1

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI, DAN

PENDIDIKAN TINGGI

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG (UNNES)

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

Gedung D, Kampus Sekaran Gunungpati Kode Pos 50229, Telp. (024) 8508112

PROPOSAL SKRIPSI

Nama : Muhammad Ali Yusran

NIM : 4201410086

Prodi : Pendidikan Fisika

Fakultas : MIPA

A. JUDUL

EKSPERIMEN FISIKA DENGAN ANIMASI MENGGUNAKAN SCRATCH

MATERI GERAK PARABOLA UNTUK MENINGKATKAN

PEMAHAMAN KONSEP SISWA KELAS XI SMA N 3 PATI

B. LATAR BELAKANG MASALAH

Salah satu masalah yang sering terjadi dalam pembelajaran fisika, biasanya

karena kekurang mampuan siswa dalam memahami gejala fisis yang terjadi di alam

dengan penalaran mereka. Logika siswa yang belum terlatih dengan baik seringkali

memberi penalaran yang salah mengenai peristiwa fisis yang terjadi. The Association

for Educational Communication and Technology (AECT, 1977) menyatakan bahwa

media adalah apa saja yang digunakan untuk menyalurkan informasi. Sementara,

menurut Suparman (1997) media merupakan alat yang digunakan untuk menyalurkan

2

pesan dan informasi dari pengirim pesan ke penerima pesan. Oleh sebab itu diperlukan

sebuah media pembelajaran untuk membantu siswa dalam melakukan penalaran dan

merekonstruksi peristiwa alam dalam pikiran mereka secara fisis.

Berdasar dari pendapat di atas, pada penelitian ini digunakan media untuk

mengatasi masalah pada pembelajaran fisika. Dengan mempertimbangkan pendapat

Prasetyo (2011: 1), menyatakan bahwa mata pelajaran fisika adalah salah satu

pelajaran sains yang dapat mengembangkan kemampuan belajar analitis, dengan

menggunakan berbagai peristiwa alam sebagai bahan kajian. Seorang guru fisika

dituntut untuk dapat mengajak peserta didiknya untuk memanfaatkan alam atau

lingkungan sekitar sebagai sumber belajar. Kemampuan memanfaatkan alam dan

lingkungan sebagai sumber belajar akan dimiliki seorang guru apabila guru tersebut

memiliki cukup referensi dan pengalaman.

Contoh peristiwa alam yang dapat dikaji secara fisika adalah Gerak Parabola,

yang merupakan gabungan dua gerak yaitu gerak berubah beraturan pada sumbu y

dan gerak lurus beraturan pada sumbu x. Jika komponen kecepatan benda pada sumbu

y (arah vertikal) besarnya selalu berubah ubah karena dipengaruhi oleh percepatan

gravitasi yang arahnya ke pusat bumi (sumbu y negatif). Sedangkan komponen

kecepatan benda pada sumbu x (arah horizontal) besarnya selalu sama, karena tidak

dipengaruhi oleh faktor lain (hambatan udara diabaikan untuk kasus ideal).

Menurut data yang didapatkan dari Sekolah SMA N 3 Pati dengan narasumber

pengajar di sekolah tersebut. Beliau menyebutkan bahwa kendala yang sering dihadapi

oleh siswa adalah siswa masih kurang mahir dalam melakukan pengamatan terhadap

gejala alam dan belum mampu berlogika dengan baik. Sehingga mereka tidak tahu

perubahan kecepatan yang dialami oleh benda ketika benda masih bergerak keatas,

3

lalu ketika benda berada di posisi tertinggi (ketinggian maksimum), dan ketika benda

bergerak kebawah.

Pada masa kini telah berkembang pesat sebuah aplikasi untuk membuat animasi,

yang biasa digunakan oleh orang-orang untuk membuat kartunisasi apa saja mulai dari

film, game, serta memeragakan sesuatu obyek. Perkembangan teknologi ini dapat

dimanfaatkan oleh guru untuk membuat sebuah simulasi gejala alam tertentu, salah

satunya adalah gerak parabola. Dengan simulasi tersebut, guru dapat mengilustrasikan

perubahan-perubahan apa saja yang terjadi pada benda yang mengalami gerak

parabola sehingga siswa dapat terbantu dalam melakukan pengamatan dan melatih

siswa berfikir kritis.

Berdasarkan latar belakang di atas sehingga perlu dilakukan suatu penelitian

dengan judul “Eksperimen Fisika Dengan Animasi Menggunakan Scratch Materi

Gerak Parabola Untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep Siswa Kelas XI

SMA N3 PATI ”.

C. RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang di atas permasalahan pada penelitian ini adalah:

1) Bagaimana efektivitas media pembelajaran eksperimen dengan

menggunakan animasi dua dimensi berbasis Scratch dalam meningkatkan

pemahaman konsep siswa SMA materi Gerak Parabola?

D. TUJUAN PENELITIAN

Berdasarkan latar belakang dan perumusah masalah yang telah dikemukakan

4

maka penelitian ini bertujuan:

1) Mengetahui efektivitas media pembelajaran eksperimen dengan animasi dua

dimensi berbasis Scratch dalam pemanfaatan sebagai alat pembelajaran fisika

materi Gerak Parabola di SMA.

E. MANFAAT PENELITIAN

Hasil pelaksanaan penelitian ini diharapkan dapat memberi manfaat yang berarti

bagi siswa, guru, peneliti dan universitas.

1) Bagi Siswa

Menjadi salah satu sumber belajar bagi siswa dan membantu siswa dalam

memahami gerak parabola dengan cara yang lebih mudah.

2) Bagi Guru

Dapat digunakan oleh guru untuk dalam menyampaikan materi gerak parabola

dengan cara yang lebih mudah dan menyenangkan.

3) Bagi Peneliti

Sebagai landasan untuk memilih strategi pembelajaran yang yang terbaik bagi

peserta didik dan meningkatkan kemampuan mengajar.

4) Bagi Universitas

Penelitian ini diharapkan dapat memberi sumbangan dan masukan yang baik

bagi universitas dalam usaha perbaikan pembelajaran sehingga mutu

pendidikan dapat meningkat.

