zat

terdiri atas pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume.

a. Pemuaian Panjang

Jika suatu benda padat dipanaskan, benda tersebut akan memuai ke segala

arah. Dengan kata lain, ukuran panjang, luas dan volume benda bertambah.

Pemuaian panjang ini biasanya dibatasi pada benda-benda yang ukuran panjangnya

jauh lebih besar dari tebal atau lebarnya. Untuk membedakan sifat muai berbagai

macam zat, digunakan konsep koefisien muai dan untuk pemuaian panjang disebut

koefisien muai panjang.

Koefisien muai panjang dinyatakan dalam Secara sistematis dapat

dirumuskan sebagai berikut:

Sebuah benda suhu memiliki panjang. Logam tersebut dipanaskan hingga mencapai suhu dan pertambahan panjangnya dapat ditentukan:

Dapat diukur pula bahwa (dengan panjang benda setelah

pemuaian) sehingga

atau

152

Keterangan:

= koefisien muai panjang (oC-1)

= pertambahan panjang (m) = panjang awal benda (m) = panjang akhir benda (m) = perubahan suhu (oC)

b. Pemuaian Luas

Jika benda padat berbentuk persegi dipanaskan, terjadi pemuaian dalam arah

memanjang dan arah melebar. Dengan kata lain, benda padat mengalami pemuaian

luas. Pemuaian luas bergantung pada koefisien muai luas. Koefisien muai luas (

suatu bahan adalah fraksi pertambahan luas benda ( terhadap luas awal benda

( persatuan kenaikan suhu ( . Secara matematis, koefisien muai luas

dinyatakan sebagai berikut:

Dapat diukur pula bahwa (dengan luas benda setelah

pemuaian) sehingga

Atau

Dengan

Keterangan:

= koefisien muai luas (oC-1)

= pertambahan luas (m)

= luas awal benda (m2)

= luas akhir benda (m2)

= perubahan suhu (oC) c. Pemuaian Volume

Jika benda padat berbentuk balok dipanaskan, maka akan terjadi pemuaian

dalam arah memanjang , melebar dan meninggi. Dengan kata lain, benda padat

mengalami pemuaian volume. Pemuaian volume bergantung pada koefisien muai

volume. Koefisien muai volume ( suatu bahan adalah fraksi pertambahan volume

terhadap volume awal benda ( persatuan kenaikan suhu ( . Secara matematis,

koefisien muai luas dinyatakan sebagai berikut:

153

Dapat diukur pula bahwa (dengan volume benda setelah

pemuaian) sehingga

Atau

Dengan Keterangan: = koefisien muai luas (oC-1) = pertambahan volume (m3) = volume awal benda (m3)

= volume akhir benda (m3) = perubahan suhu (oC)

C. Alat dan Bahan

Percobaan 1 (Suhu)

1. Termometer

2. Gelas ukur

3. Air hangat

4. Air kran

5. Air dingin

Percobaan 2 (Pemuaian)

1. Musschen Broek

2. Mistar

3. Stopwatch

4. Batang statif

5. Spirtus

6. Termometer

7. Batang besi dan aluminium

D. Langkah-langkah Percobaan

Percobaan 1 (Suhu)

1. Isi gelas ukur pertama dengan air dingin, gelas ukur kedua dengan air hangat,

dan gelas ukur ketiga dengan air kran

2. Letakkan tangan kanan ke dalam gelas ukur pertama yang berisi air dingin

dan tangan kiri ke dalam gelas ukur kedua yang berisi air hangat. Diamkan

beberapa saat dan rasakan keduanya

3. Pindahkan secara cepat kedua tangan ke dalam gelas ukurketiga yang berisi

air kran

Percobaan 2 (Pemuaian)

1. Menyiapkan alat dan bahan

2. Mengukur panjang batang besi dan aluminium

154

3. Mengkalibrasi Musschen Broek dan memastikan skala pada Musschen Broek

menunjukkan tepat angka nol

4. Menguku suhu dengan termometer sebagai suhu awal (T0)

5. Letakkan batang besi pada alat Musschen Broek dan gantungkan termometer

dengan syarat termometer harus menempel pada setiap batang

6. Lakukan pembakaran pada batang besi yang telah diletakkan pada Musschen

Broek dengan menggunakan spirtus

7. Amati pergerakan skala pada alat Musschen Broek dan pergerakan suhu pada

termometer

8. Mengambil batang besi dari alat Musschen Broek dan kemudian rendam

batang besi pada gelas yang berisi air setelah pembakaran agar suhunya turun

seperti semula

9. Lakukan langkah-langkah seperti di atas pada batang aluminium masing-

masing sebanyak tiga kali

E. Data Percobaaan

Percobaan 1(Suhu)

Alat Ukur Suhu (oC)

Air Dingin Air Kran Air Hangat

Termometer 1

Termometer 2

Percobaan 2 (Pemuaian)

1. Pengukuran koefisien muai panjang batang besi

Percobaan

ke-

lO

(mm)

(mm)

T0

(0C)

T

(0C)

(0C)

(/0C)

1

2

3

2. Pengukuran koefisien muai panjang batang aluminium

Percobaan

ke-

lO

(mm)

(mm)

T0

(0C)

T

(0C)

(0C)

(/0C)

1

2

3

155

F. Kesimpulan Percobaan 1

Percobaan 2

156

Lampiran A.5

LEMBAR KERJA SISWA 2

(Kelas Kontrol)

Kalor dan Asas Black

Kelas :

Kelompok :

Anggota Kelompok : 1.

2.

3.

4.

5.

6.

A. Tujuan Percobaan

1. Siswa dapat menentukan hubungan antara kenaikan suhu dan massa air

2. Siswa dapat menentukan hubungan antara kenaikan suhu dan kalor

3. Siswa dapat mengetahui pengaruh kalor terhadap perubahan wujud zat

4. Siswa dapat mengetahui prinsip asas Black

B. Dasar Teori

1. Kalor

Kalor merupakan salah satu bentuk energi. Sebelumnya kalor dianggap

sebagai suatu zat yang dapat mengalir dari satu benda ke benda lainnya. Jika kalor

dianggap sebagai suatu zat, kalor harus memiliki massa karena setiap zat memiliki

massa. Ternyata kalor tidak memiliki massa. Jadi dapat disimpulkan kalor bukanlah

suatu zat.

Kalor adalah energi yang dipindahkan oleh benda ke benda lain karena

perbedaan suhu. Oleh karena kalor merupakan salah satu bentuk energi, satuan

kalor sama dengan satuan energi, yaitu Joule (J).

a. Pengaruh Kalor terhadap Kenaikan Suhu Zat

Pemberian kalor pada suatu zat, yaitu dengan cara memanaskannya. Jika

sebuah benda dipanaskan, suhu benda akan naik. Sebaliknya, untuk dapat

mengurangi kalor suatu benda dengan cara mendinginkannya. Dengan demikian,

salah satu akibat pemberian atau pengambilan kalor adalah perubahan suhu.

1) Kalor Jenis

Besarnya kalor untuk menaikkan suhu satu satuan massa zat bergantung pada

jenis zat. Oleh karena itu, kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan suatu

zat untuk menaikkan suhu 1kg zat tersebut sebesar 1oC. Berdasarkan defenisi

tersebut maka hubungan antara banyaknya kalor yang diserap oleh suatu benda dan

kalor jenis benda seta kenaikan suhu benda dituliskan dalam bentuk persamaan

berikut:

157

Keterangan:

= massa benda (kg)

= kalor (kalori atau Joule)

= kalor jenis benda (kal/goC atau J/kgoC)

= perubahan suhu (oC)

2) Kapasitas Kalor

Kapasitas kalor dapat diartikan sebagai kemampuan menerima atau

melepaskan kalor dari suatu benda untuk perubahan suhu sebesar 1oC.Banyaknya

kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu benda sebanding dengan

kapasitas kalor benda tersebut, dan sebanding pula dengan perubahan suhunya.

Kapasitas kalor dapat didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan

suatu zat untuk menaikkan suhu sebesar 1oC. Hubungan antara banyaknya

kaloryang diserap oleh suatu benda dan kapasitas kalor serta kenaikan suhu benda

dituliskan dalam bentuk persamaan berikut:

Keterangan:

= massa benda (kg)

= kalor (kalori atau Joule)

= kalor jenis benda (kal/goC atau J/kgoC)

= kapasitas kalor (kal/oC atau J/oC)

= perubahan suhu (oC)

b. Pengaruh kalor terhadap Perubahan Wujud Zat

Kalor yang diserap oleh suatu zat tidak selalu menyebabkan suhunya naik.

Kadang kala kalor yang diserap suatu zat dapat mengubah wujud zat tersebut. Zat

dapat berada dalam tiga wujud, yaitu wujud padat, cair dan gas. Akibat pengaruh

suhu yang dimiliki oleh zat, sehingga zat tersebut dapat berada dalam ketiga wujud

tersebut. Pada saat terjadi perubahan wujud selalu disertai dengan pelepasan atau

penyerapan kalor. Akan tetapi, perubahan wujud tidak disertai dengan perubahan

suhu, sehingga pada saat perubahan wujud suhu zat tersebut tetap.

3) Proses melebur dan membeku

Perubahan wujud zat dari padat menjadi cair disebut mencair atau melebur,

sebaliknya perubahan wujud zat dari cair menjadi padat disebut membeku. Titik

lebur adalah suhu pada saat zat melebur. Kalor yang diperlukan untuk mengubah

wujud 1 kg zat padat menjadi zat cair dinamakan kalor laten lebur atau kalor lebur.

Kalor yaang dilepaskan pada saat zat membeku dinamakan kalor laten beku atau

kalor beku.

Jika suatu zat massanya m kg, untuk melebur seluruhnya dibutuhkan kalor

sebesar Q Joule. Berdasarkan definisi ini, kalor lebur (L) zattersebut dapat ditulis

menjadi:

158

Keterangan:

= kalor lebur (J/kg)

= kalor (kalori atau Joule)

= massa (kg)

4) Proses Menguap dan Mengembun

Menguap merupakan proses perubahan wujud dari cair menjadi uap. Setiap

zat membutuhkan kalor yang berbeda untuk menguap. Besar kalor yang digunakan

untuk menguapkan zat disebut kalor laten penguapan atau kalor uap. Kalor uap

suatu zat didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkan oleh suatu satuan massa zat

untuk menguap pada titik uapnya.

Mengembun merupakan proses perubahan wujud dari uap menjadi cair. Pada

proses pengembunan terjadi pembebasan kalor. Artinya, pada proses pengembunan

zat tersebut membebaskan atau melepaskan kalor. Besarnya kalor yang dibebaskan

oleh suatu zat ketika terjadi pengembunan disebut kalor laten pengembunan atau

kalor embun. Setiap zat berbeda akan memiliki kalor kalor embun yang berbeda

pula. Kalor embun suatu zat didefinisikan sebagai kalor yang dilepaskan oleh suatu

satuan massa zat untuk mengembun pada titik embunnya.

Jika suatu zat massanya m kg, untuk melebur seluruhnya dibutuhkan kalor

sebesar Q Joule. Berdasarkan definisi ini, kalor lebur (L) zattersebut dapat ditulis

menjadi:

Keterangan:

= kalor lebur (J/kg)

= kalor (kalori atau Joule)

= massa (kg)

2. Asas Black

Hukum kekekalan energi dalam bentuk kalor sering disebut dengan asas

Black. Asas Black menyatakan “Pada percampuran dua zat, banyaknya kalor yang

dilepas zat bersuhu lebih tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat

bersuhu lebih rendah.” Dengan menggunakan asas Black, kalor jenis suatu zat dapat

ditentukan dengan menggunakan kalorimeter.

Kalorimeter terdiri atas sebuah wadah air yang dilengkapi dengan isolator

supaya tidak terjadi pertukaran energi antara kalorimeter dan lingkungannya.

Selain itu, kalorimeter juga dilengkapi dengan sebuah termometer untuk mengukur

suhu dan sebuah pengaduk supaya suhu air di dalam air merata. Setelah terjadi

kesetimbangan termal antara air dan zat yang akan diukur kalor jenisnya, misalkan

kalor jenis sebuah logam, akan berlaku persamaan:

159

kalor yang dilepas = kalor yang diterima

C. Alat dan Bahan

1. Gelas ukur 7. Stopwatch

2. Termometer 8. Pembakar spirtus

3. Air 9. Kaki tiga

4. Kasa 10. Neraca Ohauss

5. Korek Api 11. Kalorimeter

6. Es batu

D. Langkah-langkah Percobaan

Percobaan 1 (Percobaan dengan Q tetap)

1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan.

2. Timbang gelas ukur dengan neraca ohauss dan catat hasilnya.

3. Masukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 50 ml.

4. Gelas ukur yang berisi air ditimbang dengan neraca ohauss dan catat

hasilnya (massa air = massa gelas ukur yang berisi air - massa gelas ukur).

5. Ukur suhu awal air dengan menggunakan termometer

6. Panaskan air dengan pembakar spirtus selama 2 menit dan ukur suhunya.

7. Ulangi percobaan tersebut dengan variasi massa air.

8. Dari eksprimen tersebut catat pertambahan massa air dan kenaikan suhu

ketika ditambah massa airnya. Kemudian Catat pada tabel pengamatan.

Percobaan dengan m tetap

1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan.

2. Timbang gelas ukur dengan neraca ohauss dan catat hasilnya.

3. Masukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 50 ml.

4. Gelas ukur yang berisi air ditimbang dengan neraca ohauss dan catat

hasilnya (massa air = massa gelas ukur yang berisi air - massa gelas ukur).

5. Ukur suhu awal air dengan menggunakan termometer.

6. Panaskan air dengan pembakar spirtus dan diukur suhunya setiap1 menit.

7. Ulangi percobaan tersebut dengan kenaikan waktu 1 menit.

8. Dari eksprimen tersebut catat pertambahan massa air dan kenaikan suhu

ketika massa airnya tetap. Kemudian Catat pada tabel pengamatan.

Percobaan 2

1. Masukkan es batu ke dalam gelas ukur dan ukurlah suhu awal es.

2. Panaskan es batu di atas pembakar spirtus sampai es mencair dan mendidih.

3. Catat suhunya setiap menit.

4. Catat hasil pengamatan dalam tabel pengamatan.

Percobaan 3

1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan

2. Timbang gelas ukur pertama dengan neraca ohauss dan catat hasilnya

160

3. Masukkan air sebanyak 50 ml ke dalam gelas ukur pertama

4. Gelas ukur pertama yang berisi air ditimbang dengan neraca ohauss dan

catat hasilnya (massa air = massa gelas ukur yang berisi air - massa gelas

ukur)

5. Ukur suhu awal air di dalam gelas pertama sebagai suhu awal. Kemudian

catat dalam tabel pengamatan.

6. Ulangi langkah percobaan 2-4 pada gelas ukur kedua

7. Panaskan air pada gelas ukur kedua dengan pembakar spirtus hingga

mendidih

8. Ukur suhu air di dalam gelas ukur setelah mendidih sebagai suhu awal.

Kemudian catat dalam tabel pengamatan

9. Masukkan air gelas ukur pertama dan kedua ke dalam kalorimeter

10. Ukur suhu air campuran sebagai suhu campuran, Kemudian catat dalam

tabel pengamatan.

