Best Practice SIKLUS 2 PPG Penggunaan Model Pembelajaran Berbasis Masalah Berbantukan Simulasi PhET Untuk Meningkatkan Kemampuan Memorisasi Rumus Dalam Pembelajaran IPA Materi Tekanan Hidrostatis

 

Best Practice

Penggunaan Model Pembelajaran Berbasis Masalah Berbantukan Simulasi PhET Untuk Meningkatkan Kemampuan Memorisasi Rumus Dalam Pembelajaran IPA Materi Tekanan Hidrostatis

A.    A. Pendahuluan

Dalam pembelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA), mengingat dan memahami rumus, serta memahami besaran yang membangun suatu rumus adalah hal yang penting. Namun, seringkali siswa menghadapi kesulitan dalam memorisasi rumus tersebut. Oleh karena itu, pembelajaran IPA di tingkat SMP memerlukan pendekatan yang inovatif untuk meningkatkan pemahaman siswa, terutama dalam memorisasi rumus. Untuk mengatasi masalah ini, penulis menggunakan Model Pembelajaran Berbasis Masalah berbantukan Simulasi PhET. Model ini mampu membantu siswa memahami dan mengingat rumus serta memahami hubungan besaran yang membangun suatu rumus dengan lebih baik melalui pendekatan yang interaktif dan praktis. Pendekatan ini melibatkan siswa membangun pengetahuan sendiri dalam pemecahan masalah nyata. Dengan bantuan percobaan dan simulasi interaktif seperti simulasi PhET dapat meningkatkan motivasi dan pemahaman konsep siswa terhadap suatu rumus. Penulis menggunakan model Pembelajaran Berbasis Masalah berbantukan Simulasi PhET untuk meningkatkan kemampuan memorisasi rumus dalam pembelajaran IPA materi tekanan hidrostatis hidrostatis.

B.     B. Pembahasan

1.      Situasi

Pada pelaksanaan pembelajaran, penulis melakukan identifikasi terdahap masalah-masalah yang dialami peserta didik pada pembelajaran IPA di kelas. Identifikasi masalah-masalah pembelajaran yang mungkin terkait dengan metode pembelajaran, masalah motivasi, materi HOTS (High Order Thinking Skills), literasi numerasi, miskonsepsi, pemanfaatan teknologi dalam pembelajaran, asesmen, penggunaan model-model pembelajaran inovatif, dan masalah terkait lainnya yang menjadi tugas keseharian guru berdasarkan pengalaman penulis saat pemeblajaran IPA. Dari identifikasi masalah-masalah pembelajaran yang ditemukan, penulis fokus pada satu masalah yaitu kesulitan yang dihadapi siswa SMP kelas 8 dalam memahami dan mengingat rumus serta memahami hubungan besaran yang membangun suatu rumus pada materi tekanan hidrostatis hidrostatis. Pembelajaran konvensional kurang memotivasi dan tidak memberikan pengalaman langsung yang memadai siswa untuk membangun pengetahuan sendiri dan memorisasi rumus.

Dari hasil kajian literasi dan wawancara yang penulis lakukan ditemukan penyebab masalah utama rendahnya kemampuan siswa dalam memorisasi rumus pada pembelajaran IPA materi tekanan hidrostatis adalah penggunaan model dengan media belajar yang belum tepat dan belum sesuai untuk meningkatkan kemampuan siswa dalam memorisasi rumus pada pembelajaran IPA materi tekanan hidrostatis. Hal ini sesuai dengan keadaan yang ditemui penulis pada saat pembelajaran di kelas.

Di dalam kelas IPA tingkat SMP kelas 8, penulis menghadapi tantangan dalam meningkatkan kemampuan siswa dalam mengingat dan memahami rumus tekanan hidrostatis. Situasi pembelajaran saat ini menunjukkan bahwa sebagian besar siswa kesulitan dalam menghafal dan mengaplikasikan rumus IPA secara efektif. Beberapa faktor yang berkontribusi terhadap kesulitan ini melibatkan kompleksitas materi, kurangnya motivasi siswa, dan pembelajaran yang kurang interaktif.

