BESARAN DAN PENGUKURAN

1
BBM 1
BESARAN DAN PENGUKURAN
PENDAHULUAN
Bahan Belajar Mandiri (BBM) ini merupakan BBM pertama dari mata kuliah
Konsep Dasar Fisika untuk SD yang menjelaskan tentang konsep besaran, satuan dan
pengukuran. Dengan mempelajari modul ini Anda akan lebih terampil menerapkan
konsep-konsep yang ada didalamnya ke dalam pembelajaran di sekolah. Untuk
memahami berbagai gejala alam baik dalam skala mikro maupun makro diperlukan
pemahaman akan besaran-besaran . Bagaimana besaran tersebut diukur, bagaimana
hubungan satu dan lainnya, alat apa yang diperlukan, bagaimana metoda
mengetahuinya, semua adalah penting untuk diketahui. Berkaitan dengan hal tersebut
maka pada modul ini Anda akan mempelajari berbagai besaran dalam fisika dan
bagaimana cara mengukur dan menyatakannya.
Dalam BBM ini, akan disajikan dua kegiatan belajar, yaitu:
1. Kegiatan Belajar 1 : Besaran dan Satuan
2. Kegiatan Belajar 2 : Pengukuran
Setelah mempelajari modul ini Anda diharapkan memiliki kompetensi
menjelaskan besaran, satuan dan pengukuran.
Secara lebih khusus lagi. Anda diharapkan dapat:
1. Membedakan besaran pokok dan besaran turunan
2. Menurunkan satuan dan dimensi besaran turunan
3. Menggunakan konsep angka penting dalam pengukuran dan perhitungan
4. Menganalisis dimensi suatu besaran
Agar Anda memperoleh hasil yang maksimal dalam mempelajari BBM ini, ikuti
petunjuk pembelajaran berikut ini.
1. Bacalah dengan cermat bagian Pendahuluan BBM ini, sampai Anda memahami
betul apa, untuk apa, dan bagaimana mempelajari BBM ini.
2
2. Bacalah bagian demi bagian , temukan kata-kata kunci dan kata-kata yang Anda
anggap baru. Carilah dan baca pengertian kata-kata tersebut dalam daftar kata-kata
sulit dalam BBM ini atau dalam kamus yang ada.
3. Tangkaplah pengertian demi pengertian dari isi BBM ini melalui pemahaman
sendiri, tukar pikiran dengan sesama mahasiswa, dan dosen Anda.
4. Mantapkan pemahanan Anda melalui diskusi dengan sesama teman mahasiswa.
5. Lakukan semua kegiatan yang diajarkan sesuai dengan petunjuk BBM. Karena di
dalam pembelajaran BBM ini kita akan melakukan beberapa pengamatandan
percobaan.
3
KEGIATAN BELAJAR 1
BESARAN DAN SATUAN
Dewasa ini ilmu pengetahuan alam (sains) telah berkembang sangat pesat.
Penyelidikan-penyelidikan yang dilakukan para ilmuwan telah merambah mulai dari
perilaku elektron- elektron dalam suatu atom sampai perilaku bintang-bintang dalam
sebuah galaksi. Yang terjadi adalah, ketika berbagai fenomena di alam ini semakin
terkuak, para ilmuwan semakin terperangah menyaksikan bahwa alam semesta ini
demikian teratur, seimbang, harmonis, dan sinergis. Ada hukum-hukum alam yang
menjaga keteraturan alam semesta ini dengan sangat akurat dan sangat rinci. Kita
dihadapkan pada fakta bahwa alih-alih merupakan suatu bentuk hasil kebetulan belaka,
alam semesta ini beserta kehidupan yang ada di dalamnya merupakan ciptaan dengan
tingkat kerumitan yang tak terkatakan, yang dirancang dan didesain dengan amat
sempurna tanpa cacat, oleh Zat yang kekuasaan dan keluasan ilmu-Nya berada di luar
jangkauan pemahaman manusia. Fisika merupakan ilmu yang sangat fundamental.
Dapat dikatakan bahwa fisika merupakan dasar dari sains.
Fisika adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari gejala-gejala alam, Fisika
adalah ilmu yang mengungkap ayat-ayat Allah yang terdapat di alam ini (ayat Kauniah),
sehingga diharapkan manusia dapat memahaminya serta memanfaatkannya sebagai
modal pengabdiannya kepada Tuhan Pencipta Semesta alam ini. Gejala alam yang
dipelajari itu baik yang terjadi pada benda/materi yang dapat diamati langsung (makro),
seperti gerak planet, lintasan roket, gerak mobil dan lain-lain, maupun benda/materi
yang tidak dapat kita amati langsung (dunia mikro), seperti halnya gerak elektron dalam
atom, perambatan kalor dalam logam dan peristiwa-peristiwa lainnya. Segala gejala
alam tersebut dapat ditunjukkan melalui sifat-sifat berbagai besaran fisika tersebut serta
hubungan antara satu besaran dengan besaran lainnya. Misalnya untuk memahami
apakah logam memuai atau tidak ketika dipanasi, kita menyelediki panjang logam
tersebut melalui pengukuran dan kaitannya dengan suhunya.
Untuk memudahkan dalam mengungkap gejala alam ini, maka digunakan berbagai
lambang notasi yang mewakili besaran-besaran fisika. Contohnya Massa (m), panjang
4
(l), waktu (t), laju (v), suhu (T) Kuat medan magnet (B) dan banyak lagi besaranbesaran
lainnya. Untuk lebih lengkapnya bisa dilihat pada lampiran. Sesungguhnya
nama-nama besaran fisika itu tidak asing bagi kita, mudah diingat, karena kata-kata
tersebut biasa pula digunakan dalam kehidupan sehari-hari seperti suhu, waktu, panjang,
volume, kecepatan dan banyak lagi besaran yang lainnya. Namun kadang-kadang untuk
pendefinisian secara ilmiah, menyebabkan makna besaran-besaran tersebut menjadi
asing bagi kita.
Untuk menyatakan suatu besaran , misalnya panjang , diperlukan satuan. Karena
bila kita hanya menyatakan panjang meja ini 25 saja akan membingungkan bagi
penerima informasi ini, apakah 25 meter, 25 centimeter atau 25 jengkal. Dalam hal ini
meter, cm atau jengkal tangan, disebut satuan. Karena kalau panjang meja tersebut 25
meter, itu berarti bahwa panjang meja tersebut adalah 25 kali dari panjang satu meteran.
Sedang pendefinisian 1 meter adalah hasil kesepakatan (perjanjian). Demikian pula
untuk besaran-besaran lainnya selalu dibutuhkan satuannya.
Jumlah besaran dalam Fisika ini banyak karena itu akan diperlukan banyak sekali
satuan. Hal ini akan merepotkan dalam pendefinisian sistem satuannya. Namun karena
ternyata dari besaran-besaran fisika yang banyak itu ternyata banyak yang terbentuk
dari besaran-besaran tertentu yang sejenis, maka satuannya pun sering dinyatakan
melalui besaran besaran pokok tersebut. Besaran yang dapat dibentuk dari besaranbesaran
lain disebut besaran turunan. Sedang besaran-besaran tertentu yang membentuk
besaran turunan disebut besaran pokok. Misal, besaran volume merupakan perkalian
dari panjang, lebar (besaran panjang juga), dan tinggi (besaran panjang pula) maka
volume tersebut merupakan besaran turunan yang dibentuk dari perkalian tiga besaran
pokok panjang, sehingga satuannya pun dapat dinyatakan dengan meter kubik (m3) atau
cm3. Satuan untuk suatu besaran sesungguhnya dapat ditetapkan sembarang sesuai
kebutuhan. Besaran panjang dapat dinyatakan dalam satuan jengkal, cm, kaki dan
lainnya. Namun pemakaian satuan yang bermacam-macam akan menimbulkan banyak
kesukaran. Pertama kita perlu banyak mendefisikan beragam alat ukur. Kedua akan
mengundang kerumitan saat mengkonversi dari satuan ke satuan lainnya, misalnya dari
jengkal ke cm atau ke meter dan kesulitan-kesulitan lainnya, karena tidak adanya
keteraturan konversinya. Karena itu dalam dunia ilmu pengetahuan digunakan satuan
standar yang disepakati secara Internasional.
5
A. Besaran Pokok
Besaran adalah sesuatu yang dapat ditentukan atau diukur, dan hasil
pengukurannya dinyatakan dengan satuan. Satuan adalah sesuatu yang digunakan
sebagai pembanding dalam pengukuran. Besaran Pokok adalah besaran yang satuannya
telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak bergantung pada satuan-satuan besaran lain.
Dalam Sistem Internasional ada 7 besaran pokok yaitu:
Tabel 1. Besaran Pokok dalam Sistem Internasional (SI)
No. Besaran lambang satuan Lambang satuan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Panjang
Massa
Waktu
Kuat arus listrik
Suhu
Jumlah zat
Intensitas
Cahaya
l
m
t
i
T
N
I
Meter
Kilogram
Sekon
Ampere
Kelvin
Mol
kandela
m
kg
s
A
K
mol
cd
B. Sistem Satuan Internasional
Pada dasarnya satuan besaran dapat ditentukan secara sembarang. Tetapi hal ini
akan menyulitkan atau banyak menimbulkan masalah karena satu besaran dapat
mempunyai bermacam-macam satuan. Satuan tersebut dapat berbeda antara satu daerah
dengan daerah yang lain. Misalnya, untuk satuan besaran panjang digunakan meter,
inci, kaki, hasta, depa, dan jengkal. Oleh karena itu, perlu ditetapkan satuan standar
yang berlaku secara umum.
Untuk kepentingan ilmu pengetahuan dan juga kepentingan sosial perlu adanya
keseragaman dalam pemakaian satuan, untuk itu diperlukan adanya standarisasi satuan.
Namun untuk memperloleh satuan standar yang baik memerlukan kecermatan dan
ketelitian yang baik. Suatu standar akan baik bila memiliki sifat-sifat :nilainya tetap,
tidak terpengaruh oleh perubahan-perubahan lingkungan, mudah ditiru atau mudah
diduplikasi, juga mudah untuk prosedur menghasilkannya. Karena itu sesuai dengan
6
perkembangan ilmu dan teknologi definisi standar satuan telah mengalami beberapa
perubahan dan senantiasa diupayakan untuk menghasilkan ketelitian yang semakin
tinggi.
Di berbagai negara maupun di berbagai penerapan tekhnologi telah digunakan
berbagai macam satuan untuk suatu besaran. Misalnya untuk satuan panjang,masih ada
orang yang menggunakan inchi, kaki, mil, bahkan di daerah-daerah tertentu masih
digunakan jengkal, tumbak, depa atau yang lainnya. Adanya berbagai satuan untuk
besaran yang sama tentu saja dapat menimbulkan kesulitan. Untuk mengatasi kesulitan
tesebut kita perlu merumuskan satu jenis satuan untuk suatu besaran tertentu yang
standar yang disebut satuan standar. Syarat utama satuan standar adalah :
· Nilai satuannya harus sama
· Mudah diperoleh kembali ( mudah ditiru )
· Dapat diterima secara internasional
Berikut ini akan diuraikan definisi satuan standar untuk 3 besaran pokok, yaitu
meter untuk besaran panjang, kilogram untuk besaran massa, dan sekon untuk besaran
waktu.
1. Meter standar
