## Upaya Peningkatan Pemahaman Siswa pada Topik Pembiasan Cahaya Melalui Analisis Pencemaran Air dengan Metode Percobaan Indeks Bias
Fajar Nur Wahid, Eko Setyadi Kurniawan, Siska Desy Fatmaryanti
Program Studi Pendidikan Fisika Universitas Muhammadiyah Purworejo Jalan K.H.A. Dahlan 3, Purworejo, Jawa Tengah email: fnurwahid19@yahoo.co.id
Intisari – Telah  dilakukan  penelitian  guna  meningkatkan  pemahaman  siswa  pada  topik  pembiasan  cahaya  melalui  analisis pencemaran  air.  Sebagai  subjek  penelitian  seluruh  siswa  kelas  X.4  SMA  Negeri  1  Buluspesantren  berjumlah  30  orang. Penelitian  ini  merupakan  Penelitian  Tindakan  Kelas  (PTK),  yaitu  penelitian  tindakan  (action  research).  Penelitian  ini dilaksanakan di  SMA Negeri  1 Buluspesantren  Desa Waluya Kecamatan Buluspesantren, Kabupaten Kebumen. Subyek  yang diteliti  dalam  penelitian  ini  adalah  siswa  kelas  X.4  SMA  Negeri  1  Buluspesantren  semester  2  tahun  pelajaran  2013/2014 berjumlah  30  siswa  terdiri  dari  22  perempuan  dan  8  laki-laki.  Teknik  yang  digunakan  untuk  mengumpulkan  data  dalam penelitian ini adalah metode observasi, tes dan angket. Teknik analisis data yang digunakan adalah persentase. Hasil penelitian menunjukkan rata-rata total dari observer 1 dan observer 2 pada siklus I adalah 2,055555 dengan kriteria cukup baik dan rata- rata  total  dari  observer 1 dan observer 2 pada siklus II adalah 3,055556 dengan kriteria baik.  Pada siklus I, nilai  terendah adalah  25 dengan jumlah total  adalah 1620 sedangkan pada siklus II nilai terendah adalah 50 dan jumlah total 2240. Nilai rata-rata kelas pada siklus I adalah 54 dan nilai rata-rata pada siklus II adalah 74,67. Siswa lebih tertarik dan lebih paham dalam mempelajari materi fisika tentang pembiasan cahaya setelah dilakukan percobaan indeks bias. Hal ini terbukti dari unsur kesenangan  siswa  yang  mencapai  96%,  unsur  kesadaran  perasaan  yang  mencapai  75%  dan  unsur kemauan  yang  mencapai 80%.
Kata kunci: pencemaran air, pembiasan cahaya, metode percobaan indeks bias, peningkatan pemahaman

## I. PENDAHULUAN
Pembelajaran  adalah  proses  transfer  atau perpindahan  pengetahuan  dari  guru  kepada  peserta didik.  Guru  dituntut  harus  menjadi  motivator, fasilitator, dan juga pengontrol jalannya pembelajaran di  dalam  maupun  di  luar  kelas.  Proses  penyampaian pelajaran dibutuhkan pendekatan-pendekatan maupun metode-metode tertentu  agar  waktu  yang  dibutuhkan dalam  proses  belajar  mengajar  lebih  efektif  dan optimal.
Sains  adalah  salah  satu  ilmu  pengetahuan  yang sangat dekat dengan kejadian-kejadian yang terjadi di sekitar  lingkungan  tempat  tinggal  kita.  Jika mempelajari  sains  hanya  di  dalam  kelas  tentu  terasa ada yang kurang, maka untuk mempelajari sains agar lebih  maksimal  guru  harus  sesekali  mengajak  siswa keluar  ruangan  mendekatkan  diri  dengan  alam. Banyak  sekali  berita-berita  tentang  warga  masyarkat yang mengeluh lingkungan tempat tinggalnya menjadi kotor  dan  berbau  tidak  sedap.  Hal  ini  tentu  saja disebabkan  oleh  udara  yang  tidak  bersih  lagi  karena sudah tercampur oleh polutan dari asap kendaraan dan limbah  pabrik  yang  dibuang  ke  udara,  serta  masih banyak  masalah-masalah  lain  mengenai  pencemaran lingkungan.
Banyak faktor yang mempengaruhi pencemaran lingkungan  mulai  dari  limbah  yang  digunakan  untuk mencemari,  kebiasaan  buruk  masyarakat,  serta perilaku  tidak  cinta  kebersihan  yang  dilakukan  oleh warga  masyarakat.  Pencemaran  air  adalah  salah  satu contoh  pencemaran lingkungan.  Perkembangan teknologi berdampak pula pada perkembangan sains, salah  satunya  adalah  dengan  munculnya  peralatan-
peralatan  canggih  yang  bisa  digunakan  untuk mengetahui  suatu  keadaan  tanpa  harus  kita  bersusah payah  menghitung  atau  mengukurnya.  Salah  satu contoh  adalah  ditemukannya  alat  yang  mampu mengukur  tingkat  indeks  bias  suatu  cairan  dengan menggunakan sedikit sampel dari cairan tersebut.
Adanya  hubungan  antara  indeks  bias  dengan pencemaran air, maka untuk meningkatkan pemahaman  siswa terhadap pelajaran  fisika pada sub bab  pembiasan  cahaya,  penulis  tertarik  untuk melakukan upaya peningkatan pemahaman siswa pada topik  pembiasan  cahaya  melalui  analisis  hubungan indeks bias dengan pencemaran air dan menerapkannya pada pembelajaran di kelas X.

