Teori Relativitas Einstein

Pernah merasa waktu berjalan cepat atau terasa begitu lambat? Seperti saat waktu berlalu begitu cepat ketika Anda sedang bersama teman- teman atau saat waktu terasa begitu lambat ketika Anda terjebak dalam hujan. Tapi Anda tidak bisa mempercepat atau memperlambat waktu kan?Perhatikan gambar berikut :

Read More

Menyukai Fisika Lewat Imajinasi

Imajinasi lebih utama daripada pengetahuan. Pengetahuan bersifat terbatas. Imajinasi melingkupi dunia. -Albert Einstein.

Berbicara tentang fisika dapat menimbulkan tanggapan yang beragam. Bukan gosip lagi kalau fisika merupakan salah satu "hantu" yang ditakuti oleh banyak pelajar, baik itu di tingkat menengah, umum, dan bahkan di perguruan tinggi. Sebagian orang menghafalkan rumus-rumus fisika layaknya buku sejarah tanpa menyadari maknanya. Ada juga yang pasrah karena menganggap fisika hanyalah milik orang-orang yang serius, cerdas, gila matematika, dan pada umumnya "kurang gaul". Bahkan, tidak sedikit yang beranggapan bahwa menjadikan fisika sebagai karir hidup adalah pilihan yang salah karena "masuknya" mudah tapi "keluarnya" susah. Dengan kata lain, menjadi mahasiswa fisika tidaklah sulit tapi lulusnya setengah mati dan kerjanya paling-paling menjadi guru atau kalau beruntung bisa menjadi dosen.

Beberapa pelajar mengagumi fisika karena membaca berita mengenai keberhasilan tim olimpiade fisika atau membaca buku tentang kehidupan para ilmuwan besar. Sayang, banyak juga yang hanya sebatas mengagumi tidak sampai menghayati atau mendalami fisika. Seringkali orang yang menguasai fisika dianggap sebagai orang "keren" sekaligus "aneh" karena mau belajar sesuatu yang sulit, padahal kalau jadi pengusaha bisa kaya-raya. Persepsi-persepsi demikian mengakibatkan masyarakat umum cenderung menggemari ilmu lain seperti metafisika. Disaat negara-negara lain berusaha untuk menyadarkan masyarakatnya agar tidak "gatek" alias gagap iptek negara kita melalui beberapa media massa tampaknya bekerja keras meyakinkan masyarakat agar tidak "gagib" atau gagap gaib. Padahal, penyampaian informasi ini menggunakan aplikasi fisika dan elektronika. Singkatnya, menemukan orang yang menyukai fisika bagaikan mencari jarum pentul didalam tumpukan jerami.

Banyak sekali pelajar atau mahasiswa yang sabar menunggu penayangan rumus-rumus fisika di papan tulis, kemudian mengerjakan soal-soal fisika. Dari pengalaman, soal-soal tersebut diselesaikan dengan cara "gotong-royong" karena hanya sedikit orang yang bisa atau mau mengerjakannya. Keberhasilan pengajaran tidak jarang didasarkan atas kemampuan mengerjakan soal-soal ujian akhir, bukan pada penguasaan makna fisis dari rumus tersebut.

Sebagai contoh, hampir semua orang di kelas tahu hukum kedua Newton, F = m.a, tetapi mungkin tak pernah terbayangkan bahwa rumus tersebut dapat menceritakan mengapa orang-orang gendut lebih suka main tarik tambang daripada lari 100 meter. Kemudian, siapa yang tak mengenal persamaan terkenal Einstein E = mc2 ? Sayang, sedikit sekali orang yang mengetahui bahwa massa sebuah buku fisika dasar mengandung energi yang dapat membawa suatu wahana antariksa ke bulan!

