Seminar Nasional MIPA 2005 FMIPA – Universitas Indonesia Depok, 24-26 November 2005

S4G-10

Peningkatan Penguasaan Trigonometri dalam Pembelajaran Fisika Suatu Hasil Penelitian Tindak Kelas (Class Action Research)

I Nyoman Arcana

1Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya, Jl. Kalijudan 37, Surabaya. e-mail nyoman_arcana@yahoo.com

Abstrak

Guru-guru fisika SMA sering mengeluh bahwa kemampuan trigonometri siswa sangat kurang; hal ini sangat menghambat proses pembelajaran fisika yang membutuhkan trigonomeri, dan tentu saja menyebabkan rendahnya pemahaman fisika siswa SMA. Tujuan dari panelitian ini adalah membuat program komputer yang berfungsi sebagai media pembelajaran (tutorial interaktif) yang dirancang untuk mempermudah penguasaan trigonometri yang dibutuhkan dalam pembelajaran fisika. Metode penelitian yang diterapkan adalah tindak kelas (class action research). Penelitian dilakukan pada dua SMA swasta di Surabaya. Secara konseptual penelitian kolaboratif ini merupakan penelitian tindak kelas yang dirancang mengikuti model Kemmis dan McTaggart yang meliputi serangkaian siklus yang saling terkait (bersinambungan); setiap siklus terdiri atas perencanaan, tindakan, observasi, dan refleksi yang diikuti oleh perencanaan pada siklus berikutnya dengan memanfaatkan hasil refleksi pada siklus sebelumnya. Pelaksanaan penelitian ini secara umum dibagi dalam dua tahap, yaitu tahap persiapan dan tahap pelaksanaan. Berbeda dengan tahap pelaksanaan yang dilakukan dengan mengikuti siklus proses model Kemmis dan McTaggart, tahap persiapan dilakukan dengan cara sekali jalan. Hasil penelitian ini berupa sebuah program komputer yang disimpan dalam sebuah compact disk (CD) untuk membantu siswa SMA menguasai trigonometri yang dibutuhkan dalam pembelajaran fisika. Setelah dicobakan, ternyata mampu meningkatkan kosentrasi siswa, mempercepat pemahaman dan memperlama daya ingat sehingga mempermudah pembelajaran fisika. Keywords: trigonometri, pembelajaran fisika, model Kemmis.

1. PENDAHULUAN

Dalam bidang fisika, matematika dipandang sebagai bahasa untuk belajar ilmu fisika. Persamaan matematis dalam fisika dengan penjelasan yang berupa tanda atau simbol matematis hampir selalu ada pada pelajaran fisika. Di SMA misalnya, jenis-jenis kesalahan yang dialami siswa ketika menjawab soal-soal fisika dapat dikelompokkan dalam kesalahan fisis dan kesalahan matematis. Tentu saja jika mengalami kesalahan matematis maka dapat dipastikan ia tidak bisa menjawab soal fisika tersebut dengan benar.

Guru-guru fisika SMA sering mengeluh bahwa kemampuan matematis siswa sangat kurang; hal ini menghambat proses pembelajaran fisika dan menyebabkan rendahnya pemahaman fisika siswa SMA. Berdasarkan hasil wawancara antara dosen Program Studi Pendidikan (PSP) Fisika Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya (UKWMS) dengan beberapa guru SMA tempat mahasiswa calon guru melakukan program pengalaman lapangan (PPL), diketahui bahwa sebagian siswa kesulitan mengerjakan soal-soal ulangan fisika bukan karena fisika-nya tetapi karena matematisnya. Jadi teridentifikasi bahwa sebagian siswa berakhir dengan jawaban yang salah ketika menyelesaikan soal fisika

disebabkan oleh kesalahan matematis yang dilakukan, dan bukan disebabkan oleh kesalahan fisis.

