Цивилизованный метод: сделать фотографии ушибов, рассказать родителям, рассказать учителям, рассказать классному руководителю, пригласить родителей девочки на разговор в администрацию школы. Защищать себя - не стыдно, защищать сестру - не стыдно. Тебе нужно ее поддержать, постараться быть с ней рядом и объяснить ей, что ничего стыдного в привлечении взрослых нет, эта девочка может быть опасна не только для нее, и если она поможет это выявить, она станет спасительницей для других жертв издевательств.
Не цивилизованный метод: если от родителей и других взрослых не получится получить поддержку, что тоже бывает, придумать метод, как поставить эту выскочку на место, например, собраться с подругами, зайти с ней вместе в туалет и пригрозить, что ей мало не покажется если она еще раз сестру тронет. Это лучше делать толпой. Может, подножку подставить или толкнуть легонько, высмеять при всех. Можно украсть и утопить ее сумку с учебниками в туалете или сменку, повалять в грязи одежду для физры. На войне все средства хороши, главное смотри, чтобы вас не заметили. И покажи сестре, как толкаться, как щипать, как дать пощечину, как дернуть за волосы в ответ. И объясни, что если директор ее родителей вызовет в школу - не страшно, другая девочка уже получит отпор и будет побаиваться задираться. А будет снова задираться - может повторить. Это всегда лучше, чем ничего не делать. В крайнем случае, в другую школу переведут, а это тоже не плохо, обидчица будет далеко.