PENGARUH MODEL PEMBELAJARAN BERBASIS MASALAH (PROBLEM BASED LEARNING) DAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS
TERHADAP KETERAMPILAN PEMECAHAN MASALAH FISIKA SISWA SMK
T E S I S
Diajukan Guna Memenuhi Salah Satu Syarat
Untuk Memperoleh Gelar Magister Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
Oleh:
MUHAMMAD ZUNANDA NIM. 8136176025
PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
i
ABSTRAK
MUHAMMAD ZUNANDA (NIM: 8136176025). Pengaruh Model Pembelajaran Berbasis Masalah (Problem Based Learning) Dan Kemampuan Berpikir Kritis Terhadap Keterampilan Pemecahan Masalah Fisika Siswa SMK. Tesis. Medan: Program Pascasarjana Universitas Negeri Medan, 2015.
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis perbedaan keterampilan pemecahan masalah fisika siswa pada model pembelajaran problem based learning dan pembelajaran konvensional, perbedaan keterampilan pemecahan masalah fisika siswa antara siswa yang memiliki kemampuan berpikir di atas rata-rata dan siswa yang memiliki kemampuan berpikir kritis di bawah rata-rata, serta interaksi antara model pembelajaran dengan kemampuan berpikir kritis dalam mempengaruhi keterampilan pemecahan masalah fisika siswa.
Penelitian ini merupakan penelitian quasi eksperimen. Pemilihan sampel dilakukan dengan teknik cluster random sampling sebanyak dua kelas, dimana kelas pertama diajarkan dengan model pembelajaran berbasis masalah dan kelas kedua dengan pembelajaran konvensional. Instrumen yang digunakan terdiri dari tes keterampilan pemecahan masalah dan tes kemampuan berpikir kritis. Data dalam penelitian ini dianalisis dengan menggunakan anava dua jalur.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa keterampilan pemecahan masalah fisika siswa yang menggunakan model pembelajaran berbasis masalah lebih baik dibandingkan dengan pembelajaran konvensional, keterampilan pemecahan masalah fisika siswa dengan kemampuan berpikir kritis di atas rata-rata menunjukkan perbedaan dan hasil yang lebih baik dari pada siswa dengan kemampuan berpikir kritis di bawah rata-rata, serta terdapat interaksi antara model pembelajaran berbasis masalah dan kemampuan berpikir kritis dalam mempengaruhi keterampilan pemecahan masalah fisika siswa.
ii
ABSTRACT
MUHAMMAD ZUNANDA (NIM: 8136176025). The Effect of Problem Based Learning Model and Critical Thingking on Student’s Problem Solving Skills of Physic In Vocational School . Thesis. Medan: Post Graduate Program, State University of Medan, 2015.
The aims of this research were to analyze the differences of student’s problem solving skills by using problem based learning model and conventional learning, the differences of student’s problem solving skills who had under average and above average category in critical thingking, and the interaction between learning model and the level of critical thingking in influencing student’s problem solving skills.
This research was a quasi-experimental research. The sample in this research was conducted by cluster random sampling of two classes, which the first class, as experiment class, was taught with Problem Based Learning Model, as a control class, with Conventional Learning. The research instrument consisted of problem solving skills test and critical thingking test. Data in this research was analyzed by using two way Anova.
The results of the research showed that the student of physic’s problem solving skills using problem based learning model was differ and show better results than the conventional learning, the physics problem solving skills of the students who had above average category in critical thingking was differ and show better results than under average category, and there was interaction between problem based learning model and the level of critical thingking in influencing student of physic’s problem solving skills.
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah swt, Tuhan Yang Maha
Esa, yang telah melimpahkan berkah dan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat
menyelesaikan tesis dengan judul “Pengaruh Model Pembelajaran Berbasis
Masalah (Problem Based Learning) dan Kemampuan Berpikir Kritis Terhadap
Keterampulan Pemecahan Masalah Fisika Siswa SMK” dapat diselesaikan
dengan baik dan tepat pada waktunya. Tesis ini disusun dalam rangka memenuhi
persyaratan dalam memperoleh gelar Magister Pendidikan pada Program Studi
Pendidikan Fisika di Program Pascasarjana Universitas Negeri Medan.