F. PENEGASAN ISTILAH

Upaya menyamakan persepsi atau pandangan mengenai pengertian dari judul

5

skripsi ini, perlu ditegaskan beberapa istilah sebagai berikut:

1) Pengembangan

Metode penelitian dan pengembangan adalah metode penelitian yang

digunakan untuk menghasilkan produk tertentu dan menguji keefektifan

produk tersebut (Sugiyono, 2010: 407).

2) Media

Media pada penelitian ini mengakomodir pendapat Arsyad (2010) yakni dalam

proses belajar mengajar sebagai alat - alat grafis, fotografis, atau elektronis

untuk menangkap, memproses, dan menyusun kembali informasi visual atau

verbal.

a. Animasi Dua Dimensi, merupakan rangkaian gambar yang diproyeksikan

dalam koordinat x dan koordinat y, sehingga gambar seolah-olah bergerak.

b. Scratch, merupakan bahasa visual yaitu untuk menciptakan proyeksi

menggunakan perantara berupa gambar.

c. Teori Gerak Parabola, adalah sebuah gerak dua dimensi yang merupakan

gabungan gerak lurus beraturan pada sumbu-x dan gerak lurus berubah

beraturan pada sumbu-y. Gerak parabola terpenuhi jika sebuah benda

bergerak dari suatu titik terntentu dengan sudut elevasi tertentu.

Sedangkan gerak lurus beraturan yang searah sumbu-x berlaku jika

hambatan udara diabaikan atau dinamakan kondisi ideal.

6

G. SISTEMATIKA SKRIPSI

Susunan skripsi ini terdiri atas 3 bagian yaitu bagian pendahuluan, bagian isi,

dan bagian akhir skripsi.

1. Bagian Pendahuluan

Bagian Pendahuluan terdiri atas halaman judul, halaman pengesahan,

pernyataan, motto dan persembahan, kata pengantar, abstrak, daftar isi,

daftar tabel, daftar gambar, dan daftar lampiran.

2. Bagian Isi

Bagian isi terinci menjadi 5 (lima) BAB, yaitu :

Bab 1 : Pendahuluan

Berisi latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian,

manfaat penelitian, penegasan istilah, dan sistematika

penulisan skripsi.

Bab 2 : Tinjauan Pustaka

Bagian bab 2 ini berisi tentang teori-teori yang dijadikan

pedoman atau acuan dalam melakukan penelitian, kerangka

berpikir, dan hipotesis.

Bab 3 : Metode Penelitian

Berisi tentang desain penelitian, tempat, dan objek penelitian,

metode pengumpulan data, penyusunan instrumen, prosedur

penelitian, dan metode analisis data.

Bab 4 : Hasil Penelitian

Berisi hasil penelitian yang diperoleh beserta analisis data

serta pembahasannya.

7

Bab 5 : Penutup

Berisi tentang simpulan dari oenelitian dan pembahasan serta

saran-saran yang perlu disampaiakn untuk pembaca atau

peneliti selanjutnya.

3. Bagian Akhir

Bagian Akhir berisi daftar pustaka dan lampiran.

H. TINJAUAN PUSTAKA

1. Media Pembelajaran dan Model Pembelajaran Eksperimen

Pengertian Media Pembelajaran adalah komponen komunikasi yang berfungsi

sebagai perantara atau pembawa pesan dari pengirim ke penerima. Sedangkan media

pembelajaran adalah segala sesuatu yang dapat digunakan untuk menyalurkan pesan

(bahan pembelajaran), sehingga dapat merangsang perhatian, minat, pikiran dan

perasaan siswa dalam kegiatan belajar untuk mencapai tujuan pembelajaran tertentu

(Ibrahim, 2000: 3).

Penggunaan media diintegrasikan dengan tujuan dan isi pengajaran dan

dimaksudkan untuk mempertinggi mutu mengajar dan belajar. Pemakaian media

pengajaran dalam proses pembelajaran dapat membangkitkan keinginan dan minat

yang baru, membangkitkan motivasi dan bahkan membawa pengaruh psikologis

terhadap siswa (Sakti, 2012:2). Media dalam proses belajar cenderung diartikan

sebagai alat-alat grafis, foto grafis, atau elektronik untuk menangkap, memproses, dan

menyusun kembali informasi visual atau verbal (Arsyad, 2011:3). Hasil penelitian

Wicaksono dan Hakim (2012:129) media pembelajaran adalah segala sesuatu yang

dapat digunakan untuk menyalurkan pesan, sehingga dapat merangsang perhatian,

8

minat, pikiran, dan perasaan siswa dalam kegiatan belajar untuk mencapai tujuan

belajar. Jadi media pembelajaran dapat diartikan sebagai alat bantu atau sarana berupa

alat-alat grafis atau elektronis diantara guru dengan siswa dalam proses belajar

mengajar untuk meningkatkan kemampuan berfikir siswa.

Untuk merangsang kemampuan berfikir siswa, guru diharuskan lebih inovatif

dalam setiap kegiatan belajar mengajar. Media pembelajaran sebagai sarana alat bantu

mengajar guru dapat mempermudah penyampaian informasi dari guru ke siswa. Hasil

penelitian Adegoke tentang pembelajaran dengan multimedia Generally, student

under multimedia instruction perfomed better than their colleagues in the lecture

group (2011:537). Hasil penelitian tersebut menyimpulkan bahwa pembelajaran

dengan menggunakan multimedia hasilnya lebih baik daripada pembelajaran dengan

kelompok besar. Oleh karena itu, kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi guru

dapat membuat media pembelajaran sendiri sebagai usaha meningkatkan hasil belajar

siswa. Dalam pembuatan media pembelajaran diperlukan penilaian dari berbagai

aspek, yaitu aspek rekayasa perangkat lunak, aspek desain pembelajaran(instructional

design) dan aspek komunikasi visual (Wahono, 2006). Aspek-aspek tersebut menurut

Wahono (2006) dapat dijabarkan sebagai rekayasa perangkat lunak, desain

pembelajaran, dan komunikasi visual. Media pembelajaran memudahkan dalam

menerapkan model pembelajaran eksperimen. Menurut Djamarah (2000) adalah

pemberian kesempatan kepada anak didik perorangan atau sekelompok untuk dilatih

melakukan suatu proses atau percobaan. Penggunaan tehnik ini mempunyai tujuan

agar siswa mampu menemukan berbagai jawaban dari masalah-masalah yang

dihadapinya dengan mengadakan percobaan sendiri. Selain itu siswa juga dapat

berfikir secara ilmiah, dengan eksperimen siswa juga dapat menemukan bukti

9

kebenaran dari teori yang sedang mereka pelajari.

