Cooperative Learning

BAB I

PENDAHULUAN

A.   Latar Belakang

Pemahaman tentang pendekatan pembelajaran, strategi pembelajaran, dan metode pembelajaran sangatlah penting, terutama dalam konteks penguasaan konsepsional terhadap pembelajaran.

Pendekatan inovatif dalam strategi pembelajaran diperlukan untuk mengatifkan keterlibatan siswa secara mandiri dalam proses pembelajaran melalui kegiatan pembelajaran yang berorientasi pada proses penemuan (discovery) dan pencarian (inquiry). Dimana pendekatan pembelajaran dapat memberikan dampak positif terhadap kegiatan pembelajaran. Banyak pendekatan pembelajaran yang dapat kita gunakan dalam kegiatan pembelajaran, salah satunya adalah pendekatan belajar kooperatif (cooperative learning). Oleh sebab itu dalam makalah ini kita akan bahas lebih jauh mengenai cooperative learning itu sendiri, dari pengertian hingga metode – metode yang dapat kita gunakan.

B.   Tujuan

      Tujuan yang ingin dicapai melalui makalah ini adalah agar para mahasiswa khususnya dan para pembaca umumnya memiliki pemahaman tentang :

1.    Cooperative Learning ( Pembelajaran Kooperatif).

2.    Ciri – ciri dari Cooperative Learning ( Pembelajaran Kooperatif).

3.    Tujuan dari Cooperative Learning ( Pembelajaran Kooperatif).

4.    Model – model Cooperative Learning ( Pembelajaran Kooperatif).

BAB II

PEMBAHASAN

A.   Sejarah Cooperative Learning

Sebelum Perang Dunia II, teoretisi sosial seperti Allport, Watson, Shaw, dan Mead mulai membangun teori pembelajaran kooperatif setelah menemukan bahwa kerja kelompok lebih efektif dan efisien dalam kuantitas, kualitas, dan produktivitas secara keseluruhan jika dibandingkan dengan bekerja sendiri . Namun, tidak sampai 1937 ketika peneliti Mei dan Doob menemukan bahwa orang yang bekerja sama dan bekerja sama untuk mencapai tujuan bersama, yang lebih berhasil dalam mencapai hasil, dibandingkan mereka yang diupayakan secara mandiri untuk menyelesaikan tujuan yang sama. Selain itu, mereka menemukan bahwa berprestasi independen memiliki kemungkinan yang lebih besar menampilkan perilaku kompetitif. Filsuf dan psikolog di tahun 1930-an dan 40's seperti John Dewey, Kurt Lewin, dan Morton Deutsh juga dipengaruhi teori pembelajaran kooperatif dipraktekkan saat ini. Dewey percaya bahwa sangat penting bahwa siswa mengembangkan pengetahuan dan keterampilan sosial yang dapat digunakan di luar kelas, dan dalam masyarakat demokratis. Teori ini digambarkan siswa sebagai penerima aktif pengetahuan dengan mendiskusikan informasi dan jawaban dalam kelompok, terlibat dalam proses belajar bersama daripada menjadi penerima pasif informasi (misalnya guru berbicara, siswa mendengarkan). Lewin kontribusi untuk pembelajaran kooperatif didasarkan pada gagasan membentuk hubungan antara anggota kelompok agar berhasil melaksanakan dan mencapai tujuan pembelajaran. kontribusi Deutsh untuk pembelajaran kooperatif adalah saling ketergantungan sosial yang positif, gagasan bahwa siswa bertanggung jawab untuk berkontribusi terhadap pengetahuan kelompok. Sejak itu, David dan Roger Johnson telah aktif memberikan kontribusi bagi teori pembelajaran kooperatif. Pada tahun 1975, mereka mengidentifikasi bahwa pembelajaran kooperatif dipromosikan saling menyukai, komunikasi yang lebih baik, penerimaan yang tinggi dan mendukung, serta menunjukkan peningkatan dalam berbagai pemikiran strategi antara individu dalam kelompok tersebut . Siswa yang menunjukkan untuk lebih kompetitif kekurangan dalam interaksi mereka dan kepercayaan dengan orang lain, serta keterlibatan emosional mereka dengan siswa lain. Pada tahun 1994 Johnson dan Johnson menerbitkan 5 elemen (saling ketergantungan positif, tanggung jawab individu, interaksi face-to-face, keterampilan sosial, dan pengolahan) penting untuk kelompok yang efektif belajar, prestasi, dan lebih tinggi-tatanan sosial, pribadi dan keterampilan kognitif (misalnya, pemecahan masalah, penalaran, pengambilan keputusan, perencanaan, pengorganisasian, dan mencerminkan).

B.   Pengertian Cooperative Learning

Menurut Slavin  pembelajaran kooperatif adalah pembelajaran yang dilakukan secara berkelompok, siswa dalam satu kelas dijadikan kelompok -kelompok kecil yang terdiri dari 4 sampai 5 orang untuk memahami konsep yang difasilitasi oleh guru. Model pembelajaran kooperatif adalah model pembelajaran dengan setting kelompok-kelompok kecil dengan memperhatikan keberagaman anggota kelompok sebagai wadah siswa bekerjasama dan memecahkan suatu masalah melalui interaksi sosial dengan teman sebayanya, memberikan kesempatan pada peserta didik untuk mempelajari sesuatu dengan baik pada waktu yang bersamaan dan ia menjadi narasumber bagi teman yang lain. Jadi Pembelajaran kooperatif merupakan model pembelajaran yang mengutamakan kerjasama diantara siswa untuk mencapai tujuan pembelajaran. Jadi dapat dikatakan bahwa cooperative learning adalah strategi pengajaran yang sukses di mana tim kecil, masing-masing dengan siswa dari berbagai tingkat kemampuan, menggunakan berbagai kegiatan pembelajaran untuk meningkatkan pemahaman mereka tentang subjek. Setiap anggota tim tidak hanya bertanggung jawab untuk belajar apa yang diajarkan tetapi juga untuk membantu rekan belajar, sehingga menciptakan suasana prestasi. Siswa bekerja melalui tugas sampai semua anggota kelompok berhasil memahami dan menyelesaikannya.

