JPF | Volume 6 | Nomor 3 | 279 p - ISSN: 2302-8939 e - ISSN: 2527-4015
Jurnal Pendidikan Fisika
Universitas Muhammadiyah Makassar
Penggunaan Model Pembelajaran Computer Assisted Instruction (CAI) Berbantuan Physics Learning Research Group (PLRG)
Simulator untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep Siswa SMA

## Devi Solehat
Prodi Pendidikan Fisika SPs. UIN Syarif Hidayatullah Jakarta E-mail: devisolehat@ymail.com
Abstrak – Perkembangan Teknologi Informasi dan Komunikasi (TIK) telah memberikan  kontribusi yang signifikan dalam bidang pendidikan. Pembelajaran yang lebih individual dan fleksibel dengan penekanan pada  metode  instruksi  sedang  menjadi  tren  yang  berkembang  di  seluruh  dunia.  Penelitian  ini menekankan  pada  penggunaan  komputer  dalam  proses  belajar  mengajar  untuk  memberikan  instruksi dalam  situasi  kelas.  Model  Pembelajaran  CAI  berbantuan  Physics  Learning  Research  Group  (PLRG) simulator  digunakan  untuk  meningkatkan  penguasaan  konsep  siswa.  PLRG  simulator  menekankan konsep fisika berbasis penyelidikan ilmiah bagi  siswa sekolah  dasar hingga  perguruan tinggi. Populasi yang  digunakan  adalah  siswa  kelas  X  Sekolah  Menengah  Atas  (SMA).  Berdasarkan  hasil  penelitian, disimpulkan  bahwa  Model  Pembelajaran  CAI  berbantuan  Physics  Learning  Research  Group  (PLRG) simulator  dapat  meningkatkan  penguasaan  konsep  siswa.  Hal  ini  ditunjukkan  oleh  nilai  N-gain  yang diperoleh  oleh  siswa  pada  kelas  eksperimen.  Peningkatan  kemampuan  penguasaan  konsep  siswa  rata- rata berada pada kategori sedang.
Kata kunci: Model Pembelajaran CAI, PLRG Simulator, dan Penguasaan Konsep
Abstract – The development of information and communication technology has contributed significantly in education. More individual and flexible learning with an emphasis on instruction methods is becoming a growing  trend throughout  the  world. This study emphasizes the use of computers in  the teaching and learning  process  to  provide  instruction  in  classroom  situations.  The  CAI  learning  model  used  of  the Physics  Learning  Research  Group  (PLRG)  simulator  is  used  to  improve  the  mastery  of  students' concepts. PLRG simulators emphasize the concept  of  physics based on scientific inquiry for elementary school to college students. The population used is students of class X High School. Based on the results of the  study,  it  was  concluded  that  the  CAI  Learning  Model  use  of  Physics  Learning  Research  Group (PLRG) simulator could improve the mastery of students' concepts. This is indicated by the N-gain values obtained by the students in the experimental class. The improvement of students' concept mastery ability is on average in the medium category.
Keywords: CAI Learning Model, PLRG Simulator, and Concept Mastery

## I. PENDAHULUAN
Tujuan  pendidikan  nasional  adalah mengembangkan  potensi  peserta  didik  agar menjadi manusia yang beriman dan bertakwa
kepada  Tuhan  Yang  Maha  Esa,  berakhlak mulia, sehat, berilmu, cakap, kreatif, mandiri, dan  menjadi  warga  negara  yang  demokratis serta  bertanggung  jawab  (UU  No.  30  2003 pasal  3).  Di  masa  lalu,  tujuan  pendidikan  ini
JPF | Volume 6 | Nomor 3 | 280 p - ISSN: 2302-8939 e - ISSN: 2527-4015
dapat dicapai dengan bantuan guru, buku, dan alat  bantu  audio  visual.  Namun  berbagai permasalahan  muncul  dalam  pelaksanaan untuk  mencapai  tujuan  pendidikan  tersebut. Diantaranya,  kelas  yang  heterogen  dengan perbedaan  gaya  belajar  siswa  dan  kurangnya buku  pelajaran  dan  sumber  belajar  lain. Selain itu, adanya ledakan teknologi informasi  menyebabkan  tujuan  pendidikan lebih  multidimensi  (Sarmistha  dan  Biswas, 2017:  14).  Penggunaan  teknologi  dalam sistem  pendidikan  dapat  menjadi  solusi  dari permasalahan tersebut.
