Konteks pembelajaran ini adalah gerak harmonik sederhana pada osilasi pegas dan ayunan. Siswa akan melakukan serangkaian eksperimen untuk menemukan hubungan antara periode getaran/osilasi dengan tetapan pegas, massa beban, dan panjang tali. Mereka juga akan merumuskan hubungan tersebut dalam bentuk persamaan matematis dan memecahkan masalah-masalah berkaitan. Tujuannya adalah agar siswa dapat me

1. MODEL FORMAT PENDEKATAN KONSTRUKTIVIS

2. CONTOH KEGIATAN LAB FISIKA TERINTEGRASI DALAM PEMBELAJARAN
DENGAN FORMAT “HANDS-ON/MINDS-ON DISCOVERY”
(BERORIENTASI KONSTRUKTIVIS)
Pokok Materi Pembelajaran : Gerak Harmonik Seserhana
Sub Pokok Materi : Osilasi Pegas dan Gerak Ayunan
Kelas / Semester : XI/ Ganjil (III).
Waktu : 5 x 45 menit ( 225 menit).
 Bagaimana jenis pegas (yang dispesifikasikan dengan tetapan pegas) dan massa beban
mempengaruhi periode getaran/osilasi?
 Bagaimana memperoleh bentuk formulasi matematis yang menyatakan hubungan antara
periode(dan/atau) getataran dengan tetapan pegas dan massa beban?
 Bagaimana pula panjang tali mempengaruhi periode ayunan? Apakah massa tali
mempengaruhi periode ayunan sederhana? Bagaimana memperoleh bentuk
formulasi/rumus matematis periode (dan/atau frekuensi) ayunan?
Konsep-konsep dan prinsip-
prinsip apa yang siswa harus
temukan dan konstruksikan?
> Makin besar tetapan pegas (k) makin kecil periode getaran.
> Makin besar massa (m) beban makin besar periode getaran.
> Periode getaran/osilasipegas T = 2  m/k,
atau frekuensi f = 1/2  k/m .
> Besarnya periode getaran harmonis sederhanan berbanding
lurus dengan akar massa beban yang digantungkan pada pegas,
dan berbanding terbalik dengan akar tetapam pegas.
> Makin panjang tali (l) makin besarperiode ayunan sederhana.
> Periode ayunan ederhana tak bergantung pada massa bandul.

3. Latar belakang informasi apa
yang siswa perlu miliki
sebelumnya ?
Apa yang telah siswa miliki
dan apa yang belum?
Informasi baru apa yang
diperlukan?
> Besarnya peride ayunan sederhana juga bergantung pada percepatan
gravitasi setempat.
> Periode osilasi ayunan sederhana : T = 2  l/g,
atau frekuensi f = 1/2  g/l .
> Besarnya periode osilasi ayunan sederhana berbanding lurus dengan
akar panjang tali ayunan dan berbanding terbalik dengan akar
percepatan gravitasi setempat.
o Pengertian periode getaran o pengertian frekuensi o simpangan
o Hukum Newton II o percepatan linier (a) dan percepatan sudut () serta
hubungan keduanya.
Perlu dilacak oleh guru.
Bila ada informasi yang diperlukan tapi belum dimiliki oleh siswa, guru
perlu mengingatkan siswa agar dibahas dalam diskusi atau siswa yang
bersangkutan diberi tugas tambahan supaya memiliki informasi yang
diperlukan itu.
o tetapan pegas o hukum Hooke o komponen normal dan komponen
tangensial gaya. 0 kesetimbangan gaya-gaya.
Bahan-bahan apa yang diper-
lukan?
> Dua buah pegas (minimal) yang berbeda tetapannya.
> Lima buah beban gantung yang massanya berbeda (10 gr, 20 gr, 30 gr,
40 gr, dan 50 gr) dilengkapi statif berskala mm tempat gantung pegas
> Stopwatch
> Mistar (antara 30 – 50 cm)
> tali (benang).
Apa yang akan kita
diskusikan?
> Apa yang anda pikirkan akan terjadi terhadap periode getaran jika pegas
diganti sementara beban gantungnya tetap?
> Apa pula yang anda pikirkan jika massa beban gantung yang diubah
besarnya sementara pegasnya tetap?
> Bagaimana anda mendapatkan hubungan (dalam bentukrumus) an-
tara peride getaran (T) dengan massa beban (m) dan tetapan pegas (k)?
PROSES
Apa yang akan siswa-siswa
lakukan?
Memanipulasi/menyususn bahan
Mengamati, Mengukur
Menggunakan bilangan
Mencatat data
Memprediksi
Berhipotesis
Bereksperimen menguji hipotesis
Mengidentifikasi variabel
Bagian I :
1. Sediakan dua buah pegas (berbeda tetapannya), sebuah beban gantung,
sebuah statiftempat gantung,stopwatch.Gantung pegas pada statif, dan
gantungkan beban pada pegas. Tarik bebabn ke bawah sejauh x cm,
kemudian lepaskan.
2. Apa yang terjadi? Ukur dan catat waktu untuk 10 getaran. Hitung dan
catat waktu untuk satu getaran.
3. Apa yang anda perkirakan bila pegas diganti dengan pegas lainnya yang
tetapan pegasnya lebih besar? Lalu buatlah suatu pernyataan (kualitatif)
yang anda perkirakan benar mengenai hubungan antara periode getaran
dengan tetapan pegas , dan berikan alasan mengapa anda berpikir seperti
itu
4. Lakukan percobaan untuk menguji pernyataan yang anda buat.