Melalui kegiatan tahunan Diskusi Profesi Guru di PSP Fisika UKWMS yang melibatkan staf dosen, mahasiswa, dan alumni, permasalahan kesalahan matematis yang berpengaruh pada rendahnya pemahaman Fisika siswa-siswa SMA diajukan oleh beberapa alumni yang mengajar di SMA. Dalam upaya untuk memperoleh alternatif untuk pemecahanannya, dengan memperhatikan hasil pengamatan sementara yang telah diuraikan di atas dan dengan memperhatikan tuntutan Kurikulum Berbasis Kompetensi [1] maka diputuskan untuk melakukan penelitian kolaborasi antara peneliti LPTK dan guru fisika sekolah menengah yang akan lebih difokuskan pada upaya pembuatan program komputer dalam bentuk tutorial interaktif untuk mengurangi kesalahan matematis siswa dalam mengerjakan soal-soal fisika.

Melanjutkan kesepakatan tersebut maka dilakukan observasi awal sejak Oktober 2004 hingga Desember 2004 oleh para anggota tim yang mengajar fisika di dua SMA, yaitu SMA St. Louis I dan SMA St. Stanislaus yang semuanya berlokasi di Surabaya untuk melakukan dokumentasi kesalahan-kesalahan matematis siswa ketika mengerjakan soal-soal ulangan fisika. Matematis yang dibahas dalam

Seminar Nasional MIPA 2005 FMIPA – Universitas Indonesia Depok, 24-26 November 2005

penelitian ini adalah trigonometri yang digunakan pada beberapa pokok bahasan fisika.

Penelitian ini bertujuan untuk membuat program komputer yang berfungsi sebagai media pembelajaran (tutorial interaktif) yang dirancang untuk mengurangi kesalahan trigonometri siswa dalam mengerjakan soal-soal fisika. Buah dari kegiatan ini diharapkan akan dapat mengatasi permasalahan rendahnya pemahaman Fisika siswa SMA.

2. KAJIAN PUSTAKA

Matematika adalah salah satu ilmu dasar yang tidak perlu disangsikan lagi merupakan tiang penopang perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK). Dalam pada itu, matematika di samping dapat berkembang mandiri dapat juga berkembang atas tuntutan keperluan bidan lain. Dengan demikian, matematika mempunyai peran ganda yakni sebagai ratu sekaligus pelayan ilmu [2]. Matematika dalam kedudukannya sebagai ilmu bantu, tidak saja diperlukan oleh orang yang berkecimpung dalam dunia matematika, tetapi juga digunakan orang dalam cabang ilmu lain. Oleh karena itu pengajaran matematika haruslah menjadikan siswa mempunyai pandangan bahwa matematika tidak hanya ilmu yang terstruktur yang diturunkan secara deduktif – logis, tetapi juga merupakan cara berpikir, bahasa, alat, studi tentang pola dan keterkaitan serta seni [3].

Dalam bidan fisika, matematika dipandang sebagai bahasa untuk belajar ilmu fisika. Persamaan matematis dalam fisika dengan penjelasan yang berupa tanda / simbol matematika hampir selalu ada pada pelajaran fisika. Di SMA misalnya, jenis-jenis kesalahan yang dialami siswa ketika menjawab soal-soal fisika meliputi kesalahan fisis (kesalahan konsep, kesalahan menentukan rumus, kesalahan memasukkan angka, dan kesalahan satuan), dan kesalahan matematis [4,5]. Jadi, siswa selain mengalami kesalahan fisis juga mengalami kesalahan matematis. Tentu saja jika mengalami kesalahan matematis maka dapat dipastikan bahwa dia tidak dapat menjawab soal fisika tersebut dengan benar. Hal ini cukup mengganggu dan menjadi salah satu sebab utama rendahnya hasil belajar fisika siswa. Olek karena itu cukup mendesak untuk dicarikan alternatif pemecahan untuk mengurangi kesalahan matematis siswa dalam mengerjakan soal-soal fisika. Kemajuan teknologi, khususnya di bidang komputer, dapat dimanfaatkan untuk membuat media pembelajaran interaktif dalam upaya alternatif pemecahan masalah di atas. Sejak tahun 1997 penggunaan komputer sebagai media pembelajaran Fisika telah mulai diperkenalkan di PSP Fisika UKWMS melalui pemilihan topik-topik skripsi yang menggunakan beberapa macam program komputer [6,7,8,9,10,11,12]. Namun penggunaan komputer untuk membuat program tutorial interaktif yang

dirancang khusus untuk mengurangi kesalahan matematis siswa dalam mengerjakan soal-soal fisika masih belum pernah dilakukan. 3. METODE PENELITIAN

