Jurnal Pembelajaran Matematika dan Sains Vol. 3, No. 2, Juli-Desember 2022, Hal. 9-14

## PENERAPAN LABORATORIUM VIRTUAL DALAM MENINGKATKAN PEMAHAMAN KONSEP IPA MAHASISWA PGMI
Arda 1
1 Program Studi Tadris Ilmu Pengetahuan Alam, FTIK, UIN Datokarama Palu arda@iainpalu.ac.id

## ABSTRAK
Penelitian  ini  merupakan  penelitian  eksperimen (quasi  experimental  design) yang bertujuan  untuk  mengetahui  penerapan  laboratorium  virtual  dalam  meningkatkan  pemahaman konsep IPA. Subjek dalam penelitian ini adalah mahasiswa PGMI angkatan 2020. Hasil analisis data  dengan  uji-t  menunjukkan  bahwa  pemahaman  konsep  IPA  mahasiswa  yang  memperoleh pembelajaran  dengan  menggunakan  laboratorium  virtual  berbeda  secara  signifikan  dengan mahasiswa yang memperoleh pembelajaran konvensional. Uji normalisasi gain kelas eksperimen diperoleh 0,60 dan kelas kontrol 0,41. Hal tersebut menunjukkan adanya peningkatan pemahaman konsep IPA mahasiswa PGMI dalam kategori sedang. Peningkatan pemahaman konsep IPA pada kelas eksperimen lebih tinggi dibandingkan kelas kontrol.
Kata Kunci : Laboratorium virtual, Pemahaman Konsep IPA

## ABSTRACT
This research is an experimental research (quasi experimental design). It aims to determine the application of virtual laboratory to improve understanding of science concepts. Subjects of this research were PGMI students class of 2020. The results of data analysis using the t-test showed that students understanding of science concepts who received learning using a virtual laboratory differed significantly from students who received conventional learning. The gain based on the results of data analysis using the gain normalization of the experimental class was 0.60 and the control  class  was  0.41.  It  means  that  there  is  improvement  on  the  students  of  PGMI  science concept  in  medium  category.  The  increase  in  understanding  of  science  concepts  in  the experimental class was higher than in the control class.
Keywords : Virtual Laboratory, Understanding of The Science Concept

## PENDAHULUAN
Perkembangan dunia teknologi
informasi  yang  semakin  pesat  mendorong para ahli berupaya mengembangkan berbagai media pembelajaran berbasis komputer. Ada yang  berupa  buku  elektronik (ebook) ,  video animasi,  video  interaktif, slide  powerpoint , berbagai  program flash hingga laboratorium virtual. Semua jenis media yang dikembangkan  sangat  membantu  pendidik dalam  menyampaikan  pesan  dan  informasi kepada  peserta  didik  selama  proses  belajar
mengajar berlangsung (Sumargo & Yuanita, 2014).
Media pembelajaran merupakan segala sesuatu  yang  dapat  menyampaikan  pesan melalui  berbagai  saluran,  dapat  merangsang pikiran, perasaan dan kemauan peserta didik sehingga dapat mendorong terciptanya proses belajar mengajar untuk menambah informasi baru bagi peserta didik (Hamid et al., 2020). Penggunaan  media  pembelajaran  dapat meningkatkan  pemahaman  konsep  dan kreativitas  sehingga  peserta  didik  tertarik untuk  memperhatikan  penjelasan  pendidik
Jurnal Pembelajaran Matematika dan Sains Vol. 3, No. 2, Juli-Desember 2022, Hal. 9-14
dan  membantu  peserta  didik  menerima informasi dengan semua indera (Kurniawan, 2013; Wahyu et al., 2020).
Manfaat  media  pembelajaran  antara lain:
1. Memperjelas  pesan  agar  tidak  terlalu verbalistik.
2. Mengatasi  keterbatasan  ruang,  waktu, biaya, tenaga dan daya indera.
3. Menimbulkan gairah belajar dan interaksi lebih  langsung  antara  peserta  didik dengan sumber belajar.
4. Memungkinkan  anak  belajar  mandiri sesuai  bakat  dan  kemampuan  visual, auditori, dan kinestetiknya.
5. Memberi rangsangan yang sama, mempersamakan pengalaman
dan menimbulkan  persepsi  yang  sama  (Arda, 2020;  Daryanto,  2013;  Sumiharsono  & Hasanah, 2017).