C.   Ciri – Ciri Cooperative Learning

Model pembelajaran kooperatif memiliki ciri-ciri:

1) untuk menuntaskan materi belajarnya, siswa belajar  dalam kelompok secara kooperatif,

2) kelompok dibentuk dari siswa-siswa yang memiliki kemampuan tinggi, sedang dan rendah,

3) jika dalam kelas terdapat siswa-siswa yang terdiri dari beberapa ras, suku, budaya jenis kelamin yang berbeda, maka diupayakan agar dalam tiap kelompok terdiri dari ras, suku, budaya, jenis kelamin yang berbeda pula, dan

4) penghargaan lebih diutamakan pada kerja kelompok dari pada perorangan.

Dalam pembelajaran kooperatif, dua atau lebih individu saling tergantung satu sama lain untuk mencapai suatu tujuan bersama. Menurut Ibrahim dkk.  siswa yakin bahwa tujuan mereka akan tercapai jika dan hanya jika siswa lainnya juga mencapai tujuan tersebut. Untuk itu setiap anggota berkelompok bertanggung jawab atas keberhasilan kelompoknya. Siswa yang bekerja dalam situasi pembelajaran kooperatif didorong untuk bekerjasama pada suatu tugas bersama dan mereka harus mengkoordinasikan usahanya untuk menyelesaikan tugasnya.

D.   Tujuan Dari Cooperative Learning

Model pembelajaran kooperatif dikembangkan untuk mencapai setidak-tidaknya tiga tujuan pembelajaran penting. Menurut Depdiknas tujuan

·         Pertama pembelajaran kooperatif, yaitu meningkatkan hasil akademik, dengan meningkatkan kinerja siswa dalam tugas-tugas akademiknya. Siswa yang lebih mampu akan menjadi nara sumber bagi siswa yang kurang mampu, yang memiliki orientasi dan bahasa yang sama.

·         Sedangkan tujuan yang kedua, pembelajaran kooperatif memberi peluang agar siswa dapat menerima teman-temannya yang mempunyai berbagai perbedaan latar belajar. Perbedaan tersebut antara lain perbedaan suku, agama, kemampuan akademik, dan tingkat sosial.

·         Tujuan penting ketiga dari pembelajaran kooperatif ialah  untuk mengembangkan keterampilan sosial siswa. Keterampilan sosial yang dimaksud antara lain, berbagi tugas, aktif bertanya, menghargai pendapat orang lain, memancing teman untuk bertanya, mau menjelaskan ide atau pendapat, bekerja dalam kelompok dan sebagainya.

E.   Jenis Cooperative Learning

Formal: terstruktur, difasilitasi, dan dipantau oleh pendidik dari waktu ke waktu dan digunakan untuk mencapai tujuan kelompok dalam pekerjaan tugas (misalnya menyelesaikan sebuah unit). Setiap materi pelajaran atau tugas dapat disesuaikan dengan jenis pembelajaran, dan kelompok dapat bervariasi dari 2-6 orang dengan diskusi yang berlangsung dari beberapa menit hingga periode. Jenis formal strategi pembelajaran kooperatif meliputi jigsaw, tugas yang melibatkan kelompok pemecahan masalah dan pengambilan keputusan, tugas laboratorium atau eksperimen, dan bekerja peer review (misalnya mengedit tugas menulis). Memiliki pengalaman dan keterampilan berkembang dengan tipe ini sering memfasilitasi pembelajaran dan basis informal belajar.

Informal: menggabungkan kelompok belajar dengan mengajar pasif dengan menarik perhatian ke materi melalui kelompok-kelompok kecil di seluruh pelajaran atau dengan diskusi pada akhir pelajaran, dan biasanya melibatkan kelompok dua (misalnya-untuk-anda-mitra diskusi giliran). Kelompok-kelompok ini seringkali sementara dan dapat berubah dari pelajaran pelajaran (sangat banyak tidak seperti formal belajar tempat 2 siswa dapat mitra laboratorium sepanjang semester seluruh berkontribusi terhadap satu sama lain pengetahuan ilmu). Diskusi biasanya memiliki empat komponen yang meliputi merumuskan tanggapan atas pertanyaan yang diajukan oleh pendidik, berbagi tanggapan terhadap pertanyaan yang diajukan dengan pasangan, mendengarkan tanggapan pasangan untuk pertanyaan yang sama, dan menciptakan jawaban yang baru berkembang dengan baik. Jenis pembelajaran memungkinkan siswa untuk proses, mengkonsolidasikan, dan menyimpan informasi lebih belajar.

Group Base: kelompok-kelompok sebaya berkumpul bersama selama jangka panjang (misalnya selama setahun, atau beberapa tahun seperti di sekolah tinggi atau menengah studi pasca) untuk mengembangkan dan berkontribusi satu sama lain penguasaan pengetahuan tentang topik dengan teratur membahas material, mendorong satu sama lain, dan mendukung keberhasilan akademis dan pribadi anggota kelompok. Base kelompok belajar efektif untuk belajar materi pelajaran yang kompleks selama atau semester dan menetapkan peduli, hubungan peer mendukung, yang pada gilirannya memotivasi dan memperkuat komitmen siswa untuk pendidikan kelompok sambil meningkatkan harga diri dan harga diri. Base pendekatan kelompok juga membuat para siswa bertanggung jawab untuk mendidik peer group mereka dalam hal anggota tidak hadir untuk pelajaran. Hal ini efektif baik untuk pembelajaran individu, serta dukungan sosial.

