Development of Teaching Material on Non-Central Collisions Based on Problem Based Learning Model Assisted by PhET Simulations

Shelly Salista Rahmayanti; Budi Astuti; Putut Marwoto

doi:10.24036/jipt/vol4-iss2/180

Authors

Shelly Salista Rahmayanti Universitas Negeri Semarang
Budi Astuti Universitas Negeri Semarang
Putut Marwoto Universitas Negeri Semarang

DOI:

https://doi.org/10.24036/jipt/vol4-iss2/180

Keywords:

Teaching materials, Non-central collisions, PhET simulations, Problem Based Learning

Abstract

Physics learning on non-central collisions is often challenging because students must understand abstract concepts and dynamic interactions, while existing instructional Material generally provide limited opportunities for conceptual exploration and problem-solving. To address this issue, this study developed instructional Material based on the Problem-Based Learning model supported by PhET simulations. This study aims to identify the characteristics, level of suitability, and student responses to the developed instructional Material. This study employs a Research and Development (R&D) method using the 4D model, which includes the Define, Design, Develop, and Disseminate stages. The research instruments included expert validation sheet, readability test sheets, and student response questionnaire. The results showed that the developed instructional Material integrated the PBL framework with PhET simulations, enabling students to solve contextual problems, explore concepts, and build understanding independently. The feasibility test yielded a score of 91.25%, categorized as “highly feasible” based on content, presentation, language, typography, and visual design. The readability feasibility test obtained 91.79%, categorized as “highly feasible,” while student readability reached 98%, categorized as “easy to understand.” Student feedback on the use of these instructional Material reached 89.5%, categorized as “very good.” Based on these results, the developed instructional Material have strong potential as an effective learning resource for teaching non-central collisions in physics.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Agustina, H., & Febriani, E. (2026). Analisis Keterbacaan Buku Kera yang Nakal dan Kura-Kura yang Baik Berdasarkan Pedoman Perjenjangan Pembaca Pendidikan Bahasa. Jurnal Pendidikan Bahasa, 16(2), 187–193.

Aina, Q., & Hariyono, E. (2023). Penerapan PhET Simulations Pada Pembelajaran Fisika untuk Meningkatkan Kemampuan Literasi Sains Peserta Didik SMA Kelas X. Jurnal Ilmu Pendidikan Dan Pembelajaran, 01(02), 56–65.

Alfiah, S., & Dwikoranto. (2022). Penerapan Model Problem Based Learning Berbantuan Laboratorium Virtual PhET Untuk Meningkatkan HOTs Siswa SMA. Jurnal Penelitian Pembelajaran Fisika, 13(1), 9–18. https://doi.org/10.26877/jp2f.v13i1.11494

Aristawati, N. K., Sadia, I. W., & Sudiatmika, A. A. I. A. R. (2018). Pengaruh Model Problem Based Learning Terhadap Pemahaman Konsep Belajar Fisika Siswa SMA. Jurnal Pendidikan Fisika Undiksha, 8(1).

Astuti, R. B., Supeno, & Purwantiningsih, A. (2024). Validitas dan Kepraktisan Bahan Ajar IPAS Berbasis Multirepresentasi Untuk Meningkatkan Keterampilan Kolaborasi Siswa Sekolah Dasar. Jurnal Pendidikan: Riset Dan Konseptual, 8(4), 877–887.

Azhar, M., Wahyudi, H., & Yolanda, D. (2024). Integrasi Teknologi dalam Buku Ajar : Menyongsong Keterampilan Abad 21. Uluwwul Himmah Education Research Journal, 1(1), 43–55.

Baltu, F. S., & Irawan, D. (2025). Analisis Kelayakan Bahasa Dalam Buku Teks Bahasa Indonesia Kelas III Sekolah Dasar. Social, Humanities, and Education Studies (SHEs): Conference Series, 8(3), 597–605.

Bhakti, Y. B., & Napis, N. (2018). The development of guided inqury work sheet for student with physics interactive simulation. Jurnal Pendidikan Fisika, 7(2), 124–130.

Chan, M. I. H., Septia, E. A., & Febrianti, K. (2021). EFEKTIVITAS MODEL PEMBELAJARAN TERHADAP PENINGKATAN PEMAHAMAN KONSEP FISIKA SISWA SMA : META-ANALISIS. 2021, 7(November), 238–245.

Crossley, S. A. (2025). Developing Linguistic Constructs of Text Readability Using Natural Language Processing Language Processing. Scientific Studies of Reading, 29(2), 138–160. https://doi.org/10.1080/10888438.2024.2422365

Darmawan, A. A., Zamsir, Widiastiti, A. A. I. P., Sugiharni, G. A. D., & Amir, F. L. (2025). Pengembangan Instrumen Penelitian (A. Charolina (ed.)). PT. Penerbit Naga Pustaka.