Fisika merupakan salah satu cabang IPA yang  mendasari  perkembangan  teknologi maju  dan  konsep  hidup  harmonis  dengan alam. Perkembangan pesat di bidang teknologi  informasi  dan  komunikasi  dewasa ini  dipicu  oleh  temuan  di  bidang  fisika material melalui penemuan piranti mikroelektronik yang mampu memuat banyak informasi dengan ukuran sangat kecil (Herta  dan  Ida,  2012:  27).  Fisika  merupakan mata pelajaran yang tidak hanya membutuhkan  ketekunan  untuk  membaca, tetapi  juga  memerlukan  penalaran  tinggi. Selain  itu,  pelaksanaan  praktikum  hanya dilaksanakan  pada  konsep  tertentu  sesuai dengan  kondisi  sekolah.  Salah  satu  alternatif pemecahan masalahnya adalah dengan merancang dan membangun model pembelajaran  berbasis  komputer  sebagai salah  satu  pilihan  untuk  mengajar,  dimana
dalam  pembelajaran  yang  menggunakan komputer sebagai alat bantu.
Pembelajaran  berbasis  komputer  dalam fisika berguna bagi siswa dalam menvisualisasikan  konsep  yang  abstrak sehingga  menumbuhkan  pemahaman  siswa. Selain  itu,  pembelajaran  berbasis  komputer juga lebih efektif dalam menarik minat siswa terhadap  pelajaran  fisika.  Perkembangan yang  pesat  dalam  pembelajaran  berbasis komputer diantaranya
Programmed Instruction , Computer  Based  Instruction , Computer Based Learning , Modular Approach , Web Based  Learning ,  dan Computer  Assisted  Instruction (Sarmistha dan  Biswas,  2017:  14).  Semua  metode  ini dapat  disesuaikan  dengan  kecepatan  belajar siswa  dan  berguna  untuk  memberikan intruksi individual.
Computer  Assisted  Instruction (CAI) merupakan  sebuah  pendekatan  instruksional dimana komputer digunakan untuk mengkomunikasikan  materi  pelajaran  dan mengevaluasi hasil pelajaran. CAI menggunakan  perpaduan  grafis,  teks,  suara, dan vidio untuk proses pembelajaran (Onasanya,  Daraloma,  dan  Asuquo,  2006). Kulik  (Surjono,  1995:  4)  menyatakan  bahwa CAI  memiliki  beberapa  kelebihan,  yaitu: siswa  belajar  lebih  banyak  materi,  siswa mengingat  materi  fisika  lebih  lama,  siswa membutuhkan  waktu  lebih  sedikit,  siswa lebih  betah  di  kelas,  dan  mereka  memiliki sikap lebih positif terhadap komputer.
JPF | Volume 6 | Nomor 3 | 281 p - ISSN: 2302-8939 e - ISSN: 2527-4015
Beberapa  penelitian  tentang  penerapan CAI  ini  telah  banyak  dilakukan.  Penelitian yang  telah  dilakukan  oleh  Samistha  dan Biswas  (2017)  menemukan  bahwa  CAI secara  signifikan  meningkatkan  kinerja  dan prestasi belajar siswa dalam fisika. Selain itu, terdapat  penelitian  lain  yang  menemukan bahwa  pembelajaran  CAI  memiliki  efek positif  yang  luar  biasa  terhadap  prestasi akademik  siswa  dan  retensi  siswa  (Ishtiaq, Naseer, dan Khalid, 2017).