F.    Unsur – unsur Dalam Cooperative Learning

Brown & Ciuffetelli Parker (2009) membahas 5 dan penting elemen dasar untuk pembelajaran kooperatif :

1. Interdependensi Positif

• Siswa sepenuhnya harus berpartisipasi dan melahirkan upaya dalam kelompok mereka

• Setiap anggota kelompok memiliki tugas / peran / tanggung jawab karena itu harus percaya bahwa mereka bertanggung jawab untuk belajar mereka dan bahwa kelompok mereka

2. Ke-Face-Face promotif Interaksi

• Anggota masing-masing mempromosikan keberhasilan orang lain

• Siswa menjelaskan kepada satu sama lain apa yang mereka miliki atau belajar dan membantu satu sama lain dengan pemahaman dan penyelesaian tugas

3. Akuntabilitas Individual

• Setiap siswa harus menunjukkan master konten yang sedang dipelajari

• Setiap siswa bertanggung jawab untuk belajar dan kerja, karena itu menghilangkan "kemalasan sosial"

4. Keterampilan Sosial

• Sosial keterampilan yang harus diajarkan di koperasi yang sukses agar pembelajaran terjadi

• Keterampilan termasuk keterampilan komunikasi yang efektif, interpersonal dan kelompok

i. Kepemimpinan

ii. Pengambilan keputusan

iii. Trust-building

iv. Komunikasi

v. keterampilan manajemen konflik

5. Pengolahan kelompok

• Setiap kelompok begitu sering harus menilai efektivitas mereka dan memutuskan bagaimana dapat ditingkatkan.

G.   Model – Model Cooperative Learning

Adapun model – model cooperative learning yang dapat kita gunakan adalah :

1.    Model STADS (Student Team Achievement Division)

2.    Model JIGSAW II

3.    Model TGT (Team Games Tournament)

4.    Model Group Investigation

5.    Model Cari Pasangan

6.    Model Tukar Pasangan

Model STADS (Student Team Achievement Division)

ž  Penyajian dalam bentuk ceramah atau tanya jawab.

ž  Diskusi kelompok berdasarkan permasalahan yang disampaikan guru (Heterogen).

ž  Setelah itu dilakukan tes/kuis/silang tanya jawab antara kelompok siswa.

ž  Adanya penguatan dari guru.

Model JIGSAW II

ž  Siswa secara individu maupun kelompok (heterogen) mengkaji bahan ajar.

ž  Bentuk kelompok ahli (homogen) untuk diskusi (pendalaman materi)

ž  Kembali ke kelompok asal (heterogen)

ž  Tes/kuis untuk mengukur kemampuan siswa secara individual

ž  Diskusi terbuka.

Model TGT (Team Games Tournament)

ž  Identifikasi masalah, siswa dan guru mencoba mengajukan masalah / kasus yang berkaitan dengan materi / konsep yang sudah dipelajari dalam pertemuan sebelumnya, atau melalui tugas membaca di rumah.

ž  Masalah di pecahkan  bersama dalam kelompok.

ž  Hasil pemecahan masalah disajikan dalam bentuk turnament, ada kompetisi untuk penyajian / pemecahan masalah terbaik. Guru dan beberapa siswa berperan menjadi penilai

1.     Jigsaw - Kelompok dengan lima siswa yang mengatur. Setiap anggota kelompok diberikan beberapa materi yang unik untuk belajar dan kemudian mengajarkan kepada anggota kelompoknya. Untuk membantu siswa dalam pembelajaran di kelas yang bekerja pada bagian sub-sama berkumpul untuk memutuskan apa yang penting dan bagaimana mengajarkannya. Setelah latihan ini "ahli" kelompok reformasi kelompok asli dan mengajar setiap siswa lainnya. (Kayu, hal 17) Pengujian atau penilaian berikut.

2.    Think-Pair-Share - Melibatkan struktur koperasi langkah ketiga. Selama tahap pertama orang diam-diam berpikir tentang pertanyaan yang diajukan oleh instruktur. Individu berpasangan selama langkah kedua dan bertukar pikiran. Pada langkah ketiga, pasangan yang berbagi tanggapan dengan pasangan lain, tim lain, atau seluruh grup.

3.    Tiga-Langkah Wawancara (Kagan) - Setiap anggota tim memilih anggota lain untuk menjadi mitra. Selama tahap pertama orang wawancara mitra mereka dengan mengajukan pertanyaan mengklarifikasi. Selama tahap kedua mitra sebaliknya peran. Untuk langkah terakhir, anggota berbagi mitra respon mereka dengan tim.

4.    (Kagan) Kelas dibagi menjadi kelompok-kelompok kecil (4 sampai 6) dengan satu orang ditunjuk sebagai perekam. Sebuah pertanyaan yang diajukan dengan banyak jawaban dan siswa diberi waktu untuk berpikir tentang jawaban. Setelah "waktu berpikir," anggota tim berbagi tanggapan dengan satu sama lain gaya round robin. Perekam menulis jawaban anggota kelompok. Orang sebelah perekam dimulai dan setiap orang dalam grup agar memberi jawaban sampai waktu dipanggil.

5.    Tiga menit meninjau Guru menghentikan waktu selama kuliah atau diskusi dan memberikan tim tiga menit untuk meninjau apa yang telah dikatakan, tanyakan memperjelas pertanyaan atau menjawab pertanyaan.

