Selasa, 20 Oktober 2020
Senin, 09 Maret 2020
Rabu, 04 September 2019
Senin, 18 Februari 2019
Senin, 30 April 2018
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT PAPAN PARTIKEL DARI BAHAN POLIPROPILEN DAN SERBUK TEMPURUNG KELAPA MEDAN LABUHAN DENGAN MENGGUNAKAN UJI FISIS
Irfandi*, Deo Demonta Panggabean, Mukti Hamjah Harahap
Jurusan Fisika, Fakultas FMIPA, Universitas Negeri Medan
Jl. Willem Iskandar Pasar V – Kotak Pos No. 1589 – Medan 20221
*Penulis Korespodensi : irfandi@unimed.ac.id
Abstrak
Telah dilakukan penelitian tentang pengembangan pembuatan papan partikel komposit yang bertujuan untuk memenuhi kebutuhan kayu yang semakin meningkat. Bahan baku papan komposit yang berlignoselulosa misalnya Serbuk tempurung Kelapa YANG didapat dari Kampung Lalang Medan. Pada penelitian ini telah dievaluasi sifat fisis dari bahan tersebut diantaranya uji fisis yang dilakukan meliputi: Kerapatan, Kadar Air dan Pengembangan Tebal dengan perlakuan komposisi polipropilen dan serbuk tempuru yang ng kelapa bervariasi yaitu: 30 : 70, 40 : 60, 50 : 50, 60 : 40, 70 : 30 dengan menggunakan standar SNI 03 – 2105 – 2006. Dari hasil penelitian ditunjukkan bahwa nilai sifat fisis papan partikel komposit Polipropilena dan serbuk tempurung kelapa yang dihasilkan memenuhi standar SNI 03 – 2105 – 2006.
Kata Kunci : Papan Partikel, Plastik Daur Ulang, Serbuk Tempurung Kelapa, sifat fisis
PENDAHULUAN
Kesadaran akan sampah memang belum menjadi sebuah hal yang dianggap penting oleh masyarakat maupun aparatur Negara sendiri. Jangankan memilah-milah jenis sampah, membuang pada tempat yang benar pun rasanya enggan. Sumber sampah paling banyak, menurut MEIP, berasal dari permukiman atau rumah tangga. Di Bogor misalnya, sampah rumah tangga mencapai 62%, dan dari pasar- pasar berjumlah 24,42%. Di Jakarta, 67,86% berasal dari rumah tangga, 9,15% dari pasar-pasar, 4,5% dari pertokoan, 3,2% dari kantor-kantor, 2,92% dari jalanan, 8% dari pabrik. Dari semua itu, paling banyak adalah jenis organik, bahkan bisa mencapai 75% dari jumlah sampah yang ada. Walaupun yang organik bisa didaur ulang dan dimanfaatkan untuk menyuburkan tanah atau pupuk kompos, namun sayangnya belum dikelola secara maksimal dan profesional. Penelitian yang dilakukan Irfandi, 2015 menyatakan bahwa sampah plastik (High Density Polyethylene) dari botol bekas oli kendaraan bermotor dan limbah serbuk tempurung kelapa (STK) memiliki potensi sangat besar sebagai bahan baku produksi papan komposit. Dengan penngujian secara mekanis didapatkan yaitu, pada pengujian kuat lentur dengan menggunakan standar SNI 03 – 2105 – 2006 mensyaratkan yaitu minimal 80 Kgf/cm2 sedangkan yang didapat pada penelitian sebesar 103,619 Kgf/ cm– 292,451 Kgf/ cm2, untuk nilai Modulus elastisitas tidak memenuhi standart SNI 03 – 2105 – 2006, karena interval Modulus elastistisitasnya dari hasil penelitian didapat pada interval 6196,698 Kgf/ cm2 – 9684,816 Kgf/cm2, sedangkan pada nilai kuat rekat internal yang disyaratkan SNI 03 – 2105 – 2006 yaitu minimal 1,5 Kgf/cm2 pada penelitian didapatkan yaitu 8,412 Kgf/ cm2 - 11,622 Kgf/ cm2 dan pada uji impak didapatkan nilai teringgi 3,858 joule/ cm2 dan nilai terendah 1,808 joule/ cm2. Dari hasil perankingan kualitas papan partikel yang lebih baik adalah perlakuan pada komposisi limbah plastik sebesar 50% banding 50 % serbuk tempurung kelapa. Dari penelitian sebelumnya ada upaya untuk melakukan sebuah gerakan efisiensi penggunaan kayu dan alternativ pencarian bahan baku sebagai pengganti kayu yang mempunyai sifat sama atau minimal hampir sama dengan kayu perlu ditingkatkan. Upaya ini didasari oleh pemikiran bahwa masih banyak jenis tanaman yang mempunyai karakteristik serta sifat yang hampir sama bahkan menyerupai dengan karakteristik kayu yang bila dilihat dari dimensi dan teksturnya memenuhi syarat bagi industri pengolahan kayu. Beberapa varietas tumbuhan yang bisa dibudidayakan diluar hutan dapat berasal dari tanaman perkebunan dan pertanian. Tanaman perkebunan dan pertanian yang ada di Indonesia yang bahan karakteristiknya dan teksturnya menyerupai kayu adalah tempurung kelapa dan Negara Indonesia merupakan penghasil kelapa (kopra) terbesar ketiga dunia, dengan total produksi mencapai 14 milyar butir pertahun. Komponen utama buah kelapa berupa sabut kelapa dan tempurung kelapa belum dimanfaatkan optimal dan dianggap tidak mempunyai nilai ekonomis.
