Karya Tulis Ilmiah
JUDUL
PENGGUNAAN ELEKTROSKOP DETEKTOR SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN FISIKA UNTUK MENINGKATKAN PEMAHAMAN PESERTA DIDIK
Diusulkan oleh
Sigit Dwi Saputro (06330065 / 2006)
Jurusan Fisika
Fakultas FPMIPA
IKIP PGRI SEMARANG
KOTA SEMARANG
HALAMAN PENGESAHAN
1. Judul Kegiatan : Penggunaan Elektroskop Detektor Sebagai Media Pembelajaran Fisika Untuk Meningkatkan Pemahaman Peserta Didik
2. Bidang Kegiatan : Karya Tulis Ilmiah.
3. Ketua Pelaksana Kegiatan:
a. Nama : Sigit Dwi Saputro
b. NPM : 06330065
c. Fukultas / Jurusan : FPMIPA / Pendidikan Fisika
d. Universitas : IKIP PGRI Semarang
e. Alamat Rumah dan No. Tel/HP :Mangunrejo RT 03/RW 06, kecamatan Kebonagung, Kabupaten Demak
f. Alamat Email : -
5. Pembimbing Kegiatan
a. Nama Lengkap dan Gelar : Drs. Harto Nuroso, M.Pd
b. NPP : 936701097
c. Alamat Rumah / No.Hp : Semarang
Semarang, 18 Maret 2010
| Dosen Pembimbing Drs. Harto Nuroso, M.Pd NPP.936701097 | Penulis Sigit Dwi Saputro NPM. 06330065 |
| Wakil Rektor III Drs. Supriyono PS. M.Hum. NIP. 19600522 198803 1 001 | |
Menyetujui
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr. Wb
Dengan segala kerendaahan hati, penulis panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberi anugrah kesehatan, tenaga, dan pikiran untuk mendapat pengadaan penelitian ini. Sholawat serta saalam seraya tercurahkan kepada junjungan Nabi kita Rosullullah SAW yang mengantarkan kita kepada zaman yang penuh pemikiran dan penerangan.
Penyusunan karya tulis ini dimaksudkan sebagai peryaratan untuk dapat mengikuti mahasiswa berprestasi pada tahun 2010
Bayak pengalaman dan ilmu menarik penulis temukan dalam rangka penulisan karya tulis ini. Dan atas bantuan dari berbagai pihak yang turut memberi motifasi, jalan keluar, dan ispirasi kepada penulis seperti:
1. Drs Supriyono P.S. M.Humselaku Wakil Rektor III
2. Drs Harto Nuroso, M. Pd. selaku pembimbing
3. Teman-teman wisma Kita yang selalu memberi dukungan serta motifasi tiada henti
4. Segeanap pegurus BEM KM yang membantu tersusunnya karya tulis ini.
Tidak sedikit bantuan teman-teman yang telah diberikan kepada penulis untuk melakukan serangkaian penelitian dan daalam mendekati sample merupakan pelajaran yang berharga bagi penulis.
Atas semuanya terimakasih banyak, dan apabila dalam penyusunan karya tulis ini, penulis berbuat salah atau menyinggung, penulis mohon untuk dimaafkan.
Semarang, 05 Maret 2010
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PENGESAHAN ii
KATA PENGANTAR iii
DAFTAR ISI iv
RINGKASAN v
ABSTRAK vi
I. PENDAHULUAN 1
II. TELAAH PUSTAKA 4
PEMBELAJARAN SEACARA UNIVERSAL 4
1) LEARNING to KNOW 4
2) LEARNING to DO 4
3) LEARNING to LIVE TOGETHER 5
4) LEARNING to BE 6
MUATAN LISTRIK STATIS 7
MEMBERI MUATAN pada BENDA 7
ANTENA 9
DETEKTOR 10
NDIKATOR 10
PRINSIP KERJA ALAT 10
1. KEADAAN AWAL 10
2. SAAT BENDA BERMUATAN POSITIF BERGERAK 11
3. SAAT BENDA BERMUATAN NEGATIF BERGERAK 12
III. METODE PENULISAN 15
IV. ANALISIS SINTESI 16
ANALISIS 16
SINTESIS 17
V. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI 18
A. KESIMPULAN 18
B. REKOMENDASI 18
VI. Penutup Daftar Pustaka 19
PENGGUNAAN ELEKTROSKOP DETEKTOR SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN FISIKA UNTUK MENINGKATKAN PEMAHAMAN PESERTA DIDIK
Ringkasan
Tantangan dunia pendidikan kedepan adalah mewujudkan proses demokratisasi belajar. Suatu proses pendemokrasian yang mencerminkan bahwa belajar adalah atas prakasa anak. Demokrasi belajar berisi pengakuan hal anak untuk melakukan tindakan belajar sesuai dengan karakterteristiknya. Salah satu prasyaratnya terwujudnya masyarakat belajar demokratis adalah dengan adanya pengemasan pembelajaran yang beragam dengan cara menghapuskan penyeragaman kurikulum, strategi pembelajaran, bahan ajar, dan evaluasi belajar., menarik dan efektif.
