PENGARUH MODEL PEMBELAJARAN PROBLEM BASED LEARNING DAN KEMAMPUAN NUMERIK TERHADAP KETRAMPILAN
PEMECAHAN MASALAH FISIKA SISWA
TESIS
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Dalam Memperoleh Gelar Magister Pendidikan Pada
Program Studi Pendidikan Fisika
Oleh :
HAFLAH
NIM. 8146175012
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
iii
KATA PENGANTAR
Pertama sekali penulis mengucapkan puji dan Syukur Alhamdulillah ke hadirat Allah Subhanawata’ala Tuhan yang Maha Esa atas Rahmat, Hidayah dan Inayah-Nya sehingga tesis yang berjudul “Pengaruh Model Pembelajaran Problem Based Learning dan Kemampuan Numerik Terhadap Ketrampilan Pemecahan Masalah Fisika Siswa” dapat diselesaikan dengan segala keterbatasannya. Selanjutnya salawat dan salam disampaikan ke hadirat Nabi
Muhammad SAW, sebagai Rasul pilihan dengan harapan semoga kita mendapat
syafaat-Nya di hari kemudian.
Sudah barang tentu, penulis tesis ini tidak akan terwujud disebabkan
berbagai kelemahan yang penulis miliki, oleh sebab itu pada kesempatan ini
penulis tidak lupa mengucapkan terima kasih atas andil dan bantuan dari berbagai
pihak, terutama kepada :
1. Dr. Ridwan Abdullah Sani, M.Si sebagai Pembimbing I
2. Dr. Eva Marlina Ginting, M.Si sebagai Pembimbing II
3. Prof. Dr. Sahyar, M.S, M.M, sebagai narasumber dan penguji I
4. Prof. Dr. Mara Bangun Harahap, MS sebagai narasumber dan penguji II
5. Dr. Makmur Sirait, M.Si. sebagai narasumber dan penguji III
6. Prof. Dr. Bornok Sinaga, M.Pd sebagai direktur Pascasarjana Unimed
7. Dr. Rahmatsyah, M. Si sebagai Ketua ProgramStudi Magister Pendidikan
Fisika.
8. Bapak Kepala SMP Negeri 5 Padangsidimpuan Drs. M. Idris dan Guru
bidang Studi fisika Ibu Efrida, S.Pd yang telah mengizinkan dan
membantu penulis melakukan penelitian di SMP Negeri 5
Paangsidimpuan.
9. Teristimewa untuk keluargaku yang sangat sayangi karena Allah swt
dengan hormat penulis menyampaikan terimakasih tidak terhingga kepada
kedua orangtuaku Ayahanda Drs. M. Idris Nasution, Ibunda Dermina
Harahap, yang tak pernah henti memberikan doa, semangat, kasih sayang,
iv
maupun material. Penulis juga mengucapkan terimakasih banyak kepada
kakanda Sakinah, M.Pd, Syaripah, M.Pd, dan abang satu – satunya Adli,
M.A yang telah memberikan dukungan serta doa – doa yang dipanjatkan
kepada penulis dalam menyelesaikan tesis tersebut.
10.Teman yang sudah banyak membantu, memberikan motivasi dan
mendengar keluh kesah saya selama perkuliahan serta proses mengerjakan
tesis. Irdes Hidayana Siregar, M.Pd, Bima Anggraini, S. Si, M.Pd, Nurul
Ain A.K. Cibro, M.Pd, Anggi Marwina, M.Pd, Rizki Noveri Pandiangan,
M.Pd Saanatun, M.Pd,. Serta teman sepeerjuangan lainnya di kelas A2
Putri Zuhra, M.Pd, Siska Watyna Br. Sembiring, M.Pd, Fadillah, M.Pd,
Arini Hidayani, M.Pd, Pesta Carolina Panggabean, S.Si, M.Pd, Johananan
Kalvin Ndruru, M.Pd, Ismadi Sihombing, M.Pd, Envilwan Harefa, M.Pd,
Tionar Melisa Malau, M.Pd, Naomi Simanjuntak, M.Pd, Fine Eirene
Siahaan, M.Pd. Dan teman saya di bangku sekolah menengah ke atas
Nurhdayah Lubis, M.Pd, serta teman kos seperjuangan menyelesikan tugas
akhir Arie Fitriani, M.Si, Asmaul Husna, M.Pd dan Sapitri S.Pd.
