PENGEMBANGAN MODUL PEMBELAJARAN IPA TERPADU
BERBASIS MASALAH (PROBLEM BASED LEARNING) MATERI BUNYI
UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS SISWA SMP KELAS VIII
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister
Program Studi Magister Pendidikan Sains
Oleh:
Dwi Aprillia Setia Asih
NIM S831402023
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
v MOTTO
Allah SWT tidak membebani seseorang itu melainkan sesuai dengan kesanggupannya
(Q.S. Al-Baqarah: 286)
Kebahagiaan mungkin hanya sesaat, tetapi kesedihan juga akan hilang dengan cepat
vi
PERSEMBAHAN
Dengan ketulusan dan kerendahan hati, penulis bersyukur atas ridho dan karunia Allah SWT, karena Engkau yang telah melimpahkan rahmat dan berkah kepada jerih payah dan harapan kedua orang tua penulis dalam mengiringi setiap langkah penulis mencapai cita-cita.
Penulis mempersembahkan tesis ini sebagai ungkapan rasa hormat dan cinta kasih kepada:
1. Allah SWT yang telah memberikan ridho, rahmat, hidayah dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tesis.
2. Ayahanda Dalroji dan Ibunda Sunesti yang senantiasa memberikan keteduhan dalam doa, mengajarkan tanggung jawab atas suatu pilihan, dan memberikan dukungan atas keberhasilan penulis.
3. Kakak tersayang (Eka Astri Sulis Tiawati dan Agustin) yang selalu mengalah demi adiknya, selalu memberi semangat dan menjadi inspirasi dalam menyelesaikan studi.
4. Adik tersayang (Amar Asyam Alfaras), keponakan tersayang (Fachry Ade Nugraha) dan seluruh keluarga besar yang selalu memberi semangat dan selalu mendoakan keberhasilan penulis.
5. Dosen-dosen tersayang yang tidak henti mengajari dan memotivasi selayaknya orangtua penulis.
6. Buat sahabat-sahabat penulis (Ayang Kinasih, Irma Ayuwanti, Ummi Rosyidah, Juitaning Mustika, Erni Mariana, Desy Awal Mar’an, Asri Sudaryati, Indica Yona Okyranida, Ilham Pramana Putra) yang telah banyak membantu baik dalam mencari ilmu maupun dukugan moril. 7. Seluruh keluarga besar PPs Pendidikan Sains (Fisika kelas B) tahun 2014
dan rekan rekan seperjuangan PPs Pendidikan Sains (minat Fisika) tahun 2014, terima kasih atas persahabatan yang telah kalian tebarkan.
vii
Dwi Aprillia Setia Asih. 2016. Pengembangan Modul Pembelajaran IPA Terpadu Berbasis Masalah (Problem Based Learning) Materi Bunyi Untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMP Kelas VIII. Tesis. Pembimbing: Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd. Kopembimbing: Sukarmin, M.Si, Ph.D. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Proses pembelajaran di sekolah belum maksimal menggunakan pembelajaran berbasis masalah oleh sebab itu modul IPA terpadu berbasis masalah (Problem Based Learning) materi bunyi perlu dikembangkan untuk meningkatkan keterampilan berpikir siswa yang masih rendah khususnya keterampilan berpikir kritis. Penelitian ini bertujuan untuk: 1) mendeskripsikan karakteristik modul IPA terpadu berbasis masalah (Problem Based Learning) materi bunyi untuk siswa kelas VIII, 2) memperoleh modul pembelajaran IPA terpadu berbasis masalah (Problem Based Learning) materi bunyi yang layak untuk pembelajaran IPA, 3) mengetahui modul pembelajaran IPA terpadu berbasis masalah (Problem Based Learning) materi bunyi dapat meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa.
