PENGEMBANGAN BAHAN AJAR BIOLOGI SMA BERBASIS
MASALAH PADA MATERI SUBSTANSI GENETIKA
KELAS XII IPA SMA/MA
TESIS
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Magister Pendidikan
Program Studi Pendidikan Biologi
Oleh:
LILY AYU PRIHATIN NIM : 8126174010
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
i ABSTRAK
Lily Ayu Prihatin. Pengembangan Bahan Ajar Biologi SMA Berbasis Masalah pada Materi Substansi Genetika Kelas XII IPA SMA/MA. Tesis. Medan: Program Pascasarjana Universitas Negeri Medan, Maret 2015.
Penelitian ini bertujuan untuk: (1) menghasilkan bahan ajar berbasis masalah yang layak dan memenuhi syarat sebagai bahan ajar yang baik: (2) mengetahui keefektivan bahan ajar berbasis masalah yang dikembangkan pada materi substansi genetika. Jenis penelitian ini adalah penelitian pengembangan yang menggunakan model pengembangan produk Borg dan Gall yang dipadu dengan model desain pembelajaran Dick dan Carey. Metode penelitian terdiri dari dua tahapan, tahap I merupakan uji coba produk yang terdiri dari: (1) validasi ahli materi pembelajaran biologi, (2) validasi ahli rancangan pembelajaran, (3) uji coba guru biologi, (4) uji coba perorangan, (5) uji coba kelompok kecil, (6) uji coba kelompok terbatas; tahap II merupakan uji efektivitas produk dengan cara: (1) menguji normalitas data penelitian, (2) menguji homogenitas data penelitian, (3) menguji hipotesis penelitian dan (4) menghitung nilai efektivitas bahan ajar yang dikembangkan. Subjek uji coba terdiri dari 2 ahli materi pembelajaran biologi, dua ahli desain pembelajaran, tiga siswa untuk uji perorangan, sembilan siswa untuk uji coba kelompok kecil dan 39 orang siswa untuk uji coba kelompok terbatas. Data-data tentang kualitas produk pengembangan ini dikumpulkan dengan angket dan dianalisis dengan teknik analisis deskriptif kuantitatif. Hasil penelitian menunjukkan; (1) hasil validasi ahli materi pembelajaran biologi berada pada kategori sangat layak (89%), (2) hasil validasi ahli rancangan pembelajaran berada pada kategori sangat layak (94%), (3) uji coba guru biologi berada pada kategori sangat layak (89%), (4) uji coba perorangan berada pada kategori layak (80%), (5) uji coba kelompok kecil berada pada kategori layak (79%), dan (6) uji coba kelompok terbatas berada pada kategori layak (83%). Produk akhir dari pengembangan bahan ajar ini dilanjutkan dengan uji keefektivan produk. Penelitian dilakukan pada siswa kelas XII IPA SMA Negeri 1 Perbaungan. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode kuasi eksperimen. Sampel penelitian sebanyak 82 orang siswa yang terdiri dari 43 orang siswa sebagai kelas eksperimen yang diajar dengan menggunakan bahan ajar biologi berbasis masalah dan 39 orang siswa lain sebagai kelas kontrol yang menggunakan bahan ajar konvensional sebagaimana yang berlangsung selama ini dalam proses pembelajaran. Hasil pengujian hipotesis membuktikan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara hasil belajar siswa yang diajarkan dengan menggunkan bahan ajar berbasis masalah dengan hasil belajar siswa yang diajarkan dengan menggunakan bahan ajar konvensional. Hal ini ditunjukkan dengan hasil pengolahan data diperoleh thitung = 15,65 > ttabel = 1,67, denngan dk =
(n1+n2-2) pada taraf signifikansi =0,05. Berdasarkan hasil data maka dapat
disimpulkan bahwa pembelajaran menggunakan bahan ajar berbasis masalah lebih efektif (77,36%) dibanding dengan pembelajaran menggunakan bahan ajar konvensional (53,07%).
ii ABSTRACT
Lily Ayu Prihatin. The Development of Senior High School Biology Teaching Material based on Problem Learning Method in Genetic Substantion At High School XII IPA Class. Thesis. Medan: Postgraduate Program State University of Medan, March 2015.
