i
UPAYA MENGEMBANGKAN KEMAMPUAN
BERPIKIR ANALITIS SISWA KELAS XI MELALUI
PENERAPAN PBL BERWAWASAN SETS
Skripsi
disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pendidikan
Progam Studi Pendidikan Fisika
oleh
Dwi Saktiani 4201412021
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
v
MOTTO
Cetaklah tanah selama ia masih basah dan tanamlah kayu selama ia masih lunak (Ali bin Abi Thalib)
Raihlah ilmu, dan untuk meraih ilmu belajarlah untuk tenang dan sabar (Khalifah Umar)
Sesungguhnya Allah tidak mengubah keadaan suatu kaum, sehingga mereka mengubah apa yang terdapat dalam diri mereka. (QS Ar-Ra’d [13]: 11).
PERSEMBAHAN
Untuk Bapak Suminto, Ibu Suparmi, Mbak Sri Muryani, Mas Agus Zuliyanto, dan Adik Susi Paramita, terima kasih atas kasih sayang, do’a, dan pengorbanannya selama ini.
Untuk sahabat-sahabatku tercinta, Murni, Nova, Azizah, Anisa, Eka Fitri, Dian Era, Aminah, Rika, Iin, Masyan, Nofil, Lutfil, terima kasih atas dukungan dan do’anya.
Untuk keluarga kos Lumintu dan Joven
vi
PRAKATA
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya dan tak lupa shalawat serta salam yang senantiasa tercurah kepada Baginda Rasulullah Muhammad SAW, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul: Upaya Mengembangkan Kemampuan Berpikir Analitis Siswa Kelas XI Melalui Penerapan PBL Berwawasan SETS.
Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Fisika Universitas Negeri Semarang.
Penyusunan skripsi ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak berupa saran, bimbingan, maupun petunjuk dan bantuan dalam bentuk lain, maka penulis menyampaikan terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Fathur Rokhman, M.Hum., Rektor Universitas Negeri Semarang. 2. Prof. Dr. Zaenuri, S.E, M.Si,Akt., Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Negeri Semarang.
3. Dr. Suharto Linuwih, M.Si., Ketua Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Semarang.
4. Prof. Dr. Sarwi, M.Si., dosen pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, arahan, dan saran kepada penulis selama penyusunan skripsi. 5. Prof. Dr. Sutikno, S.T., M.T., dosen pembimbing II yang telah memberikan
bimbingan, arahan, dan saran kepada penulis selama penyusunan skripsi. 6. Bapak/Ibu dosen Jurusan Fisika yang telah memberikan ilmunya.
7. Drs. Mardani, M.M., Kepala SMA Negeri 1 Godong yang telah memberikan ijin penelitian.
8. Tri Adi Susanto, S.Pd., guru mata pelajaran Fisika SMA Negeri 1 Godong yang telah memberikan bimbingan selama penelitian.
viii
ABSTRAK
Saktiani, D. 2016. Upaya Mengembangkan Kemampuan Berpikir Analitis Siswa Kelas XI Melalui Penerapan PBL Berwawasan SETS. Skripsi, Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Semarang. Pembimbing I: Prof. Dr. Sarwi, M.Si. dan Pembimbing II: Prof. Dr. Sutikno, S.T., M.T.
Kata kunci: Berpikir Analitis, PBL, SETS
Salah satu tujuan pendidikan mata pelajaran fisika di SMA/MA adalah mengembangkan kemampuan berpikir analitis dengan menggunakan konsep dan prinsip fisika untuk menjelaskan berbagai peristiwa alam dan menyelesaikan masalah.Penerapan PBL berwawasan SETS merupakan upaya untuk mengembangkan kemampuan berpikir analitis siswa. Tujuan penelitian ini untuk mendeskripsikan keefektifan penerapan PBL berwawasan SETS dan menentukan kelompok siswa yang memiliki kemampuan berpikir analitis lebih tinggi. Desain penelitian ini menggunakan nonequivalent control group design. Populasi dalam penelitian yaitu kelas XI MIPA SMAN 1 Godong. Pengambilan sampel dilakukan dengan teknik purposive sampling dan terpilih kelas XI MIPA 3 sebagai kelas eksperimen dan kelas XI MIPA 5 sebagai kelas kendali.
