1. DESAIN PENELITIAN EKSPERIMEN
(disusun guna melengkapi tugas mata kuliah Metode Penelitian Pendidikan Fisika)
Disusun oleh:
Roby Hidayaturrohman (120210102043 / kelas A)
Dosen Pengampu:
Dr.Sudarti,M.Kes.
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS JEMBER
2014

2. PENELITIAN EKSPERIMEN
A. Penelitian Eksperimen
Penelitian eksperimen merupakan suatu penelitian yang menjawab pertanyaan “jika kita
melakukan sesuatu pada kondisi yang dikontrol secara ketat maka apakah yang akan terjadi?”.
Untuk mengetahui apakah ada perubahan atau tidak pada suatu keadaan yang di control secara
ketat maka kita memerlukan perlakuan (treatment) pada kondisi tersebut dan hal inilah yang
dilakukan pada penelitian eksperimen. Sehingga penelitian eksperimen dapat dikatakan sebagai
metode penelitian yang digunakan untuk mencari pengaruh perlakuan tertentu terhadap yang lain
dalam kondisi yang terkendalikan (Sugiono : 2010).
Menurut Solso & MacLin (2002), penelitian eksperimen adalah suatu penelitian yang di
dalamnya ditemukan minimal satu variabel yang dimanipulasi untuk mempelajari hubungan
sebab-akibat. Oleh karena itu, penelitian eksperimen erat kaitanya dalam menguji suatu hipotesis
dalam rangka mencari pengaruh, hubungan, maupun perbedaan perubahan terhadap kelompok
yang dikenakan perlakuan.
B. Karakteristik Penelitian Eksperimen
Danim (2002) menyebutkan beberapa karakteristik penelitian eksperimen, yaitu :
1. Variabel-veniabel penelitian dan kondisi eksperimen diatur secara tertib ketat (rigorous
management), baik dengan menetapkan kontrol, memanipulasi langsung, maupun
random (acak).
2. Adanya kelompok kontrol sebagai data dasar (base line) untuk dibandingkan dengan
kelompok eksperimen.
3. Penelitian ini memusatkan diri pada pengontrolan variansi, untuk memaksimalkan
variansi variabel yang berkaitan dengan hipotesis penelitian, meminimalkan variansi
variabel pengganggu yang mungkin mempengaruhi hasil eksperimen, tetapi tidak
menjadi tujuan penelitian. Di samping itu, penelitian ini meminimalkan variansi
kekeliruan, termasuk kekeliruan pengukuran. Untuk itu, sebaiknya pemilihan dan
penentuan subjek, serta penempatan subjek dalarn kelompok-kelompok dilakukan secara
acak.
4. Validitas internal (internal validity) mutlak diperlukan pada rancangan penelitian
eksperimen, untuk mengetahui apakah manipulasi eksperimen yang dilakukan pada saat
studi ini memang benar-benar menimbulkan perbedaan.
5. Validitas eksternalnya (external validity) berkaitan dengan bagaimana kerepresentatifan
penemuan penelitian dan berkaitan pula dengan menggeneralisasikan pada kondisi yang
sama.
6. Semua variabel penting diusahakan konstan, kecuali variabel perlakuan yang secara
sengaja dimanipulasikan atau dibiarkan bervariasi.