METODE PENELITIAN
Pada penelitian ini menggunakan serbuk tempurung kelapa dengan ukuran 80 mess sebagai bahan baku yang diambil dari tempurung kelapa dari kecamatan Medan Labuhan Kota Medan. Dalam pembuatan papan komposit digunakan perekat polipropilen (pp) daur ulang dari Aqua cup bekas. dengan berbagai tingkat skala perbandingan antara bahan dan perekat Polipropilen daur ulang dengan Persentase 70%:30%, 60%:40%, 50%:50%, 40%:60%, 30%:70%. Beberapa alat yang dipergunakan dalam proses pembuatan papan komposit adalah hot and cold press. Proses pembuatannya yaitu polipropilena aqua gelas bekas dibersihkan, setelah kering dipotongpotong dengan ukuran ± 0,5 cm x 0,5 cm , serbuk tempurung kelapa yang telah disaring dengan ayakan 80 mess dikeringkan dengan oven blower 500C sampai benar kering. Lalu diuapkan pelarutnya dalam oven. Selanjutnya diektrusi dalam alat ekstruder pada suhu 170oC hingga terbentuk polyblend. Selanjutnya coupling agent siap digunakan. Selanjutnya untuk pembuatan sampel papan komposit dilakukan dengan pengempaan panas (hot press) sebesar 1700C dengan tekanan sebesar 40 bar selama 15 menit, dengan 2 kali pengulangan papan komposit diujikan dengan berdasarkan SNI 03-21052006 untuk papan partikel. Untuk mengetahui sifatsifat fisik papan partikel komposit dilakukan beberapa pengujian sebagai berikut : Pengujian kerapatan dilakukan pada kondisi kering udara dan volome kering udara, sampel berukuran 10cm x 10cm x 1cm ditimbang beratnya, lalu diukur rata-rata panjang, lebar dan tebalnya untuk menentukan volumenya. Kerapatan sampel papan partikel komposit dihitung dengan rumus : ρ = m/V .................... ( 2.1 ) Dimana : ρ : kerapatan (gr/cm3) m : massa sampel (gr) v : volume sampel (cm3) Selanjutnyan Kadar air dihitung dari massa sampel sebelum dan sesudah di oven dari sampel berukuran 5cm x 5cm x 1cm dengan rumus : KA = (m_1- m_(2 ))/m_2 × 100% ................ ( 2.2 ) Dimana : KA : kadar air (%) m1 : massa awal sampel (gr) m2 : massa akhir sampel (gr) Terakhir Pengembangan tebal dihitung atas tebal sebelum dan sesudah perendaman dalam air selama 24 jam pada samper berukuran 5cm x 5cm x 1cm, dengan rumus : PT = (T_2- T_(1 ))/T_1 ×100% ..................... ( 2.3 ) Dimana : PT : pengembangan tebal (%) T1 : tebal sampel sebelum perendaman (cm) T1 : tebal sampel sesudah perendaman (cm)
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Hasil Pengujian Kerapatan
Kerapatan merupakan salah satu sifat fisis yang menunjukkan perbandingan antara massa benda terhadap volumenya atau banyaknya massa zat per satuan volume. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kerapatan papan partikel yang dihasilkan berkisar antara 0.80 gr/cm3 sampai dengan 0,91 gr/cm3, nilai kerapatan tertinggi pada komposisi 30:70 dan yang terendah pada komposisi 70:30 perbandingan antara Plastik daur ulang dengan serbuk tempurung kelapa.
Gambar 1. Grafik Nilai Kerapatan
Kerapatan yang dihasilkan sudah mencapai kerapatan yang telah menjadi standart yang diinginkan yaitu 0,8 gr/cm3. Akan tetapi pada perbandingan 30:70, dan 40:60 untuk Polipropilen banding serbuk tempurung kelapa terjadi kerapatan yang cukup tinggi 0.90 - 0.91 gr/cm3. Hal tersebut menunjukkan bahwa distibusi Serbuk Tempurung Kelapa (STK) cukup dominan sehingga terjadi penguatan pada papan partikel tersebut, hal ini menyebabkan penguatan terjadi cukup tinggi. Dan pada komposisi 50:50 – 70:30 terjadi pendistribusian sedikit lebih merata dalam hal rekatan dari plastic daur ulang dan partikel-partikel tempurung kelapa dapat terikat dengan baik ini menghasilkan hasil kerapatan yang didapat lebih optimal yaitu 0.80 – 0.86 gr/cm3 sehingga sesuai dengan (SNI) 03- 2105 – 2006 .
Hasil penelitian menunjukkan bahwa papan partikel yang dihasilkan termasuk dalam kategori kerapatan sedang dan kerapatan tinggi. Untuk komposisi 30:70, 40:60 dikategorikan kerapatan tinggi dan komposisi, 50:50, 60:40, 70:30 dikategorikan kerapatan sedang. Kategori ini disesuaikan dengan penggolongan menurut Tsoumis (1991) yang membagi papan partikel menjadi papan partikel dengan kerapatan rendah (0,25 gr/cm3 – 0,40gr/cm3) kerapatan sedang (0,40gr/cm3 -0,80gr/cm3) dan kerapatan tinggi (0,80gr/cm3 – 1,20gr/cm3). Standar Nasional Indonesia (SNI) 03- 2105 – 2006, papan partikel, mensyaratkan nilai kerapatan papan partikel sebesar (0,50 – 0,90) gr/cm3. Jadi sebagian besar papan partikel yang dihasilkan telah memenuhi persyaratan yang di tetapkan.