Penulis juga mencatat bahwa sebagian besar siswa cenderung lupa atau bingung ketika ditanya tentang rumus tekanan hidrostatis, meskipun materi tersebut sudah diajarkan dalam pembelajaran konvensional. Kurangnya keterlibatan siswa dalam pembelajaran menyebabkan mereka kurang memiliki pemahaman yang mendalam terhadap konsep-konsep tersebut. Oleh karena itu, penulis merasa perlu untuk mengatasi masalah ini dengan mencari pendekatan pembelajaran yang lebih efektif dan melibatkan siswa secara aktif. Dalam hal ini, tujuan utama adalah meningkatkan kemampuan siswa dalam mengingat dan memahami rumus serta memahami hubungan besaran yang mempengaruhi tekanan hidrostatis melalui sebuah pendekatan pembelajaran yang lebih inovatif dan menarik.

2.      Tantangan

Tantangan yang penulis hadapi saat mengimplementasikan inovasi pembelajaran untuk mengatasi masalah rendahnya kemampuan siswa dalam memorisasi rumus pada pembelajaran IPA materi tekanan hidrostatis adalah sebagai berikut:

a.       Perencanaan dan persaiapan yang cermat

Model pembelajaran berbasis masalah dengan simulasi PhET memerlukan perencanaan dan persiapan yang cermat agar dapat berjalan efektif. Penulis perlu menyusun skenario pembelajaran yang sesuai dengan tujuan pembelajaran, menentukan peran siswa, dan memastikan ketersediaan sumber daya yang dibutuhkan, termasuk akses ke simulasi PhET.

b.        Membutuhkan waktu yang lebih lama

Penerapan model ini dapat membutuhkan waktu yang lebih lama dibandingkan pembelajaran konvensional. Hal ini karena siswa terlibat dalam pemecahan masalah dan eksplorasi konsep secara mendalam, yang membutuhkan waktu tambahan. Meskipun demikian, ketersediaanwaktu ini diharapkan menghasilkan pemahaman yang lebih mendalam.

c.         Pembelajaran belum tentu terarah

Terkadang, pembelajaran berbasis masalah dapat terasa belum pasti terarah karena siswa memiliki kebebasan dalam menjelajahi konsep. Namun, hal ini juga dapat menjadi kelebihan karena merangsang kreativitas dan pemikiran kritis siswa

d.        Peran aktif siswa

Keberhasilan model pembelajaran ini sangat tergantung pada peran aktif siswa dalam proses pembelajaran. Siswa harus aktif berpartisipasi, berkolaborasi, dan berpikir kritis untuk mencapai pemahaman yang mendalam.

e.         Kesulitan siswa dalam memahami konsep melalui simulasi PhET

Beberapa siswa mungkin merasa kesulitan untuk memahami konsep-konsep yang dipelajari melalui simulasi PhET. Oleh karena itu, diperlukan pendekatan diferensiasi untuk membantu siswa dengan tingkat pemahaman yang berbeda. 

3.      Aksi

  Upaya yang penulis lakukan sebagai praktik baik mengimplementasikan inovasi pembelajaran untuk mengatasi masalah rendahnya kemampuan siswa dalam memorisasi rumus pada pembelajaran IPA materi tekanan hidrostatis adalah sebagai berikut:

1)      Penggunaan model Pembelajaran Berbasis Masalah (PBL) yang berpusat pada siswa, di mana siswa dilibatkan secara aktif dalam proses pembelajaran untuk memecahkan masalah yang kompleks. PBL dapat meningkatkan kemampuan memorisasi rumus dalam pembelajaran IPA materi tekanan hidrostatis.

2)   Mempeerbaiki model dan media pembelajaran yang digunakan dalam pembelajaran terutama penggunaan media digital, apalagi siswa dibolehkan menggunakan perangkat. Model pembelajaran berbasis projek atau model pembelajaran berbasis masalah memungkinkan dengan karakteristik siswa untuk diterapkan di SMP DEK.

