PENGEMBANGAN MODUL IPA BERBASIS KONTEKSTUAL MATERI KALOR DAN PERPINDAHANNYA UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS PESERTA DIDIK SMP KELAS VII
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains
Oleh: Siti Darmawati NIM S831502028
PROGRAM PASCASARJANA PENDIDIKAN SAINS UNIVERSITAS SEBELAS MARET
v
PENGEMBANGAN MODUL IPA BERBASIS KONTEKSTUAL MATERI KALOR DAN PERPINDAHANNYA UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS PESERTA DIDIK SMP KELAS VII
TESIS
Oleh: Siti Darmawati
S831502028
Tim Penguji
Jabatan Nama Tanda tangan Tanggal
Ketua Dr. Mohammad Masykuri, M.Si.
NIP 19681124199403 1 001 ... ...
Sekretaris Dr. Suciati, M.Pd
NIP: 19580723198603 2 001 ... ...
Anggota Penguji Prof. Dr. Ashadi.
NIP 19600809198612 1 001 ... ... Dr. Sarwanto, M.Si.
NIP 19690901199403 1 001 ... ...
Telah dipertahankan didepan penguji Dinyatakan telah memenuhi syarat
Pada tanggal ...
Dekan FKIP UNS, Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains,
vi MOTTO
Abdullah bin Mas'ud ﻪﻨﻋ ﷲﺍ ﻲﺿﺭ berkata, Nabi ﻢﻠﺳﻭ ﻪﻴﻠﻋ ﷲﺍ ﯽﻠﺻ bersabda, “tidak boleh iri hati kecuali pada dua hal, yaitu seorang laki-laki yang diberi harta oleh Allah lalu harta itu dikuasakan penggunaannya dalam kebenaran, dan seorang laki-laki diberi hikmah oleh Allah di mana ia memutuskan perkara dan mengajar dengannya”. (HR. Bukhari)
Dari Abu Hurairah ﻪﻨﻋ ﷲﺍ ﻲﺿﺭ bahwasanya Rasulullah ﻢﻠﺳﻭ ﻪﻴﻠﻋ ﷲﺍ ﯽﻠﺻ bersabda, “barang siapa yang menempuh suatu jalan untuk mencari ilmu, maka Allah akan memudahkan baginya jalan menuju jannah”. (HR. Muslim)
Ilmu menghidupkan hati bagai hujan menyuburkan tanah, menerangi jiwa bagai rembulan menyingkap gulita
Pencapaian ini adalah pemberian dari Allah SWT,
vii
PERSEMBAHAN
Tesis ini saya persembahkan kepada: Ayahanda dan ibunda tercinta.
Kakakku dan kakak ipar, yang selalu memberi dukungan, motivasi dan semangat. Nurhayati Albakia, Maya Arishandy Ohoirat, Dewi Kohonussa, Siti Fatimah, Juliati Saba, Imega Syahlita Dewi, Yohanes Prian Budi Purwanto, Nila Cahya Perdiana Putra, Alfath Rosyada Rokhim, selaku teman dan sahabat, yang selalu memberikan motivasi dan semangat.
viii
Siti Darmawati. 2016. Pengembangan Modul IPA Berbasis Kontekstual Materi Kalor dan Perpindahannya untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis
Peserta Didik SMP Kelas VII. Tesis. Pembimbing: Prof. Dr. Ashadi.
Kopembimbing: Dr. Sarwanto, M.Si. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Kemampuan berpikir kritis peserta didik rendah dan media cetak yang digunakan dalam pembelajaran belum mampu meningkatkan kemampuan berpikir kritis peserta didik. Penelitian ini bertujuan untukmengembangkan modul IPA dan mendeskripsikan karakteristik, kelayakan serta keefektifan modul IPA berbasis kontekstual materi kalor dan perpindahannya untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis peserta didik SMP kelas VII.
