Selasa, 04 Maret 2008

Mengubah Paradigma Belajar Fisika

Pelajaran fisika seringkali menjadi pelajaran yang menakutkan dan membosankan bagi para siswa khususnya mereka yang dirasa kurang mempunyai salah satu kecerdasan yaitu kecerdasan logis-matematis. Meskipun kecerdasan logis-matematis yang dimiliki siswa kurang, kita tidak dapat mengatakan kalau siswa tersebut tidak pandai/bodoh karena mereka hanya mempunyai kecerdasan di bidang yang berbeda, tetapi semua kecerdasan itu sama berharga dan sama-sama unik. Menurut Howard Gardner kecerdasan bukan hanya kecerdasan matematis-logis saja, tetapi masih ada 7 kecerdasan lain. Memang kecerdasan alamiah logis-matematis cukup memberi andil besar dalam pemahaman siswa saat mempelajari bidang eksak khususnya sains, tetapi apakah itu menyiutkan semangat kita para guru untuk menyerah dan menganggap memang hanya anak tertentu saja yang dapat mengerjakan soal-soal sains atau bahkan hanya sedikit sekali anak yang mencintai sains sebagai bagian dari kehidupan? Sesungguhnya tidak demikian, kecerdasan logis-matematis dapat dipelajari dan dikembangkan dengan banyaknya latihan dan frekuensi pemakaian kecerdasan tersebut.

Terkadang secara sadar maupun tidak sadar para guru fisika sering mengatakan kepada para siswanya bahwa fisika itu sulit, bahkan menakut-nakuti mereka. Memang sebenarnya mungkin tujuan mereka baik, ingin supaya para siswanya tidak meremehkan pelajaran fisika (apalagi fisika termasuk pelajaran yang nantinya di UNAS kan) tetapi hal itu bias jadi malah membuat para siswa mempunyai paradigma yang salah bahwa fisika itu benar-benar sulit dan diluar jangkauan mereka. Hal ini berkaitan erat dengan pembentukan konsep diri (self-consept), konsep diri terdiri dari tiga komponen utama yaitu diri ideal, citra/gambar diri dan harga diri. Untuk citra/gambar diri khususnya, dengan guru mengatakan fisika itu sulit maka siswa akan senatiasa berpikir bahwa mereka tidak mampu mengerjakan soal-soal fisika dengan baik, mereka akan pesimis terlebih dahulu sebelum mencoba. Tetapi dengan menanamkan sikap positif dalam diri siswa terhadap mata pelajaran fisika dan mengatakan bahwa sebenarnya fisika itu mudah dan menyenangkan karena berbagai konsep fisika bisa didapatkan dari pengalaman sehari-hari maka niscaya para siswa akan mempunyai rasa percaya diri, tenang dan selalu sadar bahwa mereka harus selalu belajar dan mendalami setiap konsep yang diajarkan sehingga dapat diterapkan dalam kehidupan.

