RANCANG BANGUN COMPUTER ASSISTED INSTRUCTION (CAI) SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN DALAM MATA PELAJARAN FISIKA SEKOLAH MENENGAH ATAS Tesis Untuk memenuhi sebagian persyaratan Mencapai derajat Sarjana S-2 Program Studi Magister Sistem Informasi Oleh: Arif Harjanto 24010410400010 MAGISTER SISTEM INFORMASI UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2012 1 ABSTRAK Strategi penggunaan Computer Assisted Instruction (CAI) sebagai media pembelajaran dibutuhkan untuk mengatasi permasalahan yang muncul dalam proses pembelajaran. Pembelajaran yang dikemas dengan baik memberikan dampak yang positif dalam memajukan potensi pada diri manusia. Computer Assisted Instruction (CAI) sebagai media pembelajaran berbasis komputer mikroprosesor di bangun sebagai pelengkap dan pendukung metode pembelajaran yang selama ini hanya menggunakan metode ceramah, diskusi informasi dan demonstrasi. Tujuan penelitian ini adalah merancang dan membangun media pembelajaran Computer Assisted Instruction (CAI) yang interaktif dengan teknologi multimedia. Hasil penelitian berupa visualisasi Computer Assisted Instruction (CAI) dengan model tutorial dan simulasi sebagai media pembelajaran fisika dengan komputer untuk siswa Sekolah Menengah Atas kelas XI. Penelitian ini melibatkan sejumlah 8 guru dan 90 siswa kelas XI Sekolah Menengah Atas sebagai responden. Hasil kuesioner responden menunjukkan bahwa 91,11% siswa menyatakan bahwa produk CAI berkualitas, 75,11% siswa menyatakan bahwa penyajian materi berkualitas, 95,11% siswa manyatakan bahwa program CAI dapat meningkatkan motivasi belajar. Kata kunci : Computer Assisted Instruction (CAI), Fisika, Media Pembelajaran, Multimedia. 2 ABSTRAK Strategy of using of Computer Assisted Instruction (CAI) as learning media is needed for solving problems that rise in learning process. Good learning packaging give positive effect in improving human potency. CAI as learning media based on computer microprocessor is built as complement and support learning method that usually use lecturing method, information discussion, and presentation. The goal of this research is design and build interactive learning media CAI by multimedia technology. Result of this research is CAI visualisation by tutorial model and simulation as physics learning media by computer for senior high school students, XI Grade. This research involve a number of 8 teachers and 90 student XI Grade as respondents. Respondents questionnaire result show that 91.11% of students state that CAI product is qualified, 75.11% of students state that material presentation are qualified, 95.11% of students state that CAI program can increase study motivation. Keyword : Computer Assisted Instruction (CAI), Physics, Learning Media, Multimedia 3 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Strategi penggunaan media sebagai pendamping dalam proses pembelajaran dibutuhkan untuk mengatasi permasalahan yang muncul dalam proses pembelajaran karena keterbatasan waktu, tempat dan benda. Pembelajaran yang dikemas dengan baik memberikan dampak yang positif dalam memajukan potensi pada diri manusia. Seiring dengan kemajuan perkembangan teknologi komunikasi dan informasi telah mengubah pola dan model pembelajaran salah satunya adalah model pembelajaran berbasis komputer. Sistem pengajaran dan pembelajaran menggunakan alat bantu komputer, salah satunya yaitu berupa aplikasi pengajaran yang mengacu pada teknologi berbasis multimedia dan web internet. Program aplikasi didesain dan dikembangkan menyesuaikan dengan pola materi yang diajarkan. Aplikasi