3. Selain itu, dalam penelitian eksperimen ada tiga unsur penting yang harus diperhatikan dalam
melakukan penelitian ini, yaitu kontrol, manipulasi, dan pengamatan. Variabel kontrol disini
adalah inti dari metode eksperimental, karena variabel control inilah yang akan menjadi standar
dalam melihat apakah ada perubahan, maupun perbedaan yan terjadi akibat perbedaan perlakuan
yang diberikan. Sedangkan manipulasi disini adalah operasi yang sengaja dilakukan dalam
penelitian eksperimen. Dalam penelitian ini, yang dimanipulasi adalah variabel independent
dengan melibatkan kelompok-kelompok perlakuan yang kondisinya berbeda. Setelah peneliti
menerapkan perlakuan eksperimen, ia harus mengamati untuk menentukan apakah hipotesis
perubahan telah terjadi (Observasi).
Dari beberapa penjelasan diatas secara garis besar dapat kita simpulkan karakteristik penelitian
eksperimen adalah antara lain :
1. Menggunakan kelompok kontrol sebagai garis dasar untuk dibandingkan dengan
kelompok yang dikenai perlakuan eksperimental.
2. Menggunakan sedikitnya dua kelompok
3. Harus mempertimbangkan kesahihan ke dalam (internal validity).
4. Harus mempertimbangkan kesahihan keluar (external validity).
C. Langkah-langkah Penelitian Eksperimen
Menurut Sukardi, (2003) pada umumnya, penelitian eksperirnental dilakukan dengan menempuh
langkah-langkah seperti beriku :
1. Melakukan kajian secara induktif yang berkait erat dengan permasalahan yang hendak
dipecahkan.
2. Mengidentifikasi dan mendefinisikan masalah.
3. Melakukan studi literatur dan beberapa sumber yang relevan, memformulasikan hipotesis
penelitian, menentukan variabel, dan merumuskan definisi operasional dan definisi
istilah.
4. Membuat rencana penelitian yang didalamnya mencakup kegiatan:
a) Mengidentifikasi variabel luar yang tidak diperlukan, tetapi memungkinkan terjadinya
kontaminasi proses eksperimen.
b) Menentukan cara mengontrol.
c) ` Memilih rancangan penelitian yang tepat.
d) Menentukan populasi, memilih sampel (contoh) yang mewakili serta memilih sejumlah
subjek penelitian.
e) Membagi subjek dalam kelompok kontrol maupun kelompok eksperimen.

4. f) Membuat instrumen, memvalidasi instrumen dan melakukan studi pendahuluan agar
diperoleh instrumen yang memenuhi persyaratan untuk mengambil data yang diperlukan.
g) Mengidentifikasi prosedur pengumpulan data. dan menentukan hipotesis.
1. Melaksanakan eksperimen.
2. Mengumpulkan data kasar dan proses eksperimen.
3. Mengorganisasikan dan mendeskripsikan data sesuai dengan variabel yang telah
ditentukan.
4. Menganalisis data dan melakukan tes signifikansi dengan teknik statistika yang relevan
untuk menentukan tahap signifikasi hasilnya.
5. Menginterpretasikan basil, perumusan kesimpulan, pembahasan, dan pembuatan laporan.
D. Beberapa Bentuk Desain Penelitian Eksperimen
Menurut Prof. Dr. Sugiyono dalam bukunya “Metode Penelitian Pendidikan” tahun 2010, beliau
membagi desain penelitian ekperimen kedalam 3 bentuk yakni pre-experimental design, true
experimental design, dan quasy experimental design.
1. Pre-experimental design
Desain ini dikatakan sebagai pre-experimental design karena belum merupakan eksperimen
sungguh-sungguh karena masih terdapat variabel luar yang ikut berpengaruh terhadap
terbentuknya variabel dependen. Rancangan ini berguna untuk mendapatkan informasi awal
terhadap pertanyaan yang ada dalam penelitian. Bentuk Pre- Experimental Designs ini ada
beberapa macam antara lain :
a. One – Shoot Case Study (Studi Kasus Satu Tembakan)
Dimana dalam desain penelitian ini terdapat suatu kelompok diberi treatment (perlakuan) dan
selanjutnya diobservasi hasilnya (treatment adalah sebagai variabel independen dan hasil adalah
sebagai variabel dependen). Dalam eksperimen ini subjek disajikan dengan beberapa jenis
perlakuan lalu diukur hasilnya.
Treatment Post-test
X O

5. b. One – Group Pretest-Posttest Design (Satu Kelompok Prates-Postes)
Kalau pada desain “a” tidak ada pretest, maka pada desain ini terdapat pretest sebelum diberi
perlakuan. Dengan demikian hasil perlakuan dapat diketahui lebih akurat, karena dapat
membandingkan dengan keadaan sebelum diberi perlakuan.
Pre-test Treatment Post-test
O X O
• Minimal Control. There is somewhat more structure, there is a single selected group
under observation, with a careful measurement being done before applying the
experimental treatment and then measuring after. This design has minimal internal
validity, controlling only for selection of subject and experimental mortality. It has no
external validity.
c. Intact-Group Comparison
Pada desain ini terdapat satu kelompok yang digunakan untuk penelitian, tetapi dibagi dua yaitu;
setengah kelompok untuk eksperimen (yang diberi perlakuan) dan setengah untuk kelompok
kontrol (yang tidak diberi perlakuan).
Group Treatment Post-test
Experimental X O