This study aims to: (1) generate e decent textbook to use, easy to learn and can be used foe learners individual learning, (2) to determine the effectiveness of the developed teaching materials on the subjects of genetics substantion. This research is the development of a research model product development Borg and Gall combined with a model of Dick and Carey instructional design. The research method consisted of two phases, phase I trial of the product is comprised of: (1) validation of subject matter experts, (2) validation of expert instructional design, (3) validation of biology teacher, (4) individual trial, (5) small group testing, (6) limited field trials; phase II is a test of the effectiveness of the product by: (1) to test the normality of data research, (2) to test the homogeneity of the study data, (3) test the hypothesis of the study and (4) calculate effectiveness of teaching material developed. Test subjects consisted of two subject matter experts biology, two expert instructional design, three students for individual trials, nine students to test small groups and 39 students to a limited field test. Value about the quality of the product development is collected by questionnaire and analyzed with quantitative analysis techniques deskriptive. The results showed: (1) subject matter experts test the genetic substantion are very well qualifications (89%), test of instructional design experts are in very well qualifications (94%), (3) biology teacher are in very well qualifications(89%), (4) individual trials are in well qualifications (89%), (5) small group trials are in very well qualifications (79%), (6) test confined field trialsare in very good qualifications (83%). The end product of the development of this teaching materials continues to test the effectiveness of the product. The study was conducted on high school students of class XII IPA First State Senior High School of Perbaungan. The method used in this study is quasi-experimental methods. Study sample as many as 82 students consisting of 43 students as the experimental class taught using problem based teaching material and 39 other students as a control class using the conventional teaching materials as that goes far in the learning process. The test result proved the hypothesis that there are significant differences between student learning outcomes learn using problem based teaching material with student learning outcomes to learn using conventional teaching material. This is indicated by the value processing obtained thitung = 15.65 > ttabel = 1.67, with dk = (n1+n2-2) at
iii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, taufiq, dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini dengan baik. Tesis ini berjudul “Pengembangan Bahan
Ajar Biologi SMA Berbasis Masalah Pada Materi Substansi Genetika Kelas XII IPA SMA/MA” yang disusun untuk memenuhi persyaratan dalam memperoleh
gelar Magister Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Biologi Pascasarjana Unimed Universitas Negeri Medan. Banyak pihak yang senantiasa memberikan
bantuan, bimbingan dan motivasi dalam menyelesaikan tesis ini. Oleh sebab itu dengan segala kerendahan hati dan rasa tulus, penulis mengucapkan terimakasih
dan apresiasi yang setinggi-tingginya kepada Dr. Fauziyah Harahap, M.Si dan Dr. Hasruddin, M.Pd selaku pembimbing tesis yang dengan sabar telah banyak memberikan bimbingan, masukan, dan motivasi serta meluangkan waktunya
kepada penulis. Kepada ketiga narasumber yaitu Prof. Dr. Harun Sitompul, M.Pd, Dr. Tumiur Gultom, S.P, M.P, dan Dr. Rachmat Mulyana, M.Si yang telah memberikan masukan dan koreksi untuk perbaikan tesis ini, serta seluruh Bapak
dan ibu dosen dengan tulus ikhlas telah memberikan ilmu kepada penulis selama menempuh pendidikan di Program Pascasarjana Unimed. Pada kesempatan ini
juga penulis menyampaikan ucapan terimakasih dan penghargaan kepada: 1. Rektor Universitas Negeri Medan, Prof. Dr. Ibnu Hajar, M.Si.
2. Direktur Program Pasacasarjana Universitas Negeri Medan Prof. Dr. H. Abdul
Muin Sibuea, M.Pd.
3. Ketua Program Studi Pendidikan Biologi, Dr. Hasruddin, M.Pd., yang telah
iv
4. Dr. Mufti Sudibyo, M.Si selaku validator instrumen pretes dan tes hasil belajar. 5. Kepala Sekolah SMA Negeri 1 Perbaungan, bapak Drs. Suhairi, M.Pd dan kepada guru bidang studi Biologi SMA Negeri 1 Perbaungan: Ibu Yulistiani
Sahara, S.Pd., Asniwati, S.Pd, M.M., Marshinta Sinaga, S.Pd, dan Erika Rosdiana, M.Pd yang telah banyak membantu dalam penelitian ini.
6. Ayahanda Edi Susanto dan Ibunda Ida Paulina beserta keempat adik-adik (Maya Indah Sari S.Pd, Lisma Zahara, Desi Puspita dan Ramadhona Ananda Putri Anggun) yang telah mendukung serta memberikan do’a kepada penulis.
7. Teman terdekat Aisyah R. Nasution, S.Pd, Fitriyani Chaniago, S.Pd, Putri Handayani Sitompul, S.Pd, Masni Veronika Situmorang, M.Pd, Wiesye
Ananing Hastami, S.Pd, dan Tri Suci Naibaho, M.Pd.
8. Teman-teman angkatan XXII khususnya kelas B Program Studi Pendidikan Biologi.
Penulis menyadari bahwa penulisan tesis ini masih kurang sempurna, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca guna penyempurnaan tesis ini. Kiranya tesis ini dapat bermanfaat dalam memperkaya
khasanah berpikir bagi pembaca, khususnya dalam dunia pendidikan.
Medan, Maret 2015 Penulis,
v
2.1.1. Pengertian Bahan Ajar 12
2.1.2. Jenis Bahan Ajar 12
2.1.3. Sumber Bahan Ajar 15
2.1.4. Peranan Bahan Ajar dalam Pembelajaran 17
2.1.5. Prinsip dan Prosedur Pengembangan Bahan Ajar 18
2.1.6. Buku Teks sebagai Sumber Belajar 21
2.1.7. Menyusun Bahan Ajar 23
2.1.8. Model Pengembangan Bahan Ajar 26
2.1.9. Prosedur Pengembangan Bahan Ajar 31
2.1.10. Validasi Bahan Ajar 32