teknologi berbasis komputer dalam pembelajaran dikenal sebagai Computer Assisted Instruction (CAI) (Arsyad A, 2002). Computer Assisted Instruction (CAI) merupakan pengembangan daripada teknologi informasi terpadu yaitu komunikasi (interaktif), audio, video, penampilan citra (image) yang dikemas dengan sebutan teknologi multimedia. Computer Assisted Instruction (CAI) mencakup penggunaan komputer yang berhubungan secara langsung dengan siswa maupun pendidik. Dalam hal ini Computer Assisted Instruction (CAI) dapat digunakan untuk mengajar dan melatih dalam mempelajari suatu disiplin ilmu. Model yang terdapat dalam Computer Assisted Instruction (CAI) ini berupa tutorial, drill and practice, simulasi, game dan problem-solving. Computer Assisted Instruction (CAI) telah dikembangkan ahir-akhir ini dan telah membuktikan manfaatnya untuk membantu guru dalam mengajar dan membantu peserta didik dalam belajar (Sri Kusumadewi. dkk, 2000). 4 Perancangan dan pembangunan aplikasi sebuah media pembelajaran Computer Assisted Instruction (CAI) menitik beratkan pada sebuah komunikasi pengguna dengan komputer. Komunikasi antara pengguna dengan komputer dalam Computer Assisted Instruction (CAI) meliputi tahap- tahap (1) Komputer menyajikan materi, (2) Pengguna mempelajari materi, (3) Komputer mengajukan pertanyaan, (4) Pengguna memberikan respon, (5) Komputer memeriksa respon tersebut, bila dinilai benar, komputer menyajikan materi berikutnya, tetapi jika dinilai salah, komputer memberikan jawaban yang benar beserta penjelasannya. Sebuah aplikasi pembelajaran Computer Assisted Instruction (CAI) yang menarik dan efektif harus mengandung komponen-komponen multimedia didalamnya yang interaktif. Computer Assisted Instruction (CAI) yang terbangun dengan baik harus mempunyai manfaat dalam hal fleksibiltas waktu, fleksibiltas kecepatan pembelajaran serta efektivitas pembelajaran. Fisika termasuk salah satu pendidikan sains yang dipelajari oleh siswa dengan mengadakan kontak langsung terhadap objek yang diselidiki. pengetahuan yang dipelajari berupa fakta-fakta, konsep-konsep, prinsip- prinsip saja tetapi juga merupakan suatu proses penemuan. Berbagai kendala dalam pembelajaran fisika di sekolah banyak ditemui saat ini. Metode pembelajaran fisika selama ini hanya menggunakan metode ceramah, diskusi informasi dan demonstrasi. Pelaksanaan praktikum hanya dilaksanakan pada topik–topik tertentu sesuai kondisi sekolah. Pembelajaran ini tidak sesuai dengan karakteristik pelajaran fisika yang pada akhirnya menimbulkan asumsi bahwa pembelajaran tersebut monoton, membosankan dan fisika itu sulit dipahami. Druxes mengatakan beberapa masalah pada pelajaran fisika antara lain: (a) Pelajaran fisika “tidak disukai“, (b) Pelajaran fisika itu berat, (c) Pelajaran fisika tidak “aktual”, (d) Pelajaran fisika itu eksperimental (Druxes, & Slemsen, 1986). Berkaitan dengan beberapa hambatan pembelajara fisika dan mengingat mata pelajaran fisika di Sekolah Menengah Atas merupakan pelajaran yang bukan hanya membutuhan ketekunan untuk membaca, tetapi 5 juga memerlukan penalaran yang tinggi karena banyak konsep-konsep fisika yang tidak mungkin dapat dipahami siswa hanya dengan membaca buku dan menghafal rumus-rumus. Salah satu alternatif pemecahan masalahnya adalah dengan merancang dan membangun media pembelajaran berbasis komputer Computer Asissted Instruction (CAI) Fisika. 1.2 Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah : 1. Bagaimana merancang dan membangun aplikasi Computer Assisted Instruction (CAI) sebagai media pembelajaran dalam mata pelajaran fisika Sekolah Menengah Atas kelas XI pada materi pokok termodinamika dan fluida statis. 