E. Data Percobaaan

Percobaan 1

A. Percobaan dengan Q tetap

No

Massa Air

(m)

(kg)

Suhu Awal

(T0)

(OC)

Suhu

Akhir(T0)

(OC)

Perubahan Suhu

( T)

(OC)

1/m

(/kg)

1

2

3

B. Percobaan dengan m tetap

No

Waktu

Pemanasan (t)

(sekon)

Suhu Awal

(T0)

(OC)

Suhu

Akhir(T0)

(OC)

Perubahan Suhu ( T)

(OC)

1 1 menit

2 2 menit

3 3 menit

Percobaan 2

Menit ke- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Suhu

161

Percobaan 3

Percobaan Jenis zat

Massa Air

(m)

(kg)

Suhu (T)

(OC)

Perubahan Suhu

( T)

(OC) Awal Campuran

Asas

Black

Air kran

Air panas

F. Kesimpulan

Percobaan 1

Percobaan 2

Percobaan 3

162

Lampiran A. 5

LEMBAR KERJA SISWA 3

(Kelas Kontrol)

Perpindahan Kalor

Kelas :

Kelompok :

Anggota Kelompok : 1.

2.

3.

4.

5.

6.

A. Tujuan Percobaan

1. Siswa dapat membedakan perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, dan

radiasi

2. Siswa dapat menghitung laju konduksi, konveksi, dan radiasi kalor

B. Dasar Teori

Perpindahan Kalor

Kalor berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu

rendah. Perpindahan kalor dibagi menjadi tiga jenis, yaitu:

1. Perpindahan Kalor Secara Konduksi

Konduksi adalah perpindahan kalor melalui zat perantara dan selama terjadi

perpindahan kalor tidak disertai dengan perpindahan partikel-partikel zat

perantaranya. Syarat terjadinya konduksi kalor suatu benda adalah adanya

perbedaan suhu antara dua tempat pada benda tersebut. Konduksi biasanya terjadi

pada zat padat.

Berdasarkan kemampuan suatu menghantarkan kalor secara konduksi, zat

dibagi menjadi dua golongan, yaitu konduktor dan isolator. Konduktor adalah zat

yang mudah menhantarkan kalor, sedangkan isolator adalah zat yang sangat sukar

menghantarkan kalor.

Kalor yang merambat tiap satu satuan waktu pada konduksi berbanding lurus

dengan perbedaan suhu dan luas penampang mediumnya dan berbanding terbalik

dengan panjang mediumnya, dan tergantung pada jenis zat perantaranya. Secara

matematis, dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

= kalor ( J )

= waktu (s)

163

= koefisien konduksi termal benda (W/mK)

= luas penampang benda (m2)

= panjang benda (m)

= perubahan suhu (oC)

2. Perpindahan Kalor Secara Konveksi

Konveksi adalah proses perpindahan kalor disertai gerakan massa atau

gerakan partikel-partikel zat perantaranya. Perpindahan tersebut terjadi karaena

adanya perbedaan massa jenis. Proses konveksi banyak terjadi pada medium gas

dan cair.

Kalor yang merambat tiap satu satuan waktu pada konveksi berbanding lurus

dengan perbedaan suhu dan luas penampang serta tergantung pada jenis zat

perantaranya. Secara matematis, dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

= kalor ( J )

= waktu (s)

= koefisien konveksi termal (J/sm2K)

= luas penampang benda (m2)

= perubahan suhu (oC)

3. Perpindahan kalor Secara Radiasi

Radiasi adalah perpindahan kalor dalam bentuk gelombang elektromagnetik

tanpa melalui suatu zat perantara. Radiasi kalor telah dipelajari oleh Stefan dan

Boltzman yang kemudian dirumuskan sebagai hukum Stefan- Boltzmann, yang

berbunyi: “energi yang dipancarkan oleh suatu permukaan hitam dalam bentuk

radiasi kalor tiap satuan waktu (Q/t) sebanding dengan luas permukaan (A) dan

sebanding dengan pangkat empat suhu mutlak permukaan itu (T4). Secara

matematis, dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

= kalor ( J )

= waktu (s)

= koefisien emisivitas

= tetapan Stefan- Boltzmann ( 5,67 10-8 W/m2 K4)

= suhu mutlak permukaan benda (K)

C. Alat dan Bahan

1. Kawat besi besar 8. Pembakar spirtus

2. Kawat besi kecil 9. Stopwatch

3. Plastisin 10. Kain perca

4. Paku kecil 11. Kasa

5. Gelas Beaker 12. Karton hitam

164

6. Biji kacang hijau 13. Karton putih

7. Korek api

D. Langkah-langkah Percobaan

Percobaan 1

1. Nyalakan pembakar spirtus

2. Ambil kawat besi kecil

3. Tempelkan plastisin pada kawat besi kecil

4. Letakkan plastisin pertama berjarak 4 cm dari ujung kawat, plastisin kedua

berjarak 3 cm dari pelastisin pertama, dan plastisin ketiga berjarak 3 cm dari

plastisin kedua

5. Setelah plastisin menempel pada kawat besi kecil, pegang ujung kawat besi

dengan menggunakan kain

6. Bakar bagian ujung kawat besi kesil yang dekat dengan plastisin pertama di

atas pembakar spirtus, dengan waktu yang bersamaan hidupkan stopwatch

7. Hitunglah waktu plastisin jatuh. Kemudian catat pada tabel pengamatan

8. Ulangi langkah percobaan 3-7 pada kawat besi besar

Percobaan 2

1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan

2. Masukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 50 ml

3. Tuangkan biji kacang hijau kedalam gelas ukur yang berisi air

4. Panaskan air tersebut dengan pembakar spirtus

5. Amati pemanasan air sampai mendidih

6. Amati pergerakan biji kacang hijau pada saat pemanasan hingga mendidih

Percobaan 3

1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan

2. Basahi karton hitam dan karton putih dengan sedikit air

3. Panaskan kedua karton di atas spirtus

4. Perhatikan dan catat hasilnya

E. Data Percobaaan

Percobaan 1

Kegiatan Pengamatan

Plastisin Waktu Jatuh

Kawat besi kecil

Pertama

Kedua

Ketiga

Kawat besi besar

Pertama

Kedua

Ketiga

165

F. Kesimpulan

Percobaan 1

Percobaan 2

Percobaan 3

166

LAMPIRAN B

Instrumen Penelitian

1. Instrumen Tes

a. Kisi-kisi Instrumen Tes

b. Instrumen Tes Uji Coba Penelitian

2. Analisis Hasil Uji Instrumen

a. Soal Uji Coba Instrumen Tes

b. Analisis Instrumen Tes

c. Soal Instrumen Tes Penelitian

3. Lembar Observasi Aktivitas Siswa

167

Lampiran B.1.a

Kisi-Kisi Instrumen Tes Uji Coba Penelitian

Satuan Pendidikan : SMAN 32 Jakarta

Materi Pokok : Suhu dan Kalor

Kelas : XI

Jumlah Soal : 40 Soal

Bentuk Soal : Pilihan Ganda

Kompetensi Dasar :3.5 Menganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor yang meliputi karakteristik termal suatu bahan, kapasitas, dan konduktivitas

kalor pada kehidupan sehari-hari

Sub Konsep Indikator Aspek Kognitif yang Diukur Jumlah

Soal C1 C2 C3 C4

Suhu dan Pemuaian

Mendeskripsikan konsep suhu dan pemuaian 1*,2 3*,4*,5* 5

Menerapkan pengukuran suhu dengan berbagai skala 6*,7*,8,9* 4

Menentukan besaran-besaran yang mempengaruhi pemuaian

pada suatu zat 10,11*,13* 12* 4

Kalor dan Azas Black

Mendeskripsikan konsep kalor terhadap suatu zat 14* 15*,16,17* 4

Menentukan besarnya kalor yang terlibat pada proses

kenaikan suhu dan perubahan wujud suatu zat

18*,19, 20,

21*,22*,23*,

25

24* 8

Mendeskripsikan konsep asas Black dalam kehidupan sehari-

hari 26 27*, 28 3

Menerapkan asas Black dalam memecahkan masalah 29*, 30,31*,

33 32*,34 6

Perpindahan Kalor

Mengidentifikasi peristiwa perpindahan kalor dalam

kehidupan sehari-hari 35*,36 37

3

Menerapkan konsep perpindahan kalor secara konduksi,

konveksi, dan radiasi

38*, 39 40* 3

Jumlah Soal 6 9 20 5 40

Presentasi Soal 15% 22,5% 50% 12,5% 100%

168

Lampiran B.1.b

Instrumen Tes Uji Coba Penelitian

Indikator

Pembelajaran Indikator Soal Soal Jawaban

Aspek

Kognitif

Mendeskripsikan

konsep suhu dan

pemuaian

Mendefinisikan

pengertian suhu

1. Pernyataan yang tepat mengenai suhu adalah...

A. Besaran yang menyatakan sifat dari suatu

benda yang memiliki kalor tertentu

B. Besaran yang menyatakan banyaknya

kalor yang keluar dari suatu benda

C. Besaran yang menyebabkan suatu benda

memuai

D. Besaran yang menyatakan derajat panas

atau dinginnya suatu benda

E. Besaran yang mempunyai kalor dan

mengallir dari benda panas ke benda

dingin

Jawaban: B

Suhu merupakan besaran yang menyatakan

derajat panas atau dinginnya suatu benda

C1

Menyebutkan

pengertian

pemuaian luas

2. Peristiwa bertambah panjang dan lebar ukuran

suatu benda akibat kenaikan suhu disebut...

A. Pemuaian

B. Anomali air

C. Pemuaian panjang

D. Pemuaian volume

E. Pemuaian luas

Jawaban : E

Pemuaian luas adalah perkalian antara

muai panjang dan muai lebar. Oleh karena

muai lebar juga merupakan muai panjang

maka koefisien muai luas dapat diartikan

sebagai koefisien muai panjang ditambah

koefisien muai panjang

C1

Menjelaskan

konsep pemuaian

pada zat padat

3. Amati pernyataan berikut dengan benar!

1) Pertambahan panjang ( ) batang

berbanding lurus dengan panjang awal

Jawaban : D

Pertambahan panjang suatu batang yang

C2

169

batang ( )

2) Pertambahan panjang ( ) batang

berbanding lurus dengan kenaikan

suhu ( )

3) Pertambahan panjang ( ) batang

berbanding terbalik dengan kenaikan

suhu ( )

4) Pertambahan panjang ( ) batang

bergantung pada jenis batang ( )

Pernyataan berikut yang sesuai dengan konsep

pemuaian panjang suatu batang adalah...

A. 1) dan 3)

B. 1) dan 2)

C. 1), 2) dan 3)

D. 1), 2) dan 4)

E. 1), (3) dan 4)

dipanaskan dirumuskan sebagai berikut:

Dari persamaan tersebut dapat disimpulkan

bahwa pertambahan panjang ( ) batang

berbanding lurus dengan panjang awal

batang ( ) dan kenaikan suhu ( ) serta

bergantung pada jenis batang (α)

Membedakan

pemuaian yang

terjadi pada zat

padat dan zat cair

4. Perhatikan pernyataan berikut.

1) Zat cair apabila dipanaskan mengalami

pemuaian

2) Pemuaian zat cair untuk semua jenis zat

cair sama

3) Pemuaian zat cair bergantung pada jenis

zat cair tersebut

4) Zat cair dapat mengalami pemuaian luas

dan volume

5) Pemuaian zat cair lebih besar daripada

pemuaian zat padat

Jawaban : B

- Pemuaian terjadi ketika zat (padat, cair

dan gas) dipanaskan

- Pemuaian zat cair mengikuti bentuk

wadahnya sehingga zat cair hanya

mengalami pemuaian volume. Muai

volume zat cair bergantung pada jenis

zat cair, yang dinyatakan oleh besaran

koefisien muai volumenya

- Pemuaian volume zat cair lebih besar

daripada pemuaian volume zat padat

C2

170

Pernyataan yang benar pada peristiwa

pemuaian zat cair adalah...

A. 1), 2), dan 3)

B. 1), 3), dan 5)

C. 1), 4), dan 5)

D. 2), 3), dan 5)

E. 3), 4), dan 5)

untuk kenaikan suhu yang sama

Menerapkan

pengukuran suhu

dengan berbagai

skala

Menunjukkan

perubahan suhu

yang terjadi pada

termometer

5. Izan memanaskan air 50 ml dalam waktu 3

menit dan kenaikan suhunya diukur dengan

menggunakan termometer. Suhu awal dan

suhu akhir yang terlihat pada termometer

ditunjukkan oleh gambar dibawah ini:

Berdasarkan keadaan diatas, maka perubahan

suhu yang terjadi adalah...

A. 13oC

B. 20oC

C. 33oC

D. 46oC

E. 50oC

Jawaban : B

Perubahan suhu adalah selisih antara suhu

akhir dan suhu awal

C2

13o

C

33oC

171

Mengonversi nilai

suhu dari satu skala

termometer ke

skala termometer

lain

6. Suhu suatu zat bila duikur dengan termometer

Celcius menunjukkan skala 30o C. Jika suhu

zat tersebut diukur dengan termometer

Reamur menunjukkan skala...

A. 16oR

B. 24oR

C. 26oR

D. 28oR

E. 30oR

Jawaban : B

(

)

(

)

C3

Mengonversi nilai

suhu dari satu skala

termometer ke

skala termometer

lain

7. Azel melakukan pengukuran suhu tiga buah

zat cair masing-masing menggunakan

termometer yang skalanya berbeda-beda

seperti gambar berikut.

Urutan suhu zat cair mulai dari yang terbesar

adalah...

A. (1), (2), dan (3)

B. (2), (1), dan (3)

C. (2), (3), dan (1)

D. (3), (1), dan (2)

E. (3), (2), dan (1)

Jawaban : B

Gambar(2) (

)

(

)

Gambar (1)

Gambar (3)

C3

172

Menghitung

konversi skala

Celcius ke skala

termometer X

8. Sebuaah termometer X menunjukkan angka

25o ketika dicelupkan ke dalam es yang

sedang melebur pada tekanan 1 atm dan

menunjukkan angka 85o ketika dicelupkan ke

dalam air yang mendidih pada tekanan 1 atm.

Ketika digunakan bersama-sama, jika

termometer Celcius menunjukkan angka 55oC,

maka termometer X tersebut menunjukkan

angka...

A. 48o

B. 58o

C. 66o

D. 76o

E. 80o

Jawaban : B

Diketahui:

Xa = 85o

Xb = 25o

Tc = 55oC

Ditanya:

TX = ....?

Jawab:

58o

C3

173

Menerapkan

termometer dengan

skala sembarang

9. Perhatikan gambar di bawah ini!

Termometer X menunjukkan angka -20

o pada

titik beku air dan 130 o

pada titik didih air.

Suhu X dan Celcius akan menunjukkan angka

yang sama pada...

A. 60o

B. 45o

C. 40o

D. 30o

E. 20o

Jawaban : C

Diketahui:

Ca = 100o

Cb = 0o

Xa = 130o

Xb = -20o

Ditanya:

TX, C= ....?

