Merancang Media Pembelajaran dan Alat Praktikum Fisika dengan Alat dan Bahan Rumah Tangga Sehari-hari

Abstract

Pemahaman yang memadai akan materi pembelajaran fisika dapat menumbuhkan kreativitas dalam memanfaatkan alat dan bahan rumah tangga sehari-hari sebagai media pembelajaran dan praktikum fisika. Dengan demikian keterbatasan peralatan yang sering menjadi kendala fasilitas pengajaran dapat diatasi. Beberapa contoh disajikan dan didiskusikan dalam tulisan ini.

Full text

Capacity Building for Teacher: Creative Science Teachers, Dili, Timor Leste, 11-13 August 2013
1
Merancang Media Pembelajaran dan
Alat Praktikum Fisika dengan Alat dan
Bahan Rumah Tangga Sehari-hari
S. Viridi
1,
*, S. Suhandono
2
, dan J. Halid
3
1
KK Fisika Nuklir dan Biofisika, ITB,
Jalan Ganesha 10, Bandung 40132, Indonesia
2
KK Genetika dan Bioteknologi Molekuler, ITB,
Jalan Ganesha 10, Bandung 40132, Indonesia
3
LPP Salman ITB, Komplek Masjid Salman ITB,
Jalan Ganesha 7, Bandung 40132, Indonesia
*dudung@fi.itb.ac.id
Abstrak. Pemahaman yang memadai akan materi
pembelajaran fisika dapat menumbuhkan kreativitas
dalam memanfaatkan alat dan bahan rumah tangga
sehari-hari sebagai media pembelajaran dan
praktikum fisika. Dengan demikian keterbatasan
peralatan yang sering menjadi kendala fasilitas
pengajaran dapat diatasi. Beberapa contoh disajikan
dan didiskusikan dalam tulisan ini.
Kata kunci: media pembelajaran, alat praktikum,
rumah tangga.
P
ENDAHULUAN
Salah satu kendala proses pembelajaran di sekolah
yang sering dikemukakan adalah kurangnya fasilitas
pendukung [1, 2], termasuk di dalamnya adalah
media pembelajaran dan alat praktikum. Sekolah-
sekolah yang berada di kota besar umumnya
memiliki fasilitas pembelajaran dan laboratorium
yang lebih memadai ketimbang dengan sekolah-
sekolah yang berada di pelosok [3], di mana kondisi
geografis, transportasi, dan pembiayaan menjadi
faktor-faktor penyebabnya. Tidak semua bidang
yang diajarkan di sekolah menuntut fasilitas
canggih, di mana fisika termasuk di dalamnya, akan
tetapi bidang-bidang tersebut dapat pula diajarkan
dengan menggunakan peralatan sederhana yang
dibuat menggunakan alat dan bahan rumah tangga
sehari-hari. Dengan sejumlah inovasi beberapa alat
demo pembelajaran bahkan dapat berharga sangat-
sangat murah [4]. Agar dapat melakukan hal tersebut
diperlukan pemahaman yang mendalam akan materi
bidang yang dimaksud. Ilmu pengetahuan dan
sumbernya harus dikelola agar inovasi dapat muncul
secara berkelanjutan, yang sudah umum dalam suatu
perusahaan [5], akan tetapi belum dalam sekolah.
Fisika adalah ilmu yang mempelajari benda-benda
mati dan geraknya dalam ruang dan waktu [6], yang
di dalamnya dirumuskan sifat benda-benda tersebut
dalam konsep-konsep yang menggambarkan suatu
keteraturan. Apabila konsep yang mendasari suatu
fenomena fisis telah dipahami, maka berbagai
pendekatan dapat dilakukan untuk membuat
visualisasi terhadap fenomena tersebut sehingga
dapat memudahkan proses pengajaran mengenainya,
sebagaimana cara ini telah umum digunakan dalam
bidang matematika [7], sains komputasi [8], dan
geografi [9]. Diamati pula bahwa siswa laki-laki
cenderung belajar lebih baik menggunakan bantuan
visualisasi [10].
Inovasi dengan menggunakan alat dan bahan sehari-
hari telah banyak dilakukan orang sehingga lebih
mempermudah kehidupan [11]. Dengan demikian,
pengetahuan mengenai cara kerja suatu alat dan
bahan rumah tangga sehari-hari dapat membantu
dalam memanfaatkan alat dan bahan tersebut,
bahkan sebagai alat visualisasi suatu fenomena fisis
apabila cara kerja alat cocok dengan fenomena yang
dituju.
