PENGEMBANGAN MODUL IPA BERBASIS KETERAMPILAN PROSES SAINS UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS
PESERTA DIDIK KELAS VII SMP PADA MATERI KALOR
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains
Oleh: Jumadi NIM S831502033
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
` ii
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI
Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa:
1. Tesis yang berjudul “PENGEMBANGAN MODUL IPA BERBASIS
KETERAMPILAN PROSES SAINS UNTUK MENINGKATKAN
KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS PESERTA DIDIK KELAS VII SMP PADA MATERI KALOR” ini adalah karya penelitian saya sendiri dan bebas plagiat, serta tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis digunakan sebagai acuan dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber acuan serta daftar pustaka. Apabila dikemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan ketentuan peraturan perundang-undangan (Permendiknas No. 17, Tahun 2010).
2.Publikasi sebagian atau keseluruhan isi Tesis pada jurnal atau forum ilmiah lain harus seijin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan FKIP UNS sebagai institusinya. Apabila dalam waktu sekurang-kurangnya satu semester (enam bulan sejak pengesahan Tesis) saya tidak melakukan publikasi dari sebagian atau keseluruhan Tesis ini, maka Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS berhak mempublikasikan pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku.
Surakarta, Juni 2016 Yang membuat pernyataan,
Jumadi
` v MOTTO
"Sesungguhnya bersama kesukaran itu ada keringanan. Karena itu, bila kau sudah selesai (mengerjakan yang lain). Dan berharaplah kepada Tuhanmu.
(Q.S Al Insyirah: 6-8)
Orang yang bisa membuat semua hal yang sulit menjadi mudah dipahami, yang
rumit menjadi mudah dimengerti, atau yang sukar menjadi mudah dilakukan,
itulah pendidik yang sejati.
(Ralph Waldo Emerson)
Kejarlah kesuksesanmu walaupun di sekelilingmu ada penghalang jalanmu,
tataplah masa depan dengan wajah berbinar.
` vi
PERSEMBAHAN
Tesis ini saya persembahkan untuk:
Istriku tercinta Endang Winarsih, S.Si yang selalu memotivasi dan mendampingiku dan keempat anakku tersayang Adi Salman Al Farizi, Naufal Fachri Al Karim, Irsyad Syarif Al Haq dan Arkan Zufar Al Ghoffar yang selalu menjadi semangat dan inspirasi
Orang tuaku Sutarno dan Sriyatun serta mertuaku Marjo Suwito dan Poniyem atas do’a yang selalu mengalir, kasih sayang, bimbingan dan materi serta pengorbanan tak terhingga.
` vii
Jumadi. 2016. Pengembangan Modul IPA Berbasis Keterampilan Proses Sains Untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik Kelas VII SMP Pada Materi Kalor. Tesis. Pembimbing I: Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd., Pembimbing II: Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Tujuan penelitian ini untuk: 1) mengetahui karakteristik modul IPA berbasis keterampilan proses sains (KPS) untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis pada materi kalor bagi peserta didik kelas VII SMP; 2) menguji kelayakan modul IPA berbasis KPS untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis pada materi kalor peserta didik kelas VII SMP; 3) menguji keefektifan modul IPA berbasis KPS terhadap peningkatan kemampuan berpikir kritis peserta didik kelas VII SMP pada materi kalor.
Metode penelitian dan pengembangan yang digunakan Research and Development (R&D). Model penelitian dan pengembangan menggunakan model penelitian 4D Thiagarajan dengan langkah: (1) tahap pendefinisian (define); (2) tahap perancangan (design); (3) tahap pengembangan (develop); (4) tahap penyebaran (disseminate). Pengembangan modul ini dinilai berdasarkan isi, penyajian dan bahasa, modul kemudian diujicobakan pada 9 siswa. Setelah direvisi, modul diujicobakan pada kelas VIIH. Modul IPA berbasis KPS yang memuat komponen pembelajaran mengajukan pertanyaan, merumuskan hipotesis, memprediksi, merencanakan percobaan, menentukan alat dan bahan, menentukan variabel, melakukan pengamatan, melakukan pengukuran, membuat grafik, melakukan klasifikasi, mengolah data, menarik kesimpulan dan mengomunikasikan. Analisis data yang digunakan selama pengembangan adalah analisis diskriptif, analisis kelayakan modul berdasarkan skor kriteria dan analisis kemampuan berpikir kritis dengan t-test.