Agar penggunaan metode eksperimen berjalan lancar dan efektif perlu

memperhatikan hal-hal sebagai berikut: (a) Dalam eksperimen setiap siswa harus

mengadakan percobaan, maka jumlah alat dan bahan atau materi percobaan harus

cukup bagi tiap siswa. (b) Agar eksperimen itu tidak gagal dan siswa menemukan bukti

yang meyakinkan, atau mungkin hasilnya tidak membahayakan, maka kondisi alat dan

mutu bahan percobaan yang digunakan harus baik dan bersih. (c) Dalam eksperimen

siswa perlu teliti dan konsentrasi dalam mengamati proses percobaan , maka perlu

adanya waktu yang cukup lama, sehingga mereka menemukan pembuktian kebenaran

dari teori yang dipelajari itu. (d) Siswa dalam eksperimen adalah sedang belajar dan

berlatih , maka perlu diberi petunjuk yang jelas, sebab mereka disamping memperoleh

pengetahuan, pengalaman serta ketrampilan, juga kematangan jiwa dan sikap perlu

diperhitungkan oleh guru dalam memilih obyek eksperimen itu. (e) Tidak semua

masalah bisa dieksperimenkan, seperti masalah mengenai kejiwaan, beberapa segi

kehidupan social dan keyakinan manusia. Kemungkinan lain karena sangat

terbatasnya suatu alat, sehingga masalah itu tidak bias diadakan percobaan karena

alatnya belum ada.

Prosedur eksperimen menurut Roestiyah (2001: 81) adalah: (a) Perlu dijelaskan

kepada siswa tentang tujuan eksprimen,mereka harus memahami masalah yang akan

dibuktikan melalui eksprimen. (b) Memberi penjelasan kepada siswa tentang alat-alat

serta bahan-bahan yang akan dipergunakan dalam eksperimen, hal-hal yang harus

dikontrol dengan ketat, urutan eksperimen, hal-hal yang perlu dicatat. (c) Selama

eksperimen berlangsung guru harus mengawasi pekerjaan siswa. Bila perlu memberi

saran atau pertanyaan yang menunjang kesempurnaan jalannya eksperimen. (d)

10

Setelah eksperimen selesai guru harus mengumpulkan hasil penelitian siswa,

mendiskusikan di kelas, dan mengevaluasi dengan tes atau tanya jawab.

Metode eksperimen menurut Djamarah (2002:95) adalah cara penyajian pelajaran,

di mana siswa melakukan percobaan dengan mengalami sendiri sesuatu yang

dipelajari. Dalam proses belajar mengajar, dengan metode eksperimen, siswa diberi

kesempatan untuk mengalami sendiri atau melakukan sendiri, mengikuti suatu proses,

mengamati suatu obyek, keadaan atau proses sesuatu. Dengan demikian, siswa dituntut

untuk mengalami sendiri , mencari kebenaran, atau mencoba mencari suatu hukum

atau dalil, dan menarik kesimpulan dari proses yang dialaminya itu.

2. Animasi Dua Dimensi dan Bahasa Pemprograman Scratch

Animasi dua dimensi adalah penciptaan gambar bergerak dalam lingkup dua

dimensi seperti melalui tradisional cel animasi atau perangkat lunak animasi

komputer (Sanders: 2013). Pembuatan animasi tradisional melalui cel animasi dibuat

dengan cara membuat gambar secara berurutan kemudian digerakkan dengan cepat

sehingga terkesan seperti gambar hidup contoh film kartun era 90-an. Sedangkan

pembuatan animasi dari perangkat lunak berasal dari gambar diam yang kemudian

diproyeksikan ke dalam sumbu-x dan sumbu-y, lalu dipindah-pindahkan dari satu

frame ke frame lain sehingga seolah-oleh bergerak.

Animasi dapat menyediakan informasi tentang sebuah gerak obyek, jika benda

bergerak, jika gerakan berubah, dan bagaimana benda bergerak (Dahlqvist, 2000).

Dalam penelitian ini, akan saya tekankan pada pembuatan animasi dua dimensi

dengan perangkat lunak, sehingga akan lebih menonjolkan rangkaian gambar diam

yang seolah-olah bergerak karena diptoyeksikan pada bidang koordinat x dan bidang

koordinat y. Dan perangkat lunak yang akan saya gunakan untuk membuat naimasi

11

dua dimensi ini adalah scratch.

Scratch merupakan salah satu bahasa pemprograman yang dikembangkan oleh

Lifelong Kindergarten Group pada The Massachusetts Institute of Technology (MIT))

Media Lab. - Amerika Serikat. Scratch merupakan bahasa visual yaitu dengan

menciptakan proyek menggunakan perantara berupa gambar (Kadir, 2012:12). Sejak

peluncuran Website Scratch pada Mei 2007, (http://scratch.mit.edu) menjadi sebuah

penyemangat komunitas online, dengan website orang-orang tersebut dapat berbagi

diskusi , dan menggabungkan dengan proyek lain. Di youtube scratch disebut sebagai

The Youtube of Interactive Media. Setiap harinya Scratcher dari seluruh dunia meng-

upload lebih dari 1500 proyek baru pada web, dengan source code yang bebas tersedia

untuk berbagi dan menggabungkan. Pada web terdapat bermacam-macam proyek,

termasuk video, permainan, simulasi sains, kartu ulang tahun, animasi kontes tari, dan

tutorial interaktif, semua program terdapat dalam scratch (Resnick, 2009: 60).