2.2. Pembelajaran Biologi Berbasis Masalah 33
2.3. Kurikulum Dua Ribu Tiga Belas 38
2.3.1. Pengertian Kurikulum Dua Ribu Tiga Belas 38 2.3.2. Kompetensi Inti dan Kompetensi Dasar Biologi
SMA/MA Kelas XII Semester 1 42
2.4. Materi Ajar Substansi Genetika Konvensional 46
2.4.1. Kromosom 46
2.4.3.1. DNA (Deoxyribonucleic Acid) 54
2.4.3.2. RNA (Ribonucleic Acid) 57
2.4.3.3. Perbedaan DNA dan RNA 61
2.4.3.4. Kode Genetik 61
2.4.3.5. Sintesis Protein 63
vi
2.6. Hipotesis Penelitian 70
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Tempatdan Waktu Penelitian 71
3.2. Model Pengembangan 71
3.3. Uji Coba Produk 72
3.4. Teknik Pengumpulan Data dan Instrumen Penelitian 73
3.5. Prosedur Penelitian 76
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil 89
4.1.1. Hasil Analisis Kebutuhan 89
4.1.2. Hasil Validasi Bahan Ajar Oleh Tim Ahli 92
4.1.3. Hasil Penilaian Bahan Ajar Oleh Guru Bidang Studi Biologi 96 4.1.4. Hasil Validasi Bahan Ajar Uji Coba Perorangan 100 4.1.5. Hasil Validasi Bahan Ajar Uji Coba Kelompok Kecil 100 4.1.6. Hasil Validasi Bahan Ajar Uji Coba Kelompok Terbatas 101
4.2. Revisi Produk 104
4.3. Hasil Uji Efektivitas Produk 108
4.3.1. Deskripsi Hasil Belajar Siswa 109
4.3.1.1. Deskripsi Uji Normalitas Data 112
4.3.1.2. Deskripsi Uji Homogenitas Data 112
4.3.2. Uji Hipotesis 113
4.4. Pembahasan Hasil Penelitian 116
4.4.1. Pembahasan Hasil Penelitian Pengembangan Produk 116 4.4.2. Pembahasan Penelitian Uji Efektivitas Produk 123
4.5. Kajian Produk 131
4.6. Keterbatasan Penelitian 133
BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 135
5.2. Implikasi 136
5.3. Saran 137
DAFTAR PUSTAKA 138
vii
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1. Kategori dan Karateristik Bahan Ajar Cetak 13 Tabel 2.2. Kelebihan dan Kekurangan Jenis Bahan Ajar Cetak 13
Tabel 2.3. Peranan Bahan Ajar 18
Tabel 2.4. Kompetensi Inti dan Kompetensi Dasar Biologi SMA/MA
Kelas XII Semester 1 43
Tabel 2.5. Perbedaan DNA dan RNA 61
Tabel 2.6. Kodon dan Asam Amino yang Disandikan 63 Tabel 2.7. Dua Puluh Asam Amino Penyusun Protein 64
Tabel 3.1. Kisi-Kisi Soal Pretest 75
Tabel 3.2. Kisi-Kisi Soal Posttest 76
Tabel3.3. Desain Penelitian Analisis Uji t 81
Tabel 3.4. Kriteria Kelayakan Bahan Ajar 86
Tabel 3.5. Efektivitas Bahan Ajar 88
Tabel 4.1. Data Analisis Kebutuhan (Needs Assessment) 89 Tabel 4.2. Data Hasil Penilaian Oleh Tim Ahli Materi Biologi 93 Tabel 4.3. Ringkasan Hasil Validasi bahan Ajar Oleh Ahli Materi
Biologi 94
Tabel 4.4. Data Hasil Penilaian Oleh ahli Rancangan Pembelajaran 94 Tabel 4.5. Data Hasil Penilaian Terhadap Bahan Ajar Biologi
Oleh Guru Bidang Studi Biologi 97
Tabel 4.6. Data Hasil Penilaian Uji Coba Perorangan Terhadap
Bahan Ajar Biologi 100
Tabel 4.7. Data Hasil Penilaian Uji Coba Kelompok Kecil Terhadap
Bahan Ajar Biologi 101
Tabel 4.8. Data Hasil Penilaian Uji Coba Kelompok Terbatas
Terhadap Bahan Ajar Biologi 102
Tabel 4.9. Hasil dan Analisis Penilaian Siswa 102 Tabel 4.10. Data Statistik Deskriptif Kelas Eksperimen dan
Kelas Kontrol 109
Tabel 4.11. Deskripsi Hasil Belajar Pada Kelas Eksperimen 110 Tabel 4.12. Deskripsi Perbandingan Hasil Belajar Siswa 110
Tabel 4.13. Uji Normalitas Data 112
Tabel 4.14. Uji Homogenitas Data Pretes 112
viii
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1. Langkah-langkah R&D Dick & Carey 28 Gambar 2.2. Langkah-langkah R&D Borg & Gall 30
Gambar 2.3. Kromosom Manusia 48
Gambar 2.4. Bentuk Kromosom Berdasarkan Letak Sentromernya 49
Gambar 2.5. Kariotipe Perempuan Normal 51
Gambar 2.6. Kariotipe Laki-laki Normal 52
Gambar 2.7. Struktur Molekul DNA 55
Gambar 2.8. Tiga Kemungkinan Cara DNA Bereplikasi 57
Gambar 2.9. Rantai Tunggal RNA duta 58
Gambar 2.10. Sebuah Molekul tRNA 59
Gambar 2.11. Sebuah Molekul rRNA 60
Gambar 2.12. Perbandingan Struktur Molekul DNA dan RNA 60 Gambar 2.13. Contoh Proses Transkripsi dan Translasi 67 Gambar 3.1. Prosedur Penelitian Pengembangan Bahan Ajar
Substansi Genetika SMA Berbasis Masalah Diadaptasi dari Model Dick&Carey (1985) dan
Model Borg&Gall (1983) 80
Gambar 4.1. Persentase Hasil Penilaian Siswa Pada Uji
Coba Perorangan 103
Gambar 4.2. Persentase Hasil Penilaian Siswa Pada Uji
Kelompok Kecil 103
Gambar 4.3. Persentase Hasil Penilaian Siswa Pada Uji
Kelompok Terbatas 103
Gambar 4.4. Diagram perbandingan hasil belajar siswa kelas ekperimen (bahan ajar berbasis masalah)
ix
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Angket Analisis Kebutuhan 141
2. Angket Tanggapan untuk Ahli Pembelajaran
Biologi (Format A 142
3. Angket Tanggapan untuk Ahli Rancangan
Pembelajaran (Format B) 146
4. Angket Uji Coba Lapangan Untuk Guru Biologi 151 5. Angket Uji Coba Lapangan Untuk Siswa 153
6. Data Hasil Analisis Kebutuhan 155
7. Data Hasil Kajian dari Ahli Materi
Pembelajaran Biologi 160
8. Data Hasil Kajian dari Ahli Rancangan
Pembelajaran Biologi 162
9. Data Hasil Kajian Guru Bidang Studi Biologi 164 10. Data Hasil Penilaian Uji Coba Perorangan 166 11. Data Hasil Penilaian Uji Coba Kelompok Kecil 170 12. Data Hasil Penilaian Uji Coba Kelompok Terbatas 174
13. Silabus Biologi Kelas XII 186
14. RPP Kelas Eksperimen 208
15. RPP Kelas Kontrol 267
16. Tes Pengetahuan Awal (Pretes) 277
17. Kunci Jawaban 291
18. Tes Hasil Belajar (Postes) 292
19. Kunci Jawaban 308
20. Analisis Instrumen Pretes 309
21. Analisis Instrumen Tes Hasil belajar (Postes) 321 22. Nilai Hasil Pretes dan Tes Hasil Belajar Siswa 332
23. Hasil Uji Normalitas SPSS 21.0 334
24. Hasil Uji Homogenitas SPSS 21.0 338
25. Rata-rata dan Standar Deviasi dari Data Postes 339
26. Uji Hipotesis 340
27. Dokumentasi Penelitian 341
28. Surat-Surat 344
1
BAB I
PENDAHULUAN1.1.Latar Belakang Masalah
Kegiatan pembelajaran di sekolah tidak dapat terlepas dari buku pelajaran.
