commit to user
PENGEMBANGAN MODUL FISIKA SMA/MA BERBASIS
SCIENTIFIC PADA MATERI FLUIDA STATIS
UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN
BERPIKIR KRITIS SISWA
TESIS
Disusun untuk memenuhi sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains
Oleh
Yulia Dewi Puspitasari S831302087
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2014
commit to user
ii
PENGEMBANGAN MODUL FISIKA SMA/MA BERBASIS
SCIENTIFIC PADA MATERI FLUIDA STATIS
UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN
BERPIKIR KRITIS SISWA
TESIS
Disusun untuk memenuhi sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains
Oleh
Yulia Dewi Puspitasari S831302087
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2014
commit to user
commit to user
commit to user
commit to user
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas karunia, rahmat, dan hidayahNYA, penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul “Pengembangan Modul Fisika Berbasis Scientific pada Materi Fluida Statis untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA”.
Dalam penyusunan tesis ini penulis banyak mendapatkan bantuan, bimbingan, dan dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatakn ini penulis menyampaikan terimakasih kepada :
1. Prof. Dr. M. Furqon H., M.Pd, Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta
2. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., Ketua Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta
3. Dra. Suparmi, M.A, Ph.D., Dosen Pembimbing I yang penuh dengan kebijaksanaan telah bersedia memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis demi kesempurnaan dan terselesaikannya tesis ini.
4. Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd., Dosen Pembimbing II yang penuh dengan kebijaksanaan telah bersedia memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis demi kesempurnaan dan terselesaikannya tesis ini.
5. Bapak Ibu Dosen Program Studi Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan yang sangat berguna bagi penulis.
commit to user
vii
6. Sukarmin, M.Si, Ph.D., Drs. Edy Wiyono, M.Pd., Koesmanto, S.Pd, M.Pd., Joko Purnomo, S.Pd., Muhammad Ali, S.Pd,. Friska Oktavia Rosa, S.Pd., Novi Ayu Kristiana Dewi, S.Pd., validator dalam penelitian.
7. Kepala SMA Negeri 5 Surakarta yang telah memberikan ijin uji coba instrumen penelitian.
8. Kepala SMA Negeri 6 Surakarta yang telah memberikan ijin dan membantu pelaksanaan penelitian.
9. Bapak Ibu Guru SMA Negeri 5 Surakarta dan SMA Negeri 6 Surakarta yang telah membantu dalam penelitian.
10. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Angkatan Februari 2013 yang telah memberikan bantuan, semangat, dan dorongan sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini.
11. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tesis ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Semoga bimbingan, motivasi, bantuan, dan dorongan yang telah diberikan kepada penulis dapat sebagai amal kebaikan dan mendapatkan pahala dari Allah SWT. Semoga tesis ini bermanfaat bagi semua pihak.
Surakarta, 10 Agustus 2014
commit to user
viii
MOTTO
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah
selesai dari suatu urusan, kerjakan dengan sungguh-sungguh urusan yang lain”.
(Q.S.Al-Insyirah: 6-7)
“Siapa yang bersungguh – sungguh, dia akan berhasil”.(Man Jadda Wa Jadda)
“Jadilah seperti karang di lautan yang kuat dihantam ombak dan kerjakanlah hal
yang bermanfaat untuk diri sendiri dan orang lain, karena hidup hanyalah sekali. Ingat hanya pada Allah apapun dan di manapun kita berada dan kepada NYA-lah
tempat meminta dan memohon”.
commit to user
ix
PERSEMBAHAN
Karya tulis berupa tesis ini saya persembahkan kepada:
Orangtua ku, Ibu Djuminah & Bapak Kunarto dan adik ku Martina Dewi Megasari serta Bekto Galih Pamungkas yang telah memberikan doa, motivasi, semangat dan nasehat yang tak terbatas.
commit to user
x
Yulia Dewi Puspitasari. 2014. Pengembangan Modul Fisika Berbasis Scientific pada Materi Fluida Statis untuk Meningkatkan keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA. TESIS. Pembimbing I: Dra. Suparmi, M.A, Ph.D., Pembimbing II: Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd. Program Studi Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret. Surakarta.