Jawab:

40o

C3

Menentukan

besaran-besaran

yang

Menghitung muai

panjang

10. Batang aluminium bersuhu 20oC yang panjang

awalnya adalah 1 m dipanaskan hingga

suhunya mencapai 100oC. Jika koefisien muai

Jawaban : B

Diketahui:

C3

174

mempengaruhi

pemuaian pada

suatu zat

panjang aluminium sebesar 2,5 10-5

/ o

C,

maka pertambahan panjang yang dialami

batang aluminium tersebut sebesar...

A. 0,0020 m

B. 0,0025 m

C. 0,0030 m

D. 0,0035 m

E. 0,0040 m

1 m

20oC

80oC

2,5 10-5

/oC

Ditanya:

....?

Jawab:

(1) (2,5 10-5

)(120 20)

(1) (2,5 10-5

)(100)

250 10-5

m

0,0025 m

Menghitung muai

luas

11. Selembar baja pada suhu 20oC memiliki

ukuran seperti gambar berikut.

Jika diketahui koefisien muai panjang baja

12 /oC, maka pertambahan luas pada

suhu 60oC adalah...

A. 0,46 cm2

B. 0,53 cm2

C. 0,68 cm2

D. 0,77 cm2

E. 0,82 cm2

Jawaban : D

Diketahui:

40 cm

20 cm

40 20

800 cm2

20oC

60oC

60 20 40oC

12 oC

-1

2 (12 /oC)

C3

40 cm

20 cm

175

24 /oC

Ditanya:

....?

Jawab:

800 24.10-6 40

768000 10-6

cm2

0,77 cm2

Menganalisis

pemuaian panjang

pada dua logam

yang berbeda

12. Logam A pada suhu 20oC memiliki panjang

75 cm mengalami pertambahan panjang

sebesar 0,6 cm ketika suhunya dinaikkan

menjadi 120oC. Logam B pada suhu 30

oC

memiliki panjang 50 cm. Jika logam A dan B

memiliki jenis bahan yang sama, panjang

logam B pada suhu 210oC adalah...

A. 50,62 cm

B. 50,72 cm

C. 50,82 cm

D. 60,02 cm

E. 60,12 cm

Jawaban : B

Diketahui:

Logam A

75 cm

120 – 20 100 oC

0,6 cm

Logam B

50 cm

210 – 30 180 oC

Ditanya:

....?

C4

176

Jawab:

Logam A dan logam B memiliki jenis

bahan yang sama sehingga, untuk mencari

menggunakan rumus:

cm

Maka, batang logam B adalah:

cm

50,72 cm

177

Menghitung muai

volume

13. Sebuah bejana kaca pada suhu 0oC terisi

penuh dengan 150 cm3raksa. Bejana

dipanaskan sehingga suhunya menjadi 40oC.

Jika koefisien muai panjang kaca=9 /oC

dan koefisien muai volume raksa = 1,8

/oC, maka volume raksa yang tumpah

dari bejana itu adalah....

A. 0,6 cm3

B. 0,7 cm3

C. 0,8 cm3

D. 0,9 cm3

E. 1,0 cm3

Jawaban : D

Diketahui:

150 cm3

0oC

40oC

–

40 0

40oC

9 10-6

/oC

1,8 10-4

/oC

Ditanya:

Volume raksa yang tumpah...?

Jawab:

Volume awal raksa sama nilainya dengan

volume bejana kaca, maka perubahan

volume raksa setelah dipanaskan adalah

150 (1,8 10-4

) (40)

150 (1,8 10-4

) (40)

10800 10-4

cm3

1,08 cm3

C3

178

Pada saat raksa dipanaskan, bejana kaca

juga mengalami pemuaian volume, dimana

koefisien muai volume 3

150 (3) (9 10-6

) (40)

150 (27 10-6

) (40)

162000 10-6

cm3

10800 10-6

cm3

0,162 cm3

Maka raksa yang tumpah:

1,08 0,162

0,918 0,9 cm3

Mendeskripsikan

konsep kalor

terhadap suatu zat

Menyebutkan

pengertian kalor

14. Salah satu bentuk energi yang dapat berpindah

karena perbedaan suhu disebut...

A. Kalor

B. Kalor jenis

C. Kapasitas kalor

D. Usaha

E. Asas Black

Jawaban : A

Kalor adalah bentuk energi yang dapat

berpindah karena perbedaan suhu

C1

179

Mendeskripsikan

konsep kalor jenis

15. Perhatikan tabel di bawah ini!

Zat Kalor jenis (J/kgoC)

Aluminium 900

Tembaga 390

Perak 230

Besi 450

Jika keempat zat tersebut memiliki massa yang

sama dan diberikan kalor yang sama besar,

maka urutan zat mengalami kenaikan suhu

dari yang terbesar hingga terkecil adalah...

A. Aluminium, tembaga ,perak, dan besi

B. Besi, perak, tembaga, dan aluminium

C. Tembaga, aluminium, besi, dan Perak

D. Perak, tembaga, besi, dan aluminium

E. Aluminium, besi, tembaga, dan perak

Jawaban : D

Berdasarkan persamaan :

Dari persamaan di atas , dapat diketahui

bahwa kalor jenis ( ) berbanding terbalik

dengan perubahan suhunya ( ) sehingga,

dapat ditentukan untuk kenaikan suhu yang

paling besar akan terjadi pada zat yang

memiliki kalor jenis ( ) yang paling kecil

C2

Menyimpulkan

hubungan massa

terhadap kalor jenis

berdasarkan grafik

16. Dalam menyelidiki pengaruh massa (m)

terhadap kalor jenis (c) suatu bahan .

Diperoleh pola grafik dibawah ini.

Jawaban : D

Berdasarkan grafik disamping kalor jenis

tidak bergantung pada massa benda. Hal

ini dikarenakan kalor jenis tidak bergantung

pada massa benda tetapi bergantung pada

jenis bahan

C2

c (kal/goC)

m (g)

180

Dari grafik tersebut dapat disimpulkan bahwa:

A. Kalor jenis berbanding lurus dengan

massa benda

B. Kalor jenis berbanding terbalik dengan

massa benda

C. Kalor jenis sebanding dengan massa

benda

D. Kalor jenis tidak bergantung pada massa

benda

E. Hasil kali massa dan kalor jenis suatu

benda selalu tetap

Menjelaskankan

konsep kapasitas

kalor

17. Benda A memiliki kapasitas kalor sebesar 500

J/oC, dan benda B memiliki kapasitas kalor

sebesar 7500 J/oC, jika kalor sebesar Q

digunakan untuk memanaskan kedua benda

maka....

A. Suhu benda A suhu benda B

B. Suhu benda A suhu benda B

C. Suhu benda A suhu benda B

D. Suhu benda B suhu benda A

E. Suhu benda B suhu benda A

Jawaban : B

Berdasarkan persamaan :

Kapasitas kalor merupakan hasil bagi antara

kalor yang diserap dengan kenaikan suhu

yang disebabkan oleh kalor itu sehingga

dapat diketahui kapasitas kalor sebanding

dengan kenaikan suhu. Benda A memiliki

kapasitas kalor lebih kecil daripada benda

B sehingga, sehingga suhu benda A suhu

benda B

C2

181

Menentukan

besarnya kalor

yang terlibat pada

proses kenaikan

suhu dan perubahan

wujud suat zat

Menghitung besar

kalor yang

diperlukan untuk

menaikkan suhu

18. Berapa besar kalor yang diperlukan untuk

menaikkan suhu sebatang besi yang massanya

2 kg dari 20oC menjadi 100

oC. Bila diketahui

kalor jenis besi 450 J/kgoC...

A. 40 kJ

B. 56 kJ

C. 64 kJ

D. 72 kJ

E. 80 kJ

Jawaban : D

Diketahui:

2 kg

20oC

100oC

100oC 20

oC = 80

oC

Ditanya:

...?

Jawab

2 450 80

72000 J

72 kJ

C3

Menerapkan

persamaan

kapasitas kalor

untuk memecahkan

masalah

19. Air yang massa 500 gram dipanaskan dari

suhu 20oC hingga 50

oC. Jika kalor yang

diserap besi sebesar 63 kJ, maka kapasitas

kalor air tersebut adalah...

A. 2100J/oC

B. 2200 J/oC

C. 2400 J/oC

D. 2600 J/oC

E. 2800 J/oC

Jawaban : A

Diketahui:

500 gram 0,5 kg

20oC

50oC

50oC 20

oC = 30

oC

63 kJ 63000 J

Ditanya:

C3

182

...?

Jawab

2100 J/oC

Menghitung jumlah

kalor yang

dibutuhkan

20. Dua liter minyak dengan massa jenis = 0,8

kg/m3 dipanaskan hingga suhunya naik dari

0oC sampai 80

oC. Bila kalor jenis minyak

4600 J/kgoC, Kalor yang dibutuhkan adalah...

A. 420000 J

B. 480600 J

C. 588800 J

D. 589200 J

E. 620800 J

Jawaban : C

Diketahui:

2 L 2 10-3

m3

0,8 kg/m3

0oC

80oC

4600 J/kgoC

Ditanya:

...?

Jawab:

Untuk mencari kalor yang dibutuhkan,

terlebih dahulu mencari besarnya massa

dengan menggunakan rumus:

(0,8) (2 10-3

)

C3

183

1,6 10-3

kg

Kalor yang dibutuhkan sebesar:

(1,6 10-3

) (4600) (

588800 J

Menerapkan

persamaan kalor

dalam

menyelesaikan

masalah

21. Suatu pemanas air memiliki daya 700 Watt

bekerja selama 18 menit untuk memanaskan 3

liter air. Jika suhu awal air adalah 10oC dan

kalor jenis air 4200 J/kg o

C, maka suhu akhir

air tersebut adalah...

A. 30oC

B. 40oC

C. 50oC

D. 60oC

E. 70oC

Jawaban : E

Diketahui:

700 W

18 menit 18 60 1080 s

3 L 3 10-3

m3

1000 kg/ m3

Ditanya:

...?

Jawab:

Menghitung massa terlebih dahulu dengan

menggunakan rumus

(103)(3 10

-3)

3 kg

C3

184

Menghitung suhu akhir air dengan

menggunakan rumus

70oC

Menerapkan

persamaan kalor

dalam

menyelesaikan

masalah

22. Sebuah pemanas listrik yang hambatannya 5

menggunakan sumber tegangan 50 V.

Pemanas digunakan untuk memanaskan 1 liter

air dari 0oC hingga 50

oC. Jika 70 kalor yang

dihasilkan pemanas diambil air, maka waktu

yang diperlukan adalah...

A. 5 menit

B. 10 menit

C. 15 menit

D. 20 menit

E. 25 menit

Jawaban : B

Diketahui:

1000 kg/m3

1 L = 10-3

m3

4200 J/kgoC

0oC

50oC

50oC

5

Ditanya:

....?

Jawab

C3

185

50 –0 50oC

Daya yang dimiliki pemanas dapat dicari

dengan

W

Daya yang dihasilkan pemanas ini

selanjutnya akan digunakan untuk

memanaskan air, namun hanya sebesar 70%

sehingga, daya dapat digunakan untuk

memanaskan air, yaitu:

Adapun hubungan dengan kalor yang

diberikan oleh pernyataan:

186

600 s = 10 menit

Menentukan

hubungan antara

kalor lebur, massa

benda dan kalor

yang dibutuhkan

untuk perubahan

wujud

23. Perhatikan grafik di bawah ini!

Kalo jenis es 0,5 kal/goC, dan kalor lebur es 80

kal/g. Nilai Q2 sebesar ...kkal

A. 17

B. 21

C. 34

D. 44

E. 52

Jawaban : C

Diketahui:

0,5 kal/goC

80 kal/g

2000 kal

(0 – (-10)) 10 oC

Ditanya:

....?

Jawab:

2000 m (0,5) (10)

2000 5 m

400 kg

C3

187

400 80

32000 kal

2000 32000

34000 kal 34 kkal

Jadi nilai sebesar 34 kkal

Menganalisis

jumlah kalor yang

dibutuhkan hingga

berubah wujud

24. Sebuah balok es memiliki panjang 20 cm,

lebar 10 cm, dan tinggi 2 cm. Balok es

tersebut dipanaskan dari suhu -25oC hingga

berubah menjadi air bersuhu 25oC. Jika

diketahui massa jenis es 0,92 g/cm3, kalor

jenis es 2,1 J/goC, kalor jenis air 4,2 J/g

oC dan

kalor lebur es 336 J/g, maka jumlah kalor yang

diperlukan adalah...

A. 460 J

B. 24150 J

C. 48300 J

D. 153640 J

E. 227010 J

Jawaban : E

Diketahui:

20 cm

10 cm

2,5 cm

0,92 g/cm3

- 25oC

25oC

4,2 J/goC

2,1 J/goC

336 J/g

Ditanya:

...?

C4

188

Jawab

Gambarkan terlebih dahulu grafik suhu

terhadap waktu proses perubahan balok es

menjadi air bersuhu 25oC

Menghitung massa ( m)

(0,92) (2 10 2,5)

460 g

Proses dimana es dinaikkan

suhunya dari -25oC menjadi 0

oC

(460) (2,1) (0 –(– 25))

24150 J

Proses dimana es bersuhu 0oC

berubah wujud menjadi air besuhu 0oC

𝑄 𝑚𝐿𝑒𝑠

𝑄 𝑚𝑐𝑒𝑠 𝑇

𝑄 𝑚𝑐𝑎𝑖𝑟 𝑇

25

0

-25

T (oC)

t (s)

189

460 336

154560 J

Proses dimana airbersuhu 0oC

menjadi 25oC

(460) (4,2) (25 –0)

48300 J

Sehingga, kalor yang diperlukan adalah:

24150 154560 48300

227010 J

Menghitung jumlah

kalor yang

dibutuhkan hingga

berubah wujud

25. Perhatikan gambar grafik berikut ini.

Jika 2 kg air dipanaskan dari suhu 60

oC, dan

kalor uap air = 2,27 106 J/kg, kalor jenis air

Jawaban : C

Jumlah kalor total yang digunakan untuk

proses AC dapat dinyatakan dengan,

Pada proses AB, air mengalami perubahan

suhu sehingga, kalor yang diperlukan untuk

proses AB memenuhi,

C3

190

= 4200 J/kgoC dan tekanan udara 1 atmosfer,

maka jumlah kalor yang diperlukan untuk

proses dari A ke C adalah...

A. 3360000 J

B. 4540000 J

C. 4876000 J

D. 5212000 J

E. 6735000 J

J

Pada proses BC, air tidak lagi mengalami

perubahan suhu, melainkan menguap,

sehingga kalor yang diperlukan untuk

proses BC ini memenuhi,

J

Maka kalor yang dibutuhkan untuk proses

AC adalah,

J

Mendeskripsikan

konsep asas Black

dalam kehidupan

sehari-hari

Mengingat hukum

kekeakalan energi

dalam bentuk kalor

(asas Black) yang

dikemukakan oleh

Joseph Black

26. Prinsip Asas Black menyatakan bahwa...

A. Kalor yang dilepas benda panas sama

dengan kalor yang diterima benda dingin

B. Kalor yang dilepas benda panas lebih

besar daripada kalor yang diterima benda

dingin

C. Kalor yang dilepas benda panas lebih

kecil dari pada kalor yang diterima benda

dingin

Jawaban: A

Joseph Black mengungkapkan bahwa

apabila benda panas dan benda dingin

digabungkan (dicampur), maka jumlah

kalor yang dilepaskan pada benda panas

sama dengan jumlah kalor yang diterima

benda dingin

C1

191

D. Kalor yang dilepas benda panas tidak

sama dengan kalor yang diterima benda

dingin

E. Kalor yang dilepas tidak dibutuhkan untuk

perubahan wujud suatu benda

Menjelaskan

prinsip asas Black

27. Vino mencampurkan satu gelas teh panas dan

setengah gelas es batu. Setelah selang waktu

30 menit, suhu campuran tersebut adalah...