Subjek dalam penelitian ini adalah peserta didik kelas VII SMP Negeri 1 Weru. Jenis penelitian ini adalah pengembangan, yang mengacu pada model pengembangan Borg dan Gall yaitu: 1) analisis kebutuhan; 2) perencanaan; 3) pengembangan produk; 4) uji coba tahap awal; 5) revisi produk; 6) uji coba lapangan utama; dan 7) revisi produk. Uji coba lapangan dilakukan menggunakan
pre-experimental design jenis one-shot case study. Teknik analisis yang
digunakan adalah deskriptif kualitatif-kuantitatif.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa: (1) modul IPA berbasis kontekstual memiliki karakteristik yaitu memuat langkah pembelajaran berbasis kontekstual yang diintegrasikan kemampuan berpikir kritis pada setiap tahapnya, masing-masing kegiatan belajar terdiri atas satu kompetensi dasar dan modul IPA berbasis kontekstual bersifat self instruction; (2) modul IPA berbasis kontekstual termasuk kategori layak karena telah melalui uji kelayakan dari ahli materi, ahli media dan ahli bahasa dengan nilai 3,74 kategori sangat baik, praktisi pendidikan dan teman sejawat dengan nilai 3,22 kategori baik, serta melalui tahap uji coba produk dan revisi; (3) modul IPA berbasis kontekstual efektif meningkatkan kemampuan berpikir kritis dan hasil belajar aspek pengetahuan, keterampilan dan sikap peserta didik. Berdasarkan hasil uji coba lapangan utama bahwa modul IPA berbasis kontekstual dapat digunakan sebagai bahan ajar IPA pada materi kalor dan perpindahannya di SMP kelas VII.
ix
Siti Darmawati. 2016. Development of Contextual-Based Science Module on The Subject Matter Heat and Transfer of Heat to Improve Students’ Critical Thinking
Skills Junior High School of Grade VII. Thesis. Advisor: Prof. Dr. Ashadi.
Co-Advisor: Dr. Sarwanto, M.Si. Master of Science Education Departement, The Faculty of Teacher Training and Education, Sebelas Maret University.
ABSTRACT
The low ability of students’ critical thingking and the science module were used among the study have not been able to improve students' critical thinking skills. This research aims to develop science modules and describe the characteristics, the feasibility and effectiveness of contextual-based science module on the subject matter heat and transfer of heat to improve students’ critical thinking skills junior high school of grade VII.
Subjects in this research are the students of grade VII of Weru Junior High School. Type of this reserch is development refers to Borg and Gall’s model those are: 1) analysis of needs; 2) planning; 3) development of products; 4) trial early stage; 5) revision of the product; 6) main field trials; and 7) the revision of the product.The field trials conducted using pre-experimental design types of one-shot case study. The analysis technique used is descriptive qualitative-quantitative.
The results showed that: (1) contextual-based science modules have a characteristic that is contains contextual based learning which are integrated with critical thinking skills at each stage, each learning activity consists of a single basic competence and contextual-based science modules are self instruction; (2) contextual-based science modules included in feasible category because it has been through a feasibility test review of the subject matter experts, media specialists and linguists with a value of 3.74 is excellent category, education professionals and peers with 3.22 good category, as well as through the stage trial and errors for the product and some improvements; (3) the contextual based of science modules effectively improve critical thinking skills, aspects of knowledge learning outcomes, skills and attitudes of students. Based on the results of main field trials that the contextual-based science modules can be used as science material teaching on calorific and displacement material in the class VII of junior high school.
x
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena atas limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya, hingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tesis yang berjudul “Pengembangan Modul IPA Berbasis Kontekstual Materi Kalor dan Perpindahannya untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik SMP Kelas VII” dengan lancar.
Dalam penyusunan Tesis ini penulis menyadari tidak akan selesai tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd selaku dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret, selaku penanggung jawab S-2 FKIP yang telah mengatur segala proses dan prosedur, sehingga penulis berkesempatan menempuh dan menyelesaikan pendidikan S2 pada Program Pascasarjana Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan UNS.
2. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., selaku pengelola Program S-2 Pendidikan Sains dan validator ahli materi yang telah membantu dalam penyelesaian berbagai administrasi dan memberikan banyak masukan bagi perbaikan modul dalam penelitian ini.
3. Prof. Dr. Ashadi selaku pembimbing yang telah memberikan bimbingan, pengarahan, motivasi dan perhatian yang luar biasa sehingga tesis ini terselesaikan dengan baik.