ABSTRAK
Tujuan penelitian yaitu: (1) mengembangkan modul fisika berbasis scientific pada materi fluida statis, (2) meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa setelah mengikuti proses pembelajaran menggunakan modul fisika berbasis masalah pada materi fluida statis.
Metode penelitian yang digunakan Research and Development (R&D). pengembangan dilaksanakan dengan mengacu pada model ADDIE dengan tahapan Analyse, Design, Development, Implementation, Evaluation yang dikemukakan oleh Russel dan Molenda. Pengembangan modul ini dinilai berdasarkan kelayakan isi, penyajian, dan bahasa oleh dosen, guru, dan peer review. Berdasarkan validasi kelayakan isi, penyajian, dan bahasa modul kemudian direvisi dan di implementasikan di kelas X-MIA 4. Keterampilan berpikir kritis siswa dianalisis dengan uji parametrik dengan uji t test menggunakan software IBM SPSS Statistic 20.
Hasil penelitian yaitu (1) modul fisika berbasis scientific pada materi fluida statis dikembangkan menggunakan komponen pembelajaran berbasis scientific dengan menggunakan model ADDIE meliputi Analyse, Design, Development, Implementation, dan Evaluation, (2) keterampilan berpikir kritis siswa setelah mengikuti proses pembelajaran menggunakan modul fisika berbasis scientific pada materi fluida statis mengalami peningkatan. Dari lima aspek keterampilan berpikir kritis, aspek penjelasan sederhana (elementary clarification) mengalami peningkatan yang tinggi diikuti aspek memberikan penjelasan lebih lanjut (advanced clarification), membangun keterampilan dasar (basic support), mengatur strategi & taktik (strategy & tactics), dan menyimpulkan (interference).
Kata kunci: modul fisika, pembelajaran berbasis scientific, keterampilan berpikir kritis, ADDIE.
commit to user
xi
Yulia Dewi Puspitasari. 2014. Development of Physics Module Based on Scientific Method for Fluid Statics to Increase Critical Thingking Ability of
Student in Senior High School. THESIS. Advisor I: Dra. Suparmi, M.A, Ph.D.,
II: Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd. Sciences Education Study Program, Teacher Training and Education Faculty, Sebelas Maret University, Surakarta.
ABSTRACT
This study aims to: (1) develop a physics module based on scientific method for fluid statics, (2) increase student’s critical thingking abilities after participating in the learning process using physics module based on scientific.
This study was a Research and Development (R&D) study. The development referred to the ADDIE model involving the Analyse, Design, Development, Implementation, and Evaluation stages proposed by Russel and Molenda. Development of this module is assessed based on the feasibility of the content, presentation, and language by experts, teachers, and peer review. Based on the validation of the feasibility of the content, presentation, and language, module were revised and tested to the X-MIA 4 high school class. Critical thingking abilities of student were analyzed with parametric test using t test calculated by IBM SPSS Statistics 20 Software.
The result of this study were (1) the physics module based on scientific method for fluid statics were developed using scientific based learning component using ADDIE models include Analyse, Design, Development, Implementation, and Evaluation, (2) student’s critical thingking abilities after participating in the learning proses using physics module based scientific has increased. For five aspect of critical thingking, elementary clarification aspect increased higher than advanced clarification, basic support, strategy & tactics, and interference.