` viii
Kata kunci: modul, keterampilan proses sains, kemampuan berpikir kritis.
Jumadi. 2016. Development of Science Module Based Science Process Skills to Increase Students’ Critical Thinking Abilites in VII Grade Junior High School on The Calor Material.. Consultant: Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd., Co-Consultant: Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd. Thesis. Surakarta. Master of Science Education Department, Teacher Training and Education Faculty, Sebelas Maret University of Surakarta.
ABSTRACT
This research aims to: 1) determine the characteristics of science module based science process skills (SPS) to increasing students’ critical thinking abilites of junior high school VII grade on the calor material; 2) examine the properness of science module based SPS to increasing students’ critical thinking abilites of junior high school VII grade on the calor material; 3) examine the effectiveness of science module based SPS to improve critical thinking abilites, results in VII grade the junior high school on the calor material.
Research and development models which use is four-D Thiagarajan. The step are (1) define’s step; (2) design’s step; (3) develop’s step; (4) disseminate’s step. The development of this module was observed based on the properness content, presentation, language, which was tried out to 9 students. After revising, this module was tried out to VIIH class. This module is module science process skills, which steps are contents of learning on questioning, formulating the hyphotesis, predicting, designing experimenting, defining tools and material, identifying variables, observing, measuring metrically, constructing a graph, classifying, processing your on data, inffering and communicating. Data analyzed by using is descriptive analysis, properness analysis module based on the score criteria and analysis of critical thinking abilites with t-test.
The result of this research: (1) characteristics science process skills module to increase students’ critical thinking abilites has some such as the step of learning instruction is suited by the components of science process skills, integrating critical thinking abilites in every component and containing critical thingking test;
(2)
properness module of science process skills to Increase students’ critical thinking abilites in the kalor material has an average score of 90,55% and this category is ”very good”, which means the module deserve to be used as supporting other teaching materials; (3) effectiveness critical thinking abilites of students in the class VIIH on the kalor material after using science process skills module is increase that can be seen from the N-gain score of operational trials is 0,61 (“moderate” category) with significance 0,000.` ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas rahmat dan berkat yang dilimpahkan-Nya sehingga penelitian dengan judul “Pengembangan Modul IPA Berbasis Keterampilan Proses Sains Untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik Kelas VII SMP Pada Materi Kalor” dapat diselesaikan.
Penelitian ini dapat diselesaikan berkat dorongan, saran dan nasehat dari dosen pengampu serta dukungan dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun tindak langsung. Untuk itu, penulis tidak lupa menyampaikan ucapan terima kasih kepada yang terhormat:
1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd., selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan izin dalam menyelesaikan Tesis ini.
2. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., selaku Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta dan sekaligus Validator Ahli Media yang telah memberikan bimbingan, masukkan dan saran dalam penyusunan Tesis ini..
3. Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si. selaku Validator Ahli Materi dan Dosen matakuliah Seminar dan Publikasi Ilmiah yang telah memberikan bimbingan, masukkan dan saran dalam penyusunan Tesis ini.
4. Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd., selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan motivasi, bimbingan, arahan, ide dan pemikiran yang berharga, sehingga penyusunan Tesis ini dapat terselesaikan.
5. Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd., selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan motivasi, bimbingan, arahan, ide dan pemikiran yang berharga, sehingga penyusunan Tesis ini dapat terselesaikan.
` x
7. Yuni Dwi Astuti, S.Pd., selaku guru IPA SMP Negeri 1 Weru yang senantiasa membantu kelancaran penelitian.
8. Hartati, S.Pd., selaku guru IPA SMP Negeri 1 Weru yang senantiasa membantu kelancaran penelitian.
9. Bapak/Ibu Dosen Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan banyak ilmu khususnya untuk Pendidikan Sains/IPA.