Penelitian ini merupakan penelitian Research and Development yang dikemukakan oleh Thiagarajan (1974), pengembangan yang digunakan adalah model 4-D (four D model), dengan tahapan Define, Design, Develop, dan Disseminate. Uji coba pemakaian menggunakan one group pretest-posttest design. Instrumen yang digunakan adalah angket dan tes. Analisis data yang digunakan pada tahap define adalah analisis data deskriptif, pada tahap design dengan analisis SK dan KD untuk menentukan desain awal modul, pada tahap develop untuk data hasil validasi modul dan data respon siswa dianalisis dengan menggunakan nilai cut off yang dikonversi menjadi kategori kualitas dengan pedoman skor skala 5, data keterampilan berpikir kritis siswa diuji menggunakan uji paired T-Test dan dihitung dengan N-gain ternormalisasi, dan pada tahap disseminate menggunakan nilai cut off yang dikonversi menjadi kategori kualitas dengan pedoman skor skala 5.
Berdasarkan analisis data diperoleh hasil penelitian: 1) modul IPA terpadu berbasis masalah (Problem Based Learning) materi bunyi untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa memiliki ciri yaitu langkah pembelajaran pada modul disesuaikan pada langkah pembelajaran berbasis masalah (Problem Based Learning), dan mengintegrasikan keterampilan berpikir kritis pada setiap tahapnya, 2) modul dikategorikan layak karena telah melalui beberapa uji kelayakan. Uji kelayakan modul dinilai oleh 2 validator ahli (materi dan kegrafikan), 2 guru IPA dan 2 teman sejawat. Berdasarkan uji kelayakan modul memiliki kategori layak yang didukung dengan hasil perhitungan yang menunjukkan nilai rata-rata 207,11 lebih besar dari cut off 174. Modul mendapatkan respon dari siswa dan guru dalam proses pembelajaran yang dinilai dari angket respon yang mengategorikan modul baik. Serta didukung dengan hasil disseminate yang diserahkan pada 4 guru yang mengategorikan modul sangat baik, 3) penggunaan modul IPA terpadu berbasis masalah (Problem Based Learning) materi bunyi dapat meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa, pernyataan ini didukung dari hasil perhitungan N-gain tes berpikir kritis sebesar 0,71 dalam kategori tinggi.
viii
Dwi Aprillia Setia Asih. 2016. Development of Integrated Science Learning Modules Based-Problem on Sound to Increase Critical Thinking Skills of Students in Junior High School Class VIII. Thesis. Consultant: Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd. Co-Consultant: Sukarmin, M.Si, Ph.D. The program of science education magister department, the faculty of teacher training and education, Sebelas Maret University of Surakarta. science learning modules based-problems on sound that feasible for science learning, 3) know integrated science learning modules based-problems on sound can increase student’s critical thinking skills.
This study was a Research and Development proposed by Thiagarajan (1974), is a model of development used 4-D (four D model), with the stages Define, Design, Develop and Disseminate. Utility testing using the one-group pretest-posttest design. The instrument used was a questionnaire and tests. Analysis of the data used to define phase is descriptive data analysis, the design phase to the analysis of SK and KD to determine the initial design of the module, at the develop phase for data validation results of modules and the data students' responses were analyzed using cut off values were converted into quality categories by 5 scale score guidelines, the data critical thinking skills of students tested using paired T-test and is calculated by N-gain normalized, and at the disseminate phase using cut-off values were converted into the category of quality guidelines 5 scale score.
The Results of research were: 1) integrated science modules based-problem on Sound to increase critical thinking skills of students have the characteristic that the steps of learning on module adapted of problem-based learning’s step, and integrating critical thinking skills on each step, 2) Module considered on feasible because it has been through several feasibility studies. Feasibility test modules assessed by validator of content and validator of media, two science teachers and two peer review. Based on the feasibility test module has a decent categories supported by the calculation that shows the average value of 237,16 is greater than the cut-off module 174. The response from students and teachers in the learning process is assessed from the questionnaire responses were categorized either module. Disseminate and supported by the results of which were presented on 4 teachers who categorize an excellent module, 3) the use of integrated science module based-problems on sound can increase students' critical thinking skills. This statement is supported by the results of calculation of N-Gain critical thinking test by 0.71 in the high category.
ix PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul “Pengembangan Modul Pembelajaran IPA Terpadu Berbasis Masalah
(Problem Based Learning) Materi Bunyi Untuk Meningkatkan Keterampilan
Berpikir Kritis Siswa SMP Kelas VIII” dengan lancar.
