Transformation of Learning Kinematics of Rectilinear Motion: Essential Microcontroller-Based Experimental Tools to Improve High School Students' Understanding of Concepts

Authors

  • Naila Fauza Universitas Riau
  • Resti Nurvana Universitas Riau
  • Muhammad Nasir Universitas Riau

DOI:

https://doi.org/10.37891/kpej.v8i1.790

Abstract

The transformation of kinematics learning requires innovative approaches to enhance students' in-depth conceptual understanding. This study aims to analyze the need to develop a microcontroller-based experimental tool for linear motion kinematics to overcome students' difficulties in understanding kinematics concepts. The study employs a qualitative descriptive approach, with data collected through interviews, questionnaires, and observations involving teachers and students from several high schools in Pekanbaru City. Data were obtained from 5 physics teachers and 30 high school students in grade XII who had previously studied linear motion kinematics. The findings indicate that students' understanding of linear motion kinematics concepts remains low, highlighting the need for a microcontroller-based experimental tool to support more interactive, accurate, and data-driven learning. This tool is expected to provide real-time visualization of kinematics parameters such as velocity, acceleration, time, and distance, facilitating students' comprehension of the relationships among these variables. This study recommends the development of a microcontroller-based experimental tool for linear motion kinematics as a strategic step to support the transformation of physics learning aligned with the demands of education in the digital era.

References

Al-Hakim, Y., Istiqomah, & Kurniawan, E. (2020). Gerak Lurus Berbasis Arduino Uno: Alat Peraga Fisika Alternatif Menggunakan Linear Air Track. Jurnal Inovasi Pendidikan dan Sains, 1(3), 1–7.

Angraini, L. M., Wirawan, R., & Qomariyah, N. (2019). Penerapan Metode Eksperimen Berbasis Laboratorium Virtual untuk Meningkatkan Keterampilan Mengajar Guru Fisika SMA Se-Kabupaten Lombok Utara. Jurnal Warta Desa (JWD), 1(2).

Annur, M. F., & Hermansyah, H. (2020). Analisis Kesulitan Mahasiswa Pendidikan Matematika dalam Pembelajaran Daring pada Masa Pandemi Covid-19. Paedagoria: Jurnal Kajian, Penelitian dan Pengembangan Kependidikan, 11(2), 195–201.

Anwar, F., Pajarianto, H., Herlina, E., Raharjo, T. D., Fajriyah, L., Astuti, I. A. D., Hardiansyah, A., & Suseni, K. A. (2022). Pengembangan Media Pembelajaran “Telaah Perspektif pada Era Society 5.0.” Tohar Media.

Bararah, I. (2020). Pengelolaan Sarana dan Prasarana Pendidikan dalam Meningkatkan Kualitas Pembelajaran. Jurnal MUDARRISUNA: Media Kajian Pendidikan Agama Islam, 10(2), 351–370.

Fauza, N., Ernidawati, E., Zulhelmi, Z., Rahim, F. R., Riwandi, F. O., Latif, A. A., & Mathluba, K. (2023). Microcontroller-Based Mechanics Experiments in Physics Learning: Systematic Literature Review Using PRISMA. Jurnal Penelitian Pendidikan IPA, 9(9), 558–568.

Fauza, N., Hermita, N., & Afriyani, E. (2023). Need Analysis to Develop a Physics Module Integrated Natural Disaster and Mitigation. Jurnal Penelitian Pendidikan IPA, 9(3), 1024–1029.

Fauza, N., Syaflita, D., Ernidawati, E., Dipuja, D. A., Isjoni, M. Y. R., & Oksaviona, V. (2022). Analisis Awal Akhir untuk Merancang Penuntun Praktikum Berbasis Guided Inquiry. SAP (Susunan Artikel Pendidikan), 6(3).

Fauza, N., Syaflita, D., Yunilita, W., & Seciowati, H. (2022). Persepsi Peserta Didik Penggunaan Aplikasi Quizizz sebagai Media Evaluasi Hasil Belajar Siswa di SMK Taruna Satria Pekanbaru. Jurnal Penelitian Pembelajaran Fisika, 8(1), 37–44.

Habibbulloh, M., Jatmiko, B., & Widodo, W. (2017). Pengembangan Perangkat Pembelajaran Model Guided Discovery Berbasis Lab Virtual untuk Mereduksi Miskonsepsi Siswa SMK Topik Efek Fotolistrik. Jurnal Penelitian Fisika dan Aplikasinya (JPFA), 7(1), 27–43.

Haidir, M., Farkha, F., & Mulhayatiah, D. (2021). Analisis Pengaruh Media Pembelajaran Berbasis Video Pada Pembelajaran Fisika. Jurnal Pendidikan Fisika, 9(1), 81–89.

Huriawati, F., & Yusro, A. C. (2017). Pengembangan Odd" Osilator Digital Detector" Sebagai Alat Peragapraktikum Gerak Harmonik Sederhana. Jurnal Inovasi dan Pembelajaran Fisika, 4(1), 1–10.

Irma Yanti Siregar. (2019). Penerapan Metode Eksperimen dalam Pembelajaran Sains untuk Anak Usia Dini di TK Siti Al-Hasan Kecamatan Batang Kuis Kabupaten Deli Serdang Ta. 2018/2019. Universitas Islam Negeri Sumatera Utara.