Data penelitian kemampuan berpikir analitis berdasarkan pada nilai pretest-posttest. Data tersebut dianalisis dengan uji peningkatan rata-rata kemampuan berpikir analitis dan diperoleh <g> = 0,8 pada kelas eksperimen dan <g> = 0,7 pada kelas kendali. Selanjutnya data dianalisis dengan uji perbedaan rata-rata dan diperoleh thitung = 2,8> ttabel = 1,671 artinya bahwa rata-rata
kemampuan berpikir analitis siswa kelas eksperimen lebih tinggi daripada kelas kendali. Pada uji rata-rata diperoleh thitung = 5,5> ttabel = 1,68 artinya bahwa
rata-rata nilai tes kemampuan berpikir analitis siswa kelas eksperimen lebih dari KKM. Pada uji proporsi diperoleh zhitung = 2,1> ztabel = 1,64 artinya bahwa peratus
ix
ABSTRACT
Saktiani, D. 2016. An Effort of Developing Analytical Thinking Skill of Eleventh-graders by Implementing SETS-concepted PBL. Final Project, Physics Department, Faculty of Mathematics and Natural Science, State University of Semarang. First Advisor: Prof. Dr. Sarwi, M.Si. and Second Advisor: Prof. Dr. Sutikno, S.T., M.T.
Keywords: Analytical Thinking, PBL, SETS
One of physics subject education purposes in SMA/MA is to develop analytical thinking skill by applying physics concept and principle for explaining various natural phenomena and solving problems. Implementation of SETS-concepted PBL is an effort to develop students’ analytical thinking skill. This research aims to describe the effectiveness of implementation of SETS-concepted PBL and determine student group whose the higher analytical thinking. This research used nonequivalent control group design. The population of the research was eleventh-graders of MIPA of SMAN 1 Godong. Purposive sampling technique was conducted that grade of XI MIPA 3 was selected as the experimental class and grade of XI MIPA 5 was as the control class.
The research data of analytical thinking skill was based on pretest-posttest scores. This data was analyzed by a test of analytical thinking skill average improvement that it obtained <g> = 0.8 at experimental class and <g> =0.7 at control class. Then, it was analyzed by a test of average variance and it obtained
tcalculate = 2.8> ttable = 1.671 meaning that students’ analytical thinking skill in
average of experimental class is higher than control class. It obtained tcalculate =
5.5> ttable = 1.68 on the average test meaning that the test score average of
analytical thinking skill of experimental class is more than KKM. On the proportional test, it obtained zcalculate = 2.1> ztable = 1.64 meaning that percentage
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL... i
PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii
PERNYATAAN ... iii
1.5Pembatasan Masalah ... 6
1.6 Penegasan Istilah ... 7
xi
2.2Kerangka Berpikir ... 31
2.3 Hipotesis Penelitian ... 33
3. METODE PENELITIAN ... 34
3.1 Metode Penentuan Subyek Penelitian ... 34
3.1.1 Desain Penelitian ... 34
3.1.2 Populasi ... 38
3.1.3Variabel Penelitian ... 38
3.2 Teknik dan Alat Pengumpulan Data ... 39
3.2.1Sampel dan Teknik Sampling ... 39
3.2.2Teknik Pengumpulan Data ... 40
3.2.3Materi ... 41
3.2.4Instrumen Penelitian ... 42
xii
3.2.6Penentuan Instrumen ... 47
3.2.7Analisis Data Awal ... 48
3.2.8Analisis Data Akhir ... 50
3.3 Indikator Keefektifan ... 57
4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 59
4.1Hasil Penelitian Tahap Awal dan Pembahasan ... 59
4.1.1 Pelaksanaan Penelitian Tahap Awal ... 59
4.1.2 Analisis Data Awal ... 60
4.1.3 Analisis Instrumen dan Pembahasan ... 61
4.2 Hasil Penelitian Tahap Akhir dan Pembahasan ... 62
4.2.1 Pelaksanaan Penelitian Tahap Akhir ... 62
4.2.2 Analisis Data Akhir dan Pembahasan ... 66
5. PENUTUP ... 76
5.1 Simpulan ... 76
