Development of Microcontroller-Based Free Fall Motion Learning Materials to Increase Students’ Conceptual Understanding

Infianto Boimau; Ruth Novi Kornalia Mellu

doi:10.26737/jipf.v4i1.888

Development of Microcontroller-Based Free Fall Motion Learning Materials to Increase Students’ Conceptual Understanding

Infianto Boimau, Ruth Novi Kornalia Mellu

Abstract

Students’ shortcoming in understanding various concepts of physics is often due to the lack of teaching media can promote student active participation in the learning process. This study aims to develop a valid and effective microcontroller-based physics learning materials as teaching media in enhancing conceptual understanding of free fall motion lessons. This learning materials is developed using the research and development (R&D) method. Effectiveness test of learning materials using pre-experimental research design one group pretest-posttest involve students of physics education program in STKIP SoE. Data collection techniques were done through validation sheets, observations, test questions, and questionnaire sheets. Validation of learning materials through expert testing shows that learning materials are in a valid category. The results of the study shows that learning materials have a positive effect in improving students' conceptual understanding. The effectiveness of the use of learning materials in improving students' understanding of concepts has been analyzed through the results of N-gain calculations which show a moderate score increase. Moreover, the practicality test of learning materials using a Likert scale shows that learning materials are very practical to utilize as teaching media.

Keywords

Learning Materials; Conceptual Understanding; Microcontroller

Full Text:

PDF (English)

References

Daryanto. (2013). Media Pembelajaran (2nd ed.). Yogyakarta: Gava Media.

Sudjana, N. (2011). Dasar-Dasar Proses Belajar Mengajar (2nd ed.). Bandung: Sinar Baru Algensindo.

Arsyad, R. (2009). Media Pembelajaran. Jakarta: PT Rajagrafindo Persada.

Iswaji, D. (2003). Pengembangan Media Pembelajaran Matematika di SLTP. Yogyakarya: FMIPA UNY.

Sadiman, A. (2002). Media Pembelajaran dan Proses Belajar Mengajar, Pengertian Pengembangan dan Pemanfaatannya. Jakarta: Raja Grafindo Persada.

Afriyanto, E. (2015). Pengembangan Media Pembelajaran Alat Peraga pada Materi Hukum Biot Savart di SMA Negeri I Prambanan Klaten. JRKPF UAD, 2(1): 20-24.

Kholifudin M. Y., (2013). Pembelajaran Fisika Berbasis Proyek Pembuatan Alat Resonansi Bunyi dari Lampu Neon Bekas Untuk Membentuk Kerja Ilmiah dan Sikap Ilmiah Pada Siswa. Pertemuan Ilmiah XXVII HFI Jateng & DIY, Solo, Indonesia.

Isnanto, A., Maftukhin., & Kurniawan, E. S. (2014). Pengaruh Penggunaan Alat Peraga Berbasis Lingkungan (APBL) Pada Materi Dinamika Partikel Terhadap Kemampuan Psikomotorik P1 Peserta Didik Kelas X SMA Negeri 1 Kutowinangun. Radiasi, 4(1): 30-33.

Prasetyarini, A., Fatmaryanti, S. D., & Akhdinirwanto, R. W. (2013). Pemanfaatan Alat Peraga IPA Untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep Fisika Pada Siswa SMP Negeri I Bulupesantren Kebumen Tahun Pelajaran 2012/2013. Radiasi, 2(1): 7-10.

Hartati, B. (2010). Pengembangan Alat Peraga Gaya Gesek Untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, 6(2): 128-132.

Kusdwiutomo, N. (2008). Pengaruh Pembelajaran Fisika Dengan Media Power Point Disertai Animasi dan Modul Dilengkapi Alat Peraga Terhadap Prestasi Belajar Fisika Ditinjau Dari Kreativitas Siswa. (Unpublished Tesis). Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

Aththibby, A., & Alarifin, D. (2015). Pengaruh Permainan Dalam Pembelajaran Fisika Terhadap Motivasi Belajar Peserta Didik. JRKPF UAD, 2(2): 38-41.

Erintina, M. D. (2015). Pengaruh Model Pembelajaran Expository Berbantuan Alat Peraga Terhadap Hasil Belajar Fisika Siswa Kelas VIII SMPN 21 Mataram Tahun Pelajaran 2014/2015. Ganec Swara, 9(1): 140-144.

Riyanti, G. A., Sutikno., & Masturi. (2015). Perenapan Alat Peraga Seri-Paralel DC Untuk Meningkatkan Pemahaman Siswa Pada Materi Hukum Ohm. Prosiding Seminar Nasional Fisika (E-Journal). Jakarta. Program Studi Pendidikan Fisika dan Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Jakarta.

Palupi, I. A. (2015). Upaya Peningkatan Pemahaman Konsep Hukum Archimedes Melalui Alat Peraga ‘Katrol Archimedes’ di Kelas XI IPA SMAN 3 Salatiga. Prosiding Seminar Nasional Pendidikan Sains, Salatiga, UKSW.

Puspitarini, L. (2015). Pengembangan Alat Peraga Sains Pompa Hidrolik dan Boyle’s Balloon Untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep Siswa SMAN I Sayung. (Unpublised Skripsi), Jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas Semarang.

Wicaksono, A., & Rifai, I. (2013). Pembuatan Alat Peraga Pendidikan Fisika Sub Materi Gerak Jatuh Bebas Berbasis Mikrokontroler Arduino UNO. Seminar Nasional Teknologi Terapan. Yogyakarta, Indonesia.

Susilawati., & Aryanto, D. (2013). Penerapan Alat Praktikum Viskometer Terhadap Pencapaian Kinerja Mahasiswa Calon Guru Fisika. Seminar Nasional 2nd Lontar Physics Forum.