Keywords: Physics module, based scientific approach, critical thingking ability,
commit to user xii DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL i HALAMAN FRANCIS….... ii
HALAMAN PERSETUJUAN iii
HALAMAN PENGESAHAN iv
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN ... v
HALAMAN ABSTRAK vi
HALAMAN ABSTRACT vii
HALAMAN MOTTO viii
HALAMAN PERSEMBAHAN ix
KATA PENGANTAR x
DAFTAR ISI xii
DAFTAR TABEL xiv
DAFTAR GAMBAR xvii
DAFTAR LAMPIRAN xix
BAB I PENDAHULUAN 1
A. Latar Belakang Masalah 1
B. Identifikasi Masalah 8
C. Pembatasan Masalah 9
D. Rumusan Masalah 9
E. Tujuan Penelitian 10
commit to user
xiii
G. Manfaat Penelitian 12
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 13
A. Kajian Teori 13
1. Modul 13
2. Pembelajaran Scientific 28
3. Fluida Statis 37
4. Keterampilan Berpikir Kritis 51
5. Hubungan Pembelajaran Scientific dengan Keterampilan
Berpikir Kritis 53
B. Kajian Penelitian Relevan 54
C. Kerangka Pemikiran 58
BAB III METODE PENELITIAN 62
A. Tempat dan Waktu Penelitian 62
B. Subjek Penelitian 62
C. Desain Penelitian 63
D. Teknik Pengumpulan Data 66
E. Instrumen Pengumpulan Data 74
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 86 A. Deskripsi Data Hasil Penelitian 86 B. Pembahasan Hasil Penelitian & Pengembangan 112
C. Temuan Lapangan 140
commit to user
xiv
BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN 142
A. Kesimpulan 142
B. Implikasi 143
C. Saran 144
DAFTAR PUSTAKA 146
commit to user
xv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Aspek Keterampilan Berpikir Kritis ... 52
Tabel 3.1 Sintaks Pembelajaran Scientific dengan Model Pembelajaran Berbasis Masalah ... 67
Tabel 3.2 Rangkuman Analisis Reliabilitas Soal ... 78
Tabel 3.3 Relibialitas Soal... 78
Tabel 3.4 Hasil Analisis Daya Pembeda Soal ... 79
Tabel 3.5 Interpretasi Tingkat Kesukaran Butir Soal. ... 80
Tabel 3.6 Hasil Analisis Tingkat Kesukaran Soal ... 80
Tabel 3.7 Kriteria Skor Rata-rata Menjadi Kriteria ... 81
Tabel 3.8 Kriteria Tingkat Gain ... 83
Tabel 4.1 Hasil Analisis Angket Pengungkap Kinerja Siswa ... 87
Tabel 4.2 Hasil Analisis Angket Pengungkap Kebutuhan Siswa ... 88
Tabel 4.3 Hasil Analisis Angket Pengungkap Kebutuhan Guru ... 88
Tabel 4.4 Hasil Observasi Sumber Daya Sekolah dan Inventarisasi Sumber Belajar di SMA Negeri 6 Surakarta ... 91
Tabel 4.5 Hasil Validasi Produk Oleh Dosen ... 95
Tabel 4.6 Hasil Validasi Produk Oleh Guru ... 95
Tabel 4.7 Hasil Validasi Produk Oleh Peer Review ... 95
Tabel 4.8 Saran dan Hasil Revisi dari Dosen, Guru, dan Peer Review .... 96
Tabel 4.9 Deskripsi Data Keterampilan Berpikir Kritis Siswa ... 100
commit to user
xvi
Tabel 4.11 Deskripsi Aspek Keterampilan Berpikir Kritis ... 101
Tabel 4.12 N-Gain Setiap Aspek Keterampilan Berpikir Kritis ... 103
Tabel 4.13 Hasil Uji Normalitas dan Uji Homogenitas ... 103
Tabel 4.14 Deskripsi Data Hasil Penilaian Psikomotor ... 105
Tabel 4.15 Distribusi Penilaian Psikomotor Siswa ... 106
Tabel 4.16 Deskripsi Data Hasil Penilaian Afektif ... 108
Tabel 4.17 Distribusi Penilaian Afektif ... 108