Semua zat terdiri dari partikel-partikel kecil yaitu atom. Suatu atom masih tersusun oleh partikel yang lebih kecil yaitu inti atom dan elektron (bermuatan negatif) yang bergerak mengelilingi inti atom. Inti atom sendiri terdiri dari proton (bermuatan positif) dan neutron (netral) sehingga inti atom bermuatan positif
Pada dasarnya dalam pembelajaran fisika mengenai listrik statis untuk mengetahui benda tersebut bermuatan atau tidak, sudah ada alat namanya elektroskop. Kelemahan alat ini adalah siswa belum mampu mendeteksi muatan apa yang dimliki oleh benda tersebut, dengan melihat kondisi realitas yang ada para peniliti akhirnya mampu mengembangkan elektroskop digital dengan menggunakan IC CMOS NAN.
Keadaan ini adalah keadaan pada saat alat mulai dinyalakan dengan menghidupkan sumber tegangan. Pada keadaan ini masukan untuk setiap gerbang dalam nilai mengambang (bisa mendekati high atau mendekati low) sehingga tampak salah satu indikator menyala.
Pada saat benda bermuatan positif bergerak mendekati antena maka akan terjadi aliran elektron menuju antena akibat adanya interaksi elektrostatis (tarik-menarik) antara proton-proton dari benda dan elektron-elektron pada rangkaian
Dengan kemajuaan teknologi, media pembelajaran elektroskop digital dalam mata pelajaran listrik statis cukup relevan untuk mengembangkan potensi yang ada dalam pribadi peserta didik. Selain itu kelebihan dari penggunaan elektroskop digital siswa akan lebih terlibat aktif ketika proses belajar mengajar berlangsung dan siswa akan merasa lebih senang. Sehingga dapat mengembangkan keberanian dan keterampilan siswa dalam pengembangan ide atau gagasan mengemukakan konsep. Dengan demikian kegiatan proses belajar mengajar tidak didominasi oleh guru, tetapi oleh siswa yang aktif menggunakan lebih dari satu alat inderanya dalam aktivitas
Kata kunci : elektroskop detektor, media pembelajaran, peserta didik
Abstract
Education world challenge to the fore realizes democratization process learns. a process democracy that reflect that learn on child. democracy learns full child matter acknowledgement to do action learn as according to their character one of [the] the prerequisite form society learns democratic with study packaging existence various by abolish curriculum standardization, study strategy, ingredient teaches, and evaluation learns interesting and effective.
All substances consist of little particles that are atom. a atom stills to compiled by particle smaller that is atomic nucleus and electron (contains negative) that move to surround atomic nucleus. Atomic nucleus self consist of proton (contain positive) and neutrons (neutral) so that atomic nucleus contains positive
Basically in physics study hits static electricity to detects thing contain or not, there [are] electroscope the name tool. This tool weakness student not yet can to detect what having by thing, with see existing reality condition researcher final can to develop digital electroscope by using. IC CMOS NAN.
This conditions at the (time) of tool begins to lighted with bring to life tension source. In the situation this is input to every gate in value floats (can approach high or approach low) so that appear one of [the] indicator burns.
At the (time) of thing will contain positive will move to approach antenna so will happen electron current will aim interaction existence consequence antenna electrostatic (trade-offs) between proton from thing and electrons in series
With the development of technology, digital electroscope study media in static electricity subject enough relevant to develops potential in personality entrant educates. Besides surplus from student digital electroscope use more involved mobile when process will learn to teach to go on and student will felt gladder. So that can develop courage and student know-how in idea development or brainchild proposes concept. Thereby process activity learns to teach is not dominated by teacher, but by mobile student uses more than one the sense tool in activity
Keyword: detector electroscope, the tool of education, entrant educates
PENDAHULUAN
Banyak negara mengakui bahwa persoalan pendidikan merupakan persoalan yang pelik, namun semuanya merasakan bahwa pendidikan merupakan tugas negara yang sangat penting. Bangsa yang ingin maju, membangun, dan berusaha memperbaiki keadaan masyarakat dunia, tentu mengatakan bahwa pendidikan merupakan kunci, dan tanpa kunci itu usaha mereka akan gagal.
Tantangan dunia pendidikan kedepan adalah mewujudkan proses demokratisasi belajar. Suatu proses pendemokrasian yang mencerminkan bahwa belajar adalah atas prakasa anak. Demokrasi belajar berisi pengakuan hal anak untuk melakukan tindakan belajar sesuai dengan karakterteristiknya. Salah satu prasyaratnya terwujudnya masyarakat belajar demokratis adalah dengan adanya pengemasan pembelajaran yang beragam dengan cara menghapuskan penyeragaman kurikulum, strategi pembelajaran, bahan ajar, dan evaluasi belajar., menarik dan efektif.