Alhamdulillah dalam penyusunan tesis ini, penulis banyak mendapat
bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun tidak
langsung dalam menentukan judul, penyusunan proposal hingga menjadi sebuah
tesis. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih
yang tulus kepada semua pihak yang telah membantu penyusunan tesis ini, yaitu
kepada:
1. Bapak Prof. Dr. H. Abdul Muin Sibuea, M.Pd selaku Direktur Program
Pascasarjana UNIMED;
2. Bapak Prof. Dr. H. Sahyar, M.S., M.M selaku Ketua Program Studi
Pendidikan Fisika Pascasarjana UNIMED sekaligus narasumber I dan
Bapak Prof. Dr. Nurdin Bukit, M.Si selaku Sekretaris Program Studi
Pendidikan Fisika Pascasarjana UNIMED sekaligus narasumber III,
iv
serta arahan yang kritis, baik selama kegiatan perkuliahan, maupun dalam
rangka perbaikan dan penyempurnaan tesis ini;
3. Terkhusus pada Ibu Dr. Derlina, M.Si, dan Bapak Dr. Karya Sinulingga,
M.Si. selaku dosen pembimbing tesis yang telah mendampingi,
membimbing, serta memotivasi penulis dalam sejak awal hingga
selesainya tesis ini dengan baik sesuai yang diharapkan;
4. Bapak Prof. Marabangun Harahap, M.S sebagai narasumber II dalam
penyusunan tesis ini yang telah memberikan saran dan masukan yang
membangun demi penyempurnaan tesis ini;
5. Bapak dan Ibu Dosen Pendidikan Fisika PPs Unimed yang telah
memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis selama perkuliahan
berlangsung;
6. Teristimewa penulis ucapkan pada Ayahanda Solahuddin dan Ibunda
Lelawati, yang telah secara terus menerus memberikan motivasi, doa, serta
kasih sayang yang tak pernah henti, serta Afriandi, Muliza Silfia, Ahmad
Fauzi yang penulis banggakan yang senantiasa memberikan motivasi dan
doa kepada penulis dalam menyelesaikan studi di Unimed hingga
selesainya tesis ini;
7. Kepala Sekolah dan Staf Guru di SMK Dharma Analitika yang telah
memberikan ijin dalam memberikan waktu, kesempatan dan izin kepada
penulis untuk melakukan penelitian;
8. Teman-teman seperjuangan angkatan IV Prodi Magister Pendidikan Fisika
yang juga telah memberikan semangat, motivasi, ruang, serta waktu
v
Penulis menyadari bahwa penulisan tesis ini masih belum sempurna, oleh
karena itu masukan dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan
demi kesempurnaan tesis ini. Semoga tesis ini bermanfaat bagi penelitian
selanjutnya serta bermanfaat dalam menambah pengetahuan dunia pendidikan.
Medan, 02 Juni 2015
Penulis
vi
1.2. Identifikasi masalah 10
1.3. Batasan masalah 11
2.1.2. Model Pembelajaran PBL (Problem Based Learning) 16 2.1.2.1. Pengertian PBL (Problem Based Learning) 16 2.1.2.2. Karakteristik Problem Based Learning 16 2.1.2.3. Sintaks Pembelajaran PBL (Problem based learning) 18 2.1.2.4. Sistem Penilaian Problem Based Learning 20
2.1.2.5. Dampak Instruksional PBL 21
2.1.3. Teori yang Mendukung Pembelajaran Berbasis Masalah 22 2.1.3.1. Dewey dan Kelas Berorientasi Masalah 22
2.1.3.2. Teori Belajar Vygotsky 23
2.1.3.3. Teori Belajar Konstruktivis 24
2.1.4. Model Pembelajaran Konvensional 25
2.1.5. Keterampilan Pemecahan Masalah (Problem Solving) 27
2.1.6. Kemampuan Berpikir Kritis 32
2.1.7. Penelitian Yang Relevan 41
2.2. Kerangka Konseptual 48
2.2.1. Perbedaan keterampilan pemecahan masalah fisika siswa menggunakan model pembelajaran problem based learning
dengan model pembelajaran konvensional 48
2.2.2. Perbedaan keterampilan pemecahan masalah fisika siswa pada kelompok siswa dengan kemampuan berpikir kritis di atas rata-rata dan kelompok siswa dengan kemampuan berpikir kritis di bawah rata-rata 49 2.2.3. Interaksi antara model pembelajaran problem based learning dan
model pembelajaran konvensional dengan kemampuan berpikir kritis terhadap keterampilan pemecahan masalah fisika siswa 50
vii BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian 53
3.2. Populasi dan Sampel Penelitian 53
3.2.1. Populasi Penelitian 53
3.2.2. Sampel Penelitian 53
3.7. Teknik Analisis Data 65
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil penelitian 69
4.1.1. Hasil Pretes Keterampilan Pemecahan Masalah 69 4.1.2. Hasil Postes Keterampilan Pemecahan Masalah 73 4.1.3. Hasil Instrumen Kemampuan Berpikir Kritis 74
4.1.4. Analisis Hasil Penelitian 75
4.1.4.1. Analisis Data Postes Keterampilan Pemecahan Masalah 75 4.1.4.2. Analisis Data Keterampilan Pemecahan Masalah
Berdasarkan Tingkat Kemampuan Berpikir Kritis 76
4.1.5. Pengujian Hipotesis 79
4.2. Pembahasan 89
4.2.1. Perbedaan keterampilan pemecahan masalah fisika siswa menggunakan model pembelajaran problem based learning
dengan model konvensional 89
4.2.2. Perbedaan keterampilan pemecahan masalah fisika siswa pada kelompok siswa dengan kemampuan berpikir kritis di atas rata-rata dan kelompok siswa dengan kemampuan berpikir kritis di bawah
rata-rata 92
4.2.3. Interaksi antara model membelajaran problem based learning dan model pembelajaran konvensional dengan kemampuan berpikir
kritis terhadap keterampilan pemecahan masalah fisika siswa 94