2. Hasil Pengujian Kadar Air
Kadar air menunjukkan besarnya kandungan air yang tersimpan dalam suatu benda yang dinyatakan dalam persen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar air papan partikel yang dihasilkan berkisar antara 0,24% untuk komposisi papan partikel 70:30 sampai dengan 0,69 % untuk komposisi papan partikel dengan perbandingan 30:70 untuk plastik daur ulang Polipropilen yang dicampur dengan serbuk tempurung kelapa (STK).
Gambar 2. Grafik Nilai Kadar Air
Hasil penelitian menunjukkan nilai kadar air rendah. Hal ini disebabkan plastik polipropilena yang digunakan sebagai matrik bersifat hidropobik, sehingga papan partikel tidak mudah menyerap uap air dari lingkungannya, berdasarkan perlakuan komposisi bahan menunjukkan bahwa semakin banyak serbuk tempurung kelapa (STK) maka kadar air juga semakain tinggi. Hal ini disebabkan oleh sifat dari Serbuk tempurung kelapa adalah sebagai salah satu bahan berlegnisellulosa yang hidrofinik.
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03 – 2105 – 2006, papan partikel, mensyaratkan nilai kadar air papan partikel < 14%. Dari hasil pengujian semua papan komposit yang dihasilkan tidak mencapai kadar air minimum yang disyaratkan. Rendahnya kadar air papan komposit yang dihasilkan diduga disebabkan perlakuan panas pengempaan dengan menggunakan suhu 170 0C yang membuat kadar air pada papan komposit mengalami penguapan serta tercampur secara meratanya antara serbuk tempurung kelapa dengan polipropilena pada saat di campuran dengan menggunakan eksruder, penjemuran serta penguapan yang kontiniu juga mempengaruhi kadar air bahan. Hasil tersebut sangat baik untuk penggunaan interior dan eksterior karena nilai kadar air sangat rendah. Hasil Pengujian Pengembangan Tebal Pengembangan tebal adalah besaran yang menyatakan pertambahan tebal contoh uji dalam persen terhadap tebal awalnya setelah contoh uji direndam dalam air pada suhu kamar selama 24 jam. Hasil rata-rata pengembangan tebal berfariasi antara 0.35 % untuk komposisi 60:40 hingga 1,64% untuk komposisi 30:70 untuk variasi polipropilen dengan serbuk tempurung kelapa (STK). Pada Variasi 30:70 sangat tinggi dikarenakan jumlah persentase plastik polipropilen lebih sedikit, sehingga plastik polipropilen tidak dapat mengikat secara sempurna serbuk tempurung kelapa, hal ini mengakibatkan penyerapan air lebih tinggi sehingga pengembangan tebal juga sangat dominan.
Gambar 3. Grafik Nilai Pengembangan Tebal
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03 –2105 – 2006, Papan Partikel, nilai pengembangan tebal yang di isyaratkan maksimum 12%. Sedangkan nilai pengembangan tebal papan komposit yang dihasilkan dari pengujian dibawah 12%, sehingga papan komposit memenuhi standar. Dengan demikian papan komposit cenderung memiliki sifat hidrofobik sehingga lebih tahan terhadap air. Terjadinya perbedaan yang sangat ekstrim pada grafik adalah dikarenakan tidak merataannya campuran antara serbuk tempurung kelapa dengan plastik daur ulang polipropilena sehingga pada variasi volume plastik polipropilen daur ulang dan serbuk tempurung kelapa 30:70 terjadi kenaikan yang tinggi sampai melewati batas yaitu: 1,64 %, ini merupakan persetase yang tertinggi dibandingkan dengan persentase komposisi yang lain. Hal ini dikarenakan sedikitnya jumlah plastik daur ulang dan tidak merata pencampurannya maka uji pengembangan tebal sangat tinggi bila di bandingkan dengan variasi-variasi yang lainnya.
KESIMPULAN
Secara umum papan komposit serbuk tempurung kelapa dengan plastic daur ulang didapat nilai sifat fisis dari hasil penelitian papan komposit yang dihasilkan tergolong baik dan memenuhi standar yang ditetapkan SNI 03 – 2105 – 2006 kecuali nilai modulus elastis yang masih jauh dibawah standar. Untuk Pengujian fisis didapatkan hasil antara lain : Pada uji kerapatan didapatkan berkisar antara 0.80 gr/cm3 sampai dengan 0,91 gr/cm3 sedangkan kerapatan menurut SNI 03 – 2105 – 2006 ditetapkan sebesar 0,4 gr/cm3 sampai dengan 0,9 gr/cm3, Nilai kadar air yang ditetapkan SNI 03 – 2105 – 2006 sebesar 5-13% sedangkan hasil penelitian didapat 0,24- 0,69 %, dan nilai pengembangan tebal menurut SNI 03 – 2105 – 2006 yaitu maksimum 12% komposisi sedangkan yang dihasilkan dari penelitian ini adalah 0,35 % - 1,64%. Dari hasil penelitian ini dapat direkomendasikan kualitas papan partikel serbuk tempurung kelapa dan polipropilen daur ulang dapat dijadikan sebagai alternative bahan baku papan komposit pengganti kayu.
DAFTAR PUSTAKA
Allorerung, D., dan A. Lay. 1998. Kemungkinan pengembangan pengolahan buah kelapa secara terpadu skala pedesaan. Prosiding Konperensi Nasional Kelapa IV. Bandar Lampung 21 – 23 April 1998 Pp.327 – 340.