Untuk meningkatkan kompetensi sebagai guru fisika, guru memang diharapkan mengembangkan diri dengan terus belajar dan mampu mengajar sesuai dengan perkrmbangan zaman.
Diera modern sosok guru memang dituntuk bagai mana mampu mengembangkan dari produk yang sudah ada untuk mampu meningkatkan pemahaman siswa. Hal ini juga berkaitan dengan bagai mana pemililihan metode yang tepat dalam setiap pembelajaran.
Adapun salah satu dari mode pembelajaran yang sesuai dengan fisikan adalah eksperimen dan labolatorium.secara umum metode eksperimen adalah metode mengajar yang mengajak siswauntuk melakukan percobaan sebagai pembuktian, pengecekan bahwa tori yang sudah dibicarakan itu benar. Jadi metode ini lebih untuk mengecek supaya siswa makin yakin dan jelas akan teorinya. Sering disebut tori labolatorium karena percobaan biasanya dilakukan dilabolatorium. Biasanya metode eksperimen tidak untuk menemukan teori tetapi lebih untuk menguji teori atau hukum yang sudah ditemukan para ahli. Namun dalam praktek guru dapat pula melakukan eksperimen untuk menemukan teorrinya atau hukumnya. Dalam hal ini seakan-akan teori atau hukum seolah-olah belum ditemukan, dan siswa diminta untuk menemukan. Tentu guru sudah menemukan teori atau hukum sebelumnya dan bagi guru arah eksperimen jelas. Dengan metode ini siswa dapat merasa bangaa dan yaki seakan-akan menemukan sendiri.
Metode eksperimen dibedakan menjadi dua yaitu eksperimen terencana atau terbimbing dan eksperimen bebas hal ini disuaikan dari tingkat awal pemahaman peserta didik dalam input materi.
Kritik terhadap guru fisika adalah mereka kurang berkompeten sebagai guru (1) kurang menguasai bahan fisika dan (2) kurang mampu mengajarkan bahan itu kepada siswa dengan tepat
Dalam pembelajaran fisika listrik (khususnya listrik statis) yang sesungguhnya adalah salah satu bidang kajian dalam fisika yang sulit untuk diamati kejadiannya secara langsung karena bersifat mikroskopik, akan tetapi hanya dapat diamati gejala-gejala yang timbul akibat adanya peristiwa kelistrikan tersebut. Kejadian listrik statis ini sudah dikenal manusia sejak dulu karena mudah ditemukan di alam sekitar. Kita bisa dengan mudah menimbulkan muatan listrik statik pada benda-benda disekitar kita dengan menggosokkannya dengan benda lain. Mungkin kita masih ingat eksperimen sederhana saat sekolah dulu : sisir plastik yang digosok dengan kain, lalu didekatkan dekat lengan, akan menarik rambut-rambut di kulit lengan, atau jika didekatkan ke sobekan-sobekan kertas diatas meja maka sisir plastik akan menarik sobekan-sobekan kertas tersebut. Ini bukan sulap tapi sains. Di labolatorium sekolah atau perguruan tinggi sendiripun sudah ada elektroskop yang dipakai untuk mengetahui apakah suatu benda bermuatan atau tidak, tetapi elektroskop ini tidak dapat mengetahui jenis muatan listrik dari suatu benda (positif atau negatif). Untuk itu dalam penulisan karyatulis ilmiah ini ini pertama-tama akan dibahas bagaimana menggunakan rangkaian elektronika sederhana sebagai detektor jenis muatan listrik suatu benda. Kemudian bagaimana menyelidiki jenis muatan dari suatu benda menggunakan detektor sederhana.
Setelah kita ketahui bersama karena muatan listrik adalah suatu hal yang abstrak maka diperlukan media pembelajaran yang mampu mengembangkan pada sisi kognitif anak dengan menggunakan penggunaan alat dalam praktikm/demontrasi pendektesian jenis muaan listrik pada suatu benda.
I. TELAAAH PUSTAKA
PEMBELAJARAN SEACARA UNIVERSAL
Untu dapat menghasilkan manusia yang berkualiatasperlu dirancang dan disesuaikan selenggararan sistem pendidikan nasioanal yang memungkinkan terjadinya proses pembelajaran yang bermakna proses pembudayaan berbagai kemampuan, nilai sikap seorang Indonesia modern yang demokratis dan bertanggung jawab. Dalam buku Unesco suatu proses pembelajaran yang dapat Moulding The maind And character young generation. Untuk itu komisi unesco untuk memasuki abad ke-21 merekomendasikan empat pilar yaitu learning to Know, learning to do, learning to live together, learning to be.
