pengembangan alat praktikum termodinamika
TRANSCRIPT
PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM
TERMODINAMIKA BERBASIS PROBLEM BASED
LEARNING BAGI PESERTA DIDIK SMA/MA KELAS XI
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat Sarjana S-1
Program Studi Pendidikan Fisika
diajukan oleh
Sahar Layali 11690032
Kepada
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UIN SUNAN KALIJAGA
YOGYAKARTA
2015
PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA BERBASIS
PROBLEM BASED LEARNING BAGI PESERTA DIDIK SMA/MA KELAS XI
Sahar Layali
11690032
INTISARI
Penelitian ini bertujuan 1) Mengembangkan alat praktikum termodinamika
berbasis problem based learning bagi peserta didik SMA/MA kelas XI 2)
Mengetahui kualitas alat praktikum termodinamika berbasis problem based learning
berdasarkan penilaian ahli materi, ahli media, dan pendidik fisika SMA/MA 3)
Mengetahui respon peserta didik dan keterlaksanaan alat praktikum termodinamika
berbasis problem based learning bagi peserta didik SMA/MA kelas XI.
Penelitian ini merupakan penelitian R&D dengan model prosedural yang
mengadaptasi prosedur penelitian pengembangan menurut Borg and Gall yaitu (1)
studi pendahuluan, (2) merencanakan penelitian, (3) pengembangan desain, (4) uji
lapangan terbatas, (5) revisi hasil uji lapangan terbatas, (6) uji lapangan lebih luas, (7)
revisi hasil uji lapangan lebih luas, (8) uji kelayakan, (9) revisi hasil uji kelayakan,
dan (10) diseminasi dan implementasi. Penelitian ini dilakukan sampai pada tahap ke-
7, yaitu revisi hasil uji lapangan lebih luas. Instrumen penelitian berupa lembar
penilaian kualitas alat praktikum termodinamika berbasis problem based learning
untuk ahli materi, ahli media, dan pendidik Fisika SMA/MA menggunakan skala
Likert yang dibuat dalam bentuk checklist. Instrumen untuk peserta didik berupa
skala respon peserta didik menggunakan skala Likert yang dibuat dalam bentuk
checklist. Instrumen keterlaksanaan alat praktikum berupa deskripsi keterlaksanaan
alat praktikum saat dilakukan uji coba produk kepada peserta didik. Data hasil
penilaian diubah menjadi rerata skor kemudian dibandingkan dengan tabel klasifikasi
kriteria kualitatif penilaian produk dan respon peserta didik.
Hasil penelitian yang telah dikembangkan berupa alat praktikum
termodinamika berbasis problem based learning bagi peserta didik SMA/MA kelas
XI berdasarkan karakteristik Problem Based Learning. Kualitas alat praktikum
termodinamika yang dikembangkan menurut penilaian ahli materi, ahli media, dan
pendidik Fisika SMA/MA adalah sangat baik (SB). Respon peserta didik terhadap
alat praktikum termodinamika pada uji coba produk adalah sangat setuju (SS),
sedangkan hambatan pada keterlaksanaan alat praktikum yaitu pada kerjasama
kelompok, percobaan hukum ke-0, rangkaian alat praktikum, dan waktu pengamatan.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa alat praktikum termodinamika yang
dikembangkan dapat digunakan sebagai salah satu media pembelajaran bagi peserta
didik kelas XI SMA/MA.
Kata kunci: Alat Praktikum, Termodinamika, Problem Based Learning
DEVELOPMENT TOOL PRACTICUM OF THERMODYNAMIC BASED
PROBLEM BASED LEARNING FOR STUDENT SMA / MA CLASS XI
Sahar Layali
11690032
ABSTRACT
This research aims to 1) Develop tool practicum of thermodynamic based
problem based learning for student SMA/MA grade XI 2) Knowing the quality of
tool practicum of thermodynamic based prolem based learning based on assessment
of material expert, media expert, and teachers of physics SMA/MA 3) Knowing the
response of student and enforceability of tool practicum of thermodynamic based
problem based learning for student SMA/MA grade XI.
This research is R&D research with procedural model that adapting the
research procedure of development by Borg and Gall, that are (1)preliminary
studies, (2) planning of research, (3) the development of design, (4) preliminary field
test, (5) preliminary field test revision, (6) main field test, (7) main field test revision,
(8) operational field test, (9) operational field test revision, and (10) dissemination
and implementation. This research was done until the 7th
stage, that is main field test
revision. The research’s instrument form of sheet quality assessment tool practicum
of thermodynamic based problem based learning for material experts, media experts,
and teachers of physics SMA/MA using a Likert’s scale was made in the form of a
checklist. Instrument for student in the form scale response of student using a Likert’s
scale was made in the form of a checklist. Enforceability’s instrument in the form of
description enforceability tool practicum during testing the products to student. The
data assessment converted into a mean score is then compared with the classification
table of qualitative criteria assessment product and student response.
Results of research has been developed form of tool practicum of
thermodynamic based problem based learning for student SMA/MA grade XI based
on the characteristics of Problem Based Learning. Quality tool practicum of
thermodynamic developed according to assessment of material expert, media expert,
and teachers Physics SMA/MA is very good (SB). The response of student to the tool
practicum of thermodynamic on product testing is agree (SS), while a obstacle
enforceability of tool practicum that the teamwork, experiment zero law of
thermodynamic, practicum’s circuit, and observation time. These results indicate that
the develop tool practicum of thermodynamic can be used as a medium learning for
students SMA/MA grade XI.
Keywords: Tool Practicum, Thermodynamic, Problem Based Learning
Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga FM-UINSK-BM-05-03/R0
SURAT PERSETUJUAN SKRIPSI/TUGAS AKHIR
Hal : Persetujuan Skripsi
Lamp : 3 eksemplar skripsi
Kepada
Yth. Dekan Fakultas Sains dan Teknologi
UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta
di Yogyakarta
Assalamu’alaikum wr. wb.
Setelah membaca, meneliti, memberikan petunjuk dan mengoreksi serta mengadakan perbaikan
seperlunya, maka kami selaku pembimbing berpendapat bahwa skripsi Saudara:
Nama : Sahar Layali
NIM : 11690032
Judul Skripsi : Pengembangan Alat Praktikum Termodinamika Berbasis Problem Based Learning
Bagi Peserta Didik SMA/MA Kelas XI
sudah dapat diajukan kembali kepada Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi UIN
Sunan Kalijaga Yogyakarta sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu dalam
Pendidikan Fisika
Dengan ini kami mengharap agar skripsi/tugas akhir Saudara tersebut di atas dapat segera
dimunaqsyahkan. Atas perhatiannya kami ucapkan terima kasih.
Wassalamu’alaikum wr. wb.
Yogyakarta, 01 Juli 2015
Pembimbing
Ika Kartika, M.Pd.Si NIP.19800415 200912 2 001
MOTTO
“Terus Belajar dan Mencari Ilmu agar Selamat di Dunia dan Akhirat“
# Sahar Layali #
PERSEMBAHAN
Kupersembahkan karya ini kepada kedua orang tuaku bapak Shofwan Hadi dan ibu
Qurrotul ‘Aini, atas do’a yang selalu mengalir, kasih sayang, bimbingan, serta
pengorbanan yang tak terbatas, serta adikku tercinta Nur Khikmah, semoga kita
semua bisa dipertemukan kembali oleh Allah dalam satu keluarga di Surga bersama
Nabi Muhammad SAW. Amin.
Kepersembahkan juga karya ini untuk Bapak/Ibu dosen prodi Pendidikan Fisika
Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta serta teman-teman
semua.
viii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur atas kehadirat Allah SWT, Tuhan semesta alam yang
telah memberikan kehidupan dengan penuh rahmat, hidayah dan karunia yang tak
terhingga kepada seluruh makhluk-Nya. Sholawat serta salam semoga selalu
senantiasa tercurahkan kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW yang telah
memberikan jalan bagi umatnya dengan kemuliaan dan kasih sayang serta ilmu
pengetahuan yang tiada ternilai untuk menjalani kehidupan yang lebih berkah.
Tujuan dari penulisan skripsi ini adalah sebagai salah satu syarat yang harus
diselesaikan oleh mahasiswa untuk memperoleh gelar sarjana pendidikan pada
Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga
Yogyakarta. Untuk itu penulis melakukan penelitian dengan judul “Pengembangan
Alat Praktikum Termodinamika Berbasis Problem Based Learning Bagi Peserta
Didik SMA/MA Kelas XI”.
Dengan terselesainya skripsi ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Prof. Drs. H. Akh. Minhaji, MA, Ph.D, selaku rektor UIN Sunan Kalijaga
Yogyakarta.
2. Dr. Maizer Said Nahdi, M.Si, selaku dekan Fakultas Sains dan Teknologi.
3. Joko Purwanto, M.Sc, selaku ketua Program Studi Pendidikan Fisika.
ix
4. Ika Kartika, M.Pd.Si, selaku pembimbing yang telah memberikan bimbingan
dan pengarahan kepada penulis.
5. Drs. Wiranto Prasetyahadi, M.Pd, selaku kepala MAN Lab UIN Yogyakarta
yang telah memberikan ijin untuk melakukan penelitian kepada penulis.
6. Drs. H. Rahmat Mizan, MA, selaku kepala MAN Wonokromo Bantul yang
telah memberikan ijin untuk melakukan penelitian kepada penulis.
7. Ngadiya, S.Pd, selaku kepala SMA N 2 Banguntapan yang telah memberikan
ijin untuk melakukan penelitian kepada penulis.
8. Edy Purwanto, M.Pd.Si, selaku pendidik dari MAN Lab UIN Yogyakarta.
9. Tri Heru Setyawan, S.Pd, selaku pendidik dari SMA N 2 Banguntapan.
10. Dra. Parwiti, M.Pd.Si, selaku pendidik dari MAN Wonokromo Bantul.
11. Bapak dan ibu yang selalu mendo’akan, memberikan dukungan dan restu demi
terselesaikannya skripsi ini.
