Penerapan Modul Invers Matriks pada Katrol Tetap untuk Meningkatkan Kemampuan Penalaran Matematis Siswa

Abstract

Fisika dan matematika memiliki hubungan yang sangat erat dan saling bergantung. Matematika sering dianggap sebagai bahasa yang digunakan untuk menjelaskan fenomena fisik, dengan hukum-hukum fisika dituliskan dalam bentuk matematis, seperti hukum Newton. Salah satu materi dalam hukum gerak Newton yakni sistem katrol tetap. Materi ini merupakan salah satu materi yang di dalamnya terdapat beragam penyelesaian. Salah satu metode matematika yang dapat digunakan untuk menyelesaikan persoalan sistem katrol tetap adalah metode Invers matriks. Persamaan matematis dan konsep dalam fisika membuat siswa beranggapan bahwa fisika merupakan mata pelajaran yang sulit, sehingga dibutuhkan penalaran matematis untuk menyelesaikan soal yang diberikan. Hal itu menjadi penyebab kemampuan penalaran matematis siswa Indonesia masih dibawah rata-rata. Beberapa penelitian dan juga hasil wawancara terhadap guru SMAN 3 Jember, mengatakan bahwa kemampuan penalaran matematis siswa masih perlu ditingkatkan. Oleh karena itu, tujuan penelitian ini adalah untuk mengukur peningkatan kemampuan penalaran matematis siswa dalam materi katrol tetap menggunakan modul metode invers matriks. Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif kuantitatif dengan metode pre-eksperimen. Penentuan lokasi pada penelitian ini yaitu pada salah satu sekolah menengah atas (SMA) di Kabupaten Jember tahun ajaran 2024/2025 tepatnya pada SMAN 3 Jember. Sampel yang digunakan dalam penelitian ini yaitu 30 siswa dari kelas XI-3 ditentukan dengan teknik cluster random sampling. Data yang diperoleh akan dianalisis untuk mengetahui peningkatan kemampuan penalaran matematis siswa setelah diberikan perlakuan menggunakan modul metode invers matriks dalam materi sistem katrol tetap.Hasil penelitian yang dianalisis dalam penelitian ini merupakan data hasil kemampuan penalaran matematis siswa dalam penyelesaian soal katrol tetap menggunakan modul metode invers matriks. Indikator kemampuan penalaran matematis siswa dalam penelitian ini memiliki 4 indikator. Indikator pertama yakni menuliskan konjektur merupakan kemampuan siswa dalam menyatakan apa yang diketahui beserta dengan satuannya dan apa yang ditanyakan dalam soal. Indikator kedua yakni memprediksi jawaban dan proses penyelesaian merupakan kemampuan siswa dalam menuliskan informasi yang terdapat pada soal ke dalam gambar dan menuliskan persamaan linier yang tepat. Indikator ketiga yaitu melakukan manipulasi matematika merupakan kemampuan siswa untuk menyelesaikan sistem persamaan linier yang sering muncul dalam analisis gaya pada katrol menggunakan metode invers matriks. Indikator terakhir yakni menarik kesimpulan yaitu merupakan kemampuan siswa dalam menuliskan kembali hasil secara lengkap dan bermakna. Kesimpulan dari penelitian ini yaitu terdapat peningkatan kemampuan penalaran matematis pada siswa dalam materi katrol tetap menggunakan modul metode invers matriks. Rata-rata hasil analisis N-Gain yang diperoleh sebesar 0,59 yang termasuk dalam kategori sedang. Sedangkan analisis yang dihasilkan pada setiap indikator yakni: (1) indikator menuliskan konjektur dengan nilai N-Gain Score 0,51 menunjukkan kategori sedang. (2) memprediksi jawaban dan proses penyelesaian dengan nilai N-Gain Score 0,56 menunjukkan kategori sedang. (3) melakukan manipulasi matematika dengan nilai N-Gain Score 0,78 menunjukkan kategori tinggi. (4) menarik kesimpulan dengan nilai N-Gain Score 0,52 menunjukkan kategori sedang