6. group = E
Control Group =
C
O
• The main advantage of this design is randomization. The post-test comparison with
randomized subjects controls for the main effects of history, maturation, and pre-testing;
because no pre-test is used there can be no interaction effect of pre-test and X. Another
advantage of this design is that it can be extended to include more than two groups if
necessary.
2. True Experimental Design
Dikatakan true experimental (eksperimen yang sebenarnya/betul-betul) karena dalam desain ini
peneliti dapat mengontrol semua variabel luar yang mempengaruhi jalannya eksperimen. Dengan
demikian validitas internal (kualitas pelaksanaan rancangan penelitian) dapat menjadi tinggi. Ciri
utama dari true experimental adalah bahwa, sampel yang digunakan untuk eksperimen maupun
sebagai kelompok kontrol diambil secara random (acak) dari populasi tertentu. Jadi cirinya
adalah adanya kelompok kontrol dan sampel yang dipilih secara random. Desain true
experimental terbagi atas :
a. Posstest-Only Control Design
Dalam desain ini terdapat dua kelompok yang masing-masing dipilih secara random (R).
Kelompok pertama diberi perlakuan (X) dan kelompok lain tidak. Kelompok yang diberi
perlakuan disebut kelompok eksperimen dan kelompok yang tidak diberi perlakuan disebut
kelompok kontrol.
Group Random Treatment Post-test
Experimental group = E R X O
Control Group = C R O

7. b. Pretest-Posttest Control Group Design.
Dalam desain ini terdapat dua kelompok yang dipilih secara acak/random, kemudian diberi
pretest untuk mengetahui keadaan awal adakah perbedaan antara kelompok eksperimen dan
kelompok kontrol.
Group Pre-test Treatment Post-test
Experimental group = E (R) O X O
Control Group =
C (R)
O O
• The advantage here is the randomization, so that any differences that appear in the
posttest should be the result of the experimental variable rather than possible difference between
the two groups to start with. This is the classical type of experimental design and has good
internal validity. The external validity or generalizability of the study is limited by the possible
effect of pre-testing. The Solomon Four-Group Design accounts for this.
c. The Solomon Four-Group Design.
Dalam desain ini, dimana salah satu dari empat kelompok dipilih secara random. Dua kelompok
diberi pratest dan dua kelompok tidak. Kemudian satu dari kelompok pratest dan satu dari

8. kelompok nonpratest diberi perlakuan eksperimen, setelah itu keempat kelompok ini diberi
posttest.
Group Pre-test Treatment Post-test
Pre-tested Experimental
Group = E (R)
O X O
Pre-tested Control Group =
C (R)
O O
Unpre-tested Experimental
Group = UE (R)
X O
Unpre-tested Control Group
= UC (R)
O
This design overcomes the external validity weakness in the above design caused when pre-
testing affect the subjects in such a way that they become sensitized to the experimental variable
and they respond differently than the unpre-tested subjects.
3. Quasi Experimental Design
Bentuk desain eksperimen ini merupakan pengembangan dari true experimental design, yang
sulit dilaksanakan. Desain ini mempunyai kelompok kontrol, tetapi tidak dapat berfungsi
sepenuhnya untuk mengontrol variabel-variabel luar yang mempengaruhi pelaksanaan
eksperimen. Walaupun demikian, desain ini lebih baik dari pre-experimental design. Quasi
Experimental Design digunakan karena pada kenyataannya sulit medapatkan kelompok kontrol
yang digunakan untuk penelitian.