12. Teman-teman mahasiswa Program Studi Pendidikan Fisika.
13. Semua pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya skripsi ini.
Penulis
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ....................................................................................................i
HALAMAN PENGESAHAN.....................................................................................ii
HALAMAN PERNYATAAN....................................................................................iii
HALAMAN PERSEMBAHAN.................................................................................iv
KATA PENGANTAR.................................................................................................v
INTISARI...................................................................................................................vii
ABSTRAK.................................................................................................................viii
DAFTAR ISI...............................................................................................................ix
DAFTAR TABEL......................................................................................................xii
DAFTAR GAMBAR................................................................................................xiii
DAFTAR LAMPIRAN.............................................................................................xiv
BAB I : PENDAHULUAN..........................................................................................1
A. Latar Belakang Masalah..............................................................................1
B. Identifikasi Masalah.....................................................................................4
C. Batasan Masalah..........................................................................................4
D. Rumusan Masalah........................................................................................5
E. Tujuan Penelitian.........................................................................................5
F. Spesifikasi Produk yang Dikembangkan.....................................................5
G. Manfaat Penelitian.......................................................................................6
xi
H. Keterbatasan Pengembangan.......................................................................8
I. Definisi Istilah.............................................................................................8
BAB II : LANDASAN TEORI..................................................................................10
A. Kajian Teori...............................................................................................10
B. Kajian Penelitian yang Relevan.................................................................43
C. Kerangka Berpikir.....................................................................................48
BAB III : METODE PENELITIAN........................................................................50
A. Model Pengembangan...............................................................................50
B. Prosedur Pengembangan...........................................................................50
C. Uji Coba Produk.......................................................................................53
1. Desain Uji Coba..................................................................................53
2. Subjek Coba........................................................................................54
3. Jenis Data............................................................................................55
4. Instrumen Pengumpulan Data.............................................................56
D. Teknik Analisis Data................................................................................57
BAB IV : HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN......................................60
A. Hasil Penelitian.........................................................................................60
1. Produk Awal.......................................................................................60
2. Validasi dan Penilaian........................................................................61
3. Analisis Data.......................................................................................66
B. Pembahasan..............................................................................................71
xii
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN..................................................................94
A. Kesimpulan...............................................................................................94
B. Keterbatasan Penelitian............................................................................95
C. Saran.........................................................................................................95
DAFTAR PUSTAKA...............................................................................................97
LAMPIRAN..............................................................................................................99
xiii
DAFTAR TABEL
1. Tabel 3.1 Aturan Pemberian Skor...................................................................57
2. Tabel 3.2 Kriteria Penilaian Produk................................................................58
3. Tabel 3.3 Aturan Pemberian Skor...................................................................58
4. Tabel 3.4 Kriteria Respon Peserta Didik.........................................................59
5. Tabel 4.1 Data Penilaian Ahli Materi...............................................................62
6. Tabel 4.2 Data Penilaian Ahli Media................................................................63
7. Tabel 4.3 Data Penilaian Pendidik Fisika SMA/MA......................................63
8. Tabel 4.4 Kritik dan Saran dari Ahli Materi..................................................64
9. Tabel 4.5 Kritik dan Saran dari Ahli Media...................................................64
10. Tabel 4.6 Kritik dan Saran dari Pendidik Fisika SMA/MA ........................65
11. Tabel 4.7 Kritik dan Saran pada Uji Lapangan Terbatas..............................66
12. Tabel 4.8 Analisis Data Penilaian Ahli Materi................................................67
13. Tabel 4.9 Analisis Data Penilaian Ahli Media ................................................68
14. Tabel 4.10 Analisis Data Penilaian Pendidik Fisika SMA/MA.....................68
15. Tabel 4.11 Penilaian Ahli Materi, Ahli Media, dan Pendidik Fisika
SMA/MA ............................................................................................................69
16. Tabel 4.12 Perbandingan Tiap Aspek pada Uji Coba Produk......................70
17. Tabel 4.13 Respon Peserta Didik pada Uji Lapangan Terbatas dan Uji
Lapangan Lebih Luas........................................................................................70
xiv
DAFTAR GAMBAR
1. Gambar 2.1 Kerucut Pengalaman dari Edgar Dale.......................................13
2. Gambar 2.2 Posisi Media Pembelajaran.........................................................16
3. Gambar 2.3 Konstruksi Mesin Kalor..............................................................30
4. Gambar 3.1 Bagan Prosedur Penelitian Pengembangan..............................54
5. Gambar 4.1 Wadah Air dan Penutup Wadah Air.........................................72
6. Gambar 4.2 Multimeter....................................................................................72
7. Gambar 4.3 Stopwacth.....................................................................................73
8. Gambar 4.4 Termometer..................................................................................73
9. Gambar 4.5 Heater............................................................................................74
10. Gambar 4.6 Peltier/Konverter Panas..............................................................74
11. Gambar 4.7 Kotak Heater dan Heater............................................................78
12. Gambar 4.8 Kotak Wadah Air ........................................................................78
13. Gambar 4.9 Wadah Air dan Peltier.................................................................79
14. Gambar 4.10 Multimeter...................................................................................79
15. Gambar 4.11 Kotak Multimeter.......................................................................79
16. Gambar 4.12 Kotak Kabel, Penggaris, Termometer, dan Stopwacth..........80
17. Gambar 4.13 Kabel dan Termometer..............................................................80
18. Gambar 4.14 Stopwacth....................................................................................80
19. Gambar 4.15 Penggaris.....................................................................................81
20. Gambar 4.16 Kotak Plastik, Soket, dan Hambatan Listrik..........................81
xv
DAFTAR LAMPIRAN
1. Lampiran Surat Ijin Penelitian.............................................................99
2. Lampiran Hasil Wawancara.................................................................107
3. Lampiran Perhitungan Penilaian.........................................................114
4. Lampiran Tabel Uji Coba Produk.......................................................124
5. Lembar Observasi untuk Uji Keterlaksanaan....................................131
6. Lampiran Hasil Validasi dan Penilaian...............................................132
7. Lampiran Respon Peserta Didik Uji Lapangan Terbatas
dan Uji Lapangan Lebih Luas..............................................................179
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pendidikan adalah hak setiap warganegara Indonesia. Pemerintah telah
mengaturnya dalam UUD tahun 1945 pasal 31 ayat 1 yang menyatakan bahwa
setiap warganegara berhak mendapatkan pendidikan (MPR RI, 2002: 3).
Demikian juga dengan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia no.32 tahun
2013 pasal I tentang Standar Nasional Pendidikan yang menyatakan standar
sarana dan prasarana adalah kriteria mengenai ruang belajar, tempat
berolahraga, tempat beribadah, perpustakaan, laboratorium, bengkel kerja,
tempat bermain, tempat berkreasi dan berekreasi serta sumber belajar lain,
yang diperlukan untuk menunjang proses pembelajaran, termasuk penggunaan
teknologi informasi dan komunikasi (Pemerintah Republik Indonesia, 2013: 3).
Untuk mencapai tujuan mulia tersebut, pemerintah harus berupaya keras dalam
meningkatkan mutu pendidikan nasional yang salah satu caranya adalah
dengan penyediaan alat praktikum yang lengkap dan memadai. Alat praktikum
yang digunakan bertujuan agar peserta didik lebih aktif mendapatkan
pengetahuannya sendiri dan dapat merasakan pembelajaran yang didapatkan
lebih bermakna.
2
Agar peserta didik menjadi aktif dalam pembelajaran, maka peran
pendidik adalah sebagai fasilitator yang mengarahkan peserta didik untuk
memperoleh pengetahuannya sendiri dan sesuai tujuan pembelajaran yang
sudah ditetapkan serta bukan lagi sebagai pusat/sumber satu-satunya
pengetahuan yang didapat oleh peserta didik. Maka pembelajaran yang
dilaksanakan harus memberikan kesempatan kepada peserta didik untuk
mengkonstruksi pemahamannya. Adanya media pembelajaran juga menjadi
salah satu faktor penunjang agar peserta didik dapat mengkonstruksi
pemahamannya. Dengan adanya media pembelajaran maka peserta didik
mempunyai beberapa alternatif sumber belajar.
Supaya benar-benar memahami dan dapat menerapkan pengetahuan
yang diperoleh, peserta didik perlu didorong untuk bekerja memecahkan
permasalahan dan menemukan segala sesuatu untuk dirinya serta berupaya
untuk mewujudkan ide-idenya. Untuk itu sangat dibutuhkan suasana belajar-
mengajar yang membuat pembelajaran lebih bermakna bagi peserta didik.
Maka sangat penting bagi peserta didik untuk melakukan praktikum agar
memperkuat teori yang didapatkan di dalam kelas, sehingga peserta didik bisa
secara langsung merasakan peristiwa fisika yang terjadi agar pembelajaran
fisika yang didapatkan lebih bermakna. Pembelajaran yang bermakna akan
membuat materi lebih mudah diingat dan dipahami oleh peserta didik.
Berdasarkan hasil observasi di MAN Lab UIN Yogyakarta, MAN
Wonokromo Bantul, dan SMA N 2 Banguntapan, peneliti mendapatkan
3
informasi mengenai beberapa aspek yang perlu diperbaiki dan dikembangkan
lebih lanjut. Beberapa aspek tersebut adalah:
1. Beberapa alat praktikum tidak bisa digunakan karena rusak/buku manual
dari alat praktikumnya hilang.
2. Tidak semua materi dapat dipraktikumkan karena keterbatasan alat
praktikum.
3. Belum tersedia alat praktikum untuk digunakan dengan model
pembelajaran problem based learning pada materi termodinamika.
Salah satu aspek penting yang bisa diperbaiki dan dikembangkan untuk
mencapai kompetensi pembelajaran yang diharapkan adalah mengembangkan
alat praktikum berbasis problem based learning agar peserta didik aktif dalam
pembelajaran. Dengan model pembelajaran problem based learning, peserta
didik akan diarahkan agar aktif untuk mendapatkan pengetahuannya sendiri
sehingga pembelajaran yang dirasakan oleh peserta didik lebih bermakna.
Berdasarkan uraian di atas, perlu dikembangkan alat praktikum
termodinamika yang dapat membantu peserta didik agar lebih aktif dalam
pembelajaran dan mahir dalam memecahkan permasalahan yang berkaitan
dengan materi termodinamika. Alat praktikum yang akan dikembangkan
adalah alat praktikum termodinamika yang akan digunakan untuk menjelaskan
tentang materi termodinamika khususnya untuk menjelaskan hukum ke-0, ke-1,
dan ke-2 termodinamika. Alat praktikum termodinamika yang akan
dikembangkan juga akan dibuat berbasis problem based learning sehingga
4
peserta didik dapat lebih aktif serta pembelajaran yang didapatkan peserta didik
lebih bermakna. Maka peneliti bermaksud melakukan penelitian dengan judul
“PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA
BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING BAGI PESERTA DIDIK
SMA/MA KELAS XI”.
