Penggunaan Media Simulasi Phet Untuk Meningkatkan Keterampilan Proses Sains

## Ngadinem
SMA Negeri 6 Yogyakarta bungadinem98@gmail.com

## Intisari
Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  mengidentifikasi  perkembangan  keterampilan proses  sains  (KPS)  peserta  didik  pada  materi  gerak  parabola  dan  untuk  mengetahui  ada tidaknya  signifikan  peningkatan  keterampilan  proses  sains  peserta  didik  dengan memanfaatkan  simulasi PhET model Problem  Based  Learning  (PBL) .  Penelitian  ini dilakukan melalui metode pra-eksperimen dengan desain one group pre-test dan post test . Teknik  pengambilan  sampel  dilakukan  secara Cluster  Random  Sampling (sampel  acak kelompok). Responden yang terlibat dalam penelitian ini adalah 24 peserta didik kelas X- MIPA7 di SMA N 6 Yogyakarta. Proses pengidentifikasi perkembangan KPS peserta didik dianalisis  berdasarkan  analisis  keuntungan  yang  dinormalitaskan  dan  ada  tidaknya signifikan peningkatan KPS dianalis uji-T one group pre-test dan post test .
Hasil  penelitian  ini  menunjukkan  bahwa  keterampilan  proses  sains  peserta  didik meningkat  sebesar  20%  (rendah)  pada  keterampilan  mengamati,  57%  (sedang)  pada keterampilan  menarik  kesimpulan,  81%  (tinggi)  pada  keterampilan  memprediksi,  27% (rendah)  pada  keterampilan  komunikasi  dan  41%  (sedang)  pada  keterampilan mengklasifikasi. Berdasarkan hasil analisis uji-T one group pre-test dan post-test diperoleh nilai rata-rata keterampilan proses sains peserta didik meningkat dari 60,00 menjadi 77,29 dengan  N-gain  0,43  dan  sig*  0.00  <  0.05.  Hasil  ini  menunjukkan  bahwa  penggunaan simulasi PhET model PBL dalam pembelajaran fisika secara keseluruhan dapat membantu meningkatkan keterampilan proses sains peserta didik pada kategori sedang.
Kata kunci : Simulasi PhET , Model PBL dan Keterampilan Proses Sains (KPS)

## PENDAHULUAN
Pendidikan adalah sektor yang strategis dalam upaya mencerdaskan kehidupan bangsa. Sekolah merupakan tempat berlangsungnya pendidikan formal dan tempat untuk memperoleh pendidikan dalam cabang ilmu yang beragam. Fisika merupakan salah satu bagian dari Ilmu Pengetahuan  Alam  atau  dikenal  dengan  sains.  Sains  merupakan  sebuah  proses,  karena merupakan  suatu  rangkaian  kegiatan  yang  terstruktur  dan  sistematis  yang  dilakukan  untuk menemukan  konsep,  prinsip  dan  hukum  tentang  gejala  alam  termasuk  di  dalamnya  adalah kemampuan berpikir  untuk  menyusun dan  menemukan  konsep-konsep baru. Saat  ini,  sains dan teknologi berkembang sangat pesat sehingga berdampak pada pengembangan metode dan
media  pembelajaran  di  dunia  pendidikan,  khususnya  dalam  penggunaan  komputer  dan internet.  Sistem  pendidikan  semakin  berfokus  pada  pembelajaran  abad  ke  21  yang memberikan  gerakan-gerakan  pembaharuan  pendidikan  terutama  dalam  bidang  sains  dan matematika.  Pembelajaran  abad  ke  21  menekankan  sistem  pembelajaran  pembaharuan berbasis teknologi, informasi dan komunikasi (TIK).