Secara konseptual penelitian kolaboratif ini merupakan penelitian tindak kelas (class action research ) yang dirancang mengikuti model Kemmis dan McTaggart [13] yang meliputi serangkaian siklus yang saling terkait (bersinambungan); setiap siklus terdiri atas perencanaan, tindakan, observasi, dan refleksi yang diikuti oleh perencanaan pada siklus berikutnya dengan memanfaatkan hasil refleksi pada siklus sebelumnya. Pelaksanaan penelitian ini secara umum dibagi dalam dua tahap, yaitu tahap persiapan dan tahap pelaksanaan. Berbeda dengan tahap pelaksanaan yang dilakukan dengan mengikuti siklus proses model Kemmis dan McTaggart, tahap persiapan dilakukan dengan cara sekali jalan. Karena penelitian melibatkan dua SMA di Surabaya (SMA St. Louis I dan SMA St. Stanislaus), maka data yang digunakan bersumber dari dua sekolah tersebut. Data berupa data kualitatif (kesalahan trigonometri yang dialami sisiwa ketika mengerjakan soal fisika) dan data kuantitatif, yaitu persentase siswa yang mengalamai kesalahan tersbut. 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil penelitian berupa jenis-jenis kesalahan trigonometri yang dialami siswa SMA ketika mengerjakan soal-soal fisika, persentase kesalahan tersebut dan CD interaktif yang dapat digunakan oleh siswa untuk menambah pemahaman trigonometri yang dibutuhkan dalam pembelajaran fisika.

Beberapa kesalahan trigonometri yang sering dialami siswa dalam pembelajaran fisika adalah: • Kesalahan mengenali nama-nama sisi segitiga (sisi

miring, sisi dekat, sisi dihadapan). • Keslahan mencari nilai sinus dan cosinus pada

segitiga yang posisinya tidak standar (gb 1). • Kesalahan mencari panjang sisi suatu segitiga bila

salah satu sudut lancip dan salah satu sisi segitga diketahui. Misalnnya, diketahui segitga ABC siku-siku di B, dan panjang AC dan sudut A (α ) diketahui, dan dicari panjang AB. ( Jawaban salah: Panjang AB = AC sin α; seharusnya: AB = AC cos α ).

• Kesalahan menguraikan vektor menjadi dua vektor komponen yang saling tegak lurus. Kesalahan ini terjadi terutama bila vektor komponen tidak vertikal/horisontal.

• Kesalahan mencari resultan vektor-vektor yang membentuk sudut tidak 0° dan tidak 180°.

Seminar Nasional MIPA 2005 FMIPA – Universitas Indonesia Depok, 24-26 November 2005

Gbr 1. Posisi standar dan tidak standar suatu

segitiga.

Berdasarkan pengalaman pada tahun sebelumnya, dijumpai persentase kesalahan trigonometri mencapai sekitar 65 %. Tetapi ketika pembelajaran fisika diawalai dengan penambahan pemahaman trigonometri melalui CD interatif, peresentase ini dapat diturunkan menjadi sekitar 40%. Hasil akhir dari penelitian ini adalah CD interaktif yang dapat digunakan oleh siswa untuk menambah pemahaman trigonometri yang dibutuhkan dalam pembelajaran fisika. CD ini dihasilkan setelah melalui beberapa tahap.

Tahap persiapan

Langkah pertama dari tahap persiapan adalah kajian kurikulum dan silabus untuk memetakan perlunya perhitungan trigoniometri ke pokok bahasan dalam rentang waktu 5 (lima) bulan dimulai dari bulan keempat dari saat kajian kurikulum dan silabus dilakukan. Berikutnya pertemuan rutin di Laboratorium Pengembangan Media Pembelajaran (LPMP) Jurusan Pendidikan Fisika UKWMS dengan frekuensi seminggu sekali, dalam tiga bulan pertama dialokasikan untuk membuat program tutorial interaktif berbasis komputer yang terdiri atas dua bagian, yaitu tutorial goniometri dan tutorial aplikasi goneometri dalam pokok bahasan fisika. Dalam tutorial aplikasi disediakan menu pilihan pokok bahasan dalam proses pembelajaran fisika yang direncanakan dalam rentang waktu yang disebutkan di atas. Selama tahap persiapan ini dilakukan pencatatan nilai ulangan fisika dan prosentasi kesalahan trigonometri siswa dalam mengerjakan soal-soal fisika