1) LEARNING to KNOW
Lerning to Know adalah suatu proses pembelajaran yang memungkinkan peserta didik menghayati dan akhirnya dapat merasakan dan dapat menerapkan cara memperoleh pengetahuan, suatu proses yang memungkinkan tertanamnya sikap ilmiah, yaitu sikap yang selalu kingintahu dan dan selanjutnya menimbulkan rasa mampu untuk selalu mencari jawaban atas maslah yang dihadapi secara ilmiah.
Dalam karangan Alfred North Whithed dalam bukunya yang berjudul the science adng the modrn world pernyataanya bahwa terus majunya iptek di dunia barat, temapat lahirnya ilmu pengetahuan modrn. Tidak lain karena peserta didik di negara tersebut dapat menghayati proses pembelajaran sampai tingkat joy of discevery. Jelas bahawa untuk dapat menciptakan proses pembelajaran samapai tingkat joy of discevery, diperlukan sarana prasarana yangmemadahi, guru yang profesional, sistem evaluasi yang terus menerus komprehenship dan objektif dan suasana kelas yang demokratis. Saasaran terakhir dari pilar learning to know adalah lahirnya suatu generasi muda yang mendukung perkembangan iptek, yang menjadikan iptek menjadi sebuah kebuayaan.
2) LEARNING to DO
Saasaran akhir dari diterapkanya pilar ini adalah lahirnya generasi muda yang dapat bekerja cerdas dengan memanfaatkan iptek. Hal ini selaras dengan pandangan Whithead sembilan puluh tahun yang lalu yang memandang dari tujuan akhir dari tujuan pendidikan adalah penguatan seni menggunakan ilmu pengetahuan. Ini sangat relevan era modern sekarang, suatu masyarakat yang tenaga kerjanya tidak cukup yang hanya menguasai keterampilan motorik yang mekanistik, tetapi dituntuk untuk bisa melaksanakan pekerjaan seperti controlling, monitoring, maintaining, designing dan organizing. Untuk itu proses pembelajaran yang sifatnya learning to do memerlukan suasan atau situasipembelajaran yang memungkinkan peserta didik menghadapi masalah untuk dipecahkan menggunakan iptek yang secara teori telah dipelajari. Situasi pendidikan yang secara psikologis relevan.
Dalam kaitan ini pemahaman tentang pilar kedua learning to do pada berbagai jenjang pendidikan harus memungkinkan peserta didik dalam proses pembelajaranya sampai tingkat penggunaan berbagai konsep, prinsip atau hukum untuk memecahkan masalah yang konkret.
3) LEARNING to LIVE TOGETHER
Kemajuan dunia dalam bidang iptek dan ekonomi telah mengubah dunia menjadi desa global ternyata tidak menghapus konflik antar manusia yuang selalu mewarnai sejarah umat manusia. Yang terjadi akhir akhir ini bahkan sebaliknya konflik antar manusia yang didasarkan atas prasangka, baik antar ras, antar suku, antar agama bahklan antar orang kaya dengan orang miskin dan antar negara. Padahal sejak berakhirnya perang Dunia ke – II berbagai deklarasi untuk menjadi dasar penyelesain konflik seperti HAM, piagam PBB dan kita bangsa indonesia memiliki landasan pandangan hidup pancasila hakikatnya adalah untuk membangun negara kebangsaan yang demokratis, berkeadilan sosial, berketuhana yang maha esa dan menggalang persatuan dan kesatuan bukan hanya warga antar bangsa melainkan dengan seluruh umatv manusia seperti dinyatakan dalam kalimat”ketertiban dunia yang berdasar kemerdekaan, keadilan sosjjial perdamaian abadi”. Tetapi kenyataan menunjukan terjadinya berbagai konflik sosial baik horisontal maupun tentang vertikal.
Diakui oleh komisi Internasional untuk abad ke-21 sulitnya menciptakan kerukunan, toleransi dan saling pengertian dan bebas dari prasangka. Latar bel;akang dari kenyatan masyarakat atas menuntu pendidikan tidak hanya membekali generasi muda untuk menguasai iptek dan kemampuan bekerja serta memecahkan masalah, melainkan kemampuan untuk hidup bersamadenganorang lain yang berbeda dengan penuh toleransi, pengertian dan tanpa prasangka.
Dalam kaitan ini adalah tugas pendidikan untuk pada saat yang bersamaan setiap peserta didik memperoleh pengetahuan dan memiliki kesadaran bahwa hakekat manusaia adalah beragam, tetapi alam keragaman tersebut terdapat persamaan. Pendidikan itu mencapai pada tingkat kesadaran akan persamaan antar sesama manusia dan terdapat saling ketergantungan satu sama lain, tidak dapat ditempuh dalam dunia pendidikan dengan pendekatan tradisionalmelainkan perlu menciptakan situasi kebersamaan dalam waktu yang relatif lama. Dalam hal ini, prisip relevansi sosial dan moral sangat memadahi. Ini diperlukan suasana belajar yang inhern mendukung nilai-nilai toleransi saling ketergantungan kerjasama dan tenggang rasa. Ini diperlukan kerjasama yang menuntut kerjasama untuk mencapai tujuan bersama.