Media  pembelajaran  dapat  dibuat  dan disesuaikan  dengan  gaya  belajar  peserta didik. Setiap peserta didik memiliki kesempatan  dan  pilihan  sesuai  dengan  gaya belajarnya, baik yang memiliki
kecenderungan  gaya  belajar  visual,  auditori dan  kinestetik.  Pembelajaran  menjadi  lebih variatif  dan  tidak  monoton  dengan  adanya media pembelajaran yang inovatif menyesuaikan dengan karateristik materi dan peserta didik (Hamid et al., 2020). Pemanfaatan media dalam
pembelajaran IPA sangat penting dilakukan. Struktur dan konten IPA sarat dengan konsep dan  prinsip  abstrak  sehingga  media  mampu mengkonkretkan  abstraksi-abstraksi  tersebut (Wahyu  et  al.,  2020).  Media  pembelajaran IPA dapat berupa benda yang sesungguhnya dan dapat pula berbentuk tiruan. Media dapat diperoleh  atau  dibuat  dari  barang-barang bekas,  objek  langsung  yang  konstektual, bahan  yang  mudah  dijangkau  ataupun lingkungan sekitar sekolah (Khasanah, 2020; Kurniawan, 2013; Wahyu et al., 2020).
Salah  satu  media  pembelajaran  IPA yang  dikembangkan  para  ahli  adalah laboratorium  virtual (virtual  laboratory). Laboratorium  virtual  merupakan  situasi interaktif sains dengan bantuan aplikasi pada komputer  berupa  simulasi  percobaan  sains (Hikmah  et  al.,  2017).  Banyak  kelebihan yang  dapat  diperoleh  dari  penggunaan laboratorium  virtual  antara  lain  praktikum
dapat dikerjakan di mana saja dan kapan saja karena  tidak  memerlukan  alat  dan  bahan kimia  khusus  seperti  di  laboratorium,  tidak menghasilkan limbah sehingga tidak menimbulkan  masalah  pencemaran  oleh bahan kimia. Banyak hal yang tidak mungkin diamati  pada  praktikum  secara  langsung menjadi  mungkin  melalui  animasi  pada laboratorium  virtual  seperti  pergerakan partikel  dan  interaksi  antar  partikel  (Arda, 2020;  Hikmah  et  al.,  2017;  Setiadi  & Muflika, 2015).
Salah satu contoh laboratorium virtual adalah Physics Education Technology (PhET). PhET adalah situs yang
menyediakan  simulasi  pembelajaran  Fisika,
Kimia,  Matematika,  Ilmu  Kebumian  dan Biologi  yang  diberikan  secara  gratis  oleh Universitas  Colorado  untuk  kepentingan pembelajaran  di  kelas  atau  dapat  digunakan untuk kepentingan belajar individu (Prihatiningtyas et al., 2013; Saregar, 2016). Simulasi PhET menekankan hubungan antara fenomena kehidupan nyata dengan ilmu yang mendasari, mendukung pendekatan interaktif dan  konstruktivis,  memberikan  umpan  balik dan  menyediakan  tempat  kerja  kreatif (Prihatiningtyas  et  al.,  2013).  Simulasi dirancang secara interaktif sehingga penggunanya dapat melakukan pembelajaran secara langsung (Saregar, 2016). Berdasarkan latar belakang tersebut di
atas, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui  penerapan  laboratorium  virtual dalam  meningkatkan  pemahaman  konsep IPA mahasiswa PGMI. Materi yang dibahas dalam penelitian ini adalah larutan asam basa. Materi  asam  basa  bersifat  abstrak  sehingga miskonsepsi  sering  dialami  peserta  didik. Salah satunya adalah peserta didik beranggapan  bahwa  pada  larutan  asam  kuat atau  basa  kuat  menghasilkan  hanya  sedikit ion  H + atau  OH - yang  menyebabkan  nyala lampu terang (Anitasari et al., 2019).

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  merupakan  penelitian eksperimen (quasi  experimental  design) dengan  desain  penelitian nonequivalent control  grup  design (Saat  &  Mania,  2019) . Desain  ini  dipilih  karena  kelas  eksperimen maupun  kontrol  tidak  dipilih  secara  acak.
Jurnal Pembelajaran Matematika dan Sains Vol. 3, No. 2, Juli-Desember 2022, Hal. 9-14
PGMI 1 dipilih sebagai kelas eksperimen dan PGMI 2 dipilih sebagai kelas kontrol.