B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang permasalahan di atas, maka dapat
diidentifikasi adanya beberapa permasalahan terkait dengan pengembangan
alat praktikum termodinamika. Adapun permasalahan tersebut antara lain:
1. Beberapa alat praktikum ada yang rusak/buku panduan praktikumnya
hilang.
2. Tidak semua materi dapat dipraktikumkan karena keterbatasan alat
praktikum..
3. MAN LAB UIN Yogyakarta, MAN Wonokromo Bantul, dan SMA N 2
Banguntapan belum memiliki alat praktikum termodinamika berbasis
problem based learning.
C. Batasan Masalah
Permasalahan dalam penelitian ini dibatasi pada belum adanya alat
praktikum termodinamika berbasis problem based learning yang digunakan
untuk menjelaskan hukum ke-0, ke-1, dan ke-2 termodinamika bagi peserta
didik kelas XI tingkat SMA/MA.
5
D. Rumusan Masalah
1. Bagaimana mengembangkan alat praktikum termodinamika berbasis
problem based learning bagi peserta didik SMA/MA kelas XI ?
2. Bagaimana kualitas alat praktikum termodinamika berbasis problem based
learning yang dikembangkan ?
3. Bagaimana respon peserta didik dan keterlaksanaan alat praktikum
termodinamika berbasis problem based learning yang dikembangkan ?
E. Tujuan Penelitian
1. Mengembangkan alat praktikum termodinamika berbasis problem based
learning bagi peserta didik SMA/MA kelas XI.
2. Mengetahui kualitas alat praktikum termodinamika berbasis problem based
learning yang dikembangkan.
3. Mengetahui respon peserta didik dan keterlaksanaan alat praktikum
termodinamika berbasis problem based learning yang dikembangkan.
F. Spesifikasi Produk yang Dikembangkan
Spesifikasi produk yang dikembangkan dalam penelitian ini meliputi:
1. Alat praktikum yang dikembangkan berbasis problem based learning bagi
peserta didik kelas XI pada tingkat SMA/MA.
2. Alat praktikum yang dikembangkan juga disesuaikan dengan karakteristik
Problem Based Learning.
6
3. Materi termodinamika yang dijelaskan menggunakan alat praktikum sesuai
dengan SK dan KD pada Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP)
tahun 2006 yaitu:
a. SK 3. Menerapkan konsep termodinamika dalam mesin kalor.
b. KD 3.2 Menganalisis perubahan keadaan gas dengan menerapkan hukum
termodinamika.
4. Alat praktikum termodinamika yang dikembangkan digunakan untuk
menjelaskan hukum ke-0, ke-1, dan ke-2 termodinamika
5. Alat praktikum dan buku panduan ini terdiri dari beberapa bagian, antara
lain:
a. Buku panduan praktikum terdiri dari beberapa bagian, yaitu: Cover,
kompetensi dasar, indikator, materi pokok, tujuan, rumusan masalah,
hipotesis awal, alat dan bahan, skema & rangkaian percobaan, prosedur
percobaan, data hasil percobaan, metode analisis data, analisis data dan
kesimpulan, serta sumber.
b. Alat praktikum terdiri dari 4 kotak kecil, 1 kotak kit besar, 1
peltier/konverter panas, 2 wadah alumunium, 1 set heater, 2 multimeter,
2 termometer, 1 penggaris, 1 wadah plastik, dan 1 stopwatch.
G. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memiliki nilai-nilai manfaat, antara lain:
1. Bagi Pendidik
7
a. Memberikan contoh pengembangan alat praktikum termodinamika
berbasis problem based learning kepada pendidik.
b. Memacu kreatifitas dan keprofesionalan pendidik untuk membuat
kegiatan pembelajaran secara lebih bermakna bagi peserta didik.
2. Bagi Peserta Didik
a. Melalui pengembangan alat praktikum termodinamika, diharapkan
peserta didik lebih memahami materi dan pembelajaran yang dirasakan
peserta didik lebih bermakna.
b. Dengan alat praktikum termodinamika berbasis problem based learning,
diharapkan peserta didik lebih mahir dalam memecahkan permasalahan
khususnya yang terkait dengan materi termodinamika.
3. Bagi Peneliti
a. Menambah wawasan dan pengetahuan tentang pembuatan media berbasis
problem based learning bagi peserta didik kelas XI SMA/MA.
b. Memperoleh pengetahuan dan pelatihan keprofesionalan pribadi sebagai
calon pendidik yang akan dituntut untuk mengembangkan media
pembelajaran khususnya alat praktikum.
4. Bagi Sekolah
a. Hasil penelitian ini diharapkan berguna bagi lembaga pendidikan seluruh
dunia pada umumnya, dan untuk para pendidik dalam bidang fisika yang
akan membuat pembelajaran fisika lebih bermakna dan menyenangkan
untuk para peserta didiknya.
8
b. Penelitian ini diharapkan mampu menjadi sumber inspirasi baru untuk
lembaga pendidikan dalam menambah koleksi alat praktikum
pembelajaran.
H. Keterbatasan Pengembangan
Keterbatasan pengembangan produk pada penelitian ini mencangkup:
1. Model penelitian yang digunakan menggunakan model penelitian
penggembangan (R&D) yang dikembangkan oleh Borg and Gall dan hanya
sampai pada tahap ke-7 yaitu revisi hasil uji lapangan lebih luas setelah
dilakukan uji lapangan lebih luas.
2. Pada tahap uji lapangan terbatas dilakukan validasi, penilaian dan uji coba
kepada peserta didik sebanyak 3 peserta didik dari satu sekolah, sedangkan
uji lapangan lebih luas dilakukan kepada 18 peserta didik di tiga sekolah
dengan masing-masing sekolah sebanyak 6 peserta didik.
I. Definisi Istilah
Untuk menghindari kesalahan penafsiran, maka diberikan beberapa
definisi tentang:
1. Penelitian pengembangan merupakan suatu proses yang dipakai untuk
mengembangkan dan menilai suatu produk pendidikan agar kualitas dari
pendidikan bisa meningkat.
2. Media pembelajaran adalah segala sesuatu yang dapat digunakan untuk
menyalurkan pesan, merangsang pikiran, perasaan, perhatian, dan
9
kemampuan peserta didik sehingga dapat mendorong proses belajar pada
peserta didik.
3. Alat praktikum merupakan media pembelajaran yang digunakan saat
melakukan kegiatan praktikum dan mengandung atau membawa ciri-ciri
dari konsep yang dipelajari agar bisa diuji oleh peserta didik, alat praktikum
juga berfungsi untuk menyampaikan pesan atau gagasan dari pendidik
kepada peserta didik.
4. Termodinamika adalah cabang ilmu fisika yang membahas hubungan antara
suhu dan kalor serta akibat-akibatnya.
5. Problem Based Learning merupakan model pembelajaran yang
memunculkan masalah diawal pembelajaran dan menekankan keaktifan
peserta didik dalam memecahkan permasalahan yang dihadapi dengan
menggunakan semua indera yang dimiliki.
94
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian pengembangan ini
adalah sebagai berikut:
1. Alat praktikum termodinamika berbasis problem based learning bagi
peserta didik SMA/MA kelas XI dikembangkan berdasarkan karakteristik
Problem Based Learning, yaitu penyajian masalah diawal pembelajaran,
berfokus pada keterkaitan disiplin ilmu, penyelidikan yang autentik, dan
penyelesaian masalah dengan kerjasama antar peserta didik.
2. Kualitas alat praktikum termodinamika berbasis problem based learning
bagi peserta didik SMA/MA kelas XI berdasarkan penilaian ahli materi, ahli
media serta pendidik fisika adalah sangat baik (SB) dengan rerata skor
secara berurutan sebesar 3,86; 3,70 dan 3,56.
3. Respon peserta didik terhadap alat praktikum termodinamika berbasis
problem based learning bagi peserta didik SMA/MA kelas XI pada uji
lapangan terbatas dan uji lapangan lebih luas adalah sangat setuju (SS)
dengan rerata skor secara berurutan sebesar 3,40 dan 3,56. Berdasarkan
deskripsi keterlaksanaan alat praktikum pada saat dilakukan uji coba
produk, ada beberapa faktor penghambat yaitu kurangnya kerjasama dari
setiap anggota kelompok, percobaan hukum ke-0 termodinamika pernah
95
gagal sekali, peserta didik mengalami kesulitan saat merangkai alat
praktikum, dan waktu pengamatan.
B. Keterbatasan Penelitian
Keterbatasan penelitian pengembangan yang dilakukan antara lain:
1. Uji coba produk yang telah dikembangkan hanya sampai tahap uji lapangan
lebih luas.
2. Langkah-langkah prosedur penelitian pengembangan pada penelitian ini
tidak sampai pada tahap desiminasi dan implementasi produk karena
keterbatasan waktu, dan biaya penelitian.
C. Saran
1. Saran Pemanfaatan
Peneliti menyarankan agar alat praktikum termodinamika berbasis
problem based learning bagi peserta didik SMA/MA kelas XI digunakan
sebagai alat praktikum.
2. Saran Diseminasi dan Implementasi Produk
Alat praktikum termodinamika berbasis problem based learning
bagi peserta didik kelas XI pada jenjang pendidikan SMA/MA dapat
disebarluaskan dan diimplementasikan pada pembelajaran, tetapi sebelum
disebarluaskan dan diimplementasikan perlu dilakukan 2 tahap lagi sesuai
prosedur penelitian pengembangan dari Borg and Gall yaitu uji kelayakan
dan revisi hasil uji kelayakan. Penyebaran dapat dilakukan dengan
96
produksi massal yang dapat dilakukan oleh UKM atau industri yang
bergerak dibidang pembuatan media pembelajaran.
3. Saran Pengembangan Produk Lebih Lanjut
Media pembelajaran yang dikembangkan berupa alat praktikum
termodinamika berbasis problem based learning bagi peserta didik
SMA/MA kelas XI perlu dikembangkan lebih lanjut terutama pada topik-
topik materi yang berkaitan dengan termodinamika selain topik hukum ke-
0, ke-1, dan ke-2 termodinamika. Karena alat praktikum yang
dikembangkan oleh peneliti belum bisa digunakan untuk membantu
pendidik menjelaskan topik-topik dari materi termodinamika selain
hukum-hukum termodinamika.
97
DAFTAR PUSTAKA
Amir, M.Taufiq. 2009. Inovasi Pendidikan Melalui Problem Based Learning.
Jakarta: Kencana Prenada Media Group.