Besarnya pengaruh metode CAI menjadi pertimbangan bagi peneliti untuk menggabungkan metode CAI dengan simulasi Physics  Learning  Research  Group (PLRG)  dalam  meningkatkan  penguasaan konsep  siswa.  PLRG  simulator  merupakan salah  satu  produk  pembelajaran yang dihasilkan  oleh  PLRG  yang  berada  dibawah naungan San Diego State University (SDSU). PLRG  merupakan  simulasi  komputer  yang mengembangkan materi fisika berbasis penyelidikan  untuk  siswa  dari  sekolah  dasar hingga  perguruan  tinggi.  PLRG  simulator menyediakan  enam  software  simulasi  untuk materi  fisika,  yaitu  listrik  statis  dan kemagnetan ( static
electricity and magnetism), rangkaian listrik ( electric circuits), gaya  dan  gerak  ( forces  and motion), cahaya  dan  warna (light  and  color),
gelombang dan bunyi ( waves and sound), dan teori  patrikel  kecil (small  particle  theory) .
Software  yang  digunakan  dalam  penelitian ini  adalah  software  simulasi  cahaya  dan
warna  ( light  and  color ).  Dalam  simulasi  ini terdapat  lima  sub  materi  yaitu shadows  & pinhole,  reflection  &  refraction,  mirror images, lens images, dan color beams , yang digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  sub materi reflection  &  refraction, dan lens image .
Konsep yang dipilih dalam penelitian ini adalah  pembiasan  cahaya.  Konsep  ini  dipilih karena  berdasarkan  pengalaman  peneliti, pelaksanaan  praktikum  nyata  yang  berkaitan dengan  materi  cahaya  sering  mengalami kegagalan,  karena  membutuhkan  ruang  tidak terlalu  terang  agar  bayangan  yang  terbentuk dapat  terlihat  dengan  jelas.  Selain  itu,  siswa sering  kesulitan  dalam  menentukan  posisi bayangan  yang  paling  jelas,  serta  jika dilakukan  secara real ,  proses  jalannya  sinar- sinar istimewa pada lensa tidak dapat terlihat. Oleh  karena  itu  peneliti  memilih  konsep  ini karena  fungsi  penggunaan  media  simulasi dapat  dimaksimalkan,  sehingga  diharapkan siswa  mendapatkan  pembelajaran  yang  lebih bermakna  dan  dapat  lebih  memahami  materi yang disampaikan.

## II. METODE PENELITIAN
Penelitian ini menggunakan metode pre- eksperimental .  Metode pre-eksperimental dengan suatu studi kasus tunggal. Studi kasus tunggal adalah penelitian yang hanya melihat hasil  perlakuan  pada  satu  kelompok  obyek tanpa  ada  kelompok  pembanding  ataupun kelompok  kontrol.  Desain  yang  digunakan
JPF | Volume 6 | Nomor 3 | 282 p - ISSN: 2302-8939 e - ISSN: 2527-4015
dalam  penelitian  ini one  group  pretest- posttest (Sugiyono, 2010: 75).
Pada  penelitian  ini  terdapat pretest sebelum  diberikan  perlakuan,  kemudian setelah diberikan perlakuan diadakan
posttest .  Dengan  demikian  hasil  perlakuan dapat diketahui lebih akurat, karena membandingkan  keadaan  sebelum  perlakuan dan keadaan sesudah perlakuan.
Gambar 1. One group pre test-post test design
Keterangan :
X 1 :  tes  yang  diberikan  sebelum  diberi perlakuan atau pre test
Y : peneliti menerapkan model model pembelajaran CAI berbantuan PLRG simulator
X 2 : tes yang diberikan setelah diberi perlakuan atau post test Untuk melihat peningkatan penguasaan konsep dan kemampuan pemecahan  masalah  sebelum  dan  sesudah pembelajaran digunakan rumus yang dikembangkan oleh Hake sebagai berikut:
< 𝑔 >  = 𝑆 𝑝𝑜𝑠𝑡 −𝑆 𝑝𝑟𝑒 𝑆 𝑚𝑎𝑘𝑠 −𝑆 𝑝𝑟𝑒 1)
Keterangan:
S pos = skor posttest S pre = skor pretest S maks = skor maksimum ideal
Gain ternormalisasi ini diinterpretasikan untuk
menyatakan peningkatan  penguasaan  konsep  fluida  statis dan  kemampuan  pemecahan  masalah  dengan kriteria seperti pada Tabel 1.