Standar panjang internasional yang pertama adalah sebuah batang yang terbuat
dari campuran platina-iridium yang disebut meter standar. Meter standar ini di simpan
di Internasional Bureau of Weight and Measures di kota Sevres, Perancis. Satu meter
didefinisan sebagai jarak antara dua goresan pada kedua ujung meter standar yang
diukur pada suhu 0oC. Ada beberapa kelemahan dalam penggunaan meter standar,
diantaranya :
1. Meter standar mudah rusak. Hal ini disebabkan batang platina iridium mudah
terpengaruh oleh perubahan suhu. Apabila rusak batang ini sulit untuk dibuat ulang.
2. ketelitian pengukuran tidak memadai lagi dengan kemajuan teknologi saat ini.
Dengan adanya kelemahan tersebut dibutuhkan meter standar yang baru dengan
menggunakan panjang gelombang cahaya.
7
Pada tahun 1960 ditetapkan bahwa satu meter didefinisikan sama dengan
1.650.763,73 kali panjang gelombang sinar jingga yang dipancarkan atom-atom krypton
( Kr-86 ). Pada tahun 1983, definisi standar meter diubah lagi. Satu meter adalah jarak
yang ditempuh cahaya dalam selang waktu 1 .
299.792.458
2. Kilogram standar
Satu kilogram adalah massa silinder campuran platina-iridium yang di simpan di
Internasional Bureau of Weight and Measures di kota Sevres dekat Paris, Perancis.
Massa standar satu kilogram dipilih sedemikian rupa sehingga sama dengan massa 1
liter air murni pada suhu 4o C.
Gambar 1. Satu kilogram standar yang disimpan di Sevres, Perancis
3. Sekon standar
Pada tahun 1956, satu sekon ditetapkan berdasarkan perputaran bumi pada
porosnya (rotasi bumi), yaitu waktu satu hari. Karena rotasi bumi tidak tetap benar,
maka digunakan waktu hari rata-rata dalam satu tahun. Oleh karena itu, diperoleh waktu
sekon standar, yaitu ( 86.400)
1
24 60 60
1 = ´ ´ bagian dari lamanya satu hari matahari
rata-rata.
Namun, setelah dilakukan pengamatan dengan lebih teliti lagi ternyata selang waktu
satu hari matahari rata-rata berbeda dari tahun ke tahun. Ini menyebabkan para ilmuwan
mengubah satuan standar sekon. Pada tahun 1967 satuan waktu standar ditetapkan
berdasarkan jam atom Cesium. Satu sekon didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan
oleh atom Cesium-133 (Cs-133) untuk bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali.
8
C. Besaran Turunan
Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari satuan besaran
pokok.
Tabel 2. Contoh-contoh besaran turunan:
No Besaran lambang satuan Lambang satuan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Luas
Volume
Kecepatan
Percepatan
Gaya
Usaha
Daya
A
V
v
a
F
W
P
Meter persegi
Meter kubik
Meter persekon
Meter persekon kuadrat
Newton
Joule
watt
m2
m3
m/s
m/s2
N = kg.m/s2
J = kg.m2/s2
W =kg.m3/s2
D. Konversi Satuan
Pemakaian satuan dalam penyelesaian suatu persoalan terkadang menjadi
masalah, dikarenakan perbedaan satuan yang digunakan untuk menafsirkan suatu
besaran. Untuk mengatasi hal tersebut kita memerlukan suatu tahapan konversi untuk
mengubah suatu satuan ke satuan lain. Di dalam pengkonversian suatu satuan, maka
kita memerlukan suatu faktor konversi yang terdiri dari bilangan dan penyebut yang
masing-masing memiliki satuan yang berbeda, tetapi memiliki besar yang sama,
sehinggga faktor konversi ini bernilai satu.
Contoh:
Mengubah dari 45 yard ke dalam satuan meter
1 yard = 0,9144 meter
s = 45 yard
= (45 yard ) . 0,9144 meter / 1 yard
= 41,1 meter
9
Tabel 3. Faktor konversi besaran panjang, massa dan waktu
Panjang massa Waktu
1 in = 2,54 cm
1 m = 39,7 inchi =3,281 kaki
1 yd = 0,9144 m
1 km = 0,621 mil = 103m
1 mil = 5280 kaki
1Å = 10-10 m
1 cm = 10-2 m
1 slug = 14,59 kg
1 amu = 1,66 x 10-27 kg
1 ton = 1000 kg
1 g = 10-3 kg
1 jam = 3600 s
1 hari + 86200 s
1 tahun = 3.16 x 107 s
E. Notasi Ilmiah
Dalam melakukan pengukuran, seringkali kita berhadapan dengan bilangan yang
sangat besar ( misalnya, radius rata-rata Matahari = 696 000 000 m) , atau bilangan
yang sangat kecil (misalnya, radius atom hidrogen = 0,000 000 000 053 m), sehingga
kita mengalami kesulitan. Untuk menyelesaikan masalah itu disusumlah bilangan secara
ilmiah yang disebut notasi ilmiah. Dalam notasi ilmiah kita menuliskan bilangan
sebagai hasil kali bilangan a ( 1 < a < 10) dengan bilangan 10 berpangkat, yang disebut
orde.
Contoh: 140.000 = 1,4 x 105 dan 0,0037 = 3,7 x 10-3
Tabel. 4. Awalan dan simbol bilangan 10 berpangkat
Bilangan 10 berpangkat Awalan Simbol
0,000 000 000 001
0,000 000 001
0,000 001
0,001
0,01
0,1
1
10
10-12
10-9
10-6
10-3
10-2
10-1
100
101
Piko
Nano
Mikro
Mili
Senti
Desi
-
Deka
p
n
μ
mm
c
d
-
da
10
100
1000
1000 000
1000 000 000
1000 000 000 000
102
103
106
109
1012
Hekto
Kilo
Mega
Giga
tera
h
k
M
G
T
F. Dimensi
Dalam Fisika banyak besaran yang sebenarnya terbentuk atau tersusun dari besaran
lain, atau besaran yang satu dengan lainnya sebenarnya sejenis. Misalnya jarak yang
ditempuh partikel selama bergerak lurus dengan keliling suatu lingkaran adalah dua
besaran yang sejenis sama-sama merupakan besaran panjang. Kelajuan adalah jarak
yang ditempuh tiap satu satuan waktu, berarti pula bahwa besaran kelajuan tersebut
sebenarnya tersusun dari besaran panjang dibagi waktu. Dimensi menggambarkan
bagaimana suatu besaran terbentuk atau tersusun dari besaran-besaran lainnya.
Dimensi suatu besaran menggambarkan bagaimana besaran tersebut disusun dari
kombinasi besaran-besaran pokok.
Tabel 5. Dimensi dari besaran pokok
No. Besaran Dimensi
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Panjang
Massa
Waktu
Kuat arus listrik
Suhu
Jumlah zat
Intensitas Cahaya
L
M
T
I
θ
N
J
11
Berikut ini dirumuskan berbagai dimensi dari besaran turunan
Tabel 6. Dimensi Besaran Turunan
Besaran Analisis Dimensi
Luas
Volume
Percepatan
Gaya
Usaha
Daya
[panjang] x [panjang]
[panjang] x [panjang] x [panjang]
[kecepatan]/[waktu]
[massa] x [percepatan]
[gaya] x [panjang]
[usaha]/[waktu]
L2
L3
[LT-1]/[T] = LT-2
[M x [LT-2] = M LT-2
[M LT-2 x [L] = M L 2 T-2
[M L 2 T-2/[T] = M L 2 T-3
Salah satu manfaat dari konsep dimensi adalah untuk menganalisis benar atau salahnya
suatu persamaan. Pada suatu persamaan dimensi besaran di ruas kiri harus sama dengan
dimensi di ruas kanan.. Melalui analisa dimensi kita pun bisa mencek kebenaran suatu
persamaan fisika, karena suatu persamaan fisika harus memiliki dimensi yang
konsisten. Misal dalam persamaan gerak lurus beraturan ada persamaan yang
menghubungkan perpindahan dengan kecepatan dan waktu, yaitu s = v.t. Jika kita
analisis dimensinya maka dimensi ruas kiri harus sama dengan dimensi ruas kanan.
Dimensi perpindahan adalah [L]. Sedang dimensi kecepatan adalah [L/T] dan dimensi
waktu adalah [T].
Maka s = v. t
[L] = [L/T][T]= [LT-1][T]
[L] = [L] ⇒ berarti persamaan tersebut adalah benar, karena dimensinya
konsisten.
12
LATIHAN
Untuk memperdalam pemahaman Anda mengenai materi di atas, kerjakanlah latihan
berikut!
1. Satuan pengukuran besaran ada yang baku dan ada yang tidak baku. Satuan tidak
baku, misalnya: hasta, depa, dan jengkal, sangat menyulitkan dalam komunikasi
apalagi untuk kepentingan ilmiah. Jelaskan mengapa demikian ?
2. Mengapa perlu dibuat satuan-satuan standar? Bila pengetahuan dan teknologi
semakin maju, mungkinkah satuan standar yang kita gunakan sekarang diperbaharui?
Jelaskan!
3. Berapakah volume balok dengan panjang 12 cm, lebar 5 cm , dan tinggi 6 cm!
Nyatakan dalam Sistem Internasional.
4. Massa jenis besi adalah 7,9 g/cm3. Berapakah massa jenis besi tersebut jika diukur
dengan sistem satuan Internasional ?
RANGKUMAN
Besaran di dalam fisika adalah sesuatu yang dapat diukur, mempunyai nilai yang
dinyatakan dengan angka-angka, dan pada umunya mempunyai satuan. Besaran-besaran
dalam fisika digolongkan menjadi dua golongan, yaitu besaran pokok dan besaran
turunan. Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditentukan terlebih dahulu
atau besaran yang tidak diturunkan dari besaran lain. Telah ditetapkan tujuh besaran
pokok, yaitu panjang, massa, waktu, kuat arus listrik, suhu, intensitas cahaya dan
jumlah zat. Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok.
Beberapa besaran turunan diantaranya luas, volume, kecepatan, percepatan, gaya,
tekanan dan lain-lain. Sistem satuan yang digunakan dalam besaran pokok dan besaran
turunan adalah sistem “Satuan Internasional (SI)” yang berlaku secara internasional dan
berfungsi sebagai satuan standar. Dimensi suatu besaran menunjukkan cara besaran itu
tersusun dari besaran-besaran pokok. Dimensi dapat digunakan untuk membuktikan
kesetaraan dua besaran.
13
TES FORMATIF 1
Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!
1. Berikut ini yang.terrnasuk besaran pokok adalah ....
A. panjang, massa, waktu
B. kecepatan, percepatan, gaya
C. panjang, luas, volume
D. massa, berat, gaya
2. Di bawah ini yang merupakan satuan besaran pokok adalah ....
A. kilogram, meter, sekon
B. meter, sekon, watt
C. newton, kilogram, Kelvin
D. sekon, joule, meter kubik
3. Massa Andi adalah 60 kg, maka pernyataan dibawah ini yang benar adalah ....
A. Massa = besaran, kg = satuan
B. Kg = besaran, massa = satuan
C. Budi = besaran, 60 = satuan
D. 60 = besaran, kg = satuan
4. Kelompok yang termasuk besaran turunan adalah....
a. Panjang, massa dan suhu
b. Waktu, luas dan massa
c. Luas, volum dan massa jenis
d. Waktu, panjang dan massa
5. Perhatikan tabel berikut ini:
No Nama besaran Satuan
1 Panjang Inci
2 Massa Gram
3 Waktu Sekon
14
4 Kuat arus Ampere
5 Suhu Celcius
Besaran dan satuan yang tepat berdasarkan satuan internasional (SI) adalah….
A. 1 dan 2
B. 3 dan 4
C. 1 dan 5
D. 2 dan 5
6. Kelompok yang termasuk besaran turunan adalah….