Tahap pelaksanaan Tahap ini dilakukan mulai bulan keempat, yaitu

setelah program tutorial telah siap diujicobakan. Selama dalam rentang waktu 4 (empat) bulan proses pembelajaran fisika yang telah direncanakan pada tahap persiapan kemudian dilaksanakan berdasarkan penelitian tindak kelas yang mengikuti siklus proses model Kemmis dan McTaggart: perencanaan – tindakan – observasi – refleksi pada setiap pokok bahasan yang memerlukan perhitungan trigoniometri. Setiap siklus diawali dengan langkah perencanaan yang dilakukan melalui penyusunan rencana pembelajaran (RP) dengan memanfaatkan hasil refleksi yang telah dilakukan pada siklus sebelumnya. Langkah tindakan berupa pelaksanaan proses pembelajaran menggunakan media pembelajaran tutorial yang telah dibuat. Sebagai langkah observasi, selama proses pembelajaran berlangsung dinamika kelas, respons, saran, dan komentar siswa terhadap program tutorial didokumentasikan secara seksama. Pada setiap akhir pokok bahasan dilakukan evaluasi dalam bentuk tes (ulangan) dan prosentase kesalahan trigonometri dalam mengerjakan soal-soal ulangan tersebut dicatat. Langkah refleksi yang mengakhiri sebuah siklus dilakukan dengan melakukan evaluasi proses pembelajaran secara keseluruhan untuk mencatat hal-hal positif maupun negatif sebagai lesson learned yang berguna untuk pengembangan proses pembelajaran berikutnya. Secara khusus respons, saran, dan komentar siswa terhadap program tutorial dipergunakan sebagai feed back (umpan balik) untuk perbaikan program

Secara garis besar, isi program ini meliputi: Teori

Pendahuluan Definisi Fungsi Trigonometri Beberapa Nilai dari Fungsi Trigonometri Fungsi Trigonomtri hubungannya dengan sudut Sifat Periodik Fungsi Trigonometri Aturan Sinus

Trik Menguasai Trigonometri Segitiga: Pengertian segitiga, istilah dalam segitiga, aturan Pythagoras, Latihan. Fungsi Trigonometri: Sinus, Cosinus, Tangen , Aturan Sinus, Latihan

Proyeksi Garis: Pengertian proyeksi , Latihan. Aplikasi Trigonemetri pada Fisika

Vektor: Pengertian Vektor, Penguraian vektor, Resultan Vektor, Gerak Getaran Harmonis Latihan.

α

α

Posisi standar

Posisi tidak standar

Seminar Nasional MIPA 2005 FMIPA – Universitas Indonesia Depok, 24-26 November 2005

4. KESIMPULAN Pada umumnya siswa SMA belum menguasai trigonometri yang dibutuhkan dalam pembelajaran fisika. Hal ini mengakibatkan teganggunya penyerapan siswa dalam pembelajaran fisika yang melibatkan trigonometri. Fenomena ini tercermin dari temuan banyaknya siswa yang mengalami kesalahan trigonometri ketika menjawab soal-soal fisika (sekitar 65% siswa yang mengalami kesalahan ini). Melalui penelitian tindakan kelas (class action research) yang mengikuti siklus proses model Kemmis dan McTaggart: perencanaan – tindakan – observasi – refleksi, persentase kesalahan ini dapat diturunkan hingga menjadi sekitar 40%. Hal ini bisa terjadi karena program mampu meningkatkan kosentrasi siswa, mempercepat pemahaman dan memperlama daya ingat sehingga mempermudah pembelajaran fisika. Hasil akhir dari penelitian ini berupa CD interatif yang dapat dimanfaatkan oleh siswa/guru untuk menambah pemahaman siswa SMA terhadap trigonometri yang dibutuhkan dalam pembelajaran fisika. UCAPAN TERIMAKASIH