4. Menyimpulkan/menginfer 5. Dari percobaan ini, nyatakan mana variabel bebas,mana variabel
terikat dan mana variabel kontrol?
6. Buatlah kesimpulan dari hasil percobaan yang anda peroleh.
Apa yang akan siswa-siswa
lakukan?
Berhipotesis
Bereksperimen menguji hipotesis
(mengamati, mengukur, mencatat
data, menggunakan bilangan ,
mengidentifikasi variabel
mengkreasi model,
menyimpulkan)
Bagian II :
1. Apa yang anda perkirakan terhadap periode getaran pegas jika massa
beban yang digantung pada pegas diperbesar? Buatlah pernyataan
(kualitatif) yang anda perkirakan benarmengenai hubungan antara periode
getaran dengan besarnya massa beban . Beri alasan mengapa anda berpikir
seperti itu.
2. Ujilah pernyataan anda dengan melakukan percobaan. Untuk setiap
beban, ukur waktu untuk 10 getaran. Hitung dan catat waktu untuk satu
getaran. Nyatakan mana variabel bebas,variabel terikat, dan variabel
kontrol?
Petunjuk : Gunakan 5 buah beban (minimal) yang massanya berbeda,
siapkan pula tabel pengamatan terlebih dahulu.
3. Tuangkan hasil pengamatan anda dalam bentukgrafik (T vs m).
4. Buatlah kesimpulan berdasarkan hasil percobaan anda
Apa yang akan siswa-siswa
lakukan?
Menginfer
Mengkonstruksisuatu formulasi
(menggeneralisasi)
Menverifikasi
Bagian III :
Memperoleh formulasi matematis mengenai hubungan antara periode
getaran pegas dengan tetapan pegas dan massa beban yang tergantung
pada pegas.
1. Berdasarkan pengetahuan yang telah anda miliki sebelumnya, yaitu :
hubungan gaya,massa dan percepatan, baik percepatan linier
maupun percepatan sudut, F =-may = m (-2y). serta hukum
Hooke F = -ky , -2 = k/m , dan  = 2/T,
diskusikan dalam kelompok untuk mendapatkan formulasi/rumus
periode T dinyatakan dalam k dan m. Buatlah pernyataan ringkas
(pernyataan kualitatif mengenai rumus/formula tersebut.
2. Periksa formulasi yang anda buat,apakah ditunjang oleh hasil-hasil
percobaan yang anda lakukan di atas?
Apa yang akan siswa-siswa lakukan?
Memanipulasi bahan
Mengamati, mengukur, mencatat
data, menggunakan bilangan
Mengidentifikasi variabel
Berhipotesis
Menguji hipotesis
(bereksperimen: memanipulasi
bahan, mengamati, mengukur,
mencatat data, menggunakan
Bagian IV :
Menyelidiki hubungan antara periode ayunan dengan panjang tali dan
massa beban yang berayun pada ujung tali.
1. Ikatkan sebuah benda (massanya x gm), pada ujung tali (panjangnya
misalnya dipilih = 50 cm). Beri simpangan dari posisisetimbang
kira-kira 15 cm, jangan terlalu jauh. Lepaskan, biarkan benda
berayun.
2. Ukur dan catat waktu untuk 10 kali berayun (10 ayunan); Tiap kali
simpangannya diatur 15 cm. Hitung dan catat waktu untuk satu
kali berayun.
3..Ulangi percobaan di atas,tapi panjang tali menjadi 75 cm,
tapi massa beban tetap,dan simpangan tetap diambil 15 cm. Ukur lagi
waktu untuk 10 kali mengayun, dan hitung dan catat waktu untuk
satu kali berayun (satu osilasi).
4. Dari langkah 2 dan 3, tentukan mana variabel bebas,mana variabel
terikat, dan mana variabel kontrol?
5. Apakah yang anda pikirkan mengenai pengaruh massa beban terhadap
periode osilasi ayunan sederhana? Beri alasan mengapa anda berpikir
seperti itu ?
6. Bagaimana cara anda menguji kebenaran pikiran anda tersebut?
Lakukanlah cara yang anda ajukan itu, dan dapatkan data yang diperlukan