## II. LANDASAN TEORI
A. Belajar
Belajar  merupakan  suatu  proses,  suatu kegiatan  dan  bukan  suatu  hasil  atau  tujuan. Belajar bukan hanya mengingat, akan tetapi lebih luas  dari  itu,  yakni  mengalami.  Belajar  adalah memperoleh pengetahuan, belajar adalah latihan- latihan  pembentukan  kebiasaan  secara  otomatis dan  seterusnya.  Dapat  disimpulkan  belajar adalah memperoleh pengetahuan, belajar adalah latihan-latihan  pembentukan  kebiasaan  secara otomatis dan seterusnya.

## B. Pemahaman
[1]Pemahaman  berasal  dari  kata  paham yang mempunyai arti mengenai benar, sedangkan pemahaman  merupakan suatu  proses atau perbuatan. Pemahaman mencakup
kemampuan  untuk  menangkap  makna  dan  arti dari bahan yang dipelajari. Pemahaman didefinisikan  proses  berpikir  dan  belajar.
Dikatakan  demikian  karena  untuk  menuju  ke arah pemahaman perlu diikuti dengan belajar dan berpikir. Pemahaman merupakan proses,
perbuatan dan cara memahami. Dalam Taksonomi Bloom, pemahaman adalah kesanggupan  memahami  setingkat  lebih  tinggi dari pengetahuan.

## C. Hukum Snelllius tentang Pembiasan
Ketika  seberkas  cahaya  bergerak  dari  udara dengan  sudut  datang 𝜃 𝑖 ,  cahaya  dibelokkan mendekati  garis  normal  dengan  sudut  bias 𝜃 𝑟 . Hubungan  antara 𝑠𝑖𝑛𝜃 𝑖 dan 𝑠𝑖𝑛𝜃 𝑟 akan berbentuk  garis  lurus  yang  melalui  titik  pusat O (0,0).  Ini  berarti  bahwa 𝑠𝑖𝑛𝜃 𝑖 dan 𝑠𝑖𝑛𝜃 𝑟 berbanding lurus atau secara matematis 𝑠𝑖𝑛𝜃 𝑖 = 𝑡𝑒𝑡𝑎𝑝𝑎𝑛 × 𝑠𝑖𝑛𝜃 𝑟 , atau 𝑠𝑖𝑛 𝜃 𝑖 𝑠𝑖𝑛 𝜃 𝑟 = 𝑡𝑒𝑡𝑎𝑝𝑎𝑛