A. Volum, gaya, dan massa jenis
B. Panjang, gaya dan waktu
C. Massa jenis, volum dan massa
D. Kecepatan, panjang dan waktu
7. Sebuah kubus mempunyai panjang sisi 10 cm. Bila 1 m = 39,4 in, maka volum kubus
tersebut adalah ….
A. 61,2 in3
B. 253,8 in3
C. 594,3 in3
D. 793,5 in3
8. Perhatikan konversi satuan panjang di bawah ini :
1 mil = 5280 kaki
1 kaki = 0,3048 m
Jika seseorang berlari dengan kelajuan 22,37 mil/jam maka kelajuannya dalam satuan
Sistem Internasional (SI) adalah . . . .
A.2 m/s
B. 5 m/s
C. 7 m/s
D.10 m/s
15
9. Bilangan 0,000 000 023 bila dituliskan dalam notasi ilmiah menjadi ….
A. 23 x 10-8
B. 2,3 x 10-8
C. 0,2 x 10-8
D. 2,3 x 108
10. Besaran yang dimensinya ML-1T-2 adalah ….
A. gaya
B. tekanan
C. energi
D. momentum
BALIKAN DAN TINDAK LANJUT
Cocokkan hasil jawaban Anda dengan Kunci Jawaban Tes Formatif 1 yang terdapat di
bagian akhir bahan belajar mandiri ini. Hitunglah jawaban Anda yang benar, kemudian
gunakan rumus di bawah ini untuk mengetahui tingkat penguasaan Anda terhadap
materi Kegiatan Belajar 1.
Tingkat Penguasaan = Jumlah Jawaban yang Benar x 100 %
Jumlah soal
Arti Tingkat Penguasaan :
90% - 100% = Baik Sekali
80% - 89% = Baik
70% - 79% = Cukup
< 70% = Kurang
Apabila Anda mencapai tingkat penguasaan 80% atau lebih, Anda telah berhasil
menyelesaikan bahan belajar mandiri Kegiatan Belajar 1 ini. Bagus! Akan tetapi apabila
tingkat penguasaan Anda masih di bawah 80%, Anda harus mengulangi Kegiatan
Belajar 1, terutama bagian yang belum Anda kuasai.
16
KEGIATAN BELAJAR 2
PENGUKURAN
Fisika adalah ilmu yang mempelajari gejala alam seperti gerak, kalor, cahaya,
bunyi , listrik, dan magnet. Proses pengamatan gejala alam tersebut bermula dari
pengamatan yang dilakukan oleh indera kita. Akan tetapi pengamatan tersebut harus
disertai dengan data kuantitatif yang dapat diperoleh dari hasil pengukuran. Pada
proses pengukuran, alat ukur merupakan bagian terpenting dari sebuah pengamatan.
Dalam kehidupan sehari-hari tanpa kita sadari sesungguhnya kita tidak pernah
luput dari kegiatan pengukuran. Kita membeli minyak goreng, gula, beras, daging,
mengukur tinggi badan, menimbang berat, mengukur suhu tubuh merupakan bentuk
aktivitas pengukuran. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa pengukuran
merupakan bagian dari kehidupan manusia. Melalui hasil pengukuran kita bisa
membedakan antara satu dengan yang lainnya.
Pengukuran agar memberikan hasil yang baik maka haruslah menggunakan
alat ukur yang memenuhi syarat. Suatu alat ukur dikatakan baik bila memenuhi
syarat yaitu valid (sahih)dan reliable (dipercaya). Disamping ke dua syarat di atas,
ketelitian alat ukur juga harus diperhatikan. Semakin teliti alat ukur yang digunakan,
maka semakin baik kualitas alat ukur tersebut.
Mengukur pada hakikatnya adalah membandingkan suatu besaran dengan
suatu besaran yang sudah distandar. Pengukuran panjang dilakukan dengan
menggunakan mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup. Pengukuran berat
menggunakan neraca dengan berbagai ketelitian, mengukur kuat arus listrik
menggunakan ampermeter, mengukur waktu dengan stopwatch, mengukur suhu
dengan termometer, dan lain sebagainya. Mistar, jangka sorong, mikrometer sekrup,
neraca, amper meter, termometer merupakan alat ukur yang sudah distandar.
Penggunaan alat ukur yang sudah distandar, maka siapapun yang melakukan
pengukuran, dimanapun pengukuran itu dilakukan, dan kapanpun pengukuran itu
dilaksanakan akan memberikan hasil yang relatif sama.
17
A. Instrumen Pengukuran
Instumen pengukuran adalah alat yang digunakan untuk melakukan
pengukuran. Hasil akhir dari proses pengukuran sangat tergantung pada kemampuan
alat ukur yang digunakan. Kemampuan alat ukur dapat diketahui dari berbagai
kriteria yang ditetapkan, diantaranya adalah:
· accuracy, adalah kemampuan alat ukur untuk memberikan hasil ukur yang
mendekati hasil sebenarnya.
· Presisi, adalah kemampuan alat ukur untuk memberikan hasil yang sama dari
pengukuran yang dilakukan berulang-ulang dengan cara yang sama.
· Sensitivitas, adalah tingkat kepekaan alat ukur terhadap perubahan besaraan
yang akan diukur
· Kesalahan ( error ), adalah penyimpangan hasil ukur terhadap nilai yang
sebenarnya
Idealnya sebuah alat ukur memiliki accuracy, presisi dan sensitivitas yang
baik sehingga tingkat kesalahannya relatif kecil dan data yang dihasilkan akan
akurat.
B. Pengukuran Besaran Pokok
1. Pengukuran Besaran Panjang
Pengukuran besaran panjang bisa dilakukan dengan menggunakan mistar,
jangka sorong, atau mikrometer sekrup. Alat ukur tersebut memiliki nilai ketelitian
yang berbeda-beda. Nilai ketelitian adalah nilai terkecil yang masih dapat diukur.
1.1 Mistar
Mistar merupakan alat ukur panjang yang paling sederhana dan sudah lumrah
dikenal orang. Ada dua jenis mistar yang sering digunakan, yaitu stik meter dan
mistar metrik. Stik meter memiliki panjang 1 meter dan memiliki skala desimeter,
sentimeter, dan milimeter. Mistar metrik memiliki panjang 30 sentimeter. Mistar
memiliki skala pengukuran terkecil 1 milimeter, sesuai dengan jarak garis terkecil
18
antara dua garis yang saling berdekatan. Ketelitiannya adalah 0,5 milimeter, atau
setengah dari skala terkecil.
Gambar 1. Mistar atau penggaris
Ketika kita akan mengukur panjang suatu objek dengan menggunakan sebuah
mistar kita letakan ujung mistar yang menunjukan nilai nol ke ujung objek yang akan
diukur, kemudian baca panjang skala yang terdekat dengan ujung objek yang diukur
tersebut. Angka tersebut menunjukan panjang objek yang kita ukur
Untuk pengukuran dengan menggunakan mistar atau penggaris, kita harus
membaca skala pada alat secara benar, yaitu posisi mata tepat di atas tanda yang akan
dibaca. Posisi yang salah akan menyebabkan kesalahan baca atau kesalahan paralaks.
Gambar 3. Panjang benda diukur dengan jangka sorong
1. 2 Jangka Sorong
Jangka sorong merupakan alat ukur panjang yang memiliki batas ketelitian
sampai dengan 0,1 mm. Jangka sorong dapat digunakan untuk menukur diameter
bola, diameter dalam tabung, dan kedalaman lubang. Skala utama tertulis pada
batang jangka sorong. Pada rahang sorong (geser) diberi skala sebanyak 10 bagian
19
dengan panjang 9 mm yang disebut skala nonius. Jadi, setiap satu skala nonius
panjangnya
10
9
mm atau 0,9 mm
Gambar 3. Jangka sorong
Untuk menggunakan jangka sorong perlu diperhatikan langkah-langkah
sebagai berikut.
1) Periksa kedudukan skala nol dengan cara menutup rapat rahang tetap dan
rahang sorong (geser), lalu lihatlah skala nol pada skala utama dan skala
nonius! Jika garis pada angka nol skala nonius dan skala utama
membentuk garis lurus, berarti jangka sorong tepat digunakan untuk
pengukuran.
2) Letakkan posisi benda pada tempat ukur yang sesuai
Gambar 4. Panjang benda diukur dengan Jangka sorong
20
3) Untuk mencegah skala berubah-ubah pada saat pembacaan, kuncilah
skala jangka sorong dengan memutar tombol di bagian atas jangka
sorong!
4) Bacalah angka yang tertera pada skala utama, yaitu satu angka di
belakang koma. Kemudian lanjutkan membaca skala nonius dengan
mencari garis angka yang segaris antara skala utama dan skala nonius,
yaitu dua angka di belakang koma.
Gambar 5. Pembacaan skala jangka sorong
Dari Gambar 5 terlihat bahwa skala utama jangka sorong menunjukkan
skala 2,3 cm. Garis skala nonius yang berimpit dengan skala utama
(membentuk garis lurus) adalah garis pada angka 7. Karena nilai
ketelitian jangka sorong 0,1 mm maka nilai kelebihannya adalah 7 x 0,1
mm = 0,7 mm = 0,07 cm. Jadi, jangka sorong pada gambar 5
menunjukkan nilai 2,3 cm + 0,07 cm = 2,37 cm.
1.3 Mikrometer sekrup
Mikrometer sekrup adalah alat ukur panjang yang ketelitiannya paling
tinggi. Mikrometer sekrup mempunyai ketelitian 0,01 mm sehingga cocok
untuk mengukur antara lain tebal kertas, diameter kawat email, dan tebal
kain.
21
Gambar 6. Bagian-bagian mikrometer sekrup
Langkah-langkah menggunakan mikrometer sekrup hampir sama
dengan langkah-langkah penggunaaan jangka sorong, yaitu sebagai berikut :
1) Periksa kedudukan skala nol dengan cara menutup rapat rahang ukur tetap
dan rahang ukur gerak dan lihatlah posisi nol pada skala tetap dan skala
putar! Jika garis pada angka nol skala putar dan garis pada skala tetap
membentuk garis lurus, berarti mikrometer sekrup tidak mengalami
kesalahan nol dan siap untuk melakukan pengukuran.
2) Letakkan rangka mikrometer sekrup pada telapak tangan kanan dan jepit
dengan jari kelingking, jari manis, dan jari tengah. Bukalah rahang ukur
gerak dengan memutar silinder putar, lalu letakkan benda pada rahang
ukur tetap dengan dipegangi tangan kiri. Putarlah silinder putar dengan
menggunakan telunjuk dan ibu jari tangan kanan. Jangan memutar rangka
dengan memegang silinder putar!
3) Bacalah angka yang tertera pada skala tetap, yaitu satu angka di belakang
koma, kemudian dilanjutkan membaca skala putar dengan mancari garis
angka skala putar yang segaris dengan skala tetap (dua angka di belakang
koma).
22
Gambar 7. Pembacaan skala mikrometer sekrup
Pada Gambar 7 di atas terlihat bahwa skala tetap mikrometer sekrup yang
paling dekat dengan selubung luar adalah 4 mm lebih. Pada skala putar
terlihat garis skala yang berimpit dengan garis mendatar pada skala tetap
adalah garis pada angka 12. karena nilai ketelitian mikrometer sekrup
0,01 mm, maka nilai kelebihannya adalah 12 x 0,01 mm = 0,12 mm. Jadi,
hasil pengukuran mikromeetr sekrup pada Gambar 7. menunjukkan nilai
44 mm + 0,12 mm = 4,12 mm.
2. Pengukuran Besaran Massa
Pengukuran massa pada umumnya dilakukan dengan menggunakan neraca.