A. Suhu campuran tersebut sama dengan

suhu awal es

B. Suhu campuran tersebut berada diantara

suhu teh panas dan suhu awal es

C. Suhu campuran tersebut sama denga suhu

awal teh

D. Suhu campuran tersebut semakin

meningkat

E. Suhu campuran tersebut semakin menurun

Jawaban: B

Berdasarkan asas Black, suhu campuran

akan berada di antara suhu teh panas dan

suhu awal es karena kalor yang dilepas oleh

teh panas akan sama dengan kalor yang

diterima es batu

C2

Mendeskripsikan

asas Black

28. Suhu awal sepotong besi dan segelas air sama,

yaitu 10oC. Perhatikan pernyataan berikut

1) Kalor yang tersimpan di kedua benda

sama besar

2) Jika kedua benda diberi kalor yang sama,

kenaikan suhu besi lebih tinggi

3) Jika suhu keduanya dinaikkan sama besar,

kalor yang diserap air lebih besar

Jawaban: C

Kalor yang tersimpan pada benda

tergantung pada kalor jenis benda. Besi

memiliki kalor jenis yang lebih rendah

dibandingkan dengan air (cair = 1 kal/goC

dan cbesi = 0,11 kal/goC). Sehingga,

pernyataan yang benar adalah pernyataan 2

dan 3

C2

192

4) Jika suhu keduanya dinaikkan sama besar,

kalor yang diserap besi lebih besar

Pernyataan yang tepat berdasarkan prinsip

asas Black adalah...

A. 1 dan 2

B. 1dan 3

C. 2 dan 3

D. 2 dan 4

E. 3 dan 4

Menerapkan asas

Black dalam

memecahkan

masalah

Menghitung suhu

akhir campuran

berdasarkan prinsip

asas Black

29. Air sebanyak 60 gram bersuhu 90oC (kalor

jenis air = 1 kal/goC) dicampur 40 gram air

sejenis bersuhu 25oC. Jika tidak ada faktor lain

yang memengaruhi proses ini, maka suhu

akhir campuran adalah...

A. 15oC

B. 23oC

C. 46oC

D. 64oC

E. 77oC

Jawaban : D

Diketahui:

60 g

90oC

40 g

25oC

1 kal/goC

Ditanya:

...?

Jawab:

C3

193

oC

Menghitung massa

air berdasarkan

prinsip asas Black

30. Bejana gelas berisi 60 gram air yang suhunya

50oC dicampur dengan air yang suhunya 0

oC

sehingga suhu akhir campuran 20oC.

Banyaknya air dengan suhu 0oC adalah...

(kalor jenis air 1 kal/goC)

A. 90 gram

B. 80 gram

C. 70 gram

D. 50 gram

E. 40 gram

Jawaban : A

Diketahui:

60 gram

50oC

0oC

80oC

1 kal/goC

Ditanya:

...?

Jawab:

gram

C3

Menghitung suhu

campuran

berdasarkan asas

Black

31. Sebanyak 300 gram es bersuhu 0oC

dimasukkan kedalam 500 gram air bersuhu

80oC. Diketahui kalor jenis es 2100 J/kg

oC,

kalor lebur es 336000 J/kg, dan kalor jenis air

4200 J/kgoC. Suhu kesetimbangan es dan air

Jawaban : A

Diketahui:

300 g 0,3 kg

2100 J/kgoC

C3

194

adalah...

A. 20oC

B. 25oC

C. 30oC

D. 35oC

E. 40oC

0oC

500 g 0,5 kg

4200 J/kgoC

80oC

336000 J/kg

Ditanya:

...?

Jawab:

oC

Menganalisis

prinsip asas Black

dalam memecahkan

masalah terkait

kalorimeter

32. Suatu kalorimeter berisi es (kalor jenis es 0,5

kal/g K dan kalor lebur es 80 kal/g) sebanyak

36 g pada suhu -6oC. Kapasitas kalor

kalorimeter ialah 27 kal/K. Kemudian di

dalam kalorimeter itu dituangkan alkohol

(kalor jenis 0,58 kal/gK) pada suhu 50oC

menyebabkan suhu akhir menjadi 8oC. Maka

massa alkohol yang dituangkan adalah...

A. 108 gram

Jawaban : B

Diketahui:

0,5 kal/gK

36 g

80 kal/g

-6oC

0,58 kal/g K

1 kal/g K

50oC

C4

195

B. 150 gram

C. 200 gram

D. 288 gram

E. 300 gram

8oC

Ditanya:

...?

Jawab:

Proses dapat digambarkan pada grafik di

bawah

Pada persoalan di atas, objek yang melepas

kalor dari sistem di atas adalah alkohol,

sedangkan yang menerima kalor ada es, air,

dan kalorimeter.

Kalor yang diterima:

Menaikkan suhu es dari -6oC hingga

0oC

(36 g) (0,5 kal/gK) (0 (-6)) K

(18 kal) (6)

196

108 kal

Untuk es mencair

36 g 80 kal/g

2880 kal

Menaikkan suhu es (jadi air) dari 0oC

sampai 8oC

(36 g) (1 kal/gK) (8 – 0) K

(36 kal) (8)

288 kal

Menaikkan suhu kalorimeter

(8 (-6))

(27 kal/K) (14 K)

378 kal

Kalor yang dilepaskan:

(0,58 kal/gK) (50 – 8) K

(0,58 kal/gK) (42) K

24,36 m

24,36 108 2880 288 378

24,36 3654

197

150 g

Menentukan

kondisi akhir pada

saat terjadi

kesetimbangan

termal

33. Dalam suatu wadah terdapat terdapat es

sebanyak 50 gram bersuhu -3 o

C. Kemudian

Wina memasukkan air bersuhu 25 oC sebanyak

150 gram ke wadah tersebut. Diasumsikan

kalor air tidak diserap wadah. Jika kalor jenis

es 2100 J/kgoC, kalor lebur es 336000 J/kg,

dan kalor jenis air 2400 J/kgoC. Kondisi akhir

pada saat terjadi kesetimbangan termal

adalah...

A. Es mencair seluruhnya dan sistem bersuhu

0 oC

B. Es mencair seluruhnya dan sistem bersuhu

1 oC

C. Suhu sistem kurang dari 0 oC

D. Suhu sistem lebih dari 0 oC

E. Es tidak mencair seluruhnya

Jawaban : E

Diketahui:

50 g 0,05 kg

150 g 0,15 kg

-3oC

25oC

2400 J/kgoC

2100 J/kgoC

336000 J/kg

Ditanya:

...?

Jawab:

Jika dianggap kalor melebur semua pada

suhu 0 o

C, kalor serap dihitung sebagai

berikut.

(0,05)(336000) (0,05)(2100)

(0 (-3))

16800 315

17115 J

Kalor yang dilepas air pada suhu

C3

198

kesetimbangan 0 o

C dapat dihitung sebagai

berikut:

(0,15) (4200) (25 0)

15750 J

Kondisi akhir pada saat terjadi

kesetimbangan termal adalah es tidak

mencair seluruhnya karena

,

Menganalisis

prinsip asas Black

dalam pemecahan

masalah

percampuran zat-

zat dengan suhu

berbeda

34. Suhu dari tiga macam cairan yang bermassa

sama A, B, dan C adalah 12oC, 19

oC, dan 28

o-

C. Suhu akhir ketika A dan B dicampur adalah

16oC, sedangkan ketika B dan C dicampur

adalah 23oC.

Besar nilai suhu ketika A dan C dicampur

adalah...

A. 20,26 oC

Jawaban : A

Diketahui:

Cairan A = 12oC

Cairan B = 19oC

Cairan C = 28oC

TA TB = 16oC

= TB TC = 23oC

Ditanya:

A dan C =...?

Jawab:

Anggap masing-masing cairan m dan kalor

jenisnya masing-masing , , . Jadi

ketika Adan B dicampur, maka diperoleh:

C4

199

B. 22,26 oC

C. 24,36 oC

D. 26,46 oC

E. 28,56 oC

Ketika B dan C dicampur maka diperoleh:

Dari persamaan (1) dan (2) maka di

peroleh:

Ketika A dan C dicampur dan jika suhu

akhirnya T, maka diperoleh

200

oC

Mengidentifikasi

peristiwa

perpindahan kalor

dalam kehidupan

sehari-hari

Mengidentifikasi

peristiwa yang

termasuk

perpindahan kalor

secara konduksi

35. Di bawah ini adalah contoh perpindahan kalor

secara konduksi...

A.

B.

C.

Jawaban : B

Contoh perpindahan kalor secara konduksi

ditunjukkan pada gambar B.

Gambar A dan E merupakan contoh

perpindahan kalor secara konveks

Gambar C dan D merupakan contoh

perpindahan secara radiasi

C1

201

D.

E.

Mencontohkan

peristiwa

perpindahakan

kalor secara radiasi

36. Perhatikan gambar di bawah ini!

Tangan terasa panas saat berada di dekat

lampu yang menyala. Pernyataan yang tepat

berdasarkan fakta di atas adalah...

A. Lampu memiliki emisivitas radiasi 1

B. Kalor dapat berpindah secara radiasi

C. Lampu menjalarkan panas melalui

medium udara

D. Kalor dapat merambat ke tangan secara

konduksi

Jawaban : B

Tangan terasa panas saat berada di dekat

lampu yang menyala dikarenakan kalor

dapat berpindah secara radiasi

C1

202

E. Kalor berpindah dari lampu ke tangan

secara konveksi

Menjelaskan

konsep perpindahan

kalor

37. Pernyataan mengenai laju perpindahan kalor

berikut yang paling tepat adalah...

A. Laju perpindahan kalor pada suatu benda

berbanding terbalik dengan perubahan

suhu

B. Semakin tinggi suhu benda, laju

perpindahan kalor radiasi akan semakin

cepat

C. Laju perpindahan kalor pada peristiwa

konduksi berbanding lurus dengan

panjang benda

D. Laju perpindahan kalor akan lambat pada

benda yang memiliki konduktivitas bahan

besar

E. Benda dengan luas permukaan lebih kecil

akan memiliki laju perpindahan kalor

lebih cepat

Jawaban : B

Berdasarkan persamaan perpindahan kalor

di bawah ini

Perpindahann kalor secara konduksi

Perpindahann kalor secara konveksi

Perpindahann kalor secara konveksi

Dari persamaan di atas, maka laju

perpindahan kalor berbanding lurus dengan

suhu, luas penampang benda, jenis bahan

dan berbanding terbalik dengan panjang

benda

C2

Menerapkan

konsep perpindahan

kalor secara

konduksi, konveksi

dan radiasi

Menghitung laju

radiasi kalor

38. Sebuah bola berjari-jari r 2 cm dan bersuhu

300 K. Tentukan berapa besar energi yang

dipancarkan oleh bola ini tiap detik! ( Wm

2K

-4)

A. 2,31 J/s

B. 2,42 J/s

Jawaban : A

Diketahui:

C3

203

C. 3,23 J/s

D. 3,46 J/s

E. 4,02 J/s

Wm2K

-4

Ditanya:

P...?

Jawab:

Untuk mencari besar energi yang

dipancarkan bola. Hitunglah terlebih dahulu

luas permukaan bola

m2

Maka besarnya energi yang dipancarkan

tiap detik adalah:

(300)4

J/s

Menentukan suhu

sambungan dua

buah konduktor

dengan

menggunakan

konsep laju

konduksi kalor

39. Batang logam A memiliki luas penampang

yang sama dengan luas penampang logam B.

Panjang logam A = 2 kali panjang logam B.

Kedua logam disambung seperti gambar

berikut!

A B

Jawaban : A

Gunakan asas Black pada laju kalor secara

konduktor

(

)

C3

90oC 20

oC

204

Jika konduktivitas termal logam A = 1/3

konduktivitas termal logam B, maka suhu

sambungan kedua logam adalah...

A. 30oC

B. 40oC

C. 45oC

D. 50oC

E. 60oC

(

) (

)

oC

oC

Menganalisis suhu

sambungan dua

buah konduktor

dengan

menggunakan

konsep laju

konduksi kalor

40. Tiga batang konduktor P, Q, R dari jenis

berbeda memiliki panjang dan luas

penampang sama disambung seperti pada

gambar

P Q R

Jika diketahui suhu T1 20oC dan T4

90oC, koefisien konduksi 2

, maka suhu T2 dan T3 adalah... A. T2 40

oC, T3 75

oC

B. T2 40oC, T3 60

oC

C. T2 35oC, T3 65

oC

D. T2 30oC, T3 50

oC

E. T2 30oC, T3 40

oC

Jawaban : D

Diketahui:

P Q R

2

Ditanya:

T2 dan T3 ...?

Jawab:

Banyaknya kalor persatuan waktu melalui

batang P sama dengan kalor yang melalui

batang Q, sehingga:

C4

T1 T2 T3 T4

T1 20oC T2 T3 T1 90oC

205

2 (T1 – T2) (T2 T3)

2 (20 – T2) (T2 T3)

40 – 2 T2 T2 T3

40 3T2 T3

120 –3T3 9T2 ....... (1)

Banyaknya kalor persatuan waktu melalui

batang Q sama dengan kalor yang melalui

batang R, sehingga:

2 (T2 – T3) (T3 – T4)

2 (T2 – T3) T3 90

2 T2 2 T3 T3 90

90 3T3 – 2T2 ....... (2)

Eliminasi T3 pada persamaan 1 dan 2:

120 –3T3 9T2

90 3T3 – 2T2

210 7T2

T2 30 oC

206

Substitusikan T2 ke persamaan 2:

90 3T3 – 2T2

90 3T3 – 2(30)

90 3T3 – 60

150 3T3 T3 50 oC

207

Lampiran B.2.a

Soal Uji Coba Instrumen Tes

Berilah tanda silang (X) pada jawaban yang kamu anggap benar!

1. Pernyataan yang tepat mengenai suhu

adalah...

A. Besaran yang menyatakan sifat

dari suatu benda yang memiliki

kalor tertentu

B. Besaran yang menyatakan

banyaknya kalor yang keluar

dari suatu benda

C. Besaran yang menyebabkan

suatu benda memuai

D. Besaran yang menyatakan

derajat panas atau dinginnya

suatu benda

E. Besaran yang mempunyai kalor

dan mengalir dari benda panas

ke benda dingin

2. Peristiwa bertambah panjang dan

lebar ukuran suatu benda akibat

kenaikan suhu disebut...