Dalam penulisan tesis ini penulis menyadari bahwa terselesaikannya tesis ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd., selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., selaku Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS yang telah memberikan petunjuk, bimbingan, dan dorongan, sehingga tesis ini dapat penulis selesaikan.
3. Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd., Dosen Pembimbing I, yang telah membantu memberikan arahan dan dorongan semangat dalam penyelesaian teses ini. 4. Sukarmin, S.Pd., M.Si., Ph.D., Dosen Pembimbing II, yang telah membantu
memberikan arahan dan dorongan semangat dalam penyelesaian teses ini. 5. Bapak-Ibu Dosen Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS
Surakarta yang telah membimbing dan memberikan ilmu selama penulis menempuh kuliah di Program Pascasarjana.
6. Theresia Enny Yuniwati, S.Pd., M.Pd., Kepala SMP Negeri 4 Kota Madiun, yang telah memberi izin untuk melakukan penelitian.
7. Edy Kusdiyanto, S.Pd., Guru IPA SMP Negeri 4 Kota Madiun yang telah membantu dan membimbing penulis dalam melaksanakan penelitian.
xi DAFTAR ISI
JUDUL ... i
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI... ii
PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iii
PENGESAHAN PENGUJI ... iv
MOTTO ... v
PERSEMBAHAN ... vi
ABSTRAK ... vii
ABSTRACT ... viii
PRAKATA ... ix
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xvi
BAB I : PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Rumusan Masalah ... 7
C. Tujuan Penelitian ... 7
D. Spesifikasi Produk ... 7
E. Manfaat Penelitian ... 8
BAB II : LANDASAN TEORI ... 10
A. Tinjauan Pustaka ... 10
xii
2. IPA Terpadu ... 15
3. Keterampilan Berpikir Kritis ... 22
4. Modul ... 23
D. Tatalaksana Penelitian ... 43
1. Tahap Pendefinisian (Define) ... 44
2. Tahap Perancangan (Design) ... 44
3. Tahap Pengembangan (Develop) ... 46
4. Tahap Penyebaran (Disseminate) ... 47
E. Deskripsi Model Keterpaduan... 48
F. Instrumen Pengumpulan Data ... 48
1. Lembar Validasi Modul ... 48
2. Angket Penilaian Modul ... 48
3. Tes Keterampilan Berpikir Kritis ... 49
G. Teknik Pengumpulan Data ... 49
xiii
3. Analisis Data Tes ... 59
BAB IV : HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 63
A. Hasil Penelitian ... 63
1. Define ... 63
2. Design ... 68
3. Develop ... 71
4. Disseminate ... 81
B. Pembahasan ... 82
1. Tahap Define ... 82
2. Tahap Design ... 82
3. Tahap Develop ... 86
4. Tahap Disseminate ... 96
C. Temuan Lapangan ... 97
D. Keterbatasan Penelitian ... 98
BAB V : KESIMPULAN, SARAN, DAN SARAN ... 99
A. Kesimpulan ... 99
B. Implikasi ... 100
C. Saran ... 101
DAFTAR PUSTAKA ... 103
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Persentase Nilai UN, Jenjang SMP Tahun Pelajaran 2013/2014... 2
Tabel 2.1 Langkah-langkah Pemelajaran Berbasis Masalah... 13
Tabel 2.2 Model Keterpaduan Fogarty ... 17
Tabel 2.3 Keterkiatan antara PBL dengan Keterampilan Berpikir Kritis ... 41
Tabel 3.1 Komponen Pembelajaran Berbasis Masalah ... 45
Tabel 3.2 Kriteria Daya Beda... 52