Tabel 1. Kategori Tingkat Gain
Ternormalisasi Batasan Kategori < 𝑔 >   > 0,7 Tinggi 0,3  ≤    < 𝑔 >   ≤ 0,7 Sedang < 𝑔 >    < 0,3 Rendah

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Hasil Penelitian
Berdasarkan  hasil  perhitungan  data pretest dan posttest ,  diperoleh  rekapitulasi data yang ditunjukan pada tabel:
Tabel 2. Ukuran Pemusatan dan Penyebaran Data Pretest d an Posttest
Pemusatan dan penyebaran data Pretest Postest Nilai tertinggi 95 100 Nilai Terendah 25 55 Rata-rata 59,87 78,58 Median 65 80 Modus 65 85 Standar Daviasi 18,72 11,91 Pretest pada awal eksperimen (X 1 ) Penerapan model pembelajaran CAI Berbantuan PLRG Simulator (Y) Posttest pada akhir eksperimen(X 2 )
JPF | Volume 6 | Nomor 3 | 283 p - ISSN: 2302-8939 e - ISSN: 2527-4015
Rata-rata pretest 59,87  sedangkan  pada posttest setelah  diberi  perlakuan  terjadi pengkatan rata-rata nilai yakni 78,58. Dengan standar  daviasi pretest sebesar  18,72  dan posttest sebesar 11,91, sedangkan nilai paling rendaH pretest yakni 25 dan posttest 55, dan nilai  tertinngi  pada pretest 95  dan  pada
posttest 100.
Penguasaan  konsep  pada  ranah  kognitif terdiri dari 6 aspek mulai dari C1 hingga C6. Pada  penelitian  ini  aspek  kognitif  yang diteliti  dibatasi  pada  C1  (pengetahuan),  C2 (pemahaman),  C3  (penerapan),  dan  C4 (analisis). Berikut ini rekapitulasi peningkatan ( N-gain ) untuk setiap aspek pada kelas eksperimen.
Tabel 3. Peningkatan Kemampuan Kognitif Siswa Rata-rata (%) Kelas C1 C2 pretest posttest N-gain pretest posttest N-gain Eksperimen 51,25 81,00 61,25 (sedang) 49,00 78,00 56,86 (sedang) Rata-rata (%) Kelas C3 C4 pretest pretest N-gain pretest posttest N-gain Eksperimen 35,52 69,30 52,30 (sedang) 51,5 80,25 59,22 (sedang)
Dari  tabel  di  atas  diketahui  bahwa  pada aspek  pengetahuan  (C1)  skor  rata-rata  kelas eksperimen  untuk pretest sebesar  51,25% dari  skor  ideal, posttest 81,00%  dari  skor ideal,  dan N-gain 61,25%  atau  0,61  dengan kriteria  peningkatan  sedang.  Pada  aspek pemahaman (C2) skor rata-rata kelas eksperimen  untuk pretest sebesar  49,00% dari  skor  ideal, posttest 78,00%  dari  skor
ideal,  dan N-gain 56,86%  atau  0,56  dengan kriteria  peningkatan  sedang.  Pada  aspek penerapan (C3) skor rata-rata kelas
eksperimen  untuk pretest sebesar  35,52% dari  skor  ideal, posttest 69,30%  dari  skor ideal,  dan N-gain 52,30%  atau  0,52  dengan kriteria  peningkatan  sedang.  Pada  aspek analisis  (C4)  skor  rata-rata  kelas  eksperimen untuk pretest sebesar  51,5%  dari  skor  ideal, posttest 80,25%  dari  skor  ideal,  dan N-gain 59,22% atau 0,59 dengan kriteria peningkatan sedang.