Kelas Eksperimen
: O
1 X O 2 Kelas Kontrol : O 3 O 4
Keterangan:
X  =  Perlakuan berupa penggunaan laboratorium virtual
O 1 = Pretest kelas eksperimen O 2 = Posttest kelas ekperimen O 3 = Pretest kelas kontrol O 2 = Posttest kelas kontrol
Hasil penelitian yang diperoleh terdiri atas  data  awal (pretest) dan  data  akhir (posttest) baik  kelas  eksperimen  maupun kontrol.  Analisis  data  dilakukan  dengan menggunakan  persamaan  normalisasi gain yang  dikembangkan  oleh  Hake.  Adapun persamaan normalisasi gain Hake adalah:
〈 g 〉 = (S f )-(S i ) 100%-(S i )
Keterangan: g = Gain S f = Skor rata-rata posttest (%) S i = Skor rata-rata pretest (%)
Hasil perhitungan gain dibagi menjadi tiga kategori yaitu:
1. High-g atau  tinggi jika g ≥ 0,7.
2. Medium-g atau sedang jika 0,7 > g ≥ 0,3.
3. Low-g atau  rendah  jika  g  <  0,3  (Hake,
1998).
Uji-t dilakukan untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan pemahaman konsep IPA setelah  diberikan  perlakuan  pada  kelas eksperimen  dan  tanpa  perlakuan  pada  kelas kontrol.  Pembelajaran  kelas  eksperimen dilakukan dengan menggunakan laboratorium virtual sedangkan kelas kontrol hanya menggunakan pembelajaran konvensional.  Data  yang  diperoleh  terlebih dahulu  dilakukan  uji  normalitas  sebagai syarat uji statistik parametrik.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Sebelum perlakuan diberikan berupa pembelajaran dengan menggunakan laboratorium virtual, terlebih dahulu peneliti menyebarkan  soal  pemahaman  konsep  yang
telah  divalidasi  kepada  kelas  eksperimen maupun  kelas  kontrol.  Adapun  hasil pretest kelas  eksperimen  dan  kelas  kontrol  dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil Pretest Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Statistik Kelas Eksperimen Kontrol Jumlah mahasiswa 29 27 Nilai tertinggi 70 75 Nilai terendah 50 50 Nilai rata-rata 57,76 58,70 Standar deviasi 5,28 4,92 Variansi 27,83 24,22 Berdasarkan Tabel 1 dapat
disimpulkan bahwa terdapat perbedaan rata- rata hasil pretest kelas eksperimen dan kelas kontrol.  Nilai  rata-rata  kelas  eksperimen (57,76)  lebih  rendah  dibandingkan  kelas kontrol (58,70) tetapi perbedaan nilai tersebut hanya 0,94.
Setelah pretest maka diberikan
perlakuan  kepada  kelas  eksperimen  berupa
pembelajaran
dengan menggunakan laboratorium virtual pada materi larutan asam basa sedangkan kelas kontrol tidak diberikan perlakuan (pembelajaran konvensional). Adapun  hasil posttest kelas  eksperimen  dan kelas kontrol dapat dilihat pada Tabel 2 dan perbandingan  nilai  rata-rata pretest dan posttest dapat dilihat pada Gambar 1.
Jurnal Pembelajaran Matematika dan Sains Vol. 3, No. 2, Juli-Desember 2022, Hal. 9-14
Tabel 2. Hasil Posttest Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Statistik Kelas Eksperimen Kontrol Jumlah mahasiswa 29 27 Nilai tertinggi 90 85 Nilai terendah 70 65 Nilai rata-rata 83,28 75,56 Standar deviasi 4,28 4,23 Variansi 18,35 17,95
Gambar 1. Grafik Perbandingan Nilai Rata-rata Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol
Berdasarkan  Tabel  2  dan  Gambar  1 dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan rata-rata hasil posttest kelas eksperimen dan kelas kontrol. Nilai rata-rata kelas eksperimen (83,28) lebih tinggi dibandingkan  kelas  kontrol  (75,56).  Kedua nilai  tersebut  mempunyai  perbedaan  sekitar 7,72.
Nilai  normalisasi  gain  yang  diperoleh berdasarkan  analisis  data  yang  dilakukan adalah 0,60 pada kelas eksperimen dan 0,41 pada kelas kontrol.