4) LEARNING to BE
Tiga pilar tersebutditujukan bagi lahirnya generasi muda yang mampu mencari informasi dan atau menemukan pengetahuan, yang mampu melaksanakan tugas dalam memecahkan masalah secara cerads dan mampu bekerjasama, bertenggang rasa dan toleran terhadap perbedaan. Bila ketiga berhasil dengan memuskan akan menimbulkan adanya rasa percaya diri pada masing-masing peserta didik, hasil akhirnya adalah manusia yang mampu mengenal dirinya, dalam bahasa undang-undang no 2/1989 adalah manusia yang berkepribadian mantap emosional dan intelektual yang mengenal dirinya, yang dapat mengendalikan dirin yang konsisten dan memiliki empati. Inilah makna dari learning to be. Yaitu muara akhir dari pilar belajar.
Fisika merupakan ilmu eksperimental maka tidak lepas dari berbagai percobaan baik dengan demontrasi yang dilakukan oleh guru maupun dengan praktikum yang dilakukan oleh siswa. Menurut mills, selain dapat membuat siswa berperan aktif dalam proses belajar mengajar, pecobaan juga dapat membuat siswa lebih tertarik terhadap fisika, mempermudah penyerapan materi, dan memberikan pengalaman dalam mengolah data bukan hanya teoritis saja.
MUATAN LISTRIK STATIS
Atom dan partikel adalah salah satu bidang kajian dalam fisika yang sulit diamati kejadian yang sesungguhnya secara langsung. Atom dan partikel yang bermuatan biasanya diajarkan dengan gambar-gambar maupun bagian sketsa dari atom tu sendiri. Hal ini dikarenakan atom atau yang sejeninya dan partikel yang bermuatan dapat diamati dengan peralatan khusus. Sehingga seringkali atom dan partikel hanya diajarkan secara teoritis.
Semua zat terdiri dari partikel-partikel kecil yaitu atom. Suatu atom masih tersusun oleh partikel yang lebih kecil yaitu inti atom dan elektron (bermuatan negatif) yang bergerak mengelilingi inti atom. Inti atom sendiri terdiri dari proton (bermuatan positif) dan neutron (netral) sehingga inti atom bermuatan positif. Elektron-elektron bergerak dengan sangat cepat mengelilingi inti dengan lintasan tertentu. Elektron-elektron tersebut mengalami gaya tarik dari inti. Semakin jauh jarak elektron dari inti, elektron tersebut mengalami gaya tarik yang lebih kecil terhadap inti. Oleh karena itu elektron tersebut mudah terlepas dari atom atau berpindah ke atom yang lain jika mendapat energi yang cukup untuk melepaskan diri dari atom. Jumlah proton dan elektron dalam atom yang menyusun suatu benda menentukan muatan listrik benda tersebut.
MEMBERI MUATAN pada BENDA
Sebuah benda yang netral dapat dibuat menjadi bermuatan dengan menambah atau mengurangi jumlah elektron dari atom-atom penyusunnya. Cara yang biasa digunakan dalam memberi muatan adalah dengan cara persinggungan atau menggosok dan dengan cara induksi.
Salah satu contoh yang sering dilakukan dengan cara ini adalah karet yang digosok dengan bulu dapat menarik kertas-kertas kecil (menunjukkan adanya muatan). Pada saat digosok akan terjadi perpindahan spontan elektron dari bulu ke karet (karena elektron mudah bergerak). Perpindahan ini terjadi karena energi yang diberikan dengan menggosok cukup untuk melepaskan elektron terluar dari bulu (energi yang diberikan dengan menggosok belum cukup untuk melepaskan elektron pada karet). Dengan demikian karet mendapat tambahan elektron dan bermuatan listrik negatif sedangkan bulu kehilangan elektron dan bermuatan listrik positif. Karena jumlah elektron yang diterima karet dan yang dilepaskan bulu sama, maka besar muatannya sama tetapi berbeda jenis. Hampir setiap penggosokan antara benda-benda yang bersifat isolator menghasilkan muatan pada benda-benda tersebut. Beberapa contoh penggosokan yangmenghasilkan muatan listrik dapat dilihat dalam tabel berikut :
Tabel contoh benda bermuatan listrik setelah mengalami penggosokan
| No | Benda | Jenis Muatan |
| 1 2 3 4 | Persek digosok dengan sutra Batng kaca digosok dg bulu Sutra pengggosok perspek Bulu penggosok kaca | Positif Negatif Negatif positif |
Pengembangan mendeteksi muatan dengan elektroskop digital.