## D. Indeks Bias
Suatu sinar melewati dua medium yang berbeda, akan  terjadi  pembiasan.  Jika  sinar  dilewatkan dari udara melewati zat cair, maka sinar di dalam zat  cair  itu  akan  dibelokkan.  [2]  Peristiwa pembiasan pada bidang batas antara dua medium memenuhi hukum Snellius :
𝑛 1 𝑠𝑖𝑛 𝜃 1 = 𝑛 2 𝑠𝑖𝑛 𝜃 2 dengan, n 1 =  indeks  bias  medium  tempat cahaya datang,
n 2 =  indeks  bias  medium  tempat cahaya bias,
𝜃 1 = sudut datang cahaya,
𝜃 2 = sudut bias cahaya.
Misalkan  cahaya  merambat  dari  medium  1 dengan kecepatan v 1 dan sudut datang i menuju ke  medium  2.  Saat  di  medium  2  kecepatan cahaya berubah menjadi v 2 dan cahaya dibiaskan dengan sudut bias r sesuai gambar 1 berikut.

## E. Fungsi Indeks Bias
Indeks  bias  tidak  hanya  digunakan  untuk menentukan  kadar  bias  suatu  benda  dimana benda  tersebut  mampu  membelokkan  cahaya mendekati atau menjauhi garis normal. Penentuan indeks bias suatu benda atau zat harus diperlukan  suatu  pembanding  yang  sudah
diketahui  nilainya  dengan  pasti.  Pada  metode percobaan  indeks  bias  yang  menggunakan medium zat cair ini terdapat beberapa fungsi dari indeks bias yang mampu menentukan indeks bias suatu zat cair. Jika pada umumnya menggunakan kertas lakmus atau alat inferometer maka indeks bias  ini  bisa  digunakan  sebagai  salah  satu alternatif untuk menentukan tingkat pencemaran air  dengan  menghitung  indeks  bias  zat  cair sehingga dapat diketahui kandungan yang ada di dalam zat cair.
Pemahaman  siswa  yang  terbatas  pada pembiasan cahaya ini dapat ditingkatkan dengan metode  percobaan  indeks  bias.  Hal  ini  dapat ditunjukkan  karena  adanya  perbedaan  dengan metode  ceramah  yang  biasa  dilakukan  untuk menjelaskan  pembiasan  cahaya.  Jika  pada metode  ceramah  siswa  kurang  antusias  maka tidak  demikian  jika  dilakukan  pada  metode percobaan indeks bias ini.