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 96
5.2. Saran 97
viii
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1. Sintaks Model Problem Based Learning (PBL) 19 Tabel 2.2. Aspek kemampuan berpikir kritis menurut Ennis 35 Tabel 2.3. Jurnal-jurnal penelitian problem based learning 41
Tabel 3.1. Rancangan Penelitian 54
Tabel 3.2. Desain Penelitian ANAVA 55
Tabel 3.3. Tabel Spesifikasi Tes Keterampilan Pemecahan Masalah 56 Tabel 3.4. Spesifikasi Kemampuan Berpikir Kritis 58 Tabel.3.5. Kesimpulan validitas ramalan instrumen penelitian 63 Tabel 4.1. Deskripsi Data Pretes Keterampilan Pemecahan Masalah 69
Tabel 4.2. Uji Normalitas Data Pretes 70
Tabel 4.3. Uji Homogenitas Data Pretes 71
Tabel 4.4. Uji Kesamaan Kemampuan awal KPM kelas Eksperimen dan
kelas Kontrol 72
Tabel 4.5. Data Postes Keterampilan pemecahan masalah 73 Tabel 4.6. Data Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Gabungan Kelas
Eksperimen dan Kontrol 74
Tabel 4.7. Pembagian Kelompok Kemampuan Berpikir Kritis Tinggi
dan Rendah 75
Tabel 4.8. Pengelompokan Nilai Keterampilan Pemecahan Masalah
Berdasarkan Tingkat Kemampuan Berpikir Kritis Siswa 77 Tabel 4.9. Desain Faktorial Rata-Rata 2 x 2 Anava 79
Tabel 4.10. Data Faktor antar Subjek 80
Tabel 4.11. Uji Homogenitas antar kelompok 80
Tabel 4.12. Hasil Uji Anava Dua Jalur 81
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1. Hasil yang Diperoleh Pelajar dari Problem BasedLearning 22
Gambar 3.1. Skema Rancangan Penelitian 65
Gambar 4.1. Histogram Distribusi Normal Kelas Eksperimen 70 Gambar 4.2. Histogram Distribusi Normal Kelas Kontrol 71 Gambar 4.3. Diagram Pretes-Postes kelas Ekspermen dan Kontrol 76 Gambar 4.4. Diagram Data Keterampilan Pemecahan Masalah Siswa
Berdasarkan Tingkat Kemampuan Berpikir Kritis 78 Gambar 4.5. Interaksi Antara Model Pembelajaran Berbasis Masalah (PBL)
dan Pembelajaran Konvensional dengan Kemampuan
Berpikir Kritis 84
Gambar 4.6. Hubungan antara Nilai Keterampilan Pemecahan Masalah Terhadap Model Pembelajaran Konvensional dan PBL 90 Gambar 4.7. Hubungan Perbedaan Keterampilan Pemecahan Masalah
(KPM) dengan Tingkat Kemampuan Berpikir Kritis Kelas
x
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) 101
Lampiran 2. Bahan Ajar 126
Lampiran 3. Lembar Kerja Siswa (LKS) 136
Lampiran 4. Jawaban Lembar Kerja Siswa (LKS) 142 Lampiran 5. Tabel Kisi-Kisi Tes Kemampuan Berpikir Kritis 152 Lampiran 6. Tabel Kisi-kisi Tes Keterampilan Pememcahan Masalah 156
Lampiran 7. Laporan Uji Tabel Instrumen 161
Lampiran 8. Tabulasi Data Berpikir Kritis 163
Lampiran 9. Tabulasi Data Pretes 165
Lampiran 10. Tabulasi Data Postes 167
Lampiran 11. Tabulasi Lembar Observasi 169
Lampiran 12. Deskripsi Statistik Perhitungan Data Pretes dan Postes 170
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pendidikan adalah suatu proses belajar mengajar yang berlangsung
secara efektif dan efisien, secara terbuka dan bertanggung jawab yang
disampaikan melalui kegiatan formal dan nonformal antara guru dan siswa.
Tumbuh kembang suatu negara, tidak ubah dari peranan pendidikan dalam
membangun sumber daya manusia yang unggul dan berdaya saing kelas tinggi
dalam dunia pendidikan. Melalui pendidikan, peradaban pengetahuan yang
unggul, maju, berteknologi, serta berdaya saing ekonomi kelas dunia dapat
dibangun dengan baik.
Pendidikan merupakan salah satu asas penting yang mempunyai
pengaruh besar dalam memajukan suatu bangsa. Dengan pendidikan, Indonesia
dapat membangun suatu bangsa yang unggul dan bersaing dengan negara-negara
maju dan mumpuni dalam pengetahuan sains dan teknologi. Dengan kualitas
pendidikan yang baik, Indonesia dapat mencetak sumber daya yang tangguh yang
dimanfaatkan dalam membangun perekonomian. Hal itu seperti yang telah
diketahui, banyak prestasi-prestasi siswa-siswi Indonesia yang telah ditorehkan
dalam dunia pendidikan diantaranya kemenangan dalam olimpiade sains
internasional, karya ilmiah, teknologi robotik dan bahkan menjadi juara umum
dengan mengalahkan negara-negara yang lebih terdahulu maju lainnya. Melalui
gambaran tersebut Indonesia telah memiliki pendidikan yang mampu menjadi
2
pendidikan yang bersaing dan berkualitas tinggi di mata dunia dimana makna
berkualitas pada dasarnya adalah lebih mengarah pada sesuatu yang baik, Glaser
(Hamzah Uno 2009). Namun selepas dari semua prestasi tersebut, pendidikan
Indonesia ternyata masih dinyatakan rendah jika dibandingkan dengan negara
asean lain, hal ini dinyatakan di dalam data UNESCO melalui Education of All
(EFA) Global Monitroring Report 2011, pendidikan Indonesia masih berada pada peringkat 69 dari 127 negara di mana peringkat tersebut turun dari penilaian
sebelumnya yang menduduki posisi nomor 65 dari 127 negara dengan jepang
sebagai negara yang memiliki kualitas pendidikan yang terbaik saat ini, kompas
(Mudjia Rahardjo 2011), walaupun sebenarnya Indonesia mulai mengarah dan
berusaha memajukan pendidikan melalui berbagai bermacam cara untuk
meningkatkan kualitasnya.