Hal tersebut
menunjukkan  bahwa  terjadi  peningkatan pemahaman  konsep  IPA  pada  kedua  kelas dalam kategori sedang. Peningkatan pemahaman konsep IPA pada kelas eksperimen  lebih  tinggi  dibandingkan  kelas kontrol.
Uji-t dilakukan untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan pemahaman konsep IPA setelah  diberikan  perlakuan  pada  kelas eksperimen  dan  tanpa  perlakuan  pada  kelas kontrol. Adapun hasil uji-t dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Uji-t Pemahaman Konsep IPA Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol
Berdasarkan hasil uji-t, terlihat bahwa nilai  Sig.  (2-tailed)  untuk  data  dengan variansi  homogen  maupun  tidak  homogen
sama dengan 0,000. Nilai Sig. (2-tailed) < α (0,05)  sehingga  dapat  disimpulkan  bahwa pemahaman  konsep  IPA  mahasiswa  yang
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Eksperimen Kontrol Pretest Posttest
Jurnal Pembelajaran Matematika dan Sains Vol. 3, No. 2, Juli-Desember 2022, Hal. 9-14
memperoleh pembelajaran dengan menggunakan  laboratorium  virtual  berbeda secara  signifikan  dengan  mahasiswa  yang memperoleh  pembelajaran  konvensional.
Penerapan laboratorium virtual dalam pembelajaran  berpengaruh  positif  terhadap peningkatan pemahaman konsep IPA.
Hasil yang diperoleh dalam penelitian ini  sejalan  dengan  beberapa  penelitian terdahulu.  Penerapan  laboratorium  virtual mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap  pemahaman  konsep  IPA  dan kemampuan berpikir kreatif (Hermansyah et al., 2015; Hikmah et al., 2017). Pembelajaran menggunakan  media  laboratorium  virtual efektif  dalam  meningkatkan  penguasaan konsep IPA (Sukenti, 2021) dan hasil belajar peserta didik (Yurmanalis et al., 2022).

## KESIMPULAN DAN SARAN
Laboratorium virtual efektif
diterapkan  dalam  pembelajaran  asam  basa.
Hal  tersebut  dapat  dilihat  dari  adanya perbedaan  secara  signifikan  pemahaman konsep  IPA  mahasiswa  yang  memperoleh pembelajaran dengan menggunakan laboratorium virtual berbeda dengan
mahasiswa  yang  memperoleh  pembelajaran konvensional.  Oleh  karena  itu,  diharapkan pendidik  dapat  menggunakan  media  yang tepat  dalam  pembelajaran  sehingga  materi yang  disampaikan  mudah  diterima  dan dipahami  oleh  peserta  didik.  Peserta  didik diharapkan  dapat  belajar  secara  mandiri dengan  menggunakan  laboratorium  virtual yang  tersedia  untuk  lebih  meningkatkan pemahaman konsep IPA.

## DAFTAR PUSTAKA
Anitasari, B., Winarti, A., & Rusmansyah, R.
(2019). Media Simulasi PhET (Physics Education Technology) untuk Mereduksi  Miskonsepsi  Siswa  pada Konsep  Asam  Basa. Quantum:  Jurnal
Inovasi Pendidikan Sains , 10 (1), 8–15.
https://doi.org/10.20527/quantum.v10i
1.5713
Arda, A. (2020). Penerapan Media Simulasi PhET  Terhadap  Hasil  Belajar  Konsep Dasar IPA Mahasiswa Tadris IPA IAIN Palu. Guru  Tua :  Jurnal  Pendidikan
Dan Pembelajaran , 3 (1), 29–34.
https://doi.org/10.31970/gurutua.v3i1.4 3
Daryanto.  (2013). Media  Pembelajaran Peranannya  Sangat  Penting  dalam Mencapai Tujuan Pembelajaran . Yogyakarta: Gava Media. Hake,  R.  R.  (1998).  Interactive-engagement versus  traditional  methods:  A  six- thousand-student  survey  of  mechanics test  data  for  introductory  physics courses. American  Journal  of  Physics , 66 (1), 64–74. https://doi.org/10.1119/1.18809
Hamid,  M.  A.,  Ramadhani,  R.,  Masrul,  M., Juliana,  J.,  Safitri,  M.,  Munsarif,  M., Jamaludin, J., & Simarmata, J. (2020).