Das, B., Majumder, M., Phadikar, S., & Sekh, A. A. (2019). Automatic generation of fill‐in-the‐blank question with corpus‐based distractors for e‐assessment to enhance learning. Computer Applications in Engineering Education, 27(6), 1485–1495. https://doi.org/10.1002/cae.22163

Depari, S. S. B., Hamdani, D., & Medriati, R. (2024). Pengembangan Alat Peraga Viskositas Menggunakan Sensor Mini Reed Switch Magnetic Berbasis Arduino Uno. Jurnal Penelitian Pembelajaran Fisika, 15(1), 18–30. https://doi.org/10.26877/jp2f.v15i1.17461

Depita, T. (2024). Pemanfaatan Teknologi Dalam Pembelajaran Aktif (Active Learning) Untuk Meningkatkan Interaksi dan Keterlibatan Siswa. TARQIYATUNA: Jurnal Pendidikan Agama Islam Dan Madrasah Ibtidaiyah, 03(01), 55–64.

Fajrin, V. P., Ruhiyat, Y., & Darman, D. R. (2021). Pengembangan Alat Peraga Fisika Crane Magnetic Pokok Bahasan Medan Magnet Pada Selenoida. Jurnal Luminous: Riset Ilmiah Pendidikan Fisika, 2(1), 1. https://doi.org/10.31851/luminous.v2i1.5134

Hackemann, T., Heine, L., & Höttecke, D. (2022). Challenging to Read, Easy to Comprehend? Effects of Linguistic Demands on Secondary Students’ Text Comprehension in Physics. International Journal of Science and Mathematics Education, 20, 43–68. https://doi.org/10.1007/s10763-022-10306-1

Harahap, S. H., Sinaga, A. R. A., Stio, A. A., & Munthe, C. (2024). Memperkuat Ketepatan Bahasa dalam Menyampaikan Konsep Fisika [Strengthening Language Accuracy in Delivering Physics Concepts]. Jurnal Pendidikan Tambusai, 8(2), 25965–25968.

Huda, I., Girei, M. M., & Keizi, F. (2023). Development of a Practical Tool for Linear Momentum Collisions Using a Microcontroller. Journal of Educational Technology and Learning Creativity, 1(2), 42–49. https://doi.org/10.37251/jetlc.v1i2.788

Husna, A., Ilmi, N., & Gusmaneli, G. (2025). Strategi Pembelajaran Berbasis Masalah dalam Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik. Katalis Pendidikan: Jurnal Ilmu Pendidikan Dan Matematika, 2(76–86).

Husna, K. (2022). Penggunaan Alat Peraga Fisika Pada materi Jenis-Jenis Tumbukan Untuk Meningkatkan Prestasi Siswa. Jurnal Kinerja Kependidikan (JKK): Facilities of Educator Career and Educational Scientific Information, 4(1), 161–177. https://www.journalserambi.org/index.php/jkk/article/view/92

Inawati, I. (2019). Tingkat Membaca Pemahaman Mahasiswa terhadap Isi Wacana dengan Tes Rumpang. Jurnal Bindo Sastra, 3(1), 23–28.

Juita. (2020). Identifikasi konsentrasi belajar siswadi sekolah menengah atas. Schrödinger:Journal of Physics Education (SJPE), 1(1), 24–29.

Kartini, K. S., & Putra, I. N. T. A. (2020). Respon Siswa Terhadap Pengembangan Media Pembelajaran Interaktif Berbasis Android. Jurnal Pendidikan Kimia Indonesia, 4(1), 12. https://doi.org/10.23887/jpk.v4i1.24981

Kleijn, S., Maat, H. P., & Sanders, T. (2019). Cloze Testing for Comprehension Assessment : The HyTeC-cloze. Language Testing, 36(4), 553–572. https://doi.org/10.1177/0265532219840382

Kola, A. J., Gana, N. N., & Olasumbo, I. O. (2017). The lack of good governance in Nigeria and its impact on functional science education. International Journal of Development and Sustainability, 6(9), 1036–1047.

Ledjab, F. A. W., Koli, K., Tahu, M. V. F., & Dewa, E. (2024). Inovasi Pembelajaran Fisika: Integrasi Problem Based Learning dan Simulasi PhET Pada Materi Gelombang Bunyi. MAGNETON: Jurnal Inovasi Pembelajaran Fisika, 2(2), 112–119. https://doi.org/10.30822/magneton.v2i2.3519

Lestari, Y. M., Aminoto, T., & Amnie, E. (2026). Pengembangan E-Modul Pembelajaran Berbantuan PhET Interactive Simulation pada Materi Energi Alternatif Peserta Didik SMA Negeri 10 Kota Jambi. Jurnal Pendidikan MIPA, 16(1), 1–12.