Memang cukup mudah mengatakan bahwa kita akan mengubah paradigma bahwa fisika itu pelajaran yang sulit dan identik dengan banyak rumus yang harus dihafal menjadi pelajaran yang mudah dan menarik, tetapi apakah realitanya semudah kata-kata yang dapat kita ucapkan? Tentu saja, untuk mengubah paradigma ini tidaklah semudah itu. Ada banyak hal yang perlu para guru fisika lakukan bersama-sama, beberapa diantaranya dimulai dengan langkah kecil yaitu dengan berhenti mengatakan kepada para siswa bahwa fisika itu pelajaran yang menakutkan atau bahkan dapat memulai mengatakan kepada para siswa kalau fisika itu pelajaran yang menarik dan mudah dipelajari dengan menjelaskan kepada mereka kegunaan mempelajari fisika dan keterkaitannya dengan kehidupan sehari-hari. Tetapi itu belum cukup, karena seperti yang kita ketahui bahwa tidak semua siswa mempunyai kecerdasan logis-matematis yang sama maka kita sebagai guru perlu berperan dalam rekayasa pedagogis dengan menyusun desain pembelajaran dan system penyampaian yang tepat dan menarik sehingga dapat memberikan pengalaman belajar kepada siswa (meskipun ini memang perlu persiapan yang lebih) sehingga anak tidak bosan, walaupun demikian bukan berarti kita harus selalu membawa bahan demo atau menyajikan dengan media computer animasi dsb tetapi lebih ditekankan pada tehnik penyampaian materi karena memang tidak semua sekolah meyediakan sarana yang cukup memadai untuk itu, lagipula untuk materi tertentu penggunaan media computer malah tidak cukup efektif karena siswa hanya sekedar menonton dan mendengarkan saja. Ada berbagai metode mengajar yang dapat kita gunakan untuk menjadikan waktu belajar fisika menjadi menyenangkan beberapa yang penulis rasa cukup efektif adalah dengan diskusi kelas interaktif dan tugas kelompok untuk mengerjakan latihan soal. Diskusi dua arah cukup penting dilakukan saat guru menyampaikan materi ajar karena sebenarnya “Belajar adalah menyangkut apa yang harus dikerjakan siswa untuk dirinya sendiri, maka inisiatif harus datang dari siswa sendiri, guru sekedar pembimibing dan pengarah” (John Dewey dalam Davies 1987). Pemberian tugas dalam kelompok dapat memotivasi siswa untuk memberikan yang terbaik untuk kelompoknya karena keberhasilan/kegagalan dalam penjawab soal-soal yang diberikan menjadi tanggung jawab kelompok.

Memang kita tidak dapat berharap setiap siswa mendapatkan nilai yang memuaskan karena untuk mendapatkan nilai/score yang baik ada banyak factor yang menentukan diantaranya kemampuan anak menyerap dan mengolah pelajaran yang diberikan, frekuensi mengerjakan latihan soal, kemampuan matematis dasar, metode pengajaran dan penilaian yang diberikan kepada siswa (biasanya hanya visual) serta ketelitian siswa. Namun demikian sesungguhnya bukan hanya nilai yang dijadikan tolok ukur utama, setidaknya para siswa sudah mulai merasa nyaman belajar fisika , dapat memahami konsep fisika dengan baik dan lambat laun mereka mulai menyukai pelajaran ini sehingga timbul kesadaran dari diri mereka untuk belajar lebih keras demi perbaikan nilai yang telah diperoleh. Bukankah itu yang kita harap-harapkan sebagai seorang guru?

Memang penggunaan metode mengajar yang bervariasi dapat membuat anak merasa tidak bosan dalam belajar, meskipun demikian bukan berarti guru lebih konsentrasi dalam membuat metode yang berbeda lalu melupakan bahwa dia harus meningkatkan kemampuan, pengetahuan dan penguasaan materi pelajaran yang dipegangnya. Meskipun guru bukan satu-satunya sumber informasi karena adanya perkembangan sumber informasi lain yang ada tetapi setiap guru wajib meningkatkan potensi diri dan penguasaan terhadap materi (bukan hanya yang akan diajarkannya di kelas melainkan juga materi lain yang terkait dengan disiplin ilmunya) sehingga guru dapat menjadi fasilitator yang dapat menyajikan informasi yang akurat dan dapat dipercaya kebenarannya.

Teknik penyampaian materi pelajaran fisika yang dirasa cukup baik untuk diterapkan yaitu:

Pertama : Sebelum menyampaikan materi baru guru harus selalu mereview apa yang telah dipelajari sebelumnya, hal ini berguna untuk menyegarkan ingatan siswa tentang apa yang telah mereka pelajari.