Tabel 3.3 Kriteria Taraf Kesukaran ... 52
Tabel 3.4 Aturan Pemberian Skor ... 54
Tabel 3.5 Hasil Analisis Validasi Modul untuk Materi ... 55
Tabel 3.6 Hasil Analisis Validasi Modul untuk Kegrafikan ... 55
Tabel 3.7 Hasil Uji Kelayakan Modul ... 56
Tabel 3.8 Kriteria Penilaian Modul ... 56
Tabel 3.9 Hasil Analisis Angket Penilaian Modul Uji Coba Terbatas ... 57
Tabel 3.10 Hasil Analisis Angket Siswa Penilaian Modul (Kelas Besar) ... 58
Tabel 3.11 Hasil Analisis Angket Guru Penilaian Modul Tahap Develop ... 58
Tabel 3.12 Hasil Analisis Angket Penilaian Tahap Disseminate ... 59
Tabel 3.13 Kriteria N-Gain Ternormalisai... 60
Tabel 4.1 Hasi Analisis Pengungkap Kebutuhan Guru ... 64
xv
Tabel 4.3 Validator... 71
Tabel 4.4 Hasil Masukan Dari Validator ... 72
Tabel 4.5 Hasil Validator I ... 72
Tabel 4.6 Hasil Validator II ... 73
Tabel 4.7 Hasil Dari Validasi (Materi) ... 74
Tabel 4.8 Hasil Dari Validasi (Kegrafikan) ... 74
Tabel 4.9 Hasil Angket Keterbacaan Modul Pada Uji Coba Terbatas ... 75
Tabel 4.10 Deskripsi Data Keterampilan Berpikir Kritis Siswa ... 77
Tabel 4.11 Deskripsi Setiap Aspek Keterampilan Berpikir Kritis ... 78
Tabel 4.12 N-Gain Setiap Aspek Keterampilan Berpikir Kritis ... 79
Tabel 4.12 Hasil Uji Normalitas dan Uji Homogenitas ... 79
Tabel 4.12 Hasil Penilaian Kognitif ... 80
Tabel 4.13 hasil Angket Keterbacaan Modul pada Uji Coba Pemakaian ... 81
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bagan connected ... 19
Gambar 2.2 Osiloskop dengan Bentuk Gelombang Bunyi ... 26
Gambar 2.3 Merambatnya Bunyi ... 29
Gambar 2.4 Bandul Resonansi ... 30
Gambar 2.5 Sonar... 31
Gambar 2.9 Pemantulan Bunyi ... 32
Gambar 3.1 Desain Kelompok Eksperimen Before-After ... 46
Gambar 3.2 Model Pengembangan 4-D ... 47
Gambar 4.1 Bagan Kegiatan Siswa Saat Pelaksanaan Uji Coba Pemakaian Modul 66 Gambar 4.2 Histogram Aspek Keterampilan Berpikir Kritis Siswa ... 78
Gambar 4.3 Lembar Eksperimen ... 90
Gambar 4.3 Lembar Eksperimen ... 90
Gambar 4.4 Kolom Diskusi ... 90
xvii
Kisi-Kisi Soal Kemampuan Berpikir Kritis ... 138
Soal ... 147
Analisis Quest ... 153
Lampiran 2 Kisi-Kisi dan Angket Kebutuhan Guru dan Siswa ... 163
Lembar Angket Kebutuhan Guru Dan Siswa... 165
Lembar Hasil Angket Kebutuhan Guru Dan Siswa ... 169
Hasil Analisis Angket Kebutuhan Guru dan Siswa ... 173
Lembar Hasil Validator Modul ... 175
Hasil Analisis Validator Modul ... 226
Hasil Analisis Cut Off ... 243
Lampiran 3 Kisi-Kisi dan Angket Respon Siswa Uji Coba Terbatas ... 245
Hasil Angket Respon Siswa Uji Coba Terbatas ... 247
Hasil Analisis Angket Respon Siswa Uji Coba Terbatas... 248
Rekap Komentar dan Saran Siswa Uji Coba Terbatas ... 253
Lampiran 4 Hasil Analisis Pretest, Posttest dan Analisis Uji Gain ... 254
Hasil Angket Respon Siswa Uji Coba Kelas Besar ... 261
Hasil Analisis Angket Respon Siswa Uji Coba Kelas Besar ... 262
Rekap Komentar Uji Coba Kelas Besar ... 264
Hasil Angket Penilaian Modul Oleh Guru (Disseminate)... 266
Hasil Analisis Disseminate ... 267
LKS ... 269
Surat Permohonan Izin Penelitian ... 282