S
AMPLING
M
ISKONSEPSI
Pernyataan-pertanyaan berikut ini diberikan pada
awal pelatihan sebagai sampling miskonsepsi pada
para peserta.
1. Benda yang padat tidak dapat direnggangkan
2. Gaya harus dikerjakan dengan kegiatan otot
3. Benda yang diam di atas meja berarti tidak
ada gaya yang bekerja pada meja
4. Benda yang lebih besar mengeluarkan gaya
yang lebih besar daripada benda yang lebih
kecil
5. Dua benda yang percepatan dan waktunya
sama akan menempuh jarak yang sama
6. Benda yang massanya lebih besar akan jatuh
bebas lebih cepat dari benda bermassa kecil
7. Mendidih adalah suhu tertinggi yang dapat
dicapai suatu benda
8. Suhu benda bergantung pada ukuran besarnya
9. Benda yang berlainan suhu dan berkontak
satu sama lain tidak harus menuju suhu yang
sama
10. Es tidak dapat berubah suhunya
11. Cahaya dipantulkan dari permukaan cermin
yang halus dan tidak dari permukaan yang
tidak halus
12. Cahaya selalu berjalan lurus melalui benda
yang trasparan tanpa ada perubahan arah
13. Cahaya yang lebih terang berjalan lebih cepat
dari cahaya yang kurang terang
14. Bila tidak ada layar maka tidak ada bayangan
15. Hukum pemantulan hanya pada cermin datar
16. Warna adalah sifat dari benda itu sendiri
17. Listik berjalan melalui kawat dari baterai ke
lampu dalam suatu rangkain terbuka
18. Baterai mempunyai listirik didalamnya
19. Sinar lampu yang tahananya sama pada
rangkaian tertutup seri tidak sama kuat
20. Magnet yang lebih besar pasti lebih kuat dari
pada yang kecil
21. Daya tarik magnet batang sama diseluruh
permukaan
22. Semua magnet terbuat dari besi
23. Semua logam ditarik magnet

Capacity Building for Teacher: Creative Science Teachers, Dili, Timor Leste, 11-13 August 2013
2
24. Semua bintang dalam konstelasi dekat satu
sama lain
25. Semua bintang mempunyai jarak sama dari
bumi
26. Bumi adalah benda terbesar dalam sistem
matahari kita
Guru-guru sebagai peserta pelatihan pun dapat
memiliki miskonsepsi sebagai mana secara umum
dimiliki oleh peserta didiknya, baik konsep maupun
dalam cara belajar (di mana untuk guru adalah cara
mengajar) [12], di mana hal ini perlu dilakukan
karena peserta pelatihan kemungkinan tidak sadar
akan kesalahan konsep yang dimilikinya dan yakin
sekali bahwa yang apa yang selama ini
dimengertinya ada benar. Hal ini telah dilakukan
kepada para calon guru agar mereka dapat bebas dari
miskonsepsi [13], sehingga dirasa perlu pula untuk
diberikan kepada guru peserta pelatihan ini.
B
EBERAPA
A
LAT
P
ERAGA
Sesi bidang fisika dalam pelatihan ini
menyampaikan bahwa alat-alat peraga bidang fisika
dapat dibuat dengan memanfaatkan alat-alat dan
bahan-bahan keseharian yang ada di sekitar kita.
Memang benda-benda tersebut bukan diperuntukkan
untuk pembelajaran fisika, akan tetapi dapat
dimanfaatkan untuk hal itu.
Ukuran Lintasan Data CD dan DVD
Compact Disc (CD) dan Digital Versatile Disk
(DVD) merupakan dua media penyimpanan
informasi digital yang sudah tidak asing lagi bagi
siswa-siswa dewasa ini. Ukuran lintasan data pada
kedua media penyimpanan tersebut dapat
diperkirakan dengan menggunakan berkas laser dan
prinsip difraksi [14-16]. Sumber laser dapat
digunakan laser pointer yang mudah diperoleh
dewasa ini.
GAMBAR 1. Ilustrasi alat peraga untuk mengamati
difraksi oleh CD atau DVD [16].