Tabel 4.18 Regresi Pembelajaran Modul Berbasis Scientific Terhadap Hasil Belajar Ujian Tengah Semester ... 111
commit to user
xvii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Ilustrasi Tekanan Hidrostatis ... 38
Gambar 2.2 Ilustrasi Tekanan Hidrostatis pada Ketinggian yang Berbeda 38 Gambar 2.3 Tekanan Hidrostatis akan Sama pada Kedalaman Sama dan Zat Cair Sejenis ... 39
Gambar 2.4 Hukum Utama Hidrostatika ... 39
Gambar 2.5 Skema Hukum Utama Hidrostatika ... 39
Gambar 2.6 Prinsip Hukum Pascal ... 40
Gambar 2.7 Benda Tenggelam ... 41
Gambar 2.8 Benda Melayang ... 42
Gambar 2.9 Benda Terapung... 43
Gambar 2.10 Meniskus ... 45
Gambar 2.11 Pipa Kapiler ... 46
Gambar 2.12 Meniskus Cekung & Meniskus Cembung ... 46
Gambar 2.13 Tiga Partikel Fluida dengan Gaya yang Berbeda ... 47
Gambar 2.14 Ilustrasi Air Membasahi Kaca ... 48
Gambar 2.15 Ilustrasi Raksa Membasahi Kaca ... 48
Gambar 2.16 Ilustrasi Air Membasahi Dinding ... 48
Gambar 2.17 Sudut Kontak Kurang dari 900 ... 49
Gambar 2.18 Tegangan Permukaan pada Kawat ………...……. 49
Gambar 2.19 Viskositas ... 50
commit to user
xviii
Gambar 3.1 Desain Modul Fisika Berbasis Scientific ... 64
Gambar 3.2 Bagan Desain Awal Modul ... 70
Gambar 3.3 Desain Eksperimen One Group Pretest Posttest ... 73
Gambar 4.1 Histogram Keterampilan Berpikir Kritis ... 101
Gambar 4.2 Histogram Aspek Keterampilan Berpikir Kritis ... 102
Gambar 4.3 Histogram Distribusi Frekuensi Penilaian Psikomotorik ... 107
commit to user
xix
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1 Skenario Pengembangan & Spesifikasi Produk yang
Dikembangkan ... 151
Lampiran 2 Kisi-kisi Penyusunan angket Pengungkap Kinerja, Kebutuhan, & Identifikasi Sumber Daya Sekolah ... 157
Lampiran 3 Angket Pengungkap Kinerja Siswa & Pengungkap Kebutuhan Guru dan Siswa ... 160
Lampiran 4 Lembar Observasi Sumber Daya Sekolah & Inventarisasi Sumber Belajar di SMA Negeri 6 Surakarta ... . 167
Lampiran 5 Pertanyaan Wawancara Kepada Guru Fisika SMA ... 171
Lampiran 6 Hasil Angket Pengungkap Kebutuhan Guru & Siswa ... 177
Lampiran 7 Hasil Observasi Sumber Daya Sekolah & Inventarisasi Sumber Belajar di SMA Negeri 6 Surakarta ... 186
Lampiran 8 Hasil Wawancara Kepada Guru Fisika SMA... 188
Lampiran 9 Persentasee Penguasaan Materi Soal Fisika Ujian Nasional SMA/MA Tahun Pelajaran 2012/2013 ... 193
Lampiran 10 Tahapan dan Prosedur Pengembangan Modul Fisika Berbasis Scientific pada Materi Fluida Statis ... 194
Lampiran 11 Modul ... 203
Lampiran 12 Reliabilitas Tingkat Kesukaran & Daya Pembeda ... 211
Lampiran 13 Silabus ... 214
commit to user
xx
Lampiran 15 Hasil Analisis Lembar Validasi Oleh Dosen, Guru, dan
Peer Review ... 340
Lampiran 16 Hasil Uji Coba Kelompok Kecil ... 363
Lampiran 17 Kisi-kisi Soal Tes Keterampilan Berpikir Kritis ... 365
Lampiran 18 Hasil Analisis Pretest ... 374
Lampiran 19 Hasil Analisis Pretest, Posttest, dan N-Gain Rata-rata ... 380
Lampiran 20 Hasil Penilaian Keterampilan Siswa ... 389
Lampiran 21 Hasil Penilaian Afektif siswa ... 391
Lampiran 22 Surat Ijin ... 394