6.    Bernomor Kepala Bersama (Kagan) Sebuah tim dari empat didirikan. Setiap anggota diberi nomor 1 2, 3, 4. Pertanyaan diminta kelompok. Kelompok bekerja sama untuk menjawab pertanyaan sehingga semua lisan bisa menjawab pertanyaan itu. Guru panggilan dari nomor (dua) dan masing-masing dua diminta untuk memberikan jawabannya.

7.    Tim Pair Solo (Kagan) - Mahasiswa melakukan masalah pertama sebagai sebuah tim, kemudian dengan pasangan, dan akhirnya mereka sendiri. Hal ini dirancang untuk memotivasi siswa untuk mengatasi dan berhasil pada masalah yang awalnya berada di luar kemampuan mereka. Hal ini didasarkan pada gagasan sederhana mediated belajar. Siswa dapat melakukan lebih banyak hal dengan bantuan (mediasi) daripada mereka bisa melakukannya sendiri. Dengan membiarkan mereka untuk bekerja pada masalah mereka tidak bisa melakukannya sendiri, pertama sebagai sebuah tim dan kemudian dengan pasangan, mereka maju ke satu titik mereka bisa melakukannya sendiri yang pada awalnya mereka bisa lakukan hanya dengan bantuan.

8.    Lingkari Sage (Kagan) - Pertama jajak pendapat guru kelas untuk melihat siswa memiliki pengetahuan khusus untuk berbagi. Misalnya guru akan meminta yang di kelas mampu memecahkan pertanyaan PR matematika yang sulit, yang pernah mengunjungi Meksiko, siapa tahu reaksi kimia yang terlibat dalam cara pengasinan jalanan membantu menghilang salju. Mereka siswa (orang bijak) berdiri dan tersebar di kamar. Guru kemudian memiliki sisa setiap sekelas surround bijak, dengan tidak ada dua anggota tim yang sama pergi ke bijak sama. bijak menjelaskan apa yang mereka ketahui sementara teman sekelas mendengarkan, mengajukan pertanyaan, dan mengambil catatan. Semua siswa kemudian kembali ke tim mereka. Masing-masing pada gilirannya, menjelaskan apa yang mereka pelajari. Karena masing-masing telah pergi ke seorang bijak yang berbeda, mereka membandingkan catatan. Jika ada ketidaksepakatan, mereka berdiri sebagai sebuah tim. Akhirnya, perbedaan pendapat ditayangkan dan diselesaikan.

9.    Partners (Kagan) Kelas dibagi menjadi empat tim. Mitra pindah ke salah satu sisi ruangan. Setengah dari setiap tim diberikan tugas untuk menguasai untuk dapat mengajar separuh lainnya. Mitra kerja untuk belajar dan dapat berkonsultasi dengan mitra lain yang bekerja pada bahan yang sama. Tim kembali bersama dengan setiap set mitra mengajar set yang lain. Mitra kuis dan rekan tim tutor. Tim review seberapa baik mereka belajar dan mengajarkan dan bagaimana mereka dapat meningkatkan proses.

H.   Dampak Positif Cooperative Learning

Menurut Ibrahim, dkk. pembelajaran kooperatif memiliki dampak yang positif untuk siswa yang hasil belajarnya rendah sehingga mampu memberikan peningkatan hasil belajar yang signifikan. Cooper mengungkapkan keuntungan dari metode pembelajaran kooperatif, antara lain:

1) siswa mempunyai tanggung jawab dan terlibat secara aktif dalam pembelajaran,

2) siswa dapat mengembangkan keterampilan berpikir tingkat tinggi,

3) meningkatkan ingatan siswa, dan

4) meningkatkan kepuasan siswa terhadap materi pembelajaran.

Slavin menyatakan penelitian tentang berikut pada pembelajaran kooperatif yang sesuai dengan (2010) Brady & Tsay temuan (seperti dikutip dalam Brown & Ciuffetelli Parker, 2009, hal 507).

• Siswa menunjukkan prestasi akademik
• metode pembelajaran kooperatif biasanya sama efektif untuk semua tingkatan kemampuan.
• Koperasi adalah pembelajaran afektif untuk semua kelompok etnis
• Mahasiswa persepsi satu sama lain adalah disempurnakan bila diberi kesempatan untuk bekerja dengan satu sama lain
• Pembelajaran kooperatif meningkatkan harga diri dan konsep diri
• Etnis dan fisik / cacat mental hambatan dipecah memungkinkan untuk interaksi positif dan persahabatan terjadi.

BAB III

PENUTUP

A.   Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat kita ambil adalah :

• Cooper mengungkapkan keuntungan dari metode pembelajaran kooperatif, antara lain: 1) siswa mempunyai tanggung jawab dan terlibat secara aktif dalam pembelajaran, 2) siswa dapat mengembangkan keterampilan berpikir tingkat tinggi, 3) meningkatkan ingatan siswa, dan 4) meningkatkan kepuasan siswa terhadap materi pembelajaran.
• Bermanfaat untuk meningkatkan sikap positif terhadap lingkungan belajar termasuk guru, kemauan kerjasama, kemampuan nalar, keterlibatan emosional, interaksi antar siswa dan dukungan sosial, membangun rasa percaya melalui komunikasi yang terbuka antar anggota, keadilan bagi semua anggota dan dukungan yang pantas dan jujur demi tujuan bersama.
• Mengapa diperlukan pendekatan cooperative learning?

1.    Siswa berbeda satu sama lain.

2.    Belajar membutuhkan bermacam – macam konteks.

3.    Belajar bukan hanya terjadi dalam diri seseorang secara individual tetapi lebih – lebih merupakan proses sosial antara individu dengan orang lain.