## III. METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  merupakan  Penelitian  Tindakan Kelas  (PTK),  yaitu  penelitian  tindakan  ( action research ) yang dilakukan dengan tujuan memperbaiki mutu praktik pembelajaran di dalam kelas. Fokus PTK adalah pada bentuk tindakan terhadap kegiatan belajar yang  sengaja  dimunculkan  dan  terjadi  dalam  kelas secara bersamaan sehingga bukan terfokus pada input kelas  (silabus,  materi  dan  lain-lain)  ataupun output (hasil belajar).
Penelitian  ini  dilaksanakan  di  SMA  Negeri  1 Buluspesantren Desa Waluya Kecamatan
Buluspesantren,  Kabupaten  Kebumen.  Subyek  yang diteliti  dalam  penelitian  ini  adalah  siswa  kelas  X.4 SMA  Negeri  1  Buluspesantren  semester  2  tahun pelajaran 2013/2014 berjumlah 30 siswa terdiri dari 22 perempuan  dan  8  laki-laki.  Teknik  yang  digunakan untuk mengumpulkan data dalam penelitian ini adalah metode observasi, tes dan angket.
Berdasarkan  teknik  pengumpulan  data  dan instrumen  penelitian  yang  digunakan  maka  teknik analisis  data  yang  digunakan  adalah  persentase. Prosedur  penelitian  yang  digunakan  menggunakan model  PTK  yang  terdiri  dari  2  siklus  dan  empat tahapan,  yaitu  1)  perencanaan,  2)  pelaksanaan,  3) pengamatan/observasi, dan 4) refleksi. Penelitian akan dihentikan  sebagai  indikator  jika  hasil  tes  siklus  II siswa  sudah  meningkat  lebih  dari  5%  dari  nilai  tes siklus I  atau nilai  minimal siswa adalah 70 dari  nilai maksimal 100.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A.  Analisis Data
1.  Siklus I
a.  Analisis Data Observasi Keterlibatan Siswa Skor  total  dari  observer  1  dan observer 2 ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2.  Diagram Batang Keterlibatan Siswa dalam Pembelajaran Siswa pada
Siklus I
Tabel 8 Analisis Penilaian Observer terhadap Keterlibatan Siswa pada Siklus I
Berdasarkan  Gambar  2  terlihat  rata- rata  dari  kedua  observer  adalah  2,055
dengan prosentase 51%. Hal ini menunjukkan  bahwa  tingkat  keterlibatan siswa  dalam  proses  pembelajaran  sudah cukup  baik  dengan  sedikit  catatan  masih terdapat  beberapa  siswa  yang  tidak memperhatikan pelajaran dengan baik.
b.  Analisis  Data  Tes  Kinerja  Siswa  pada Siklus I Berikut  perolehan  nilai  tes  kinerja siswa pada siklus I ditunjukkan pada Tabel 9.
Tabel 9 Analisis Tes Kinerja Siswa pada Siklus I
Setelah  dilakukan  observasi  maka dapat  dilakukan  refleksi  terhadap  tindakan yang telah dilakukan. Kekurangan- kekurangan  yang  ada  pada  siklus  I  ini belum  dapat  diatasi  sehingga  diperlukan tindakan  untuk  mengatasi  kekurangan- kekurangan tersebut pada siklus II.
2.  Siklus II
a.  Analisis Data Observasi Keterlibatan Siswa Skor total dari observer 1 dan observer
2 ditunjukkan pada Gambar 3. Berdasarkan
Gambar  3  terlihat  rata-rata  dari  kedua observer  adalah  3,055  dengan  prosentase 76%.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  tingkat keterlibatan siswa dalam
proses pembelajaran sudah baik dan menunjukkan siswa  sudah  semakin  memperhatikan pembelajaran dengan
menggunakan percobaan indeks bias.
Gambar 3. Diagram Batang Keterlibatan Siswa  dalam  Pembelajaran  Siswa pada Siklus II Tabel 10
Analisis Penilaian Observer terhadap Keterlibatan Siswa pada Siklus II
b.  Analisis  Data  Tes  Kinerja  Siswa  pada Siklus II
Berikut  perolehan  nilai  tes  kinerja siswa pada siklus II ditunjukkan pada Tabel 11. Setelah dilakukan observasi maka dapat dilakukan  refleksi  terhadap  tindakan  yang telah  dilakukan.  Kekurangan-kekurangan yang ada pada siklus II yang mempengaruhi proses  pembelajaran  sudah  dapat  diatasi. Selain  itu  hambatan-hambatan  dalam pembelajaran  sudah  dapat  dipecahkan dengan  tindakan-tindakan  yang  dilakukan. Hasil  tes  kinerja  siswa  pada  siklus  II  ini telah  berhasil  meningkatkan  pemahaman siswa  sehingga  penelitian  dihentikan  pada siklus ini.
Tabel 11 Analisis Tes Kinerja Siswa pada Siklus II
c. Analisis Angket Respon Siswa
Respon  siswa  terhadap  percobaan indeks  bias  sangat  tinggi  mencapai  85%, hasil  respon  siswa  terhadap  percobaan indeks  bias  terlampir.  Berdasarkan  aspek yang  diukur,  persentase  respon  siswa  juga sangat tinggi,  lebih  jelas  ditunjukkan  pada Tabel 12 dan grafik yang ditunjukkan pada Gambar 4.
Tabel 12 Analisis Angket Respon Siswa Berdasarkan
Aspek yang Diukur
Observer 1 Observer 2 Rata-rata Observer 2,11111111 2
Rata-rata Total
Prosentase 2,055555555 51% Nilai Tertinggi 75
Nilai Terendah 25 Nilai Rata-rata Kelas 54 Banyak Siswa yang Tuntas 13 Banyak Siswa yang Tidak Tuntas 17 Ketuntasan Klasikal 43%
Observer 1 Observer 2 Rata-rata Observer 3,111111111 3 Rata-rata Total Prosentase 3,055555556 76%
Nilai Tertinggi
85 Nilai Terendah 50 Nilai Rata-rata Kelas 74,67 Banyak Siswa yang Tuntas 29 Banyak Siswa yang Tidak Tuntas 1 Ketuntasan Klasikal 97%
No . Aspek Banyakny a Butir Soal Rata -rata Presentas e (%)
1 Unsur kesenangan 8 29
96% 2 Unsur kesadaran perasaan 5 22 75%
3 Unsur kemauan 7 24
80%
Gambar 4. Diagram Batang Respon Siswa Berdasarkan Aspek yang Diukur 3.  Analisis Ketercapaian Peningkatan