Kedua : Penyajian materi fisika dimulai dari penjelasan konsep dengan pemberian penekanan pada hal-hal yang penting dan sehingga siswa mengerti benar dasarnya, penjelasan istilah baru secara perlahan agar dapat diserap oleh siswa dan penjelasan keterkaitannya dengan bab yang telah mereka dapatkan sebelumnya, hal ini penting karena siswa bukan seperti wadah kosong yang harus diisi ilmu-ilmu tetapi mereka sudah punya pengetahuan tentang sains sebelumnya Dalam menyampaikan materi fisika yang diajarkan, sebaiknya tidak langsung diolah tuntas oleh guru tetapi biarkan itu menjadi sebuah tantangan bagi siswa supaya siswa bergairah menemukan konsep dan prinsip yang dipelajari. Setelah itu barulah guru mengarahkan supaya tidak terjadi miskonsepsi.

Ketiga : Yang cukup penting lainnya adalah analisis soal dimulai dengan contoh soal yang dibahas dengan diskusi kelas untuk menyamakan persepsi hasil penjelasan materi sebelumnya.

Keempat : Pemberian tugas agar siswa dapat berlatih sendiri mengerjakan soal-soal. Pendekatan yang biasanya penulis lakukan adalah pendekatan personal terutama kepada siswa yang dirasa kurang atau lambat dalam pemahaman terhadap materi fisika di kelas dengan tidak mengabaikan siswa yang sudah menguasai materi. Dasar penggunaan pendekatan ini adalah guru hendaknya memahami adanya perbedaan individual sehingga idealnya guru dituntut mampu melayani setiap siswa sesuai karakteristik siswa diantaranya dengan menggunakan berbagai metode mengajar dan memberikan remediasi/ pengayaan pada siswa yang membutuhkan.

Memang cukup sulit bagi seorang guru untuk setidaknya tahu nama siswa dan tingkat kemampuan siswa dengan hanya beberapa kali tatap muka di kelas. Disinilah letak pentingnya peran serta guru dalam mengenal dan memahami karakteristik siswa yang diajar, guru memang dituntut untuk lebih peka dalam hal ini. Sampai saat ini penulis juga masih selalu berusaha melakukan hal tersebut tanpa pesimis karena adanya pendekatan ini dirasa efektif dan cukup berhasil dalam meningkatkan kemampuan dan kemauan siswa belajar fisika. Sejauh pengamatan penulis terhadap prestasi belajar siswa yang diajar, dengan adanya pendekatan personal tersebut terbukti dapat meningkatkan prestasi belajar siswa dengan cukup signifikan. Pendekatan personal yang dimaksudkan adalah setelah selesai menjelaskan di depan kelas, guru memberikan latihan soal dan sementara siswa mengerjakan latihan tersebut, saat itulah guru dapat berkeliling mendekati anak-anak tertentu yang selama penjelasan tadi dilihat kurang begitu memahami, guru juga memberi kesempatan siswa untuk bertanya hal-hal yang masih kurang jelas di jam-jam istirahat. Guru juga seharusnya membiasakan siswa untuk bertanya saat itu juga hal yang telah dijelaskan tetapi masih belum dipahami. Kebiasaan inipun tidak begitu mudah didapat karena banyak hal salah satunya kedekatan guru dengan para siswa karena kalau seorang guru ditakuti oleh siswanya jangan berharap siswa akan bertanya tentang materi yang tidak mereka pahami karena itu tidak akan terjadi. Seorang guru yang ideal seharusnya bukan ditakuti oleh siswanya tetapi seseorang yang dapat akrab dengan siswanya tetapi tetap seseorang yang disegani.