Ada beberapa jenis neraca, antara lain neraca Ohauss, neraca lengan, neraca langkan,
neraca pasar, neraca tekan, neraca badan, dan neraca elektronik. Salah satu jenis
neraca yang sering digunakan di laboratorium adalah neraca lengan. Neraca ini
mempunyai bagian-bagian penting, antara lain tempat beban, skala yang disertai
beban geser, sistem pengatur khusus dan penunjuk.
Ada dua jenis neraca Ohauss, yaitu neraca dua lengan yang mempunyai batas
ketelitian 0,01 g dengan batas mengukur massa 310 g sehingga disebut neraca
Ohauss-310 dan neraca tiga lengan yang mempunyai batas ketelitian 0,1 g dengan
batas mengukur massa 2,610 kg dan disebut neraca Ohauss-2610. Kedua jenis neraca
Ohauss ini sering digunakan di laboratorium.
23
Gambar 8. Neraca Ohauss-310
Pada neraca Ohauss-310, lengan depannya memuat angka puluhan,
lengan belakangnya memuat angka ratusan, sedangkan sebuah lingkaran
skala memuat angka satuan dan seperseratusan. Cara menimbangnya
sebagai berikut.
a) Geser penunjuk pada lengan depan dan belakang ke sisi kiri dan
lingkaran skala diarahkan pada posisi nol! Ini artinya neraca
menunjukkan skala nol.
b) Periksa bahwa neraca pada posisi setimbang!
c) Letakkan benda yang akan diukur pada tempat yang tersedia pada
neraca!
d) Ubahlah keempat penunjuk, diurutkan dari penunjuk yang terdapat
pada ratusan, puluhan, satuan, dan yang terakhir seperseratusan
hingga tercapai keadaan yang setimbang!
e) Bacalah massa benda dengan menjumlah nilai yang ditunjukkan oleh
penunjuk ratusan, satuan, dan yang terakhir seperseratusan.
Gambar 8. Neraca Ohauss-2610
Pada neraca Ohauss-2610, lengan paling depan memuat angka satuan
dan sepersepuluhan, lengan tengah memuat angka puluhan, dan lengan
24
paling belakang memuat angka ratusan. Cara menimbangnya, sebagai
berikut.
a) Geser penunjuk pada lengan depan dan belakang ke sisi kiri dan
lingkaran skala diarahkan pada posisi nol! Ini artinya neraca
menunjuk skala nol.
b) Periksa bahwa neraca pada posisi setimbang.
c) Letakkan benda yang akan diukur di tempat yang tersedia pada
neraca.
d) Geser ketiga penunjuk diurutkan dari penunjuk yang terdapat pada
ratusan, puluhan, dan satuan sehingga tercapai keadaan yang
setimbang.
e) Bacalah massa benda dengan menjumlah nilai yang ditunjukkan oleh
penunjuk ratusan, puluhan, satuan, dan sepersepuluhan.
Gambar 9. neraca lengan
Langkah-langkah pengukuran massa dengan neraca lengan adalah sebagai
berikut:
a) Atur sistem pengatur khusus sehingga saat belum ada beban dan semua beban
geser skala pada posisi nol, neraca berada dalam keadaan setimbang (
penunjuk segaris dengan angka nol ).
b) Letakan benda atau zat yang akan diukur pada tempat beban.
c) Atur beban geser pada skala sehingga neraca berada pada posisi setimbang (
penunjuk segaris dengan angka nol acuan )
25
d) Baca skala dengan cara menjumlahkan bacaan skala pada masing-masing
lengan skala.
e) Neraca ini mempunyai empat lengan skala, yaitu masing-masing dengan
rentang bacaan 0 – 1,0 g, 0 – 10 g, 0 – 100 g, 0 – 200 g.
26
Contoh :
Posisi beban geser pada lengan skala ( 0 – 200 g ) = 200
Posisi beban geser pada lengan skala ( 0 – 100 g ) = 50
Posisi beban geser pada lengan skala ( 0 – 10 g ) = 7
Posisi beban geser pada lengan skala ( 0 – 1,0 g ) = 0,55
Hasil pengukuran : ( 200 + 50 + 7 + 0,55 ) g = 257,55 g
Ketelitian alat : 0,01 g
Penulisan hasi pengukuran : ( 257,55 + 0,01 ) g
3. Pengukuran Besaran Waktu
Pengukuran waktu umumnya dilakukan dengan menggunakan stopwatch.
Jenis stopwatch cukup banyak dan biasanya memiliki tiga tombol yaitu tombol start,
stop dan reset. Tombol start berfungsi untuk menjalankan stopwatch dan tombol
stop untuk menghentikan nya. Sedangkan tombol reset berfungsi untuk mengatur
stopwatch ke posisi nol.
(a). Stopwatch Manual (b) Stopwatch
Digital
Gambar10. Stopwatch
Langkah – langkah pengukuran waktu menggunakan stop watch :
· Tekan tombol reset kemudian lepaskan, sehingga jarum penunjuk ada pada
posisi nol.
· Tekan dan lepaskan tombol start pada saat pengukuran waktu tepat dimulai.
27
· Tekan dan lepaskan tombol stop pada saat pengkuran waktu tepat selesai.
· Baca skala dengan cara menjumlahkan bacaan pada jarum penunjuk besar (
dalam satuan menit ) ditambah bacaan jarum penunjuk kecil ( dalam satuan
sekon ) .
Contoh : - posisi jarum penunjuk besar : 5
- posisi jarum penunjuk kecil : 43
- hasil pengukuran : 5 menit + 43 sekon = 343 sekon
- penulisan hasil pengukuran : ( 343 + 1 ) sekon
Pada stop watch digital, modus pemakaian dapat dipilih hanya dengan menekan
tombol tertentu saja dan hasil pengukurannya sudah berupa angka yang hanya tinggal
dibaca saja.
C. Angka Penting
Angka penting adalah angka-angka yang diperoleh dari hasil pengukuran
yang terdiri dari angka-angka pasti dan satu angka terakhir yang diragukan.
Penentuan jumlah angka penting dan cara penulisannya dalam proses berhitung harus
mengacu pada ketentuan yang berlaku.
1. Angka yang merupakan angka penting adalah :
a. semua angka bukan nol
contoh :
a. 458 terdiri dari 3 angka penting
b. 46,79 terdiri dari 4 angka penting
b. Angka nol yang berada diantara angka bukan nol
Contoh ;
a. 450043 terdiri dari 6 angka penting
b. 20,02 terdiri dari 4 angka penting
c. Angka nol yang berada di sebelah kanan tanda desimal dan mengikuti angka
bukan nol
Contoh :
a. 2,280 terdiri dari 4 angka penting
b. 0,200 terdiri dari 3 angka penting
28
2. Angka yang bukan merupakan angka penting adalah ;
a. Angka nol yang berada di sebelah kiri angka bukan nol
Contoh :
a. 0,000675 terdiri dari 3 angka penting
b. 0,03 terdiri dari 1 angka penting
b. Angka nol disebelah kanan angka bukan nol dan tanpa desimal, kecuali jika
diberi tanda khusus, misalnya garis pada angka yang diragukan
Contoh:
a. 500 terdiri dari 1 angka penting
b. 2050 terdiri dari 3 angka penting
D. Ketidakpastian pada Pengukuran
Pada dasarnya setiap pengukuran tidak akan menghasilkan nilai yang benar
atau tidak tepat sama dengan yang sebenarnya. Artinya sebuah hasil pengukuran
selalu mengandung ketidakpastian.
1. Ketidakpastian Pengukuran pada Hasil Percobaan
Ketidakpastian disebabkan oleh adanya kesalahan dalam pengukuran. Kesalahan
(error) adalah penyimpangan nilai yang diukur dari nilai benar 0 x . Macam-macam
kesalahan, yaitu :
a. Ketidakpastian yang disebabkan oleh nilai skala terkecil pada alat ukur yang
berarti bahwa alat ukur memiliki keterbatasan
b. Keteledoran atau keterbatasan keterampilan orang yang melakukan pengukuran
dalam mengukur dan menggunakan alat ukur
c. Kesalahan acak yaitu kesalahan yang tidak bersistem dan di luar kendali orang
yang melakukan pengukuran. Misalnya gerak Brown molekul udara, fluktuasi
tegangan listrik PLN atau baterai, atau gangguan pada alat-alat ukur elektronik
d. Kesalahan sistematis, yaitu :
29
· Kesalahan kalibrasi, yaitu kesalahan yang terjadi karena cara memberi nilai
skala pada saat pembuatan alat tidak tepat, sehingga berakibat setiap kali alat
digunakan suatu kesalahan melekat pada hasil pengukuran. Kesalahan ini
dapat diatasi dengan mengkalibrasi ulang alat terhadap alat standar
· Kesalahan titik nol, kesalahan ini terjadi karena titik nol skala tidak tepat
berimpit dengan titik nol jarum penunjuk atau kegagalan mengembalikan
jarum penunjuk ke nol sebelum melakukan pengukuran. Kesalahan ini dapat
diatasi dengan melakukan koreksi pada penulisan hasil pengukuran
· Kesalahan komponen alat, misalnya pada alat ukur yang memiliki pegas,
terjadi karena makin lama dipakai pegas semakin lemah atau terjadi gesekan
antara jarum dengan bidang skala
· Kesalahan pandangan/paralak, kesalahan ini timbul apabila pada waktu
membaca skala, mata pengamat tidak tegak lurus di atas jarum
penunjuk/skala
· Keadaan saat bekerja, pemakaian alat dalam keadaan yang berbeda dengan
keadaan pada waktu alat dikalibrasi (pada suhu, tekanan, dan kelembapan
udara yang berbeda) akan menyebabkan terjadinya kesalahan. Kesalahan
sistematik menyebabkan hasil yang diperoleh menyimpang dari hasil yang
sebenarnya dan simpangan ini mempunyai arah tertentu
2. Ketidakpastian mutlak dan ketidakpastian relatif
a. Ketidakpastian Mutlak Dx
Ketidakpastian mutlak berhubungan dengan ketepatan pengukuran bahwa
makin kecil ketidakpastian mutlak, makin tepat pengukuran tersebut.
Ketepatan (presisi) adalah suatu aspek pengukuran yang menyatakan
kemampuan alat ukur untuk memberikan hasil pengukuran sama pada
pengukuran berulang. Suatu alat ukur dikatakan memiliki presisi tinggi
bila dipakai pada pengukuran berulang yang memberikan hasil yang tidak
banyak berubah.
30
Untuk mengetahui ketepatannya adalah :
x
- Dx 1
dengan x x x i D = - = ketidakpastian mutlak
b. Ketidakpastian Relatif
Ketidakpastian relatif berhubungan dengan ketelitian pengukuran yaitu
makin kecil ketidakpastian relatif, makin tinggi ketelitian pengukuran
tersebut. Ketelitian (akurasi) adalah suatu aspek yang menyatakan tingkat
pendekatan dari nilai hasil pengukuran alat ukur dengan nilai benar 0 x
Ketidakpastian relatif adalah : 100%
0
D ´
x
x
Ketelitian (%) = 100% - ketidakpastian relatif (%)
Karena demikian banyaknya sumber-sumber kesalahan dalam pengukuran, maka
tidak mungkin kesalahan-kesalahan itu dapat ditanggulangi secara serempak dalam
waktu yang sama dan setiap saat, oleh sebab itu yang terbaik yang dapat kita lakukan
adalah menekan kesalahan-kesalahan itu sekecil mungkin dengan memperhitungkan
seberapa besar ketidakpastian hasil pengukuran.
E. Pengolahan Data pada Pengukuran Tunggal dan Berulang
· Pengukuran tunggal adalah pengukuran yang dilakukan hanya satu kali
saja.
Penulisan hasil pengukurannya adalah : x = x ± Dx 0