5. bilangan, menginterpretasi data,
menginfer)
Mengkonstruksipengetahuan
Menggeneralisasi
Menverifikasi
(sebelumnya siapkanlah tabel untuk tempat mencatat data) Buatkan
kesimpulan berdasarkan data yang anda peroleh.
7. Bagaimana anda memperoleh bentuk formulasi/rumus periode osilasi
ayunan sederhana? Diskusikan dalam kelompok., gunakan pengetahuan
yang telah anda miliki sebelumnya, dan gunakan pula informasi baru yang
bisa anda dapatkan dari buku atau penjelasan guru atau sumber lainnya,
seperti yang anda lakukan pada bagian III.1. Dari formulasi yang
konstrusikan itu, buatkanlah pernyataan atau penjelasan kualitatif
mengenai hubungan periode ayunan sederhana dengan panjang tali dan
faktor lainnya yang muncul dalam rumus yang anda dapatkan.
8. Periksa apakah formulasi yang anda peroleh ditunjang oleh hasil-hasil
percobaan yang telah anda lakukan di atas?
Apa yang akan siswa-siswa lakukan?
Mengkonstruksisuatu model atau
penjelasan baru
Mengkomunikasikan informasi
dan ide-ide, atau saling tukar ide
(sharing)
Merumuskan sejumlah
jawaban/solusi atau mereview
suatu solusisecara konstruktif
Bagian V
Sekarang gunakanlah pengetahuan baru yang baru saja anda dapatkan
untuk memecahkan beberapa soal atau menjawab beberapa pertanyaan
yang telah disiapkan melalui lembaran soal/pertanyaan (terlampir).
Kegiatan ini sebaiknya anda diskusikan dalam kelompok Anda harus
berusaha melampaui tahap ini dengan sukses.
Catatan untuk guru : Soal-soal dan pertanyaan-pertanyaan disini harus diran-
cang sedemikian rupa agar proses yang tercantum disebelah kiri bisa berlagsung.
Apayang akan siswa-siswalakukan?
Menerapkan atau mentransfer
pengetahuan dan ketrampilan,
Membagi informasi dan ide,
Mengembangkan dan
memperkenalkan ide,
Mengajukan gagasan atau
pertanyaan-pertanyaan baru atau
memunculkan suatu hipotesis,
Membuat keputusan.
Bagian VI
Siswa diminta memecahkan satu atau lebih masalah yang diperhadapkan
kepada mereka, misalkan bagaimana memecahkan masalah jam dinding
bandul yang mulai lambat; atau dengan inisiatif sendiri menemukan
masalah teknologi di lingkungannya atau yang ada dalam masyarakat
(yang berhubungan dengan pengetahuan yang baru dikonstrusinya)dan
secara kreatif mencoba memecahkannya baik secara individual maupun
secara bersama, misalkan mereka tertarik untuk mengatasi maalah
kekakuan yang terjadi pada shock braker pada sepeda motor; atau siswa
mengajukan suatu rancangan karya inovatif tertentu atau suatu rancangan
penelitian sederhana, misalnya mereka mengajukan rencana untuk
meneliti apakah terdapat perbedaan besarnya percepatan gravitasi rata-
rata di daerah gunung batu dengan di daerah perairan; atau siswa
menulis sebuah makalah untuk dibahas dalam suatu forum diskusi ilmiah
atau artikel untuk dimuat dalam jurnal ilmiah, misalnya menulis laporan
hasil penelitian mereka tentang perbandingan perec-patan gravitasi di
dua tempat yang berbeda jenis bebatuannya; atau siswa mengajukan
pertanyaan-pertanyaan baru untuk dijawab, misalnya apakah sebuah jam
tangan akan menunjukkan waktu yang sama kalau jam tersebut digunakan
oleh astronout di bumi dan di bulan? atau mengajukan hipotesis
berlandaskan pengetahuan yang baru dipelajari-nya untuk diuji
kebenarannya, misalnya mereka memunculkan hipotesis yang berbunyi
“terdapat perbedaan yang berarti antara harga perce-patan gravitasi di
daerah gunung batu dengan di daerah perairan yang diperoleh dengan
metode osilasi ayunan sederhana”
Bila dicermati contoh di atas,nampak bahwa bagian awalsampai sebelum bagian I merupakan tahap
invitasi,bagian II sampai dengan bagian IV merupakan tahap eksplorasi,bagian V meru-pakan tahap
pengajuan penjelasan dan solusi,sedangkan bagian VI merupakan tahap mengambil tindakan.