Kestabilan Konstruksi
Setiap konstruksi yang stabil membutuhkan syarat
bahwa jumlah gaya-gaya harus nol dan jumlah torsi
gaya-gaya juga harus nol. Konstruksi-konstruksi
berikut memenuhi hal berikut, walaupun sekilas
terlihat tidak demikian [17-20].
Salah satu trik yang menarik untuk dicoba dan
merupakan aktivitas bersama dalam pelatihan, juga
dapat dipergunakan untuk mencairkan suasana yang
mulai membosankan, adalah trik konstruksi empat
bangku. Empat orang semua yang saling
menyandarkan kepalanya di pangkuan rekannya dan
disokong oleh bangku, dapat pada akhirnya bertahan
tanpa bantuan bangku. Ilustrasinya diberikan dalam
Gambar 2. Diperlukan rasa saling percaya dan
kehati-hatian dalam melaksanakan kegiatan ini.
GAMBAR 2. Kestabilan konstruksi yang sekilas terlihat
tidak mungkin [20].
Perubahan Gaya Normal dan Gaya Gesek
Dengan menggunakan sebuah penggaris panjang
atau tongkat kayu, dapat diamati bahwa apabila
obyek tersebut ditumpu oleh dua buah jari, saat
kedua jari didekatkan, selalu akan bertemu di
tengah-tengah panjang obyek [21]. Untuk benda
tidak homogen akan bertemu di titik pusat
massanya.
GAMBAR 3. Perubahan gaya normal yang mengakibat-
kan momen gaya dan gaya gesek yang menghambat gerak
akan membawa kedua tangan selalu menuju titik pusat
massa dari tongkat [21].

Capacity Building for Teacher: Creative Science Teachers, Dili, Timor Leste, 11-13 August 2013
3
Hukum Inertia
Inertia dari suatu benda tak lain adalah derajat
keengganan suatu benda untuk mengubah keadaan
geraknya, telah umum disajikan dalam berbagai
demonstrasi [22-23].
GAMBAR 4. Demonstrasi kelembaman: tarikan pelan
akan membuat tali bagian atas putus (atas) dan hetakan
cepat akan membuat tali bagian bawah putus [23].
Salah satu demonstrasi untuk memberikan penger-
tian mengenai inersia yang umum dilakukan
diberikan dalam Gambar 4. Kecepatan tarikan akan
menentukan tali bagian mana yang putus: sebelum
atau sesudah beban yang digantungkan.
Lukisan Rangkaian Listrik
Grafit pada pensil bersifat konduktor walaupun tidak
terlalu baik. Dengan menggunakan pensil, terutama
2B dan yang lebih lunak, dapat dibuat rangkaian
penghantar listrik yang benar-benar dapat
mengantarkan arus listrik [24]. Terdapat pula
speaker dengan menggunakan kertas [25].
GAMBAR 5. Lukisan rangkaian listrik yang dapat
mengalirkan arus (atas) dan prinsip kerja speaker dengan
kertas berkumparan (bawah).
Biji Bersayap
Di alam ini terdapat beberapa jenis biji-bijian yang
memanfaatkan angin untuk penyebarannya.
GAMBAR 6. Whirling nut (Gyrocarpus) [26] dan model-
nya menggunakan kertas dan klip kertas.
Salah satu biji-bijian tersebut adalah tumbuhan
dengan genus Gyrocarpus yang dapat diimitasi
dengan memanfaatkan kertas dan klip. Bentuk asli
biji Gyrocarpus dan modelnya diberikan dalam
Gambar 6.
Menetukan volume benda
Volume benda yang umum digunakan, misalnya
penghapus pensil, dapat ditentukan dengan
mengukur panjang, lebar, dan tingginya untuk
kemudian digunakan dalam rumus volume balok.
Cara lain adalah dengan menyelupkannya dalam air
yang ditampung dalam gelas. Perubahan tinggi
permukaan air adalah volume penghapus.
D
ISKUSI
Dalam kegiatan ini terdapat beberapa sesi diskusi, di
mana peserta pelatihan diberi tugas untuk membuat
suatu alat peraga atau visualisasi yang nantinya
dapat digunakan sebagai alat bantu mengajar. Salah
satu persyaratannya adalah bahwa bahan-bahan yang
digunakan harus mudah didapat. Hal untuk melatih
para peserta, yang umumnya guru, agar dapat kreatif
dalam memanfaatkan benda-benda keseharian di
sekitarnya sebagai alat bantu mengajar.