Ucapan terimakasih disampaikan kepada Direktorat Pembinaan Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat, Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi (DIKTI) atas kepercayaannya memberikan dana untuk melakukan penelitian ini. Juga disampaikan terimakasih kepada Drs. Yonatan Supriadi, Dhiyan Widha Ekasanti, S.Pd, J.V. Djoko Wirjawan, Ph.D, Fransiskus Hadi, Ermond, dan rekan-rekan lainnya yang telah membantu sejak awal penelitian hingga akhir penelitian ini. DAFTAR ACUAN [1] Depdiknas. Kurikulum STANDAR

KOMPETENSI Mata Pelajaran Fisika Sekolah Menengah Atas dan Madrasah Aliyah. Jakarta: Departeman Pendidikan, 2004.

[2] N. Priatna, Pengaruh Pembelajaran Matematika dengan Pendekatan Pemecahan Masalah pada Siswa SLTP. Matematika, Aplikasi dan Pembelajarannya, 2003 Volume 2 (Nomor 1) 66 – 70

[3] JA. Dahlan,.. Strategi Pembelajaran Matematika Berbasis pada Proses Dasar Ketrampilan Berpikir dalam Upaya Meningkatkan

Kemampuan Metakognisi Siswa. Matematika, Aplikasi dan Pembelajarannya, 2003 Volume 2 (Nomor 1) 54 – 60.

[4] IM. Wati,. 2002 Analisis Butir Soal dan Analisis Kesalahan Siswa dalam Mengerjakan Soal Fisika. (Skripsi, Jurusan Pendidikan Fisika UKWMS), 2002.

[5] JTMD.Lestari, Jenis-jenis Kesalahan Siswa dan Analisis Soal dalam Mengerjakan Soal Ulangan Umum Fisika. (Skripsi, Jurusan Pendidikan Fisika UKWMS), 2002.

[6] H.Nastiti, Pembuatan program komputer animasi dengan Turbo Pascal sebagai media penunjang dalam matapelajaran Fisika Pokok Bahasan Hukum-Hukum Newton tentang gerak di SMU. (Skripsi, Jurusan Pendidikan Fisika UKWMS), 1997.

[7] M. Netiyawati, Program Animasi Jalannya Sinar Pada Pokok Bahasan Optika Geometri dengan Menggunakan Turbo Pascal. (Skripsi, Jurusan Pendidikan Fisika UKWMS), 1997.

[8] L.Ernawati, Pengembangan Program Aplikasi Mathcad dalam Fisika Kuantum Pokok Bahasan Tanggul Sederhana. (Skripsi, Jurusan Pendidikan Fisika UKWMS), 1999.

[9] H. Lestari, Program Animasi dengan Turbo Pascal sebagai Media Penunjang Matapelajaran Fisika Pokok Bahasan Memadu Gerak di SMU. (Skripsi, Jurusan Pendidikan Fisika UKWMS). 1999.

[10] Sinajuningsih, Perancangan Media Pendidikan Berbasis Web Menggunakan Microsoft FrontPage 2000 pada Pokok Bahasan Struktur Kristal. (Skripsi, Jurusan Pendidikan Fisika UKWMS), 2000.

[11] A. Pangalela, Penggunaan Turbo Pascal untuk Menyampaikan Materi Pelajaran Fisika mengenai Gerak Lurus pada Siswa Kelas I / 1999 SMUK Stella Maris Surabaya. (Skripsi, Jurusan Pendidikan Fisika UKWMS),2000.

[12] S.W. Ratri, Perancangan Media Cerita Bergambar Mengenai Tegangan Permukaan dan Kapilaritas dalam Komputer Berbasis Macromedia Flash 5.0 (Skripsi, Jurusan Pendidikan Fisika UKWMS), 2002.

[13] D.Y. Pranotodiharjo, Pembuatan Media Animasi Jalannya Sinar pada Cermin dan Lensa dalam Optika Geometri tingkat SMA melalui Program Turbo Pascal sebagai Sarana Pengajaran (Skripsi, Jurusan Pendidikan Fisika UKWMS), 2003.