Perangkat lunak pemprograman visual baru seperti Scratch, memungkinkan

sebagian besar orang berpartisipasi dalam berbagai macam proyek yang kreatif

(Peppler, 2007:152). Proyek Scratch yang telah dibuat dapat di-embed ke PHP atau

HTML, oleh karena itu proyek Scratch dapat dijadikan media online. Dengan

dijadikannya media online maka setiap komputer yang terhubung lewat internet dapat

mengakses Scratch yang telah diupload dalam forum atau dalam web. Hal ini sesuai

dengan pernyataan Utomo (2013:1), setiap komputer yang terhubung internet dapat

mengakses layanan yang disediakan komputer lain secara langsung dalam bentuk

pertukaran data, gambar, video, dan suara. Pembelajaran yang berbasis internet

sangatlah fleksibel karena dapat diakses oleh semua orang dimana saja dan kapan

saja.

12

Berdasarkan uraian-urain yang telah dipaparkan maka dapat ditarik kesimpulan

bahwa kita bisa membuat animasi-animasi bertema sains maupun fisika dengan

menggunakan Scratch. Menurut Resnick (2009), terdapat kelebihan menggunakan

Scratch sebagai berikut.

1. Perbedaan (Diversity), mendukung banyak tipe proyek yang berbeda (cerita,

permainan, animasi, simulasi), jadi orang-orang dari berbagai kalangan

tertarik untuk mengerjakan proyek yang mereka buat.

2. Personalisasi, membuat mudah orang-orang untuk membuat proyek scratch

dengan mengimpor foto dan video, merekam suara, dan membuat grafis.

Aplikasi Scratch dapat diunduh secara gratis di alamat ini

http://scratch.mit.edu/scratch2download. Untuk menginstal dan menjalankan scratch

dibutuhkan PC atau laptop dengan spesifikasi minimal sebagai berikut: a) layar

display resolusi 800 × 480 pixel, dengan warna 16 bit; b) Sistem Operasi: windows

2000, Mac OS X 10.4, Linux Ubuntu 9.04; c) Hard disk 120 MB ruang bebas; dan d)

sebagian besar komputer mampu menjalankan scrath namun untuk komputer dengan

clock speed prosesor yang rendah. Bisa mengalami Bug dalam memainkan fitur time

dalam menjalankan program scratch.

3. Indikator Pemahaman Konsep

Menurut Depdiknas (Fadjar 2009:13) , indikator pencapaian pemahaman konsep

antara lain :

1) Menyatakan ulang konsep

2) Mengklasifikasikan objek menurut sifat-sifat tertentu

3) Memberikan contoh dan non-contoh dari konsep

13

4) Menyajikan konsep dalam bentuk representasi matematis

5) Mengaplikasikan konsep atau algoritma pemecahan masalah

4. Kerangka Berpikir

Pembelajaran sains khususnya fisika akan lebih mudah dipahami jika menekankan

adanya pemberian pengalaman langsung antara peserta didik dengan objek belajar.

Pemberian pengalaman langsung tersebut dapat berupa pengamatan fisis, eksperimen

konvensional, serta eksperimen digital. Penggunaan animasi dalam sebuah

pembelajaran selain dapat digunakan untuk membantu menerangkan juga dapat

digunakan untuk melakukan eksperimen digital.

Dalam proses pembelajaran terjadi interaksi antara guru dan peserta didik, guru

sebagai komunikator dan peserta didik sebagai komunikan. Sebagai komunikator guru

harus menyampaikan materi kepada peserta didik, sehingga materi tersebut mudah

dimengerti dan dipahami oleh peserta didik. Tetapi kenyataannya tidak semua peserta

didik dapat mengaitkan antara sesuatu konsep dengan konsep lainnya, walaupun

masing-masing konsep telah dijelaskan oleh guru.

Dalam rangka membuat peserta didik paham dengan konsep fisika pada materi

gerak parabola diperlukan metode yang tepat dan penyajian yang menarik serta

berbeda dengan pelajaran yang biasa mereka jalani. Salah satu cara menarik minat

belajar mereka adalah dengan mengemas beberapa bagian pelajaran dengan

menggunakan teknologi terkini, dalam hal ini cara menarik minat belajar mereka

adalah dengan mengemas beberapa bagian pelajaran dengan menggunakan tekhnologi

terkini, dalam hal ini menggunakan scratch untuk membuat animasi eksperimen

digital.

14

Kelas eksperimen menggunakan model pembelajaran eksperimen digital dan kelas

kontrol menggunakan metode ceramah tugas. Variabel dalam penelitian ini meliputi

adalah penggunaan simulasi digital gerak parabola berbasis java scratch sebagai

variabel bebas dan pemahaman siswa yang melakukan pembelajaran dengan

menggunakan simulasi digital gerak parabola java scratch sebagai variabel terikat.

Desain penelitian control group mengambil daftar nilai fisika materi yang terkait

dengan gerak parabola yaitu gerak lurus, gerak lurus berubah beraturan, dan gerak

melingkar untuk menggantikan pre-test kemudian setelah memberikan pengajaran

gerak parabola sesuai dengan metode yang direncanakan kedua kelas diberikan post

test.

15

Post Test Post Test

Tingkat Pemahaman serta hasil belajar

siswa lebih tinggi dari pembelajaran

dengan menggunakan model ceramah

dan tugas.

Tingkat Pemahaman serta hasil belajar

siswa lebih rendah dari pembelajaran

dengan menggunakan eksperimen

digital (scratch)

Hipotesis Benar

Model Ceramah dan Tugas Eksperimen Fisika dengan

menggunakan Animasi

Kelas Eksperimen Kelas Kontrol

Fakta Pembelajaran bersifat monoton

dan informatif

Siswa kurang aktif

Tingkat Pemahaman siswa

rendah

Hasil belajar siswa rendah

Dokumentasi

Alternatif Model

Pembelajaran

16

5. Hipotesis Penelitian

Berdasarkan landasan teori yang telah diuraikan diatas, maka hipotesis dalam

penelitian ini adalah dengan menggunakan scratch untuk membuat simulasi

eksperimen digital dapat membantu meningkatkan pemahaman siswa.

