Penelitian dan pengembangan Penelitian dan pengembangan atau Research and Development (R&D) bertujuan untuk menghasilkan produk baru melalui proses pengembangan. Kegiatan penelitian diintegrasikan selama proses pengembangan produk Prosedur yang digunakan dalam penelitian ini meliputi (1) identifikasi masalah pembelajaran di kelas melalui observasi kelas pada saat pemanfaatan bahan ajar yang tersedia dan digunakan siswa, (2) analisis Kurikulum 2013 dengan menganalisis Kompetensi Inti (KI), Kompetensi Dasar (KD), merumuskan indikator, dan merumuskan tujuan pembelajaran, (3) menyusun draf bahan ajar, validasi ahli dengan menggunakan instrumen validasi, dan (4) revisi draf bahan ajar sesuai hasil validasi dan saran dari validator dalam hal ini 2 orang dosen Pendidikan Fisika dan 1 orang guru fisika di sekolah.

Pengertian bahan ajar Bahan ajar adalah bahan yang sudah secara aktual dirancang secara sadar dan sistematis untuk pencapaian kompetensi peserta didik secara utuh dalam kegiatan pembelajaran (Prastowo, 2013:32). Berdasarkan penjelasan para ahli di atas dapat disimpulkan bahwa bahan ajar adalah bahan yang dirancang secara sadar dan sistematis untuk membantu dan mendukung kegiatan belajar mengajar di kelas demi tercapainya kompetensi secara utuh sesuai keinginan.

Tujuan bahan ajar Berdasarkan penjelasan di atas dalam penelitian ini bahan ajar yang dikembangkan diharapkan akan memiliki tujuan dan manfaat, antara lain: (1) mampu mendukung implementasi Kurikulum 2013 yang berbasis karakter dan kompetensi, (2) membuat siswa menjadi menyukai dan menyenangi pembelajaran fisika, (3) membuat siswa terbiasa dan menjadi ahli dalam menyelesaikan setiap permasalahan yang ditemukan, (4) membuat siswa lebih menanamkan nilai-nilai karakter yang baik dalam dirinya, dan (5) menjadi referensi bagi guru sebagai media berbasis cetakan yang dapat digunakan dalam proses pembelajaran dalam mendukung implementasi Kurikulum 2013.

Menurut Hamalik (Liandra, 2013) problem solving adalah suatu proses mental dan intelektual dalam menemukan masalah dan memecahkan berdasarkan data dan informasi yang akurat, sehingga dapat diambil kesimpulan yang tepat dan cermat. Sedangkan pengajaran penyelesaian masalah menurut Sukoriyanto (Liandra, 2013) merupakan tindakan guru dalam mendorong siswa agar menerima tantangan dari pertanyaan bersifat menantang, dan mengarahkan siswa agar dapat menyelesaikan pertanyaan.