Fisika merupakan salah satu pembelajaran sains memiliki peranan dalam
mengembangkan ilmu pengetahuan di dunia pendidikan, mengajak siswa untuk
berpikir aktif dan kreatif dan berperan penting dalam membentuk karakter
seseorang yaitu karakter berpikir kognitif, afektif dan psikomotorik yang
bersaskan sikap pengetahuan yang tinggi dalam memecahkan suatu fenomena
alam. Selain sebagai bagian dari pengembangan karakter, fisika juga merupakan
pengetahuan yang berisi konsep yang menguji analisis berpikir seseorang dalam
menafsirkan dan menentukan hal-hal yang diperoleh pada saat melakukan
kegiatan eksperimen atau investigasi. Sehingga melalui serangkaian kegiatan
eksperimen, proses berpikir siswa dapat dimanfaatkan dengan baik dalam
3
Berpikir terjadi dalam setiap aktivitas mental manusia yang berfungsi
dalam memformulasikan atau menyelesaikan masalah, membuat keputusan serta
mencari alasan. Berpikir adalah sesuatu yang berhubungan dengan apa yang
seharusnya dipercaya atau dilakukan setiap situasi atau peristiwa yang meliputi
proses analisis, sintesis, menyimpulkan dalam mengevaluasi suatu kejadian agar
dapat diambil pelajaran dalam memecahkan suatu peristiwa. Dengan penelitian ini
kemampuan berpikir yang digunakan sebagai variabel moderator dalam
memecahkan suatu permasalahan fisika adalah kemampuan berpikir kritis siswa
yang dimanfaatkan dalam mencari pernyataan dan alasan yang jelas dari suatu
pertanyaan dengan memakai sumber yang memiliki kredibilitas, memperhatikan
situasi dan kondisi secara menyeluruh dengan berusaha tetap relevan dengan ide
utama dalam mencari alternatif, bersikap dan berpikir terbuka dengan
alasan-alasan yang logis dan peka terhadap ilmu lain. Sehingga melalui penelitian ini
kemampuan berpikir kritis yang digunakan adalah kemampuan berpikir kritis
menurut Ennis (dalam Costa, 1985) yaitu memberikan penjelasan sederhana
(elementary clarification), membangun keterampilan dasar (basic support),
menyimpulkan (interference), memberikan penjelasan lebih lanjut (advanced
clarification), serta mengatur strategi dan taktik (strategy and tactics).
Proses berpikir tidak jauh hubungannya dari proses belajar yang menurut
pandangan behavioris adalah sesuatu yang dilakukan orang untuk merespon
stimulasi eksternal dengan memasukkan aspek-aspek ekspektasi, pikiran, motivasi
dan keyakinan. Sehingga tidak lagi terbatas pada perilaku sebagai kekuatan tetapi
4
merupakan aktivitas mentalis yang terjadi pada kepala seseorang. Piaget juga
beranggapan faktor utama yang mempengaruhi perkembangan kognitif seorang
anak adalah kematangan (maturation), aktivitas (activity) dan transmisi sosial
(social transmion) belajar dari orang lain. Pada saat menghadapi lingkungannya,
anak juga berinteraksi dengan orang lain, seorang anak juga dapat belajar dari
anak lain dengan tingkat belajar yang berbeda tergantung tahap
perkembangannya. Piaget mengatakan bahwa proses pembelajaran harus sejalan
komponen emosional dengan proses berpikirnya, dan sisi emosional selalu
mempengaruhi sisi berpikirnya. Dengan demikian untuk dapat membantu anak
belajar dengan baik maka guru harus berupaya menyediakan suatu aktivitas yang
berinteraksi dengan lingkungan agar anak dapat mencapai berpikir kritis dan
kecerdasan emosional yang baik.
Melalui penyebaran angket yang dilakukan kepada 30 siswa SMK
Dharma Analitika Medan menyatakan bahwa 63 persen siswa menyukai pelajaran
Fisika, ketika dilakukan kegiatan ulangan terdapat 30 persen siswa yang bisa
memenuhi standar ketuntasan minimal atau KKM dengan nilai 70, soal yang
diberikan lebih mengarah pada soal defenisi serta perhitungan dan siswa yang
berpartisipasi aktif dalam proses belajar mengajar hanya 10 persen siswa.
Selanjutnya melalui penyebaran angket yang disebarkan kepada 30 siswa
diperoleh data bahwa guru mengajar dengan metode ceramah dan tanya jawab
sebanyak 24 siswa dan kegiatan pembelajaran berlangsung biasa-biasa saja
sebanyak 23 siswa. Hal ini dikarenakan variasi pembelajaran berlangsung
5
mengajar dan sebagai variasi metode atau model pembelajaran yang digunakan
adalah metode diskusi.
Data di atas menyatakan bahwa siswa yang menyukai pembelajaran
fisika merupakan pilihan yang terbanyak, tetapi dalam menyelesaikan masalah
pelajaran fisika dengan baik dan benar diperoleh kemampuan siswa masih rendah.
Selain itu siswa yang aktif dalam proses pembelajaran masih sedikit, hal ini
dikarenakan kemampuan berpikir siswa terhadap pembelajaran fisika masih
rendah sehingga menyebabkan siswa cenderung berpikiran lebih pasif dan tidak
bisa bereksplorasi di dalam proses pembelajaran. Selain itu, metode atau model
pembelajaran yang digunakan cenderung mengajak siswa berpikir satu arah dan
kurang terampil dalam keterampilan pemecahan masalah fisika siswa .