3)   Penggunaan media simulasi PhET untuk meningkatkan kemampuan berpikir kreatif siswa dalam pembelajaran IPA.

4)   Penggunaan simulasi PhET untuk pembelajaran sains untuk membantu siswa dalam menganalisis hubungan dua besaran dan memberi penguatan pengetahuan nyata siswa terhadap suatu konsep tekanan hidrostatis

 Berikut adalah langkah-langkah penggunaan model PBL berbantukan simulasi PhET untuk meningkatkan kemampuan memorisasi rumus dalam pembelajaran IPA materi tekanan hidrostatis yang dilakukan penulis:

1)  Merencanakan pembelajaran dengan merancang modul ajar, LKPD, bahan bacaan digital, dan asesmen

2)        Melaksanakan pembelajaran sesuai dengan rencana pembelajaran pada modul ajar.

a.         Pembuka

a)      Guru mengucapkan salam dan mengajak peserta didik berdo’a

b)     Guru mengambil absensi kehadiran peserta didik

c)   Guru menanyakan kabar peserta didik dengan semangat dan meminta peserta didik menjawab dengan semanagat

d)  Guru memberikan Ice Breaking untuk mengembalikan fokus peserta didik dalam pembelajaran

e)   Guru memberikan pertanyaan pemantik Dari pengalaman ananda berenang di kolom renang mana yang terasa lebih sulit atau berat, ananda berenang di permukaan kolam renang atau berenang saat menyelam pada kedalaman tertentu?”

f)       Guru memberikan penguatan setelah peserta didik memberikan jawaban

g)      Guru menjelaskan tujuan pembelajaran

h)     Guru menyampaikan materi prasyarat

b.        Kegiatan Inti

Orientasi peserta didik pada masalah

a)    Peserta didik mengamati dan memahami masalah lewat tayangan video aktivitas seorang penyelam

b)        Peserta didik diarahkan pada orientasi masalah

Mengorganisasikan peserta didik untuk belajar

a)        Peserta didik dibagi menjadi 4 kelompok

-       Kelompok “Tekanan Hidrostatis”

-       Kelompok “Massa Jenis”

-       Kelompok “Gravitasi”

-       Kelompok “Kedalaman”

b)   Peserta didik mendengarkan penjelasan guru terkait tugas dalam kelompok bahwa peserta didik akan melakukan diskusi untuk menentukan pemecahan masalah lewat simulasi PhET

c)  Peserta didik memperoleh dan mendengarkan penjelasan terkait kegiatan Simulasi PhET dan pengisian LKPD

d)       Peserta didik memahami tugas masing-masing

e)      Peserta didik melakukan diskusi dan membagi tugas untuk melakukan kegiatan Simulasi PhET dengan panduan LKPD

 Membimbing penyelidikan individu maupun kelompok

                                                           a)     Peserta didik melakukan kegiatan Simulasi PhET dengan panduan LKPD

                                                           b)     Peserta didik melakukan ekplorasi bahan bacaan

                                                       c)     Peserta didik berdiskusi dalam pengisian LKPD dan menjawab pertanyaan pada LKPD

                                                      d)     Peserta didik berdiskusi dalam mengambil data hasil kegiatan Simulasi PhET

                                               e)     Peserta didik mendampatkan bimbingan guru saat mendiskusikan hasil berdasarkan pengamatan dan pertanyaan-pertanyaan pada LKPD

Mengembangkan dan menyajikan hasil

a)    Peserta didik dibimbing dalam menyelesaikan laporan hasil simulasi PhET pada LKPD

b)   Peserta didik mempresentasikan laporan hasil kegiatan Simulasi PhET, dan peserta didik yang lain memberikan tanggapan dan pertanyaan