GAMBAR 7. Peserta memanfaatkan ketinggian dekat
ruang pelatihan sebagai prasaran menjatuhkan model
kertas dari biji-bijian bersayap (atas) dan kelompok
pemenang dengan jarak sebaran model kertas paling jauh.
Gambar 7 memperlihatkan peserta sedang mencoba
model biji Gyrocarpus dari lantai dua ruang
pelatihan dan bagaimana kelompok pemenang hasil
penilaian memamerkan karya mereka dengan
gembira dan bangga.
Dalam salah satu kegiatan kreatif, di mana peserta
pelatihan diminta untuk menentukan volume

Capacity Building for Teacher: Creative Science Teachers, Dili, Timor Leste, 11-13 August 2013
4
penghapus dengan cara menghitung dan mencelup-
kannya ke dalam air, terjadi diskusi yang menarik.
Beberapa peserta menyadari bahwa bentuk pengha-
pus tidak murni balok dan gelas yang digunakan
merupakan kerucut terbalik terpancung.
GAMBAR 8. Diskusi saat menentukan volume suatu
penghapu pensil dengan dua cara: menghitung dari
pengukuran dimensinya (panjang, lebar, tinggi) dan
mengamati perubahan volume air dalam gelas.
Adanya ketidakidealan dalam alat-alat yang
digunakan merupakan faktor yang dapat
didiskusikan, bukan merupakan suatu kelemahan.
C
ATATAN
Kegiatan pelatihan dengan peserta sebagian besar
merupakan guru-guru sekolah menengah telah
dilakukan. Materi yang disampaikan diharapkan
dapat membuka mata mereka bahwa alat bantu
pembelajaran fisika dapat dibuat dengan alat dan
bahan keseharian yang sering dijumpai. Untuk itu
diperlukan pendalaman materi fisika sehingga
sensitif terhadap kemungkinan membuat alat bantu
pembelajaran yang sederhana. Fasilitas informasi
lewat internet dapat dan sebaiknya dimanfaatkan.
U
CAPAN
T
ERIMA
K
ASIH
Kegiatan Pelatihan Kreativitas Guru Sains (Creative
Science Teacher) ini terselenggara berkat kerjasama
antara Lembaga Pengembangan Pendidikan (LPP)
Salman ITB dengan Qatar Charity (QC).
R
EFERENSI
1. A. Amalia, “Kurangnya Fasilitas Pendidikan di
Daerah Terpencil”, Juni 2013, URL http://
anisaamalia24.blogspot.com/2013/06/kurangnya
-fasilitas-pendidikan-di.html [20140809].
2. N. Yati, “Daerah Terpencil yang Masih Kurang
akan Fasilitas Pendidikan”, 29 April 2014, URL
http://edukasi.kompasiana.com/2014/04/29
/daerah-terpencil-yang-masih-kurang-akan-
fasilitas-pendidikan-652523.html [20140809].
3. E. Zahwa, “Sekolah Desa vs Sekolah Kota”,
Kamis, 8 Mei 2014, URL http://lilyzahwa
.blogspot.com/2014/05/sekolah-desa-vs-
sekolah-kota.html [20140809].
4. M. Abdullah, “Editorial: Kreatif dan Inovatif
dalam Pengajaran Sains”, Jurnal Pengajaran
Fisika Sekolah Menengah 1 (2), 27-28 (2009).
5. D. Leonard-Barton, “Wellsprings of
Knowledge: Building and Sustaining the
Sources of Innovation”, President and Fellows
of Harvard College, 1995, p. 12.
6. Wikipedia contributors, “Physics” Wikipedia,
The Free Encyclopedia, 7 July 2014, 23:03
UTC,
<http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Phys
ics&oldid=616011573> [20140809].
7. N. C. Presmeg, “Research on Visualization in
Learning and Teaching Mathematics”, in
Handbook of Research on the Psychology of
Mathematics Education edited by A. Gutiérrez
and P. Boero, Sense Publisher, Rotterdm, pp.
205-235.
8. R. Baecker , “Sorting Out Sorting: A Case Study
of Software Visualization for Teaching
Computer Science”, in Software Visualization:
Programming as a Multimedia Experience
edited by M. Brown, J. Domingue, B. Price, and
J. Stasko, MIT Press, Cambridge, 1998, pp. 369-
381.