Anil Ishlakh. 2011. Pengaruh Model Pembelajaran Berbasis Masalah (Problem
Based Learning) dan Model Pembelajaran Cooperative Learning Tipe Jigsaw
Dengan Berbantu Modul Terhadap Prestasi Belajar Pada Materi Lingkaran Bagi
Siswa Kelas VIII SMP Negeri 1 Dempet Kebonagung Demak Tahun Ajaran
2010/2011. Semarang: IKIP Semarang.
Borg, Walter R, Joyce P.Gall, Meredith D. Gall. 1989. Educational Research.
Boston: DMC & Company.
Faizah, S.S.Miswadi dan S.Haryani. 2013. Pengembangan Perangkat Pembelajaran
Berbasis Masalah Untuk Meningkatkan Softskill dan Pemahaman Konsep [Versi
Elektronik]. Universitas Negeri Semarang.
Khusnul Khotimah, Muhardjito, Purbo Suwarsono. 2010. Pengembangan Modul
Kalor Berbasis Problem Based Learning Berbantu Paket Scaffolding untuk Siswa
Kelas X, 2,10-15.
MPR RI. (2002). Perubahan IV Undang-Undang Dasar Negara Republik Indonesia
Tahun 1945, Tahun 2003, tentang Pendidikan dan Kebudayaan.
Pemerintah Republik Indonesia. (2013). Peraturan Pemerintah Republik Indonesia
Nomor 32 Tahun 2013 Tentang Perubahan Atas Peraturan Pemerintah Nomor 19,
Tahun 2005, tentang Standar Nasional Pendidikan.
Raymond A.Serway and John W.Jewett, Jr. 2010. Fisika untuk Sains dan Teknik.
(Terjemahan Chriswan Sungkono). California:Pomona.
Rosana, Dadan. 2014. Pengembangan Alat Praktikum Sains (FISIKA) Untuk Anak
Penyandang Ketunaan Serta Aplikasinya Pada Pendidikan Inklusi. Yogyakarta:
UNY Yogyakarta.
Sanjaya, Prof.Dr.H.Wina,M.Pd. 2008. Perencanaan dan Desain Sistem
Pembelajaran. Jakarta: Kencana Prenada Media Grup.
Tim Puslitjaknov. 2008. Metode Penelitian Pengembangan. Jakarta: Puslitjaknov
Balitbang Depdiknas.
98
Tipler, P.A. 1998. Fisika Untuk Sains dan Teknik Jilid I Edisi Ketiga. (terjemahan
Lea Prasetio & Rahmad W. Adi). New York: Worth Publisher,Inc. (buku asli
diterbitkan tahun 1991).
Trianto, M.Pd. 2012. Model Pembelajaran Terpadu: Konsep, Strategi, dan
Implementasinya dalam Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP). Jakarta:
Bumi Aksara.
Widoyoko, Prof.Dr.S.Eko Putro, M.Pd. 2012. Teknik Penyusunan Instrumen
Penelitian. Yogyakarta: Pustaka Pelajar.
99
LAMPIRAN SURAT IJIN PENELITIAN
No. Lampiran
1 Surat Ijin Penelitian dari Fakultas Sains dan Teknologi ke Gubernur
2 Surat Ijin Penelitian dari Fakultas Sains dan Teknologi ke 3 Sekolah
3 Surat Ijin Penelitian dari SETDA Provinsi DI.Yogyakarta
4 Surat Ijin Penelitian dari PEMDA Bantul
5 Surat Keterangan Bukti Telah Melaksanakan Penelitian dari MAN
Wonokromo
6 Surat Keterangan Bukti Telah Melaksanakan Penelitian dari SMA N 2
Banguntapan
7 Surat Keterangan Bukti Telah Melaksanakan Penelitian dari MAN Lab UIN
Yogyakarta
100
101
102
103
104
105
106
107
LAMPIRAN HASIL WAWANCARA
No. Lampiran
1 Hasil Wawancara Pendidik Fisika MAN Lab UIN Yogyakarta
2 Hasil Wawancara Pendidik Fisika MAN Wonokromo Bantul
3 Hasil Wawancara Pendidik Fisika SMA N 2 Banguntapan
4 Foto Inventaris Alat Praktikum di Lab Fisika MAN Lab UIN Yogyakarta
5 Foto Inventaris Alat Praktikum di Lab Fisika MAN Wonokromo Bantul
6 Foto Inventaris Alat Praktikum di Lab Fisika SMA N 2 Banguntapan
108
Data Hasil Wawancara Pendidik Fisika MAN Lab UIN Yogyakarta
No Poin Wawancara Hasil Wawancara
1 Kegiatan pembelajaran fisika kelas XI Metode pembelajaran yang digunakan
pendidik fisika saat mengajar di kelas XI
adalah kompetisi pembelajaran fisika.
2 Pelaksanaan praktikum fisika kelas XI Kelas XI jarang melaksanakan praktikum
karena sering dijadikan penelitian oleh
mahasiswa. Sehingga kegiatan praktikum yang
sudah dijadwalkan tidak bisa berjalan dengan
baik.
3 Kondisi alat praktikum fisika Kondisi sebagian besar alat praktikum kelas
XI seperti kit mekanika, kit gelombang &
termodinamika dan kit optik masih tersimpan
dengan baik di dalam kotak pembungkusnya
karena buku manual alatnya hilang.
4 Kendala praktikum fisika a. Sebagian besar alat praktikum tidak
memiliki manual penggunaan alat karena
hilang.
b. Waktu pelaksanaan praktikum tidak dapat
terlaksana dengan baik karena sering
dijadikan tempat penelitian oleh
mahasiswa.
5 Alat praktikum fisika yang sudah dimiliki
sekolah
a. Kit gelombang & termodinamika.
b. Kit optika.
c. Kit mekanika.
d. Jangka sorong.
e. Mikrometer skrup dll.
6 Spesifikasi alat praktikum yang dibutuhkan
untuk praktikum kelas XI
a. Bahan-bahan untuk membuat alat
praktikum mudah didapatkan dan murah
harganya.
b. Alat praktikum mudah digunakan dan
mudah dirangkai.
Bantul, 10 Juli 2015
Pendidik Fisika MAN Lab UIN Yogyakarta
109
Data Hasil Wawancara Pendidik Fisika MAN Wonokromo Bantul
No Poin Wawancara Hasil Wawancara
1 Kegiatan pembelajaran fisika kelas XI Selama mengajar, pendidik menggunakan
metode demonstrasi.
2 Pelaksanaan praktikum fisika kelas XI Waktu pelaksanaan praktikum diakhir
semester sebelum pelaksanaan UKK. Hal ini
dilakukan agar kegiatan praktikum tidak
mengganggu KBM di dalam kelas. Tetapi
tidak semua materi dapat dipraktikumkan
karena keterbatasan alat.
3 Kondisi alat praktikum fisika Karena pelaksanaan praktikum fisika diakhir
semester , maka kondisi sebagian besar alat-
alat praktikum tidak bisa bekerja dengan
optimal.
4 Kendala praktikum fisika a. Waktu pelaksanaan praktikum
b. Waktu pelaksanaan praktikum yang
cukup lama karena masih rendahnya
budaya membaca dari peserta didik.
Sehingga pendidik harus
membimbing secara perlahan-lahan.
5 Alat praktikum fisika yang sudah dimiliki
sekolah
a. Tabung resonansi.
b. Volmeter.
c. Amperemeter.
d. Timer dll.
6 Spesifikasi alat praktikum yang dibutuhkan
untuk praktikum kelas XI
a. Mudah dibuat.
b. Mudah untuk dibawa.
c. Bisa untuk menjelaskan materi
termodinamika. Karena kelas XI
belum memiliki kit gelombang dan
termodinamika.
Bantul, 11 Juli 2015
Pendidik Fisika MAN Wonokromo Bantul
110
Data Hasil Wawancara Pendidik Fisika SMA N 2 Banguntapan
No Poin Wawancara Hasil Wawancara
1 Kegiatan pembelajaran fisika kelas XI a. Kegiatan KBM disesuaikan dengan RPP yang
telah disusun dan menggunakan beberapa
metode pembelajaran yang disesuaikan
dengan kebutuhan materi fisika kelas XI.
b. Metode pembelajaran yang pernah digunakan
pendidik fisika saat mengajar kelas XI antara
lain demonstrasi dan ceramah.
2 Pelaksanaan praktikum fisika kelas XI Kegiatan praktikum fisika dilaksanakan untuk
beberapa materi yang diajarkan dikelas XI.
3 Kondisi alat praktikum fisika Ada beberapa alat praktikum yang tidak bisa
digunakan karena rusak dan buku manualnya
hilang.
4 Kendala praktikum fisika Tidak semua materi dapat dipraktikumkan karena
keterbatasan alat praktikum, sehingga
pembelajaran yang didapatkan peserta didik
kurang lengkap.
5 Alat praktikum fisika yang sudah dimiliki
sekolah
a. Model teori kinetik gas.
b. Termometer.
c. Voltmeter dll.
6 Spesifikasi alat praktikum yang dibutuhkan
untuk praktikum kelas XI
Alat praktikum yang mampu menampilkan gejala
fisis, kemudian peserta didik menyimpulkan hasil
praktikum dengan baik.