Permasalahan  yang  sering  dihadapi  dalam  pembelajaran  fisika  adalah  bahwa  siswa belajar fisika hanya dengan mengikuti  instruksi dari guru. Proses belajar  mengajar di kelas yang  menekankan  pada  hafalan  belajar  dan  terlalu  fokus  pada  konten  menyebabkan  siswa menghafal  pengetahuan  yang  dipelajari,  bukan  untuk  menganalisa  dan  mensintesis  arti sebenarnya  dari  pengetahuan.  Untuk  itu  diperlukan  sarana  dan  prasarana  yang  mendukung kelangsungan  proses  kegiatan  belajar  mengajar  yang  lebih  praktis  dan  efektif.  Guru diharapkan  dalam  pembelajaran  tidak  hanya  menggunakan  metode  ceramah,  tetapi  lebih sering  menggunakan  eksperimen  atau  demonstrasi  dengan  simulasi  untuk  mendukung penjelasan  konsep  pembelajaran.  Hal  ini  menyebabkan  peserta  didik  kurang  memiliki pemahaman  mendalam  mengenai  konsep  pembelajaran  yang  dipelajar.  Akibatnya,  hal  ini mengurangi keterampilan proses sains untuk memecahkan masalah yang rumit.
Dengan  demikian,  proses  pembelajaran  yang  memungkinkan  siswa  untuk  memiliki keterampilan proses sains untuk memecahkan masalah adalah Problem Based Learning atau PBL, sebuah model pembelajaran yang didasarkan pada teori Konstruktivisme.  PBL adalah metode instruksional dimana masalah yang relevan diperkenalkan pada awal siklus instruksi dan digunakan untuk memberikan konteks dan motivasi untuk pembelajaran yang mengikuti (Michael,  2004  dalam  Aweke  Shishigu  Argaw,  2016).  Chin  dan  Chia  (2004)  mengajukan gagasan  lima  langkah  dalam  mengimplementasikan  PBL,  yang  diadaptasi  dari  Sharan  dan Sharan (1989), yang meliputi: (1) Mengidentifikasi masalah yang diteliti (2) mengeksplorasi masalah  (3)  membimbing  siswa  dalam  melakukan  penelitian  ilmiah  (4)  menggabungkan temuan, dan (5) menyajikan temuan, evaluasi oleh guru dan refleksi diri. Kelima tingkatan ini berbasis  masalah.  Apabila  seseorang  memiliki  kemampuan  memecahkan  masalah  berarti orang tersebut dapat berpikir kritis, logis dan kreatif. (Wan Syafii, 2013)
Beberapa penelitian menunjukkan bahwa pembelajaran menggunakan media simulasi PhET dapat meningkatkan hasil belajar dan motivasi belajar peserta didik. Bukan hanya itu, pembelajaran  yang  menggunakan media  simulasi  PhET dapat  memfasilitasi  adanya keterbatasan referensi petunjuk praktikum dan alat praktikum  materi gerak parabola. Media simulasi PhET merupakan perangkat lunak  yang  mampu  memfasilitasi peserta didik dalam kegiatan pembelajaran.
Berdasarkan uraian diatas penulis  merasakan pentingnya  menciptakan pembelajaran yang  variatif  dan  memungkinkan  adanya  penggunaan  media  yang  dapat  meningkatkan keterampilan proses sains peserta didik lebih baik. Oleh karena itu penulis melakukan sebuah penelitian yang berjudul “Penggunaan Media Simulasi PhET Model Problem Based Learning (PBL) Untuk  Meningkatkan  Keterampilan  Proses  Sains  Peserta  Didik  SMA  Negeri  6 Yogyakarta Tahun Pelajaran 2018/2019 Materi Gerak Parabola”

## METODE
Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  penelitian  pra-eksperimental. Desain penelitian adalah satu kelompok dengan pre-test dan post-test . Dalam penelitian ini, pada pertemuan awal siswa diberi soal pre-test berupa pertanyaan pilihan  ganda yang telah dikembangkan dari setiap aspek indikator keterampilan proses sains. Setelah itu, peserta didik memperoleh  pembelajaran  dan  praktikum  dengan  menggunakan  simulasi PhET model Problem  Based  Learning .  Kemudian,  aktivitas  terakhir  adalah  peserta  didik  diberikan  soal post-test . Desain penelitian ditunjukkan pada Gambar 1 sebagai berikut.