Salah satu penyebab persepsi negatif tentang fisika adalah bahwa ilmu tersebut seringkali diajarkan tanpa penghayatan sehingga terasa menyebalkan. Padahal, melalui fisika kita dapat mengetahui banyak hal. Seorang pelajar yang mulai mempelajari ilmu ini tidak perlu jauh-jauh mengunjungi laboratorium untuk melihat fenomena fisika. Kapanpun dan dimanapun ia dapat berimajinasi (menghayal) tentang lingkungan sekitarnya. Keindahan warna bunga yang tampak oleh mata, musik yang terdengar nyaman di telinga, air terjun yang memikat, aliran angin yang sejuk, adalah sedikit contoh dari fenomena fisika sehari-hari. Penjelasan bahwa setiap warna memiliki panjang gelombang yang berbeda-beda dan bahwa benda-benda menyerap serta meradiasikan panjang gelombang tertentu sehingga sampai ke mata kita, dapat dibaca dalam buku fisika. Akan tetapi seringkali orang tidak peduli dengan penjelasan itu karena tidak berimajinasi sehingga ia lupa akan keindahan alam dan tidak memiliki rasa ingin tahu.

Imajinasi lahir dari lingkungan yang mendukung seseorang agar memikirkan berbagai fenomena disekitarnya. Jika masyarakat sekitar atau keluarga di rumah tidak menghargai kebebasan berpikir maka daya imajinasi sulit untuk berkembang. Hampir semua fisikawan terkenal adalah orang-orang yang suka berimajinasi dan seringkali dikatakan sebagai pemikir "radikal" karena dianggap aneh oleh lingkungan yang seringkali bersifat dogmatis. Einstein adalah contoh populer dari orang yang suka berimajinasi dan mengembangkannya. Ia membayangkan bagaimana seandainya ia dapat bergerak dengan kecepatan cahaya. Pemikiran aneh ini menghasilkan teori relativitas khusus yang sampai kini masih digunakan. Hal yang sama dilakukan oleh Newton. Kalau saja ia tidak suka melamun dibawah pohon apel mungkin hukum gravitasi universalnya tidak ditemukan sampai berpuluh-puluh tahun kemudian.

Melalui imajinasi, kesadaran untuk mengamati fenomena alam dan membaca buku-buku fisika akan muncul dengan sendirinya. Sebagai contoh, molekul air (H2O) terdiri atas dua buah atom hidrogen dan sebuah atom oksigen. Kita tentu tidak mungkin melihat molekul air dengan mata telanjang. Akan tetapi, kita bisa berimajinasi bahwa molekul-molekul tersebut berukuran kecil sekali sehingga tak tampak. Oleh karenanya, jumlah molekul yang menyusun suatu benda haruslah sangat banyak. Melalui imajinasi kita tergerak untuk mempelajari bahwa satu mol molekul air (yang beratnya sekitar 18 gram) mengandung sekitar 6 x 1023 molekul. Jadi, satu sendok air ternyata terdiri atas sekitar 1022 molekul. Jumlah itu sangatlah besar. Jika seluruh penduduk indonesia diberi tugas untuk menghitung satu per satu molekul berbeda tiap 5 detik maka itu membutuhkan waktu bermiliar-miliar tahun!

Fisikawan tidak membuat rumus-rumus untuk dihafalkan atau ditulis pada telapak tangan. Rumus-rumus dibuat untuk memahami fenomena-fenomena alam dalam bentuk yang ringkas, indah, universal, dan berguna untuk menyelesaikan masalah yang menyangkut fenomena tersebut. Memang, fisika tidak mungkin terlepas dari matematika. Tanpa definisi matematis, fisika sangat sulit dikembangkan dan dimanfanfaatkan sebagai teknologi. Meskipun demikian, untuk mempelajari dasar-dasar fisika seseorang tidak perlu menjadi "gila" matematika ataupun menjadi serius dan takut tak dapat pacar karena "kurang gaul". Belajar fisika memang tidak mudah, tapi dengan melepaskan diri dari pemikiran yang dogmatis dan keinginan untuk berpikir bebas, imajinasi akan muncul dan bisa menjadi petualangan yang menyenangkan bagi siapapun.