Arya fatta, Meningkatkan Arang Tempurung Kelapa jadi Karbon Aktif. http://aryafatta.wordpress.com/, di akses 26 Desember 2010
Bil Meyer, W. F, 1994. Text Book of Polymer Science 3rd edition, Jhon Wiley & Sons, New York. Firdaus F dan Fajriyanto, 2006. Karakteristik Mekanik Produk Fiberboard dari Komposit Sampah Plastik (Thermoplastik)-Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS). Jurnal TEKNOIN ISSN 0853-8697 (Terakreditasi) Edisi September 2006, Vol.11,No.3. Penelitian yang dibiayai dalam program Riset Unggulan Terpadu (RUT XII) 20052006 oleh Menristek RI.
Fajriyanto dan Firdaus F, 2008. Panel Dinding Bangunan Ramah Lingkungan dari Komposit Limbah Pabrik Kertas (SLUDGE), Sabut Kelapa dan Sampah Plastik : Pengaruh Komposisi Bahan dan Beban Pengempaan Terhadap Kuat Lentur (Bending). Prosiding Seminar Nasional TEKNOIN 2008 ISBN : 978-979-3980-15-7. Bidang Teknik Mesin. Pusat Penelitian Sain dan Teknologi, Direktorat Penelitian dan Pengabdian Masyarakat. Universitas Islam Indonesia. Yogyakarta.
Irfandi, I. (2013). Preparation and Characterization of Composite Materials from Particle Board Polypropylene Recycling and Coconut Shell Powder with Physical Propertis. EINSTEIN, 1(1).
Kusnadi, A. 2003. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Komposit dari Berbagai Limbah Serbuk Kayu dan Non-Kayu dengan Plastik Polyethylene dan Polyprophylene Daur Ulang [skripsi]. Bogor : Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor.
Nurmalita, 2010. Pengaruh Orientasi Serat sabut Kelapa dengan Resin polyester terhadap Karakteristik Papan lembaran. [Thesis], Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.
Mahmud Zainal dan yulius Ferry, 2005. Prospek Pengolahan Hasil Samping Buah Kelapa. Perspektif-Volum 4 Nomor 2 Edisi Desember 2005. Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan. Indonesian Center for Estate Crops and Developmen. Bogor.
Kamis, 26 April 2018
PENINGKATAN AKTIVITAS DAN HASIL BELAJAR MAHASISWA DENGAN PENERAPAN MODEL PEMBELAJARAN BERDASARKAN MASALAH PADA MATA KULIAH FISIKA UMUM I
Deo
Demonta Panggabean1, Irfandi2
Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri
Medan
ABSTRAK
Penelitian
ini bertujuan : (1) Untuk mengetahui peningkatan hasil belajar mahasiswa dengan
menggunakan model pembelajaran berbasis masalah pada mata kuliah Fisika Umum I.
(2) Untuk mengetahui peningkatan aktivitas belajar mahasiswa dengan menggunakan
model pembelajaran berdasarkan masalah pada mata kuliah Fisika Umum
I.Penelitian ini dilakukakan dengan alur penelitian tindakan kelas (PTK).
Jumlah siklus yang digunakan meliputi 2 siklus yaitu siklus I dengan materi: Kinematika
dan siklus II dengan materi: Dinamika.
Alat pengumpul data yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari instrumen
tes hasil belajar dan lembar observasi aktivitas mahasiswa. Instrumen tes yang
digunakan terdiri dari instrumen tes kinematika dan instrumen tes dinamika yang
masing-masing terdiri dari 25 soal berbentuk pilihan ganda yang sudah
diujicobakan kepada mahasiswa dan hasilnya dinyatakan valid dan memiliki
reliabilitas sangat tinggi. Dari hasil penelitian melalui lembar observasi
aktivitas mahasiswa dan hasil belajar mahasiswa diperoleh rata-rata skor
aktivitas mahasiswa pada setiap siklus mengalami peningkatan. Selanjutnya nilai
rata-rata dan nilai gain hasil belajar mahasiswa juga mengalami peningkatan
pada siklus I dan siklus II. Sehingga dapat disimpulkan terdapat peningkatan
aktivitas dan hasil belajar mahasiswa pada mata kuliah fisika umum dengan
penerapan model pembelajaran berdasarkan masalah.
Kata Kunci : Penelitian
Tindakan Kelas, Model Pembelajaran
Berdasarkan Masalah, Aktivitas Belajar, Hasil Belajar
PENDAHULUAN
Mata
kuliah Fisika Umum I merupakan salah satu mata kuliah wajib di semester ganjil
yang harus diambil oleh setiap mahasiswa Fisika FMIPA Universitas Negeri Medan
(Unimed). Mata kuliah ini merupakan mata kuliah yang sangat penting dikuasai
oleh mahasiswa sebagai calon guru yang profesional di masa mendatang. Tanpa
penguasaan Fisika Umum I yang memadai, mahasiswa calon guru akan mengalami
kesulitan dalam mengajarkan materi fisika tingkat SMA dan memecahkan
permasalahan di kelas khususnya dalam menjelaskan Kinematika, Dinamika, Usaha
dan Energi, Momentum dan Impuls,
Dinamika Rotasi Benda Tegar, Mekanika Fluida, Suhu dan Kalor, serta teori
kinetik gas (TKG) dan Hukum Termodinamika. Mata kuliah ini memberi sumbangan
untuk memahami mata kuliah mekanika dan termodinamika pada semester ganjil
berikutnya.