6. Materi Gerak Parabola

a. Pengertian Gerak Parabola, adalah gerak dengan lintasan dua dimensi yang

terbentuk karena gabungan antara gerak lurus beraturan pada sumbu-x serta

gerak lurus berubah beraturan pada sumbu-y.

b. Konsep Gerak Parabola, bila sebuah benda dilemparkan dari titik A dengan

sudut elevasi θ dan dengan kecepatan awal vo , maka benda akan bergerak

dengan lintasan parabola dengan vox adalah kecepatan gerak pada sumbu-x

dan voy adalah kecepatan gerak pada sumbu-y. Gerak pada sumbu-x

merupakan gerak lurus beraturan (kecepatan konstan), sedangkan gerak pada

sumbu-y merupakan gerak lurus berubah beraturan (kecepatan berubah-ubah,

karena dipengaruhi oleh gaya gravitasi yang menyebabkan perlambatan

sebesar 9,8m/s2). Resultan dari vox dan voy membentuk resultan vektor vo ,

selanjutnya resultan vektor yang dibentuk antara vx dan vy besar dan arah

resultannya berubah ubah seiring dengan waktu.

17

Gambar 2.1 Gerak Parabola

c. Persamaan Gerak Parabola

1) Gerak pada sumbu-y, pada arah sumbu-y benda bergerak dengan

kecepatan berubah-ubah karena dipengaruhi oleh gaya gravitasi yang

menimbulkan perlambatan(percepatan dengan nilai negatif) kearah

bawah(kearah sumbu y negatif). Sehingga benda melakukan Gerak Lurus

Berubah Beraturan, dapat dirumuskan secara matematis sebagai berikut.

𝑣𝑦 = 𝑣𝑜𝑦 − 𝑔. 𝑡 (persamaan 1)

Atau dapat ditulis

𝑣𝑦 = 𝑣𝑜 . sin 𝜃 − 𝑔. 𝑡 (persamaan 2)

dan 𝑦𝑡 = 𝑣𝑜 . sin 𝜃 . 𝑡 − 1

2𝑔𝑡2(persamaan 3)

Perhatikan gambar 2.1 terlihat bahwa kecepatan benda pada arah sumbu-

y saat mencapai titik tertinggi (𝑌𝑚𝑎𝑘𝑠) adalah 0 m/s. Sehingga (persamaan

1) diubah menjadi:

0 = 𝑣𝑜 . sin 𝜃 − 𝑔. 𝑡ℎ𝑚𝑎𝑘𝑠 (persamaan 4)

Dengan thmaks adalah waktu yang diperlukan untuk mencapai titik tertinggi

𝑡𝑦𝑚𝑎𝑘𝑠 = 𝑣𝑜 . sin 𝜃

𝑔⁄ (persamaan 5)

Pertama persamaan 3 ( yt dibaca y fungsi t) dapat diubah menjadi

𝑦𝑚𝑎𝑘𝑠 = 𝑣𝑜 . sin 𝜃 . 𝑡𝑦𝑚𝑎𝑘𝑠 −1

2. 𝑔. 𝑡𝑦𝑚𝑎𝑘𝑠

2 (persamaan 6)

Kemudian persamaan 5 dimasukkan ke persamaan 6 menjadi

𝑦𝑚𝑎𝑘𝑠 = 𝑣𝑜 . sin 𝜃 . (𝑣𝑜 . sin 𝜃

𝑔 ⁄ ) −1

2. 𝑔. (

𝑣𝑜 . sin 𝜃𝑔⁄ )2

𝑦𝑚𝑎𝑘𝑠 = 𝑣𝑜

2. sin 𝜃2

𝑔−

1

2 .

𝑣𝑜2. sin 𝜃2

𝑔

Sehingga didapatkan persamaan 7 untuk mencari ketinggian maksimum (

ymaks )

18

𝑦𝑚𝑎𝑘𝑠 = 𝑣𝑜

2. sin 𝜃2

2𝑔

Keterangan:

𝑡𝑦𝑚𝑎𝑘𝑠 = 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑏𝑢𝑡𝑢ℎ𝑘𝑎𝑛 𝑢𝑛𝑡𝑢𝑘 𝑚𝑒𝑛𝑐𝑎𝑝𝑎𝑖 𝑡𝑖𝑡𝑖𝑘 𝑡𝑒𝑟𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖

𝑦𝑚𝑎𝑘𝑠 = 𝑘𝑒𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖𝑎𝑛 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑎𝑝𝑎𝑡 𝑑𝑖𝑐𝑎𝑝𝑎𝑖

2) Gerak Pada Arah sumbu-x

Pada arah sumbu-x benda bergerak kearah sumbu-x positif dengan kecepatan

konstan dengan syarat apabila tidak dipengaruhi gaya luar (hambatan udara).

Sehingga benda dikatakan melakukan Gerak Lurus Beraturan, dapat

dirumuskan secara matematis sebagai berikut.

𝑣𝑥 = 𝑣𝑜 . cos 𝜃 (persamaan 8)

𝑥𝑡 = 𝑣𝑥 . 𝑡 (persamaan 9)

Atau

𝑥𝑡 = 𝑣𝑜 . cos 𝜃 . 𝑡 (persamaan 10)

Untuk mencapai jarak terjauh 𝑥𝑚𝑎𝑘𝑠 dibutuhkan waktu sebanyak 2 kali waktu

yang diperlukan mencapai ketinggian maksimum.

𝑡𝑥𝑚𝑎𝑘𝑠 = 2 × 𝑡ℎ𝑚𝑎𝑘𝑠 (persamaan 11)

𝑡𝑥𝑚𝑎𝑘𝑠 = 2 𝑣𝑜 . sin 𝜃

𝑔

Kemudian nilai 𝑡𝑥𝑚𝑎𝑘𝑠 dimasukkan pada persamaan 10

𝑥𝑚𝑎𝑘𝑠 = 𝑣𝑜 . cos 𝜃 .2. 𝑣𝑜 . sin 𝜃

𝑔

𝑥𝑚𝑎𝑘𝑠 = 𝑣𝑜

2. (2. sin 𝜃 cos 𝜃)

𝑔

Sesuai identitas trigonometri dalam ilmu matematis bahwa

2. sin 𝜃 cos 𝜃 = sin 2𝜃

Sehingga didapatkan persamaan 11

𝑥𝑚𝑎𝑘𝑠 = 𝑣𝑜

2. sin 2𝜃

𝑔

19

I. Metode Penelitian

1. Desain Penelitian

Sebelum penelitian dilakukan, terlebih dahulu dilakukan analisis awal

untuk mengetahui apakah keadaan awal kelas eksperimen dan kelas kontrol

sudah sama atau terdapat perbedaan. Untuk itu perlu dilakukan uji homogenitas.