Bantul, 13 Juli 2015
Pendidik Fisika SMA N 2 Banguntapan
111
Foto Inventaris Alat Praktikum di Lab Fisika MAN Lab UIN Yogyakarta
112
Foto Inventaris Alat Praktikum di Lab Fisika MAN Wonokromo Bantul
113
Foto Inventaris Alat Praktikum di Lab Fisika SMA N 2 Banguntapan
114
LAMPIRAN PERHITUNGAN PENILAIAN
No. Lampiran
1 Daftar Nama Tim Penilai
2 Perhitungan Kualitas Produk oleh Ahli Materi
3 Perhitungan Kualitas Produk oleh Ahli Media
4 Perhitungan Kualitas Produk oleh Pendidik Fisika SMA/MA
5 Daftar Nama Peserta Didik pada Uji Lapangan Terbatas
6 Perhitungan Respon Peserta Didik pada Uji Lapangan Terbatas
7 Daftar Nama Peserta Didik pada Uji Lapangan Lebih Luas
8 Perhitungan Respon Peserta Didik pada Uji Lapangan Lebih Luas
115
DAFTAR NAMA TIM PENILAI
PENILAI
AHLI MATERI
No. Nama Instasi
1 Idham Syah Alam, S.Si. M.Sc UIN Sunan Kalijaga
Yogyakarta/ Dosen Pendidikan
Fisika
2 Rachmad Resmiyanto, M.Sc UIN Sunan Kalijaga
Yogyakarta/ Dosen Pendidikan
Fisika
AHLI MEDIA
No. Nama Instasi
1 Asih Melati, M.Sc UIN Sunan Kalijaga
Yogyakarta/ Dosen Fisika
2 Fitria Yuniasih, M.Pd UIN Sunan Kalijaga
Yogyakarta/ Dosen Pendidikan
Fisika
PENDIDIK FISIKA SMA/MA
No. Nama Instasi
1 Dra. Parwiti, M.Pd.Si MAN Wonokromo Bantul/
Pendidik Fisika
2 Tri Heru Setyawan, S.Pd SMA N 2 Banguntapan/
Pendidik Fisika
3 Edy Purwanto, M.Pd.Si MAN Lab UIN Yogyakarta/
Pendidik Fisika
116
PERHITUNGAN KUALITAS PRODUK DARI PENILAIAN AHLI MATERI
Penilaian Keseluruhan
Jumlah skor keseluruhan = 54
Jumlah butir seluruh responden = 14
Rata-rata skor = 54/14 = 3,86
Kriteria kualitatif = Sangat Baik
Aspek Keterkaitan Dengan Bahan Ajar
Jumlah skor = 24
Jumlah butir seluruh responden = 6
Rata-rata skor = 24/6 = 4,00
Kriteria kualitatif = Sangat Baik
Aspek Nilai Pendidikan
Jumlah skor = 16
Jumlah butir seluruh responden = 4
Rata-rata skor = 16/4 = 4,00
Kriteria kualitatif = Sangat Baik
Aspek Kesesuaian Dengan Karakteristik PBL
Jumlah skor = 14
Jumlah butir seluruh responden = 4
Rata-rata skor = 14/4 = 3,50
Kriteria kualitatif = Sangat Baik
117
PERHITUNGAN KUALITAS PRODUK DARI PENILAIAN AHLI MEDIA
Penilaian Keseluruhan
Jumlah skor keseluruhan = 74
Jumlah butir seluruh responden = 20
Rata-rata skor = 74/20 = 3,70
Kriteria kualitatif = Sangat Baik
Aspek Ketahanan Komponen Alat Praktikum
Jumlah skor = 24
Jumlah butir seluruh responden = 6
Rata-rata skor = 24/6 = 4,00
Kriteria kualitatif = Sangat Baik
Aspek Kotak Kit & Hasil Pengukuran
Jumlah skor = 23
Jumlah butir seluruh responden = 6
Rata-rata skor = 23/6 = 3,83
Kriteria kualitatif = Sangat Baik
Aspek Keamanan Bagi Peserta Didik
Jumlah skor = 14
Jumlah butir seluruh responden = 4
Rata-rata skor = 14/4 = 3,50
Kriteria kualitatif = Sangat Baik
Aspek Estetika
Jumlah skor = 13
Jumlah butir seluruh responden = 4
Rata-rata skor = 13/4 = 3,25
Kriteria kualitatif = Baik
118
PERHITUNGAN KUALITAS PRODUK DARI PENILAIAN PENDIDIK
FISIKA SMA/MA
Penilaian Keseluruhan
Jumlah skor keseluruhan = 203
Jumlah butir seluruh responden = 57
Rata-rata skor = 203/57 = 3,56
Kriteria kualitatif = Sangat Baik
Aspek Keterkaitan Dengan Bahan Ajar
Jumlah skor = 34
Jumlah butir seluruh responden = 9
Rata-rata skor = 34/9 = 3,78
Kriteria kualitatif = Sangat Baik
Aspek Nilai Pendidikan
Jumlah skor = 21
Jumlah butir seluruh responden = 6
Rata-rata skor = 21/6 = 3,50
Kriteria kualitatif = Sangat Baik
Aspek Kesesuaian Dengan Karakteristik PBL
Jumlah skor = 20
Jumlah butir seluruh responden = 6
Rata-rata skor = 20/6 = 3,33
Kriteria kualitatif = Sangat Baik
Aspek Ketahanan Komponen Alat Praktikum
Jumlah skor = 34
Jumlah butir seluruh responden = 9
119
Rata-rata skor = 34/9 = 3,78
Kriteria kualitatif = Sangat Baik
Aspek Kotak Kit & Hasil Pengukuran
Jumlah skor = 31
Jumlah butir seluruh responden = 9
Rata-rata skor = 31/9 = 3,44
Kriteria kualitatif = Sangat Baik
Aspek Keamanan Bagi Peserta Didik
Jumlah skor = 22
Jumlah butir seluruh responden = 6
Rata-rata skor = 22/6 = 3,67
Kriteria kualitatif = Sangat Baik
Aspek Estetika
Jumlah skor = 20
Jumlah butir seluruh responden = 6
Rata-rata skor = 20/6 = 3,33
Kriteria kualitatif = Sangat Baik
Aspek Efisiensi Alat
Jumlah skor = 21
Jumlah butir seluruh responden = 6
Rata-rata skor = 20/6 = 3,50
Kriteria kualitatif = Sangat Baik
120
DAFTAR PESERTA DIDIK UJI LAPANGAN TERBATAS
No Nama Peserta Didik Instansi
1 Safina Bella Maharani SMA N 2 Banguntapan
2 Suzan Rizky W. SMA N 2 Banguntapan
3 Aprilinda Istiqomah Putri SMA N 2 Banguntapan
PERHITUNGAN KUALITAS PRODUK DARI RESPON PESERTA DIDIK
UJI LAPANGAN TERBATAS
Penilaian Keseluruhan
Jumlah skor keseluruhan = 153
Jumlah butir seluruh responden = 45
Rata-rata skor = 153/45 = 3,40
Kriteria kualitatif = Sangat Setuju
Aspek Penampilan Fisik Alat Praktikum
Jumlah skor = 20
Jumlah butir seluruh responden = 6
Rata-rata skor = 20/6 = 3,33
Kriteria kualitatif = Sangat Setuju
Aspek Motivasi Peserta Didik
Jumlah skor = 30
Jumlah butir seluruh responden = 9
Rata-rata skor = 30/9 = 3,33
Kriteria kualitatif = Sangat Setuju
Aspek Pemahaman Konsep Peserta Didik
Jumlah skor = 28
Jumlah butir seluruh responden = 9
Rata-rata skor = 28/9 = 3,11
Kriteria kualitatif = Setuju
121
Aspek Kualitas Alat Praktikum
Jumlah skor = 32
Jumlah butir seluruh responden = 9
Rata-rata skor = 32/9 = 3,56
Kriteria kualitatif = Sangat Setuju
Aspek Konsep yang Dijelaskan Alat Praktikum
Jumlah skor = 23
Jumlah butir seluruh responden = 6
Rata-rata skor = 23/6 = 3,83
Kriteria kualitatif = Sangat Setuju
Aspek Buku Panduan
Jumlah skor = 20
Jumlah butir seluruh responden = 6
Rata-rata skor = 20/6 = 3,33
Kriteria kualitatif = Sangat Setuju
122
DAFTAR PESERTA DIDIK UJI LAPANGAN LEBIH LUAS
No Nama Peserta Didik Instansi
1 Riski Purnamawati MAN Wonokromo Bantul
2 Siska Aulia MAN Wonokromo Bantul
3 Fina Asyfia MAN Wonokromo Bantul
4 Meilina Jamingatun Kh MAN Wonokromo Bantul
5 Listia Ernawati MAN Wonokromo Bantul
6 Miftahus Sa’adah MAN Wonokromo Bantul
7 Yolanda Pratiwi SMA N 2 Banguntapan
8 Putri Dwi A. SMA N 2 Banguntapan
9 Rohla Faradizah SMA N 2 Banguntapan
10 Salma Ayu Sholikhah SMA N 2 Banguntapan
11 Anisa’ul Hasna K. SMA N 2 Banguntapan
12 Yuyun Marita Sundary SMA N 2 Banguntapan
13 Latifa Fatah MAN Lab UIN Yogyakarta
14 Nikmah Soraya MAN Lab UIN Yogyakarta
15 Dwi Rinta Azalia MAN Lab UIN Yogyakarta
16 Gita Ayu Safitri MAN Lab UIN Yogyakarta
17 Siti Sari Istiyani MAN Lab UIN Yogyakarta
18 Shania Yustiana MAN Lab UIN Yogyakarta
PERHITUNGAN KUALITAS PRODUK DARI RESPON PESERTA DIDIK
UJI LAPANGAN LEBIH LUAS
Penilaian Keseluruhan
Jumlah skor keseluruhan = 963
Jumlah butir seluruh responden = 270
Rata-rata skor = 963/270 = 3,56
Kriteria kualitatif = Sangat Setuju
Aspek Penampilan Fisik Alat Praktikum
Jumlah skor = 126
Jumlah butir seluruh responden = 36
Rata-rata skor = 126/36 = 3,50
Kriteria kualitatif = Sangat Setuju
Aspek Motivasi Peserta Didik
Jumlah skor = 192
123
Jumlah butir seluruh responden = 54
Rata-rata skor = 192/54 = 3,56
Kriteria kualitatif = Sangat Setuju
Aspek Pemahaman Konsep Peserta Didik
Jumlah skor = 189
Jumlah butir seluruh responden = 54
Rata-rata skor = 189/54 = 3,50
Kriteria kualitatif = Sangat Setuju
Aspek Kualitas Alat Praktikum
Jumlah skor = 201
Jumlah butir seluruh responden = 54
Rata-rata skor = 201/54 = 3,72
Kriteria kualitatif = Sangat Setuju
Aspek Konsep yang Dijelaskan Alat Praktikum
Jumlah skor = 129
Jumlah butir seluruh responden = 36
Rata-rata skor = 129/36 = 3,58
Kriteria kualitatif = Sangat Setuju
Aspek Buku Panduan
Jumlah skor = 126
Jumlah butir seluruh responden = 36
Rata-rata skor = 126/36 = 3,50
Kriteria kualitatif = Sangat Setuju
124
LAMPIRAN TABEL UJI COBA PRODUK
No. Lampiran
1 Data Uji Lapangan Terbatas
2 Data Uji Lapangan Lebih Luas
3 Kritik dan Saran Hasil Uji Lapangan Lebih Luas
4 Analisis Data Uji Lapangan Terbatas
5 Analisis Data Uji Lapangan Lebih Luas
125
Tabel 1. Data Uji Lapangan Terbatas
Aspek Indikator Butir Per
Indikator
Per
Aspek + -
Penampilan fisik alat
praktikum
Perpaduan warna dari alat
praktikum termodinamika
serasi. 9
20
Bentuk alat praktikum
termodinamika tidak menarik. 11
Motivasi peserta didik
Saya semakin termotivasi
untuk mempelajari materi
termodinamika setelah
menggunakan alat praktikum
ini.