Buku pelajaran termasuk salah satu sumber belajar yang digunakan dalam pembelajaran. Di dalam buku pelajaran terdapat materi pembelajaran yang harus
dipelajari siswa untuk mencapai kompetensi. Bahan ajar atau materi pembelajaran (instructional materials), secara garis besar terdiri dari pengetahuan, keterampilan, dan sikap yang harus dipelajari oleh peserta didik dalam rangka
mencapai standar kompetensi yang telah ditentukan. Secara terperinci, jenis-jenis materi pembelajaran terdiri dari pengetahuan (fakta, konsep, prosedur),
keterampilan, dan sikap atau nilai (Toharudin, dkk., 2011:179).
Guru harus mampu memilih dan menentukan materi pembelajaran yang akan digunakan dalam pembelajaran agar siswa dapat menguasai kompetensi
yang diharapkan. Untuk itu materi pembelajaran sebaiknya disusun secara sistematis sehingga tercipta lingkungan atau suasana yang mendukung siswa
untuk belajar dengan baik serta memudahkan guru dalam penyampaian materi pembelajaran. Materi pembelajaran harus disesuaikan dengan tuntutan kurikulum,
karakteristik mata pelajaran atau cabang ilmu yang dipelajari serta tuntutan pemecahan masalah belajar dan kesulitan dalam belajar.
Jenkins dan Whitfield (dalam Al, dkk., 2008:2) mengemukakan bahwa IPA
(biologi) merupakan suatu aktivitas eksplorasi terhadap gejala alam, maka idealnya pembelajaran biologi harus mengajak anak didik menggali gejala dan
memecahkan masalah-masalah biologi. Piaget (dalam Al,dkk., 2008:2) juga mengemukakan untuk memahami obyek, dibutuhkan aktivitas memperlakukan
2
obyek yang melibatkan proses-proses mental dan fisiknya , minds on dan juga hands on.
Dalam kurikulum Biologi kelas XII SMA/MA terdapat bahan ajar mengenai materi substansi genetika. Dalam materi substansi genetika dibahas mengenali
konsep genetika yang menyangkut kromosom, gen, asam nukleat (DNA dan RNA), replikasi DNA, kode genetika, dan sintesis protein. Substansi genetika
adalah salah satu contoh materi pembelajaran biologi yang dirasa masih kurang dalam penggunaan lingkungan yang dekat dengan keseharian siswa sebagai sumber belajar. Siswa perlu dilatih untuk dapat memecahkan permasalahan yang
diperoleh dalam kehidupan sehari-hari yang berkaitan dengan materi substansi genetika. Namun, ilustrasi kasus yang digunakan biasanya diambil dari luar
negeri. Hal itu disebabkan buku-buku yang digunakan untuk bahan ajar maupun sumber belajar kebanyakan adalah hasil terjemahan (saduran) langsung dari buku luar negeri, sehingga contoh kasus yang digunakan berasal dari luar negeri pula.
Misalnya saja kasus yang paling sering dipakai adalah kasus hemofilia keluarga kerajaan Inggris, fibrosis sistik di Amerika Serikat, Tay Sacks di AS, anemia
sickle-cell dari Afro-Amerika, dan masih banyak lagi. Pembelajaran lebih banyak
menyampaikan konsep-konsep genetika yang kurang dapat diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari siswa. Akibatnya guru atau siswa sering mengalami
kesulitan menjelaskan fenomena genetik pada organisme yang ada di sekitar kita. Beberapa penelitian yang dilaporkan oleh Murni (2013:2) menunjukkan
3
bahwa bahasa yang ada pada konsep substansi genetika sulit dan banyaknya istilah-istilah asing pada konsep ini. Selain itu, materi substansi genetika sulit
untuk diamati, akibatnya konsep ini menjadi salah satu konsep yang dianggap sulit.
Suratsih dan Wuryadi (dalam Suratsih, dkk, 2009:725) menambahkan bahwa pembelajaran biologi di sekolah hendaknya terkait dengan lingkungan
dimana peserta didik berada atau tinggal. Dilain pihak, belajar berdasar masalah yang nyata dalam kehidupan sehari-hari atau yang ada di sekitar siswa akan memberikan pengalaman yang tinggi nilainya kepada anak didik. Sedang bahan
pelajaran yang ada saat ini tidak semuanya memuat masalah-masalah yang dekat dengan keseharian siswa.
Laporan yang dikemukakan oleh Kesidou dan Roseman (dalam Reiser, dkk, 2003:1) menegaskan bahwa Proyek 2061 AAAS telah melakukan sebuah kajian yang ambisius pada bahan ajar kurikulum di sekolah menengah untuk mengetahui
seberapa tersedia materi pembelajaran yang sesuai dengan tujuan pembelajaran Nasional dan kriteria paedagogik yang berakar pada literatur, dan menemukan
bahwa program-program sekolah menengah dan sekolah tinggi yang mereka uji tidak mungkin menghasilkan siswa-siswa yang mengembangkan pemahaman kunci tujuan pembelajaran. Ini dikarenakan materi pembelajaran menyangkut
banyak topik dengan tingkat yang rendah, memusatkan pada teknik kosakata, gagal dalam mempertimbangkan pengetahuan awal, kekurangan penjelasan ilmiah
4
Di Indonesia, pemahaman tentang pembelajaran sains yang mengarahkan peserta didik pada pembelajaran yang mampu memecahkan masalah di kehidupan
nyata, tampaknya masih belum sepenuhnya dipahami dengan baik oleh para guru pengajar sains. Akibatnya, proses pembelajaran pun masih bersifat konvensional
dan bertumpu pada penguasaan konseptual peserta didik. Hal ini dapat dilihat dari beberapa hasil pengukuran mutu hasil pembelajaran sains peserta didik yang
dilakukan secara internasional. Hasilnya menunjukkan bahwa pencapaian peserta didik Indonesia masih jauh di bawah kemampuan peserta didik negara-negara lain di dunia.