Penelitian ini menggunakan rancangan control group pre test post test seperti

bagan berikut:

Tabel 1. Bagan Desain Penelitian Control Group Pre test Post Test

Sampel Kondisi Awal Perlakuan Kondisi Akhir

Kelas eksperimen O1 X O2

Kelas control O3 Y O4

Keterangan:

O1 dan O3 : kondisi awal diketahui dengan metode dokumentasi

O2 dan O4 : post test pada kelas eksperimen dan kelas kontrol

X : Pembelajaran dengan menggunakan simulasi digital

Y : Pembelajaran menggunakan metode konvensional

2. Tempat dan Subjek Penelitian

Lokasi penelitian dilaksanakan di SMA N 3 Pati, alamat Jl. P. Sudirman No. 1A

Pati.

a. Populasi Penelitian

a. Sugiyono (2010: 297) mendefinisikan populasi sebagai daerah generalisasi

yang terdiri atas objek dan subjek yang memiliki kualitas dan karakteristik

tertentu yang ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari, kemudian ditarik

kesimpulannya. Populasi, dalam penelitian ini adalah peserta didik kelas XI

IPA SMA N 3 Pati, Tahun Ajaran 2015/2016 yang terdiri dari 8 kelas, yaitu

20

kelas XI IPA1 – XI IPA8. Berdasarkan informasi dari sekolah, penempatan

peserta didik dilakukan secara acak, tidak berdasarkan rangking dan tidak ada

kelas unggulan. Artinya semua kelas tersebut diajar dengan metode dan buku-

buku yang sama. Jadi tidak ada perbedaan perlakuan pada keempat kelas

tersebut.

b. Sampel, teknik pengambilan sampel dilakukan dengan menggunakan teknik

purposing sampling, yaitu pengambilan sample berdasarkan “penilaian”

peneliti mengenai kelompok mana saja yang pantas atau dianggap memenuhi

persyaratan untuk dijadikan sampel. Oleh karena itu agar tidak terlalu

subyektif peneliti harus latar belakang pengetahuan tertentu mengenai sample

yang dimaksud. Hal itu dilakukan agar bisa mendapatkan sampel sesuai

dengan persyaratan atau tujuan penelitian.

2. Variabel

a. Variabel bebas, dalam penelitian ini adalah penggunaan simulasi digital gerak

parabola berbasis java scratch untuk meningkatkan pemahaman siswa.

b. Variabel terikat, dalam penelitian ini adalah pemahaman siswa yang

melakukan pembelajaran dengan menggunakan simulasi digital gerak

parabola java scratch kelas XI semester I SMA N 3 PATI.

3. Indikator penilaian dalam penelitian ini diambil dari Depdiknas (Fadjar 2009:13) ,

indikator pencapaian pemahaman konsep antara lain :

1) Menyatakan ulang konsep, indikator ini terpenuhi jika siswa mampu

menjelaskan kembali konsep dengan lengkap dan benar.

21

2) Mengklasifikasikan objek menurut sifat-sifat tertentu, indikator ini terpenuhi

jika siswa mampu mengklasifikasikan objek dengan benar dan lengkap.

3) Memberikan contoh dan non-contoh dari konsep, indikator ini

terpenuhi jika siswa mampu memberikan contoh-contoh dari konsep-

konsep yang telah dipelajari.

4) Menyajikan konsep dalam bentuk representasi matematis, indikator ini

terpenuhi jika siswa mampu menuliskan dengan benar apa saja yang

diketahui, ditanya dalam sebuah soal.

5) Mengaplikasikan konsep atau algoritma pemecahan masalah, indikator

ini terpenuhi jika siswa mampu menggunakan konsep untuk

menyelesaikan masalah dengan lengkap dan benar.

5. METODE PENGUMPULAN DATA

Dalam penelitian ini dibutuhkan data awal sebelum penelitian dilakukan, dan data

akhir yang diambil setelah melihat bagaimana efektivitas pembelajaran menggunakan

eksperimen digital dibandingkan metode ceramah konvensional. Dalam pengambilan

data awal digunakan metode dokumentasi, sedangkan dalam mengambil data akhir

digunakan metode tes sebagai berikut :

1. Metode Dokumentasi, metode ini digunakan untuk memperoleh data

mengenai nama peserta didik dan daftar nilai bidang studi fisika. Metode

dokumentasi berfungsi untuk mengetahui kondisi awal populasi penelitian.

Dokumen ini diperoleh dari nilai murni ulangan harian fisika materi

sebelumnya.

22

2. Metode Tes, digunakan untuk mendapatkan data yang akan dianalisis sebagai

jawaban dari permasalahan yang dirumuskan serta untuk menguji hipotesis

yang telah diajukan. Dalam tes ini tes hanya diberikan setelah perlakuan

dalam bentuk postest pada kelompok eksperimen maupun kelompok kontrol.

Postest bertujuan mengetahui tingkat pemahaman konsep setelah perlakuan.

6. Instrumen Penelitian

Dalam penelitian ini instrumen yang digunakan untuk mengumpulkan data berupa

media pembelajaran serta soal dan laporan yang digunakan untuk mengukur

peningkatan pemahaman konsep siswa. Instrumen tersebut dikonsultasikan dengan

dosen pembimbing meliputi isi, struktur kalimat, tata bahasa, tata tulisan harus

seusai dengan aturan yang berlaku, isi silabus, RPP, soal-soal semuanya

disesuaikan dengan tujuan untuk meningkatkan pemahaman konsep siswa.

Sehingga alat yang digunakan dalam penelitian ini dapat mengukur apa yang ingin

diukur peneliti, yaitu pembelajaran dengan menggunakan simulasi digital

eksperimen untuk meningkatkan pemahaman konsep siswa.

Langkah-langkah penyusunan instrumen tes penelitian : (a) menetapkan tujuan tes

; (b) menentukan indikator tes; (c)mengkonsultasikan dengan dosen pembimbing;

(d)menulis soal; (e) mengkonsultasikan dengan dosen pembimbing; (f) menguji

coba soal; (f)menguji coba soal; (g) menganalisis soal; (h) merevisi soal; (i) menulis

soal tes.