Menganalisis dan mengevaluasi proses pemecahan masalah

a)        Peserta didik mendengarkan penguatan terkait kebenaran konsep tekanan hidrostatis

b)        Peserta didik mendengarkan analisis konsep tekanan hidrostatis terhadap masalah yang diberikan diawal pembelajaran

c)        Peserta didik diminta mengisi refleksi pada halaman akhir LKPD

c.         Penutup

a)        Guru memberikan apresiasi kepada peserta didik

b)        Guru memberikan Ulangan Harian lewat LMS sekolah

c)        Guru mengajak peserta didik bersyukur “Alhamdulillah”

d)       Guru menutup pembelajaran

 

Asesmen berbasis literasi yang dirancang penulis sebagai berikut:

1)  Tekanan pada zat padat dipengaruhi oleh dua faktor utama, yaitu gaya yang diterapkan dan luas permukaan bidang tekan. Gaya yang diterapkan pada zat padat akan mempengaruhi besarnya tekanan yang diterima oleh benda. Luas permukaan bidang tekan area juga akan mempengaruhi sejauh mana tekanan pada zat padat. Faktor lainnya juga sifat-sifat bahan seperti elastisitas atau kekerasan juga berperan penting dalam menentukan bagaimana zat padat akan memberikan tekanan.

Silakan ananda perhatikan gambar 4 buah benda dengan massa yang sama berikut ini!

                 

Pernyataan yang benar adalah …. (Multiple Kompleks/Jawaban Lebih dari Satu)

A.      Tekanan benda (1) lebih besar daripada benda (2)

B.       Tekanan benda (1) lebih besar daripada benda (3)

C.       Tekanan benda (2) lebih kecil daripada benda (3)

D.      Tekanan benda (2) lebih kecil daripada benda (4)

Jawaban: A, C, D

2)        Tekanan adalah konsep penting dalam fisika yang berkaitan dengan cara gaya bekerja pada suatu benda. Salah satu contoh yang relevan adalah tekanan yang diberikan oleh kaki sebuah meja terhadap suatu lantai. Perhatikan gambar meja yang memiliki berat 40 N berikut ini!

                 

Jika luas bidang tekan alas satu kaki meja 20 cm², maka besar tekanan satu kaki meja terhadap lantai adalah ….

A.         20 N/m²

B.          200 N/m²

C.          2.000 N/m²

D.         20.000 N/m²

Jawaban: D

 

3)        Seorang penyelam saat melakukan aktivitas menyelam akan mengalami tekanan hidrostatis. Besarnya tekanan hidrostatis yang dialami oleh seorang penyelam dipengaruhi oleh 3 fakor utama, yaitu massa jenis zat cair, besarnya percepatan gravitasi di bumi, dan yang paling berpengaruh adalah kedalaman saat penyelam menyelam.

Pernyaatan pada wacana di atas BENAR atau SALAH?

Jawaban: Benar

 

4)        Saat berenang, ikan mengalami tekanan hidrostatis. Besarnya tekanan hidrostatis yang dialami ikan dipengaruhi oleh kedalaman ikan berenang. Kedalaman ikan berenang dihitung dari jarak posisi ikan ke permukaan air. Silakan ananda perhatikan gambar ikan dalam akuarium beriku ini!

                   

Jika massa jenis air dalam akuarium 1.000 kg/m³ dan percapatan gravitasi bumi 10 m/s², maka besar tekanan hidrostatis yang dialami oleh ikan adalah …. Pascal

Jawaban: 2.000

 

5)        Decompression sickness adalah kondisi yang terjadi saat gelembung nitrogen terbentuk di dalam tubuh saat menyelam. Hal ini disebabkan tekanan hidrostatis yang menurun saat menyelam akan membuat nitrogen terlepas dari darah dan membentuk gelembung. Terbentuknya gelembung ini dapat menyebabkan rasa sakit, kelumpuhan, bahkan kematian. Oleh karena itu seorang penyelam perlu berhati-hati saat naik ke permukaan agar tekanan hidrostatis menurun secara perlahan.

Seorang penyelam melakukan aktivitas menyelam di laut, naik dari kedalaman 4 m menuju kedalaman 3 m secara perlahan. Jika massa jenis air laut 1.000 kg/m³ dan percapatan gravitasi bumi 10 m/s², maka besar penurunan tekanan hidrostatis yang dialami oleh penyelam saat naik adalah ….