2. Mengujicoba aplikasi Computer Assisted Instruction (CAI) sebagai media pembelajaran mata pelajaran fisika untuk siswa Sekolah Menengah Atas kelas XI pada materi pokok termodinamika dan fluida. 1.3 Batasan Masalah 1. Materi yang ditampilkan dalam Computer Asissted Instruction (CAI) adalah materi fisika termodinamika dan fluida untuk Sekolah Menengah Atas Kelas XI sesuai dengan kurikulum Tahun 2012. 2. Computer Asissted Instruction (CAI) yang dibuat hanya dalam model tutorial dan simulasi. 3. Computer Asissted Instruction (CAI) Fisika yang dibahas dari sisi siswa. 4. Materi termodinamika dan fluida dalam bentuk tutorial dan simulasi dibuat dengan menggunakan flash yang mengandung komponen- komponen multimedia. 6 1.4 Keaslian Penelitian Beberapa kegiatan dan penelitian dengan topik sejenis adalah sebagai berikut: 1. Jurnal penelitian Journal of advances in developmental research, tahun 2010 ditulis oleh Nisha Raninga, yang berjudul “effectiveness of CAI for teaching mathematic of standard VII” Dalam penelitian ini, peneliti merancang dan membangun serta menerapkan aplikasi Computer Assisted Instruction (CAI) dalam bentuk CD interaktif sebagai media pembelajaran matematika untuk siswa kelas VII. Kemudian dibandingkan dengan sistem pengajaran tradisional atau manual. Pada akhirnya peneliti menghasilkan kesimpulan bahwa metode pembelajaran menggunakan Computer Assisted Instruction (CAI) lebih efektif, menarik dan berkwalitas jika diterapkan sebagai media pembelajaran. 2. Jurnal penelitian “Computers and education : elsevier.com” tahun 2010, ditulis oleh K.A. Owusu, K.A. Monney, J.Y. Appiah dan E.M. Wilmot, yang berjudul “Effect of computer assisted instruction on performance of senior high school biology students in Ghana” Dalam penelitian ini, peneliti menerapkan 2 (dua) metode pembelajaran dalam kelas yang berbeda, kemudian membandingkan dari sistem pengajaran mata pelajaran biologi dari 2 (dua) kelas yang berbeda yang dipilih secara acak. Yakni satu kelas menggunakan metode pembelajaran menggunakan komputer yaitu Computer Assisted Instructions (CAI) desktop dan satu kelas yang lain menggunakan metode pembelajaran konvensional yaitu berisi kuliah, diskusi dan tanya jawab. Sehingga hasil akhir dari penelitian ini memberikan kesimpulan bahwa pengajaran menggunakan metode Computer Assisted Instruction (CAI) dianggap lebih menarik bagi siswa karena 7 pembelajaran tidak monoton, lebih menyenangkan dengan adanya multimedia dan berhasil menghasilkan hasil studi akhir yang baik daripada pengajaran dengan metode konvensional. 3. Jurnal penelitian “Advances in Health Sciences Education”, tahun 2008 ditulis oleh Norman B Berman, Leslie H. Fall, Christopher G dan Davud Lavine, yang berjudul “Computer Assisted Instructions in Clinical Education : a Roadmap to increasing CAI Implementations” Dalam penelitian ini menyebutkan bahwa pentingnya penggunaan metode pembelajaran menggunakan metode Computer Assisted Instruction (CAI) yang menggunakan fitur multimedia yang interaktif dalam pembelajaran klinis bagi mahasiswa sarjana maupun pascasarjana. Peran khusus Computer Assisted Instruction (CAI) dalam pendidikan medis dapat mencakup peningkatan keseragaman instruksi, menyediakan dokumentasi, meningkatan hasil dalam pembelajaran pada peserta didik. Penelitian yang akan peneliti lakukan adalah merancang dan membangun aplikasi Computer Assisted Instruction (CAI) sebagai media pembelajaran fisika untuk Sekolah Menengah Atas kelas XI pada materi pokok termodinamika dan fluida. Konsep