Dalam hal ini, rata-rata sains yang diperoleh peserta didik Indonesia adalah 371 pada 2000, 382 pada 2003, dan 393 pada 2006. Hasil penilaian PISA
tahun 2012 yang bertema “Evaluating School Systems to Improve Education” diikuti oleh 65 negara partisipan melibatkan 510.000 pelajar yang mewakili populasi 28 juta anak usia 15-16 tahun di dunia serta 80 persen ekonomi global
dipublikasikan oleh OECD (Organization for Economic Cooperation and Development) dan melaporkan bahwa kemampuan anak Indonesia usia 15-16
tahun di bidang matematika, sains, dan membaca dibandingkan dengan anak-anak lain di dunia masih rendah. Hasil Programme for International Student Assessment 2012, Indonesia berada di peringkat ke-64 dari 65 negara yang
berpartisipasi dalam tes. Indonesia hanya sedikit lebih baik dari Peru yang berada di ranking terbawah. Rata-rata skor sains anak- anak Indonesia 382, padahal
rata-rata skor OECD untuk sains adalah 500.
5
terendah terkait penggunaan perhitungan sederhana dan prosedur rutin, penggunaan pengetahuan sains yang terbatas, ataupun pencarian informasi
tunggal dari bacaan yang pendek dan sederhana. Level tertinggi terkait kemampuan memadukan berbagai pengetahuan yang dimiliki ataupun informasi
yang dinyatakan secara implisit untuk menyelesaikan masalah yang kompleks ataupun mengambil keputusan. Mayoritas siswa Indonesia belum mencapai level
2 untuk sains (66,6%), bahkan yang lebih memprihatinkan siswa belum mencapai level kecakapan terendah (level 1) untuk sains (24,7%). Hal ini menunjukkan bahwa sejak tahun 2000, performa murid Indonesia buruk di PISA. Dengan kata
lain hasil penilaian PISA (Programme for International Student Assessment) yang mengukur kecakapan anak-anak usia 15 tahun dalam mengimplementasikan
pengetahuan yang dimilikinya untuk menyelesaikan masalah-masalah di kehidupan nyata yang dilakukan sejak tahun 2000 tidak menunjukkan hasil yang gemilang karena skor rerata peserta didik masih jauh di bawah rata-rata
internasional yang mencapai skor 500 (Driana, 2013:1).
Untuk menghadapi permasalahan tersebut, maka perlu dikembangkan
bahan ajar yang mampu menjawab atau memecahkan masalah. Bahan ajar yang mampu memfasilitasi siswa untuk mengembangkan kemampuan menyelesaikan masalah adalah bahan ajar yang dikemas dengan pendekatan berbasis masalah.
Pendekatan berbasis masalah diwujudkan dengan menghadirkan masalah kontekstual dalam proses penyampaiannya melalui situasi yang dekat dengan
6
Belt (2001:17) juga menjelaskan bahwa pada umumnya pembelajaran yang menyajikan masalah akan menjadi menarik, informatif dan bermanfaat dalam
mengembangakan bahan ajar yang baru. Bekerja dengan penyajian masalah adalah salah satu cara untuk mencapai lingkungan pembelajaran yang efektif bagi
siswa sebab: (1) Akan menimbulkan perhatian dan mempertahankan semangat yang besar karena pembelajaran dihadapkan dengan situasi kehidupan nyata; (2)
memperkuat pengetahuan dan pemahaman materi pelajaran; (3) mempertinggi
kemampuan menyampaikan; dan (4) memerlukan penilaian dan pengambilan
keputusan terhadap masalah-masalah yang tidak biasa atau masalah-masalah yang
kontroversial.
Namun, Allen dan Dutch, 1998; Newton 2001; Rosen dan Geha, 2001 (dalam
Allen dan Tanner, 2003:80) melaporkan bahwa buku-buku yang menyajikan
masalah-masalah (PBL) secara umum kurang ada. Mereka juga melaporkan bahwa hanya
beberapa buku saja yang menyajikan masalah kepada siswa, namun para pengajar
harus meninjau kembali secara khusus masalah-masalah atau kasus-kasus di dalam
buku-buku tersebut agar buku tersebut menyediakan informasi yang lebih sedikit
guna memotivasi siswa untuk melakukan penyelidikan masalah.
Untuk itu dibutuhkan bahan ajar yang menyajikan masalah-masalah bagi
peserta didik sehingga dapat membantu peserta didik dalam memecahkan masalah
yang ada kaitannya dengan materi ajar yang dibahas pada kehidupan nyata. Bahan
ajar berbasis masalah (Problem Based Learning) dalam hal ini diajukan sebagai salah
satu bahan ajar yang diharapkan bisa menstimulasi kemandirian belajar siswa
sehingga siswa dituntut untuk lebih aktif dalam pembelajaran dan guru lebih banyak
7
Penggunaan bahan ajar berbasis masalah dimaksudkan untuk meningkatkan
kemandirian belajar dan penguasaan konsep siswa karena dengan bahan ajar ini siswa
belajar menggunakan konsep dan proses interaksi untuk menilai apa yang mereka
ketahui, mengidentifikasi apa yang ingin diketahui, mengumpulkan informasi dan
secara kolaborasi mengevaluasi hipotesisnya berdasarkan data yang telah
dikumpulkan. Bahan ajar ini dibuat untuk mengoptimalkan konsep belajar mandiri
sehingga penumbuhan motivasi belajar dan pelatihan keterampilan belajar mandiri
bisa dilakukan secara lebih konseptual dan sistematis. Siswa yang sukses dalam
melakukan belajar mandiri akan mampu membentuk pengetahuan baru melalui
langkah analisis terhadap pengetahuan yang telah mereka miliki.