10.Teman-teman mahasiswa Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan angkatan Februari 2015.
Akhirnya, penulis menyadari bahwa dalam penulisan tesis ini masih banyak kekurangam sehingga sangat diharapkan masukan dan saran pembaca demi perbaikan Tesis ini.
` xi
E. Spesifikasi Produk yang Dikembangkan ... 11
F. Asumsi dan Keterbatasan Pengembangan ... 12
` xii
C. Instrumen Pengumpulan Data ... 59
1. Lembar Angket Validasi Modul ... 59
2. Lembar Angket Analisis Kebutuhan ... 59
3. Lembar Angket Respon Siswa Terhadap Modul ... 59
4. Tes Soal Pretest dan Posttest ... 59
D. Teknik Analisis Data ... 60
1. Analisis Kebutuhan ... 60
2. Analisis Validasi Produk ... 60
3. Analisis Angket Respon Peserta Didik ... 62
4. Analisis Keterlaksanaan Komponen Pembelajaran ... 62
5. Analisis Hasil Belajar Afektif... 63
6. Analisis Hasil Belajar Psikomotorik ... 63
7. Analisis Hasil Belajar Kognitif... 63
8. Analisis Hasil Tes Kemampuan Berpikir Kritis ... 64
9. Analisis Disseminate (Penyebaran) ... 64
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 65
A. Hasil Penelitian ... 65
` xiii
2. Tahap Perancangan (Design) ... 69
3. Tahap Pengembangan (Develop) ... 70
4. Tahap Penyebaran (Disseminate) ... 88
B. Pembahasan Hasil Penelitian dan Pengembangan ... 91
1. Pembahasan Hasil Pendefinisian (Define) ... 91
2. Pembahasan Hasil Perancangan (Design) ... 93
3. Pembahasan Hasil Pengembangan (Develop) ... 95
4. Pembahasan Hasil Penyebaran (Disseminate) ... 111
C. Kelayakan Modul Berbasis Keterampilan Proses Sains ... 111
D. Temuan di Lapangan ... 113
E. Keterbatasan Produk Pengembangan ... 113
BAB IV KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN ... 115
A. Kesimpulan ... 115
B. Implikasi ... 116
C. Saran ... 116
DAFTAR PUSTAKA ... 118
` xiv
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1.1 Hasil Tes Ulangan Akhir Semester Gasal Peserta Didik
Kelas VII Tahun Pelajaran 2015/2016 ...7
Tabel 2.1 Perbandingan Diagram dan Deskripsi Tiga Model Pembelajaran Terpadu ...17
Tabel 2.2 Aspek Kemampuan Berpikir Kritis ...38
Tabel 3.1 Aturan Pemberian Skor ... 60
Tabel 3.2 Konversi Skor Aktual Nilai Skala Empat ...61
Tabel 3.3 Kategori Kualitas Modul ...62
Tabel 3.4 Kriteria Penilaian Kognitif, Psikomotor, Afektif dan Keterlaksanaan Komponen Pembelajaran ...63
Tabel 3.5 Kategori N-Gain ...64
Tabel 4.1 Hasil Analisis Kebutuhan Siswa ...65
Tabel 4.2 Hasil Analisis Tes Awal Kemampuan Berpikir Kritis ...67
Tabel 4.3 Hasil Analisis Ujian Nasional Tahun 2014 dan 2015 ...68
Tabel 4.4 Validasi Aspek Desain dan Keterbacaan, Materi dan Penyajian Modul oleh Ahli ...71
Tabel 4.5 Validasi Aspek Desain dan Keterbacaan, Materi dan Penyajian Modul oleh Praktisi ...71
Tabel 4.6 Validasi Aspek Desain dan Keterbacaan, Materi dan Penyajian Modul oleh Peer Review ...71