Kurniawati, I. D. (2018). Media Pembelajaran Berbasis Multimedia Interaktif untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep Mahasiswa. DoubleClick: Journal of Computer and Information Technology, 1(2), 68–75.

Majid, M. S. (2016). Pembelajaran Fisika dengan Pendekatan Kontekstual Melalui Metode Eksprerimen dan Demonstrasi Diskusi pada Materi Kinematika Gerak Lurus. Teknika STTKD: Jurnal Teknik, Elektronik, Engine, 3(2), 92–106.

Mellu, R. N. K., & Langtang, D. (2023). Profil Miskonsepsi Peserta Didik pada Materi Kinematika Gerak dan Fluida Statis. Jurnal Pendidikan Fisika, 11(2), 170–184.

Mesra, R., Marleni, M., Wenno, Y. H., & Haumahu, C. P. (2022). Pengaruh Media Pembelajaran Berbasis Online pada Mata Pelajaran IPS di SMA Negeri 2 Tondano. Jurnal Ilmiah Mandala Education, 8(3).

Mubasir, Y., Supriyadi, S., & LIA, R. M. (2021). Developing Physics Graph Learning Media in The Concept Of Kinematics and Its Assessment Using Tug-K (Test Of Understanding Graphs in Kinematics). Periódico Tchê Química, 18(38).

Muhammad, N. H. (2023). Creative Box Sebagai Proyek dalam Project Based Learning (Pjbl) Materi Klasifikasi Makhluk Hidup untuk Menumbuhkan Kemampuan Berpikir Kreatif pada Mata Pelajaran IPA. Institut Agama Islam Negeri Kudus.

Muna, I. A. (2017). Model pembelajaran POE (predict-observe-explain) dalam meningkatkan pemahaman konsep dan keterampilan proses IPA. El-Wasathiya: Jurnal Studi Agama, 5(1), 73–92.

Nisa, P. K., Makida, Z., Liana, N., Ernasari, E., Mahardika, I. K., & Handono, S. (2024). Peran Pembelajaran Fisika dalam Transformasi Sains dan Teknologi. Phydagogic: Jurnal Fisika dan Pembelajarannya, 7(1), 63–68.

Nuranggraeni, E., Effendi, K. N. S., & Sutirna, S. (2020). Analisis Kemampuan Berpikir Kreatif Matematis Ditinjau dari Kesulitan Belajar Siswa. JP3M (Jurnal Penelitian Pendidikan dan Pengajaran Matematika), 6(2), 107–114.

Petrakis, K., Wodehouse, A., & Hird, A. (2021). Physical Prototyping Rationale in Design Student Projects: An Analysis Based on The Concept of Purposeful Prototyping. Design Science, 7, e7.

Prima, W. A. P., Khusaini, K., & Hidayat, A. (2024). Analysis of Student Learning Needs in the Differentiated Learning Review of Merdeka Curriculum in Physics Learning. Kasuari: Physics Education Journal (KPEJ), 7(1), 227–235.

Qomariyah, N., Wirawan, R., & Angraini, L. M. (2019). Peningkatan Kompetensi Guru dalam Pembelajaran Fisika Berbasis Metode Eksperimen. WIDYABHAKTI Jurnal Ilmiah Populer, 1(2), 93–99.

Rosdianto, H. (2018). Rancang Bangun Alat Praktikum Gerak Jatuh Bebas dengan Stopwatch Otomatis Sederhana. JIPF (Jurnal Ilmu Pendidikan Fisika), 3(1), 20–23.

Sari, H. K. (2016). Peningkatan Keterampilan Proses Sains dan Hasil Belajar Fisika Siswa pada Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Student Team Achievement Division. Tadris: Jurnal Keguruan dan Ilmu Tarbiyah, 1(1), 15–22.

Shihab, N. (2021). Teknologi untuk Masa Depan Hadir di Pembelajaran Masa Kini. Lentera Hati.

Sugiyono, S. (2019). Metode Penelitian & Pengembangan (Research and Development). Alfabeta.

Suriani, N., & Jailani, M. S. (2023). Konsep Populasi dan Sampling Serta Pemilihan Partisipan Ditinjau dari Penelitian Ilmiah Pendidikan. IHSAN: Jurnal Pendidikan Islam, 1(2), 24–36.

Tafonao, T. (2018). Peranan Media Pembelajaran dalam Meningkatkan Minat Belajar Mahasiswa. Jurnal Komunikasi Pendidikan, 2(2), 103–114.

Wahyudi, E. E., Aminah, N. S., & Sukarmin, S. (2018). Pembelajaran Optika Geometri Melalui Problem Based Learning (PBL) Ditinjau dari Kemampuan Berpikir Kritis Siswa dan Kemampuan Berpikir Kreatif Siswa SMA Kelas X Tahun 2014/2015. Inkuiri: Jurnal Pendidikan IPA, 6(3), 49–60.

Wibowo, H. (2020). Pengantar Teori-Teori Belajar dan Model-Model Pembelajaran. Puri Cipta Media.

Downloads

Published

11-06-2025

How to Cite

Fauza, N., Nurvana, R., & Nasir, M. (2025). Transformation of Learning Kinematics of Rectilinear Motion: Essential Microcontroller-Based Experimental Tools to Improve High School Students’ Understanding of Concepts. Kasuari: Physics Education Journal (KPEJ), 8(1), 84–93. https://doi.org/10.37891/kpej.v8i1.790

Issue

Section

Articles