pengembangan alat praktikum termodinamika

123
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

Upload: dinhdang

Post on 31-Dec-2016

236 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 2: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 3: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 4: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA
Page 5: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 6: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA
Page 7: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

MOTTO

“Terus Belajar dan Mencari Ilmu agar Selamat di Dunia dan Akhirat“

# Sahar Layali #

Page 8: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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.

Page 9: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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.

Page 10: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 11: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 12: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 13: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

xii

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN..................................................................94

A. Kesimpulan...............................................................................................94

B. Keterbatasan Penelitian............................................................................95

C. Saran.........................................................................................................95

DAFTAR PUSTAKA...............................................................................................97

LAMPIRAN..............................................................................................................99

Page 14: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 15: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 16: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 17: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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.

Page 18: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 19: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 20: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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.

Page 21: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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.

Page 22: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 23: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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.

Page 24: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 25: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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.

Page 26: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 27: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 28: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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.

Page 29: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM 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.

Page 30: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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.

Page 31: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 32: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

100

Page 33: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

101

Page 34: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

102

Page 35: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

103

Page 36: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

104

Page 37: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

105

Page 38: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

106

Page 39: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 40: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 41: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 42: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 43: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

111

Foto Inventaris Alat Praktikum di Lab Fisika MAN Lab UIN Yogyakarta

Page 44: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

112

Foto Inventaris Alat Praktikum di Lab Fisika MAN Wonokromo Bantul

Page 45: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

113

Foto Inventaris Alat Praktikum di Lab Fisika SMA N 2 Banguntapan

Page 46: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 47: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 48: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 49: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 50: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 51: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 52: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 53: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 54: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 55: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 56: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 57: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 58: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 59: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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.

Page 60: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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.

Page 61: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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.

Page 62: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 63: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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.

Page 64: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 65: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 66: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

134

Page 67: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

135

Page 68: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

136

Page 69: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

137

Page 70: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

138

Page 71: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

139

Page 72: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

140

Page 73: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

141

Page 74: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

142

Page 75: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

143

Page 76: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

144

Page 77: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

145

Page 78: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

146

Page 79: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

147

Page 80: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

148

Page 81: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

149

Page 82: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

150

Page 83: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

151

Page 84: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

152

Page 85: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

153

Page 86: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

154

Page 87: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

155

Page 88: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

156

Page 89: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

157

Page 90: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

158

Page 91: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

159

Page 92: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

160

Page 93: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

161

Page 94: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

162

Page 95: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

163

Page 96: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

164

Page 97: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

165

Page 98: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

166

Page 99: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

167

Page 100: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

168

Page 101: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

169

Page 102: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

170

Page 103: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

171

Page 104: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

172

Page 105: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

173

Page 106: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

174

Page 107: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

175

Page 108: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

176

Page 109: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

177

Page 110: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

178

Page 111: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 112: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 113: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 114: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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)

Page 115: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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.

Page 116: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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 ?

Page 117: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 118: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 119: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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.

Page 120: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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

Page 121: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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)

Page 122: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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.

Page 123: PENGEMBANGAN ALAT PRAKTIKUM TERMODINAMIKA

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.