Pengembangan bahan ajar berbasis masalah ini diperkuat dengan kesimpulan hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Probosari (2010:1), bahwa
bahan ajar berbasis masalah dapat merangsang kemandirian belajar mahasiswa, meningkatkan keaktifan mahasiswa Pendidikan Biologi program SBI (Sekolah
Bertaraf Internasional) pada matakuliah Plant Embryology and Reproduction baik dalam pencarian sumber belajar maupun partisipasi dalam pembelajaran.
Berdasarkan data tersebut, peneliti merasa perlu melakukan pengembangan
bahan ajar berbasis masalah. Adapun materi ajar yang peneliti pilih adalah tentang substansi genetika karena materi substansi genetika yang dibelajarkan di sekolah
merupakan salah satu materi yang belum mengaitkan permasalahan pembelajaran dalam kehidupan nyata. Dan buku-buku genetika yang ada kebanyakan merupakan buku-buku berbahasa asing yang belum banyak dimanfaatkan dengan
8
belum banyak memberikan varian pengetahuan yang berasal dari hasil-hasil penelitian yang berasal dari fenomena lokal (Suratsih, dkk, 2009:166).
Untuk itulah perlu dikembangkan bahan ajar yang mampu merangsang pola berfikir siswa melalui proses pemecahan masalah sehingga dapat meningkatkan
kreativitas siswa terutama dalam menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan substansi genetika dalam kehidupan sehari-hari.
1.2. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan sebelumnya, dapat
diidentifikasi beberapa permasalahan sebagai berikut:
1. Substansi genetika merupakan materi ajar yang masih kurang dalam
penggunaan (aplikasi) lingkungan yang dekat dengan fenomena nyata keseharian siswa sebagai sumber belajar.
2. Substansi genetika merupakan materi ajar yang memuat konsep yang luas,
rumit, memiliki bahasa yang sulit dipahami, banyak istilah-istilah asing dan sulit diamati sehingga terjadi miskonsepsi dan kesulitan pembelajaran substansi
genetika pada level sekolah menengah.
3. Penilaian PISA menunjukkan bahwa pencapaian hasil pembelajaran sains peserta didik Indonesia sejak tahun 2000 masih jauh di bawah rata-rata
internasional yang mencapai skor 500, dengan kata lain performa murid Indonesia buruk di PISA.
9
5. Bahan ajar yang ada saat ini tidak semuanya memuat masalah-masalah genetika yang dekat dengan keseharian siswa.
6. Bahan ajar yang digunakan saat ini lebih dominan menyajikan topik dengan tingkat yang rendah, memusatkan pada teknik kosakata, gagal dalam
mempertimbangkan pengetahuan awal, kekurangan penjelasan ilmiah yang koheren dari fenomena nyata dunia dan memberikan sedikit kesempatan pada
siswa untuk mengembangkan penjelasan dari fenomena tersebut
7. Bahan ajar yang beredar belum menyajikan tema berbasis masalah secara seimbang untuk memecahkan masalah kontekstual dalam kehidupan
sehari-hari.
8. Peserta didik belum mampu memecahkan masalah yang ada berkaitan dengan
materi substansi genetika.
1.3. Batasan Masalah
Agar penelitian memberikan arah yang tepat, masalah perlu dibatasi sebagai berikut:
1. Penelitian ini dilakukan di SMA Negeri 1 Perbaungan yang melibatkan masalah pengembangan produk bahan ajar biologi.
2. Penelitian dibatasi pada pengembangan produk bahan ajar biologi pada materi
substansi genetika berbasis masalah.
3. Penelitian difokuskan kepada siswa kelas XII IPA SMA yang sedang
mempelajari substansi genetika.
10
5. Uji coba bahan ajar biologi materi substansi genetika dilakukan secara uji ahli dan uji lapangan terbatas.
6. Bahan ajar yang telah dikembangkan dinilai oleh guru biologi untuk mengetahui kelayakan bahan ajar yang telah dikembangkan.
1.4. Rumusan Masalah
Berdasarkan batasan masalah di atas, dapat dirumuskan permasalahan yang diteliti yaitu:
1. Bagaimanakah tingkat kelayakan bahan ajar biologi berbasis masalah pada
materi substansi genetika sebagai bahan bacaan bagi siswa kelas XII IPA SMA/MA?
2. Bagaimanakah keefektifan bahan ajar biologi berbasis masalah pada materi substansi genetika sebagai bahan bacaan bagi siswa kelas XII IPA SMA/MA terhadap bahan ajar biologi konvensional dalam meningkatkan hasil belajar
biologi siswa?
1.5.Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian pengembangan ini adalah untuk:
1. Mengetahui tingkat kelayakan bahan ajar biologi berbasis masalah pada materi
substansi genetika sebagai bahan bacaan bagi siswa kelas XII IPA SMA/MA. 2. Mengetahui keefektifan bahan ajar biologi berbasis masalah pada materi
11
1.6.Manfaat Penelitian
Hasil yang diperoleh dalam penelitian ini bermanfaat secara teoritis dan
praktis. Manfaat teoritis dari penelitian ini adalah dapat membantu lebih memahami tentang pengembangan bahan ajar substansi genetika yang mengaitkan
lingkungan sekitar yang berbasis masalah, dapat memperkaya dan menambah khasanah ilmu pengetahuan guna meningkatkan kualitas pembelajaran, sebagai
sumbangan pemikiran dan bahan acuan bagi guru, pengelola lembaga pendidikan dan peneliti selanjutnya yang ingin mengkaji dan mengembangkan secara lebih mendalam tentang pengembangan bahan ajar substansi genetika SMA berbasis
masalah.