Proses pembelajaran yang diharuskan siswa untuk berperan aktif dalam
pembelajaran, membuat guru cenderung sebagai pusat pembelajaran (center
learning), sehingga keterampilan dalam menyelesiakan masalah dan menilai pembelajaran dan hasil belajar berupa keaktifan yang seharusnya diharapkan guru,
ternyata diperoleh di bawah rata-rata. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan
Sudirman (1992), bahwa metode ceramah adalah suatu bentuk pengajaran dengan
kegiatan dimana guru mengalihkan informasi kepada kelompok besar siswa
dengan cara yang bersifat verbal (lisan). Dimana dengan kesulitan menggunakan
metode ceramah yaitu menurunnya perhatian siswa akibat kejenuhan karena
panjangnya ceramah, kecenderungan terjadinya proses satu arah yang
6
Belajar adalah tidak ubahnya sebuah perilaku yang mengubah siswa dari
kurang terampil, berkarakter dan berpengetahuan menjadi terampil, berwawasan
ke depan dalam memecahkan suatu permasalahan fisika. Keterampilan problem
solving adalah karakter umum dari struktur kognitif manusia yang merupakan proses mental yang meliputi empat aktivitas besar yaitu identifikasi, memahami,
menyelesaikan dan mengevaluasi masalah. Keterampilan ini dipengaruhi oleh
motivasi, kebiasaan, emosi, kepercayaan dan sikap yang salah serta kemampuan
kognitif atau kecerdasan siswa. Posisinya merupakan fungsi intelektual paling
kompleks dari semua fungsi intelektual tinggi atau proses kognitif manusia yang
memerlukan kontrol dan keterampilan fundamental. Posamentier (1999)
mengungkapkan problem solving adalah suatu proses mengaplikasikan
pengetahuan yang telah diperoleh sebelumnya ke dalam suatu situasi yang baru
dan tidak dikenal. Atau suatu proses mental dan intelektual dalam menemukan
masalah dan memecahkan berdasarkan data dan informasi yang akurat, sehingga
dapat diambil kesimpulan yang tepat dan cermat, Hamalik (dalam Yasin, 2009).
Berpikir memecahkan masalah dan menghasilkan sesuatu yang baru
adalah kegiatan yang kompleks yang berhubungan erat satu dengan yang lain.
Suatu masalah umumnya tidak dapat dipecahkan tanpa berpikir. Sebaliknya,
menghasilkan sesuatu (benda-benda, gagasan-gagasan) yang baru dan
menciptakan sesuatu itu mencakup pemecahan masalah atau problem solving.
Mengembangkan siswa yang memiliki kemampuan berpikir kritis, aktif, cerdas
dalam keterampilan pemecahan masalah fisika siswa, diperlukan suatu model
7
masalah sains. Model pembelajaran berbasis masalah (problem based learning)
sangat realistis untuk pembelajaran sains yang melibatkan kecerdasan emosional
dan pemikiran konsep siswa. Karena pembelajaran berbasis masalah menciptakan
kondisi belajar yang tidak hanya sebatas menghapal, mencatat, menerima
pengetahuan tetapi memiliki keterampilan dalam memecahkan masalah melalui
tahap-tahap metode ilmiah dengan cara mensharing pengetahuan, mencari
(inquiry), menemukan pengetahuan sehingga terjadi peningkatan pemahaman
(bukan ingatan).
PBL (Problem Based Learning) adalah suatu pendekatan pembelajaran
dengan membuat konfrontasi pada pembelajar dengan masalah-masalah praktis,
berbentuk ill-structured, atau open ended melalui stimulus dalam belajar, Boud,
F., dan Fogarty (dalam Ngalimun, 2012). Lebih lanjut Arends (2008) menyatakan
bahwa ada tiga hasil belajar (outcomes) yang diperoleh pebelajar yang diajarkan
dengan PBL yaitu inkuiri dan keterampilan melakukan pemecahan masalah fisika,
belajar model peraturan orang dewasa (adult role behaviours) dan keterampilan
belajar mandiri (skills for independent learning). Dimana inkuiri dan keterampilan
proses akan menggunakan kemampuan berpikir kritis tingkat tinggi (higher order
thinking skill) dalam melakukan operasi mental seperti induksi, deduksi, klasifikasi dan reasoning. Bagi guru penggunaan model pembelajaran berbasis
masalah merupakan salah satu model pembelajaran yang menunjang dalam proses
pembelajaran kurikulum 2013. Hal ini dikarenakan model pembelajaran berbasis
masalah sejalan dengan tujuan dan amanat pembelajaran kurikulum 2013 yaitu
8
Kurikulum 2013 juga mengamanatkan pembelajaran dengan pendekatan
ilmiah (scientific approach) yang diketahui lebih mengarahkan siswa cenderung
melakukan eksperimen melalui kegiatan investigasi, bersikap ilmiah atas
fenomena atau gejala dalam memperoleh pengetahuan baru. Melalui
kegiatan-kegiatan ini, model pembelajaran berbasis masalah memiliki karekteristik yang
mendukung dalam berlangsungnya kegiatan pembelajaran kurikulum 2013.
Menurut Arends, Richard (2008), terdapat lima fase sintaks secara umum dalam
model pembelajaran berbasis masalah, yaitu orientasi permasalahan,
pengorganisasian untuk meneliti, investigasi, mengembangkan dan presentasi
serta menganalisis dan presentasi. Pembelajaran ini mengharuskan guru untuk
mengembangkan keterampilan kolaborasi diantara siswa dan membantu siswa
dalam menginverstigasi masalah secara bersama-sama dan menjadi pelajar yang
mandiri. Dukungan sosial dan kontekstual berhubungan dengan bagaimana
masalah yang menjadi fokus pembelajaran dapat membuat pembelajar termotivasi
untuk memecahkannya. Suasana kompetitif dalam kelompok juga dapat
mendukung kinerja kelompok. Dengan demikian, pembelajaran berbasis masalah
memiliki potensi yang amat besar dalam membuat pengalaman belajar yang lebih
menarik dan bermakna bagi siswa dalam meningkatkan kemampuan berpikir
siswa pada pelajaran fisika.