Tabel 4.7 Validasi RPP oleh Ahli ...72
Tabel 4.8 Validasi RPP oleh Praktisi ...72
Tabel 4.9 Hasil Validasi dan Revisi Modul oleh Validator ...73
Tabel 4.10 Hasil Angket Uji Coba Terbatas ...74
Tabel 4.11 Hasil Revisi Setelah Uji Coba Terbatas ...76
` xv
Tabel 4.13 Hasil Keterlaksanaan Komponen Pembelajaran Berbasis
Keterampilan Proses Sains ...78
Tabel 4.14 Hasil Belajar Afektif Siswa ...79
Tabel 4.15 Hasil Belajar Psikomotorik Siswa ...80
Tabel 4.16 Hasil Belajar Kognitif Siswa ...81
Tabel 4.17 Hasil Belajar Kognitif Siswa Tiap Kegiatan Belajar ...82
Tabel 4.18 Daftar Hasil Pretest dan Posttest Kemampuan Berpikir Kritis Siswa ...83
Tabel 4.19 Daftar Hasil Pretest dan Posttest Aspek Kemampuan Berpikir Kritis Siswa ...83
Tabel 4.20 Hasil Uji Normalitas Pretest dan Posttest Kemampuan Berpikir Kritis ...85
Tabel 4.21 Hasil Uji Homogenitas Pretest dan Posttest Kemampuan Berpikir Kritis ...85
Tabel 4.22 Uji-t Pretest dan Posttest Kemampuan Berpikir Kritis...86
Tabel 4.23 Hasil Tes Kemampuan Berpikir Kritis Siswa ...86
Tabel 4.24 Saran dan Hasil Revisi Produk Akhir ...88
Tabel 4.25 Hasil Angket Respon Guru ...88
Tabel 4.26 Hasil Tanggapan Guru IPA Terhadap Modul pada Tahapan Penyebaran ...89
` xvi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Model Connected Materi Kalor ...19
Gambar 2.2 Kerucut Pengalaman Edgar Dale ...24
Gambar 2.3 Alur Kerangka Berpikir Penelitian ...53
Gambar 3.1 Desain Eksperimen One-Group Pretest-Posttest Design ...57
Gambar 3.2 Langkah-langkah Pengembangan Modul IPA Berbasis Keterampilan Proses Sains ...58
Gambar 4.1 Contoh Tahukah Kamu Dalam Kegiatan Belajar 1 ...70
Gambar 4.2 Histogram Keterlaksanaan Komponen Pembelajaran ...79
Gambar 4.3 Histogram Hasil Belajar Afektif Siswa Tiap Kegiatan Belajar ...80
Gambar 4.4 Histogram Hasil Belajar Psikomotorik Siswa Tiap Kegiatan Belajar ...81
Gambar 4.5 Histogram Hasil Belajar Kognitif Siswa Tiap Kegiatan Belajar ...82
Gambar 4.6 Histogram Hasil Pretest Dan Posttest Aspek Kemampuan Berpikir Kritis Siswa ...84
Gambar 4.7 Histogram Kemampuan Berpikir Kritis Siswa ...87
Gambar 4.8 Cover Depan Sebelum dan Sesudah Revisi ...98
Gambar 4.9 Cover Depan Dalam Sebelum dan Sesudah Revisi ...99
Gambar 4.10 Halaman Francise Sebelum dan Sesudah Revisi ...99
Gambar 4.11 Peta Isi Modul Sebelum dan Sesudah Revisi ...100
Gambar 4.12 Daftar Isi Modul Sebelum dan Sesudah Revisi ...100
Gambar 4.13 Petunjuk Guru Modul Sebelum dan Sesudah Revisi ...101
Gambar 4.14 Peta Konsep Modul Sebelum dan Sesudah Revisi ...101
` xvii
Gambar 4.16 Tulisan Pendahuluan Sebelum dan Sesudah Revisi ...102
Gambar 4.17 Tujuan Kegiatan Belajar Sebelum dan Sesudah Revisi ...103
Gambar 4.18 Kata-kata Pengantar LKS Sebelum dan Sesudah Revisi ...103
Gambar 4.19 Kolom Alat Bahan Sebelum dan Sesudah Revisi ...104