Berdasarkan
pengalaman peneliti selama menjadi tim pengampu mata kuliah Fisika Umum I, mahasiswa
masih kurang kemampuannya dalam memahami materi kuliah. Hal ini dapat dilihat
dari hasil yang diperoleh mahasiswa pada semester ganjil 2014/2015 yang lalu,
masih kurang memuaskan dimana mahasiswa yang memperoleh nilai A ada 7 orang,
nilai B ada 23 orang, dan nilai C ada 2 orang perkelas semuanya 32 orang. Hal
ini disebabkan mahasiswa pada umumnya rendah dalam penguasaan konsep fisika
ketika berada di SMA dan pembelajaran masih belum memaksimalkan kemampuan
kognitif mahasiswa dalam pemecahan masalah fisika.
Salah
satu faktor eksternal yang dapat mempengaruhi perkembangan kognitif mahasiswa
adalah dosen. Hal ini sesuai dengan apa yang dikemukakan oleh Slameto (2003) yaitu, guru (dosen) memegang peranan penting dalam
peningkatan kualitas siswa (mahasiswa) dalam belajar mahasiswa dan dosen harus
benar-benar memperhatikan, memikirkan dan sekaligus merencakan proses belajar
mengajar yang menarik bagi mahasiswa, agar mahasiswa berminat dan semangat
belajar dan mau terlibat dalam proses belajar mengajar, sehingga pengajaran
tersebut menjadi efektif.
Dalam upaya meningkatkan kualitas
pendidikan, maka diperlukan berbagai terobosan, baik dalam pengembangan kurikulum,
inovasi pembelajaran, dan pemenuhan sarana dan prasarana pendidikan agar
mahasiswa tertarik dan tertantang untuk belajar. Menyikapi masalah di
atas, perlu adanya upaya yang dilakukan oleh dosen untuk menggunakan strategi
mengajar yang membuat mahasiswa lebih tertarik pada materi Fisika Umum I.
Pimpinan
Unimed telah mencanangkan learning
revolution dan penerapan softskill untuk dilaksanakan semua dosen mulai
tahun ajaran 2009/2010. Dengan adanya learning
revolution maka dosen dituntut untuk melakukan pembelajaran berbasis
mahasiswa (student center learning),
sehingga aktivitas mahasiswa meningkat, yang diharapkan untuk meningkatkan
pemahaman terhadap materi yang dipelajarinya. Pembelajaran yang berpusat pada
mahasiswa ini akan membawa perubahan proses pembelajaran, dimana mahasiswa
berperan aktif untuk memahami suatu topik atau materi ajar, jadi pembelajaran
tidak lagi berpusat kepada dosen.
Model
pembelajaran berdasarkan masalah (Problem Based Learning) merupakan suatu
pendekatan pembelajaran yang menggunakan masalah dunia nyata sebagai suatu
konteks bagi mahasiswa untuk belajar tentang cara berpikir kritis dan
keterampilan pemecahan masalah, serta untuk memperoleh pengetahuan dan konsep
yang esensial dari materi pelajaran.
Nur
(2011) mengatakan bahwa problem based learning adalah proses berpikir
tentang masalah kehidupan riil di sekitar siswa. Dalam mencapai tujuannya, PBL
memiliki trik/cara. Salah satu trik tersebut terletak pada permasalahan baik
yang diberikan oleh guru maupun yang ditemukan dan diselesaikan oleh siswa
sendiri. Permasalahan ini tentunya permasalahan dalam konteks riil.
Selanjutnya
Sagala (2011) menyatakan bahwa menerapkan pemecahan masalah dalam proses
pembelajaran penting, karena selain mencoba menjawab pertanyaan atau memecahkan
masalah, mahasiswa juga termotivasi untuk bekerja keras.
Berkenaan dengan pengertian pemecahan masalah (problem solving),
Branca (1980) mengungkapkan tiga interpretasi umum tentang pemecahan masalah,
yaitu:
1.
Pemecahan masalah
sebagai tujuan.
Pemecahan masalah sebagai tujuan menyangkut alasan mengapa matematika itu
diajarkan dan apa tujuan pengajaran matematika. Dalam interpretasi ini,
pemecahan masalah bebas dari masalah khusus, prosedur atau metode, dan konten,
yang menjadi pertimbangan utama adalah belajar bagaimana memecahkan masalah,
merupakan alasan utama untuk belajar.
2.
Pemecahan
masalah sebagai proses.
Pemecahan masalah sebagai proses muncul dari
interpretasinya sebagai proses dinamik dan terus menerus. Selain itu pemecahan masalah
sebagai proses menerapkan pengetahuan yang telah diperoleh sebelumnya ke dalam
situasi baru dan tak dikenal. Yang menjadi
pertimbangan utama dalam hal ini adalah metode, prosedur, strategi, dan
heuristik yang mahasiswa gunakan dalam memecahkan masalah.
3.
Pemecahan masalah sebagai
keterampilan dasar.
Pemecahan masalah sebagai keterampilan dasar, menyangkut dua pengertian
yang banyak digunakan, yaitu: 1) keterampilan minimal yang harus dimiliki
mahasiswa, 2) keterampilan minimal yang diperlukan seseorang agar dapat
menjalankan fungsinya dalam masyarakat.
Menurut John Dewey (Wina Sanjaya, 2006),
metode pemecahan masalah dalam model pembelajaran berdasarkan masalah adalah seperti
pada Gambar 1
Gambar 1. Alur Proses
Pembelajaran Berdasarkan Masalah
Adapun metode pemecahan masalah tersebut yaitu :
1)
Merumuskan
masalah, yaitu langkah mahasiswa menentukan masalah yang akan dipecahkan.