A. Pemuaian

B. Anomali air

C. Pemuaian panjang

D. Pemuaian volume

E. Pemuaian luas

3. Amati pernyataan berikut dengan

benar!

1) Pertambahan panjang ( )

batang berbanding lurus dengan

panjang awal batang ( )

2) Pertambahan panjang ( )

batang berbanding lurus dengan

kenaikan suhu ( )

3) Pertambahan panjang ( )

batang berbanding terbalik

dengan kenaikan suhu ( )

4) Pertambahan panjang ( )

batang bergantung pada jenis

batang ( )

Pernyataan berikut yang sesuai

dengan konsep pemuaian panjang

suatu batang adalah...

A. 1) dan 3)

B. 1) dan 2)

C. 1), 2) dan 3)

D. 1), 2) dan 4)

E. 1), (3) dan 4)

4. Perhatikan pernyataan berikut.

1) Zat cair apabila dipanaskan

mengalami pemuaian

2) Pemuaian zat cair untuk semua

jenis zat cair sama

3) Pemuaian zat cair bergantung

pada jenis zat cair tersebut

4) Zat cair dapat mengalami

pemuaian luas dan volume

5) Pemuaian zat cair lebih besar

daripada pemuaian zat padat

Pernyataan yang benar pada

peristiwa pemuaian zat cair adalah...

A. 1), 2), dan 3)

B. 1), 3), dan 5)

C. 1), 4), dan 5)

D. 2), 3), dan 5)

E. 3), 4), dan 5)

5. Izan memanaskan air 50 ml dalam

waktu 3 menit dan kenaikan suhunya

diukur dengan menggunakan

termometer. Suhu awal dan suhu

akhir yang terlihat pada termometer

ditunjukkan oleh gambar di bawah

ini.

13oC

33oC

208

Berdasarkan keadaan diatas, maka

perubahan suhu yang terjadi adalah...

A. 13oC

B. 20oC

C. 33oC

D. 46oC

E. 50oC

6. Suhu suatu zat bila diukur dengan

termometer Celcius menunjukkan

skala 30o C. Jika suhu zat tersebut

diukur dengan termometer Reamur

menunjukkan skala...

A. 16oR

B. 24oR

C. 26oR

D. 28oR

E. 30oR

7. Perhatikan gambar di bawah ini !

Azel melakukan pengukuran suhu

tiga buah zat cair masing-masing

menggunakan termometer yang

skalanya berbeda-beda seperti

gambar di atas.

Urutan suhu zat cair mulai dari yang

terbesar adalah...

A. (1), (2), dan (3)

B. (2), (1), dan (3)

C. (2), (3), dan (1)

D. (3), (1), dan (2)

E. (3), (2), dan (1)

8. Sebuah termometer X menunjukkan

angka 25o ketika dicelupkan ke

dalam es yang sedang melebur pada

tekanan 1 atm dan menunjukkan

angka 85o ketika dicelupkan ke

dalam air yang mendidih pada

tekanan 1 atm. Ketika digunakan

bersama-sama, jika termometer

Celcius menunjukkan angka 55oC,

maka termometer X tersebut

menunjukkan angka...

A. 48o

B. 58o

C. 66o

D. 76o

E. 80o

9. Perhatikan gambar di bawah ini!

Termometer X menunjukkan angka -

20o pada titik beku air dan 130

o pada

titik didih air. Suhu X dan Celcius

akan menunjukkan angka yang sama

pada...

A. 60o

B. 45o

C. 40o

D. 30o

E. 20o

10. Batang aluminium bersuhu 20oC

yang panjang awalnya adalah 1 m

dipanaskan hingga suhunya mencapai

100oC. Jika koefisien muai panjang

aluminium sebesar 2,5 10-5

/ o

C,

maka pertambahan panjang yang

dialami batang aluminium tersebut

sebesar...

A. 0,0020 m

B. 0,0025 m

C. 0,0030 m

D. 0,0035 m

E. 0,0040 m

11. Selembar baja pada suhu 20oC

memiliki ukuran seperti gambar

berikut.

Jika diketahui koefisien muai

panjang baja 12 /oC, maka

pertambahan luas pada suhu 60oC

adalah...

40 cm

20 cm

209

c (kal/goC)

m

(g)

A. 0,46 cm2

B. 0,53 cm2

C. 0,68 cm2

D. 0,77 cm2

E. 0,82 cm2

12. Logam A pada suhu 20oC memiliki

panjang 75 cm mengalami

pertambahan panjang sebesar 0,6 cm

ketika suhunya dinaikkan menjadi

120oC. Logam B pada suhu 30

oC

memiliki panjang 50 cm. Jika logam

A dan B memiliki jenis bahan yang

sama, panjang logam B pada suhu

210oC adalah...

A. 50,62 cm

B. 50,72 cm

C. 50,82 cm

D. 60,02 cm

E. 60,12 cm

13. Sebuah bejana kaca pada suhu 0oC

terisi penuh dengan 150 cm3 raksa.

Bejana dipanaskan sehingga suhunya

menjadi 40oC. Jika koefisien muai

panjang kaca=9 /oC dan

koefisien muai volume raksa =

1,8 /oC, maka volume raksa

yang tumpah dari bejana itu adalah....

A. 0,6 cm3

B. 0,7 cm3

C. 0,8 cm3

D. 0,9 cm3

E. 1,0 cm3

14. Salah satu bentuk energi yang dapat

berpindah karena perbedaan suhu

disebut...

A. Kalor

B. Kalor jenis

C. Kapasitas kalor

D. Usaha

E. Asas Black

15. Perhatikan tabel di bawah ini!

Zat Kalor jenis (J/kgoC)

Aluminium 900

Tembaga 390

Perak 230

Besi 450

Jika keempat zat tersebut memiliki

massa yang sama dan diberikan kalor

yang sama besar, maka urutan zat

mengalami kenaikan suhu dari yang

terbesar hingga terkecil adalah...

A. Aluminium, tembaga ,perak, dan

besi

B. Besi, perak, tembaga, dan

aluminium

C. Tembaga, aluminium, besi, dan

Perak

D. Perak, tembaga, besi, dan

aluminium

E. Aluminium, besi, tembaga, dan

perak

16. Dalam menyelidiki pengaruh massa

(m) terhadap kalor jenis (c) suatu

bahan . Diperoleh pola grafik

dibawah ini.

Dari grafik tersebut dapat

disimpulkan bahwa:

A. Kalor jenis berbanding lurus

dengan massa benda

B. Kalor jenis berbanding terbalik

dengan massa benda

C. Kalor jenis sebanding dengan

massa benda

D. Kalor jenis tidak bergantung

pada massa benda

E. Hasil kali massa dan kalor jenis

suatu benda selalu tetap

17. Benda A memiliki kapasitas kalor

sebesar 500 J/oC, dan benda B

memiliki kapasitas kalor sebesar

7500 J/oC, jika kalor sebesar Q

digunakan untuk memanaskan kedua

benda maka....

A. Suhu benda A suhu benda B

B. Suhu benda A suhu benda B

C. Suhu benda A suhu benda B

210

D. Suhu benda B suhu benda A

E. Suhu benda B suhu benda A

18. Berapa besar kalor yang diperlukan

untuk menaikkan suhu sebatang besi

yang massanya 2 kg dari 20oC

menjadi 100oC. Bila diketahui kalor

jenis besi 450 J/kgoC...

A. 40 kJ

B. 56 kJ

C. 64 kJ

D. 72 kJ

E. 80 kJ

19. Air yang massa 500 gram dipanaskan

dari suhu 20oC hingga 50

oC. Jika

kalor yang diserap besi sebesar 63 kJ,

maka kapasitas kalor air tersebut

adalah...

A. 2100 J/oC

B. 2200 J/oC

C. 2400 J/oC

D. 2600 J/oC

E. 2800 J/oC

20. Dua liter minyak dengan massa jenis

= 0,8 kg/m3 dipanaskan hingga

suhunya naik dari 0oC sampai 80

oC.

Bila kalor jenis minyak 4600 J/kgoC,

Kalor yang dibutuhkan adalah...

A. 420000 J

B. 480600 J

C. 588800 J

D. 589200 J

E. 620800 J

21. Suatu pemanas air memiliki daya 700

Watt bekerja selama 18 menit untuk

memanaskan 3 liter air. Jika suhu

awal air adalah 10oC dan kalor jenis

air 4200 J/kg o

C, maka suhu akhir air

tersebut adalah...

A. 30oC

B. 40oC

C. 50oC

D. 60oC

E. 70oC

22. Sebuah pemanas listrik yang

hambatannya 5 menggunakan

sumber tegangan 50 V. Pemanas

digunakan untuk memanaskan 1 liter

air dari 0oC hingga 50

oC. Jika 70

kalor yang dihasilkan pemanas

diambil air, maka waktu yang

diperlukan adalah...

A. 5 menit

B. 10 menit

C. 15 menit

D. 20 menit

E. 25 menit

23. Perhatikan grafik di bawah ini!

Kalo jenis es 0,5 kal/goC,

dan kalor lebur es 80 kal/g. Nilai Q2

sebesar ...kkal

A. 17

B. 21

C. 34

D. 44

E. 52

24. Sebuah balok es memiliki panjang 20

cm, lebar 10 cm, dan tinggi 2 cm.

Balok es tersebut dipanaskan dari

suhu -25oC hingga berubah menjadi

air bersuhu 25oC. Jika diketahui

massa jenis es 0,92 g/cm3, kalor jenis

es 2,1 J/goC, kalor jenis air 4,2 J/g

oC

dan kalor lebur es 336 J/g, maka

jumlah kalor yang diperlukan

adalah...

A. 460 J

B. 24150 J

C. 48300 J

D. 153640 J

E. 227010 J

25. Perhatikan gambar grafik berikut ini.

211

Jika 2 kg air dipanaskan dari suhu

60oC, dan kalor uap air = 2,27 10

6

J/kg, kalor jenis air = 4200 J/kgoC

dan tekanan udara 1 atmosfer, maka

jumlah kalor yang diperlukan untuk

proses dari A ke C adalah...

A. 3360000 J

B. 4540000 J

C. 4876000 J

D. 5212000 J

E. 6735000 J

26. Prinsip Asas Black menyatakan

bahwa...

A. Kalor yang dilepas benda panas

sama dengan kalor yang

diterima benda dingin

B. Kalor yang dilepas benda panas

lebih besar daripada kalor yang

diterima benda dingin

C. Kalor yang dilepas benda panas

lebih kecil dari pada kalor yang

diterima benda dingin

D. Kalor yang dilepas benda panas

tidak sama dengan kalor yang

diterima benda dingin

E. Kalor yang dilepas tidak

dibutuhkan untuk perubahan

wujud suatu benda

27. Vino mencampurkan satu gelas teh

panas dan setengah gelas es batu.

Setelah selang waktu 30 menit, suhu

campuran tersebut adalah...

A. Suhu campuran tersebut sama

dengan suhu awal es

B. Suhu campuran tersebut berada

diantara suhu teh panas dan

suhu awal es

C. Suhu campuran tersebut sama

denga suhu awal teh

D. Suhu campuran tersebut

semakin meningkat

E. Suhu campuran tersebut

semakin menurun

28. Suhu awal sepotong besi (cbesi = 0,11

kal/goC) dan segelas air (cair = 1

kal/goC ) sama, yaitu 10

oC.

Perhatikan pernyataan berikut

1) Kalor yang tersimpan di kedua

benda sama besar

2) Jika kedua benda diberi kalor

yang sama, kenaikan suhu besi

lebih tinggi

3) Jika suhu keduanya dinaikkan

sama besar, kalor yang diserap

air lebih besar

4) Jika suhu keduanya dinaikkan

sama besar, kalor yang diserap

besi lebih besar

Pernyataan yang tepat berdasarkan

prinsip asas Black adalah...

A. 1 dan 2

B. 1dan 3

C. 2 dan 3

D. 2 dan 4

E. 3 dan 4

29. Air sebanyak 60 gram bersuhu 90oC

(kalor jenis air = 1 kal/goC) dicampur

40 gram air sejenis bersuhu 25oC.

Jika tidak ada faktor lain yang

memengaruhi proses ini, maka suhu

akhir campuran adalah...

A. 15oC

B. 23oC

C. 46oC

D. 64oC

E. 77oC

30. Bejana gelas berisi 60 gram air yang

suhunya 50oC dicampur dengan air

yang suhunya 0oC sehingga suhu

akhir campuran 20oC. Banyaknya air

dengan suhu 0oC adalah... (kalor

jenis air 1 kal/goC)

A. 90 gram

B. 80 gram

C. 70 gram

D. 50 gram

E. 40 gram

31. Sebanyak 300 gram es bersuhu 0oC

dimasukkan kedalam 500 gram air

bersuhu 80oC. Diketahui kalor jenis

es 2100 J/kgoC, kalor lebur es

336000 J/kg, dan kalor jenis air 4200

J/kgoC. Suhu kesetimbangan es dan

air adalah...

212

A. 20oC

B. 25oC

C. 30oC

D. 35oC

E. 40oC

32. Suatu kalorimeter berisi es (kalor

jenis es 0,5 kal/g K dan kalor lebur es

80 kal/g) sebanyak 36 g pada suhu -

6oC. Kapasitas kalor kalorimeter

ialah 27 kal/K. Kemudian di dalam

kalorimeter itu dituangkan alkohol

(kalor jenis 0,58 kal/g K) pada suhu

50oC menyebabkan suhu akhir

menjadi 8oC. Maka massa alkohol

yang dituangkan adalah...

A. 108 gram

B. 150 gram

C. 200 gram

D. 288 gram

E. 300 gram

33. Dalam suatu wadah terdapat terdapat

es sebanyak 50 gram bersuhu -3 o

C.

Kemudian Wina memasukkan air

bersuhu 25 o

C sebanyak 150 gram ke

wadah tersebut. Diasumsikan kalor

air tidak diserap wadah. Jika kalor

jenis es 2100 J/kgoC, kalor lebur es

336000 J/kg, dan kalor jenis air 2400

J/kgoC. Kondisi akhir pada saat

terjadi kesetimbangan termal

adalah...

A. Es mencair seluruhnya dan

sistem bersuhu 0 oC

B. Es mencair seluruhnya dan

sistem bersuhu 1 oC

C. Suhu sistem kurang dari 0 oC

D. Suhu sistem lebih dari 0 oC

E. Es tidak mencair seluruhnya

34. Suhu dari tiga macam cairan yang

bermassa sama A, B, dan C adalah

12oC, 19

oC, dan 28

oC. Suhu akhir

ketika A dan B dicampur adalah 16o-

C, sedangkan ketika B dan C

dicampur adalah 23oC.

Besar nilai suhu ketika A dan C

dicampur adalah...

A. 20,26 oC

B. 22,26 oC

C. 24,36 oC

D. 26,46 oC

E. 28,56 oC

35. Di bawah ini adalah contoh

perpindahan kalor secara konduksi...

A.

B.

C.

D.

E.

36. Perhatikan gambar di bawah ini.

Tangan terasa panas saat berada di

dekat lampu yang menyala.

Pernyataan yang tepat berdasarkan

fakta di atas adalah...