4. Dr. Sarwanto, M.Si., selaku kopembimbing yang telah memberikan bimbingan, pengarahan, motivasi dan perhatian yang luar biasa sehingga tesis ini terselesaikan dengan baik.
5. Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd., selaku validator ahli media yang telah memberikan banyak masukan bagi perbaikan desain modul dalam penelitian ini. 6. Dr. Muhammad Rohmadi, M. Hum., selaku ahli bahasa yang telah memberikan
xi
7. Sryono, S.Pd, M.Pd., selaku validator praktisi pendidikan dan kepala sekolah SMP Negeri 1 Weru yang telah memberikan masukan bagi perbaikan modul serta kemudahan dalam memperoleh data dan informasi sebagai bahan penyusunan penelitian ini.
8. Alanindra Saputra, S.Pd, M.Sc., dan Delisma Wisnu, S.Pd, M.Pd., selaku validator teman sejawat yang telah memberikan masukan bagi perbaikan modul dalam penelitian ini.
9. Seluruh staf pengajar dan staf administrasi pada Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret yang telah ikhlas dan tekun memberikan pelayanan akademis, teknis, dan informasi selama perkuliahan sampai dengan penyelesaian penelitian ini.
10. Sri Wahyuni, S.Pd dan Hartati S.Pd sebagai guru IPA SMP Negeri 1 Weru yang telah memberikan kemudahan dalam memperoleh data dan informasi sebagai bahan penyusunan penelitian ini.
11. Rekan-rekan sesama mahasiswa Pendidikan IPA, Pak Jumadi, Mas Prian, Mas Putra, Mas Tri, Mbak Imega, Mbak Alfath, Bu Asih, Mbak Ratna, Mbak Fia, Mbak Nurul, dan Mbak Isna yang ikhlas dan setia memberikan bantuan, semangat dan dorongan.
12. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan namanya satu per satu yang telah membantu fikir, alat dan tenaga untuk penyusunan Tesis ini hingga selesai. Semoga segala bantuan yang telah diberikan kepada penulis mendapat balasan rahmat dan kemulian di sisi Allah SWT.
Akhirnya penulis menyadari bahwa penyusunan Tesis ini masih banyak kekurangannya, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun untuk memperbaiki dan menyempurnakan tesis ini. Semoga tesis ini bermanfaat bagi dunia pendidikan.
Surakarta, Juli 2016
xii DAFTAR ISI
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS ...
LEMBAR PENGESAHAN ...
MOTTO ... PERSEMBAHAN ... ABSTRAK ... ABSTRACT ...
KATA PENGANTAR ...
DAFTAR ISI ... DAFTAR TABEL ...
DAFTAR GAMBAR ...
DAFTAR LAMPIRAN ... ii iii v vi vii viii ix xi xiii xv xvii
BAB I PENAHULUAN ...
A. Latar Belakang Masalah ...
B. Rumusan Masalah
...
C. Tujuan Penelitian
...
D. Pentingnya Pengembangan
...
E. Spesifikasi Produk yang Diharapkan
...
xiii
G. Definisi Istilah ...
BAB II KAJIAN PUSTAKA ...
A. Kajian Teori
...
1. Hakikat IPA ... 2. Hakikat Belajar dan Pembelajaran IPA SMP
...
3. Teori-teori Belajar IPA
...
4. Pembelajaran Berbasis Kontekstual ...
5. Kemampuan Berpikir Kritis
...
6. Materi Ajar ... 7. Modul IPA Berbasis Kontekstual
...
8. Hasil Belajar ...
B. Kajian Penelitian yang Relevan
...
C. Kerangka Berpikir ... BAB III METODE PENELITIAN ... A. Jenis Penelitian ... B. Prosedur Penelitian ...
C. Jenis Data dan Instrumen Penelitian ...
D. Teknik Analisis Data ... BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ...
A. Hasil Penelitian
xiv
1. Analisis Kebutuhan
...
2. Perencanaan ... 3. Pengembangan Produk ...
4. Uji Coba Produk Tahap Awal
...
5. Revisi Produk
...
6. Uji Coba Lapangan Utama
...