2)
Menganalisis
masalah, yaitu langkah mahasiswa meninjau masalah secara kritis dari berbagai
sudut pandang
3)
Merumuskan
hipotesis, yaitu langkah mahasiswa berbagai kemungkinan pemecahan sesuai
pengetahuan yang dimilikinya
4)
Mengumpulkan
data, yaitu langkah mahasiswa mencari dan menggambarkan informasi yang
diperlukan untuk pemecahan masalah
5)
Pengujian
hipotesis, yaitu langkah mahasiswa mengambil atau merumuskan kesimpulan sesuai
dengan penerimaan dan penolakan hipotesis yang diajukan
6)
Merumuskan
rekomendasi pemecahan masalah, yaitu langkah mahasiswa menggambarkan
rekomendasi yang dapat dilakukan sesuai rumusan hasil pengajuan hipotesis dan
rumusan kesimpulan
Beberapa
penelitian telah menunjukkan dampak positif dari implementasi pemecahan masalah
bagi mahasiswa yakni Adeyemo (2008), Sindelar (2002), Ganina, dan Voolaid
(2008), Yusof et all (2004),
Chakravarthi, et all (2009).
Penelitian Adeyemo (2008), menyimpulkan terdapat hubungan yang signifikan
antara belajar-mengajar dan tugas pemecahan masalah dalam fisika. Penelitian Sindelar
(2002), menyimpulkan bahwa pembelajaran
berbasis masalah adalah strategi yang efektif untuk digunakan dalam kelas terutama mengenai
keterlibatan siswa. Penelitian Ganina, dan Voolaid (2008) menunjukkan
bahwa terjadi peningkatan efektifitas belajar sebesar 36% pada saat menggunakan
model pemecahan masalah. Penelitian Yusof, et
all (2004) menyimpulkan lebih dari 95% dari mahasiswa mengakui bahwa mereka
memperoleh dampak positif dari pembelajaran dengan menggunakan PBL, dan masih
ingin menggunakannya dalam pelajaran lainnya.
Selanjutnta
Chakravarthi et all (2009) dalam penelitiannya menemukan bahwa mahasiswa
yang menggunakan pembelajaran dengan PBL memiliki tingkatan yang lebih tinggi
dibandingkan kelas kontrol, seperti tujuan pembelajaran, hasil belajar, tingkat
berpikir kritis, dan belajar kelompok.
METODE
Populasi
dalam penelitian ini adalah mahasiswa di jurusan fisika FMIPA Unimed T.A
2015/2016. Penelitian ini adalah Jenis penelitian tindakan kelas (PTK). Sampel
pada penelitian ini adalah satu kelas yang terdiri dari 43 orang mahasiswa program
studi pendidikan fisika pada mata kuliah Fisika Umum I. Penelitian ini
dilakukan dengan alur penelitian tindakan kelas (PTK) yang dikemukakan oleh
Kemmis & Mc Taggart. Siklus dalam penelitian tindakan kelas adalah sebagai
berikut:
Gambar 2. Alur PTK Oleh
Kemmis & Mc Taggart (Arikunto, 2006)
Adapun tahap-tahap dalam penelitian ini meliputi :
1.
Melakukan tes awal bertujuan untuk mengetahui
kemampuan awal mahasiswa sebelum pembelajaran dimulai.
2. Pemberian materi pelajaran dengan
menerapkan model pembelajaran berbasis masalah, pemanfaatan
media dan sumber belajar.
3. Membentuk kelompok belajar mahasiswa untuk
mengerjakan lembar kerja mahasiswa yang sudah disiapkan oleh peneliti.
4. Melakukan postes pada setiap akhir siklus
bertujuan untuk mengetahui persentase peningkatan hasil belajar mahasiswa pada
cakupan materi Fisika Umum I untuk siklus I ke siklus berikutnya.
Penelitian ini dilakukan di
dalam satu kelas yang
mengambil mata kuliah Fisika Umum I pada semester ganjil pada Jurusan Fisika
FMIPA Unimed. Penelitian ini terdiri
dari 2 siklus yang dilakukan dengan tahapan yaitu:
a. Rencana (Planning)
Pada tahap perencanaan, peneliti
mengadakan beberapa kali pertemuan untuk membahas teknis pelaksanaan penelitian
tindakan kelas, mendata dan mengidentifikasi isi buku teks yang ada di seluruh
perpustakaan yang ada di UNIMED yang dapat digunakan untuk menunjang
perkuliahan Fisika Umum I, membuat tes hasil belajar, membuat angket/format
observasi, membuat media pembelajaran, membuat rencana pembelajaran sesuai
dengan inovasi pembelajaran yang akan digunakan dalam penelitian ini.
b. Tindakan (Action)
Pada tahap ini, pertama sekali dilaksanakan pretes kepada
mahasiswa untuk melihat sejauh mana pengetahuan awal mahasiswa tentang materi
Fisika Umum I. Kemudian materi disampaikan kepada mahasiswa dengan menerapkan
model pembelajaran berbasis masalah dan menggunakan perpustakaan sebagai sumber
referensi. Setelah penerapan model pembelajaran berbasis masalah, pada setiap
akhir siklus diadakan postes untuk melihat tingkat keberhasilan yang dicapai
oleh mahasiswa.
c. Pengamatan (Observation)
Pengamatan dilakukan tim peneliti di dalam kelas pada saat
kegiatan belajar mengajar berlangsung dengan menggunakan lembar observasi
aktivitas mahasiswa. Observasi dilakukan kepada aktivitas mahasiswa baik selama
tatap muka dan hal-hal yang terjadi selama proses belajar mengajar dan diskusi
kelompok. Jumlah observer dalam setiap pertemuan berjumlah satu orang.