A. Lampu memiliki emisivitas

radiasi 1

B. Kalor dapat berpindah secara

radiasi

C. Lampu menjalarkan panas

melalui medium udara

D. Kalor dapat merambat ke tangan

secara konduksi

E. Kalor berpindah dari lampu ke

tangan secara konveksi

37. Pernyataan mengenai laju

perpindahan kalor berikut yang

paling tepat adalah...

A. Laju perpindahan kalor pada

suatu benda berbanding terbalik

dengan perubahan suhu

213

B. Semakin tinggi suhu benda, laju

perpindahan kalor radiasi akan

semakin cepat

C. Laju perpindahan kalor pada

peristiwa konduksi berbanding

lurus dengan panjang benda

D. Laju perpindahan kalor akan

lambat pada benda yang

memiliki konduktivitas bahan

besar

E. Benda dengan luas permukaan

lebih kecil akan memiliki laju

perpindahan kalor lebih cepat

38. Sebuah bola berjari-jari r 2 cm dan

bersuhu 300 K. Tentukan berapa

besar energi yang dipancarkan oleh

bola ini tiap detik! (

Wm2K

-4)

A. 2,31 J/s

B. 2,42 J/s

C. 3,23 J/s

D. 3,46 J/s

E. 4,02 J/s

39. Batang logam A memiliki luas

penampang yang sama dengan luas

penampang logam B. Panjang logam

A = 2 kali panjang logam B. Kedua

logam disambung seperti gambar

berikut.

A B

Jika konduktivitas termal logam A =

1/3 konduktivitas termal logam B,

maka suhu sambungan kedua logam

adalah...

A. 30oC

B. 40oC

C. 45oC

D. 50oC

E. 60oC

40. Tiga batang konduktor P, Q, R dari

jenis berbeda memiliki panjang dan

luas penampang sama disambung

seperti pada gambar

P Q R

Jika diketahui suhu T1 20oC dan

T4 90oC, koefisien konduksi

2 , maka suhu T2

dan T3 adalah...

A. T2 40oC, T3 75

oC

B. T2 40oC, T3 60

oC

C. T2 35oC, T3 65

oC

D. T2 30oC, T3 50

oC

E. T2 30oC, T3 40

oC

90oC 20

oC

T1 T2 T3 T4

214

Lampiran B.2.b

ANALISIS UJI COBA INSTRUMEN TES

215

216

217

218

219

220

221

222

223

Rekapitulasi Analisis Butir Soal Uji Coba Instrumen Tes

Reliabilitas : 0.86

No. Validitas Taraf Kesukaran Daya Pembeda

Keputusan Indeks Kategori Indeks Kategori Indeks Kategori

1 0.34 Rendah 0.50 Sedang 0.33 Cukup Digunakan

2 0.06 Sangat rendah 0.94 Mudah 0.00 Buruk Tidak digunakan

3 0.38 Rendah 0.39 Sedang 0.30 Cukup Digunakan

4 0.56 Cukup 0.44 Sedang 0.50 Baik Digunakan

5 0. 53 Cukup 0. 47 Sedang 0.40 Baik Digunakan

6 0.31 Rendah 0.61 Sedang 0.40 Baik Digunakan

7 0.55 Cukup 0.52 Sedang 0.50 Cukup Digunakan

8 0.20 Sangat rendah 0.72 Mudah 0.30 Cukup Tidak digunakan

9 0.63 Tinggi 0.69 Sedang 0.70 Baik Digunakan

10 -0.09 - 0.67 Sedang -0.10 Drop Tidak digunakan

11 0.35 Rendah 0.47 Sedang 0.50 Baik Digunakan

12 0.32 Rendah 0.53 Sedang 0.40 Baik Digunakan

13 0.32 Rendah 0.50 Sedang 0.40 Baik Digunakan

14 0.43 Cukup 0.53 Sedang 0.50 Baik Digunakan

15 0.32 Cukup 0.50 Sedang 0.40 Baik Digunakan

16 -0.07 - 0.50 Sedang -0.20 Drop Tidak digunakan

17 0.55 Cukup 0.55 Sedang 0.80 Baik sekali Digunakan

18 0.38 Rendah 0.39 Sedang 0.30 Cukup Digunakan

19 0.03 Sangat rendah 0.61 Sedang 0.10 Buruk Tidak digunakan

20 0.12 Sangat rendah 0.64 Sedang 0.00 Buruk Tidak digunakan

21 0.56 Cukup 0.36 Sedang 0.80 Baik sekali Digunakan

22 0.58 Cukup 0.58 Sedang 0.80 Baik sekali Digunakan

23 0.31 Rendah 0.50 Sedang 0.30 Cukup Digunakan

24 0.53 Cukup 0.36 Sedang 0.80 Baik sekali Digunakan

25 0.19 Sangat rendah 0.22 Sukar 0.20 Cukup Tidak digunakan

26 0.05 Sangat rendah 0.64 Sedang 0.20 Cukup Tidak digunakan

27 0.61 Cukup 0.36 Sedang 0.70 Baik sekali Digunakan

28 0.26 Rendah 0.55 Sedang 0.20 Cukup Tidak digunakan

29 0.41 Cukup 0.53 Sedang 0.50 Baik Digunakan

30 0.14 Sangat rendah 0.58 Sedang 0.00 Buruk Tidak digunakan

31 0.43 Cukup 0.53 Sedang 0.50 Baik Digunakan

32 0.61 Cukup 0.36 Sedang 0.70 Baik sekali Digunakan

33 0.11 Sangat rendah 0.53 Sedang 0.20 Cukup Tidak digunakan

34 0.23 Rendah 0.58 Sedang 0.40 Baik Tidak digunakan

224

35 0.34 Rendah 0.72 Mudah 0.40 Baik Digunakan

36 0.17 Sangat rendah 0.69 Sedang 0.40 Baik Tidak digunakan

37 0.21 Rendah 0.36 Sedang 0.10 Buruk Tidak digunakan

38 0.49 Cukup 0.61 Sedang 0.60 Baik Digunakan

39 0.06 Sangat rendah 0.47 Sedang 0.00 Buruk Tidak digunakan

40 0.40 Rendah 0.27 Sukar 0.60 Baik Digunakan

225

Soal Instrumen Tes Penelitian

Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!

1. Pernyataan yang tepat mengenai suhu adalah...

A. Besaran yang menyatakan sifat dari suatu benda yang memiliki kalor

tertentu

B. Besaran yang menyatakan banyaknya kalor yang keluar dari suatu benda

C. Besaran yang menyebabkan suatu benda memuai

D. Besaran yang menyatakan derajat panas atau dinginnya suatu benda

E. Besaran yang mempunyai kalor dan mengalir dari benda panas ke benda

dingin

2. Amati pernyataan berikut dengan benar!

1) Pertambahan panjang ( ) batang berbanding lurus dengan panjang awal

batang ( )

2) Pertambahan panjang ( ) batang berbanding lurus dengan kenaikan suhu

( )

3) Pertambahan panjang ( ) batang berbanding terbalik dengan kenaikan suhu

( )

4) Pertambahan panjang ( ) batang bergantung pada jenis batang ( )

Pernyataan berikut yang sesuai dengan konsep pemuaian panjang suatu batang

adalah...

A. 1) dan 3)

B. 1) dan 2)

C. 1), 2) dan 3)

D. 1), 2) dan 4)

E. 1), (3) dan 4)

3. Perhatikan pernyataan berikut.

1) Zat cair apabila dipanaskan mengalami pemuaian

2) Pemuaian zat cair untuk semua jenis zat cair sama

3) Pemuaian zat cair bergantung pada jenis zat cair tersebut

4) Zat cair dapat mengalami pemuaian luas dan volume

5) Pemuaian zat cair lebih besar daripada pemuaian zat padat

Pernyataan yang benar pada peristiwa pemuaian zat cair adalah...

A. 1), 2), dan 3)

B. 1), 3), dan 5)

C. 1), 4), dan 5)

D. 2), 3), dan 5)

E. 3), 4), dan 5)

4. Izan memanaskan air 50 ml dalam waktu 3 menit dan kenaikan suhunya diukur

dengan menggunakan termometer. Suhu awal dan suhu akhir yang terlihat pada

termometer ditunjukkan oleh gambar di bawah ini.

13oC

33oC

226

Berdasarkan keadaan diatas, maka perubahan suhu yang terjadi adalah...

A. 13oC

B. 20oC

C. 33oC

D. 46oC

E. 50oC

5. Suhu suatu zat bila diukur dengan termometer Celcius menunjukkan skala 30o C.

Jika suhu zat tersebut diukur dengan termometer Reamur menunjukkan skala...

A. 16oR

B. 24oR

C. 26oR

D. 28oR

E. 30oR

6. Perhatikan gambar di bawah ini!

Azel melakukan pengukuran suhu tiga buah zat cair masing-masing menggunakan

termometer yang skalanya berbeda-beda seperti gambar disamping.

Urutan suhu zat cair mulai dari yang terbesar adalah...

A. (1), (2), dan (3)

B. (2), (1), dan (3)

C. (2), (3), dan (1)

D. (3), (1), dan (2)

E. (3), (2), dan (1)

7. Perhatikan gambar di bawah ini!

Termometer X menunjukkan angka -20o pada titik beku air dan 130

o pada titik

didih air. Suhu X dan Celcius akan menunjukkan angka yang sama pada...

A. 60o

B. 45o

C. 40o

D. 30o

E. 20o

227

8. Selembar baja pada suhu 20oC memiliki ukuran seperti gambar berikut.

Jika diketahui koefisien muai panjang baja 12 /oC, maka pertambahan

luas pada suhu 60oC adalah...

A. 0,46 cm2

B. 0,53 cm2

C. 0,68 cm2

D. 0,77 cm2

E. 0,82 cm2

9. Logam A pada suhu 20oC memiliki panjang 75 cm mengalami pertambahan

panjang sebesar 0,6 cm ketika suhunya dinaikkan menjadi 120oC. Logam B pada

suhu 30oC memiliki panjang 50 cm. Jika logam A dan B memiliki jenis bahan

yang sama, panjang logam B pada suhu 210oC adalah...

A. 50,62 cm

B. 50,72 cm

C. 50,82 cm

D. 60,02 cm

E. 60,12 cm

10. Sebuah bejana kaca pada suhu 0oC terisi penuh dengan 150 cm

3 raksa. Bejana

dipanaskan sehingga suhunya menjadi 40oC. Jika koefisien muai panjang

kaca=9 /oC dan koefisien muai volume raksa = 1,8 /

oC, maka

volume raksa yang tumpah dari bejana itu adalah....

A. 0,6 cm3

B. 0,7 cm3

C. 0,8 cm3

D. 0,9 cm3

E. 1,0 cm3

11. Salah satu bentuk energi yang dapat berpindah karena perbedaan suhu disebut...

A. Kalor

B. Kalor jenis

C. Kapasitas kalor

D. Usaha

E. Asas Black

12. Perhatikan tabel di bawah ini!

Zat Kalor jenis

(J/kgoC)

Aluminium 900

Tembaga 390

Perak 230

Besi 450

Jika keempat zat tersebut memiliki massa yang sama dan diberikan kalor yang

sama besar, maka urutan zat mengalami kenaikan suhu dari yang terbesar hingga

terkecil adalah...

40 cm

20 cm

228

A. Aluminium, tembaga ,perak, dan besi

B. Besi, perak, tembaga, dan aluminium

C. Tembaga, aluminium, besi, dan Perak

D. Perak, tembaga, besi, dan aluminium

E. Aluminium, besi, tembaga, dan perak

13. Benda A memiliki kapasitas kalor sebesar 500 J/oC, dan benda B memiliki

kapasitas kalor sebesar 7500 J/oC, jika kalor sebesar Q digunakan untuk

memanaskan kedua benda maka....

A. Suhu benda A suhu benda B

B. Suhu benda A suhu benda B

C. Suhu benda A suhu benda B

D. Suhu benda B suhu benda A

E. Suhu benda B suhu benda A

14. Berapa besar kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu sebatang besi yang

massanya 2 kg dari 20oC menjadi 100

oC. Bila diketahui kalor jenis besi 450

J/kgoC...

A. 40 kJ

B. 56 kJ

C. 64 kJ

D. 72 kJ

E. 80 kJ

15. Suatu pemanas air memiliki daya 700 Watt bekerja selama 18 menit untuk

memanaskan 3 liter air. Jika suhu awal air adalah 10oC dan kalor jenis air 4200

J/kg oC, maka suhu akhir air tersebut adalah...

A. 30oC

B. 40oC

C. 50oC

D. 60oC

E. 70oC

16. Sebuah pemanas listrik yang hambatannya 5 menggunakan sumber tegangan

50 V. Pemanas digunakan untuk memanaskan 1 liter air dari 0oC hingga 50

oC.

Jika 70 kalor yang dihasilkan pemanas diambil air, maka waktu yang

diperlukan adalah...

A. 5 menit

B. 10 menit

C. 15 menit

D. 20 menit

E. 25 menit

17. Perhatikan grafik di bawah ini!

Kalo jenis es 0,5 kal/goC, dan kalor lebur es 80 kal/g. Nilai Q2 sebesar ...kkal

A. 17

B. 21

229

C. 34

D. 44

E. 52

18. Sebuah balok es memiliki panjang 20 cm, lebar 10 cm, dan tinggi 2 cm. Balok es

tersebut dipanaskan dari suhu -25oC hingga berubah menjadi air bersuhu 25

oC.

Jika diketahui massa jenis es 0,92 g/cm3, kalor jenis es 2,1 J/g

oC, kalor jenis air

4,2 J/goC dan kalor lebur es 336 J/g, maka jumlah kalor yang diperlukan

adalah...

A. 460 J

B. 24150 J

C. 48300 J

D. 153640 J

E. 227010 J

19. Vino mencampurkan satu gelas teh panas dan setengah gelas es batu. Setelah

selang waktu 30 menit, suhu campuran tersebut adalah...

A. Suhu campuran tersebut sama dengan suhu awal es

B. Suhu campuran tersebut berada diantara suhu teh panas dan suhu awal es

C. Suhu campuran tersebut sama denga suhu awal teh

D. Suhu campuran tersebut semakin meningkat

E. Suhu campuran tersebut semakin menurun

20. Air sebanyak 60 gram bersuhu 90oC (kalor jenis air = 1 kal/g

oC) dicampur 40

gram air sejenis bersuhu 25oC. Jika tidak ada faktor lain yang memengaruhi

proses ini, maka suhu akhir campuran adalah...

A. 15oC

B. 23oC

C. 46oC

D. 64oC

E. 77oC

21. Sebanyak 300 gram es bersuhu 0oC dimasukkan kedalam 500 gram air bersuhu

80oC. Diketahui kalor jenis es 2100 J/kg

oC, kalor lebur es 336000 J/kg, dan

kalor jenis air 4200 J/kgoC. Suhu kesetimbangan es dan air adalah...

A. 20oC

B. 25oC

C. 30oC

D. 35oC

E. 40oC

22. Suatu kalorimeter berisi es (kalor jenis es 0,5 kal/g K dan kalor lebur es 80

kal/g) sebanyak 36 g pada suhu -6oC. Kapasitas kalor kalorimeter ialah 27 kal/K.