4.    Hubungan saling bergantung secara sosial (social interdependence), simbiosis.

5.    Sebagai bagian dari kecakapan hidup (Life skills)

Daftar Pustaka

1.      ^ Gilles, RM, & Adrian, F. (2003). Pembelajaran Kooperatif: The Hasil sosial dan intelektual Belajar di Grup. London: Tekan Farmer.

2.      ^ Mei, M. dan Doob, L. (1937). Kerjasama dan Persaingan. New York: Dewan Penelitian Ilmu Sosial

3.      ^ Sharan, Y. (2010). Pembelajaran Kooperatif untuk Keuntungan Akademik dan Sosial: pedagogi terhormat, praktek bermasalah. Eropa Jurnal Pendidikan, 45, (2), 300-313.

4.      ^ Sharan, Y. (2010). Pembelajaran Kooperatif untuk Keuntungan Akademik dan Sosial: pedagogi terhormat, praktek bermasalah. Eropa Jurnal Pendidikan, 45, (2), 300-313.

5.      ^ Johnson, D., Johnson, R. (1975). Belajar bersama-sama dan sendirian, kerjasama, persaingan, dan individualisasi. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall.

6.      ^ Johnson, D., Johnson, R. (1994). Belajar bersama-sama dan sendirian, koperasi, kompetitif, dan belajar individualistis. Needham Heights, MA: Prentice-Hall.

7.      ^ Johnson, D., Johnson, R., & Holubec, E. (1988). Advanced Belajar Koperasi. Edin, MN: Interaksi Buku Perusahaan.

8.      ^ Johnson, D., Johnson, R., & Holubec, E. (1988). Advanced Belajar Koperasi. Edin, MN: Interaksi Buku Perusahaan.

9.      ^ Johnson, D., Johnson, R., & Holubec, E. (1988). Advanced Belajar Koperasi. Edin, MN: Interaksi Buku Perusahaan
10.  David dan Roger Johnson. "Pembelajaran Kooperatif." [Online] 15 Oktober 2001. < http://www.clcrc.com/pages/cl.html >.
11.  David dan Roger Johnson. "Suatu Tinjauan tentang Pembelajaran Koperasi." [Online] 15 Oktober 2001. < http://www.clcrc.com/pages/overviewpaper.html >.
12.  Howard Community College Sumber Pengajaran. "Gagasan tentang Pembelajaran Kooperatif dan penggunaan Kelompok Kecil." [Online] 15 Oktober 2001. < http://www.howardcc.edu/profdev/resources/learning/groups1.htm >.
13.  Kagan, S. Struktur Kagan untuk Kecerdasan Emosional. Kagan Majalah Online. 2001, 4 (4). http://www.kaganonline.com/Newsletter/index.html
14.  Kagan, Spencer. Belajar Koperasi. San Clemente, CA: Kagan Publishing, 1994. www.KaganOnline.com

Miniatur Traffic Light

BAB I

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Perkembangan teknologi saat ini semakin pesat dalam kehidupan manusia. Banyaknya aktifitas manusia menyebabkan banyaknya sarana yang digunakan untuk mempermudah kegiatan manusia. Salah satunya adalah sarana transportasi darat, seperti mobil, sepeda motor, serta angkutan darat lainnya. Kondisi ini kadang

menyebabkan kemacetan terutama di daerah perkotaan yang banyak aktifitasnya. Lampu lalu lintas sangat berperan mencegah terjadinya kemacetan, karena pemakai jalan menjadi tertib untuk mengikuti hidup matinya lampu tersebut.

Lampu lalu lintas adalah adalah lampu yang mengendalikan arus lalu lintas yang terpasang di persimpangan jalan, tempat penyeberangan pejalan kaki (zebra cross), dan tempat arus lalu lintas lainnya. Lampu ini yang menandakan kapan kendaraan harus berjalan dan berhenti secara bergantian dari berbagai arah. Pengaturan lalu lintas di persimpangan jalan dimaksudkan untuk mengatur pergerakan kendaraan pada masing-masing kelompok pergerakan kendaraan agar dapat bergerak secara bergantian sehingga tidak saling mengganggu antar-arus yang ada. Lampu lalu lintas telah diadopsi di hampir semua kota di dunia ini. Lampu ini menggunakan warna yang diakui secara universal; untuk menandakan berhenti adalah warna merah, hati-hati yang ditandai dengan warna kuning, dan hijau yang berarti dapat berjalan. Kita mengetahui padatnya lalu lintas terutama dijalan raya, itu sebabnya rangkaian lampu lalulintas sangat dibutuhkan sebagai pengatur kendaraan dijalan, agar tidak terjadi kecelakaan lalulintas. lampu lalulintas bukan hanya mengatur kendaraan tetapi juga membantu pejalan kaki untuk meyeberangi jalan,itu sebabnya didekat tiang lampu lalulintas disediakan zebra cross.

Dari bentuk pengerjaan dalam rangkaian elektronika sebuah lampu lalulintas dalam bentuk proyek dapat kita buat secara sederhana dan mudah untuk dipahami. Telah kita ketahui bahwa lampu lalu lintas sering kita lihat namun prinsip kerjanya belum kita ketahui secara mendalam, diharapkan dari hasil pengerjaan rangkaian miniatur lampu lalu lintas ini kita mampu mengaplikasikannya dalam kehidupan kita sehari-hari. Agar kita dapat lebih memahami cara kerja dari sistem lampu lalu lintas, rangkaian miniatur lampu lalu lintas ini hanya dibuat untuk jalan dengan simpang empat. Rangkaian miniatur lampu lalu lintas ini mengontrol 6 buah LED(merah,kuning hijau) untuk arah utara,selatan dan arah timur,barat yang selanjutnya dihubungkan ke 12 buah LED yang terdapat pada miniatur jalan raya

simpang empat. Dengan percobaan ini diharapkan kita dapat memahami sistem lampu lalu lintas yang selalu kita patuhi di jalan raya. Dan juga agar kita dapat memelajari tentang bagaimana cara pengembangan sistem lampu lalu lintas yang biasa menjadi lampu lalu lintas yang lebih baik lagi agar lalu lintas di jalan raya dapat lebih lancar dan tingkat kecelakaan dapat dikurangi.

Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan Laporan Tugas Akhir Elektronika Digital “Miniatur Lampu Lalu Lintas Sederhana” adalah :

ž  Kelengkapan dalam tugas Mata Kuliah Elektronika Digital

ž  Sumbangsih untuk turut serta berusaha dalam peningkatan mutu pendidikan dalam keteknikkan dalam mata kuliah Elektonika Digital.

ž  Upaya untuk memberikan kemudahan dalam memahami cara kerja dari Sistem Digital.

ž  Memberikan visualisasi terhadap cara kerja lampu lalu lintas.

BAB II

PEMBAHASAN

Lampu Lalulintas (Traffic Lights)

Lampu lalu lintas telah diadopsi di hampir semua kota di dunia ini. Lampu ini menggunakan warna yang diakui secara universal; untuk menandakan berhenti adalah warna merah, hati-hati yang ditandai dengan warna kuning, dan hijau yang berarti dapat berjalan. Kita mengetahui padatnya lalu lintas terutama dijalan raya, itu sebabnya rangkaian lampu lalulintas sangat dibutuhkan sebagai pengatur kendaraan dijalan, agar tidak terjadi kecelakaan lalulintas.

lampu lalulintas bukan hanya mengatur kendaraan tetapi juga membantu pejalan kaki untuk meyeberangi jalan,itu sebabnya didekat tiang lampu lalulintas disediakan zebra cross. Dari bentuk pengerjaan dalam rangkaian elektronika sebuah lampu lalulintas dalam bentuk proyek dapat kita buat secara sederhana dan mudah untuk dipahami. Telah kita ketahui bahwa lampu lalu lintas sering kita lihat namun prinsip kerjanya belum kita ketahui secara mendalam, diharapkan dari hasil pengerjaan rangkaian miniatur lampu lalu lintas ini kita mampu mengaplikasikannya dalam kehidupan kita sehari-hari.

Agar kita dapat lebih memahami cara kerja dari sistem lampu lalu lintas, rangkaian miniatur lampu lalu lintas ini hanya dibuat untuk jalan dengan simpang empat. Rangkaian miniatur lampu lalu lintas ini mengontrol 6 buah LED (merah,kuning hijau) untuk arah utara, selatan dan arah timur,barat yang selanjutnya dihubungkan ke 12 buah LED yang terdapat pada miniatur jalan raya simpang empat.

Dengan percobaan ini diharapkan kita dapat memahami sistem lampu lalu lintas yang selalu kita patuhi di jalan raya. Dan juga agar kita dapat memelajari tentang bagaimana cara pengembangan sistem lampu lalu lintas yang biasa menjadi lampu lalu lintas yang lebih baik lagi agar lalu lintas di jalan raya dapat lebih lancar dan tingkat kecelakaan dapat dikurangi.

2. Alat dan Bahan

B.1 Daftar Alat

No	Nama Alat	Spesifikasi
1	Baterai	Alkaline
2	AVO meter	Sunwa yA 360
3	Solder	220 V/ 30 W
4	Cutter	Sedang
5	Tang	Potong dan Jeppit
6	Timah	0,8 mm
7	Penyedot Timah	Antel

B.2 Daftar Bahan

No	Nama Bahan	Spesifikasi
1	PCB Berlubang	Ukuran IC
2	Protoboard
3	Kabel serabut kecil

B.3 Daftar Komponen

No	Nama Komponen	Spesifikasi	Jumlah
1	IC NE 555		1
2	IC HCFI 4017		1
3	D1 - D16	IN 4148	16
4	R1	1 KΩ	1
5	Potensio	50 K	1
6	R3	100 Ω	1
7	R4 - R15	180 Ω	12
8	TR1 - TR8	2N3904	8
9	LED Merah		4
10	LED Kuning		4
11	LED Hijau		5
12	Capasitor	100 uF	1
13	Soket IC	16 Pin dan 8 pin	1
14	Soket Baterai		1

Keterangan :

1. Mengunakan IC 555
2. Ground berada pada kaki 1 (GND)
3. VCC kaki 8 (VCC)
4. Output berada pada kaki 3 (OUT)
5. Digambar atas VCC = 5 Volt, ketika sudah digabung dengan IC HCFI 4017 maka mengunakan VCC = 9 Volt.
6. R₁ = 1 KΩ, Potensio = 50 KΩ, R₃ = 100Ω , Elco = 100µF, LED (warna bebas)

Gambar Bagian Skema 4017

Keterangan : Utara dan Selatan

1. Hubungkan kaki 8, 13, 15 pada Ground, kaki 16 pada VCC, dan kaki 14 pada output clock (Gambar a1).
2. Hubungkan D₁, D₂, D₃, D₄, D₉, D₁₀, D₁₁, D₁₂  dengan kaki 3,2,4, dan 7 untuk lampu bagian utara dan selatan, ketika anda akan mensimulasikan menggunakan EWB (Elektronik Workbench) sebaiknya kaki 4 IC 4017 tidak di hubungkan dioda D₃ dan D₁₁, apabila dihubungkan EWB tidak akan merespon (Eror) (Gambar a2).
3. Hubungkan Transistor 1 (TR₁) dan Transistor 5 (TR₅), Basis pada Dioda (D₁, D₂, D₃, D₄, D₉, D₁₀, D₁₁, D₁₂  sedangkan Colektor ke VCC, maka Emiter ke LED warna merah  untuk bagian utara dan selatan (Gambar a3).
4. Hubungkan TR₂ dan TR₆, Basis pada kaki 10, Colektor ke VCC, dan Emiter ke LED warna Kuning untuk bagian utara dan selatan (Gambar a4).