Pada dasarnya dalam pembelajaran fisika mengenai listrik statis untuk mengetahui benda tersebut bermuatan atau tidak, sudah ada alat namanya elektroskop. Kelemahan alat ini adalah siswa belum mampu mendeteksi muatan apa yang dimliki oleh benda tersebut, dengan melihat kondisi realitas yang ada para peniliti akhirnya mampu mengembangkan elektroskop digital dengan menggunakan IC CMOS NAND Gate tipe CD 4001 yang jauh lebih modern dari elektroskop konvensional.
Alat detektor terdiri dari Antena, IC CMOS NAND Gate tipe CD4011, dioda tipe IN4148, kapasitor, LED hijau dan merah, baterai 9 Volt, dan resistor. Sedangkan mika, plastik, bulu, sutera, polyester, rayon, katun, nilon,kertas, rambut, dan batang perspek digunakan sebagai bahan yang akan diselidiki jenis muatannya
Gambar 2.1 Alat
Alat detektor jenis muatan listrik statis ini secara garis besar terbagi dalam tiga bagian yaitu sensor, detektor, dan indikator seperti ditunjukkan oleh gambar di bawah ini
Gambar 2.2 Skema Rangkaian Detektor Jenis Muatan Listrik Statis
Keterangan:
a) antena
ib) detektor muatan positif
2b) detektor muatan negatif
ic) indikator muatan positif
2c) indikator muatan negative
ANTENA
Bagian ini terdiri dari sebuah antena yang peka terhadap muatan listrik statis seperti ditunjukkan pada gambar di atas. Fungsi dari antena adalah sebagai tempat dimana benda yang akan diuji muatan listriknya harus didekatkan. Sedangkan hambatan dengan nilai yang besar dipasang untuk melindungi alat dari arus yang besar (misalnya terkena aliran listrik dinamis).
DETEKTOR
Bagian ini terbagi menjadi dua cabang yaitu : detektor muatan positif ( ) dan detektor muatan negative ( ) yang masing-masing terhubung dengan indikator sesuai jenis muatannya. ib2b pada bagian ini terdiri dari dioda tipe IN4148, IC CMOS NAND Gate tipe CD4011 dengan dua input dan kapasitor. Dioda dipasang pada dua cabang yang berbeda dengan arah yang berlawanan. Dioda ini yang akan menentukan detektor mana yang akan bekerja (positif atau negatif) tergantung dari jenis muatan yang didekatkan pada sensor, IC tipe ini peka terhadap listrik statis dan kapasitor sebagai pengembali ke keadaan netral.
INDIKATOR
Sama seperti pada bagian detektor, bagian ini juga terbagi menjadi dua yaitu indikator muatan positif (+) yang terdiri dari LED merah dan indikator muatan negatif (-) yang terdiri dari LED hijau. Untuk melindungi LED dari kerusakan dipasang hambatan yang nilainya kecil (270 ohm). LED merah menyala jika detektor muatan positif bekerja dan berarti menunjukkan bahwa muatan yang mendekat pada sensor adalah muatan positif, sedangkan LED hijau menyala jika detektor muatan negatif bekerja dan berarti menunjukkan bahwa muatan yang mendekati sensor adalah muatan negatif. ic2c
PRINSIP KERJA ALAT
1. KEADAAN AWAL
Keadaan ini adalah keadaan pada saat alat mulai dinyalakan dengan menghidupkan sumber tegangan. Pada keadaan ini masukan untuk setiap gerbang dalam nilai mengambang (bisa mendekati high atau mendekati low) sehingga tampak salah satu indikator menyala. Jika nilai masukan pada gerbang bernilai mendekati high maka indikator muatan positif akan menyala tetapi jika masukannya bernilai mendekati low maka indikator tersebut mati, sedangkan jika masukan pada gerbang bernilai mendekati high maka indikator muatan negatif tidak akan menyala tetapi jika masukanya bernilai low maka indikator muatan negatif akan menyala. Bisa juga terjadi kedua 3G indikator menyala jika nilai masukan pada gerbang mendekati high dan pada gerbang mendekati low pada saat bersamaan. Nyala indikator ini bukan berarti menunjukkan alat sedang mendeteksi jenis muatan suatu benda tetapi hanya menunjukkan bahwa alat sudah siap bekerja.
Gambar 2.3 Skema Rangkaian Pada Keadaan Awal
Gambar 2.4 Keadaan Awal Ketika Detektor Mulai Dinyalakan
2. SAAT BENDA BERMUATAN POSITIF BERGERAK
Pada saat benda bermuatan positif bergerak mendekati antena maka akan terjadi aliran elektron menuju antena akibat adanya interaksi elektrostatis (tarik-menarik) antara proton-proton dari benda dan elektron-elektron pada rangkaian. Dari aliran ini menyebabkan adanya arus yang mengalir dari antena menuju percabangan dan ,sehingga akan dibias maju dan akan dibias mundur. Pada keadaan demikian, akan mengalami pengisian dan menyebabkan nilai high pada kaki masukan. Keluaran dari akan bernilai low dan menjadi masukan bagi sehingga keluarannya 1d2d1d2d1C1G1G2G akan bernilai high, akibatnya LED indikator muatan positif akan dibias maju dan menyala.