Gambar 1. Desain penelitian satu kelompok pre-test dan post-test

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
X Perlakuan Q Post-Test
Q Pre-Test
Data yang diperoleh dalam penelitian ini adalah data kuantitatif hasil pre-test dan post- test dalam bentuk skor tes pilihan ganda. Dengan instrumen penelitian divalidasi oleh seorang seorang guru Fisika SMA Negeri 6 Yogyakarta dan Wakil Kepala Sekolah Urusan Kurikulum dengan hasil validasi bahwa instrument yang digunakan valid. Populasi dalam penelitian ini adalah peserta didik kelas X MIPA SMA Negeri 6 Yogyakarta, yang terdiri dari 222 peserta didik,  sedangkan  sampelnya  adalah  kelas  X-MIPA7  dengan  jumlah  24  peserta  didik. Pengolahan data dalam penelitian ini dimulai dengan menghitung nilai pre-test dan post-test . Selanjutnya, nilai pre-test dan post-test dianalisis juga menggunakan uji- T one group pre-test dan post-test menggunakan  software  SPSS-21.  Dengan  Hipotesis  Ho:  jika  tidak  ada peningkatan  keterampilan  proses  sains  dan  Ha:  terdapat  peningkatan  keterampilan  proses sains. Dengan kriteria pengambilan keputusan jika sig* > 0,05 maka Ho diterima sedangkan jika  sig*  <  0,05  maka  Ho  ditolak.  Kemudian,  pengaruh  penggunaan  simulasi PhET model PBL yang diajarkan sebagai keterampilan proses sains peserta didik yang ditentukan dengan menggunakan analisis keuntungan yang dinormalisasi. Perkembangan sebelum dan sesudah pembelajaran  simulasi PhET model  PBL  pada  materi  gerak  parabola  dihitung  dengan menggunakan persamaan gain normal < g> sebagai berikut:

## Gain normal (g) = 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑝𝑜𝑠𝑡 𝑡𝑒𝑠𝑡 − Nilai pre test 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑚𝑎𝑥 − 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑝𝑟𝑒 𝑡𝑒𝑠𝑡
Dengan kriteria gain dinormalisasi yang disusun oleh Hake dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel. 1 . Kriteria gain Normalisasi
Gain normal (g)                      Kriteria (<g>) ≥ 0.7
0.3 < (<g>) <0.7 (<g>) < 0.3 Tinggi
Sedang
Rendah
Data hasil test keterampilan proses sains peserta didik pada materi gerak parabola yang telah diperoleh dianalisis mengguanakan gain untuk melihat selisih nilai post-test dan pre-test . Kemudian  untuk  mengetahui  peningkatannya  KPS  digunakan  rumus  N-gain  dan  nilai signifikan digunakan uji-T one group pre-test dan post-test dengan menggunakan SPSS 21. Rata-rata nilai pretest, posttest, dan nilai sig*, gain, dan N-gain dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel.2. Rata-rata Nilai Pretest, Postest, Rata-rata Sig*, Gain, N-gain Kategori
SUMBER DATA RATA-RATA KPS N 24 Pre-Test 60,00 Pos-Test 77,29 Sig* 0,00 Gain 17,29 N-gain 0,43 Kategori Sedang
*Level signifikan 0,05
Berdasarkan Tabel 2, jika diperhatikan terlihat hasil keterampilan proses sains peserta didik pada materi gerak parabola memiliki rata-rata post-test sebesar 77,29 dengan nilai sig* 0,00. Dikarenakan angka sig* yaitu 0,00<0,05, maka hipotesis Ho secara otomatis ditolak. Hal ini menunjukkan bahwa nilai rata-rata post-test KPS meningkat secara signifikan diatas nilai pre-test  sebesar  60,00  dengan  skor  gain  17,29  dan  skor  gain  ternormalisasi  sebesar  0,43 dengan kategori sedang.
Kemudian aspek keterampilan proses sains yang diamati dalam penelitian ini meliputi lima  indikator,  yaitu  keterampilan  mengamati,  menarik  kesimpulan,  memprediksi, komunikasi,  dan  keterampilan  mengelompokkan.  Pengembangan  pada  setiap  indikator keterampilan proses sains disajikan pada Tabel 3.