A.      10.000 N/m²

B.       20.000 N/m²

C.       30.000 N/m²

D.      40.000 N/m²

Jawaban: A

C.     C. Refleksi

Hasil penilaian secara umum mencerminkan pencapaian tujuan pembelajaran yang diharapkan, yaitu pemahaman tentang konsep tekanan, serta kemampuan menerapkan pengetahuan tersebut dalam kehidupan sehari-hari. Kendala yang dialami oleh beberapa siswa mungkin mencerminkan beragam karakteristik siswa, termasuk tingkat pemahaman awal siswa dalam menghubungkan konsep dengan penerapan kehidupan sehari-hari preferensi belajar, atau kemampuan matematis. Hasil formatif secara keseluruhan cenderung tinggi, ini menunjukkan bahwa pendekatan pembelajaran berpihak pada siswa telah berhasil dalam memotivasi siswa untuk belajar dan menerapkan pengetahuan siswa dalam konteks dunia nyata. Umpan balik yang diterima dari percobaan juga menunjukkan bahwa siswa telah merasakan senang dengan pendekatan ini dalam mengembangkan keterampilan berpikir kritis dan membangun sendiri pengetahun dan rumus IPA.

Beberapa siswa yang mengalami kesulitan dalam memahami dan menerapkan konsep-konsep tertentu, seperti penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari dan menentukan kedalaman. Meskipun sebagian besar siswa mencapai hasil yang baik, penting untuk memahami bahwa beberapa siswa mungkin membutuhkan pendampingan khusus. Hasil penilaian menunjukkan variasi dalam pemahaman siswa. Beberapa siswa mencapai tingkat yang sangat tinggi, sementara ada siswa menghadapi kesulitan. Hal ini menciptakan tantangan dalam memastikan bahwa hasil penilaian mencerminkan pemahaman yang komprehensif bagi semua siswa. Hal lain yang penulis temui adalah bahwa setiap siswa memiliki tingkat perkembangan dan kemampuan yang berbeda. Beberapa siswa memiliki kendala pada hasil pembagian matematis terutama pada pembagi bilangan desimal, yang bisa saja merupakan kendala perkembangan yang perlu diatasi dengan pendekatan yang lebih individual.

D.    D. Kesimpulan

Penggunaan Model Pembelajaran Berbasis Masalah berbantukan Percobaan dan Simulasi PhET dapat meningkatkan kemampuan siswa dalam mengingat dan memahami rumus, serta memahami hubungan besaran yang mempengaruhi tekanan hidrostatis dalam pembelajaran IPA. Melalui pendekatan yang interaktif dan praktis, siswa dapat memahami rumus dengan lebih baik. Dengan penerapan yang tepat, model pembelajaran ini dapat menjadi best practice dalam meningkatkan kemampuan memorisasi rumus dalam pembelajaran IPA. 

E.    E. Daftar Pustaka

Ardiansyah, Ryan. Dkk. 2020. Pelatihan Pengembangan Perangkat Pembelajaran Abad 21 Dengan Model Pembelajaran Project Based Learning Berbasis STEM Bagi Guru IPA. Bandung: Universitas Siliwangi.

Afafa, Luthfin. 2021. Pengaruh Media Simulasi Phet Dalam Pembelajaran Ipa Materi Tekanan Zat Cair Terhadap Kemampuan Berpikir Kreatif Siswa SMP. Jember: Universitas Jember

Paat, Meike. Dkk. 2021. Penerapan LKS Model Pembelajaran Berbasis Masalah Untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Tingkat Tinggi SMPN 5 Tondano. Manado: Universitas Negeri Manado.

Dyaning, Inggita dan Nindias.2022. Analisis Penggunaan TIK Pada Pembelajaran IPA, Hubungannya Dengan Literasi TIK dan Hambatannya.Yokyakarta:UIN Sunan Kalijaga.

Nurjannah, Siti. dkk. 2023. Pengaruh Model Problem Based Learning Terhadap Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Smp Materi Tekanan Hidro.