Penulis juga menyadari bahwa tesis ini masih perlu disempurnakan, oleh
karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun guna
penyempurnaan tesis ini. Semoga tesis ini dapat memberikan manfaat bagi
pembaca. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.
Medan, Januari 2017
Penulis,
HAFLAH
v
2.1.2. Model Pembelajaran Problem Based Learning ... 12
2.1.2.1. Sintaks Model Pembelajaran Problem Based Learning ... 13
2.1.2.2. Teori Belajar yang Mendukung Problem Based Learning . 20 2.1.3. Model Pembelajaran Direct Intruction (DI) ... 22
2.1.4. Kemampuan Numerik ... 24
2.1.5. Ketrampilan Pemecahan Masalah ... 27
2.2. Penelitian yang Relevan ... 31
2.3. Kerangka Konseptual... 36
2.3.1. Ketrampilan pemecahan masalah fisika siswa yang menggunakan model pembelajaran problem based learning lebih baik daripada model pembelajaran direct introduction ... 36
2.3.2. Ketrampilan pemecahan masalah fisika siswa pada kelompok kemampuan numerik di atas rata – rata lebih baik daripada kelompok kemampuan numerik di bawah rata – rata 37 2.3.3. Terdapat interaksi model pembelajaran problem based learning dan Direct Intruction dengan kemampuan numerik terhadap keterampilan pemecahan masalah fisika siswa ... 38
vi
3.6.2. Tes Ketrampilan Pemecahan Masalah ... 48
3.7. Teknik Analisis Tes ... 49
3.7.1. Validitas Isi ... 49
3.8. Teknik Analisis Data ... 50
3.8.1. Menentukan Rata-Rata � ... 50
3.8.2. Standar Deviasi atau Simpangan Baku ... 50
3.8.3. Uji Normalitas ... 51
3.8.4. Uji Homogenitas ... 52
3.8.5. Uji hipotesis (ANAVA) ... 53
3.9. Hipotesis Statistik ... 55
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 57
4.1. Hasil penelitian ... 57
4.1.1. Analisis Data Ketrampilan Pemecahan Masalah Pretes ... 57
4.1.1.1. Uji Normalitas ... 58
4.1.1.2. Uji Homogenitas ... 60
4.1.1.3. Uji Kesamaan Rata – rata Data Pretes ... 60
4.1.2. Kemampuan Numerik ... 61
4.1.3. Perlakuan Dalam Pelaksanaan Penelitian ... 65
4.1.4. Postes ... 67
4.1.5. Pengujian Hipotesis ... 72
4.2. Pembahasan Hasil Penelitian ... 84
4.2.1. Ketrampilan pemecahan masalah fisika siswa yang menggunakan model pembelajaran problem based learning lebih baik daripada model pembelajaran direct introduction ... 84
4.2.2. Ketrampilan pemecahan masalah fisika siswa pada kelompok kemampuan numerik di atas rata – rata lebih baik daripada kelompok kemampuan numerik di bawah rata – rata ... 87 4.2.3. Terdapat interaksi model pembelajaran problem
vii
fisika siswa ... 91
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 93
5.1. Kesimpulan ... 93
5.2. Saran ... 94
viii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Sintaks Model Problem Based Learning ... 18
Tabel 2.2. Fase – Fase Model Pembelajaran Langsung ... 23
Tabel 2.3. Langkah Ketrampilan Pemecahan Masalah ... 28
Tabel 3.1. Two Group Pretest – Postest Design ... 42
Tabel 3.2. Desain Penelitian (Anava 2 x 2) ... 43
Tabel 3.3. Kisi – Kisi Instrumen Kemampuan Numerik Siswa ... 47
Tabel 3.4. Spesifikasi Tes Ketrampilan Pemecahan Masalah ... 48
Tabel 3.5. Analisis Varians... 53
Tabel 4.1. Data Pretes KMM Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol .... 57
Tabel 4.2. Uji Normalitas Pretes KMM Siswa ... 58
Tabel 4.3. Uji Homogenitas Nilai Pretes ... 60
Tabel 4.4. Uji Kesamaan Pretes Keterampilan Pemecahan Masalah Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ... 61
Tabel 4.5. Data Kemampuan Numerik... 62