Tabel.3. Perkembangan normalisasi gain pada setiap aspek keterampilan proses sains
Rata-rata skor Aspek KPS Pre-Test Pos-Test N-Gain Kategori Mengamati 41,67 53,13 0,20 Rendah Menarik Kesimpulan 61,46 83,33 0,57 Sedang Memprediksi 62,50 92,71 0,81 Tinggi Mengkomunikasi 72,92 80,21 0,27 Rendah Mengelompokkan 61,46 77,08 0,41 Sedang
Hasil perkembangan rata-rata pre-test dan pos-test pada setiap aspek keterampilan proses sains dapat dilihat pada Gambar.2 di bawah ini.
Gambar .2. Grafik perkembangan rata-rata pre-test dan post-test pada setiap aspek keterampilan proses sains.
Hasil Perkembangan nornalisasi gain pada setiap aspek keterampilan proses sains dapat dilihat pada Gambar.3 di bawah ini.
Gambar .3. Grafik perkembangan N-gain pada setiap aspek keterampilan proses sains Keterangan:
KPS 1 : Keterampilan Mengamati
KPS 2 : Keterampilan Menarik Kesimpulan
KPS 3 : Keterampilan Memprediksi
0 20 40 60 80 100 KPS 1 KPS 2 KPS 3 KPS 4 KPS 5 Rata-Rata Pre-Test dan Pos-Test Pre-Test Pos-Test 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 KPS 1 KPS 2 KPS 3 KPS 4 KPS 5 Rata-rata N-Gain N-Gain
KPS 4 : Keterampilan Komunikasi KPS 5 : Keterampilan Mengelompokkan
Perkembangan  keterampilan  proses  sains  peserta  didik  untuk  setiap  aspek  indikator KPS, keterampilan memprediksi memiliki skor nilai kenaikan paling signifikan dengan skor N-Gain (<g>) pada 0,81. Tetapi di sisi lain, peningkatan terendah terjadi pada keterampilan mengamati  (0,20)  dan  keterampilan  komunikasi    (0,27)    meskipun  semua  pertanyaan  yang dikembangkan  untuk  kedua  aspek  ini  (masing-masing  4  pertanyaan)  berada  dalam  tingkat kesulitan yang sama  yaitu kategori  sedang. Selain itu, keterampilan  komunikasi merupakan keterampilan  yang  sering  dilatih  oleh  peserta  didik  dalam  proses  pembelajaran.  Namun, berdasarkan  hasil  pengamatan  yang  dilakukan  selama  pembelajaran,  peserta  didik  tidak sepenuhnya memahami bagaimana memproses dan menginterpretasikan data, baik dari tabel ke  grafik,  serta  cara  mengamati  suatu  hubungan  antara  sudut  elevasi  terhadap  waktu  yang diperlukan untuk mencapai jarak maksimum yang merupakan salah satu kemampuan yang ada di  keterampilan  komunikasi  dan  keterampilan  mengamati.  Tetapi  pada  keterampilan memprediksi,  peserta  didik  menguasai  keterampilan  dalam  memecahkan  suatu  masalah dengan baik. Hal ini karena pendekatan pembelajaran yang diterapkan menggunakan model Problem Based Learning ( PBL ). Jadi, hasil perkembangan keterampilan memprediksi lebih tinggi daripada keterampilan lain karena peserta didik diawali dengan orientasi masalah yaitu pada sudut elevasi berapa benda alan mencapai ketinggian dan jarak maksimum. Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh menunjukkan bahwa penggunaan simulasi PhET model PBL dapat meningkatkan keterampilan proses sains peserta didik.

## SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan,  dapat  ditarik  suatu  kesimpulkan bahwa pengguna simulasi PhET model PBL pada materi gerak parabola untuk peserta didik SMA mampu meningkatkan keterampilan proses sains peserta didik secara signifikan dengan skor gain normal yang dinormalisasi pada materi gerak parabola yang dipelajari. Peningkatan keterampilan  proses  sains  siswa  dapat  ditemukan  di  setiap  indikator  dengan  peningkatan tertinggi  pada  aspek  indikator  keterampilan  memprediksi,  sedangkan  peningkatan  terendah
terdapat  pada  aspek  indikator  keterampilan  mengamati  dan  indikator  keterampilan komunikasi.  Dengan  demikian,  penggunaan  simulasi PhET model  PBL  dapat  digunakan sebagai alternatif untuk meningkatkan keterampilan proses sains peserta didik. Namun, pada penelitian  ini  belum  dapat  meningkatkan  keterampilan  mengamati  dan  komunikasi  dengan baik. Hal ini didukung oleh hasil penelitian yang menunjukkan bahwa skor gain ternormalisasi masih  rendah.  Jadi,  untuk  meningkatkan  keterampilan  mengamati  dan  keterampilan komunikasi  dapat  digunakan  media  yang  mendukung  proses  pembelajaran  untuk mendapatkan pengalaman langsung dengan melakukan eksperimen menggunakan alat nyata. Untuk penelitian lebih lanjut, akan lebih baik jika tes essay untuk mengetahui informasi lebih rinci dari proses berpikir peserta didik dalam menjawab setiap pertanyaan. Selain itu, penilaian kinerja harus dilakukan agar keterampilan tersebut dapat diamati secara langsung dan lebih akurat.

## DAFTAR PUSTAKA
Aweke, SA., Beyene, BH., Beyene, TA., Shiferaw, GK. (2017). The Effect Of Problem Based Learning (PBL) Instruction On Students’ Motivation and Problem Solving Skills Of Physics . Eurasia Journal Of Mathematics Science And Technology Education, 13(3) : 857-871. https://dx.doi.org10.12973/eurasia.2017.00647a
Bismarbasa.  (2012). Pengertian  Pemecahan  Masalah .    ( http://id.shvoong.com/social- sciences/education/2253033-pengertian-pemecahan-masalah/ Dakses pada tanggal 11 Januari 2013 ).
Chin, C., & Chia, L. (2004). Implementing project work in biology through: Problem based learning.
Journal of Biological Education, 38 (2), 69-75. https://dx.doi.org/10.1080/00219266.2004.9655904
Depdikbud. (2016). Permendikbud No. 22. (2016). Tentang Standar Proses Pendidikan Dasar dan Menengah.
Djemari, M. (2012). Pengukuran Penilaian & Evaluasi Pendidikan . Yogyakarta: Nuha Litera.
Gunawan,  A.  Harjono,  H.  Sahidu1,  L.  Herayanti.  (2017).  Virtual  Laboratory  To  Improve Students’  Problem-Solving  Skills  On  Electricity  Concept .  Jurnal  Pendidikan  IPA Indonesia , 6 (2) : 257-264. https://doi.org/10.15294/jpii.v6i1.8750
Hake R R (1999). Analyzing Change/Gain Scores (Indiana: Indiana University)
Kaniawati, I., Samsudin, A., Hasopa, Y., Sutrisno, A. D., and Suhendi, E. (2016). Journal of Physics: Conference Series, 739
Noppadon  Phumeechanya,  Panita  Wannapiroon.  (2014).  Design  Of  Problem-Based  With Scaffolding  Learning  Activities  In  Ubiquitous  Learning  Environment  To  Develop Problem-Solving  Skills. Procedia  -  Social  and  Behavioral  Sciences 116,  4803- 4808. https://dx.doi.org/10.1016/j.sbspro.2014.01.1028
Samsudin, A., Suhandi, A., Rusdiana, D., Kaniawati,  I and Coştu, B (2016) . Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching, 17 ( 1 ) , 1.
Samsudin,  A.,  Suhandi,  A.,  Rusdiana,  D.,  and  Kaniawati,  I  .  (2016). Journal  of  Physics: Conference Series, 739 .
Sunni, M.A., Wartono, dan Diantoro, M.( 2014). Pengaruh Pembelajaran Problem Solving Berbantuan  PhET  Terhadap  Penguasaan  Konsep  Fisika  Dan  Kemampuan  Berpikir Kritis Siswa SMA. Malang : Pasca Sarjana MPIPA Universitas Negeri Malang
Wan Syafii, Ruhizan Mohd Yasin. (2013). Problem Solving Skills And Learning Achievements Through Problem-Based Module In Teaching And Learning Biology In High School. Asian Social Science ; Vol. 9, No. 12: 220-228