Magdalena, I., Sundari, T., Nurkamilah, S., Nasrullah, & Amalia, D. A. (2020). Analisis bahan ajar. Nusantara : Jurnal Pendidikan Dan Ilmu Sosial, 2(2), 311–326.

Maharani, N. N., Hikmawati, Susilawati, & Gunada, I. W. (2024). Pengaruh Model Problem Based Learning Berbantuan Media PhET Simulation Terhadap Hasil Belajar Pada Materi Usaha dan Energi. Jurnal Ilmiah Profesi Pendidikan, 9(1), 539–545.

Mangoki, D., Judijanto, L., Ismadi, I., Lintong, F. D., Herlina, N. H., Navisah, S., Lumbu, A., Fatubun, R. R., S, S., & Pujowati, M. (2026). Metode & Model-Model Pembelajaran (I. K. Sari & I. Uzma (eds.)). PT. Sonpedia Publishing.

Maulidinah, M., & Ekasari, A. (2023). Application of E-Module to Identify Students’ Science Process Skills in the Practicum of Refraction on Prisms. Schrödinger: Journal of Physics Education, 4(2), 30–35. https://doi.org/10.37251/sjpe.v4i2.502

Mazaimi, Z., & Sary, I. (2023). Perbandingan Efektivitas Pembelajaran Tradisional dan Pembelajaran Berbasis Video Di Sekolah Menengah Atas. Teknologi Pendidikan, 2(1), 72–79. https://doi.org/10.56854/tp.v2i1.221

Nisa, F., Akhsan, H., & Kistiono. (2026). Development and Validation of a PBL-Based Physics Module Integrating PhET and Local Contexts for Parabolic Motion to Foster Students ’ Critical Thinking. Jurnal Literasi Pendidikan Fisika, 7(1), 19–28.

Nissa, I. C., Febrilia, B. R. A., & Pangga, D. (2023). Uji keterbacaan buku ajar matematika dasar untuk mahasiswa program studi pendidikan fisika. Jurnal Inovasi Pembelajaran Matematika: PowerMathEdu (PME), 02(01), 1–8.

Nurmaulidina, S., & Bhakti, Y. B. (2020). Pengaruh Media Pembelajaran Online Dalam Pemahaman dan Minat Belajar Siswa Pada Konsep Pelajaran Fisika. ORBITA: Jurnal Hasil Kajian, Inovasi, Dan Aplikasi Pendidikan Fisika, 6(November), 248–251.

Panggabean, N. H., Danis, A., & Nadriyah. (2020). Pengembangan Bahan Ajar Berbasis Mind Mapping Pada Pembelajaran IPA Tema Lingkungan Sahabat Kita. Jurnal Tunas Bangsa, 7(2), 204–218.

Putri, M., Akhsan, H., & Kistiono. (2026). Development of Temperature and Heat Teaching Modules Based on Problem Based Learning to Improve Students ’ Critical Thinking. Journal of Science Education Research, 10(1), 15–25.

Rahmawati, A. R., Sarwi, S., & Darsono, T. (2019). Penyusunan Bahan Ajar IPA Fisika sebagai Upaya Peningkatan Literasi Sains Peserta. Unnes Physics Education Journal, 8(2).

Rahmawati, L. N., & Fianti, F. (2023). Analisis Pengaruh Media Pembelajaran Phet Simulations Terhadap Pemahaman Konsep Siswa Sma Negeri 1 Ungaran. … Seminar Nasional Fisika, 361–369. https://proceeding.unnes.ac.id/psnk/article/view/3103%0Ahttps://proceeding.unnes.ac.id/psnk/article/download/3103/2566

Ramli, M., Sakti, I., Idamayanti, R., & Basri, S. (2024). Pengembangan Bahan Ajar Fisika Berbasis Kearifan Lokal Pada Peserta Didik Kelas X di SMAN 4 Maros. Karst: Jurnal Pendidikan Fisika Dan Terapannya, 7(1), 34–42.

Riwanto, D., Azis, A., & Arafah, K. (2019). Analisis Pemahaman Konsep Peserta Didik Dalam Menyelesaikan Soal-Soal Fisika Kelas X Mia Sma Negeri 3 Soppeng. Jurnal Sains Dan Pendidikan Fisika, 15(2), 23–31. https://doi.org/10.35580/jspf.v15i2.11033

Rizkita, N. I., & Mufit, F. (2022). Analisis Pemahaman Konsep dan Sikap Siswa Terhadap Belajar Fisika Pada Materi Hukum Newton Tentang Gerak. JEP (Jurnal Eksakta Pendidikan), 6(November), 233–242.