Gambar 2.5 Skema Rangkaian Saat Benda Bermuatan Positif Mendekati Antena
Pada saat muatan positif tersebut dijauhkan, antena yang semula banyak mengandung elektron akan kembali kekeadaan semula (netral) sehingga ada pergerakan elektron menjauhi antena. Pergerakan ini menyebabkan adanya arus yang bergerak menuju antena, sehingga akan dibias mundur dan akan dibias maju. Pada keadaan ini menyebabkan masukan bagi gerbang bernilai low sehingga keluarannya bernilai high dan menyebabkan LED indikator muatan negatif menyala 1d2d3G
Gambar 2.6 Led Indikator Bermuatan Positif Dibias Maju Dan Menyala
3. SAAT BENDA BERMUATAN NEGATIF BERGERAK
Gambar 2.7 Skema Rangkaian Saat Benda Bermuatan Negatif Mendekati Antena
Pada saat benda bermuatan negatif bergerak mendekati antena maka akan terjadi aliran elektron menjauhi antena akibat adanya interaksi elektrostatis (tolak-menolak) antara elektron-elektron dari benda dan elektron-elektron pada rangkaian. Dari aliran ini menyebabkan adanya arus yang mengalir dari detektor muatan negatif menuju antena, sehingga d1 akan dibias mundur dan d2 akan dibias maju. Keadaan ini menyebabkan masukan pada G3 bernilai low sehingga keluarannya bernilai high. Pada keadaan demikian LED indikator bermuatan negatif dibias maju dan menyala. Keadaan ini sama dengan pada saat benda bermuatan positif menuju antena. Sedangkan pada saat benda bermuatan negatif tersebut menjauhi antena sama dengan keadaan saat benda bermuatan positif mendekati antena[3].
Gambar 2.8 Led Indikator Bermuatan Negatif Dibias Maju Dan Menyala
II. METODE PENULISAN
Dalam penulisan karya tulis ilmiah yang berjudul “: Penggunaan Elektroskop Detektor Sebagai Media Pembelajaran Fisika Untuk Meningkatkan Pemahaman Peserta Didik” saya mengikuti metode yang sudah ada yaitu :
1) Prosedur pengumpulan data atau informasi, yaitu pencarian semua data-data atau literature yang dibutuhkan untuk pembuatan dari karya tulis ilmiah.
2) Pengolahan data atau informasi, yaitu setelah mendapatkan data langkah selanjutnya yaitu mengolah semua data yang sudah didapat .
3) Menganalisa data yaitu analisis sintesis.
III. ANALISIS SINTESIS
ANALISIS
Belajar pada dasarnya adalah proses yang bermakna untuk mencapai kompetensi atau kecakapan hidup (life skill). Kecakapan hidup merupakan kebutuhan setiap orang, karena itulah belajar merupakan kegiatan untuk membentuk, mengembangkan dan menyempurnakan kecakapan hidup. Hanya mereka yang memiliki kecakapan hiduplah yang akan dapat bertahan dalam hidupnya dan menjadikan hidupnya lebih bermakna. Makna kehidupan terjadi pada konteksnya, oleh karena itulah pelajaran akan bermakna apabila dikaitkan dalam konteks kehidupan nyata siswa.
Fisika untuk mata pelajaran statis merupakan materi yang sangat abstrak sehingga pada saat ini kebanyakan siswa hanya mampu menangkap materi dengan membayangkan dan hanya meng angan angan beberapa referensi yang dibacanya tanpa mampu mengembangkan sendiri dari konsep yang sudah ada. Jika kita melihat dari pendapat mills, menurut mills proses belajar seharusnya selain dapat membuat siswa berperan aktif dalam proses belajar mengajar, percobaan juga dapat membuat siswa lebih tertarik terhadap fisika, mempermudah penyerapan materi, dan memberi pengalaman dalam mengolah data.
Dalam perkembangan dunia pendidikan terutama di indonesia telah bermunculan berbagai metode untuk meningkatkan kemampuan dari peserta didik yang antara lain adalah metode inquiri. Secara umum inquiri adalah proses dimana para saitis mengajukan pertanyaan mengenai alam dunia ini dan bagaimana mereka secara sistematis mencari jawabannya (trowbridge dan bybee, 1996). Welch mendefinisikan inquiri sebagai proses dimana manusia mencari informasi atau pengertian, maka sering di sebut a way of tought. Dan menurut kindsvatter, whilen, dan ishler (1996) inquiri adalah penggunaan metode induktif dan menemukan pengetahuan berpusat pada keaktifan siswa.