7. Revisi Produk ... B. Pembahasan ...
1. Karakteristik Modul IPA Berbasis Kontekstual ...
2. Kelayakan Modul IPA Berbasis Kontekstual ...
3. Keefektifan Modul IPA Berbasis Kontekstual ...
C. Keterbatasan Penelitian ... BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN ...
A. Kesimpulan
...
B. Implikasi ... C. Saran ...
DAFTAR PUSTAKA ...
xv
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1. Perbedaan Pembelajaran Konvensional dan Pembelajaran Kontekstual
...
22
2.2. Indikator, Deskripsi dan Sub-Indikator Kemampuan Berpikir Kritis Menurut Facione ...
26
2.3. Indikator Keterampilan Berpikir dan Bentuk Pertanyaan yang Relevan ... 27 2.4. Kalor Jenis Beberapa Bahan
...
30
2.5. Kalor Penguapan/Pengembunan dan Kalor Lebur/Beku Beberapa Bahan
...
32
2.6. Sasaran Penilaian Keterampilan Abstrak ...
40
2.7. Sasaran Penilaian Keterampilan Konkret ...
41
2.8. Komponen Kontekstual untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis ...
45
3.1. Komponen Kontekstual untuk Meningkatkan Kemampuan
Berpikir Kritis ...
51
3.2. Instrumen dalam Penelitian dan Pengembangan ...
55
3.3. Kategori Penilaian Kualitas Produk ...
xvi
3.4 Kriteria Pembobotan Kemampuan Berpikir Kritis ...
57
3.5. Tabel Konversi Skor dan Predikat Hasil Belajar untuk Setiap Ranah
58
4.1. Hasil Analisis Bahan Ajar ...
61
4.2. Komponen Kontekstual dan Implementasinya dalam Kegiatan Pembelajaran untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis ...
64
4.3. Hasil Validasi Ahli Materi ...
67
4.4. Hasil Validasi Ahli Media ...
69
4.5. Hasil Validasi Ahli Bahasa ...
71
xvii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Model Keterpaduan Connected
...
13
2.2. Perubahan Wujud Benda
...
30
2.3. Grafik Pengaruh Suhu Terhadap Energi Ketika 1,00 g Es pada Suhu Awal -30,0°C Diubah Menjadi Uap pada Suhu 120°C ...
32
2.4. Perpindahan Panas Secara Konduksi, Konveksi dan Radiasi ...
33
xviii ...
2.6. Alur Kerangka Berpikir
...
47
3.1. Langkah-langkah Penelitian dan Pengembangan ...
48
4.1. Analisis Nilai Ulangan Harian dan Persentase Aspek Pengetahuan ..
63
4.2. Desain Cover Awal
...
66
4.3. Perbedaan Perumusan Indikator Sebelum dan Setelah Revisi
... 67
4.4. Perbedann RPP Sebelum dan Setelah Revisi ... 68 4.5. Perbedaan Desain Awal dan Desain Akhir Cover
...
69
4.6. Perbedaan Gambar Sebelum dan Setelah Revisi ...
70
4.7. Perbedaan Bentuk Soal Sebelum dan Setelah Try Out ...
70
4.8. Perbedaan Kalimat Sebelum Revisi dan Setelah Revisi
... 71
4.9. Perbedaan Penggalan Kata Sebelum dan Sesudah Revisi
... 72
4.10. Perbedaan Materi Sebelum dan Setelah Revisi ...
74
4.11. Perbedaan Sebelum dan Setelah Penambahan Ikon ...
74 4.12. Rerata Hasil Belajar Peserta Didik Aspek Pengetahuan pada Uji
Coba Tahap Awal ...
75
xix ...
4.14. Perbedaan Bentuk Soal Sebelum dan Setelah Uji Coba Tahap Awal
77
4.15. Perbedaan Soal Sebelum dan Setelah Revisi Uji Coba Tahap
Awal... 78
4.16. Rerata Persentase Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik untuk Setiap Indikator pada Kegiatan Belajar I, II dan III ...