dengan : x = hasil pengukuran tunggal
0 x = hasil pengukuran yang sebenarnya
Dx = ketelitian/ketidakpastian = ´
2
1
skala terkecil
· Pengukuran berulang adalah pengukuran yang dilakukan lebih dari satu
kali yaitu lima atau sepuluh kali pengukuran.
Penulisan hasil pengukurannya adalah : x = x ± Dx
dengan : x = hasil pengukuran berulang
31
=Σ
n
x
x i = hasil rata-rata pengukuran berulang
= i x pengukuran ke-1, ke-2, ke-3, dst
n = banyaknya pengukuran yang dilakukan
( )
1
1 2 2
-
S - S
D =
n
n x x
n
x i i = ketelitian/ketidakpastian
Kegiatan Percobaan
Pada zaman dahulu, orang-orang menggunakan anggota tubuhnya untuk mengukur
besaran panjang. Misalnya, bangsa Mesir Kuno mendefinisikan standar besaran
panjang sebagai jarak dari siku sampai ke ujung jari yang disebut cubit atau hasta.
Bangsa Eropa menggunakan standar besaran panjang sebagai jarak dari ujung ibu jari
kaki sampai ke pangkal kaki yang disebut kaki (foot). Di Indonesia, untuk mengukur
besaran panjang biasa menggunakan satuan jengkal, hasta, atau depa.
Dapatkah anggota tubuh dijadikan sebagai standar ukuran besaran panjang?
Lakukan kegiatan percobaan berikut.
Kegiatan 1:
1. Ukurlah panjang meja dengan menggunakan tangan ! Berapa jengkal panjang
meja?
2. Ukurlah panjang meja dengan menggunakan tangan teman! Berapa jengkal
panjang meja?
3. Ukurlah panjang meja dengan menggunakan mistar! Berapa centimeter panjang
meja?
4. Ukurlah panjang meja dengan menggunakan mistar teman! Berapa centimeter
panjang meja?
5. Apakah yang dapat Anda simpulkan? Jelaskan !
32
LATIHAN
Untuk memperdalam pemahaman Anda mengenai materi di atas, kerjakanlah latihan
berikut!
1. Berapakan hasil pengukuran panjang dengan menggunakan jangka sorong
untuk kasus-kasus berikut ini ?
a)
b)
2. Berapakah hasil pengukuran panjang menggunakan mikrometer sekrup untuk
kasus-kasus berikut ini ?
a) b)
3. Lakukan kegiatan berikut:
a. Sediakan alat-alat percobaan sebagai berikut: mistar, jangka sorong,
mikrometer
sekrup, neraca lengan, stopwatch dan benda yang sesuai.
b. Diskusikan dalam kelompok, berapa skala terkecil masing-masing alatalat
tersebut!
c. Gunakan alat-alat ukur tersebut untuk mengukur benda tertentu yang
sesuai, lalu
laporkan hasil pengukuran tersebut dengan menyertakan
ketidakpastiannya.
d. Alat ukur manakah yang menghasilkan kepresisian paling tinggi ?
33
RANGKUMAN
Mengukur pada hakikatnya adalah membandingkan suatu besaran fisis
dengan suatu besaran yang sudah distandar. Penggunaan alat ukur yang sudah
distandar, maka siapapun yang melakukan pengukuran, dimanapun pengukuran itu
dilakukan, dan kapanpun pengukuran itu dilaksanakan akan memberikan hasil yang
relatif sama.. Karena adanya ketidakpastian dalam pengukuran, maka hasil ukur tidak
berupa sebuah nilai, melainkan berupa sebuah rentang nilai yang setiap nilai dalam
rentang tersebut memiliki kemungkinan (probabilitas) benar yang sama satu terhadap
yang lainnya. Pengukuran tunggal dilakukan terhadap besaran yang dicapai pada
kondisi-kondisi tertentu dan tidak mungkin terulang dengan kondisi-kondisi yang
sama atau setidak-tidaknya dianggap sama. Pengukuran berulang dimaksudkan
sebagai pengukuran yang berhingga, dengan pengulangan yang cukup kecil, n ≈ 10
kali.
TES FORMATIF 2
Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!
B. (58,8 ± 0,05) mm
C. (58,80 ± 0,01) mm
D. (58,8 ± 0,5) mm
2. Budi melakukan pengukuran diameter silinder dengan menggunakan jangka
sorong. Pengukuran dilakukan satu kali dan hasil pengukurannya adalah 52,4 mm.
Apabila jangka sorong memiliki skala terkecil 0,1 mm maka dengan
1. Panjang sebatang paku diukur dengan jangka sorong adalah 58,8 mm. Alat ukur
tersebut
memiliki ketelitian 0,05 mm. Dengan mempertimbangkan ketelitian dan angka
penting,
penulisan hasil pengukuran adalah . . . .
A. (58,80 ± 0,05) mm
34
mempertimbangkan ketelitian dan angka penting maka hasil pengukuran tersebut
dapat ditafsirkan . . . .
A. diameter silinder yang diukur oleh Budi berukuran antara (52,40 - 0,5) mm
dan
(52,40 + 0,5) mm
B. diameter silinder yang diukur oleh Budi berukuran antara (52,40 - 0,1) mm
dan
(52,40 + 0,1) mm
C. diameter silinder yang diukur oleh Budi berukuran antara (52,40 - 0,001) mm
dan
(52,40 + 0,001) mm
D. diameter silinder yang diukur oleh Budi berukuran antara (52,40 - 0,05) mm
dan
(52,40 + 0,05) mm
3. Perhatikan tabel di bawah ini :
No Bagian benda yang
diukur
Alat ukur
1 Diameter kelereng Jangka sorong dengan ketelitian 0,005 cm
2 Tebal uang kertas Mikrometer sekrup dengan ketelitian 0,0005 cm
3 Panjang buku Mistar dengan ketelitian 0,05 cm
4 Panjang pensil Mikrometer sekrup dengan ketelitian 0,0005 cm
Pengukuran yang tidak tepat adalah . . . .
A. no. 1
B. no. 2
C. no. 3
D. no. 4
35
Mata
60 cm
65 cm
Batang Kayu
4. Ahmad mengukur panjang sebatang kayu dengan menggunakan alat ukur mistar.
Perhatikan gambar di bawah ini :
Ternyata Ahmad telah melakukan penyimpangan dalam membaca alat ukur.
Berapakah pembacaan alat ukur yang sebenarnya dan kesalahan sistematis apa
yang dilakukan oleh Ahmad . . . .
A. 63,9 dan kesalahan kalibrasi
B. 63,9 dan kesalahan acak
C. 63,5 dan kesalahan titik nol
D. 63,6 cm dan kesalahan paralak
5. Diketahui hasil pengukuran tebal sebuah uang logam adalah (5,870 ± 0,005) mm.
Ketidakpastian relatif nya adalah . . . .
A. 0,085 %
B. 0,093 %
C. 0,17 %
D. 0,19 %
36
6. Ani mengukur massa sebuah benda dengan menggunakan neraca pegas. Hasil
pengukuran ditunjukkan oleh gambar :
Hasil pengukuran yang tepat yang dilakukan oleh Ani adalah . . . .
A. ( 125 ± 10 ) gram
B. ( 125 ± 0,05 ) gram
C. ( 130 ± 0,5 ) gram
D. ( 130 ± 5 ) gram
7. Gambar-gambar berikut merupakan posisi dari skala nonius dengan skala utama
pada jangka sorong.
A.
10
0
20
gra
m
0
2
4
6
8
2
4
6
8
1 2 3
5 Skala Nonius
Skala Utama
1 2 3
5 Skala Nonius
Skala Utama
37
B.
C.
D.
Gambar manakah yang menyatakan hasil pengukuran (0,250 ± 0,005) cm . . .
A. gambar no.1
B. gambar no.2
C. gambar no.3
D. gambar no.4
c. (8,10 ± 0,05) cm
d. (8,15 ± 0,05) cm
8. Andi melakukan pengukuran panjang benda sebanyak lima kali dan diperoleh data
sebagai
berikut:
Pengukuran
ke- i
1 2 3 4 5
Nilai yang
diukur, i x
8,0 cm 7,9 cm 8,2 cm 8,3 cm 8,1 cm
Hasil pengukuran panjang benda tersebut adalah . . . .
a. (8,0 ± 0,05) cm
b. (8,1 ± 4,0) cm
Skala Utama 1 2 3
5 Skala Nonius
Skala Utama 1 2 3
5 Skala Nonius
38
9. Hasil pengukuran sebuah benda yang di ukur dengan menggunakan mikrometer
sekrup adalah
(8,970 ± 0,005) mm. Gambar yang menyatakan hasil pengukuran tersebut adalah
. . . .
A.
B
C.
D.
10. Hasil pengukuran panjang dan lebar suatu lantai adalah 10,68 m dan 5,4 m.
Menurut aturan
angka penting, luas lantai tersebut adalah ….
A. 57,6 m2
B. 57,67 m2
C. 57,672 m2
D. 58 m2
0 1 2 3 4 5 6 7 8
40
45
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8
40
45
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8
40
45
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8
40
45
0
39
BALIKAN DAN TINDAK LANJUT
Cocokkan hasil jawaban Anda dengan Kunci Jawaban Tes Formatif 2 yang terdapat
di bagian akhir bahan belajar mandiri ini. Hitunglah jawaban Anda yang benar,
kemudian gunakan rumus di bawah ini untuk mengetahui tingkat penguasaan Anda
terhadap materi Kegiatan Belajar 2.
Tingkat Penguasaan = Jumlah Jawaban yang Benar
x 100 %
Jumlah soal
Arti Tingkat Penguasaan :
90% - 100% = Baik Sekali
80% - 89% = Baik
70% - 79% = Cukup
< 70% = Kurang
Apabila Anda mencapai tingkat penguasaan 80% atau lebih, Anda telah
berhasil menyelesaikan bahan belajar mandiri Kegiatan Belajar 2 ini. Bagus! Akan
tetapi apabila tingkat penguasaan Anda masih di bawah 80%, Anda harus
mengulangi Kegiatan Belajar 2, terutama bagian yang belum Anda kuasai.
40
KUNCI JAWABAN TES FORMATIF
Tes Formatif 1
1. A
2. A
3. A
4. C
5. B
6. A
7. A
8. D
9. B
10. B
Tes Formatif 2
1. A
2. D
3. D
4. D
5. A
6. C
7. D
8. D
9. B
10. D
41
GLOSARIUM
.
Angka penting : Angka-angka hasil pengukuran yang terdiri dari
angka pasti dan angka taksiran
Besaran : Sesuatu yang dapat diukur, mempunyai nilai yang
dapat
dinyatakan dengan angka-angka dan memiliki
satuan tertentu
Besaran Pokok : Besaran yang satuannya telah didefinisikan terlebih
dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lain
Besaran Turunan : Besaran yang satuannya diturunkan dari besaran
pokok
Dimensi : Suatu lambang yang berhubungan dengan besaran
yang diukur atau dihitung
Dimensi Besaran : Cara besaran tersusun dari besaran-besaran pokok
Pengukuran : Merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran
yang diukur dengan alat ukur yang digunakan
sebagai satuan
Satuan : Pernyataan yang menjelaskan arti dari suatu besaran
42
DAFTAR PUSTAKA
Depdiknas. (2005). Ilmu Pengetahuan Alam-Fisika. Jakarta: Dirjen Dikdasmen
Djonoputro, B. D. (1984). Teori Ketidakpastian. Bandung: Penerbit ITB
Giancoli, D.C. (2004). Physics volume I. New Jersey : Prentice Hall
Halliday, D., Resnick, R. (1997). Physics , terjemahan: Patur Silaban dan Erwin
Sucipto. Jakarta: Erlangga.
Hewitt, Paul G .(1993). Conceptual Physics. Seventh Edition. Harper CollinsCollege
Publisher
Slamet, A., dkk. (2008). Praktikum IPA. Jakarta: Dirjen Dikti Depdiknas.
Soejoto dan Sustini, E. (1993). Petunjuk Praktikum Fisika Dasar. Dirjen Dikti
Depdiknas.
Tim Seqip. (2003). Buku IPA Guru Kelas VI. Dirjen Dikdasmen Depdiknas, Jakarta
Tipler, P.A. (1998). Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga.
Zaelani,A., Cunayah, C., Irawan, E.I.(2006).Bimbingan Pemantapan Fisika untuk
SMA/MA. Bandung: YRAMA WIDYA
Wellington, J.J. (1989). Beginning Science Pyisics. Oxford University Press