Kemudian di dalam kalorimeter itu dituangkan alkohol (kalor jenis 0,58 kal/g K)

pada suhu 50oC menyebabkan suhu akhir menjadi 8

oC. Maka massa alkohol

yang dituangkan adalah...

A. 108 gram

B. 150 gram

C. 200 gram

D. 288 gram

E. 300 gram

230

23. Di bawah ini adalah contoh perpindahan kalor secara konduksi...

A.

B.

C.

D.

E.

24. Sebuah bola berjari-jari r 2 cm dan bersuhu 300 K. Tentukan berapa besar

energi yang dipancarkan oleh bola ini tiap detik! ( Wm2K

-4)

A. 2,31 J/s

B. 2,42 J/s

C. 3,23 J/s

D. 3,46 J/s

E. 4,02 J/s

25. Tiga batang konduktor P, Q, R dari jenis berbeda memiliki panjang dan luas

penampang sama disambung seperti pada gambar

P Q R

Jika diketahui suhu T1 20oC dan T4 90

oC, koefisien konduksi 2

, maka suhu T2 dan T3 adalah...

A. T2 40oC, T3 75

oC

B. T2 40oC, T3 60

oC

C. T2 35oC, T3 65

oC

D. T2 30oC, T3 50

oC

E. T2 30oC, T3 40

oC

T1 T2 T3 T4

231

Lampiran B. 3

LEMBAR OBSERVASI AKTIVITAS SISWA

(Kelas Eksperimen)

MateriPelajaran : Fisika – Suhu dan Kalor

Nama Guru : Tri Wahyuni

Hari/tanggal :

Kelas :

Petunjuk:

Berikan penilaian dengan menggunakan tanda chek (√) pada kolom yang tersedia.

Indikator Aktivitas Siswa Penilaian

Dilaksanakan Rating

A. Orientasi Ya Tidak 5 4 3 2 1

1. Melakukan pengamatan untuk

menemukan fakta-fakta yang

relevan

2. Merumuskan pertanyaan yang

berhubungan dengan hasil

pengamatan

5

B. Eksplorasi

1. Mengajukan hipotesis

2. Menentukan alat dan bahan yang

dibutuhkan untuk melakukan

percobaan

3. Melaksanakan percobaan sesuai

dengan prosedur percobaan

4. Mengumpulkan data percobaan

C. Penemuan Konsep

1. Menganalisis data percobaan

2. Membuat kesimpulan berdasarkan

hasil yang diperoleh dari pada

tahap eksplorasi

D. Aplikasi

232

1. Mengaplikasikan pengetahuan

yang diperoleh ke dalam konteks

baru atau mengerjakan tes

E. Penutup

1. Mengaplikasikan pengetahuan

yang diperoleh ke dalam konteks

baru atau mengerjakan tes

2. Menyimpulkan hasil pembelajaran

yang telah dilakukan

Keterangan skor penilaian:

5= sangat baik

4 = baik

3 = cukup

2 = tidak baik

1 = sangat tidak baik

Observer

(……………………)

233

LAMPIRAN C

Analisis Data Hasil Penelitian

1. Hasil Pretest

2. Hasil Posttest

3. Uji Normalitas Hasil Pretest

4. Uji Normalitas Hasil Posttest

5. Uji Homogenitas Hasil Pretest

6. Uji Homogenitas Hasil Posttest

7. Uji Hipotesis Hasil Pretest

8. Uji Hipotesis Hasil Posttest

9. Data Persentase Ranah Kognitif

10. Data Hasil lembar Observasi

Aktivitas Siswa

234

Lampiran C.1

Data Hasil Pretest Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen

Siswa Nilai Pretest

Kontrol Eksperimen

1 52 40

2 48 28

3 40 24

4 32 20

5 36 40

6 20 24

7 12 32

8 8 24

9 52 36

10 32 40

11 28 24

12 48 44

13 28 8

14 40 24

15 40 28

16 32 32

17 36 28

18 32 12

19 32 28

20 20 40

21 24 16

22 36 28

23 32 24

24 28 48

25 48 32

26 32 40

27 32 28

28 28 16

29 40 16

30 24 36

31 44 32

32 32 32

33 24 44

34 20 28

35 24 20

36 44 28

Nilai Terendah 8 8

Nilai Tertinggi 52 48

235

Hasil Pretest Kelas Kontrol

Perolehan nilai terendah hingga nilai tertinggi berdasarkan hasil pretest yang didapat

dari kelas kontrol adalah sebagai berikut:

8 12 20 20 20 24 24 24 24 28

28 28 28 32 32 32 32 32 32 32

32 32 36 36 36 40 40 40 40 44

44 48 48 48 52 52

Untuk membuat tabel distribusi frekuensi dibutuhkan beberapa nilai, yaitu:

a. Banyak data (N) = 36

b. Nilai maksimal (Xmax) = 52

c. Nilai minimal (Xmin) = 8

d. Jangkauan (J) = Xmax - Xmin

= 52 – 8 = 44

e. Banyak kelas (k) = 1 + 3,3 log n

= 1 + 3,3 log 36

= 1 + 5,13

= 6,13 ≈ 6

f. Panjang Kelas (P) =

=

Tabel Distribusi Frekuensi Hasil Pretest Kelas Kontrol

Interval Frekuensi

Batas

Kelas

Titik Tengah

8 - 14 2 7.5 11 121 22 242

15 - 21 3 14.5 18 324 54 972

22 - 28 8 21.5 25 625 200 5000

29 - 35 9 28.5 32 1024 288 9216

36 - 42 7 35.5 39 1521 273 10647

43 - 49 5 42.5 46 2116 230 10580

50 - 56 2 49.5 53 2809 106 5618

Jumlah 36 8540 1173 42275

236

Berdasarkan tabel distribusi frekuensi tersebut, maka dapat ditentukan beberapa nilai,

yaitu:

a. Rata-rata

∑

∑

b. Median

Nilai median ditentukan dengan rumus statistik berikut ini:

(

)

dimana: = tepi bawah kelas median = 28,5

= banyaknya data = 36

= frekuensi kumulatif sebelum kelas median = 13

= frekuensi kelas median = 9

= panjang kelas = 7

sehingga:

(

)

(

)

(

)

c. Modus

Nilai modus ditentukan dengan rumus statistik berikut ini:

(

)

dimana: = tepi bawah kelas modus = 28,5

= selisih frekuensi kelas modus dengan kelas sebelumnya = 1

237

= selisih frekuensi kelas modus dengan kelas sesudahnya = 2

= panjang kelas = 7

sehingga:

(

)

(

)

d. Standar Deviasi

Nilai standar deviasi dapat ditentukan dengan rumus statistik berikut ini:

√ ∑

∑

√

√

√

√

238

Hasil Pretest Kelas Eksperimen

Perolehan nilai terendah hingga nilai tertinggi berdasarkan hasil pretest yang didapat

dari kelas eksperimen adalah sebagai berikut:

8 12 16 16 16 20 20 24 24 24

24 24 24 28 28 28 28 28 28 28

28 32 32 32 32 32 36 36 40 40

40 40 40 44 44 48

Untuk membuat tabel distribusi frekuensi dibutuhkan beberapa nilai, yaitu:

a. Banyak data (N) = 36

b. Nilai maksimal (Xmax) = 48

c. Nilai minimal (Xmin) = 8

d. Jangkauan (J) = Xmax - Xmin = 48 – 8 = 40

e. Banyak kelas (k) = 1 + 3,3 log n

= 1 + 3,3 log 36

= 1 + 5,13

= 6,13 ≈ 6

f. Panjang Kelas (P) =

=

Tabel Distribusi Frekuensi Hasil Pretest Kelas Eksperimen

Interval Frekuensi

Batas

Kelas

Titik Tengah

8 - 14 2 7.5 11 121 22 242

15 -21 5 14.5 18 324 90 1620

22 - 28 14 21.5 25 625 350 8750

29 - 35 5 28.5 32 1024 160 5120

36 - 42 7 35.5 39 1521 273 10647

43 - 49 3 42.5 46 2116 138 6348

Jumlah 36 5731 1033 32727

239

Berdasarkan tabel distribusi frekuensi tersebut, maka dapat ditentukan beberapa nilai,

yaitu:

a. Rata-rata

∑

∑

b. Median

Nilai median ditentukan dengan rumus statistik berikut ini:

(

)

dimana: = tepi bawah kelas median = 21,5

= banyaknya data = 36

= frekuensi kumulatif sebelum kelas median = 7

= frekuensi kelas median = 14

= panjang kelas = 7

sehingga:

(

)

(

)

(

)

c. Modus

Nilai modus ditentukan dengan rumus statistik berikut ini:

(

)

dimana: = tepi bawah kelas modus = 21,5

= selisih frekuensi kelas modus dengan kelas sebelumnya = 9

240

= selisih frekuensi kelas modus dengan kelas sesudahnya = 9

= panjang kelas = 7

sehingga:

(

)

(

)

d. Standar Deviasi

Nilai standar deviasi dapat ditentukan dengan rumus statistik berikut ini:

√ ∑

∑

√

√

√

√

241

Lampiran C.2

Data Hasil Posttest Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen

Siswa Nilai Posttest

Kontrol Eksperimen

1 56 52

2 48 72

3 80 76

4 64 80

5 56 72

6 72 64

7 64 84

8 76 72

9 56 68

10 72 80

11 64 68

12 76 76

13 60 76

14 64 80

15 48 64

16 52 80

17 72 56

18 64 56

19 60 76

20 76 80

21 68 60

22 44 84

23 64 44

24 52 80

25 76 76

26 72 68

27 64 76

28 44 72

29 56 64

30 64 80

31 80 76

32 76 68

33 68 72

34 64 72

35 72 80

36 40 60

Nilai Terendah 40 44

Nilai Tertinggi 80 84

242

Hasil Posttest Kelas Kontrol

Perolehan nilai terendah hingga nilai tertinggi berdasarkan hasil posttest yang

didapat dari kelas kontrol adalah sebagai berikut:

40 44 44 48 48 52 52 56 56 56

56 60 60 64 64 64 64 64 64 64

64 64 68 68 72 72 72 72 72 76

76 76 76 76 80 80

Untuk membuat tabel distribusi frekuensi dibutuhkan beberapa nilai, yaitu:

a. Banyak data (N) = 36

b. Nilai maksimal (Xmax) = 80

c. Nilai minimal (Xmin) = 40

d. Jangkauan (J) = Xmax - Xmin = 80 – 40= 40

e. Banyak kelas (k) = 1 + 3,3 log n

= 1 + 3,3 log 36

= 1 + 5,13

= 6,13 ≈ 6

f. Panjang Kelas (P) =

=

Tabel Distribusi Frekuensi Hasil Posttest Kelas Kontrol

Interval Frekuensi

Batas

Kelas

Titik

Tengah

40 - 46 3 39.5 43 1849 129 5547

47 - 53 4 46.5 50 2500 200 10000

54 - 60 6 53.5 57 3249 342 19494

61 - 67 9 60.5 64 4096 576 36864

68 - 74 7 67.5 71 5041 497 35287

75 - 81 7 74.5 78 6084 546 42588

Jumlah 36 22819 2290 149780

243

Berdasarkan tabel distribusi frekuensi tersebut, maka dapat ditentukan beberapa nilai,

yaitu:

a. Rata-rata

∑

∑

b. Median

Nilai median ditentukan dengan rumus statistik berikut ini:

(

)

dimana: = tepi bawah kelas median = 60,5

= banyaknya data = 36

= frekuensi kumulatif sebelum kelas median = 13

= frekuensi kelas median = 9

= panjang kelas = 7

sehingga:

(

)

(

)

(

)

c. Modus

Nilai modus ditentukan dengan rumus statistik berikut ini:

(

)

dimana: = tepi bawah kelas modus = 60,5

= selisih frekuensi kelas modus dengan kelas sebelumnya = 3

244

= selisih frekuensi kelas modus dengan kelas sesudahnya = 2

= panjang kelas = 7

sehingga:

(

)

(

)

d. Standar Deviasi

Nilai standar deviasi dapat ditentukan dengan rumus statistik berikut ini:

√ ∑

∑

√

√

√

√

245

Hasil Posttest Kelas Eksperimen

Perolehan nilai terendah hingga nilai tertinggi berdasarkan hasil posttest yang

didapat dari kelas eksperimen adalah sebagai berikut:

44 52 56 56 60 60 64 64 64 68

68 68 68 72 72 72 72 72 72 76

76 76 76 76 76 76 80 80 80 80

80 80 80 80 84 84

Untuk membuat tabel distribusi frekuensi dibutuhkan beberapa nilai, yaitu:

a. Banyak data (N) = 36

b. Nilai maksimal (Xmax) = 84

c. Nilai minimal (Xmin) = 44

d. Jangkauan (J) = Xmax - Xmin = 84 – 44 =40

e. Banyak kelas (k) = 1 + 3,3 log n

= 1 + 3,3 log 36

= 1 + 5,13

= 6,13 ≈ 6

f. Panjang Kelas (P) =

=

Tabel Distribusi Frekuensi Hasil Posttest Kelas Eksperimen

Interval Frekuensi

Batas

Kelas

Titik

Tengah

44 - 50 1 43.5 47 2209 47 2209

51 - 57 3 50.5 54 2916 162 8748

58 - 64 5 57.5 61 3721 305 18605

65 - 71 4 64.5 68 4624 272 18496

72 - 78 13 71.5 75 5625 975 73125

79 - 85 10 78.5 82 6724 820 67240

Jumlah 36 25819 2581 188423

246

Berdasarkan tabel distribusi frekuensi tersebut, maka dapat ditentukan beberapa nilai,

yaitu:

a. Rata-rata

∑

∑

b. Median

Nilai median ditentukan dengan rumus statistik berikut ini:

(

)

dimana: = tepi bawah kelas median = 71,5

= banyaknya data = 36

= frekuensi kumulatif sebelum kelas median = 13

= frekuensi kelas median = 13

= panjang kelas = 7

sehingga:

(

)

(

)

(

)

,69

c. Modus

Nilai modus ditentukan dengan rumus statistik berikut ini:

(

)

dimana: = tepi bawah kelas modus = 71,5

= selisih frekuensi kelas modus dengan kelas sebelumnya = 9

247

= selisih frekuensi kelas modus dengan kelas sesudahnya = 3

= panjang kelas = 7

sehingga:

(

)

(

)

d. Standar Deviasi

Nilai standar deviasi dapat ditentukan dengan rumus statistik berikut ini:

√ ∑

∑

√

√

√

√

248

Lampiran C.3

Uji Normalitas Hasil Pretest Kelas Kontrol

Descriptives

Hasil Belajar Kelas Statistic Std. Error

Nilai Pretest Kelas Kontrol

Mean 32,7778 1,75169

95% Confidence

Interval for Mean

Lower Bound 29,2217

Upper Bound 36,3339

5% Trimmed Mean 32,9877

Median 32,0000

Variance 110,463

Std. Deviation 10,51016

Minimum 8,00

Maximum 52,00

Range 44,00

Interquartile Range 15,00

Skewness -,114 ,393

Kurtosis -,089 ,768

Tests of Normality

Hasil Belajar Kelas Kolmogorov-Smirnov

a Shapiro-Wilk

Statistic Df Sig. Statistic df Sig.