9. Dalam suatu kegiatan administrasi atau manajemen misalnya, sering tidak mungkin
menggunakan sebagian para karyawannya untuk eksperimen dan sebagian tidak. Sebagian
menggunakan prosedur kerja baru yang lain tidak. Oleh karena itu, untuk mengatasi kesulitan
dalam menentukan kelompok kontrol dalam penelitian, maka dikembangkan desain Quasi
Experimental. Desain eksperimen model ini diantarnya sebagai berikut:
a. Time Series Design
Dalam desain ini kelompok yang digunakan untuk penelitian tidak dapat dipilih secara random.
Sebelum diberi perlakuan, kelompok diberi pretest sampai empat kali dengan maksud untuk
mengetahui kestabilan dan kejelasan keadaan kelompok sebelum diberi perlakuan. Bila hasil
pretest selama empat kali ternyata nilainya berbeda-beda, berarti kelompok tersebut keadaannya
labil, tidak menentu, dan tidak konsisten. Setelah kestabilan keadaan kelompok dapay diketahui
dengan jelas, maka baru diberi treatment/perlakuan. Desain penelitian ini hanya menggunakan
satu kelompok saja, sehingga tidak memerlukan kelompok kontrol.
b. Nonequivalent Control Group Design
Desain ini hampir sama dengan pretest-posttest control group design, hanya pada desain ini
kelompok eksperimen maupun kelompok kontrol tidak dipilih secara random. Dalam desain ini,
baik kelompok eksperimental maupun kelompok kontrol dibandingkan, kendati kelompok
tersebut dipilih dan ditempatkan tanpa melalui random. Dua kelompok yang ada diberi pretes,
kemudian diberikan perlakuan, dan terakhir diberikan postes.
Group Pre-test Treatment Post-test
Experimental group = E O X O

10. Control Group = C O O
• The main weakness of this research design is the internal validity is questioned from the
interaction between such variables as selection and maturation or selection and testing.
In the absence of randomization, the possibility always exists that some critical
difference, not reflected in the pretest, is operating to contaminate the posttest data. For
example, if the experimental group consists of volunteers, they may be more highly
motivated, or if they happen to have a different experience background that affects how
they interact with the experimental treatment - such factors rather than X by itself, may
account for the differences.

11. c. Conterbalanced Design
Desain ini semua kelompok menerima semua perlakuan, hanya dalam urutan perlakuan yang
berbeda-beda, dan dilakukan secara random.
4. Factorial Design
Desain Faktorial selalu melibatkan dua atau lebih variabel bebas (sekurang-kurangnya satu yang
dimanipulasi). Desain faktorial secara mendasar menghasilkan ketelitian desain true-
eksperimental dan membolehkan penyelidikan terhadap dua atau lebih variabel, secara individual
dan dalam interaksi satu sama lain. Tujuan dari desain ini adalah untuk menentukan apakah efek
suatu variabel eksperimental dapat digeneralisasikan lewat semua level dari suatu variabel
kontrol atau apakah efek suatu variabel eksperimen tersebut khusus untuk level khusus dari
variabel kontrol, selain itu juga dapat digunakan untuk menunjukkan hubungan yang tidak dapat
dilakukan oleh desain eksperimental variabel tunggal.
DAFTAR PUSTAKA
Danim, S. 2002. Menjadi Peneliti Kualitatif. Bandung: Pustaka Setia.

12. Faisal, S. 1982. Metodologi Penelitian Pendidikan.Surabaya: Usaha Nasional
Fuchan, A. 2004. Pengantar Penelitian dalam Pendidikan. Yogyakarta: Pustaka Pelajar
Solso, R. L MacLin, M. K, O. H. (2005). Cognitive Psychologi. New York. Pearson
Sugiyono, Dr. 2010. Metode penelitian Kuantitatif Kualitatif dan R&D, Penerbit Alfabeta
Sukardi, 2003. Metodologi Penelitian Pendidikan. Jakarta : Bumi Aksara
Sumber:
• https://navelmangelep.wordpress.com/2012/02/27/metode-penelitan-eksperimen/
• Rick Yount, 2006. Edisi ke-4. Experimental Designs http://www.napce.org/documents/research-
design-yount/13_experiment_4th.pdf
• C. Moorhead. University of New Hampshire
http://www.dartmouth.edu/~oir/docs/Types_of_Experimental_Designs_Handout.d
oc
***