7. Pelaksanaan Penelitian

a. Tahap Persiapan

23

1) Menentukan sampel yang menjadi kelompok perlakuan menggunakan

teknik purposive sampling.

2) Membuat simulasi digital gerak parabola, mengecek kesiapan LAB

computer sebagai sarana untuk melakukan percobaan dan hal pendukung

lainnya yang akan digunakan dalam eksperimen digital.

3) Menyusun instrumen penelitian berupa RPP dan soal tes objektif.

4) Melaksanakan uji coba instrumen untuk mengetahui validitas dan

reliabilitas soal.

5) Melaksanakan analisis hasil uji coba soal instrumen.

b. Tahap Pelaksanaan

1) Mengambil daftar nilai siswa dalam materi glb dan GLBB sebagai data awal

untuk mengetahui kondisi awal masing-masing siswa sebelum diberikan

perlakuan.

2) Pemberian perlakuan kepada kelompok eksperimen, yaitu dengan

mengadakan pengajaran dengan melakukan eksperimen menggunakan

simulasi digital.

3) Pemberian perlakuan kepada kelompok kontrol yaitu dengan mengadakan

pembelajaran secara konvensional.

4) Pemberian postes kepada kelas eksperimen dan kelas control untuk

mengetahui peningkatan pemahaman yang dicapai oleh siswa apabila

menggunakan alat pembelajaran yang berbeda.

8. Analisis Uji Coba Instrumen

24

a. Uji Validitas

Instrumen yang valid berarti alat ukur yang digunakan untuk mendapatkan

data yang valid. Valid berarti instrumen tersebut dapat digunakan untuk

mengukur apa yang seharusnyadiukur (sugiyono, 2010: 173). Pengujian

validitas instrumen dalam penelitian ini menggunakan rumus korelasi

produk moment.

𝑟𝑥𝑦 =𝑁 ∑ 𝑋𝑌 − (∑ 𝑋)(∑ 𝑌)

√(𝑁 ∑ 𝑋2 − (∑ 𝑋2)) − (𝑁 ∑ 𝑌2 − (∑ 𝑌2))

Keterangan:

rxy

= koefisien korelasi X dan Y

N = jumlah subyek

X = skor tiap butir soal

Y = skor total yang benar dari setiap subjek

b. Reliabilitas

Reliabilitas menunjukkan bahwa suatu instrumen cukup dapat dipercaya

untuk digunakan sebagai alat pengumpul data (Arikunto, 2010:221).

Untuk menguji reliabilitas tes bentuk uraian digunakan rumus Alpha

sebagai berikut :

𝑟11 = (𝑘

𝑘 − 1) (1 −

∑ 𝜎𝑖2

𝜎𝑡2

)

Keterangan:

r11

= reliabilitas instrumen

k = banyaknya butir soal atau butir pertanyaan

∑ 𝜎𝑖2 = skor rata-rata

𝜎𝑡2 = varians total

Untuk rumus varians skor

𝜎2 = ∑ 𝑋2 −

(∑ 𝑋)2

𝑁𝑁

Dengan N adalah jumlah siswa dan X adalah skor siswa

Klasifikasi reliabilitas soal adalah sebagai berikut:

25

r : 0,800 – 1,000 tinggi

0,600 – 0,799 cukup

0,400 – 0,599 agak rendah

0,200 – 0,399 rendah

0,000 – 0,199 sangat rendah

c. Tingkat Kesukaran

Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:

𝑇𝐾 =𝑀𝑒𝑎𝑛

𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑀𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑎𝑙

𝑀𝑒𝑎𝑛 = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑘𝑜𝑟 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑠𝑜𝑎𝑙 𝑡𝑒𝑟𝑡𝑒𝑛𝑡𝑢

𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑖𝑠𝑤𝑎 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑚𝑒𝑛𝑔𝑖𝑘𝑢𝑡𝑖 𝑡𝑒𝑠

Tingkat esukaran sering diklasifikasikan sebagai berikut :

Soal dengan TK 0,00 - 0,30 adalah soal tergolong sukar.

Soal dengan TK 0,310 -70 adalah soal tergolong sedang.

Soal dengan TK 0,71 - 1,00 adalah soal tergolong mudah. (Arikunto,

2013:225)

9. METODE ANALISIS DATA

Analisis data suatu langkah yang paling menentukan dalam suatu penelitian karena

analisis data berfungsi untuk menyimpulkan hasil penelitian. Analisis data dilakukan

malalui tahap-tahap sebagai berikut:

1) Analisis Tahap Awal (Uji Homogenitas)

Uji Homogenitas digunakan untuk mengetahui apakah kedua sampel yang

digunakan (kelompok eksperimen dan kelompok kontrol) dapat diasumsikan

memiliki kondisi awal yang sama atau homogen sebelum dilakukam perlakuan

(treatment). Hipotesis statistika sebagai berikut :

H0 = 𝜎12 = 𝜎2

2, artinya kedua kelas mempunyai varians yang sama

H1 = 𝜎12≠ 𝜎2

2, artinya kedua kelas memeliki varians yang tidak sama

26

Rumus yang digunakan untuk menguji homogenitas populasi adalah uji Bartlet,

dirumuskan sebagai berikut :

𝜒2 = (ln 10) {𝐵 − ∑(𝑛𝑖 − 1) log 𝑆𝑖2}

Hasil perhitungan populasi dikatakan homogen (H0 diterima) jika 𝜒2ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔

<

𝜒2𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙

pada taraf signifikansi 5% (sudjana, 2005: 261-263)

2) Analisis tahap akhir

Setelah kedua sampel diberi perlakuan yang berbeda, maka dilaksanakan tes

akhir. Hasil tes akhir ini akan diperoleh data yang digunakan sebagai dasar dalam

menguji hipotesis penelitian.

a. Uji Normalitas

Uji normalitas digunakan untuk mengetahui apakah data yang dianalisis

berdistribusi normal atau tidak. Rumus yang digunakan adalah Chi Kuadrat.