5.2 Saran ... 76
DAFTAR PUSTAKA ... 77
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1.1 Peratus Kemampuan yang Diuji dari Domain Konten ... 2
1.2 Peratus Kemampuan yang Diuji dari Domain Kognitif ... 2
3.1 Desain Penelitian ... 35
3.2 Kriteria Taraf Kesukaran ... 46
3.3 Kriteria Daya Pembeda ... 47
3.4 Kriteria Penilaian Kemampuan Berpikir Analitis ... 51
3.5 Kriteria Tanggapan Siswa Terhadap Pembelajaran ... 57
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1. Nilai UAS Fisika Semester Gasal Kelas XI MIPA 3 ... 83
2. Nilai UAS Fisika Semester Gasal Kelas XI MIPA 5 ... 84
3. Uji NormalitasNilai UAS Siswa Kelas Eksperimen ... 85
4. Uji NormalitasNilai UAS Siswa Kelas Kendali ... 87
5. Uji Homogenitas Nilai UAS ... 89
6. Kisi-Kisi Soal Uji Coba ... 91
7. Soal Uji Coba ... 93
8. Kunci Jawaban Soal Uji Coba ... 97
9. Analisis Validitas Soal Uji Coba ... 103
10. Analisis Reliabilitas Soal Uji Coba ... 107
11. Analisis Taraf Kesukaran Soal Uji Coba ... 109
12. Analisis Daya Pembeda Soal Uji Coba ... 112
13. Rekapitulasi Analisis Butir Soal Uji Coba ... 116
14. Soal Pretest dan Posttest ... 117
15. Kunci Jawaban Soal Pretest dan Posttest ... 120
16. Silabus Mata Pelajaran Fisika ... 126
17. RPP Kelas Eksperimen ... 130
18. RPP Kelas Kendali ... 142
19. LKS Kelas Eksperimen ... 151
xvi
21. LKS Kelas Kendali ... 171
22. Lembar Tugas Siswa ... 175
23. Nilai Pretest-Posttest Siswa Kelas Eksperimen ... 177
24. Nilai Pretest-Posttest Siswa Kelas Kendali ... 179
25. Uji Normalitas Nilai Pretest Siswa Kelas Eksperimen ... 181
26. Uji Normalitas Nilai Pretest Siswa Kelas Kendali ... 183
27. Uji Homogenitas Nilai Pretest ... 185
28. Uji Normalitas Nilai Posttest Kelas Eksperimen ... 187
29. Uji Normalitas Nilai Posttest Kelas Kendali ... 189
30. Uji Homogenitas Nilai Posttest ... 191
31. Peratus Kemampuan Berpikir Analitis Kelas Eksperimen ... 193
32. Peratus Kemampuan Berpikir Analitis Kelas Kendali ... 196
33. Uji Peningkatan Rata-Rata Kelas Eksperimen ... 199
34. Uji Peningkatan Rata-Rata Kelas Kendali ... 200
35. Nilai Posttest Kelas Eksperimen dan Kendali ... 201
36. Uji Perbedaan Rata-Rata ... 202
37. Uji Rata-Rata Satu Pihak ... 204
38. Uji Proporsi Satu Pihak ... 206
39. Nilai LKS Kelas Eksperimen ... 208
40. Nilai LKS Kelas Kendali ... 210
41. Kisi-Kisi Angket Tanggapan Siswa ... 212
42. Lembar Angket Tanggapan Siswa ... 213
xvii
44. Rekapitulasi Hasil Angket Tanggapan Siswa ... 217
45. Dokumentasi Penelitian ... 218
46. Surat Keputusan Penetapan Dosen Pembimbing Skripsi ... 221
47. Surat Ijin Observasi ... 222
48. Surat Ijin Penelitian ... 223
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pendidikan menurut Undang-Undang Republik Indonesia No.20 Tahun 2003, merupakan usaha sadar dan terencana untuk mewujudkan suasana belajar dan proses pembelajaran agar peserta didik secara aktif mengembangkan potensi dirinya untuk memiliki kekuatan spiritual keagamaan, pengendalian diri, kepribadian, kecerdasan, akhlak mulia, serta keterampilan yang diperlukan dirinya, masyarakat, bangsa, dan negara (Departemen Pendidikan Nasional, 2003). Masalah utama dalam dunia pendidikan di Indonesia menurut hasil studithe Trends In International Mathematics and Science Study (TIMSS) tahun 2011, memperlihatkan bahwa capaian rata-rata kemampuan Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) peserta didik Sekolah Menengah Pertama (SMP) di Indonesia secara umum berada pada tingkat rendah (54%) di bawah median internasional (79%). Perolehan kemampuan IPA peserta didik di Indonesia berada di bawah capaian peserta didik setingkat di beberapa negara Asia (Singapura, China Taipe, Republik Korea, Jepang, Malaysia, dan Thailand).
