Fisika merupakan cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari struktur materi dan bagaimana unsur-unsur dasar alam semesta berinteraksi. Ilmu fisika sendiri mendalami berbagai macam fenomena alam melalui kajian teori dan perhitungan yang mendasari pengamatannya. Namun, kompleksitas dan jumlah konsep fisika sering kali membuat siswa mengalami kesulitan dalam memahami fisika secara menyeluruh. Oleh karena itu, terdapat pandangan bahwa inti dari dari pembelajaran fisika berkisar pada pelaksanaan eksperimen. Eksperimen memberikan kesempatan untuk siswa menguji teori dan ide-ide fisika. Saat ini, perkembangan teknologi memberikan opsi untuk menggabungkan pendekatan digital dalam melaksanakan eksperimen. Salah satu contohnya adalah PASCO, suatu perusahaan yang menyediakan peralatan eksperimen fisika dan software untuk pengumpulan dan analisis data secara real-time. Dengan ini muncul pertanyaan, apakah digitalisasi eksperimen fisika dapat membantu meningkatkan pemahaman siswa atau apakah pendekatan manual masih lebih baik dalam memfasilitasi pembelajaran?

Sebagai mahasiswa/i Automotive and Robotics Engineering, cukup penting untuk dapat mengetahui bagaimana menerapkan teknologi pada lingkungan sekitar. Oleh karena itu, diadakan sebuah proyek yang mengarah pada digitalisasi eksperimen dalam mata kuliah Physics I - LAB. Mahasiswa ditugaskan untuk membuat model digital dari praktikum yang telah dilaksanakan. Empat eksperimen yang dipilih adalah Newton’s Laws, Simple Machines, Inclined Planes and Hooke’s Law.

Figure 1. Set-up Eksperimen

Dengan tetap menggunakan peralatan eksperimen yang ditentukan, mahasiswa diminta untuk menambahkan komponen lain agar proses pengambilan data dapat didigitalisasi. Beberapa penggunaan komponen diantara lain adalah sebagai berikut: Menggunakan sensor MPU6050 untuk merekam dan mengukur derajat kemiringan, menggunakan sensor ultrasonik untuk menghitung kecepatan dan menggunakan linear potentiometer sebagai alternatif dari spring scale.

Salah satu proyek yang berhasil dilakukan adalah digitalisasi eksperimen Newton’s Second Law. Dalam percobaan ini, dua buah massa (controlled variable) ditempatkan pada gantungan massa untuk menarik sebuah kereta. Untuk setiap massa, lima percobaan dilakukan dan waktu pergerakan kereta (dependent variable) dari titik awal hingga titik akhir dicatat. Kemudian, percepatan dan gaya dihitung dari data yang diperoleh. Digitalisasi prosedur eksperimen ini menggunakan limit switch untuk menandai waktu kereta berjalan dan berhenti. Dari percobaan ini, dibuktikan dari analisis data bahwa standar deviasi sistem digital lebih rendah dibandingkan sistem manual, menunjukan bahwa sistem digital memberikan data yang lebih presisi dengan meminimalisasi kesalahan manusia (reaction time).

Figure 2. Hasil Data Eksperimen Newton’s 2nd Law

Dari pengalaman mengimplementasikan digitalisasi dalam eksperimen fisika, terdapat berbagai keunggulan dan kekurangan yang dapat dipertimbangkan.

Keunggulan:
1. Akurasi yang Lebih Tinggi: Menampilkan nilai yang lebih akurat hingga dua angka dibelakang koma, sehingga hasil pengukuran lebih presisi.
2. Kemudahan dan Kecepatan: Proses membaca dan mengambil data menjadi lebih mudah dan cepat, meningkatkan efisiensi dalam pengumpulan data.
3. Peningkatan Efisiensi: Mempermudah pengukuran dan pengambilan data, membantu dalam meningkatkan efisiensi penggunaan waktu.
4. Akurasi Waktu: Meningkatkan akurasi dalam pengukuran waktu, memungkinkan pengulangan eksperimen dengan presisi yang sama.

Kekurangan:
1. Integrasi Alat yang Sulit: Masih sulit untuk mengintegrasikan teknologi digital secara tepat pada alat praktikum yang sudah ada.
2. Kalibrasi Tambahan: Diperlukan kalibrasi tambahan untuk memastikan keakuratan data, meningkatkan kompleksitas penggunaan.
3. Kompleksitas: Proses digitalisasi seringkali kompleks dan memerlukan pemahaman teknologi yang lebih mendalam.
4. Sensitivitas Sensor: Sensor seringkali terlalu sensitif sehingga data yang dihasilkan tidak selalu akurat.

Dengan mempertimbangkan keunggulan dan kekurangan digitalisasi eksperimen fisika, dapat disimpulkan bahwa sementara digitalisasi eksperimen fisika menawarkan potensi besar dalam meningkatkan pembelajaran, tetap diperlukan penelitian dan pengembangan lebih lanjut untuk mengatasi hambatan-hambatan yang ada dan memaksimalkan manfaat teknologi ini dalam konteks pembelajaran fisika.

Penulis: Mariska Regina Christophera Hauw