10
30
Saya senang mempelajari
materi termodinamika dengan
menggunakan alat praktikum
ini.
12
Saya menjadi pasif dalam
pembelajaran setelah
menggunakan alat praktikum
termodinamika.
8
Pemahaman konsep
peserta didik
Saya semakin sulit memahami
materi termodinamika setelah
menggunakan alat praktikum
ini.
9
28
Saya mendapatkan
pengalaman baru tentang
materi termodinamika setelah
menggunakan alat praktikum
ini.
9
Saya tidak mendapatkan
pengalaman baru tentang
materi termodinamika setelah
menggunakan alat praktikum
ini.
10
Kualitas alat praktikum
Alat praktikum ini mudah
untuk dirangkai. 11
32 Alat praktikum yang dibuat
sulit untuk dioperasikan. 12
Pengoperasian alat praktikum
sangat mudah. 9
Konsep yang
dijelaskan alat
praktikum
Alat praktikum tidak
menjelaskan konsep tentang
hukum ke-0, ke-1, dan ke-2
termodinamika.
12
23 Alat praktikum yang dibuat
dapat menjelaskan semua
konsep hukum-hukum
termodinamika
11
126
Buku panduan
Buku panduan memudahkan
saya mengoperasikan alat
praktikum. 9
20 Permasalahan yang ditulis
dalam buku panduan adalah
masalah yang tidak autentik
(nyata) dalam kehidupan
sehari-hari.
11
Jumlah Nilai 153 153
Tabel 2. Data Uji Lapangan Lebih Luas
Aspek Indikator Butir Per
Indikator Per Aspek
+ -
Penampilan fisik
alat praktikum
Perpaduan warna dari alat
praktikum termodinamika
serasi. 54
126
Bentuk alat praktikum
termodinamika tidak menarik. 72
Motivasi peserta
didik
Saya semakin termotivasi
untuk mempelajari materi
termodinamika setelah
menggunakan alat praktikum
ini.
63
192
Saya senang mempelajari
materi termodinamika dengan
menggunakan alat praktikum
ini.
64
Saya menjadi pasif dalam
pembelajaran setelah
menggunakan alat praktikum
termodinamika.
65
Pemahaman
konsep peserta
didik
Saya semakin sulit memahami
materi termodinamika setelah
menggunakan alat praktikum
ini.
60
189
Saya mendapatkan
pengalaman baru tentang
materi termodinamika setelah
menggunakan alat praktikum
ini.
60
Saya tidak mendapatkan
pengalaman baru tentang
materi termodinamika setelah
menggunakan alat praktikum
ini.
69
Kualitas alat
praktikum
Alat praktikum ini mudah
untuk dirangkai. 71
201 Alat praktikum yang dibuat
sulit untuk dioperasikan. 70
127
Pengoperasian alat praktikum
sangat mudah. 60
Konsep yang
dijelaskan alat
praktikum
Alat praktikum tidak
menjelaskan konsep tentang
hukum ke-0, ke-1, dan ke-2
termodinamika.
64
129 Alat praktikum yang dibuat
dapat menjelaskan semua
konsep hukum-hukum
termodinamika
65
Buku panduan
Buku panduan memudahkan
saya mengoperasikan alat
praktikum. 70
126 Permasalahan yang ditulis
dalam buku panduan adalah
masalah yang tidak autentik
(nyata) dalam kehidupan
sehari-hari.
56
Jumlah Nilai 963 963
Tabel 3. Kritik dan Saran Hasil Uji Lapangan Lebih Luas
Nomor
Responden Kritik dan Saran
1
Alatnya keren, unik, bisa menjadi motivasi dan bisa dikembangkan dalam kehidupan
sehari-hari. Untuk kedepannya lebih dikembangkan lagi serta ciptakan hal-hal yang
baru untuk bisa menerapkan ke kehidupan yang lebih maju.
2
Kurangnya penjelasan dalam melaksanakan praktik, pada umumnya dalam sebuah
praktikum bersama guru pembimbing lain mendapatkan penjelasan yang cukup
memberi pemahaman kepada murid yang melaksanakan praktik tersebut. Jadi
seharusnya pembimbing jadilah pembimbing, bukan pengawas ataupun pengamat.
3 Komponen alat praktikum diperkokoh lagi, agar lancar dalam praktikum.
4 Metode pembelajarannya bagus, namun kalau bisa diperjelas lagi dan waktu
praktikumnya diperpanjang agar lebih paham lagi.
5 Keren, mudah, buku panduan membuat saya mudah memahami langkah untuk
mengoperasikan alat praktikum dan menambah pengalaman saya.
6 Alat yang digunakan masih ada kesalahan sedikit. Kalau bisa dicek sebelum
digunakan.
7 Lebih dicek lagi sebelum dipakai agar tidak error ketika akan dipakai praktikum.
8
Saya sangat suka dengan alat praktikum tersebut. Karena saya lebih faham dan
mengerti. Tetapi ada satu kritik, yaitu kendala pada kabel/alat lainnya yang tidak
bekerja dengan normal.
9 Alat praktikum yang digunakan sangat menarik dan buku panduan praktikum yang
disediakan dapat membantu. Sebaiknya ini lebih dikembangkan lagi.
10
Alat praktikum yang digunakan dalam melakukan observasi (percobaan) ini sangat
menarik dan mudah dipahami. Buku panduan yang disediakan sangat membantu
dalam melakukan percobaan.
11 Pada buku panduan praktikum harap ditambahkan rangkaian listriknya. Karena kami
binggung walaupun sudah ada gambar skema percobaan.
12 - Alatnya kurang mudah dirangkai.
- Stopwatchnya mati.
128
13 - Laporannya kebanyakan, seharusnya 1 lembar saja.
- Alatnya jangan sampai ada yang mati (stopwatch).
14
- Seharusnya percobaan ke-1 dijelaskan.
- Seharusnya alat dikondisikan agar angka pada multimeter tidak menjadi nol
secara tiba-tiba.
15 Alat praktikum yang digunakan seharusnya dicek terlebih dahulu, jadi kerusakan alat
seperti stopwatch yang mati bisa dihindari.
16 Saya cocok menggunakan alat praktikum ini. Namun stopwatchnya mati.
17
Sebelum praktik seharusnya peralatan-peralatannya dicek terlebih dahulu agar
jalanya praktik lancar. Setidaknya praktik ini lebih baik daripada materi secara terus
menerus dikelas.
18 Waktu pengamatan dibuat lebih singkat.
Tabel 4. Analisis Data Uji Lapangan Terbatas
Aspek Indikator Per Aspek Rerata Skor Kriteria
Kualitatif
Penampilan
fisik alat
praktikum
Perpaduan warna dari alat
praktikum termodinamika serasi. 20 3,33 Sangat setuju
Bentuk alat praktikum
termodinamika tidak menarik.
Motivasi
peserta didik
Saya semakin termotivasi untuk
mempelajari materi termodinamika
setelah menggunakan alat
praktikum ini.
30 3,33 Sangat setuju Saya senang mempelajari materi
termodinamika dengan
menggunakan alat praktikum ini.
Saya menjadi pasif dalam
pembelajaran setelah menggunakan
alat praktikum termodinamika.
Pemahaman
konsep
peserta didik
Saya semakin sulit memahami
materi termodinamika setelah
menggunakan alat praktikum ini.
28 3,11 Setuju
Saya mendapatkan pengalaman
baru tentang materi termodinamika
setelah menggunakan alat
praktikum ini.
Saya tidak mendapatkan
pengalaman baru tentang materi
termodinamika setelah
menggunakan alat praktikum ini.
Kualitas alat
praktikum
Alat praktikum ini mudah untuk
dirangkai.
32 3,56 Sangat setuju Alat praktikum yang dibuat sulit
untuk dioperasikan.
Pengoperasian alat praktikum
sangat mudah.
129
Konsep yang
dijelaskan
alat
praktikum
Alat praktikum tidak menjelaskan
konsep tentang hukum ke-0, ke-1,
dan ke-2 termodinamika. 23 3,83 Sangat setuju
Alat praktikum yang dibuat dapat
menjelaskan semua konsep hukum-
hukum termodinamika
Buku
panduan
Buku panduan memudahkan saya
mengoperasikan alat praktikum.
20 3,33 Sangat setuju Permasalahan yang ditulis dalam
buku panduan adalah masalah yang
tidak autentik (nyata) dalam
kehidupan sehari-hari.
Keseluruhan 153 3,42 Sangat setuju
Tabel 5. Analisis Data Uji Lapangan Lebih Luas
Aspek Indikator Per Aspek Rerata Skor Kriteria
Kualitatif
Penampilan
fisik alat
praktikum
Perpaduan warna dari alat
praktikum termodinamika serasi. 126 3,50
Sangat
setuju Bentuk alat praktikum
termodinamika tidak menarik.
Motivasi
peserta didik
Saya semakin termotivasi untuk
mempelajari materi termodinamika
setelah menggunakan alat
praktikum ini.
192 3,56 Sangat
setuju
Saya senang mempelajari materi
termodinamika dengan
menggunakan alat praktikum ini.
Saya menjadi pasif dalam
pembelajaran setelah menggunakan
alat praktikum termodinamika.
Pemahaman
konsep
peserta didik
Saya semakin sulit memahami
materi termodinamika setelah
menggunakan alat praktikum ini.
189 3,50 Sangat
Setuju
Saya mendapatkan pengalaman
baru tentang materi termodinamika
setelah menggunakan alat
praktikum ini.
Saya tidak mendapatkan
pengalaman baru tentang materi
termodinamika setelah
menggunakan alat praktikum ini.
Kualitas alat
praktikum
Alat praktikum ini mudah untuk
dirangkai. 201 3,72
Sangat
setuju Alat praktikum yang dibuat sulit
untuk dioperasikan.
130
Pengoperasian alat praktikum
sangat mudah.
Konsep yang
dijelaskan
alat
praktikum
Alat praktikum tidak menjelaskan
konsep tentang hukum ke-0, ke-1,
dan ke-2 termodinamika. 129 3,58
Sangat
setuju Alat praktikum yang dibuat dapat
menjelaskan semua konsep hukum-
hukum termodinamika
Buku
panduan
Buku panduan memudahkan saya
mengoperasikan alat praktikum.