Pengkajian IPA diatur oleh 2 dimensi, yaitu dimensi konten spesifik pada masalah pokok yang dinilai dan dimensi kognitif yang spesifik pada
2
prosesberpikir peserta didik. Adapun peratus kemampuan yang diuji dari kedua domain, yaitu domain konten dan kognitifdisajikan pada Tabel 1.1 dan Tabel 1.2.
Tabel 1.1 Peratus Kemampuan yang Diuji dari Domain Konten
Bidang Peratus (%)
Biologi 35
Kimia 20
Fisika 25
Ilmu Geografi 20
Tabel 1.2 Peratus Kemampuan yang Diuji dari Domain Kognitif
Proses Kognitif Peratus (%)
Pengetahuan 35
Penerapan 35
Penalaran 30
Hasil analisis dari Puspendik (2011) ini, menunjukkan bahwa kemampuan penalaran atau berpikir siswa Indonesia masih rendah, sehingga perlu adanya upaya untuk meningkatkan kemampuan berpikir siswa. Kemampuan berpikir sangat penting dalam mendeskripsikan dan menjelaskan fenomena fisika.
3
dua kriteria penting yaitu: (1) ada unsur logis, dan (2) ada unsur analitis di dalamnya. Tiap bentuk berpikir mempunyai logikanya tersendiri.Dengan logika yang ada ketika berpikir, maka kegiatan berpikir itu sendirinya mempunyai sifat analitis. Hasil penelitian Winarti (2015), menunjukkan kemampuan analisis mahasiswa berada pada tingkat rendah dengan capaian skor untuk membedakan sebesar 16,6, mengorganisasi sebesar 46,6, dan mengatribusikan sebesar 7,2.
Salah satu tujuan pendidikan mata pelajaran fisika di Sekolah Menengah Atas (SMA)/Madrasah Aliyah(MA) adalah mengembangkan kemampuan berpikir analitis dengan menggunakan konsep dan prinsip fisika untuk menjelaskan berbagai peristiwa alam dan menyelesaikan masalah (Hamid, 2011: 22). Berpikir analitis dapat memudahkan siswa berpikir secara logis, mengenai hubungan antara konsep dan situasi yang dihadapinya. Berdasarkan hasil observasi yang telah dilaksanakan di SMAN 1 Godong, Kabupaten Grobogan dan dari hasil wawancara dengan guru fisika kelas XI, ternyata kegiatan pembelajaran masih didominasi oleh guru dan hanya sekitar 2-3 siswa yang aktif selama kegiatan pembelajaran berlangsung. Terkadang guru sudah menggunakan percobaan sederhana untuk mengembangkan proses berpikir siswa. Namun upaya tersebut dirasa belum berhasil.
4
untuk mengembangkan kemampuan berpikir analitis yaitu dengan menerapkan model pembelajaran yang menuntut keterlibatan aktif dari siswa.
Model Problem Based Learning (PBL) dapat menjadi alternatif model pembelajaran yang dapat mengaktifkan siswa. Model PBL mengarahkan siswa terhadap pembelajaran merenungkan, menafsirkan, dan mencari solusi untuk masalah yang dihadapi oleh mereka tidak hanya di kelas sains, tetapi juga dalam kehidupan sehari-hari, siswa didorong untuk mengakses pengetahuan pada diri mereka sendiri (Akinoğlu & Tandoğan, 2007). Model pembelajaran ini bermanfaat dalam menerapkan konsep ke dunia nyata dan meningkatkan kemampuan dalam memecahkan masalah serta menjadikan lebih mudah dalam memahami konsep yang kompleks. Hal ini menunjukkan bahwa model PBL mempengaruhi perkembangan konseptual siswa.
5
Titik pusat pembelajaran sains berwawasan SETS adalah menghubungkan antara konsep sains yang dipelajari dan dampaknya terhadap lingkungan, teknologi, dan masyarakat. Unsur SETS dalam kegiatan pembelajaran fisika akan memberikan gambaran atau contoh nyata adanya keterkaitan dari ilmu sains (fisika) dengan benda atau kejadian yang terjadi di lingkungan dalam kehidupan sehari-hari. PBL berwawasan SETS merupakan upaya untuk membawa siswa pada suasana yang dekat dengan kehidupan nyata sehingga diharapkan mereka dapat mengembangkan pengetahuan dan kemampuan berpikir analitis yang telah dimilikiuntuk dapat menyelesaikan masalah-masalah yang diperkirakan timbul dalam kehidupannya. Berdasarkan permasalahan yang ada, peneliti tertarik mengadakan penelitian dengan judul: Upaya Mengembangkan Kemampuan Berpikir Analitis Siswa Kelas XI Melalui Penerapan PBL Berwawasan SETS.