9. G. Rose, “Teaching Visualised Geographies:
Towards a Methodology for the Interpretation of
Visual Materials”, Journal of Geography in
Higher Education 20 (3), 281-294 (2007).
10. D. Geelan, M. Mukherjee, and B. G. Martin,
Brian, “Developing Key Concepts in Physics : Is
It More Effective to Teach using Scientific
Visualizations?”, Teaching Science-the Journal
of the Australian Science Teachers Association,
58 (2), 33-36 (2012).
11. M. Spohr, “25 Unexpectedly Genius Household
Hacks You’ll Wish You’d Thought Of First”,
BuzzFeed, 12 July 2014, URL http://www
.buzzfeed.com /mikespohr/genius-household-
hacks-youll-wish-youd-thoug [20140809].
12. M. McLean, “Busting learning and teaching
misconceptions in science and engineering”,
Standford University, 16 October 2013, URL
https://teachingcommons.stanford.edu/teaching-
talk/busting-learning-and-teaching-
misconceptions-science-and-engineering
[20140812].
13. H. Ş. Kizilcik and B. Güneş, “Developing
Three-Tire Misconception Test about Regular
Circular Motion”, Hacettepe Üniversitesi
Journal of Education 41, 272-292 (2011).
14. “Experiment (9): Measure the Distance between
Tracks of CD and DVD”, Laser Application
Laboratory, Department Laser and
Optoelectronics Engineering, University of
Thecnology, Iraq, URL http://www
.uotechnology.edu.iq/dep-laserandoptoelec-

Capacity Building for Teacher: Creative Science Teachers, Dili, Timor Leste, 11-13 August 2013
5
eng/laboratory/4/laser%20application/exp3.pdf
[20140809].
15. “Physics 1051 Laboratory #6 CD Diffrcation”,
Physics and Physical Oceanography, Memorial
University of Newfoundlan, Canada, URL
http://www.physics.mun.ca/~p1051mm/lab6.pdf
[20140809].
16. “Experiment 9: Interference and Diffraction”,
Massachusetts Institute of Technology, Spring
2006, URL http://ocw.mit.edu/courses/physics/
8-02-physics-ii-electricity-and-magnetism-
spring-2007/experiments/experiment9.pdf
[20140809].
17. R. Superphysics, “Unbelievable Demonstration
of Center of Gravity”, YouTube, 6 Mar 2012,
URL
http://www.youtube.com/watch?v=o2R9zTuLy
RQ [20140809].
18. R. Superphysics, “Awesome Center of Gravity
Demonstration”, YouTube, 6 Mar 2012, URL
http://www.youtube.com/watch?v=NXYOsngV
HmM [20140809].
19. brusspup, “Incredible Gravity Ruler Trick!”,
YouTube, 22 Mar 2011, URL http://www
.youtube.com/watch?v=Hj-NX0xtcVY
[20140809].
20. brusspup, ”4 Girl Chair Trick!”, YouTube, 5
Apr 2014, URL http://www.youtube.com
/watch?v=BQJtV_YluNE [20140811].
21. R. Allain, “Friction and Torque Demo with a
Meterstick”, YouTube, 28 Jun 2010, URL
http://www.youtube.com/watch?v=-
iS4XH6hcqs [20140809].
22. Thirst for Science, “Home Experiment:
Newton's First Law/Law of Inertia”, YouTube,
7 Sept 2009, URL http://www.youtube.com
/watch?v=uOSBC0SXVR4 [20140809].
23. sciencetheater, “Newtons First Law Inertia -
Science Theater 14”, YouTube, 13 Sep 2013,
URL http://www.youtube.com/watch?
v=iiUzRKW_4lw [20140809].
24. HouseholdHacker, “Paper Circuit!”, YouTube,
21 Sep 2011, URL http://www.youtube.com
/watch?v=BwKQ9Idq9FM [20140809].
25. Plusea, “Paper Speakers (Various Materials)”,
YouTube, 15 Feb 2011, URL http://www
.youtube.com/watch?v=y1F5Gg4bG3o
[20140809].
26. W. P. Armstron, “Blowing In The Wind: Seeds
& Fruits Dispersed By Wind”, February 1999,
URL http://waynesword.palomar.edu/plfeb99
.htm [20141009]