Rosyad, S., Avalentina, K. Z., Istiqomah, Sofiana, I. A., Puspitasari, E., & Putri, W. A. (2026). Pembelajaran Kontekstual: Konsep dan Teori. Naba Edukasi Indonesia.

Sakti, I. (2019). Pengaruh Penggunaan Media Pembelajaran Berbasis Videoscribe Terhadap Pemahaman Konsep Fisika Siswa SMP Ittihad Makassar. PHYDAGOGIC Jurnal Fisika Dan Pembelajarannya, 1(2), 49–54. https://doi.org/10.31605/phy.v1i2.278

Sucipto. (2017). Pengembangan Keterampilan Berpikir Tingkat Tinggi Dengan Menggunakan Strategi Metakognitif Model Pembelajaran Problem Based Learning. JP (Jurnal Pendidikan): Teori Dan Praktik, 2(2011), 63–71.

Sugiyono. (2023). Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D (Sutopo (ed.); Edisi Kedu). Penerbit Alfabeta Bandung. http://scioteca.caf.com/bitstream/handle/123456789/1091/RED2017-Eng-8ene.pdf?sequence=12&isAllowed=y%0Ahttp://dx.doi.org/10.1016/j.regsciurbeco.2008.06.005%0Ahttps://www.researchgate.net/publication/305320484_SISTEM_PEMBETUNGAN_TERPUSAT_STRATEGI_MELESTARI

Sulianta, F. (2025). Praktis Membuat Instrumen Penelitian & Analisis Data. Feri Sulianta.

Sundari, P. D., & Sarkity, D. (2021). Android-Based Digital Teaching Materials as Online Learning in New Normal Era to Improve Physics HOTS for High School Students. Journal of Natural Science and Integration, 4(2), 149–161. https://doi.org/10.24014/jnsi.v5i1.15468

Turnip, S. H. (2025). Pengaruh Metode Simulasi terhadap Pemahaman Konsep Siswa Kelas X pada Pembelajaran Kinematika Gerak. Seminar Nasional Teknologi Dan Multidisiplin Ilmu (SEMNASTEKMU), 5(1), 374–384.

Ulfia, N., & Wahyuni, S. (2025). Analisis Pengaruh Penggunaan Laboratorium Virtual (PhET Simulations) Terhadap Hasil Belajar IPA Siswa SMP: Study Literature Review. Kalam Cendekia: Jurnal Ilmiah Kependidikan, 13(2), 1468–1478.

Utama, R. (2025). Review Software Simulasi untuk Pembelajaran Fisika Interaktif. Jurnal Pendidikan Fisika Tadulako, 13(2), 95–106. https://doi.org/10.22487/jpft.v13i2.4484

Waruwu, M. (2024). Metode Penelitian dan Pengembangan (R&D): Konsep, Jenis, Tahapan dan Kelebihan. Jurnal Ilmiah Profesi Pendidikan, 9(2), 1220–1230. https://doi.org/10.29303/jipp.v9i2.2141

Wibowo, H. S. (2023). Pengembangan Teknologi Media Pembelajaran : Merancang Pengalaman Pembelajaran yang Inovatif dan Efektif. Tiram Media.

Widhi, M. T. W., Hakim, A. R., Wulansari, N. I., Solahuddin, M. I., & Admoko, S. (2021). Analisis Keterampilan Argumentasi Ilmiah Peserta Didik Pada Model Pembelajaran Berbasis Toulmin’s Argumentation Pattern (TAP) Dalam Memahami Konsep Fisika Dengan Metode Library Research. PENDIPA Journal of Science Education, 5(1), 79–91. https://doi.org/10.33369/pendipa.5.1.79-91

Yakop, S. S., Yusuf, M., & Buhungo, T. J. (2024). Analisis Kepraktisan Penggunaan Model Problem Based Learning Berbasis Phet Simulation Untuk Meningkatkan Pengetahuan Konseptual Fisika Pada Materi Elastisitas & Hukum Hooke. Jurnal Jendela Pendidikan, 4(03), 257–265.

Yusuf, A., & Indratno, T. K. (2016). Bola Nirgesekan : Analisis Hukum Kelestarian Pusa pada Peristiwa Tumbukan Dua Dimensi. Prosiding SKF, 1, 21–25.

Zidatunnur, S. F., & Rusilowati, A. (2021). Keterbacaan dan Kepraktisan Bahan Ajar Digital Gerak Melingkar Berbantuan Scratch Berbasis STEM untuk Mahasiswa. Unnes Physics Education Journal, 10(2).