Melalui jurnal-jurnal penelitian seperti penelitian yang dilakukan oleh
(Burris dan Bryan, 2007; El-Shaer, dkk., 2014; Thoman, Ias., 2009) problem
9
persentase perubahan yang tinggi yang diikuti dengan keingintahuan dan
kedewasaan siswa dan perkembangan berpikir adalah elemen berpikir kritis dalam
hubungan pendidikan yang berkelanjutan. Alper, Ayfer (2008) berpendapat
bahwa tidak terdapat perbedaan yang signifikan antara skala sikap ke dua kelas,
antara pria dan wanita terlebih tidak ditemukan pengaruh interaksi antara kelas
dengan jenis kelamin secara signifikan. Masek, Alias dan Sulaiman Yamin (2011)
mengungkapkan proses spesifik dalam teori PBL mendukung siswa
mengembangkan berpikiran kritis termasuk dalam desian pengaplikasian
sedangkan secara empiris tidak membuktikan dengan jelas pengaruh PBL
terhadap kemampuan berpikir kritis, terutama ruang lingkup medis, selain itu
beberapa bukti mengindikasikan PBL memerlukan waktu panjang membuka
perkembangan kemampuan berpikir kritis siswa dan adanya hubungan pengaruh
PBL dan berpikir kritis terhadap, jenis kelamin, akademik, prestasi dan
background pendidikan.
Berbeda bagi (Ferreira dan Trudel (2012); Astika, I. Kd. Urip, dkk.,
(2013)) dalam penggunaan PBL terhadap sikap ilmiah, sikap sains, keterampilan
pemecahan masalah fisika siswa dan berpikir kritis siswa, tenyata terdapat
perbedaan yang signifikan. Eldy, Elnetthra Folly dan Fauziah Sulaiman (2013)
dengan tes YanPiaw Creative-Critical Thinking (YCreative-Critical Thinking)
yang dikembangkan oleh Chua (2004) dimana digunakan untuk mengidentifikasi
level gaya berpikir siswa (keseimbangan berpikir, critical thinking) menunjukkan
hasil perkembangan yang positif terhadap gaya berpikir siswa sebelum dan setelah
10
siswa pada kelas eksperimen yang diajarkan dengan PBL memiliki prestasi kimia
lebih tinggi jika dibandingkan kelas kontrol yang diajarkan dengan metode
tradisional. Begitu juga terhadap sikap kimia siswa. Sedangkan Batdi, Veli (2014)
menyimpulkan bahwa pendekatan dengan pembelajaran problem based learning
lebih efektif jika dibandingkan dengan pembelajaran secara tradisional. Afandi,
S., dan Widhia, S., (2012) mengatakan interaksi antara model pembelajaran
dengan kemampuan berpikir kritis secara signifikan mempengaruhi prestasi
belajar mahasiswa. Sedangkan Nurlaila, N., dkk., (2013) mengatakan ada interaksi
antara pembelajaran PBL problem solving dan PBL problem posing dengan
kemampuan berpikir kritis terhadap prestasi belajar siswa pada aspek kognitif,
tetapi tidak ada interaksi pada aspek afektif dan psikomotorik.
Melaui pemaparan di atas dan didasari pada kenyataan bahwa model
pembelajaran problem based learning dan kemampuan berpikir kritis dapat
membawa siswa untuk memiliki keterampilan pemecahan masalah pembelajaran
fisika serta membentuk hubungan komunikasi dua arah secara interaktif antara
guru dan siswa, maka peneliti tertarik untuk melakukan penelitian dengan judul
“Pengaruh Model Pembelajaran Berbasis Masalah (Problem Based Learning)
dan Kemampuan Berpikir Kritis Terhadap Keterampilan Pemecahan Masalah Fisika Siswa SMK”.
1.2. Identifikasi masalah
Berdasarkan latar belakang masalah, maka penulis mengidentifikasikan
masalah yang ada disekolah tersebut diantaranya:
11
2. Model pembelajaran masih kurang bervariasi
3. Proses pembelajaran kurang merangsang siswa dalam kemampuan berpikir
kritis dan keterampilan pemecahan masalah fisika siswa .
4. Proses belajar masih bersifat konvensional dan berpusat pada guru,
sehingga proses belajar mengajar kurang interaktif
1.3. Batasan masalah
Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Materi pelajaran Fisika kelas XI semester II pada materi pokok listrik
dinamis di SMK Dharma Analitika Medan Tahun Ajaran 2014/2015.
2. Model Pembelajaran yang digunakan adalah problem based learning yang
berlangsung pada materi listrik dinamis.
3. Kemampuan berpikir kritis siswa dilihat pada kemampuan berpikir kritis
di atas rata-rata dan di bawah rata-rata
4. Hasil yang akan diperoleh pada model pembelajaran ini adalah
keterampilan pemecahan masalah fisika siswa
1.4. Rumusan Masalah
Berdasarkan batasan masalah diatas, maka yang menjadi rumusan
masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Menganalisis apakah terdapat perbedaan yang lebih baik keterampilan
pemecahan masalah fisika siswa yang menggunakan model pembelajaran
12
2. Menganalisis apakah terdapat perbedaan yang lebih baik keterampilan
pemecahan masalah fisika siswa pada kelompok kemampuan berpikir
kritis di atas rata-rata dibanding kelompok di bawah rata-rata?