126 3,50 Sangat
setuju Permasalahan yang ditulis dalam
buku panduan adalah masalah yang
tidak autentik (nyata) dalam
kehidupan sehari-hari.
Jumlah Nilai 963 3,56 Sangat
setuju
131
Lembar Observasi untuk Uji Keterlaksanaan
Alat Praktikum Termodinamika Berbasis Problem Based Learning Bagi Peserta Didik
SMA/MA Kelas XI No. Aspek Hasil Observasi
1. Pelaksanaan uji coba alat praktikum
- Peserta didik masih kurang dalam hal
berkolaboratif/bekerja sama sebagai kelompok,
sehingga waktu pelaksanaan praktikum lebih
lama.
2. Hasil uji coba alat praktikum
- Pada saat uji lapangan lebih luas di MAN
Wonokromo, percobaan untuk hukum ke-0
termodinamika tidak sesuai dengan teori
sebanyak 1 kali, hal ini dibuktikan dengan adanya
energi listrik dan perbedaan suhu antara 2 wadah
air pada saat uji coba tersebut. Agar percobaan
hukum ke-0 termodinamika terbukti, maka kedua
wadah harus bersuhu sama.
3. Kejelasan prosedur percobaan
- Peserta didik sering bertanya pada saat merangkai
alat praktikkum meskipun prosedur percobaan
sudah disederhanakan dan tidak terlalu panjang.
4. Penggunaan buku panduan praktikum
- Karena satuan dari besaran fisika yang dicari
pada pengambilan data saat uji coba alat
praktikum harus langsung dikonversi dalam
satuan internasional, maka waktu pengamatan
menjadi lama.
Indikator Lembar Observasi untuk Uji Keterlaksanaan
Alat Praktikum Termodinamika Berbasis Problem Based Learning Bagi Peserta Didik SMA/MA Kelas XI
1. Pelaksanaan Uji Coba Alat Praktikum
Pelaksanaan uji coba sesuai karakteristik Problem Based Learning
a. Pengajuan masalah (Autentik, Jelas, Mudah Dipahami, Luas dan Sesuai Tujuan Pembelajaran,
Bermanfaat).
b. Berfokus pada keterkaitan antar disiplin ilmu.
c. Penyelidikan autentik (nyata).
d. Kolaboratif/peserta didik saling bekerja sama dalam melakukan pengamatan.
2. Hasil Uji Coba Alat Praktikum
Hasil uji coba yang dilakukan oleh peserta didik pada saat uji lapangan terbatas dan uji lapangan lebih
luas sesuai dengan teori fisika.
a. Hukum ke-0 termodinamika
Saat terjadi kesetimbangan suhu, maka tidak ada energi kalor yang mengalir.
b. Hukum ke-1 termodinamika
Perubahan energi dalam ( U) sama dengan selisih energi kalor (Q) dan usaha (W)
c. Hukum ke-2 termodinamika
1) Energi kalor (Q) mengalir dari sistem bersuhu tinggi ke sistem dengan suhu lebih rendah
secara spontan.
2) Energi kalor yang mengalir ke konverter sebagian dirubah dalam bentuk usaha.
3. Kejelasan Prosedur Percobaan
Kejelasan prosedur percobaan yang dimaksud adalah ketika peserta didik melakukan percobaan:
a. Peserta didik masih sering bertanya kepada peneliti atau pembimbing, jika masih pada bagian
mana yang masih sering bertanya.
b. Peserta didik tanpa bertanya sudah bisa melakukan percobaan.
4. Penggunaan Buku Panduan Praktikum
Pada kegiatan percobaan alat praktikum, buku panduan praktikum dapat membantu dalam pelaksanaan
percobaan.
132
LAMPIRAN HASIL VALIDASI DAN PENILAIAN
No. Lampiran 1 Daftar Nama Validator dan Penilai 2 Surat Pernyataan Validasi dan Penilaian 3 Lembar Validasi Instrumen 4 Lembar Validasi Produk 5 Lembar Penilaian Ahli Media 6 Lembar Penilaian Ahli Materi 7 Lembar Penilaian Pendidik Fisika SMA/MA
133
DAFTAR NAMA VALIDATOR DAN PENILAI VALIDATOR
No. Nama Bidang Instansi 1 Umi Fadillah, M.Pd Validator Instrumen UIN Sunan Kalijaga
Yogyakarta/Dosen Pendidikan Fisika
2 Norma Sidik Risdianto, M.Sc Validator Produk UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta/Dosen Pendidikan Fisika
PENILAI
AHLI MATERI No. Nama Instasi 1 Idham Syah Alam, S.Si. M.Sc UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta/Dosen Pendidikan
Fisika 2 Rachmad Resmiyanto, M.Sc UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta/Dosen Pendidikan
Fisika
AHLI MEDIA No. Nama Instasi 1 Asih Melati, M.Sc UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta/Dosen Fisika 2 Fitria Yuniasih, M.Pd UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta/Dosen Pendidikan Fisika
PENDIDIK FISIKA SMA/MA No. Nama Instasi 1 Dra. Parwiti, M.Pd.Si MAN Wonokromo Bantul/Pendidik Fisika 2 Tri Heru Setyawan, S.Pd SMA N 2 Banguntapan/Pendidik Fisika 3 Edy Purwanto, M.Pd.Si MAN Lab UIN Yogyakarta/Pendidik Fisika
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
LAMPIRAN RESPON PESERTA DIDIK
UJI LAPANGAN TERBATAS DAN UJI LAPANGAN LEBIH LUAS
No. Lampiran
1 Daftar Nama Peserta Didik pada Uji Lapangan Terbatas
2 Lembar Respon Peserta Didik pada Uji Lapangan Terbatas
3 Daftar Nama Peserta Didik pada Uji Lapangan Lebih Luas
4 Lembar Respon Peserta Didik pada Uji Lapangan Lebih Luas
180
DAFTAR PESERTA DIDIK UJI LAPANGAN TERBATAS
No Nama Peserta Didik Instansi
1 Safina Bella Maharani SMA N 2 Banguntapan
2 Suzan Rizky W. SMA N 2 Banguntapan
3 Aprilinda Istiqomah Putri SMA N 2 Banguntapan
181
DAFTAR PESERTA DIDIK UJI LAPANGAN LEBIH LUAS
No Nama Peserta Didik Instansi
1 Riski Purnamawati MAN Wonokromo Bantul
2 Siska Aulia MAN Wonokromo Bantul
3 Fina Asyfia MAN Wonokromo Bantul
4 Meilina Jamingatun Kh MAN Wonokromo Bantul
5 Listia Ernawati MAN Wonokromo Bantul
6 Miftahus Sa’adah MAN Wonokromo Bantul
7 Yolanda Pratiwi SMA N 2 Banguntapan
8 Putri Dwi A. SMA N 2 Banguntapan
9 Rohla Faradizah SMA N 2 Banguntapan
10 Salma Ayu Sholikhah SMA N 2 Banguntapan
11 Anisa’ul Hasna K. SMA N 2 Banguntapan
12 Yuyun Marita Sundary SMA N 2 Banguntapan
13 Latifa Fatah MAN Lab UIN Yogyakarta
14 Nikmah Soraya MAN Lab UIN Yogyakarta
15 Dwi Rinta Azalia MAN Lab UIN Yogyakarta
16 Gita Ayu Safitri MAN Lab UIN Yogyakarta
17 Siti Sari Istiyani MAN Lab UIN Yogyakarta
18 Shania Yustiana MAN Lab UIN Yogyakarta
182
MODUL MEDIA PEMBELAJARAN FISIKA
ALAT PERAGA
TERMODINAMIKA Dibuat Guna Memenuhi Tugas Mata Kuliah Skripsi
Dosen Pengampu : Ika Kartika M.Pd.Si
OLEH :
Nama : Sahar Layali
NIM : 11690032
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA
YOGYAKARTA
PANDUAN PRAKTIKUM TERMODINAMIKA Alat praktikum termodinamika digunakan untuk menjelaskan hukum ke-0, ke-1, dan ke-2 termodinamika.
2015
Penulis :
Sahar Layali (11690032)
183
HUKUM-HUKUM TERMODINAMIKA
Gambar 1.1 Percobaan Tentang Hukum Ke-0 dan Ke-1 Termodinamika
Sewaktu SMP kita sudah mempelajari tentang kalor. Tetapi energi kalor tidak
hanya sebatas digunakan untuk menaikkan suhu benda. Energi kalor juga dapat
digunakan untuk menghasilkan tenaga pada mesin kalor seperti mesin diesel, otto, dan
rankine. Pada kehidupan sehari-hari kita banyak menemui peralatan yang menerapkan
konsep termodinamika.Contoh dari peralatan tersebut adalah radiator yang tersimpan
pada setiap mesin mobil, radiator adalah alat termodinamika yang menyerap panas
cukup tinggi. Jika mobil tidak memakai pendingin radiator maka dalam waktu singkat
mobil akan terbakar habis.
Termodinamika merupakan cabang ilmu fisika yang memusatkan perhatian pada
energi (terutama energi panas) dan transformasinya. Hukum dasar termodinamika
adalah hukum ke-0 termodinamika tentang kesetimbangan termal yang menjadi syarat
terjadinya proses transfer energi kalor, sedangkan transformasi energi pada
termodinamika didasarkan pada hukum ke-1 termodinamika yang merupakan pernyataan
lain dari hukum kekekalan energi dan hukum ke-2 termodinamika yang memberi batasan
apakah suatu proses dapat berlangsung atau tidak. Hukum ke-2 termodinamika
mengisyaratkan kepada kita bahwa energi kalor dengan suhu tinggi yang masuk ke dalam
mesin sebagian akan diubah menjadi kerja dan selebihnya akan menjadi energi kalor
dengan suhu lebih rendah.
184
Ketua Kelompok : ................................................................................. ( )
Anggota Kelompok: 1. .......................................................................... ( )
2. ......................................................................... ( )
3. ......................................................................... ( )
4. ......................................................................... ( )
5. ......................................................................... ( )
Kelas : ..........................................................................................
Sekolah : ..........................................................................................
Kompetensi Dasar : 3.2 Menganalisis perubahan keadaan gas ideal dengan
menerapkan hukum termodinamika
Indikator : 1. Mendeskripsikan hukum ke-0 termodinamika
2. Mendeskripsikan usaha, kalor, dan energi dalam
berdasarkan hukum utama termodinamika.