1.2 Rumusan Masalah
Dalam penelitian ini dirumuskan permasalahan sebagai berikut. 1. Bagaimana keefektifan penerapan model PBL berwawasan SETS?
2. Apakah kemampuan berpikir analitis siswa kelas XI yang diberikan pembelajaran dengan model PBL berwawasan SETS lebih tinggi daripada pembelajaran aktifmelalui metode ceramah dan diskusi kelompok?
1.3 Tujuan
Tujuan daripenelitian ini adalah sebagai berikut.
6
2. Menentukan kelompok siswa yang memiliki kemampuan berpikir analitis lebih tinggi antara siswa yang diberikan model PBLberwawasan SETS dengan siswa yang diberikan pembelajaran aktifmelalui metode ceramah dan diskusi kelompok.
1.4 Manfaat
Manfaatdari penelitian ini adalah sebagai berikut.
1. Memperoleh informasi mengenai keefektifan penerapan model PBL berwawasan SETS.
2. Memperoleh informasi mengenai penerapan model PBL berwawasan SETS dalam mengembangkankemampuan berpikir analitis siswa kelas XI.
1.5
Pembatasan Masalah
Masalah dalam penelitian ini terfokus pada:
1. Keefektifan penerapan model PBL berwawasan SETS.
2. Peningkatan kemampuan berpikir berdasarkan hasil belajar kognitif, yang dilihat hanya kemampuan berpikir analitis.
3. Ketercapaian pada Kompetensi Dasar materi gejala pemanasan global:
3.9 Menganalisis gejala pemanasan global dan dampaknya bagi kehidupan dan lingkungan.
7
1.6
Penegasan Istilah
1.6.1 Model PBL
PBL adalah model pembelajaran yang berpusat pada peserta didik yang memberdayakan peserta didik untuk melakukan percobaan/praktikum, mengintegrasikan teori dan praktik serta menerapkan pengetahuan dan keterampilan untuk mengembangkan solusi yang layak untuk masalah yang didefinisikan (Savery, 2006). Karakteristik model PBLyaitu guru hanya bertindak sebagai fasilitator, siswa bertanggung jawab terhadap pengetahuan yang diperolehnya, dan masalah sebagai elemen penting dalam pemahaman konsep.
1.6.2 Pendekatan SETS
Pendekatan SETS bila diterjemahkan dalam Bahasa Indonesia memiliki kepanjangan sains, lingkungan, teknologi, dan masyarakat. Dalam konteks pendidikan, SETS membawa pesan bahwa untuk menggunakan sains (S-pertama) ke bentuk teknologi (T) dalam memenuhi kebutuhan masyarakat (S-kedua) diperlukan pemikiran tentang berbagai implikasinya pada lingkungan (E) secara fisik maupun mental (Binadja, 1999a).
8
1.6.3 Kemampuan Berpikir Analitis
Berpikir merupakan rangkaian proses kognisi yang bersifat pribadiyang berlangsung selama terjadinya stimulus sampai dengan munculnya respon (Rifa’i & Anni, 2012: 43). Kemampuan menganalisis melibatkan proses memecah-mecah materi menjadi bagian-bagian kecil dan menentukan bagaimana hubungan antar bagian dan struktur keseluruhannya (Anderson & Krathwohl, 2010: 120). Berpikir analitis adalah kemampuan untuk memeriksa dengan penuh ketelitian, memerinci fakta-fakta, dan memikirkan kekuatan dan kelemahannya masing-masing (Amer, 2005: 1).
1.7 Sistematika Penulisan Skripsi
Sistematika penulisan skripsi ini terdiri atas tiga bagian: (1) bagian awal, (2) bagian isi, dan (3) bagian akhir. Bagian awalskripsi meliputi halaman judul, halaman pengesahan, pernyataan, motto dan persembahan, kata pengantar, abstrak, daftar isi, daftar tabel, daftar gambar, dan daftar lampiran. Bagian isi skripsi merupakan bagian pokok yang meliputi pendahuluan,tinjauan pustaka, metode penelitian, hasil dan pembahasan, dan penutup. Pendahuluan menyajikan gagasan pokok yang berisi latar belakang, rumusan masalah, tujuan, manfaat, pembatasan masalah, penegasan istilah, dan sistematika penulisan skripsi.
9