Hasil  belajar  siswa  untuk  setiap  ranah kognitif  dapat  dilihat  pada  gambar  di  bawah ini.
JPF | Volume 6 | Nomor 3 | 284 p - ISSN: 2302-8939 e - ISSN: 2527-4015
Gambar 2. Diagram Rekapitulasi Skor Pretest dan Posttest pada Jenjang Kognitif
Berdasarkan  diagram  di  atas,  terlihat bahwa terdapat perbedaan antara kemampuan berpikir  kognitif  sebelum  diberi  perlakuan (pretest)  dan  sesudah  diberi  perlakuan (posttest).  Pada  saat  pretest,  kemampuan mengingat  (C 1 )  sebesar  51,25%,  kemampuan memahami  (C 2 )  sebesar  49%,  kemampuan menerapkan  sebesar  (C 3 )  35,62%  dan kemampuan menganalisis (C 4 ) sebesar 51,5%.  Pada  saat  posttest,  kemampuan mengingat  (C 1 )  sebesar  81%,  kemampuan memahami  (C 2 )  sebesar  78%,  kemampuan menerapkan sebesar (C 3 ) 69,3% dan kemampuan menganalisis (C 4 ) sebesar 80,25%.
Dari hasil yang diperoleh dari penelitian ini  semuanya  menunjukkan  bahwa  metode
CAI berbasis inkuiri dapat lebih meningkatkan  keterampilan  berkomunikasi dan penguasaan konsep siswa.

## B. Pembahasan
Berdasarkan  hasil  penelitian  diketahui penguasaan  konsep  sesudah  diberi  perlakuan
( posttest )  lebih  tinggi  daripada  sebelum diberi  perlakuan  ( pretest ).  Hal  ini  sejalan dengan  penelitian  yang  telah  dilakukan  oleh Samistha  dan  Biswas  (2017)  menemukan bahwa  CAI  secara  signifikan  meningkatkan kinerja  dan  prestasi  belajar  siswa  dalam fisika.
Metode CAI memiliki beberapa kelebihan,  yaitu:  siswa  belajar  lebih  banyak materi  dari  komputer,  siswa  mengingat  apa yang telah dipelajari melalui CAI lebih lama, siswa  memahami  materi  yang  disajikan, siswa  lebih  betah  di  kelas,  dan  mereka memiliki sikap lebih positif terhadap komputer (Suryono, 1995: 4).
Hal  ini  dapat  dibuktikan  pada  saat pretest,  kemampuan  mengingat  (C 1 )  sebesar 51,25%, kemampuan memahami (C 2 ) sebesar 49%,  kemampuan  menerapkan  sebesar  (C 3 )
35,62%  dan  kemampuan  menganalisis  (C 4 ) sebesar 51,5%. Pada saat posttest, kemampuan  mengingat  (C 1 )  sebesar  81%, kemampuan  memahami  (C 2 )  sebesar  78%, kemampuan  menerapkan  sebesar  (C 3 )  69,3%
0 20 40 60 80 100 C1 C2 C3 C4
pretest postest
JPF | Volume 6 | Nomor 3 | 285 p - ISSN: 2302-8939 e - ISSN: 2527-4015
dan  kemampuan  menganalisis  (C 4 )  sebesar 80,25%.