Instrumen yang digunakan adalah format observasi yang dikembangkan berdasarkan
indikator-indikator yang sesuai dengan kompetensi yang akan dicapai.
d. Refleksi (Reflection)
Sebelum
melakukan refleksi data hasil tes dan hasil pengamatan dianalisis terlebih
dahulu. Selanjutnya refleksi dilakukan berdasarkan hasil analisis data
perolehan tes dan pengamatan yang dilakukan. Hasil analisis data merupakan bahan dalam menentukan tindakan perbaikan
untuk tahap perencanaan pada siklus berikutnya. Dalam kegiatan refleksi akan
dikaji kaitan antara hasil pengamatan dan tes setiap siklus, serta
mendeskripsikan perkembangan perkembangan yang dicapai tiap siklus,
hambatan-hambatan yang dihadapi, dan upaya penanggulangannya.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Penelitian
Penelitian
ini dilakukan dalam 2 siklus PTK dengan menerapkan model pembelajaran
berdasarkan masalah pada mata kuliah fisika umum I. Hasil penelitian ini
meliputi data hasil belajar dan data pengamatan aktivitas mahasiswa dengan
menerapkan model pembelajaran berdasarkan masalah. Pada tahapan penelitian,
diawal setiap siklus pembelajaran dilakukan tes awal. Adapun data hasil pretes
siklus I dan siklus II seperti pada Tabel 1
Tabel 1. Nilai Pretes Siklus I
dan Siklus II
Nilai
|
Siklus I
|
Siklus II
|
Pretes
|
27.81
|
22.98
|
Secara
ringkas distribusi data pretes siklus I dan siklus II digambarkan pada Gambar 3.
Setelah
pretes diberikan kemudian dilaksanakan tindakan siklus I dan tindakan siklus II
dengan menerapkan model pembelajaran berdasarkan masalah. Pada saat pelaksanaan
pembelajaran aktivitas mahasiswa dalam kelompok di amati oleh seorang observer.
Adapun hasil pengamatan terhadap aktivitas mahasiswa pada siklus I dan siklus
II seperti pada Tabel 2.
Tabel 2. Nilai Aktivitas Mahasiswa
Kelompok
|
Aktivitas
|
|
Siklus I
|
Siklus II
|
|
I
|
66.7
|
87.5
|
II
|
75.0
|
91.7
|
III
|
66.7
|
83.3
|
IV
|
58.3
|
70.8
|
V
|
62.5
|
75.0
|
Rata-rata
|
65.8
|
81.7
|
Secara
ringkas distribusi nilai aktivitas masing-masing kelompok mahasiswa pada siklus
I dan siklus II digambarkan pada Gambar 4.
Setelah
pelaksanaan tindakan selesai, selanjutnya diberikan postes diakhir siklus I dan
siklus II untuk memperoleh data pencapaian kompetensi mahasiswa. Adapun hasil
postes siklus I dan siklus II seperti pada Tabel 3
Tabel 3. Nilai Postes Siklus I
dan Siklus II
Hasil Belajar
|
Siklus I
|
Siklus II
|
Postes
|
72.19
|
78.14
|
Secara
ringkas distribusi nilai postes siklus I dan siklus II digambarkan pada Gambar
5.
Selanjutnya
peningkatan hasil belajar mahasiswa pada setiap siklus dihitung dengan rumus
gain ternormalisasi dengan hasil seperti pada Tabel 4
Tabel 4. Nilai Gain Siklus I dan
Siklus II
Variabel
|
Siklus I
|
Siklus II
|
Nilai Gain
|
0.62
|
0.71
|
Secara
ringkas nilai gain siklus I dan siklus II dapat digambarkan seperti pada Gambar
6.
Pembahasan
Hasil
yang didapatkan dari penelitian ini menunjukkan terdapat peningkatan hasil
belajar mahasiswa dengan penerapan model pembelajaran berdasarkan masalah.
Peningkatan hasil belajar dihitung dengan menggunakan rumus gain normal (Hake, 1998).
Rata-rata hasil belajar pretes siklus I 27,81 dan rata-rata hasil belajar
postes siklus I 72,19. Peningkatan hasil belajar pada siklus I diihat dari
nilai gain sebesar 0,62 dengan tafsiran sedang. Selanjutnya pada siklus II
rata-rata pretes 22,98 dan rata-rata postes 78,14. Peningkatan hasil belajar
pada siklus II dilihat dari nilai gain sebesar 0,71 dengan tafsiran tinggi.
Selanjutnya
rata-rata nilai aktivitas siklus I 65,8 dengan tafsiran cukup baik dan
rata-rata siklus II meningkat menjadi 81,7 dengan tafsiran baik. Hal ini menunjukkan
terdapat peningkatan hasil belajar dan aktivitas mahasiswa dengan penerapan
pembelajaran berdasarkan masalah.