Makalah Penelitian Tindakan Kelas (PTK)

A. Latar Belakang Masalah

Berdasarkan pengalaman penulis di lapangan, kegagalan dalam belajar rata-rata dihadapi oleh sejumlah siswa yang tidak memiliki dorongan belajar. Sehingga nilai rata-rata mata pelajaran IPA sangat rendah yaitu mencapai 50,00. Hal ini disebabkan karena guru dalam proses belajar mengajar hanya menggunakan metode ceramah, tanpa menggunakan alat peraga, dan materi pelajaran tidak disampaikan secara kronologis.

Untuk itu dibutuhkan suatu kegiatan yang dilakukan oleh guru dengan upaya membangkitkan motivasi belajar siswa, misalnya dengan membimbing siswa untuk terlibat la.ngsung dalam kegiatan yang melibatkan siswa serta guru yang berperan sebagai pembimbing untuk menemukan konsep IPA.

Motivasi tidak hanya menjadikan siswa terlibat dalam kegiatan akademik, motivasi juga penting dalam menentukan seberapa jauh siswa akan belajar dari suatu kegiatan pembelajaran atau seberapa jauh menyerap informasi yang disajikan kepada mereka. Siswa yang termotivasi untuk belajar sesuatu akan menggunakan proses kognitif yang lebih tinggi dalam mempelajari materi itu, sehingga siswa itu akan meyerap dan mengendapkan materi itu dengan lebih baik. Tugas penting guru adalah merencanakan bagaimana guru mendukung motivasi siswa (Nur, 2001 : 3). Untuk itu sebagai seorang guru disamping menguasai materi, juga diharapkan dapat menetapkan dan melaksanakan penyajian materi yang sesuai kemampuan dan kesiapan anak, sehingga menghasilkan penguasaan materi yang optimal bagi siswa.

Berdasarkan uraian tersebut di atas penulis mencoba menerapkan salah satu metode pembelajaran, yaitu metode pembelajaran penemuan (discovery) untuk mengungkapkan apakah dengan model penemuan (discovery) dapat meningkatkan motivasi belajar dan prestasi belajar IPA. Penulis memilih metode pembelaja.an ini mengkondisikan siswa untuk terbiasa menemukan, mencari, mendikusikan sesuatu yang berkaitan dengan pengajaran. (Siadari, 2001: 4). Dalam metode pembelajaran penemuan (discovery) siswa iebih aktif dalam memecahkan untuk menemukan sedang guru berperan sebagai pembimbing atau memberikan petunjuk cara memecahkan masalah itu.

Dari latar belakang tersebut di atas maka penulis dalam penelitian ini mengambil judul " Meningkatkan Motivasi Dan Prestasi Belajar IPA dengan Metode Pembelajaran Discovery Pada Siswa Kelas V Di SDN Pagak 04 Kecamatan Pagak Kabupaten Malang Tahun Pelajaran 2007/2008 ".

B.    Rumusan Masalah

Berdasarkan latar helakang di atas, maka dapat dirumuskan suatu masalah sebagai berikut:

1. Bagaimanakah pengaruh metode pembelajaran discovery terhadap motivasi belajar siswa mata pelajaran IPA pada siswa kelas V di SDN Pagak 04 di Kecamatan Pagak Kabupaten Malang Tahun pelajaran 2007/2008?
2. Bagaimanakah peningkatan prestasi belajar siswa dengan diterapkannya pembelajaran discovery mata pelajaran IPA pada siswa kelas V di SDN Pagak 04 di Kecamatan Pagak Kabupaten Malang Tahun pelajaran 2007/2008?

C.    Tujuan Penelitian Contoh Proposal PTK

Sesuai dengan permasalahan di atas, penelitian ini bertujuan untuk:

1. Ingin mengetahui pengaruh motivasi belajar siswa setelah diterapkan pembelajaran discovery mata pelajaran IPA pada siswa kelas V di SDN Pagak 04 Kecamatan Pagak Kabupaten Malang Tahun pelajaran 2007/2008.
2. Ingin mengetahui peningkatan prestasi belajar siswa setelah  diterapkannya pembelajaran discovery mata pelajaran IPA pada siswa kelas V di SDN Pagak 04 Kecamatan Pagak Kabupaten Malang Tahun pelajaran 2007/2008.

D.    Manfaat Penelitian

Penulis mergharapkan dengan hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi :

A.      Guru Memberikan informasi tentang metode pembelajaran yang sesuai dengan materi IPA.

B.      Siswa
Meningkatkan motivasi dan prestasi pada mata pelajaran-pelajaran IPA

C.      Sekolah Memberikan masukan bagi sekolah sebagai pedoman untuk mengambil kebijakan di sekolah tersebut.

E.    HipotesisTindakan

Hipotesis tindakan dalam penelitian tindakan adalah sebagai berikut:

1. Penerapan pembelajaran disvovery dapat meningkatkan motivasi belajar mata pelajaran IPA pada siswa kelas V di SDN Pagak 04 di Kecamatan Pagak Kabupaten Malang Tahun pelajaran 2007/2008.
2. Penerapan pembelajaran discovery dapat meningkatkan prestasi belajar siswa mata pelajaran IPA pada siswa kelas V di SDN Pagak 04 di Kecamatan Pagak Kabupaten Malang Tahun pelajaran 2007/2008

F.    Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dalam penelitian tindakan kelas ini adalah sebagai berikut:

1. Permasalahan dalam penelitian tindakan kelas ini adalah masalah peningkatan motivasi dan prestasi belajar siswa.
2. Penelitian tindakan kelas ini dikenakan pada siswa kelas V
3. Penelitian tindakan kelas ini dilaksanakan di SDN Pagak 04 Kecamatan Pagak Kabupaten Malang.
4. Dalam penelitian ini dilaksanakan pada semester I tahun pelajaran 2007/2008.
5. Penelitian tindakan kelas ini dibatasi pada kompetensi dasar menyimpulkan hasil penyelidikan tentang perubahan sifat benda, baik sementara maupun tetap.