Tabel 4.6. Data kelompok Kemampuan Numerik Di atas Rata – rata dan Di bawah Rata – rata Pada Kelas Eksperimen dan Kontrol . 63 Tabel 4.7. Data Postes Keterampilan Pemecahan Masalh Autentik Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ... 68
Tabel 4.8. Ketrampilan Pemecahan Masalah Siswa Berdasarkan Kemampuan Numerik ... 70
Tabel 4.9. Ketrampilan Pemecahan Masalah Siswa Berdasarkan Kemampuan Numerik pada Masing – masing Kelas ... 71
Tabel 4.10. Desain Faktorial Hasil Anava Dua Jalur ... 72
Tabel 4.11. Data faktor antar Subjek ... 72
Tabel 4.12. Statistik ANAVA ... 73
Tabel 4.13. Uji Homogenitas Keterampilan Pemecahan Masalah Siswa yang Memiliki Kemampuan Numerik Diatas Rata – rata dan Dibawah rata - rata ... 74
Tabel 4.14. Hasil Perhitungan ANAVA Dua Jalur... 74
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Kerangka Problem Based Learning ... 19
Gambar 3.1. Alur Prosedur Penelitian ... 46
Gambar 4.1. Uji Normalitas Data Pretes Eksperimen ... 59
Gambar 4.2. Uji Normalitas Data Pretes Kontrol ... 59
Gambar 4.3. Hasil LEmbar Kerja Siswa Setiap Tatap Muka ... 66
Gambar 4.4. Postes KMM Kelas DI dan PBL ... 69
Gambar 4.5. Interaksi Model Pembelajaran dan Kemampuan Numerik Terhadap Ketrampilan Pemecahan Masalah ... 79
Gambar 4.6. Nilai Ketrampilan Pemecahan Masalah ... 84
Gambar 4.7. Nilai Rata – rata Kemampuan Numerik ... 88
x
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP 1) ... 100
Lampiran 2. Lembar Kerja Siswa (LKS 1) ... 116
Lampiran 3. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP 2) ... 120
Lampiran 4. Lembar Kerja Siswa (LKS 2) ... 133
Lampiran 5. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP 3) ... 137
Lampiran 6. Lembar Kerja Siswa (LKS 3) ... 150
Lampiran 7. Soal Kemampuan Numerik ... 153
Lampiran 8. Kisi – Kisi Tes Kemampuan numerik ... 156
Lampiran 9. Unjuk Kerja Siswa ... 162
Lampiran 10. Penilaian Unjuk Kerja Siswa ... 164
Lampiran 11. Rubrik Penilaian Ketrampilan pemecahan masalah ... 166
Lampiran 12. Daftar Nama Siswa Sampel Penelitian ... 168
Lampiran 13. Data Pretest Kelas Kontrol dengan Model Pembelajaran Direct instruction ... 169
Lampiran 14. Data Postest Kelas Kontrol dengan Model Pembelajaran Direct instruction ... 170
Lampiran 15. Data Pretest Kelas Eksperimen dengan Model Pembelajaran Problem Based Learning... 171
Lampiran 16. Data Postest Kelas Eksperimen dengan Model Pembelajaran Problem Based Learning... 172
Lampiran 17. Data Hasil Kemampuan Numerik Siswa Kelas Kontrol .. 173
Lampiran 18. Data Hasil Kemampuan Numerik Siswa Kelas Eksperimen 174 Lampiran 19. Deskripsi Statistik Perhitungan Data Pretest dan Postest . 175 Lampiran 20. Dokumentasi Penelitian ... 188
Lampiran 21. Lembar Jawaban Kemampuan Numerik Siswa ... 195
Lampiran 22. Lembar Jawaban Ketrampilan Pemecahan Masalah Siswa (Pretes) ... 205
Lampiran 23. Lembar Jawaban Ketrampilan Pemecahan Masalah Siswa (Postes) ... 215
93 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1.Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan maka dapat ditarik
kesimpulan sebagai berikut:
1. Ketrampilan pemecahan masalah autentik siswa yang yang menggunakan
model pembelajaran problem based learning lebih baik dibandingkan dengan
ketrampilan pemecahan masalah siswa yang diajarkan dengan model
pembelajaran direct instruction. Berdasarkan data nilai rata – rata siswa
pembelajaran problem based learning sebesar 60,8 dan untuk pembelajaran
direct instruction sebesar 39,8. Terdapat pengaruh dari model pembelajaran
problem based learning terhadap ketrampilan pemecahan masalah.