## Pemahaman Siswa
Ketercapaian  peningkatan  pemahaman dapat  diketahui  peningkatan  hasil  observasi dan hasil tes. Peningkatan hasil observasi dapat dilihat  pada  Gambar  5  dan  peningkatan  hasil tes kinerja siswa dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 5. Grafik  Peningkatan  Observasi  terhadap
Keterlibatan Siswa dalam Proses Pembelajaran
Gambar 6. Diagram  Batang  Peningkatan  Hasil

## Tes Kinerja Siswa
B.  Pembahasan
1.  Hasil  Peningkatan  Observasi  Keterlibatan Siswa Berdasarkan Tabel 8  maka rata-rata total dari  observer  1  dan  observer  2  pada  siklus  I adalah  2,055555  dengan  kriteria  cukup  baik dan rata-rata total dari observer 1 dan observer 2  pada  siklus  II  adalah  3,055556  dengan kriteria  baik.  Hal  ini  menunjukkan  baik observer  1  dan  observer  2  merasakan  adanya
peningkatan keseriusan siswa dalam
memperhatikan  dan  melaksanakan  kegiatan praktik dengan baik setelah dilakukan percobaan indeks bias.
2.  Peningkatan Hasil Tes Kinerja Siswa Jika pada siklus I nilai terendah adalah 25 dengan  jumlah  total  adalah  1620  sedangkan pada  siklus  II  nilai  terendah  adalah  50  dan jumlah  total  2240.  Nilai  rata-rata  kelas  pada siklus I adalah 54 dan nilai rata-rata pada siklus II  adalah  74,67.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa setelah dilakukan percobaan indeks bias siswa lebih  paham  dengan  pembiasan  cahaya dibandingkan penjelasan materi berupa ceramah. 3.  Hasil Angket Respon Siswa Setelah  dilakukan  siklus  I  dan  siklus  II, siswa diberi angket tentang bagaimana respon siswa dalam menerima pembelajaran pembiasan  cahaya  dengan  menggunakan metode ceramah dibandingkan setelah melakukan percobaan indeks bias. Berdasarkan Tabel 12 siswa  lebih tertarik dan  lebih paham dalam  mempelajari  materi  fisika  tentang pembiasan cahaya setelah dilakukan percobaan indeks  bias.  Hal  ini  terbukti  dari  unsur kesenangan  siswa  yang  mencapai  96%,  unsur kesadaran  perasaan  yang  mencapai  75%  dan unsur kemauan yang mencapai 80%.

## V. KESIMPULAN
1) Percobaan  indeks  bias  mampu  membuat  siswa termotivasi untuk lebih memperhatikan pelajaran fisika.
2) Percobaan  indeks  bias  mampu  mengatasi kebutuhan praktik siswa yang dirasa kurang.
3) Percobaan  indeks  bias  mampu  meningkatkan pemahaman  siswa  khususnya  pada  pembahasan optika mengenai pembiasan cahaya.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terimakasih kepada Dr.Sriyono, M.Pd.,  sebagai reviewer jurnal  ini  dan  SMA  Negeri  1 Buluspesantren.

## PUSTAKA
[1] Jumiati. 2008. Peningkatan Pemahaman IPA melalui Metode Inquiri Terbimbing pada Siswa Kelas V SD Negeri 2 Pejagoan Kebumen Tahun Pelajaran 2008/2009. Skripsi. Tidak diterbitkan. Universitas Muhammadiyah Purworejo.
[2] Kanginan, Marthen. 2013. “ Fisika untuk SMA/MA Kelas X ”. Jakarta: Erlangga.
[3] Wahid,  Fajar  Nur.  2015. Upaya  Peningkatan Pemahaman  Siswa  pada  Topik  Pembiasan  Cahaya Melalui  Analisis  Pencemaran  Air  dengan  Metode Percobaan Indeks Bias . Skripsi. Purworejo: Universitas Muhammadiyah Purworejo.