yang diterapkan adalah membuat aplikasi media pembelajaran yang nantinya bisa dipakai sebagai alat bantu visual untuk membantu guru dalam menjelaskan materi pelajaran fisika khususnya materi termodinamika dan fluida statis pada siswa dan sebagai alat bantu siswa belajar secara mandiri. Penerapan aplikasi pembelajaran juga bisa dipakai untuk belajar jarak jauh (E-learning). Pada akhirnya peneliti akan menguji cobakan aplikasi ini. Penilaian dan tanggapan dari validator ahli materi dan ahli media yang selanjutnya digunakan untuk menentukan kelayakan dan bagian media Computer Assisted Instruction (CAI) yang perlu direvisi. Uji coba di lapangan dilakukan dengan mencobakan media Computer Assisted Instruction (CAI) pada guru dan siswa. 8 1. 5 Manfaat Penelitian Tesis 1) Sebagai alat bantu visual untuk membantu guru dalam menjelaskan materi pelajaran fisika khususnya materi pokok termodinamika dan fluida statis pada siswa Sekolah Menengah Atas kelas XI. 2) Sebagai panduan dan pelengkap dalam proses kegiatan belajar mengajar fisika khususnya materi termodinamika dan fluida statis untuk siswa Sekolah Menengah Atas kelas XI. 3) Sebagai alat bantu siswa dalam belajar yang dapat digunakan secara mandiri. 4) Pengganti sarana alat bantu eksperimen yang tidak tersedia di laboratorium. 1.6 Tujuan Penelitian Tesis Tujuan penelitian yang akan dicapai adalah : 1. Merancang dan membangun aplikasi Computer Assisted Instruction (CAI) sebagai media pembelajaran mata pelajaran fisika untuk siswa Sekolah Menengah Atas (SMA) kelas XI pada materi pokok termodinamika dan fluida statis. 2. Mengujicoba aplikasi Computer Assisted Instruction (CAI) sebagai media pembelajaran mata pelajaran fisika untuk siswa Sekolah Menengah Atas kelas XI pada materi pokok termodinamika dan fluida statis. 9 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 3.1 Tinjauan Pustaka Govindasamy (2002) melakukan studi identifikasi prinsip-prinsip pedagogi yang mendasari kegiatan belajar mengajar yang efektif didalam e- learning menghasilkan 5 (lima) parameter yaitu: pengembangan konten, menyimpan dan mengelola konten, kemasan konten, dukungan siswa, dan penilaian. Serta menghasilkan framework e-learning sebagai gambaran untuk mengembangkan e-learning berbasis web. Khan (2005) membahas mengenai lingkungan belajar yang terbuka, fleksibel, dan didistribusikan secara global dimana telah memberi kemampuan untuk memfasilitasi lingkungan belajar yang bermakna. Serta menyarankan agar seluruh lembaga akademik, perusahaan dan instansi pemerintahan agar menggunakan internet dan teknologi digital dalam menggunakan e-learning. Dan merekomendasikan agar memperhatikan faktor penentu keberhasilan dan kegagalan dalam berbagai komponen dan fitur-fitur di dalam e-learning. Alexander (2001) membahas penerapan e-learning yang mengidentifikasi berbagai isu yang memberi kontribusi bagi keberhasilan kegiatan belajar mengajar dengan teknologi. Serta memberi inisiatif dalam pengembangan e-learning pada strategi pengajaran dalam lingkup institusi yang meliputi: Visi dan misi pengembangan e-learning, strategi pengajaran, perencanaan pengajaran, serta kontek pembelajaran. Dengan menerapkan konsep pembelajaran akan berdampak pada perencanaan program, mengembangkan strategi pembelajaran, dan mengetahui perilaku siswa dalam proses pembelajaran. Deborah P. Rouse (2007) melakukan penelitian dengan menerapkan metode pembelajaran menggunakan Computer-Assisted Instruction (CAI) saat mengajar pada mahasiswa keperawatan dalam masalah pembelajaran penyakit jantung. Peneliti menunjukkan bahwa pada saat belajar siswa 10