3. Mendeskripsikan prinsip kerja mesin Carnot
Materi Pokok : Termodinamika
Tujuan :
1) Peserta didik dapat mendeskripsikan hukum ke-0 termodinamika.
2) Peserta didik dapat mendeskripsikan usaha, kalor, dan energi dalam.
3) Peserta didik dapat mendeskripsikan prinsip kerja konverter panas.
4) Peserta didik dapat menghitung besarnya usaha, kalor, dan energi dalam
dari konverter panas.
5) Peserta didik dapat menghitung besarnya efisiensi konverter panas.
Rumusan Masalah :
1) Bagaimanakah deskripsi hukum ke-0 termodinamika ?
2) Bagaimanakah deskripsi hukum ke-1 termodinamika ?
3) Bagaimanakah deskripsi hukum ke-2 termodinamika ?
4) Berapakah besarnya usaha, kalor, dan energi dalam dari konverter panas ?
5) Berapakah efisiensi konverter panas dari alat yang digunakan ?
185
A. Hipotesis Awal
1. Saat air pada kedua wadah setimbang, maka tidak ada energi yang mengalir.
2. Energi kalor dapat berubah menjadi energi listrik dan energi dalam.
3. Energi kalor mengalir dari air bersuhu lebih tinggi ke air dengan suhu lebih
rendah.
4. Sebagian energi kalor yang mengalir berubah menjadi energi listrik.
B. Alat dan Bahan
1. Alat
No Nama Alat Jumlah
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Konverter panas/peltier
Wadah dari alumunium
Termometer
Multimeter
Heater/pemanas air
Stopwacth
Kabel
Soket
Resistor
Jack banana
Penggaris
1 buah
2 buah
2 buah
2 buah
1 set
1 buah
Secukupnya
4 pasang
1 buah
4 pasang
1 buah
2. Bahan
No Nama Bahan Jumlah
1
2
3
4
5
6
Air suhu tinggi/mendidih
Lem G
Plitur/Pernis
Multiplek/kayu
Spon
Kain flanel
Secukupnya
3 buah
1 kaleng
Secukupnya
Secukupnya
Secukupnya
186
C. Skema & Rangkaian Percobaan
1. Skema Percobaan
Gambar 1.2 Skema percobaan.
Keterangan:
1. Kotak wadah air 2. Hambatan/resistor 3. Voltmeter 4. Amperemeter
5. Stopwacth 6. Penggaris
2. Rangkaian Percobaan
Peltier/Modul Termolistrik
Gambar 1.3 Rangkaian Percobaan
V
A
1
2
3
6
4
5
187
D. Prosedur Percobaan
1. Percobaaan Pertama.
a. Susunlah alat praktikum seperti pada skema percobaan.
b. Aturlah batas ukur dari voltmeter sebesar 200 mV arus DC dan amperemeter
sebesar 2000 A arus DC
c. Masukkan air dengan suhu ruangan pada wadah air dingin dengan
ketinggian 4 cm.
d. Panaskan air dengan heater hingga suhunya lebih tinggi 1o dari suhu air di
dalam wadah air dingin.
e. Masukkan air yang sudah dipanaskan dengan heater ke dalam wadah air
panas sampai ketinggian 4 cm dan letakkan kembali heater ke dalam kotak
penyimpanan heater.
f. Tutuplah kedua wadah dan masukkan termometer ke dalam wadah melalui
lubang yang ada ditutup wadah.
g. Catatlah suhu air pada kedua wadah, besarnya tegangan dan arus listrik pada
multimeter sampai suhu kedua wadah air setimbang, hal ini diulangi setiap
20 sekon selama 100 sekon.
2. Percobaan Kedua.
a. Masukkan air dari wadah air panas ke dalam heater sampai hampir penuh,
kemudian panaskan air sampai mendidih.
b. Letakkan kembali wadah alumunium ke dalam kotak.
c. Aturlah batas ukur dari voltmeter sebesar 200 mV arus DC dan amperemeter
sebesar 2000 A arus DC
d. Isi wadah air panas dengan air yang sudah mendidih sampai ketinggian 4
cm.
e. Masukkan kembali heater ke dalam kotak penyimpanan heater.
f. Tutuplah kedua wadah dan masukkan termometer ke dalam wadah melalui
lubang yang ada ditutup wadah.
g. Catatlah suhu air panas dan dingin, tegangan dan arus listrik pada multimeter
setiap 20 sekon selama 100 sekon.
188
E. Data Hasil Percobaan
1. Percobaan Pertama
Luas alas wadah alumunium (A) : 192 cm2
Ketinggian air (h) : 4 cm
Volume air (V) : ....... cm3
( ) : 1 gram/cm3
air (mair) : ......... gram
Kalor jenis air (cair) : 4200 J/kg.
No Waktu (s) Suhu air wadah
ke-1 ( )
Suhu air wadah
ke-2 ( )
Tegangan (mV) Arus Listrik ( A)
1 Detik ke-20
2 Detik ke-40
3 Detik ke-60
4 Detik ke-80
5 Detik ke-100
2. Percobaan Kedua
Ketinggian air panas (h) : 4 cm
Volume air panas (Vair) : ...... cm3
air panas (mair panas) : ....... gram
Kalor jenis air (cair) : 4200 J/kg.
No Waktu (s) Suhu air panas ( ) Suhu air dingin ( ) Tegangan (mV) Arus Listrik ( A)
1 Detik ke-20
2 Detik ke-40
3 Detik ke-60
4 Detik ke-80
5 Detik ke-100
189
F. Metode Analisis Data
1. Percobaan Pertama
Q = mair panas cair Tair panas =...................................... Joule
W = V I t =................................... Joule
U = mair dingin cair Tair dingin = ...................................... Joule
Dengan:
U : Perubahan energi dalam air di wadah air dingin (Joule)
V : Tegangan listrik (V)
I : Arus listrik (Ampere)
t : Waktu (Sekon)
Q : Kalor yang dikeluarkan air panas (Joule)
cair : Kalor jenis air (J/kg. )
W : Usaha dari konverter panas (Joule)
Tair panas : Perubahan suhu air di wadah air dingin (
Tair dingin : Perubahan suhu air di wadah air dingin (
2. Percobaan Kedua
Q = mair panas cair Tair panas =.........................Joule
Qin = -Q= - mair panas cair Tair panas =...........Joule
W = V I t =.............................................Joule
U = mair dingin cair Tair dingin = .......................................Joule
U = ∑
=.......Joule
Qout = Qin-Wkonverter panas =.................................Joule
= 1-
x 100% = ........................%
Dengan:
U : Perubahan energi dalam rata-rata wadah air dingin (Joule)
U : Perubahan energi dalam wadah air dingin (Joule)
V : Tegangan listrik (Volt) I : Arus listrik (Ampere)
: Banyaknya data t : Waktu (Sekon)
Q : Kalor yang dikeluarkan air panas (Joule)
cair : Kalor jenis air (J/kg. ) : Efisiensi konverter
Qin : Kalor yang masuk kedalam konverter panas (Joule)
Tair panas : Perubahan suhu air panas ( Tair dingin : Perubahan suhu air dingin (
W : Usaha listrik dari konverter panas (Joule)
Qout : Kalor yang dikeluarkan konverter (Joule)
190
G. Analisis Data dan Kesimpulan
1. Hasil Analisis Data
2. Kesimpulan
a. Dari data-data yang didapatkan dari hasil percobaan, bagaimanakah konsep hukum ke-0
termodinamika ?
b. Dari data-data yang didapatkan dari hasil percobaan, bagaimanakah konsep hukum ke-1
termodinamika ?
c. Dari data-data yang didapatkan dari hasil percobaan, bagaimanakah konsep hukum ke-2
termodinamika ?
d. Berapakah besarnya energi kalor, energi listrik, dan energi dalam dari alat praktikum
termodinamika ini ?
e. Berapakah besarnya efisiensi energi dari konverter panas yang digunakan pada alat
praktikum ini ?
H. Sumber
John.W. Jewert, Jr and Raymond A. Serway.2010. Physics for Scientists and Engineers with Modern
Physics. Alih bahasa Chriswan Sungkono. Jakarta: Salemba Teknika.
Nurachmandani, Setya. 2009. Fisika 2 : Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan,
Departemen Pendidikan Nasional
Tipler, Paul A. 1998. Physics For Scientist And Engineers Third Edition. Alih bahasa Lea Prasetio.
Jakarta: Erlangga.
191
CURRICULUM VITAE
(DAFTAR RIWAYAT HIDUP)
HP: 085743962608, email: [email protected]
I. DATA DIRI
Nama Lengkap : Sahar Layali
Tempat, Tanggal Lahir : Gresik, 28 November 1991
Jenis Kelamin : Laki-laki
Status : Belum kawin
Kewarganegaraan : WNI
Tinggi/Berat Badan : 163 cm/64 kg
Nama Orang Tua : Shofwan Hadi (Ayah)
Qurrotul „Aini (Ibu)
Hobby : Membaca buku
Cita-cita : Profesor
Alamat Asal : Jln. KH. Hasyim Asy‟ari no. 136 RT 02 RW 02
Dusun Kapurejo Desa Pagu Kecamatan Pagu
Kabupaten Kediri Provinsi Jawa Timur
Motto Hidup :Terus Belajar dan Mencari Ilmu agar Selamat di
Dunia dan Akhirat
II. RIWAYAT PENDIDIKAN
1. Tk Kusuma Mulia, Kapurejo, Pagu, Kediri, Jawa Timur, Periode 1996-1998
2. SDN Pagu III, Kapurejo, Pagu, Kediri, Jawa Timur, Periode 1998-2004
3. SMP N 1 Pagu, Pagu, Kediri, Jawa Timur, Periode 2004-2007
4. SMA N 1 Gurah, Gurah, Kediri, Jawa Timur, Periode 2007-2010
5. UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta, Sleman, D.I.Yogyakarta, Periode 2011-
2015
III. PENGALAMAN AKTIVITAS DAN ORGANISASI
1. Ketua Studi Club “Alat Peraga” Program Studi Pendidikan Fisika tahun
2013-2014.
2. Ketua divisi intelektual dan kependidikan Himpunan Mahasiswa Program
Studi Pendidikan Fisika tahun 2013-2015.
IV. PENGALAMAN KERJA
1. Karyawan di toko Accesories “Apri Acc” tahun 2010-2011.
2. Guru Privat Fisika/IPA di “LBB Kaffah College” 2011-2015.
3. Asisten dosen di lab “Praktikum Fisika Dasar” 2013-2015.