Rabu, 16 Januari 2008

Teori Kinetik Gas


Teori Kinetik Gas

Teori kinetik gas mampu menjelaskan tekanan gas dalam ruang tertutup ,energi kinetik rata-rata tiap molekul-molekul gas dan menggunakan hukum-hukum mekanika untuk individual molekul.
Dalam teori ini yang dipelajari adalah GAS IDEAL
yaitu gas yang memenuhi hukum-hukum gas.
§Sifat gas secara umum :
Gas mudah berubah bentuk dan volumenya.
§Gas dapat digolongkan sebagai fluida, hanya kerapatannya jauh lebih kecil.
Gas Ideal :
Gas ideal adalah gas yang terdiri dari partikel-partikel (atom-atom/molekul
-molekul) dalam jumlah yang sangat besar.
Hukum-hukum Newton berlaku pada operasi penghitungan pada gas ideal.
Sifat partikel-partikel gas ideal :
§*Partikel-partikel itu senantiasa bergerak dengan arah random.
§*Partikel-partikel itu merata dalam ruang yang kecil.
§*Jarak antarpartikel jauh lebih besar dari ukuran partikel-partikel itu sendiri,
sehingga ukuran partikel dapat diabaikan.
§*Tidak ada gaya antara partikel yang satu dengan partikel yang lain,
kecuali bila bertumbukan.
§*Tumbukan antarpartikel maupun antara partikel dengan dinding terjadi secara lenting sempurna (partikel dianggap sebagai bola kecil yang keras dan dinding dianggap licin dan tegar).

Pertama kali kita harus mengetahui apakah Bilangan Avogadro dan pengertian MOL?
Bilangan Avogadro adalah banyaknya partikel karbon dalam 12 g C-12.Bilangan in dipakai untuk mendifinisikan ukuran banyaknya zat yang disebut mol.
Satu mol zat adalah banyaknya zat yang mengandung 6,022x10^23 molekul .
Dalam SI, bilangan Avogadro (NA) = 6,022x10^26 molekul/kmol
Dari pengertian tersebut dapat disimpulkan:
Jumlah mol gas (Satuan Internasional: kmol) adalah hasil bagi dari jumlah atom(molekul) dengan bilangan Avogadro
n = N/NA
§
Dimana:
N:jumlah atom(molekul)
NA=bil.avogadro(6,02x10^26molekul/kmol)

m0 = M/NA
Dimana:
mo :massa sebuah atom /molekul gas (kg)
M:massa atom /molekul /molar (kg/kmol)
NA=bil.avogadro(6,02x10^26molekul/kmol)
Konstanta Boltzman (k) akan dipakai dalam persamaan hubungan antara suhu dengan energi kinetik rata-rata molekul gas
k = R/NA
Dimana :
k:Konstanta Boltzman(1,38x10^-23 J/molekul K)
R:Konstanta gas umum(8314 J/kmol K)
NA:bilangan Avogadro(6,02x10^26 molekul/kmol)
Kecepatan efektif (vrms)
Vrms adalah kecepatan efektif molekul gas atau akar dari rata-rata kuadrat kecepatan
Kecepatan ini berhubungan dengan suhu tertentu dan massa atom gas.
vrms = (3kT/mo)^0.5
vrms = (3RT/M)^0.5
Ket : T : suhu (K)
Untuk 2 macam gas yg beda,suhunya sama:
Vrms1 : Vrms2 =M2^0.5/M1^0.5
Untuk gas sama, suhunya beda:
Vrms1 : Vrms2 =T1^0.5/T2^0.5
Untuk gas dan suhu beda:
Vrms1 : Vrms2 =(M2.T1)^0.5/(M1.T2)^0.5
Hubungan Tekanan dan Gerak Partikel :
Bayangkan gas ideal dimasukkan dalam kubus ABCD dengan R=L . Kubus ditempatkan sedemikian rupa sehingga rusuk-rusuknya dalam posisisejajar terhadap sumbu-sumbu koordinat. Jika jumlah atom dalam kubus banyaknya N, jadi atom sebanyak N/3 bergerak hilir mudik sejajar sumbu x dengan kecepatan vrms . Tiap kalitumbukan atom dengan permukaan kubus ABCD, kecepatan itu berubah dari +vrms menjadi -vrms. Jadi partikel mengalami perubahan momentum m (-vrms)-m(vrms) = -2m.vrms
Sebaliknya, partikel memberi momentum sebesar +2m.vrms kepada dinding.
Selang waktu antara 2 buah tumbukan berturut-turut antara atom dengan permukaan kubus ABCD sama dengan waktu yang diperlukan atom untuk bergerak ke dinding yang satu dan kembali, atau menempuh jarak 2L.
t = 2L/vrms
t = selang waktu antara 2 tumbukan
Karena impuls sama dengan perubahan momentum, maka dapat dinyatakan bahwa :
m = massa atom (kg)
F.t = 2m.vrms
F.2L/vrms = 2m. vrms
Maka gaya rata-rata untuk 1 atom dapat ditulis sbb :
F = m.vrms^2/L
Jadi untuk gaya rata-rata N/3 atom dapat dinyatakan sbb :
F = N/3. m. vrms^2/L
Tekanan rata-rata pada permukaan adalah :
P = F/A
P = N/3. m. vrms^2/L^3
P = 2N.Ek/3V ... Ek : energi kinetik rata-rata tiap molekul
a t a u
P = 1/3. massa jenis gas. vrms^2
Persamaan diatas adalah hubungan mikroskopis dari teori kinetik gas.
Hubungan makroskopik dari persaman gas umum adalah:

PV=NkT
atau
PV=nRT
N : banyaknya partikel gas (molekul)
P : Tekanan mutlak gas ideal (N/m2)
V : Volume gas (m3)
T : suhu mutlak gas (K)
n : jumlah molekul gas (kmol)
R : konstanta gas umum (8314 J/kmolK)
Hukum-hukum yang digunakan:
Hukum Boyle :
P1V1 = P2V2 ……. Jika T tetap
Hukum Charles :
V1/T1 = V2/T2 ……… Jika P tetap
Hukum Gay-Lussac :
P1/T1 = P2/T2 ………. Jika V tetap
Hukum Boyle Gay Lussac :
P1.V1/T1 = P2.V2/T2

Molekul monoatomik / diatomik suhu rendah (<100 K)
3 derajat kebebasan
Ek = 3/2.kT
Molekul diatomik suhu sedang
5 derajat kebebasan
E k = 5/2. kT
Molekul diatomik suhu tinggi ( > 1000 K)
7 derajat kebebasan
Ek = 7/2. kT
Petunjuk:
Tiap derajat
kebebasan
menyumbang
“setengah kT”
pada energi gas

Dalam N molekul -> Ek dikali N ,disebut energi dalam (U)















Selasa, 18 Desember 2007

Bahan Perenungan ^^

Cobalah bandingkan perbedaan apa saja yang ada pada gambar suatu lokasi yang sama tetapi sedang dalam musim yang berbeda!

Musim 1:














Musim 2:














Musim 3:















Musim 4:














Amati baik-baik! Betapa terdapat perbedaan yang begitu mencolok pada keempat keadaan tersebut... Masing-masing dengan kelebihan dan kekurangannya tersendiri.... Semuanya indah dan luar biasa tergantung dari sisi mana kita memandang.
Sama seperti hidup, setiap kita seharusnya mensyukuri hidup ini, terkadang dalam hidup ini juga mengalami berbagai musim tetapi tergantung dari kita bagaimana menyikapinya. Apakah kita mampu mengalahkan keadaan yang menekan kita dan mampu melewati saat-saat itu serta menganggap itu sebagai sebuah proses pembentukan karakter dari Tuhan??

Seperti kata sebuah nas : "besi menajamkan besi, manusia menajamkan sesamanya".
Kehidupan adalah sebuah proses dimana kita dilatih untuk belajar menerima dan terus mengembangkan potensi diri kita serta memahami orang lain dengan segala kelebihan dan kekurangannya sebagai bagian dari masyarakat. Never give up! Keep strong! Gbu all :)

Senin, 17 Desember 2007

Akhirnya datang jugaa....

Blog special untuk anda para fisikawan....