Manfaat praktisnya adalah dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan dan
alternatif bagi guru dalam pemilihan bahan ajar substansi genetika (kromosom, gen, asam nukleat, kode genetik, dan sintesis protein) pada pembelajaran biologi di SMA, sehingga guru dapat merancang suatru rencana pembelajaran yang dapat
135
BAB V
KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah diuraikan maka diperoleh kesimpulan bahwa:
1. Produk akhir bahan ajar biologi berbasis masalah dinilai sangat layak sebagai bahan bacaan untuk materi pelajaran substansi genetika bagi siswa kelas XII
IPA SMA/MA. Hal ini didukung oleh hasil validasi ahli materi pembelajaran biologi yang menunjukkan persentase penilaian sebesar 89% dengan kategori sangat layak dan hasil validasi ahli rancangan pembelajaran menunjukkan
persentase penilaian sebesar 94% dengan kategori sangat layak, serta penilaian dari empat orang guru biologi yang menunjukkan persentase
penilaian sebesar 89% dengan kategori sangat layak. Sedangkan pada uji coba kelompok terbatas pada siswa kelas XII IPA SMA/MA menunjukkan persentase penilaian sebesar 83% dengan kategori layak. Dengan demikian
penilaian terhadap bahan ajar biologi berbasis masalah yang dikembangkan secara keseluruhan menunjukkan rata-rata persentase penilaian sebesar 86%
dengan kategori sangat layak, sehingga dapat diterima dan sangat layak digunakan dalam proses pembelajaran.
2. Produk bahan ajar biologi berbasis masalah dinilai efektif sebagai bahan
bacaan untuk materi pelajaran substansi genetika bagi siswa kelas XII IPA SMA/MA terhadap bahan ajar konvensional dalam meningkatkan hasil belajar
biologi siswa. Hal ini didukung oleh hasil belajar siswa yang diajarkan dengan menggunakan bahan ajar berbasis masalah lebih tinggi dari hasil belajar siswa yang diajarkan dengan menggunakan bahan ajar konvensional, dengan
136
keefektifan penggunaan bahan ajar berbasis masalah sebesar 77,36% dan keefektifan penggunaan bahan ajar konvensional sebesar 53,07%.
5.2. Implikasi
Dampak yang didapatkan dari penelitian ini sangat positif baik terhadap
siswa, pendidik, maupun peneliti karena penelitian ini memperjelas cakupan
permasalahan substansi genetika pada siswa dan membantu mempermudah komunikasi antara siswa dengan tenaga pendidik mengenai materi tersebut karena produk bahan ajar biologi ini efektif menjawab persoalan-persoalan substansi
genetika yang selama ini kerap kali menjadi pertanyaan dalam hati siswa yang akhirnya seringkali jatuh kepada pengambilan keputusan jawaban yang salah.
Selain itu bahan ajar ini memberikan kemudahan bagi guru dalam proses pelaksanaan pembelajaran di kelas sehingga berdampak pada keefektifan pembelajaran dan dapat meningkatkan hasil belajar siswa. Sedangkan bagi siswa
akan akan memberikannya persipan dalam pelaksanaan pembelajaran secara mandiri, memberikan kesempatan untuk mengembangkan pengetahuan dan
kreatifitasnya sebagai usaha mendalami materi pelajaran substansi genetika yang diberikan sehingga siswa akan memperoleh hasil belajar yang maksimal bila menerapkan bahan ajar ini secara maksimal pula. Pada saat siswa mengalami
masalah dalam pendalaman materi, maka siswa akan mendapatkan kemudahan dengan bentuk-bentuk informasi (info genetika) yang disajikan pada bahan ajar
137
5.3. Saran
Berdasarkan proses pengembangan yang telah ditempuh, hasil uji coba,
dan kesimpulan yang telah dipaparkan, maka penulis mengajukan beberapa saran dalam pengembangan produk bahan ajar biologi berbasis masalah pada materi
substansi genetika ini, sebagai berikut:
1. Bahan ajar ini disusun berdasarkan kebutuhan siswa dan juga melalui
pengujian oleh para ahli. Oleh karena itu bahan ajar ini diharapkan dapat dicetak dan dipergunakan sebagai bahan ajar yang mendukung peningkatan pemahaman siswa terhadap substansi genetika dan siswa mampu mengaitkan
pembelajaran yang diperoleh dengan kehidupan nyata sehingga tidak hanya memperoleh nilai yang memuaskan dalam proses pembelajaran di dalam kelas
tetapi siswa juga mampu mengaplikasikan ilmu yang diperolehnya dalam kehidupannya.
2. Untuk pemahaman yang lebih mendalam lagi perlu dikembangkan produk
bahan ajar tentang substansi genetika yang cakupannya lebih luas lagi.
3. Untuk mengetahui perkembangan lebih lanjut dari produk bahan ajar ini, perlu
dilakukan penerapan dalam proses pembelajaran di kelas dan melibatkan guru sebagai fasilitator dalam penyampaian bahan ajar tersebut.
4. Dalam pengembangan bahan ajar berbasis masalah pada tahap analisis
kebutuhan perlu diupayakan penjaringan masalah yang akan disajikan dalam bahan ajar. Masalah yang diperoleh dari siswa secara langsung akan lebih
138
DAFTAR PUSTAKA
Akbar, S. 2013. Instrumen Perangkat Pembelajaran. Bandung: PT Remaja Rosdakarya.