Gambar 4.20 Glosarium Sebelum dan Sesudah Revisi ...104
Gambar 4.21 Penerapan Kalor Sebelum dan Sesudah Revisi ...105
` xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.1 Kisi-kisi Istrumen Analisis Kebutuhan Guru ...125
Lampiran 1.2 Kisi-kisi Intrumen Analisis Kebutuhan Peserta Didik ...127
Lampiran 1.3 Kuesioner Analisis Kebutuhan Guru ...129
Lampiran 1.4 Kuesioner Analisis Kebutuhan Peserta Didik ...135
Lampiran 1.5 Rekapitulasi Angket Pengungkap Kebutuhan Guru ...141
Lampiran 1.6 Rekapitulasi Angket Pengungkap Kebutuhan Peserta Didik ...145
Lampiran 1.7 Contoh Hasil Angket Kebutuhan Guru dan Peserta Didik ...149
Lampiran 2.1 Draf Modul... ...162
Lampiran 2.2 Matrik/Pola Keterkaitan Modul IPA Berbasis KPS Dengan Kemampuan Berpikir Kritis ...169
Lampiran 3.1 Hasil Keterbacaan Peserta Didik Terhadap Modul ...173
Lampiran 3.2 Contoh Hasil Keterbacaan Peserta Didik Terhadap Modul ...174
Lampiran 3.3 Rekapitulasi Hasil Keterbacaan Peserta Didik Terhadap Modul ...175
Lampiran 4.1 Instrumen Validasi Modul ...178
Lampiran 4.2 Hasil Rekap Validasi Modul ...182
Lampiran 4.3 Contoh Validasi Oleh Ahli Materi ...184
Lampiran 4.4 Contoh Validasi Oleh Ahli Media ...186
Lampiran 4.5 Contoh Validasi Oleh Ahli Bahasa ...188
Lampiran 4.6 Contoh Validasi Oleh Guru IPA ...190
Lampiran 4.7 Contoh Validasi Oleh Peer Review ...196
Lampiran 5.1 Angket Respon Peserta Didik Terhadap Modul ...201
Lampiran 5.2 Rekapitulasi Hasil Respon Peserta Didik Terhadap Modul ...202
` xix
Lampiran 6.2 Rekapitulasi Hasil Respon Guru Terhadap Modul ...207
Lampiran 6.3 Contoh Hasil Angket Respon Guru Terhadap Modul ...208
Lampiran 7.1 Silabus ... ...210
Lampiran 8.1 RPP... ...214
Lampiran 9.1 Lembar Observasi Keterlaksanaan Komponen Pembelajaran ...234
Lampiran 9.2 Penilaian Keterlaksanaan Komponen Pembelajaran ...236
Lampiran 9.3 Contoh Hasil Penilaian Keterlaksanaan Komponen Pembelajaran ...238
Lampiran 10.1 Lembar Observasi Penilaian Afektif ...241
Lampiran 10.2 Perhitungan Penilaian Afektif ...242
Lampiran 10.3 Contoh Hasil Lembar Observasi Penilaian Afektif ...243
Lampiran 11.1 Lembar Observasi Penilaian Psikomotorik ...245
Lampiran 11.2 Perhitungan Penilaian Psikomotorik ...246
Lampiran 11.3 Contoh Hasil Lembar Observasi Penilaian Psikomotorik ...247
Lampiran 12.1 Nilai UAS Kelas VII H ...249
Lampiran 12.2 Nilai Hasil Belajar Kognitif Sesudah Menggunakan Modul Berbasis Keterampilan Proses Sains ...250
Lampiran 13.1 Kisi-kisi Ssoal Kemampuan Berpikir Kritis ...253
Lampiran 13.2 Soal Kemampuan Berpikir Kritis ...254
Lampiran 13.3 Hasil Pretest dan Posttest Kemampuan Berpikir Kritis ...260
Lampiran 13.4 Hasil Analisis Data Pretest dan Posttest Kemampuan Berpikir Kritis ...261
Lampiran 14 Bagan Keterpaduan Connected ...264
Lampiran 15 Lembar Kerja Siswa (LKS) ...265
Lampiran 16 Foto Kegiatan... ...279