Ramadhan, D., Serevina, V., & Raihanati. (2016). Perancangan Alat Praktikum Viskometer Metode Bola Jatuh Bebas Berbasis Sensor Efek Hall UGN3503 Sebagai Media Pembelajaran Fisika. Prosiding Seminar Nasional Fisika, Jakarta, Program Studi Pendidikan Fisika dan Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Jakarta.

Wulandari, D. C., & Wildian. (2014). Rancang Bangun Ammeter DC Tipe Non-Destructive Berbasis Mikrokontroler ATMega8535 Dengan Sensor Efek Hall ACS712. Jurnal Fisika Unand, 3(2): 121-127.

Saputra, H., & Yusfi, M. (2013). Rancang Bangun Alat Ukur Regangan Menggunakan Sensor Strain Gauge Berbasis Mikrokontroler ATMega8535 Dengan Tampilan LCD. Jurnal Fisika Unand, 3(2): 162-169.

Syaefullah, R., Yuliyanto, G., & Suryono, (2006). Rancang Bangun Alat Konduktivitas Panas Bahan Dengan Metode Needle Probe Berbasis Mikrokontroler AT89S52. Jurnal Berkala Fisika, 9(1): 37-42.

Premono, P., Soedjarwanto, N., & Alam, S. (2015). Rancang Bangun Alat Instrumentasi Pengukuran Digital Kuat Medan Magnetik Dengan Menggunakan Mikrokontroler ATMega8535. Jurnal Rekayasa dan Teknologi Elektro (ELECTRICIAN), 9(3): 160-170.

Novianta, M. A. (2010). Alat Ukur Kecepatan Fluida Dengan Efek Doppler Menggunakan Mikrokontroler AT89S51. Jurnal Teknologi, 3(1): 1-9.

Sianipar, R., Hambali, A., & Sarwoko. (2012). Perancangan dan Implementasi Alat Ukur Daya Optik Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega8535 Dengan Tampilan di Komputer. (unpublished Tugas Akhir), Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom.

Kause, M. C., & Boimau, I. (2019). Rancang Bangun Alat Peraga Fisika Berbasis Arduino (Studi Kasus Gerak Jatuh Bebas). Cyclotron, 2(1): 13-19.

Freitas, W. P. S., Cena, C. R., Alves, D. C. B., & Goncalves, A. M. B. (2018). Arduino-Based Experiment Demonstrating Malus’s Law. Phys. Educ. 53.

Dauphin, C., & Bouquet, F. (2018). Physical Pendulum Experiment Re-investigated with an Accelerometer Sensor. Paper in Physics. 10

de Castro, L. H. M., Lago, B. L., & Mondaini, F. (2015). Damped Harmonic Osillator with Arduino. Journal of Applied Mathematics and Physics, 3: 631-636.

Goncalves, A. M. B., Cena, C. R., & Bozano, D. F. (2017). Driven Damped Harmonic Oscillator Resonance with an Arduino. Phys. Educ. 52.

Galeriu, C., Letson, C., & Esper, G. 2015. An Arduino Investigation of the RC Circuit. The Physics Teacher, 53.

Pereira, N. S. A. (2016). Measuring the RC Time Constant with Arduino. Phys. Educ. 51.

Galeriu, C., Edwards, S., & Esper, G. 2014. An Arduino Investigation of Simple Harmonic Motion. The Physics Teacher, 52.

Ekasari, D., Suyatna, A., & Sesunan, F. (2013). Pengembangan Alat Gerak Jatuh Bebas Sebagai Media Pembelajaran Konsep Gerak Jatuh Bebas. Jurnal Pembelajaran Fisika, 1(4): 113-123.

Sugiyono. (2011). Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif, dan R & D. Bandung: Alfabeta.

Meltzer, D. E. (2002). The Relationship Between Mathematics Preparation and Conceptual Learning Gains in Physics. American Journal of Physics, 70(7).

Erintina, D. M. (2015). Pengaruh Model Pembelajaran Expository Berbantuan Alat Peraga Terhadap Hasil Belajar Fisika Siswa Kelas VIII SMPN 21 Mataram Tahun Pelajaran 2014/2015. Ganec Swara, 9(1): 140-144.

Prasetyarini, A., Fatmaryanti, D. S., & Akhdinirwanto, W. R. (2013). Pemanfaatan Alat Peraga IPA Untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep Fisika Pada Siswa SMP Negeri I Bulupesantren Kebumen Tahun Pelajaran 2012/2013. Radiasi, 2(1): 7-10.

Gunawan, Harjono, A., & Imran. (2016). Pengaruh Multimedia Interaktif dan Gaya Belajar Terhadap Penguasaan Konsep Kalor Siswa. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, 12(2): 118-125.

Muhainin, A., Susilawati, & Soeprianto, H. (2015). Pengembangan Media Kapasitor dan Pengaruhnya Terhadap Pemahaman Konsep dan Sikap Ilmiah Siswa. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, 11(1): 59-72.

Sumbadi, A., & Mosik. (2009). Penggunaan Alat Peraga Papan Optik Untuk Meningkatkan Hasil Belajar Pemantulan Cahaya Pada Siswa Kelas VIII. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, 5(2): 31-36.

Susilana, R., & Riyana, C. (2007). Media Pembelajaran. Bandung: Wacana Prima.

Indah, S. D., & Prabowo. (2014). Pengembangan Alat Peraga Sederhana Gerak Parabola Untuk Memotivasi Siswa Pada Pembelajaran Fisika Pokok Bahasan Gerak Parabola. Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika, 3(2): 89-94.

DOI: http://dx.doi.org/10.26737/jipf.v4i1.888