Sungai Gorge di Afrika Selatan menyimpan keindahan tiada tara. Banyak sekali fenomena fisika yang membuat pemandangan diatas begitu mempesona: Hukum pemantulan dan pembiasan menghasilkan gambaran 'gunung terbalik' yang terlihat diatas permukaan sungai. Polarisasi cahaya matahari oleh molekul diudara memberikan pemandangan biru yang sangat serasi dengan warna hijau dan coklat muda. Tiupan angin akibat adanya perbedaan tekanan udara menggerakan dedaunan pohon secara terirama. Tampak seekor hewan mengkonsumsi makanan dan minuman untuk mempertahankan kehidupan, suatu proses mengurangi entropi (ketidakteraturan) dengan cara menambah energi dalam hewan. Bukankah fisika itu indah? (diambil dari Microsoft Reference Library 2003. Encarta)

Read More

Eksperimen Inquri dan Eksperimen Verifikasi

Fisika adalah ilmu yang mempelajari tentang gejala alam dan memahami interksi antar benda yang ada di dunia ini. Dari defenisi diatas jelas diterangkan bahwa fisika adalah imu pasti yang berbentuk terapan, sehingga untuk mudah memahaminya secara penuh kita tidak bisa hanya mengkaji sebatas teori saja, namun untuk kesempurnaan dalam pemaham fisika dibutuhan suatu pengalaman yaitu melalui suatu eksperimen ataupun demonstrasi. Mengingat begitu pentingnya eksperimen/ pengalamaman dalan menjelaskan suatu konsep atau prinsip fisika, maka disini kita membahas secara umum bentuk dari jenis eksperimen yang dapat diterapkan di sekolah, yaitu :

v  1. Eksperimen Berbasis  Inqury

Eksperimen berbasis Inquiry merupakan metode pembelajaran yang sejalan dengan teori belajar penemuan yaitu belajar melalui masalah baru. Metode ini menjukan cara belajar yang logis, kritis dan analitis menuju suatu kesimpulan yang sesuai . Metode eksperimen Inquiry menuntut proses mental yang lebih tinggi melalui suatu sistem pemikiran yang sistematis.  Proses sistematis yang dilalui yaitu diawal guru berikan masalah kemudian siswa merancang eksperimen, melakukan eksperimen, mengumpulkan dan menganalisis data serta menarik sebuah kesimpulan dari masalah itu.

Ekserimen dengan pendekatan inquiri menuntut siswa untuk dapat berfikir ilmiah dalam memecahkan masalah , dan memupuk kebiasaan berkreasi dan bernalar. Dalam pembelajaran ini guru bertindak sebagai motivator dan fasilitator. Di awal pembelajaran guru semaksimal mungkin menimbulkan rasa keingintahuan siswa terhadap pemecahan suatu masalah,hingga siswa tertarik dan termotivasi  untuk tidak hanya befikir tatapi juga mau melakukan tindakan melaui suatu percobaan. Kemudian guru mengarahkan jalanya suatu percobaan yang dapat mengarahkan siswa pada suatu kesimpulan yang mengarah pada tercapaianya tujuan pembelajaran.

Prinsip utama yang  harus dipahami guru  dalam menggunakan pendekatan inquiry adalah “Siswa adalah makhluk yang berkembang, dan siswa akan tertarik sesuatu yang baru bagi mereka, dan menyukai sebuah tantangan yang mengharuskan mereka menemukan suatu jawaban dengan cara memperaktekannya langsung.” 

v  2.Eksperimen Berbasis Verifikasi

Eksperimen Berbasis Verivikasi adalah satu bentuk eksperimen  yang diakukukan siswa  untuk membutikan hukum-hukum atau teori-teori yang telah diajarkan guru dalam buku . Jadi siswa telah menemukan teoritisnya dahulu sebelum menemukan pembuktianya melaui praktikum.

Sebagian besar kegiatan yang dilakukan siswa dalam laboratorium digunakan untuk memperoleh data yang menunjang bahan-bahan pelajaran yang telah diberikan oleh guru di dalam kelas atau bahan-bahan yang tercantum dalam buku pelajaran. Sehingga pola fikir siswa telah terbentuk dari awal pembelajaran melalui guru, hal ini dapat menyebabkan siswa tidak berfikir fleksibel lagi atau tidak kreatif dalam menemukan suatu pemecahan masalah alternatif..  

Jika hasil akhirnya sesuai dengan teori maka eksperimen dapat dikatakan berhasil. Sedangkan jika hasilnya berbeda atau bahkan jauh dari teori yang ada, maka eksperimen dikatakan gagal atau terdapat kesalahan pada saat melakukan eksperimen.