 Keterangan : Barat dan Timur

1. Kita hilangkan dahulu sejenak mengenai gambar dari skema rangkaian bagian utara dan selatan.
2. Lalu, Hubungkan D₅, D₆, D₇, D₈, D₁₃, D₁₄, D₁₅, D₁₆  dengan kaki 1,5,6, dan 9 untuk lampu bagian barat dan timur (Gambar b1)
3. Hubungkan Transistor 3 (TR₃) dan Transistor 7 (TR₇), Basis pada Dioda (D₅, D₆, D₇, D₈, D₁₃, D₁₄, D₁₅, D₁₆ sedangkan Colektor ke VCC, maka Emiter ke LED warna merah  untuk bagian barat dan timur (Gambar b2).
4. Hubungkan TR₄ dan TR₈, Basis pada kaki 11, Colektor ke VCC, dan Emiter ke LED warna Kuning untuk bagian barat dan timur (Gambar b2).

 Keterangan : Finising

1. Kita Hubungkan kedua skema rangkaian bagian utara, selatan, barat, dan timur
2. Lalu, Hubungkan Emiter TR2 dengan TR4, lihat resistor 10 Ω yang menjadi penghubungnya (Gambar 3).
3. Hubungkan LED warna hijau (utara/selatan) pada dioda D₅, D₆, D₇, D₈, D₁₃, D₁₄, D₁₅, D₁₆  dengan kaki 1,5,6, dan 9 ditandai dengan lingkaran merah (Gambar 3).
4. Hubungkan LED warna hijau (barat/timur) pada dioda D₁, D₂, D₃, D₄, D₉, D₁₀, D₁₁, D₁₂  dengan kaki 3,2,4, dan 7 ditandai dengan lingkaran kuning (Gambar 3).

 Prinsip Kerja

Rangkaian miniatur lampu lalu lintas ini mengandalkan IC CD4017 sebagai decade counter dan IC NE555 sebagai timer. Selain kedua komponen IC tersebut, pada rangkaian ini juga menggunakan komponen-komponen elektronika lainnya, seperti resistor dioda zener 4148, transistor 2N3904, dan kapasitor 100μF 50V. Dan sebagai lampu lalu lintas pada miniatur digunakan LED merah, kuning, dan hijau. Sebagaimana yang terlihat pada Gambar 1.

Urutan pemilihan waktu dilanjutkan IC CMOS CD4017 sebagai decade counter dan IC NE555 timer. IC NE555 berfungsi membangkitkan sinyal timer/clock(time delay) atau sinyal osilasi. Penghitung keluaran 1 sampai 4 menggunakan 4 dioda sehingga (merah- utara/selatan) dan (hijau-timur/barat) 4 LED ini penghitung pertama.penghitung ke 5(kaki 10) menghidupkan (kuning arah timur/barat) dan (merah arah utara/selatan).

Penghitung 6 sampai 9 juga dikontrol oleh 4 dioda (merah- timur/barat)dan (kuning-utara/selatan). Periode waktu untuk LED merah dan hijau 4 kali lebih lama dibandingkan dengan LED kuning dan untuk mengatur kecepatan dengan memutar potensionya. kedelapan dioda zener 4148 dibagi menjadi dua bagian dan masing masing mendapat 4 input gerbang OR dari IC CD 4017.

IC HCF14017 BE ini mempunyai karakteristik dapat mengaktifkan salah satu bit outputnya saja dan mampu memberikan arus sampai 10mA. Arus output ini sudah cukup untuk menyalakan sebuah led dengan kecerahan yang cukup. IC CMOS ini cukup baik kerjanya terutama dengan tegangan suplai yang daerah kerjanya sangat lebar yaitu mulai 3.0 VDC sampai 18VDC. Dalam proyek ini akan dipilih tegangan 9 VDC.

IC 4017 yang sering dikenal sebagai Jhonson Counter dan paling sering digunakan pada rangkaian lampu berjalan. IC 4017 mempunyai 10 keluaran yang tercacah secara bergilir, yaitu mulai dari O0 (pin 3) sampai dengan O9 (pin 11). Anda bisa melihat keterangan pin IC 4017 beserta table kebenaran pada gambar di bawah ini :

TABEL KEBENARAN IC 4017
MR	CP0	CP1	OPERATION
H	X	X	O0 = O5-9 = H;O1 to O9 = L
L	H	N	Counter advances
L	P	L	Counter advances
L	L	X	No change
L	X	H	No change
L	H	P	No change
L	N	L	No change
H = HIGH state (the more positive voltage) L = LOW state (the less positive voltage) X = state is immaterial P = positive-going transition N = negative-going transition n = number of clock pulse transitions

 

Cara Kerja

Adapun cara kerja dari rangkaian miniatur lampu lalulintas ini adalah :

1. Urutan pemilihan waktu dilanjutkan IC CMOS CD4017 sebagai decade counter dan IC NE555 timer. IC NE555 berfungsi membangkitkan sinyal timer/clock(time delay) atau sinyal osilasi.

2. Kaki Keluaran (Output) 1 sampai 4 (Kaki 3,2,4,7) pada IC 4017 Berfungsi sebagai lampu warna merah utara/selatan selain itu juga sebagai lampu warna hijau barat/timur.