G.    Definisi Operasional

Variabel Agar tidak terjadi salah persepsi terhadap judul penelitian ini, maka perlu didefinisikan hal-hal sebagai berikut:

A.      Metode pembelajaran penemuan (discovery) adalah: Suatu cara mengajar yang melibatkan siswa dalam proses kegiatan mental melalui tukar pendapat, dengan diskusi, seminar, membaca sendiri dan mencoba sendiri. Agar anak dapat belaiar sendiri

B.      Motivasi belajar adalah: Suatu proses untuk menggiatkan motif-motif menjadi perbuatan atau tingkah laku untuk memenuhi kebutuhan dan mencapai tujuan, atau keadaan dan kesiapan dalam diri individu yang mendorong tingkah. lakunya untuk berbuat sesuatu dalam mencapai tujuan tertentu.

C.      Prestasi belajar adalah:  Hasil belajar yang dinyatakan dalam bentuk nilai atau dalam bentuk skor, setelah siswa mengikuti pelajaran.

H.    Kajian Pustaka

Metode Pembelajaran Penemuan (Discovery) Contoh Proposal PTK

Teknik penemuan adalah terjemahan dari discovery. Menurut Sund discovery adalah proses mental dimana siswa mampu mengasimilasikan sesuatu konsep atau prinsip. Yang dimaksudkan dengan proses mental tersebut antara lain ialah: mengamati, mencerna, mengerti, menggolong-golongkan, manbuat dugaan, menjelaskan, mengukur membuat kesimpulan dan sebainya. Suatu konsep misalnya: segi tiga, pans, demokrasi dan sebagainya, sedang yang dimaksud dengan prisnsip antara lain ialah: logam apabila dipanaskan akan mengembang. Dalam teknik ini siswa dibiarkan menemukan sendiri   atau mengalami proses mental itu sendiri, guru hanya membimbing dan memberikan instruksi.

Dr. J. Richard dan asistennya mencoba self-learning siswa (belajar sendiri) itu, sehingga situasi belajar mengajar berpindah dari situasi teacher learning menjadi situasi student dominated learning. Dengan menggunakan discovery learning, ialah suatu cara meng~ajar yang melibatkan siswa dalam proses kegiatan mental melalui tukar pendapat, dengan diskusi, seminar, membaca sendiri dan mencoba sendiri. Agar anak dapat belajar sendiri.

Penggunaan teknik discovery ini guru berusaha meningkatkan aktivitas siswa dalam proses belajar mengajar. Maka teknik ini memiliki keuntungan sebagai berikut:

• Teknik ini mampu membantu siswa untuk mengembangkan, memperbanyak kesiapan, serta penguasaan keterampilan dalam proses kognitif/pengenalan siswa.
• Siswa memperoleh pengetahuan yang bersifat sangat pribadi individual sehingga dapat kokoh/mendalam tertinggal dalam jiwa siswa tersebut. Dapat membangkitkan kegairahan belajar mengajar para siswa.
• Teknik ini mampu memberikan kesempatan kepada siswa untuk berkembang dan maju sesuai dengankernampuannya masing-masing.
• Mampu mengarahkan cara siswa belajar, sehingga lebih memiliki motivasi yang kuat untuk belajar lebih giat. 
• Membantu siswa untuk memperkuat dan menambah kepercayaan pada diri sendiri dengan proses penemuan sendiri.

Strategi itu berpusat pada siswa tidak pada guru. Guru hanya sebagai teman belajar saja, membantu bila diperlukan.

Walalupun demikian baiknya teknik ini toh masih ada pula kelemahan yang perlu diperhatikan ialah:

• Pada siswa harus ada kesiapan dan kematangan mental untuk cara belajar ini. Siswa harus berani dan berkeinginan untuk mengetahui keadaan sekitarnya dengan baik.
• Bila kelas terlalu besar penggunaan teknik ini akan kurang berhasil.
• Bagi guru dan siswa yang sudah biasa dengan perencaan dan pengajaran tradisional mungkin akan sangat kecewa bila diganti dengan teknik penemuan.
• Dengan teknik ini ada yang berpendapat bahwa proses mental ini ada yang berpendapat bahwa proses mental ini terlalu mementingkan proses pengertian saja, kurang memperhatikan perkembangan/pembentukan sikap dan keterampilan bagi siswa.
• Teknik ini mungkin tidak memberikan kesempatan untuk berpikir secara kreatif.

Motivasi Belajar Contoh Proposal PTK

Pengertian Motivasi
Motivasi adalah daya dalarn diri seseorang yang mendorongnya untuk melakukan sesuatu, atau keadaan seseorang atau organisme yang menyebabkan-kesiapan kesiapannya untuk memulai serangkaian tingkah laku atau perbuatan. Sedangkan motivasi adalah suatu proses untuk menggiatkan motif-motif menjadi perbuatan atau tingkah laku untuk memenuhi kebutuhan dan mencapai tujuan, atau keadaan dan kesiapan dalam diri individu yang mendorong tingkah lakunya untuk berbuat sesuatu dalam mencapai tujuan tertentu (Usman, 2000: 28).

Sedangkan menurut Djamarah (2002: 114) motivasi adalah suatu pendorong yang rnengubah energi dalam diri seseorang kedalam bentuk aktivitas nyata untuk mencapai tujuan tertentu. :Dalam proses belajar, motivasi sangat diperlukan sebab seseorang yang tidak mempunyai motivasi dalam belajar tidak akan mungkin melakukan aktivitas belajar. Hal ini sesuai dengan yang diungkapkan oleh Nur (2001: 3) bahwa siswa yang termotivasi dalam belajar sesuatu akan menggunakan proses kognitif yang lebih tinggi dalam mempelajari materi itu, sehingga siswa itu akan menyerap dan mengendapkan materi itu dengan lebih baik.

Jadi motivasi adalah suatu kondisi yang mendorong seseorang untuk berbuat sesuatu dalam mencapai tujuan tertentu.

Macam-macam Motivasi

Menurut jenisnya motivasi dibedakan menjadi dua, yaitu:

1.    Motivasi Intrinsik

Jenis motivasi ini timbul sebagai akibat dari dalam individu, apakah karena adanya ajakan, suruhan, atau paksaan dari orang lain sehingga dengan kondisi yang demikian akhirnya ia mau melakukan sesuatu atau belajar (Usman, 2000: 29).

Sedangkan menurut Djamarah (2002: 115), motivasi instrinsik adalah motif-motif yang menjadi aktif atau berfungsinya tidak perlu dirangsang dari luar, karena dalam setiap diri individu sudah ada dorongan untuk melakukan sesuatu.

Menurut Winata (dalam Erriniati, 1994: ]05) ada beberapa strategi dalam mengaiar untuk membangun motivasi intrins.k. Strategi tersebut adalah sebagai berikut: 

1. Mengaitkan tujuan belajar dengan tujuan siswa.
2. Memberikan kebebasan dalam memperluas materi pelajaran sebatas yang pokok.
3. Memberikan banyak waktu ekstra bagi siswa untuk mengerjakan tugas dan memanfaatkan surnber belajar di sekolah. 
4. Sesekali memberikan penghargaan pada siswa atas pekerjaannya. 
5. Meminta siswa untuk menjeiaskan hasil pekerjaannya.

Dari uraian diatas dapat disimpulkan bahwa motivasi instrinsik adalah motivasi yang timbul dari dalam individu yang berfungsinya tidak perlu dirangsang dari luar. Seseorang yang merniliki motivasi intrinsik dalam darinya maka secara sadar akan melakukan suatu kegiatan yang tidak memerlukan motivasi dari luar dirinya.

2.    Motivasi Ekstrinsik

Jenis motivasi ini timbul sebagai akibat pengaruh dari luar individu, apakah karena adanya ajakan, suruhan, atau paksaan dari orang lain sehingga dengan kondisi yang demikian akhirnya ia mau melakukan sesuatu atau belajar. Misalnya seseorang mau belajar karena ia disuruh oleh orang tuanya agar mendapat peringkat pertama di kelasnya (Usman, 2000: 29).

Sedangkan menurut Djamarah (2002: 117), motivasi ekstrinsik adalah kebalikan dari motivasi intrinsik. Motivasi ekstrinsik adalah motif-motif yang aktif dan berfungsi karena adanya perangsang dari luar.

Beberapa cara membangkitkan motivasi ekstrinsik dalam menumbuhkan motivasi instrinsik antata lain:

1. Kompetisi (persaingan): guru berusaha menciptakan persaingan di antara siswanya untuk meningkatkan prestasi belajarnya, berusaha memperbaiki hasil prestasi yang telah dicapai sebelumnya dan mengatasi prestasi orang lain.
2. Pace Making (membuat tujuan sementara atu dekat): Pada awal kegiatan belajar mengajar guru, hendaknya terlebih dahulu menyampaikan kepada siswa TPK yang akan dicapai sehingga dengan demikian siswa berusaha untuk mencapai TPK tersebut.
3. Tujuan yang jelas: Motif mendorong individu untuk mencapai tujuan. Makin jelas tujuan, makin besar ni]ai tujuan bagi individu yang bersangkutan dan makin besar pula motivasi dalam melakuakan sesuatu perbuatan.
4. Kesempurnaan untuk sukses: Kesuksesan dapat menimbulkan rasa puas, kesenangan dan kepercayaan terhadap diri sendiri, sedangkan kegagalan akan membawa efek yang sebaliknya. Dengan demikian, guru hendaknya banyak memberikan kesempatan kepada anak untuk meraih sukses dengan usaha mandiri, tentu saja dengan bimbingan guru.
5. Minat yang besar: Motif akan timbul jika individu memiliki minat yang besar.
6. Mengadakan penilaian atau tes. Pada umumnya semua siswa mau belajar dengan tujuan memperoleh nilai yang baik. Hal ini terbukti dalam kenyataan bawa banyak siswa yang tidak belajar bila tidak ada ulangan. Akan tetapi, bila guru mengatakan bahwa lusa akan diadakan ulangan lisan, barulah siswa giat belajar dengan menghafal agar ia mendapat nilai yang baik. Jadi, angka atau nilai itu merupakan motivasi yang kuat bagi siswa.