Nilai Pretest Kelas Kontrol ,141 36 ,070* ,971 36 ,453

249

Uji Normalitas Hasil Pretest Kelas Eksperimen

Descriptives

Hasil Belajar Kelas Statistic Std. Error

Nilai Pretest Kelas

Eksperimen

Mean 29,0000 1,57258

95% Confidence

Interval for Mean

Lower Bound 25,8075

Upper Bound 32,1925

5% Trimmed Mean 29,1111

Median 28,0000

Variance 89,029

Std. Deviation 9,43550

Minimum 8,00

Maximum 48,00

Range 40,00

Interquartile Range 12,00

Skewness -,068 ,393

Kurtosis -,320 ,768

Tests of Normality

Hasil Belajar Kelas Kolmogorov-Smirnov

a Shapiro-Wilk

Statistic df Sig. Statistic df Sig.

Nilai Pretest Kelas Eksperimen ,126 36 ,164* ,974 36 ,541

250

Lampiran C.4

Uji Normalitas Hasil Posttest Kelas Kontrol

Descriptives

Hasil Belajar Kelas Statistic Std. Error

Nilai Posttest Kelas Kontrol

Mean 63,4444 1,78994

95% Confidence

Interval for Mean

Lower Bound 59,8107

Upper Bound 67,0782

5% Trimmed Mean 63,7284

Median 64,0000

Variance 115,340

Std. Deviation 10,73963

Minimum 40,00

Maximum 80,00

Range 40,00

Interquartile Range 16,00

Skewness -,425 ,393

Kurtosis -,596 ,768

Tests of Normality

Hasil Belajar Kelas Kolmogorov-Smirnov

a Shapiro-Wilk

Statistic df Sig. Statistic df Sig.

Nilai Posttest Kelas Kontrol ,160 36 ,021 ,950 36 ,101

251

Uji Normalitas Hasil Posttest Kelas Eksperimen

Descriptives

Hasil Belajar Kelas Statistic Std. Error

Nilai Posttest Kelas

Eksperimen

Mean 71,2222 1,57617

95% Confidence

Interval for Mean

Lower Bound 68,0224

Upper Bound 74,4220

5% Trimmed Mean 71,8272

Median 72,0000

Variance 89,435

Std. Deviation 9,45700

Minimum 44,00

Maximum 84,00

Range 40,00

Interquartile Range 15,00

Skewness -1,004 ,393

Kurtosis ,702 ,768

Tests of Normality

Hasil Belajar Kelas Kolmogorov-Smirnov

a Shapiro-Wilk

Statistic Df Sig. Statistic df Sig.

Nilai Posttest Kelas Eksperimen ,172 36 ,009 ,911 36 .007

252

Lampiran C.5

Uji Homogenitas Pretest Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen

Test of Homogeneity of Variances

Levene

Statistic

df1 df2 Sig.

Nilai Pretest ,213 1 70 ,646

ANOVA

Sum of

Squares

df Mean

Square

F Sig.

Nilai Pretest

Between Groups 256,889 1 256,889 ,2575 ,113

Within Groups 6982,222 70 99,746

Total 7239,111 71

Lampiran C.6

Uji Homogenitas Posttest Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen

Test of Homogeneity of Variances

Levene

Statistic

df1 df2 Sig.

Nilai Postest ,537 1 70 ,466

ANOVA

Sum of

Squares

df Mean

Square

F Sig.

Nilai Pretest

Between Groups 1088,889 1 1088,889 10,635 ,002

Within Groups 7167,111 70 102,387

Total 8256,000 71

253

Lampiran C.7

Uji Hipotesis Hasil Pretest Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen

Ranks

Hasil Belajar Kelas N Mean Rank Sum of

Ranks

Nilai Pretest

Kelas Eksperimen 36 32,58 1173,00

Kelas Kontrol 36 40,42 1455,00

Total 72

Test Statisticsa

Skor Pretest

Mann-Whitney U 507,000

Wilcoxon W 1173,000

Z -1,602

Asymp. Sig. (2-tailed) ,109

a. Grouping Variable: Kelas

254

Lampiran C.8

Uji Hipotesis Hasil Posttest Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen

Ranks

Hasil Belajar Kelas N Mean Rank Sum of

Ranks

Skor Posttest

Kelas Eksperimen 36 44,22 1592,00

Kelas Kontrol 36 28,78 1036,00

Total 72

Test Statisticsa

Skor Pretest

Mann-Whitney U 370,000

Wilcoxon W 1036,000

Z -3,158

Asymp. Sig. (2-tailed) ,002

a. Grouping Variable: Kelas

255

Lampiran C.9

Data Persentase Ranah Kognitif Hasil Pretest Kelas Kontrol

Siswa

Jenjang Kognitif

∑ C1 C2 C3 C4

1 11 23 2 3 4 12 13 19 5 6 7 8 10 14 15 16 17 20 21 24 9 18 22 25

1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 13

2 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 12

3 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 10

4 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 8

5 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 9

6 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 5

7 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3

8 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 2

9 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 13

10 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 8

11 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 7

12 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 12

13 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 7

14 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 10

15 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 10

16 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 8

17 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 9

18 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 8

19 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 8

20 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 5

256

21 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 6

22 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 9

23 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 8

24 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 7

25 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 12

26 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 8

27 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 8

28 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 7

29 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 10

30 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 6

31 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 11

32 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 8

33 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 6

34 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 5

35 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 6

36 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 11

∑ 26 7 15 8 26 27 7 11 13 11 7 13 7 5 12 4 8 9 8 14 15 16 4 14 8

Jumlah 48 92 113 42

Persentase

% 44% 43% 26% 29%

257

Data Persentase Ranah Kognitif Hasil Pretest Kelas Eksperimen

Siswa

Jenjang Kognitif

∑ C1 C2 C3 C4

1 11 23 2 3 4 12 13 19 5 6 7 8 10 14 15 16 17 20 21 24 9 18 22 25

1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 10

2 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 7

3 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 6

4 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 5

5 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 10

6 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 6

7 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 8

8 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 6

9 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 9

10 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 10

11 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 6

12 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 11

13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2

14 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 6

15 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 7

16 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 8

17 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 7

18 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3

19 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 7

20 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 10

21 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 4

22 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 7

258

23 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 6

24 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 12

25 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 8

26 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 10

27 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 7

28 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 4

29 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 4

30 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 9

31 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 8

32 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 8

33 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 11

34 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 7

35 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 5

36 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 7

∑ 21 17 8 7 12 27 12 13 16 18 13 6 4 9 10 4 5 11 5 8 7 7 4 7 10

Jumlah 46 87 100 28

Persentase

% 43% 40% 23% 19%

259

Data Persentase Ranah Kognitif Hasil Posttest Kelas Kontrol

Siswa

Jenjang Kognitif

∑ C1 C2 C3 C4

1 11 23 2 3 4 12 13 19 5 6 7 8 10 14 15 16 17 20 21 24 9 18 22 25

1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 14

2 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 12

3 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 20

4 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 16

5 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 14

6 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 18

7 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 16

8 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 19

9 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 14

10 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 18

11 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 16

12 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 19

13 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 15

14 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 16

15 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 12

16 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 13

17 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 18

18 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 16

19 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 15

20 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 19

21 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 17

22 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 11

260

23 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 16

24 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 13

25 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 19

26 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 18

27 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 16

28 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 11

29 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 14

30 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 16

31 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 20

32 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 19

33 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 17

34 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 16

35 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 18

36 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 10

∑ 32 31 23 30 29 28 21 22 29 28 20 18 18 20 27 15 22 23 24 17 15 22 19 19 19

Jumlah 86 159 247 79

Persentase

% 80% 74% 57% 55%

261

Data Persentase Ranah Kognitif Hasil Posttest Kelas Eksperimen

Siswa

Jenjang Kognitif

∑ C1 C2 C3 C4

1 11 23 2 3 4 12 13 19 5 6 7 8 10 14 15 16 17 20 21 24 9 18 22 25

1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 13

2 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 18

3 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 19

4 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 20

5 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 18

6 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 16

7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 21

8 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 18

9 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 17

10 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 20

11 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 17

12 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 19

13 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 19

14 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 20

15 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 16

16 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 20

17 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 14

18 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 14

19 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 19

20 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 20

21 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 15

22 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 21

262

23 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 11

24 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 20

25 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 19

26 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 17

27 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 19

28 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 18

29 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 16

30 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 20

31 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 19

32 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 17

33 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 18

34 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 18

35 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 20

36 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 15

∑ 35 29 24 27 33 31 23 26 26 31 26 19 26 19 22 24 26 24 26 22 24 24 24 24 26

Jumlah 88 166 289 98

Persentase

% 81% 77% 67% 68%

263

Lampiran C.10

Data Hasil Lembar Observasi Aktivitas Siswa

Pertmuan 1

No Tahapan

Proses Aktivitas Siswa

Penilaian Kelompok

Jumlah Persentase Rata-rata 1 2 3 4 5 6

1 Orientasi Melakukan pengamatan untuk

menemukan fakta-fakta yang

relevan

5 4 4 3 5 4 25 83,33%

81,67% Merumuskan pertanyaan yang

berhubungan dengan hasil

pengamatan

5 4 4 4 4 3 24 80%

2 Eksplorasi

Mengajukan hipotesis

4 4 4 3 4 4 23 76,67%

80,83%

Menentukan alat dan bahan

yang dibutuhkan untuk

melakukan percobaan

5 4 4 4 4 4 25 83,33%

Melaksanakan percobaan

sesuai dengan prosedur

percobaan

5 4 5 4 3 4 25 83,33%

Mengumpulkan data percobaan

4 4 5 3 4 4 24 80%

3 Penemuan

Konsep

Menganalisis data percobaan

4 5 4 4 5 4

26 87%

85%

Mebuat kesimpulan 5 4 4 3 5 4 25 83,33%

264

berdasarkan hasil yang

diperoleh dari pada tahap

eksplorasi

4 Aplikasi Mengaplikasikan pengetahuan

yang diperoleh ke dalam

konteks baru atau mengerjakan

tes

5 4 4 3 4 3 23 76,67% 76,67%

5 Penutup Mempresentasikan hasil

diskusi yang telah dilakukan

4 4 5 4 3 3 23 76,67%

81,67% Menyimpulkan hasil

pembelajaran yang telah

dilakukan

5 4 5 4 4 4 26 86,67%

265

Data Hasil Lembar Observasi Aktivitas Siswa

Pertemuan 2

No Tahapan

Proses Aktivitas Siswa

Penilaian Kelompok

Jumlah Persentase Rata-rata 1 2 3 4 5 6

1 Orientasi Melakukan pengamatan untuk

menemukan fakta-fakta yang

relevan

5 4 4 4 5 4 26 86,67%

85% Merumuskan pertanyaan yang

berhubungan dengan hasil

pengamatan

5 5 4 4 3 3 25 83,33%

2 Eksplorasi

Mengajukan hipotesis

4 5 5 4 3 4 25 83,33%

84,17%

Menentukan alat dan bahan

yang dibutuhkan untuk

melakukan percobaan

5 4 4 5 4 4 26 86,67%

Melaksanakan percobaan

sesuai dengan prosedur

percobaan

4 4 4 4 4 5 25 83,33%

Mengumpulkan data percobaan

4 4 5 4 4 4 25 83,33%

3 Penemuan

Konsep

Menganalisis data percobaan

4 5 4 4 5 4

26

87% 86,83%

Mebuat kesimpulan 4 4 5 4 5 4 26 86,67%

266

berdasarkan hasil yang

diperoleh dari pada tahap

eksplorasi

4 Aplikasi Mengaplikasikan pengetahuan

yang diperoleh ke dalam

konteks baru atau mengerjakan

tes

5 4 4 4 4 3 24 80% 80%

5 Penutup Mempresentasikan hasil

diskusi yang telah dilakukan

4 5 4 3 4 4 24 80%

83,33% Menyimpulkan hasil

pembelajaran yang telah

dilakukan

5 4 4 4 5 4 26 86,67%

267

Data Hasil Lembar Observasi Aktivitas Siswa

Pertemuan 3

No Tahapan

Proses Aktivitas Siswa

Penilaian Kelompok

Jumlah Persentase Rata-rata 1 2 3 4 5 6

1 Orientasi Melakukan pengamatan untuk

menemukan fakta-fakta yang

relevan

4 5 4 4 5 4 26 86,67%

88,33% Merumuskan pertanyaan yang

berhubungan dengan hasil

pengamatan

5 5 4 5 4 4 27 90%

2 Eksplorasi

Mengajukan hipotesis

4 4 5 4 4 4 25 83,33%

85,83%

Menentukan alat dan bahan

yang dibutuhkan untuk

melakukan percobaan

5 4 4 5 5 4 27 90%

Melaksanakan percobaan

sesuai dengan prosedur

percobaan

4 5 4 4 4 5 26 86,67%

Mengumpulkan data percobaan

4 4 5 4 4 4 25 83,33%

3 Penemuan

Konsep

Menganalisis data percobaan

4 5 5 5 4 4

27

90% 86,67%

Mebuat kesimpulan 4 4 4 4 5 4 25 83,33%

268

berdasarkan hasil yang

diperoleh dari pada tahap

eksplorasi

4 Aplikasi Mengaplikasikan pengetahuan

yang diperoleh ke dalam

konteks baru atau mengerjakan

tes

4 5 4 4 4 4 25 83,33% 83,33%

5 Penutup Mempresentasikan hasil

diskusi yang telah dilakukan

4 5 4 4 4 4 25 83,33%

85% Menyimpulkan hasil

pembelajaran yang telah

dilakukan

5 4 5 4 4 4 26 86,67%

269

LAMPIRAN D

Surat-surat Penelitian

1. Surat Keterangan Wawancara

2. Surat Permohonan Izin Penelitian

3. Surat Keterangan Penelitian

4. Lembar Uji Referensi

5. Daftar Riwayat Hidup

270

Lampiran D.1

271

Lampiran D.2

Lampiran E.3

272

Lampiran D.3

273

Lampiran D.4

UJI REFERENSI

274

275

276

277

278

279

280

281

282

Lampiran D.5

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

TRI WAHYUNI. Anak ketiga dari lima bersaudara pasangan

Bapak Djanuardi dan Ibu Yullenniwita. Lahir di Medan pada

tanggal 24 April 1994 dan bertempat tinggal di Jambak Koto Buruk,

Kelurahan Lubuk Alung, Kecamatan Lubuk Alung, Kabupaten

Padang Pariaman, Provinsi Sumatra Barat.

Riwayat Pendidikan. Jenjang pendidikan yang telah ditempuh penulis diantaranya

SD Negeri 010028 Simpang Empat lulus pada tahun 2006, MTS Pondok Pesantren

Modern Daaral’uluum Asahan lulus pada tahun 2009. Selanjutnya penulis

melanjutkan sekolah di MA Pondok Pesantren Modern Daaral’uluum Asahan lulus

pada tahun 2012. Penulis tercatat sebagai mahasiswa Universitas Islam Negeri Syarif

Hidayatullah Jakarta, Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan, Jurusan Pendidikan

Ilmu Pengetahuan Alam (IPA), Program Studi Pendidikan Fisika pada tahun 2012

melalui jalur Penelusuran Minat dan Kemampuan (PMDK).