3. Kaki Keluaran 10 pada IC 4017 menjadi keluaran bagi kuning utara/selatan, dan kaki 11 menjadi keluaran bagi lampu kuning barat/timur.

4. Rangkaian miniatur lampu lalu lintas ini hanya dapat mengatur lalu lintas pada persimpangan jalan simpang empat. Pada rangkaian ini hanya ada dua paket lampu yang bergantian menyala. Jadi agar dapat menjadi lampu lalu lintas simpang empat pada miniatur caranya dengan menghubungkan lampu lalu lintas yang berseberangan pada miniatur ke satu lampu yang terdapat pada rangkaian.

Sebagai contoh, jika lampu lalu lintas arah barat menyala merah maka lampu lalu lintas arah timur pun menyala merah lalu lampu lalu lintas arah barat menyala hijau begitu juga dengan lampu lalu lintas arah timur pasti akan menyala hijau. Jadi lampu yang menyala dengan warna yang sama adalah lampu lalu lintas arah barat dengan lampu lalu lintas arah timur dan lampu lalu lintas arah utara dengan lampu lalu lintas arah selatan. Sedangkan pada transisi dari lampu merah ke lampu hijau dan lampu hijau ke lampu merah lampu kuning akan menyala secara bersamaan baik utara, selatan, barat, timur.

5. Lamanya waktu nyala lampu bukan hanya dipengaruhi oleh IC 555 saja tetapi juga dipengaruhi oleh IC 4017, perbedaan waktu selama 4 kali nyala lampu, hal ini dapat di jelaskan di dalam diagram pulsa pewaktuan.

Ket :    Pulsa warna ungu adalah pulsa dari output clock

Pulsa warna biru adalah pulsa output normal IC 4017

Pulsa warna merah adalah pulsa lamanya lampu merah menyala

Pulsa warna kuning adalah pulsa lamanya lampu kuning menyala

Pulsa warna hijau adalah pulsa lamanya lampu hijau menyala

Karena semua dioda di beri satu keluaran yaitu warna merah maka Q₀ sampai Q₃ menyimpan keluarannya, misalkan clock 1 masuk Q₀ aktif, clock 2 masuk Q₁ aktif tetapi tetap menyimpan keluaran dari Q₀ jadi dapat dikatan saat clock 2 Q₀ dan Q₁ aktif, proses ini terus berulang hingga pada clock 4 dimana Q₀ , Q₁, Q₂, dan Q₃ aktif, dapat kita lihat pada Pulsa warna merah dimana lampu menyala selama 4 kali proses aktifnya pulsa pada Q₀ , Q₁, Q₂, dan Q_3.

Untuk lampu hijau pun memiliki konsep yang sama dengan lampu merah karena lampu hijau di paralelkan pada lampu merah, ketika lampu merah utara / selatan menyala, lampu hijau di barat / timur pun menyala dengan durasi yang sama yaitu 4 kali proses aktifnya pulsa pada Q₅ , Q₆, Q₇, dan Q₈ bisa kita lihat pada Pulsa warna hijau.

untuk lampu kuning ia memiliki durasi cukup cepat dibandingkan dengan lampu merah ataupun lampu hijau karena hanya aktif pada Q₄ dan Q₉ dapat kita lihat pada Pulsa warna kuning.

1. Lampu kuning akan menyala lebih terang dibandingkan lampu hijau dan merah karena tidak terjadi pembagian arus yang besar pada alur lampu kuning, karena dari kaki 10 atau 11 langsung ke basis, colektor ke VCC, dan emiter ke led kuning, berbeda dengan lampu merah atau hijau yang harus ke IC 4017, dioda, baru transistor, lalu led.

2. Mungkin akan terjadi perbedaan ketika di simulasikan di dalam EWB dengan praktek di protoboard, trafic light ini memiliki kelemahan yaitu terjadi pengresetan jadi ketika lampu hijau menyala hingga kembali lagi ke hijau setelah itu lampu akan di reset, jadi lampu mati semua.

3. Volt yang digunakan adalah 9 volt dc, sebenarnya bisa hingga 18 volt dc tetapi itu tidak akan berpengaruh jauh terhadap cepat atau lambatnya lampu, tetapi berpengaruh terhadap nyalanya lampu.

BAB III

PENUTUP

1. Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat dari praktek miniatur lampu lalu lintas  sederhana :

1. Urutan pemilihan waktu dilanjutkan IC CMOS CD4017 sebagai decade counter dan IC NE555 timer. IC NE555 berfungsi membangkitkan sinyal timer/clock(time delay) atau sinyal osilasi.
2. Kaki Keluaran (Output) 1 sampai 4 (Kaki 3,2,4,7) pada IC 4017 Berfungsi sebagai lampu warna merah utara/selatan selain itu juga sebagai lampu warna hijau barat/timur.
3. Kaki Keluaran (Output) 6 sampai 9 (Kaki 1,5,6,9) pada IC 4017 Berfungsi sebagai lampu warna merah barat/timur selain itu juga sebagai lampu warna hijau utara/selatan.
4. Kaki Keluaran 10 pada IC 4017 menjadi keluaran bagi kuning utara/selatan, dan kaki 11 menjadi keluaran bagi lampu kuning barat/timur.

2. Saran

Miniatur lampu lalu lintas ini termasuk mudah untuk di praktekkan, mungkin terlampau sederhana, tetapi perlu ketelitian di dalam pengerjaan, banyak pengembangan didalam lampu lalu lintas, yang sekarang digunakan sudah merancah kedalam sistem pemograman microcontroller. Manfaat dari hasil praktek kali ini kita dapat mengetahui konsep dari Ic 4017, cara kerja nya, dan kegunaannya.

Semoga laporan ini dapat membangun semangat para pembaca sekalian.