Dari uraian di atas diketahui bahwa motivsi ekstrinsik adalah motivasi yang timbul dari luar individu yang berfungsinya karena adanya perangsang dari luar, misalnya adanya persaingan, untuk mencapai nilai yang tinggi, dan lain sebagainya.

c.    Prestasi Belajar IPA

Belajar dapat membawa suatu perubahan pada individu yang belajar. Perubahan ini merupakan pengalaman tingkah laku dari yang kurang baik menjadi lebih baik. Pengalaman dalam belajar merupakan pengalaman yang dituju pada hasil yang akan dicapai siswa dalam proses belajar di sekolah. Menurut Poerwodarminto (1991: 768), prestasi belajar adalah hasil yang dicapai (dilakukan, dekerjakan), dalam hal ini prestasi belajar merupakan hasil pekerjaan, hasil penciptaan oleh seseorang yang diperoleh dengan ketelitian kerja serta perjuangan yang membutuhkan pikiran. Contoh Proposal PTK

Berdasarkan uraian diatas dapat dikatakan bahwa prestasi belajar yang dicapai oleh siswa dengan melibatkan seluruh potensi yang dimilikinya setelah siswa itu melakukan kegiatan belajar. Pencapaian hasil belajar tersebut dapat diketahui dengan mengadakan penilaian tes hasil belajar. Penilaian diadakan untuk rnengetahui sejauh mana siswa telah berhasil mengikuti pelajaran yang diberikan oleh guru. Di samping itu guru dapat mengetahui sejauh mana keberhasilan guru dalam proses belajar mengajar di sekolah.

Sejalan dengan prestasi belajar, maka dapat diartikan bahwa prestasi belajar IPA adalah nilai yang dipreoleh siswa setelah melibatkan secara langsung/aktif seluruh potensi yang dimilikinya baik aspek kognitif (pengetahuan), afektif (sikap) dan psikomotor (keterampilan) dalam proses belajar mengajar IPA.

d.    Hubungan Motivasi dan Prestasi Belajar Terhadap Metode Pembelajaran Penemuan (Discovery)

Motivasi adalah suatu kondisi yang mendorong seseorang untuk berbuat sesuatu dalam mencapai tujuan tertetntu. Siswa yang termotivasi untuk belajar sesuatu akan menggunakan proses kognitif yang lebih tinggi dalam mempelajari materi itu, sehingga siswa itu akan menyerap dan mengendapkan materi itu dengan lebih baik (Nur, 2001: 3). Sedangkan prestasi belajar adalah hasil yang dicapai oleh siswa dengan melibatkan seluruh pctensi yang dimilikinya setelah siswa itu melakukan kegiatan belajar.

Sedangkan metode pembelajaran penemuan (discovery) adalah suatu metode pembelajaran yarg memberikan kesempatan dan menuntut siswa terlibat secara aktif di dalam mencapai tujuan pembelajaran dengan menberikan informasi singkat (Siadari, 2001: 7). Pengetahuan yang diperoleh dengan belajar penemuan (discovery) akan bertahan lama, mempunyai efek transfer yang lebih baik dan meningkatkan siswa dan kemampuan berfikir secara bebas. Secara umum belajar penemuan (discovery) ini melatih keterampilan kognitif untuk menemukan dan memecahkan masalah tanpa pertolongan orang lain. Selain itu, belajar penemuan membangkitkan keingintahuan siswa, memberi motivasi untuk bekerja sampai menemukan jawaban (Syafi'udin, 2002: 19).

Dari uraian tersebut di atas dapat disimpulkan bahwa dengan adanya motivasi dalam pembelajaran model penemuan (discovery) tersebut maka hasil-hasil belajar akan menjadi optimal. Makin tepat motivasi yang diberikan, akan makin berhasil pula pelajaran itu. Dengan motivasi yang tinggi maka intensitas usaha belajar siswa akan tinggi pula. Jadi motivasi akan senantiasa menentukan intesitas usaha belajar siswa. Hasil ini akan dapat meningkatkan prestasi belajar siswa.

I.    Metode Penelitian

a.    Jenis Penelitianti

Jenis penelitian ini adalah penelitian tindakan kelas(PTK) yang bersifat reflektif, partisipatif, kolaboratif, dan spiral, bertujuan untuk melakukan perbaikan –perbaikan terhadap sistim, cara kerja, proses, isi, dan kompetensi atau situasi pembelajaran.  PTK yaitu suatu kegaitan menguji cobakan suatu id eke dalam  praktik atau situasi nyata dalam harapan kegiatan tersebut mampu memperbaiki dan meningkatkan kualitas proses belajar mengajar ( Riyanto, 2001)

b.    Kehadiran Peneliti

Pada penelitian ini, peneliti sebagai guru dan merencanakan kegiatan berikut :

1. Menyusun angket untuk pembelajaran dan menyusun rencana program pembelajaran
2. Mengumpulkan data dengan cara mengamati kegiatan pembelajaran dan wawancara untuk mengetahui proses pembelajaran yangdilakukan oleh guru kelas
3. Melaksanakan rencana program pembelajaran yang telah dibuat 
4. Melaporkan hasil penelitian

c.    Lokasi Penelitian
Penelitian dilaksanakan di…….

d.    Data dan sumber

1. Data dalam penelitian ini adalah kemampuan berfikir siswa yang diperoleh dengan mengamati munculnya pertanyaan dan jawaban yang muncul selama diskusi berlangsung dan diklasifikasikan menjadi C1 – C 6. Data untuk hasil penelian diperoleh berdasarkan nilai ulangan harian (test).
2. Sumber data penelitian adalah siswa kelas……. Sebagai obyek penelitian

e.    Prosedur pengumpulan data

Pengumpulan data pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan teknik sebagai berikut :

1.    Wawancara
Wawancara awal dilakukan pada guru dan siswa untuk menentukan tindakan. Wawancara dilakukan untuk mengetahui kondisi awal siswa

2.    Angket
Angket merupakan data penunjang yang digunakan untuk mengumpulkan informasi terkait dengan respon  atau tanggapan siswa terhadap penerapan pembelajaran kooperatif

3.    Observasi
Observasi dilaksanakan untuk memperoleh data kemampuan berpikir siswa yang terdiri dari beberapa deskriptor yang ada selama pembelajaran berlangsung. Observasi ini dilakukan dengan menggunakan lembar observasi yang telah disusun. Obsevasi dilakukan oleh 3 orang observer.

4.    Test
Test dilaksanakan setiap akhir siklus, hal ini dimaksudkan untuk mengukur hasil yang diperoleh siswa setelah pemberian tindakan. Test tersebut berbentuk multiple choise agar banyak materi tercakup

5.    Catatan lapangan
Catatan lapangan digunakan sebagai pelengkap data penelitian sehingga diharapkan semua  data yang tidak termasuk dalam observasi dapat dikumpulkan pada penelitian ini

f.    Analisis data

1.    Kemampuan Berfikir

Kualitas pertanyaan dan jawaban siswa dianalisis dengan rubric. Kemudian untuk mengetahui peningkatan skor kemampuan berfikir, pertanyaan dan janwaban yang telah dinilai dengan rubric pada siklus I dibandingkan dengan pertanyaan dan jawaban yang telah dinilai dengan rubric pada siklus II.

Rumus untuk mencari skor klasikal kemampuan bertanya siswa

 

Skor riil    _X    4

Skor maks

Keterangan:
Skor riil   : skor total yang diperoleh siswa
Skor maksimal : Skor  total yang seharusnya diperoleh siswa
4                       : Skor maksimal dari tiap jawaban( pedoman penskoran lihat lampiran )

2.    Hasil Belajar

Hasil belajar pada aspek kognetif dari hasil test dianalisis dengan teknik analisis evaluasi untuk mengetahui ketuntasan belajar siswa.

Caranya adalah dengan menganalisis hasil test formatif dengan menggunakan criteria ketuntasan belajar. Secam Aswirara individu, siswa dianggap telah belajar tuntas apabila daya serapnya mencapai 65 %, Secara kelompok dainggap tuntas jika telah belajar apabila mencapai 85 % dari jumlah siswa yang mencapai daya serap minimal 65 % (Dedikbud 2000 dalam Aswirda 2007)

g.    Tahap-tahap penelitian Contoh Proposal PTK

Berdasarkan observasi awal yang dilakukan proses pembelajaran yang dilakukan adalah model pembelajaran kooperatif……… Penelitian ini akan dilaksanakan  dalam 2 siklus . Setiap siklus tediri dari perencanaan, tindakan, penerapan tindakan, observasi, refleksi.
Siklus I

1.    Perencanaan

Sebelum melaksanakan tindakan maka perlu tindakan persiapan. Kegiatan pada tahap ini adalah :

• Penyusunan RPP dengan model pembelajaran yang direncanakan dalam PTK.
• Penyusunan lembar masalah/lembar kerja siswa sesuai dengan indikator pembelajaran yang ingin dicapai
• Membuat  soal test yang akan diadakan untuk mengetahui hasil pemebelajaran siswa.
• Membentuk kelompok yang bersifat heterogen baik dari segi kemampuan akademis, jenis kelamin,maupun etnis.
• Memberikan penjelasan pada siswa mengenai teknik pelaksanaan model pembelajaran yang akan dilaksanakan

2.    Pelaksanaan Tindakan

• Melaksanakan kegiatan sesuai dengan rencana pembelajaran yang telah dibuat. Dalam pelaksanaan penelitian guru menjadi fasilitator selama pembelajaran, siswa dibimbing untuk belajar IPA secara kooperatif learning dengan model……Adapun langkah – langkah yang dilakukan adalah(sesuaikan dengan scenario pembelajaran)
• Kegiatan penutup

Di akhir pelaksanaan pembelajaran pada tiap siklus, guru memberikan test secara tertulis untuk mengevalausi hasil belajar siswa selama proses pembelajaran berlangsung.

3.    Observasi
Pengamatan dilakukan selama proses proses pembelajaran berlangsung dan hendaknya pengamat melakukan kolaborasi dalam pelaksanaannya.

4.    Refleksi
Pada tahap ini dilakukan analisis data yang telah diperoleh. Hasil analisis data yang telah ada dipergunakan untuk melakukan evaluasi terhadap proses dan hasil yang ingin dicapai.

Refleksi daimaksudkan sebagai upaya untuk mengkaji apa yang telah atau belum terjadi, apa yang dihasilkan,kenapa hal itu terjadi dan apa yang perlu dilakukan selanjutnya. Hasil refleksi digunakan untuk menetapkan langkah selanjutnya dalam upaya unttuk menghasilkan perbaikan pada siklus II

Silus II
Kegiatan pada siklus dua pada dasarnya sama dengan pada siklus I  hanya saja perencanaan kegiatan mendasarkan pada hasil refleksi pada siklus I sehingga lebih mengarah pada perbaikan pada pelaksanaan siklus I.