3. Menganalisis apakah terdapat interaksi yang baik antara model
pembelajaran problem based learning dan pembelajaran Konvensional
dengan kemampuan berpikir kritis terhadap keterampilan pemecahan
masalah fisika siswa ?
1.5. Tujuan Penelitian
1. Untuk menganalisis perbedaan keterampilan pemecahan masalah fisika
siswa menggunakan model pembelajaran problem based learning dan
pembelajaran konvensional.
2. Untuk menganalisis perbedaan keterampilan pemecahan masalah fisika
siswa antara siswa yang memiliki kemampuan berpikir di atas rata-rata
dan siswa yang memiliki kemampuan berpikir kritis di bawah rata-rata.
3. Untuk menganalisis interaksi model pembelajaran problem based learning
terhadap kemampuan berpikir kritis siswa dalam meningkatkan
keterampilan pemecahan masalah fisika siswa
1.6. Manfaat penelitian
Manfaat yang diharapkan dari hasil penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Sebagai bahan masukan bagi guru fisika dalam memilih strategi
13
2. Sebagai bahan informasi alternatif hasil pemilihan strategi atau model
pembelajaran problem based learning dalam mengetahui dugaan pengaruh
kemampuan berpikir kritis dalam meningkatkan keterampilan pemecahan
masalah fisika siswa .
1.7. Definisi Operasional
Untuk memperjelas istilah yang digunakan dalam penelitian ini maka
dibuat suatu defenisi operasional sebagai berikut:
1. Model pembelajaran problem based learning adalah suatu model
pembelajaran yang melibatkan siswa untuk memecahkan suatu masalah
melalui tahap-tahap metode ilmiah sehingga siswa dapat mempelajari
pengetahuan yang berhubungan dengan masalah tersebut dan sekaligus
memiliki keterampilan dalam memecahkan masalah, Ward dan Stepien
(dalam Ngalimun 2012: 89)
2. Kemampuan berpikir kritis adalah bentuk kecenderungan mencari peryataan
yang jelas dari suatu pertanyaan, mencari alasan, memakai sumber yang
memiliki kredibilitas, memperhatikan situasi dan kondisi secara
menyeluruh, berusaha tetap relevan dengan ide utama, mengingat
kepentingan yang asli dan mendasar, mencari alternatif, bersikap dan
berpikir terbuka, mencari alasan-alasan yang logis dan peka terhadap ilmu
lain.
3. Keterampilan pemecahan masalah fisika siswa (problem Solving) adalah
suatu proses mengaplikasikan pengetahuan yang telah diperoleh sebelumnya
96
96 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan di sekolah SMK Dharma Analitika dengan menggunakan model pembelajaran problem based learning
diperoleh kesimpulan:
1. Terdapat perbedaan keterampilan pemecahan masalah fisika siswa melalui
model pembelajaran berbasis masalah (problem based learning) dengan
model pembelajaran konvensional. Dimana nilai rata-rata pembelajaran
berbasis masalah 76.69, yang berarti lebih baik jika dibandingkan kelas
konvensional dengan nilai rata-rata 71.38.
2. Terdapat perbedaan keterampilan pemecahan masalah fisika siswa antara
kelompok siswa yang memiliki kemampuan berpikir kritis di atas rata –
rata dengan kelompok siswa yang memiliki kemampuan berpikir kritis di
bawah rata – rata, dan keterampilan pemecahan masalah fisika siswa yang
memiliki kemampuan berpikir kritis di atas rata – rata 81.40 lebih baik jika
dibandingkan kelas konvensional 66,75.
3. Terdapat interaksi antara model pembelajaran berbasis masalah (problem
based learning) dan kemampuan berpikir kritis dalam meningkatkan keterampilan pemecahan masalah fisika siswa dengan hasil interaksi pada
kelas problem based learning sebesar 0,043 lebih baik dibanding
konvensional. Namun perbedaan keterampilan pemecahan masalah dengan
kemampuan berpikir kritis tinggi kelas eksperimen tidak terdapat
97
yang berperan dominan dalam proses pembelajaran adalah tingkat
kemampuan berpikir kritis sedangkan di kelas problem based learning
yang berperan domain dalam pembelajaran adalah model pembelajaran
PBL.
5.2 Saran
1. Pendidik hendaknya memilah materi pembelajaran yang sesuai dengan
model pembelajaran berbasis masalah serta memperhatikan kelengkapan
sumber belajar dalam mengoptimalkan pelaksanaan pembelajaran.
2. Dilihat dari karakter siswa, siswa yang belum terbiasa dengan
menggunakan model pembelajaran berbasis masalah, sebaiknya dilatih
terlebih dahulu melakukan penalaran penyelesaian masalah sederhana
ketika pembelajaran dilakukan agar siswa dengan menggunakan model ini
siswa memiliki respon yang cepat dalam melakukan model pembelajaran.
3. Melalui penerapan model pembelajaran berbasis masalah, sebaiknya
diperhitungkan dengan baik pembagian jumlah kelompok, jangan sampai
terlalu banyak siswa dalam satu kelompok, karena akan mengakibatkan
siswa dalam kelompok tidak bekerja secara efektif.