Pembelajaran  metode  CAI  berbantuan PLRG  juga  memiliki  keunggulan  yaitu  dapat meningkatkan  kemampuan  ranah  kognitif siswa.  Peningkatan  kemampuan  kognitif siswa  rata-rata  berada  pada  kategori  sedang. Perolehan N-Gain pada kemampuan mengingat  (C 1 )  sebesar  0,61  berada  pada kategori rendah, kemampuan memahami (C 2 ) sebesar  0,56  berada  pada  kategori  sedang, kemampuan  menerapkan  (C 3 )  sebesar  0,52 berada pada kategori sedang dan kemampuan menganalisis  (C 4 )  sebesar  0,59  juga  berada pada kategori sedang. Kemampuan menganalisis  (C 4 )  merupakan  aspek  kognitif yang  paling  banyak  peninngkatannya  setelah diterapkannya metode CAI berbantuan PLRG. Hal tersebut dikarenakan  penggunaan metode  CAI  berbantuan  PLRG  dapat membantu  siswa  memahami  konsep  visual. Simulasi  PLRG  menganimasikan  besaran- besaran  fisika  dengan  menggunakan  gambar karena  menggabungkan  hasil  penelitian sebelumnya dengan aktivitas yang di lakukan sendiri,  memungkinkan  para  siswa  untuk menghubungkan  fenomena  kehidupan  nyata dan  ilmu  yang  mendasarinya.  Hal  ini  pada akhirnya  akan  memperdalam  kemampuan siswa  dalam  menganalisis  dan  meningkatkan minat mereka terhadap pelajaran fisika.

## IV. PENUTUP
Berdasarkan hasil penelitian dan analisis data, maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Model  pembelejaran  CAI  tipe  simulasi dapat  meningkatkan  hasil  belajar  siswa pada materi alat optik. Hal ini ditunjukkan  oleh  nilai N-gain yang diperoleh oleh siswa kelas eksperimen. 2. Berdasarkan hasil penelitian, peningkatan  kemampuan  penguasaan konsep  siswa  rata-rata  berada  pada kategori sedang. Perolehan N-Gain pada kemampuan mengingat (C 1 ) sebesar 0,61 berada pada kategori rendah, kemampuan  memahami  (C 2 )  sebesar 0,56  berada  pada  kategori  sedang, kemampuan  menerapkan  (C 3 )  sebesar
0,52  berada  pada  kategori  sedang  dan kemampuan  menganalisis  (C 4 )  sebesar
0,59 juga berada pada kategori sedang.

## PUSTAKA
[1] Banik,  Sarmistha  dan  Bismas.  Effects of  Computer  Assisted  Instruction (CAI)  on  The  Teaching  of  Current Electricity  at  Higher  Secondary  Level.
International  Journal  of  Advanced Scientific    Research  &  Development. 04. 13 -23.
[2] Depdiknas.  2003.  Undang-Undang  RI No.  20  tahun  2003  tentang  sistem pendidikan nasional
[3] Onasanya,  S.  A.,  Daramola,  F.  O.,  & Asuquo,  E.  N.  (2006).  Effect  of Computer Assisted Instructional Package on Secondary School Students’ Achievement in Introductory Technology  in  Ilorin,  Nigerian. The Nigeria  Journal  of  Educational  Media and Technology , 12(1), 98-107.
JPF | Volume 6 | Nomor 3 | 286 p - ISSN: 2302-8939 e - ISSN: 2527-4015
[4] Siahaan,  Herta  R  dan  Wahyuni,  Ida. Pengaruh Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Team Game Tournament (TGT)  terhadap  Hasil Belajar Siswa. Jurnal Inovasi Pembelajaran Fisika. 6 (1), 26 – 33.
[5] Sugiono.  2010. Metode  Penelitian Pendidikan  Pendekatan  Kuantitatif, Kualitatif,  dan  R&D .  Bandung  : Alfabeta
[6] Surjono,  Herman  Dwi.  Pengembangan Computer  Assisted  Instruction (CAI) untuk  Pelajaran  Elektronika.  Jurnal
Kependidikan. 27 (2). 95 – 106.
[7] Sulaeman,  dkk.  2017.  Effects  of Computer-Assisted  Instruction  (CAI) on  Students’  Academic  Achievement in  Physics  at  Secondary  Level .  Jurnal of Computer Engineering and Intelligent Systems . 8 (7). 9 -17.