𝜒2 = ∑(𝑂𝑖 − 𝐸1)2

𝐸1

𝑘

𝑖=1

Keterangan:

𝜒2 = Chi-Kuadrat

𝑂𝑖 = frekuensi yang diperoleh dari data penelitian

𝐸1 = frekuensi yang diharapkan

k = banyaknya kelas interval

“Jika 2hitung 𝜒2tabel dengan derajat kebebasan dk = k -3 dengan taraf

signifikan 5% maka akan berdistribusi normal” (Sudjana 2002: 293).

27

b. Uji hipotesis

Uji hipotesis menggunakan uji t dengan perbedaan dua rata-rata uji satu

pihak. Uji ini bertujuan untuk mengetahui apakah pemahaman konsep kelas

eksperimen lebih besar daripada kelas kontrol.

Rumus uji t yang digunakan adalah:

𝑡 =�̅�1 − �̅�2

√𝑠2

1

𝑛1+

𝑠22

𝑛2− 2𝑟 [

𝑠1

√𝑛1] [

𝑠2

√𝑛2]

Keterangan:

�̅�1 = rata-rata nilai pada kelas eksperimen

�̅�2 = rata-rata nilai pada kelas kontrol

𝑛1 = jumlah peserta didik kelas eksperimen

𝑛2 = jumlah peserta didik kelas kontrol

r = korelasi antara dua sampel

S1 = simpangan baku kelas eksperimen

S2 = simpangan baku kelas kontrol

S12

= varian pada kelas eksperimen

S22= varians pada kelas kontrol

“Dari thitung dibandingkan dengan ttabel dengan dk = n1+n2-2 dan taraf

kesalahannya 5%. Kriteria pengujian adalah Ho diterima apabila harga

thitung<ttabel“ (Sugiyono, 2005: 119).

Selanjutnya untuk mengetahui apakah pemahaman kelas eksperimen

lebih besar dibandingkan rata-rata pemahaman kelas kontrol dilakukan uji

normal gain.

c. Uji Peningkatan Pemahaman

Uji peningkatan pemahaman bertujuan untuk mengetahui besar

peningkatan pemahaman peserta didik sebelum diberi perlakuan dan setelah

28

mendapatkan perlakuan. Menurut Wiyanto (2008: 86), “Peningkatan

pemahaman peserta didik dapat dihitung menggunakan rumus gain

ternormalisasi” sebagai berikut:

⟨𝑔⟩ =⟨𝑆𝑝𝑜𝑠𝑡⟩ − ⟨𝑆𝑝𝑟𝑒⟩

100% − ⟨𝑆𝑝𝑟𝑒⟩

Keterangan

Spre : Skor rata-rata pre test (%)

Spost : Skor rata-rata post test (%)

Besarnya faktor-g dikatagorikan sebagai berikut:

Tinggi : g > 0,7

Sedang : 0,3 ≤g≤0,7

Rendah : g >0,3

d. Uji Signifikansi

Uji signifikansi ternormalisasi gain dihitung menggunakan uji t berikut:

𝑡 =�̅�1 − �̅�2

√𝑠2

1

𝑛1+

𝑠22

𝑛2− 2𝑟 [

𝑠1

√𝑛1] [

𝑠2

√𝑛2]

Keterangan:

�̅�1= rata-rata nilai pada kelas eksperimen

�̅�2= rata-rata nilai pada kelas kontrol

𝑛1= jumlah peserta didik kelas eksperimen

𝑛2= jumlah peserta didik kelas kontrol

r = korelasi antara dua sampel

29

S1 = simpangan baku kelas eksperimen

S2 = simpangan baku kelas kontrol

S12= varian pada kelas eksperimen

S22= varians pada kelas kontrol

Dari thitung dibandingkan dengan ttabel dengan dk = n1+n2-2 dan taraf

kesalahannya 5%. Kriteria pengujian adalah Ho diterima apabila harga

thitung<ttabel.

“Untuk harga t lainnya Ho ditolak. Artinya rata-rata peningkatan

pemahaman kelas eksperimen lebih besar daripada rata-rata peningkatan

pemahaman kelas kontrol” (Sugiyono, 2005: 119).

DAFTAR PUSTAKA

Arikunto, Suharsimi. 2002. Evaluasi Pembelajaran. Jakarta: PT RINEKA

CIPTA

Arikunto,Suharsimi. 2013. Dasar-dasar Evaluasi Pendidikan. Jakarta : Bumi

Aksara.

Arikunto, Suharsimi. 2010. Prosedur penelitian Suatu Pendekatan Praktik.

Jakarta: Penerbit Rineka Cipta.

Arsyad, Azhar. 2011. Media pembelajaran. Jakarta : PT Grafindo

Asyar, Rayandra.2011. Kreatif Mengembangkan Media Pembelajaran.Jakarta:

Gaung Persada Press.

Anni, Chattarina Tri. 2004. Psikologi Belajar. Semarang: UPT MKK UNNES

Djamarah, dkk. 1995. Strategi Belajar Mengajar. Jakarta: Rineka Cipta.

Hardayanto, Wahyu. 2014. Kajian Gejala Fisika Dengan Scratch. Semarang

Ibrahim. 2000. Media Pembelajaran. Malang: Universitas Negeri Malang

Press

Sudjana.2005. Metode Stastika. Bandung: Penerbit Tarsito.

Sugiyono.2010. Metode Penelitian Pendidikan. Bandung : Penerbit alfabeta.

Sugiyono. 2004. Statistik Untuk Penelitian. Bandung: CV. Alfabeta

Serway, R. A. & Jewett, J. W. 2004. Physic for Scientists and Engineers,Six

Edition. California: Thomson Brook/Cole.

Prasetyani, Ayomi dkk. 2012. Pemanfaatan Alat Peraga IPA untuk

Meningkatkan Pemahaman Konsep Fisika. Jurnal : Universitas Muhamaduyah

Purworejo.

Wahyudin, Sutikno, A.Isa. 2010. Keefektifan Pembelajaran Berbantuan

Multimedia Menggunakan Metode Inkuiri Terbimbing untuk Meningkatkan

minat dan Pemahaman Konsep. Jurnal : Universitas Negri Semarang.

Afrilianto, Muhammad. 2012. Peningkatan Pemahaman Konsep dan

Kompetensi Strategis. Jurnal : STKIP Siliwangi Bandung.

http://info.scratch.mit.edu (diakses pada Februari 2015)

30