Al, S., Djukri, Ratnawati, Budiwati. 2008. Peningkatan Kualitas Belajar Mahasiswa pada Perkuliahan Fisiologi Tumbuhan Dasar Melalui Pembelajaran yang Berorientasi pada Pemecahan Masalah dan Pengembangan Media Program Slide. Makalah disajikan dalam Seminar Nasional MIPA dan Pendidikan MIPA, FMIPA UNY, Yogyakarta, 31 Mei. Allen, D. & Tanner, K. 2003. Approaches to Cell Biology Teaching: Learning
Content in Context-Problem-Based Learning. Cell Biology Education vol.2: 73-81.
Ali, M. 2013. Ciri dan Karakteristik Kurikulum 2013, (online),
(http://semangatinspirasi.blogspot.com/2013/06/ciri-karaktertistik-kurikulum-2013.html, diakses Juni 2013).
Belawati. 2003. Pengembangan Bahan Ajar. Jakarta: Pusat Penerbitan Universitas Terbuka.
Belt, S. 2001. Problem Based Learning (PBL)-A Case Study from Environmental Sciences. Dalam. Helen King, LTSN-GEES (Ed.), Planet Special Edition, Case Studies in Problem-based Learning (PBL) from Geography, Earth and Environmental Sciences (hlm.17-18). University of Plymouth: Department of Environmental Sciences.
Dick, W., Carey, L., Carey, J.O. 2001. The Systematic Design of Instruction (Sixth Edition). New York: Longman.
Driana, E. 5 Desember 2012. Menyikapi Hasil PISA 2012, (OnLine), (http://www.kopertis12.or.id/2013/12/05/skor-pisa-posisi-indonesia-nyaris-jadi-juru-kunci.html, diakses 5 Desember 2013).
Emzir. 2009. Metodologi Penelitian Pendidikan. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada
Gumbreg, S.P. 2014. Struktur Kurikulum 2013 Pendidikan Menengah (SMA). (Online), http://putradnyanagede.blogspot.com/2013/03/struktur-kurikulum-2013-pendidikan.html, diakses Juni 2014).
139
Harahap, S. J. 2013. Pengembangan Bahan Ajar Bioteknologi SMA Berbasis Literasi Sains. Tesis tidak diterbitkan. Medan: Program Pascasarjana Universitas Negeri Medan.
Hartini, S. 2014. Pengembangan Bahan Ajar Berbasis Multimedia Dengan Strategi Pembelajaran Kooperatif (Cooperative Learning) pada Mata Diklat Analisis Mikrobiologi di SMK Negeri 3 Medan. Tesis tidak diterbitkan. Medan: Program Pascasarjana Universitas Negeri Medan.
Jakpar, M. 2013. Pengembangan Buku Ajar Siswa Untuk Membelajarkan Materi Fisika Kelas X SMA Swasta Nur Azizi Tanjung Morawa. Tesis tidak diterbitkan. Medan: Program Pascasarjana Universitas Negeri Medan.
Khristiyono. 2012. Seri Pendalaman Materi Biologi. Jakarta: Erlangga.
Mahyuni, S. R. 2012. Pengembangan Bahan Ajar Biologi Berbasis Masalah pada Materi Sisten Reproduksi Kelas XII IPA SMA/MA. Tesis tidak diterbitkan. Medan: Program Pascasarjana Universitas Negeri Medan.
Murni, D. 2013. Identifikasi Miskonsepsi Mahasiswa Pada Konsep Substansi Genetika Menggunakan Certainty of ResponseIndex (CRI). Makalah disajikan dalam Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung, Lampung.
Probosari, R.M. 2010. Stimulasi Belajar Mandiri Melalui Pengembangan Bahan Ajar Berbasis Masalah pada Mata Kuliah Plant Embryology and Reproduction (SBI Program) di Prodi P.Biologi UNS. Makalah disajikan dalam Seminar Nasional Pendidikan Biologi FKIP UNS, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Pujiyanto, S. 2008. Menjelajah Dunia Biologi 3. Solo: PT Tiga Serangkai Pustaka Mandiri.
Purwanto, N. 2008. Prinsip-Prinsip dan Teknik Evaluasi Pengajaran. Bandung: Rosda.
Redhana, W.I. 2012. Model Pembelajaran Berbasis Masalah dan Pertanyaan Socratik untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa. Cakrawala Pendidikan Th.XXXI No.3.
140
Sembiring, G.M. 2008. Mengungkap Rahasia danTips Manjur Menjadi Guru Sejati. Yogyakarta: Galangpress Group.
Slameto. 2003. Belajar dan Faktor-Faktor Yang Mempengaruhinya. Jakarta: Rineka Cipta
Suratsih, Henuhili, V., Rahayu, T. dan W.Nuria, K. 2009. Penyusunan Sumber Belajar Genetika Berbasis Potensi Lokal dalam Bentuk Modul Pembelajaran. Makalah disajikan dalam Prosiding Seminar Nasional Biologi, Lingkungan dan Pembelajarannya, Jurdik Biologi, FMIPA, Universitas Negeri Yogyakarta, Yogyakarta, 4 Juli.
Suratsih, Henuhili, V., Rahayu, T. dan Hidayat, M.L. 2009. Pengembangan Modul Pembelajaran Genetika Berbasis Fenomena Lokal. Cakrawala Pendidikan, 28 (2): 165-176.
Tim Widya Gamma. 2005. Pemantapan Menghadapi Ujian Nasional. Bandung: Yrama Widya.
Tim Widya Gamma dan Tim Kreatif Kuantum. 2011. Persiapan UN SMA/MA IPA Lengkap 10 Paket. Bandung: Sewu.
Toharudin, U., Hendrawati, S., Rustaman, A. Membangun Literasi Sains Peserta Didik. Bandung: Buku Pendidikan Anggota IKAPI.
Yamin, M. 2008. Paradigma Pendidikan Konstruktivistik. Jakarta: Erlangga. Yenti, N.I. 2014. Motivasi Belajar Mahasiswa Terhadap Efektivitas Bahan Ajar
Berbasis E-Learning untuk KPB 1 di STAIN Batunsangkar. Jurnal Al-Ta’lim vol.21:25-31.