Penelitian
Adeyemo (2008), menyimpulkan terdapat hubungan yang signifikan antara
belajar-mengajar dan tugas pemecahan masalah dalam fisika. Penelitian Sindelar
(2002), menyimpulkan bahwa pembelajaran
berbasis masalah adalah strategi yang efektif untuk digunakan dalam kelas terutama mengenai
keterlibatan siswa. Penelitian Ganina, dan Voolaid (2008) menunjukkan
bahwa terjadi peningkatan efektifitas belajar sebesar 36% pada saat menggunakan
model pemecahan masalah. Penelitian Yusof et
all (2004) menyimpulkan lebih dari 95% dari mahasiswa mengakui bahwa mereka
memperoleh dampak positif dari pembelajaran dengan menggunakan PBL, dan masih
ingin menggunakannya dalam pelajaran lainnya. Selanjutnta Chakravarth et all (2009) dalam penelitiannya menemukan bahwa mahasiswa
yang menggunakan pembelajaran dengan PBL memiliki tingkatan yang lebih tinggi
dibandingkan kelas kontrol, seperti tujuan pembelajaran, hasil belajar, tingkat
berpikir kritis, dan belajar kelompok.
Berdasarkan
hasil penelitian penulis dan penelitian terdahulu yang relevan menunjukkan
terdapat dampak positif dalam pembelajaran yaitu pada hasil belajar dan
aktivitas pembelajaran. Hal ini dapat disebabkan seperti yang dikemukakan
Arends (Trianto, 2005) bahwa pengajaran
berdasarkan masalah merupakan pendekatan pembelajaran dimana mahasiswa
mengerjakan masalah otentik dengan maksud menyusun pengetahuan mereka sendiri,
mengembangkan inkuiri, dan keterampilan berpikir, mengembangkan kemandirian,
dan percaya diri. Selanjutnya Ibrahim dan Nur (2004) menjelaskan pembelajaran
berdasarkan masalah dikenal dengan pembelajaran autentik dan bermakna yang
memungkinkan terjadinya pertukaran ide secara bebas dan memberikan kemudahan
untuk melakukan penyelidikan dan inkuiri.
Dari
penjelasan di atas dan hasil penelitian dapat disimpulkan penerapan model
pembelajaran berdasarkan masalah pada proses pembelajaran dapat meningkatkan
aktivitas belajar dan hasil belajar mahasiswa.
PENUTUP
Kesimpulan
Berdasarkan
hasil penelitian dan pembahasan diperoleh kesimpulan :
1. Terdapat
peningkatan hasil belajar mahasiswa dengan penerapan model pembelajaran
berdasarkan masalah pada mata kuliah fisika umum I
2. Terdapat
peningkatan aktivitas belajar mahasiswa dengan penerapan model pembelajaran
berdasarkan masalah pada mata kuliah fisika umum I.
Saran
1. Sebaiknya dosen
menerapkan pembelajaran berdarkan masalah sebagai salah satu alternatif pembelajaran pada mata kuliah fisika umum I.
2. Penelitian ini
masih terbatas pada aktivitas dan hasil belajar mahasiswa, diharapkan pada
penelitian selanjutnya dapat dilakukan untuk melihat peningkatan kemampuan
berpikir kritis dan kemampuan berpikir kreatif mahasiswa.
DAFTAR PUSTAKA
Arikunto, Suharsimi. 2006. Prosedur
Penelitian Suatu Pendekatan Praktik. Jakarta: Rineka Cipta
Adeyemo, Sunday. 2008. Students’
Ability Level and Their Competence in Problem-Solving Task in Physics. International Journal of Educational Research
and Technology, Vol 1 [2].
Branca, N. A. (1980).
Problem solving as a goal, process, and basic skill. In S. Krulik and R. E.
Reys (Eds.), Problem solving in school mathematics: 1980 yearbook.
Reston, VA: National Council of Teachers of Mathematics.
Chakravarthi, Srikumar., Judson, John., Vijayan, Priya. 2009. An
Evaluative Study On Comparison Of Problem Based Learning And Lecture Based
Pedagogy On Self Directed Learning In Undergraduate Medical
Education. Indian Journal
of Science and Technology, Vol.2 No. 12 (http://dec09chakrav-28.pdf, diakses
pada Maret 2015).
Ganina, Svetlana., Voolaid, Henn. 2008. The influence Of problem
solving on studying Effectiveness in physics.
Hake,
R.R. 1998. Interactive engagement v.s
traditional methods: six- thousand student survey of mechanics test data for
introductory physics courses. American Journal of Physics. Vol. 66. No.1
Ibrahim, dan Nur. 2004. Pembelajaran
Kooperatif. Surabaya: Penerbit UNESA
Nur, Muhammad. 2011. Model
Pembelajaran Berdasarkan Masalah. Surabaya: Pusat Sain Dan Matematika
Sekolah UNESA.
Sagala, Syaiful. 2011. Konsep dan
Makna Pembelajaran. Bandung:
Alfabeta
Sanjaya, W. 2006. Strategi
Pembelajaran. Jakarta: Kencana Prenada Media Group.
Slameto. 2003. Belajar dan
Faktor-Faktor yang Mempengaruhinya. Jakarta: PT Rineka
Cipta
Sindelar, Teresa. 2002. The Effectiveness of Problem Based Learning In The School
Science Classroom. Tesis
dipublikasikan. USA: Whichita State University.
Trianto. 2005. Model-Model
Pembelajaran Inovatif Berorientasi Konstruktivis. Surabaya: Prestasi
Pustaka.
Yusof, Khairiyah Mohd., Aziz, Azila Abdul. 2004. Problem Based Learning in
Engineering Education: A Viable Alternative for Shaping Graduates for the 21st Century? Makalah disajikan dalam Conference on
Engineering Education, Kuala Lumpur, Dec 14-15, 2004
Langganan:
Postingan (Atom)