Berikut table beberapa perbedaan antara Eksperimen Berbasis Inquiry dan Eksperimen berbasis Verifikasi :

Eksperimen Verifikasi	Eksperimen Inquiri
1.    Penekanan pada menyelesaikan tugas.	Penekanan pada pencapaian pemahaman konseptual dan ilmiah dengan menggunakan data empiris
2.    Aktifitas siswa berfokus pada mmferifikasi informasi yang sebelumnya  telah di sampaikan di dalam kelas.	Aktifitas siswa berfokus pada  penemuan konsep, prinsip atau suatu hubungan empiris.
3.    Eksperimen sangat berorientasi pada data pendukung dan penafsiran data	Eksperimen sangat berorirnasi pada pengembangan konsep dan pemahaman
4.    Siswa di bimbing berdasarkan susunan langkah secara detail dari guru	Siswa dibimbing berdasarkan  satu pertanyaan utama
5.    Dalam eksperimen siswa mengikuti petunjuk secara bertahap.	Siswa mengembangakan model  eksperimen mereka sendiri
6.    Umumnya hanya menggunakan sedikit komunikasi dan cenderung pada satu cara yaitu dari guru ke siswa.	Digunakan banyak komunikasi dengan enggunakan serangkaian pertanyaan yang berdasarkan pertanyaan intelektual individu
7.    Jarang menggabungkan siklus belajar (observasi dan aplikasi secara umum)	Melibatkan satu siklus atau lebih, hinga mencaai suatu sislus belajar yang sempurna/ lengkap
8.    Siswa diberikan tabel data dengan rentang yang ditentukan untuk jenis tertentu dari Data	Siswa menentukan jenis data dan menentukan seberapa banyak untuk dikumpulkan.
9.    Memberitahukan data yang akan diambil siswa	Membebaskan kepada siswa untuk menentukan mana data yang diambil
10.Siswa tidak merancang percobaan	Siswa membuat desain percobaan atas dasar prinsip-prinsip ditemukan.
11.Siswa Hasil berkomunikasi hanya untuk instruktur dan membuat  laporan laboratorium	Siswa berkomunikasi dan mempertahankan Hasil kepada peserta lainnya dalam laboratorium
12.Mempekerjakan lebih rendah-kecakapan berpikir	Meningkatkan keterampilan berpikir. tingkat tinggi

Menurut pendapat saya  dari kedua pendekatan Inquiry dan Verifikasi merupakan metode eksperimen yang cocok untuk pembelelaran fisika. Hanya saja ada beberapa kelebihan dan kekurangan diantara keduanya, Berikut beberapa kelebihan dan kekuranganya :

      Berikut ini penjabarab kelebihan dan kekurangan Eksperimen berbasis inquiry

Kelebihan	kekurangan
lebih memacu keingintahuan seseorang untuk memecahkan suatu persoalan	Dipelukan alokasi waktu yang lebih lama
Membentuk pola fikir yang kritis dan sistematis serta berfikir ilmiah	Jika guru kurang memahami konsep maka akan menimbulkan pertanyaan dan maslah yang membuat murid lebih bingung dan tidak terarah
Memotivasi siswantuk lebih aktif , kreatif dan berprestasi	sebagian anggota kelompok belajar mendominasi pembelajaran sementara anggota kelompok lainnya kurang berperan secara aktif.

           

    Berikut ini kelebihan dan kekurangan eksperimen berbasis Verifikasi

Kelebihan	kekurangan
membentuk sifat mahasiswa agar jujur, teliti, ulet dan cerdas.	Tidak terbentuk siswa yang kreatif dan inovatif.
siswa dapat berfikir kritis terhadap eksperimen yang dilakukannya agar sesuai dengan teori  yang telah dipelajari sebelumnya.	siswa akan merasa lebih jenuh untuk melakukan eksperimen dan kadang mahasiswa melakukan kebohongan terhadapa hasil penelitiannya.
Siswa  dapat memahami teori atau konsep lebih dalam dibandingkan sebelum melakukan percobaan.	siswa tidak terdidik untuk berfikir sistematis.

Apabila dilihat dari kedua macam eksperimen tersebut, maka dapat  disimpulkan bahwa kedua ini memiliki sisi lebih dan lemah . Menyikapnya kita sebagai calon guru harus pandai memilah karakteristik materi dan siswa untuk menentukan mana metode digunakan.

Read More