Media Pembelajaran . Medan: Yayasan
Kita Menulis. Hermansyah, H., Gunawan, G., & Herayanti, L.  (2015).  Pengaruh  Penggunaan Laboratorium Virtual Terhadap Penguasaan  Konsep  dan  Kemampuan Berpikir  Kreatif  Siswa  pada  Materi Getaran dan Gelombang. Jurnal Pendidikan Fisika Dan Teknologi , 1 (2),
97–102. https://doi.org/10.29303/jpft.v1i2.242 Hikmah,  N.,  Saridewi,  N.,  &  Agung,  S. (2017). Penerapan Laboratorium Virtual untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep Siswa. EduChemia (Jurnal Kimia Dan Pendidikan) , 2 (2), 186. https://doi.org/10.30870/educhemia.v2i 2.1608 Khasanah, K. (2020). Pengembangan Media (Paridup)  Papan  Daur  Hidup  Pada Materi IPA Kelas IV di Sekolah Dasar. Jurnal  Penelitian  Pendidikan  Guru Sekolah Dasar , 8 (1), 59–68. https://jurnalmahasiswa.unesa.ac.id/ind ex.php/jurnal-penelitian- pgsd/article/view/33358
Kurniawan,  A.  D.  (2013).  Metode  Inkuiri
Terbimbing  dalam  Pembuatan  Media Pembelajaran Biologi untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep dan Kreativitas Siswa SMP. Jurnal Pendidikan  IPA Indonesia , 2 (1),  8–11. https://doi.org/10.15294/jpii.v2i1.2503
Prihatiningtyas, S., Prastowo, T., & Jatmiko, B. (2013). Implementasi Simulasi PhET dan KIT Sederhana untuk Mengajarkan
Jurnal Pembelajaran Matematika dan Sains Vol. 3, No. 2, Juli-Desember 2022, Hal. 9-14
Keterampilan Psikomotor Siswa. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia , 2 (1), 18–22. Saat,  S.,  &  Mania,  S.  (2019). Motodologi Penelitian  Panduan  Bagi  Peneliti Pemula . Gowa: Pustaka Almaida.
Saregar,  A.  (2016).  Pembelajaran  Pengantar Fisika Kuantum dengan Memanfaatkan Media  Phet  Simulation  dan  LKM Melalui  Pendekatan  Saintifik:  Dampak pada  Minat  dan  Penguasaan  Konsep Mahasiswa. Jurnal  Ilmiah  Pendidikan Fisika Al-Biruni , 5 (1), 53–60.
https://doi.org/10.24042/jpifalbiruni.v5
i1.105 Setiadi,  R.,  &  Muflika,  A.  A.  (2015). Eksplorasi  Pemberdayaan  Courseware Simulasi  PhET  untuk  Membangun Keterampilan Proses Sains Siswa SMA. Jurnal  Pengajaran  Matematika  Dan Ilmu  Pengetahuan  Alam , 17 (2),  258– 268. https://doi.org/10.18269/jpmipa.v17i2. 270 Sukenti, E. (2021). Pengembangan Laboratorium Virtual untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep pada Materi Sistem Sirkulasi.
Pedagonal : Jurnal Ilmiah Pendidikan , 5 (1), 1–6. https://doi.org/10.33751/pedagonal.v5i 1.2572
Sumargo,  E.,  &  Yuanita,  L.  (2014).
Penerapan  Media  Laboratorium  Virual (PhET)  pada  Materi  Laju  Reaksi dengan  Model  Pengajaran  Langsung. Unesa Journal of Chemistry Education ,
3 (1), 119–133.
Sumiharsono,  R.,  &  Hasanah,  H.  (2017). Media  Pembelajaran .  Jember:  Pustaka
Abadi. Wahyu, Y., Edu, A. L., & Nardi, M. (2020). Problematika Pemanfaatan Media Pembelajaran  IPA  di  Sekolah  Dasar. Jurnal Penelitian Pendidikan IPA , 6 (1),
107. https://doi.org/10.29303/jppipa.v6i1.34 4 Yurmanalis,  Khairuddin,  Musril,  H.  A.,  & Derta, S. (2022). Efektivitas Laboratorium  Virtual  Menggunakan GNS3  di  SMK  N  04  Payakumbuh. Jurnal Pendidikan Dan Konseling , 4 (2),
4288–4293.
https://core.ac.uk/download/pdf/32259
9509.pdf