4. Peneliti lain yang ingin menggunakan model pembelajaran berbasis
masalah diharapkan dapat menggunakan variabel moderator lain selain
kemampuan berpikir kritis dalam penelitian, karena selain model
pembelajaran yang dapat mempengaruhi terhadap hasil pemecahan
masalah, tetapi terdapat faktor lain yang bisa diklasifikasikan
98
DAFTAR PUSTAKA
Afandi, Suguyarto dan Widha Sunarno. 2012. Pembelajaran Biologi Menggunakan Pendekatan Metakognitif Melalui Model Reciprocal Teaching dan Problem Based Learning Ditinjau Dari Kemandirian Belajar dan Keterampilan Berpikir Kritis Mahasiswa. Jurnal Inkuri, 1 (2) : 86-92
Alper, Ayfer. 2008. Attitudes Toward Problem Based Learning in a New Turkish Medicine Curriculum. World Applied Sciences Journal, 4 (6) : 830-836 Arends, R.I. 2008. Learning to Teach. Mc Graw Hill Companies. New York
Astika, I. Kd. Urip, K. Suma, I. W. Suastra. 2013. Pengaruh Model Pembelajaran Berbasis Masalah Terhadap Sikap Ilmiah dan Keterampilan Berpikir kritis. e-Journal Program Pascasarjana Universitas Pendidikan Ganesha Program Studi IPA, Vol 3 : 26-34
Aydogdu, Cemil. 2012. The Effect of Problem Based Learning Strategy In Electrolysis and Battery Subject Teaching. H. U. Journal of Education. 42: 48-59
Batdi, Veli. 2014. The Effect of A Problem Approach on Student’s Attitude Level: A Meta Analysis. Journals Educational Research and Review, 9 (9): 272-276
Budiningsih, C.A. 2005. Belajar dan Pembelajaran. Jakarta: Rineka Cipta
Burris , Scott dan Bryan L. Garton. 2007. Effect of Instructional Strategy On Critical Thingking and Content Knowledge : Using Problem Based Learning In The Secondary Classroom. Journal of Agricultural Education, 48 (1) : 106–116
Costa, Arthur L. 1985. Developing Minds, A Resource Book for Teaching Thinking. Virginia: ASCD
Dahar, Ratna Wilis. 2011. Teori-teori Belajar dan Pembelajaran. Jakarta: Erlangga
Edward. 2007. http://repository.maranatha.edu/2322/3/0710147_Chapter1.pdf. diakses 7 November 2014
99
El-Shaer, Ahlam dan Hala Gaber. 2014. Impact of Problem Based Learning on students`Critical Thinking Dispositions, Knowledge Acquisition and Retention. Journal of Education and Practice, 5 (14) : 74-85
Ferreira, Maria M. dan Trudel, A.R. 2012. The Impact of Problem-Based Learning (PBL) on Student Attitudes Toward Science, Problem-Solving Skills, and Sense of Community in the Classroom. Journal of Classroom Interaction, 47 (1) : 23-30
Fisher, A. 2009. Berpikir Kritis: Sebuah Pengantar. Terjemahan oleh Benyamin Hadinata. Jakarta: Erlangga
Kamajaya. 2008. Fisika SMA Kelas X Semester I. Bandung: Penerbit Grafindo Media Pratama
Masek, Alias dan Sulaiman Yamin. 2011. The Effect of Problem Based Learning on Critical Thinking Ability: A Theoretical and Empirical Review. International Review of Social Sciences and Humanities, 2 (1): 215-221
Melek, D., dan Belma A.T. 2010. The Effects Of Problem Based Learning On Achievement, Attitude, Metacognitive Awareness And Motivation.
Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi (H. U. Journal of
Education) 38 : 55-66
Ngalimun. 2014. Strategi dan Model pembelajaran. Yogyakarta: Aswaja Pressindo
Nurlaila, Nunung., Suparmi dan Widha Sunarno. 2013. Pembelajaran Fisika Dengan PBL Menggunakan Problem Solving dan Problem Posing Ditinjau dari Kreativitas dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa. Jurnal Inkuiri, 2 (2) : 114- 123
Prokop, P., Tuncer, G and Chuda, J. 2007. Slovakian Students Attitudes toward Biology. Eurasian journal of Mathematics, Science & Technology Education, 3(4): 287-295
Posamentier, Alfred S. and Jay Steppelman. 1999. Teaching Secondary Mathematics:Techniques and Enrichment Units. New Jersey: Prentice-Hall, Inc.
Polya, George. 1957. How to Solve It: A New Aspect of Mathematical Method. New Jersey: Princeton University Press.
100
Redhana, I.,W. 2013. Model Pembelajaran Berbasis Masalah untuk Peningkatan Keterampilan Pemecahan Masalah dan Berpikir Kritis, Jurnal Pendidikan dan Pengajaran. 46 (1): 76-86
Slameto. 2003. Belajar dan Faktor-faktor yang Mempengaruhinya. Jakarta: Rineka Cipta
Sudjana. 2005. Metoda Statistika. Bandung: Tarsito
Temel, Senar. 2014. The effects of problem-based learning on pre-service teachers’ critical thinking dispositions and perceptions of problem-solving ability. South African Journal of Education, 34 (1): 1-20
Thoman, Ias. 2009. Critical Thinking,Transformative Learning, Sustainable Education,and Problem-Based Learning in Universities. Journal of Transformative Education, 7(3) : 245-264
Trianto. 2009. Mendesain Model Pembelajaran Inovatif Progresif. Jakarta: Kencana
Uno, Hamzah B. 2009. Model Pembelajaran. Jakarta: Bumi Aksara
Utomo, Pristiadi. 2014. Fisika Bidang Keahlian Kesehatan untuk SMK/MAK Kelas XI. Jakarta: Erlangga
Waters, Robert and Michael Mc Cracken. 2012. http://www.fie-conference.org/ diakses 20 Maret 2015