2. Ketrampilan pemecahan masalah autentik siswa pada kelompok kemampuan
numerik di atas rata – rata lebih baik dibandingkan dengan ketrampilan
pemecahan masalah autentik siswa pada kelompok kemampuan numerik di
bawah rata - rata. Hal ini dapat ditunjukkan dari data penelitian yang
menunjukkan bahwa ketrampilan pemecahan masalah pada kelompok
kemampuan numerik diatas rata – rata sebesar 64,2 dan pada kelompok
kemampuan numerik di bawah rata – rata sebesar 43,8. Terdapat pengaruh
kemampuan numerik terhadap ketrampilan pemecahan masalah autentik
siswa.
3. Terdapat interaksi antara model pembelajaran problem based learning dan
model pembelajaran direct instruction dengan kemampuan numerik dalam
94
5.2 Saran
Berdasarkan kesimpulan yang diuraikan di atas maka berikut ini
diajukan beberapa saran sebagai berikut:
1. Model pembelajaran problem based learning sangat baik untuk diterapkan
disekolah karena dapat meningkatkan hasil belajar siswa khususnya pada
ranah ketrampilan.
2. Siswa harus dibimbing dengan memberikan latihan yang cukup untuk
meningkatkan ketrampilan pemecahan masalah fisika siswa. Dilihat dari
karakter siswa, siswa belum terbiasa dengan menggunakan model
pembelajaran problem based learning, maka sebaiknya siswa mulai dilatih
untuk melakukan percobaan-percobaan sederhana ketika pembelajaran
fisika agar memiliki respon yang cepat untuk melakukan model
pembelajaran problem based learning.
3. Kemampuan numerik siswa perlu diperhatikan agar dapat membantu model pembelajaran yang digunakan untuk memperoleh tujuan
pembelajaran pada ranah ketrampilan.
4. Pendidik dalam mengajar dengan menggunakan model pembelajaran
problem based learning lebih baik diterapkan pada siswa yang memiliki
kemampuan numerik di atas rata-rata karena dapat meningkatkan
ketrampilan pemecahan masalah siswa.
5. Kepada peneliti selanjutnya diharapkan dapat melanjutkan penelitian
model problem based learning, sebaiknya peneliti merancang variasi
95
refleksi dan memberikan masukan dengan tujuan penyempurnaan
pelaksanaan hasil penelitian ini. Serta memberikan masalah yang autentik
96
DAFTAR PUSTAKA
Abed, E.R, Al-Abhsi, M.M, dan Abu shindig, Y.A, 2016. Develoving a Numerical Ability Test for Students of Education in Jordan: An Applcation of Item Response Theory. International Education Studies, Page: 161 - 174
Adesoji, F.A. 2008. Students’ Ability Levels and Effectiveness of Problem -Solving Instructional Strategy. Journal Sociaty Science, 17(1): 5 – 8.
Adeyemo, S.A. 2010. Students’ Ability Level and Their Competence in Problem Solving Task in Physics. International Journal of Educational Research and Technology, 1 (2): 35 – 47
Arend. R. 2008. Learning To Teach. Yogyakarta: Pustaka Pelajar.
Arikunto, S. 2007. Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik. Jakarta: PT Rineka Cipta.
Astuti, I.A.K, Marhaeni, A.A.I.N, dan Sariyasa. 2013. Pengaruh Pendekatan Pembelajaran Matematika Realistik Terhadap Prestasi Belajar Matematika Ditinjau Dari Kemampuan Numerik. Jurnal Program Pascasarjana Universitas Pendidikan Ganesha, 3 :1-10.
Badru, and Ademola, K. 2016. Problem Based Instructional Strategy and Numerical Ability as Determinants of Senior Secondary Achievement in Mathematics. Journal of Education and Practice, 7(13) : 89 - 95.
Cotton, C. 2011. Problem Based Learning in Secondary Science. The Australian Journal of Science, Page: 44 – 45.
Dwi, I.M, Arif. H, dan Sentot. K. 2013. Pengaruh Strategi Problem Based Learning Berbasis Ict Terhadap Pemahaman Konsep Dan Kemampuan Pemecahan Masalah Fisika. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, 9 (13) :8 – 17.
Dwijananti, P dan Yulianti. D. 2010. Pengembangan kemampuan berpikir kritis mahasiswa melalui Pembelajaran problem based instruction pada mata kuliah Fisika lingkungan. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, 6: 108 – 114.