Bentuk metode yang berkembang lainnya adalah metode discovery adalah metode belajar yang berbasis pencarian, penyelidikan gagasan awal diambil dari rousseau, dewey, piaget, dan burner. Menurut brunner (dalam burden dan byrd, 1999 : 104) pembelajaran discovery adalah pendekatan kognitif dalam pembelajaran dimana guru dapat menciptakan situasi sehingga siswa dapat belajar sendiri. Wowbridge dan bybee (hal 176) menjelaskan discovery sebagai proses mental dimana siswa mengasimilisikan suatu konsep atau prinsip. Discovery terjadi apabila seseorang sungguh terlibat dengan proses berfikir dengan menemukan konsep atau prinsip-prinsip.
Dengan demikian maka diperlukan sebuah media khusus untuk meningkatkan proses pengetahuan siswa agar pembelajaran fisika khususnya pada mata pelajaran listrik statis dapat lebih mudah dipahami siswa dan siswa mampu mngembangkan konsep dan kemampuannya.
SINTESIS
Sebagai seorang guru yang sehari-hari mengajar di sekolah, tentunya tidak jarang harus menangani anak-anak yang mengalami kesulitan dalam belajar. Anak-anak yang sepetinya sulit sekali menerima materi pelajaran, baik pelajaran membaca, menulis, dan berhitung. Hal ini terkadang membuat guru menjadi frustasi memikirkan bagaimana menghadapi anak-anak seperti ini. Demikian juga para orang tua yang mempunyai anak-anak yang kesulitan dalam belajar. Harapan agar anak mereka menjadi anak yang pandai, mendapatkan nilai yang baik disekolah menambah kesedihan mereka ketika melihat kenyataan bahwa anak-anak mereka kesulitan dalam belajar.
Berdasarkan hasil analisis mengenai bagaimana untuk memecahkan dari kesulitan peserta didik dalam belajar fisika khususnya pada listrik statis sangatlah dibutuhkan sebuah media pembelajaran yang mampu meningkatkan kemampuan siswa. Dengan kemajuaan teknologi, media pembelajaran elektroskop digital dalam mata pelajaran listrik statis cukup relevan untuk mengembangkan potensi yang ada dalam pribadi peserta didik. Selain itu kelebihan dari penggunaan elektroskop digital siswa akan lebih terlibat aktif ketika proses belajar mengajar berlangsung dan siswa akan merasa lebih senang. Sehingga dapat mengembangkan keberanian dan keterampilan siswa dalam pengembangan ide atau gagasan mengemukakan konsep. Dengan demikian kegiatan proses belajar mengajar tidak didominasi oleh guru, tetapi oleh siswa yang aktif menggunakan lebih dari satu alat inderanya dalam aktivitas belajarnya.
KESIMPULAN DAN REKOMENDASI
A. KESIMPULAN
1. Dalam pembelajaran fisika listrik (khususnya listrik statis) yang sesungguhnya adalah salah satu bidang kajian dalam fisika yang sulit untuk diamati kejadiannya secara langsung karena bersifat mikroskopik, akan tetapi hanya dapat diamati gejala-gejala yang timbul akibat adanya peristiwa kelistrikan tersebut
2. Untuk meningkatkan pemahaman siswa dalam mempelajari listrik stasis di perlukan sebuah alat yang mampu meningkatkan kecakapan kogniif dari peserta didik.
3. Alat detektor terdiri dari Antena, IC CMOS NAND Gate tipe CD4011, dapat digunakan sebagai bahan yang akan diselidiki jenis muatannya
B. REKOMENDASI
Pendidikan merupakan pilar penting dalam proses menuju cita-cita nasional sehingga kemajuan teknologi haruslah ditingkatkan. Sehingga saya berharap alat elektroskop digital ini dapat dimanfaatkan dalam proses pembelajaran untuk meningkatkan pemahaman peserta didik mengenai listrik statis. Selain itu alat ini kedepan semakin berkembang menjadi alat yang memiliki manfaat yang lebih.
Penutup
Daftar Pustaka
Ahmadi, Abu dan Widodo Supriyono. 1991. Psikologi Perkembangan. Jakarta :
PT Rineka Cipta
Beiser Artur. 1990. Konsep Fisika Modern. Jakarta : Erlangga
Halliday-Resnick..1997. Fisika Jilid 2(terjemahan Pantur Silaban & Erwin
Sucipto) edisi ketiga. Jakarta : Erlangga
Suparno, Paul. 2006. Metodologi Pembelajaran Fisika Konstruktivistik dan
Menyenangkan. Yogyakarta : Universitas Sanata Dharma
Surakhmad, winarno. 2008. Kurikulum yang mencerdaskan visi 2030 dan pendidikan alternatif. Jakarta : Kompas.
http://www.physnet.uni-hamburg.de/ex/
html/versuche/elmag/E01_03/e01_03b.jpg
www.pbs.org/benfranklin/exp_shocking.html