79
4.17. Diagram Rerata Hasil Belajar Peserta Didik Aspek Pengetahuan Untuk Setiap Kegiatan Belajar ...
79
4.18. Diagram Rerata Hasil Belajar Peserta Didik Aspek Sikap dan Keterampilan untuk Setiap Kegiatan Belajar ...
80
4.19. Perbedaan Sebelum dan Setelah Revisi Uji Coba Lapangan Utama...
xx
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1 Kisi-kisi angket analisis kebutuhan guru ...
105
2 Kisi-kisi angket analisis kebutuhan peserta didik ...
105
3 Pedoman wawancara analisis kebutuhan peserta didik kelas VII ...
106
4 Kisi-kisi soal uji kemampuan berpikir kritis awal ...
107
5 Kisi-kisi angket validasi ahli materi, ahli media dan ahli bahasa ...
108
6 Kisi-kisi angket validasi praktisi pendidikan dan teman sejawat serta angket respons guru setelah uji coba pemakaian ...
109
7 Kisi-kisi angket respons peserta didik setelah belajar menggunakan modul IPA berbasis kontekstual ...
xxi
8 Analisis persentase kebutuhan awal peserta didik kelas VII SMP
Negeri 1 Weru ...
110
9 Persentase profil kemampuan berpikir kritis awal peserta didik kelas
VII SMP Negeri 1 Weru ...
112
10 Data ulangan harian IPA peserta didik SMP Negeri 1 Weru kelas VII A – VII E Semester II Tahun Ajaran 2014/2015 materi kalor
dan perpindahannya ...
113
11 Deskripsi nilai akhir IPA peserta didik SMP Negeri 1 Weru kelas VII A – VII E Semester II Tahun Ajaran 2014/2015 aspek pengetahuan....
118
12 Persentase penguasaan materi soal IPA Ujian Nasional SMP/MTs
Tahun Pelajaran 2014/2015 ...
136
13 Rekapitulasi data hasil validasi dan saran ahli modul IPA berbasis kontekstual materi kalor dan perpindahannya ...
137
14 Rekapitulasi data hasil validasi modul IPA berbasis kontekstual materi kalor dan perpindahannya oleh praktisi pendidikan dan
teman sejawat ...
141
15 Rekapitulasi data uji coba produk modul IPA berbasis kontekstual aspek pengetahuan ... 142 16 Rekapitulasi data kemampuan berpikir kritis uji coba produk modul
IPA berbasis kontekstual ...
143
17 Rekapitulasi data kemampuan berpikir kritis peserta didik kelas VII
pada uji coba pemakaian ...
xxii
18 Rekapitulasi data hasil belajar peserta didik kelas VII SMP Negeri 1 Weru aspek pengetahuan pada uji coba pemakaian ...
147
19 Rekap data hasil belajar peserta didik kelas VII SMP Negeri 1 Weru aspek sikap pada uji coba pemakaian ...
150
20 Rekap data hasil belajar peserta didik kelas VII SMP Negeri 1 Weru aspek keterampilan pada uji coba pemakaian ...
156
21 Rekap data hasil respons peserta didik kelas VII SMP Negeri 1 Weru setelah belajar menggunakan modul IPA berbasis kontekstual ...
157
22 Rekap data hasil respons guru IPA SMP Negeri 1 Weru terhadap
modul IPA berbasis kontekstual ...
161
23 Kisi-kisi uji kompetensi kegiatan belajar I, kegiatan belajar II dan kegiatan belajar III ... 162 24 Kisi-kisi soal berpikir kritis kegiatan belajar I, kegiatan belajar II
dan kegiatan belajar III ...
164
25 Hasil analisis quest soal uji kompetensi kegiatan belajar I, II dan III...
166
26 Rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP) ...
169
27 Dokumentasi ... 189 28 Hasil pengisian instrumen kebutuhan awal oleh peserta didik dan
guru ... 191 29 Hasil validasi modul IPA berbasis kontekstual oleh ahli, praktisi
pendidikan dan teman sejawat ...
201
xxiii ...
31 Hasil pekerjaan peserta didik pada uji coba pemakaian ...
250
32 Lembar hasil penilaian sikap dan keterampilan ...
268
33 Hasil penilaian modul IPA berbasis kontekstual oleh guru dan
peserta didik ...