97
Fatoke, A.O, Ogunlade, T.O, and Ibidiran, V.O. 2013. The Effects of problem
Solving Instructional Strategy and Numerical Ability on Students’
Learning Outcomes. The International Journal of Engineering and Science (IJES), 2 (10) : 97 - 102.
Giambattista. A, Richardson. B.M, Richardson. R.C. 2008. Physics. North America : McGraw. Hill International Edition.
Gok. T. 2010. The General Assessment of Problem Solving Processes and Metacognition in Physics Education. Eurasian Journal of Physics and Chemistry Education, 2 (2): 110 – 122.
Heller. P, Keith. R, dan Anderson. S. 1992. Teaching problem solving through cooperative grouping. part 1: group versus individual problem solving. America Journal of Physics, 60(7): 627 – 636.
Karim J.N and Bassem H.R. 2008. Impact Assessment of Problem-Based Learning in an Engineering Science Course. Journal of STEM Education, 9(3): 16 – 24.
Kartiwi, D.P. 2011. Pengaruh Pembelajaran Berbasis Masalah Ditinjau dari Bakat Numerik dan Kecemasan Siswa Terhadap Prestasi Belajar Matematika Siswa Kelas X SMA Negeri 1 Kuta. Jurnal Pendidikan dan Pengajaran. Halaman 1899-1911. Singaraja: Universitas Pendidikan Ganesha.
Leoni, A. 2008. Pintar Psikotes dan TPA. Jakarta: Tangga Pustaka.
Leoni, A. 2008. Super Tes IQ. Jakarta: Tangga Pustaka.
Mark J,N. 2005. Problem Based Learning: An Introduction and Overview of the Key Features of the Approach. Journal of Veterinary, 32(1): 12 – 20.
Mukhopadhyy, R. 2013. Problem Solving In Science Learning-Some Important Considerations of a Teacher. Iosr Journals Of Humanities And Social Scince, 8: 21 – 25.
Muntiari, N.W, Candiasa, I.M, dan Dantes, N. 2013. Pengaruh Pendekatan Pembelajaran Matematika Realistik Terhadap Prestasi Belajar Matematika Ditinjau Dari Kemampuan Numerik Siswa Kelas VIII SMP Negeri 2 Amiapura. Jurnal Program Pascasarjana Universitas Pendidikan Ganesha, 4 : 1 -11
98
Polya, G. 1973. How to Solve it: A New Aspect of Mathematic Method (2nd ed). New Jersey: Princenon University Press.
Selçuk, G.S, Caliskan, S, dan Sahin, M. 2013. A comparison of achievement in problem-based, Strategic and traditional learning classes in physics. Internationl Journal on New Trends in Education and Their Implications, 4 (1) : 154 – 164.
Setyorini,U, Sukiswo, S.E, dan Bubali, B. 2011. Penerapan Model Problem Based Learning Untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa SMP. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, 7(11): 52 – 56.
Silla, Y.P. 2010. Kemampuan Numerik. Tersedia pada http://suksespsikotestblogspot.com (diakses tanggal 25 Agustus 2016)
So, H.J, dan Kim, B. 2009. Learning about problem based learning: Student teachers integrating technology, pedagogy and content knowledge. Australasian Journal of Educational Technology, 25(1) : 101 – 106.
Sudiasa. I.W. 2012. Pengaruh Model Pembelajaran Inkuiri dan Kemampuan Numerik Terhadap Hasil Belajar Matematika. Jurnal Pendidikan dan Pengajaran, (3):263 – 271.
Sudjana. 2005. Metoda Statistika. Bandung: Tarsito.
Sumarno, J. 2008. Fisika Untuk SMA / MA Kelas X. Jakarta : Pusat Perbukuan
Suprijono, A.,(2009). Cooperative Learning Teori dan Aplikasi Paikem. Penerbit Pustaka Pelajar,Yogyakarta.
Tan, O.S. 2011. Problem Based Learning and Creativity. GALE Cengage Learning, Singapore: Sing Lee Press.
Trianto. 2010. Mendesain Model Pembelajaran Inovatif – Progresif. Jakarta: Kencana Prenada Group.
Trijono, R. 2014. Dasar-Dasar Statistika Hukum. Jakarta: Papas Sinar Sinanti.
Turnip, B.M. 2015. Pengaruh Strategi Pembelajaran Kooperatif dengan Kemampuan Numerik Terhadap Hasil Belajar Fisika Siswa SMA. Jurnal Penelitian Bidang Pendidikan, 21 (1): 44-52.
99
