KONTRIBUSI KONSEP DASAR KIMIA, KETERAMPILAN PROSES SAINS DAN PENALARAN TERHADAP CAPAIAN SISWA SMP
DALAM TIMSS-KIMIA
TESIS
diajukan untuk memenuhi sebagian syarat untuk memperoleh
gelar Magister Pendidikan Program Studi Pendidikan Kimia
Oleh: Andhika Baruri
NIM 1201456
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA SEKOLAH PASCASARJANA
KONTRIBUSI KONSEP DASAR KIMIA, KETERAMPILAN PROSES SAINS DAN PENALARAN TERHADAP CAPAIAN SISWA SMP
DALAM TIMSS-KIMIA
Oleh
Andhika Baruri
Sebuah Tesis yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar
Magister Pendidikan (M.Pd.) pada Program Studi Pendidikan Kimia
© Andhika Baruri
Universitas Pendidikan Indonesia
Agustus 2014
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang.
Tesis ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian,
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN ... i
ABSTRAK ... ii
KATA PENGANTAR ... iv
UCAPAN TERIMA KASIH ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR LAMPIRAN ... xii
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 4
C. Batasan Masalah ... 5
D. Tujuan Penelitian ... 6
E. Manfaat Penelitian ... 7
BAB II KAJIAN PUSTAKA, KERANGKA KONSEPTUAL, DAN HIPOTESIS PENELITIAN A. KAJIAN PUSTAKA 1. Studi TIMSS ... 8
2. Kerangka Kerja Penilaian (Assesment Framework) TIMSS ... 10
3. Konsep Dasar Kimia ... 14
4. Keterampilan Proses Sains ... 18
5. Penalaran (Reasoning) ... 23
6. Tinjauan Materi Kimia Berdasarkan Domain Konten TIMSS ... 27
7. Penelitian Yang Relevan ... 31
B. Kerangka Pemikiran ... 33
BAB III METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Desain Penelitian ... 37
B. Populasi dan Sampel ... 38
C. Definisi Operasional... 39
D. Instrumen Penelitian... 40
E. Analisis Instrumen ... 41
F. Prosedur dan Alur Penelitian ... 47
G. Teknik Pengumpulan Data ... 50
H. Teknik Analisis Data ... 51
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian ... 55
1. Analisis Deskriptif TIMSS-Kimia, Konsep Dasar Kimia, Keterampilan Proses Sains dan Penalaran ... 55
a. Capaian TIMSS-Kimia Siswa ... 55
b. Capaian Konsep Dasar Kimia Siswa ... 57
c. Keterampilan Proses Sains Siswa ... 59
d. Kemampuan Penalaran Siswa ... 62
2. Pengujian Hipotesis ... 64
a. Hubungan antara konsep dasar kimia dengan capaian TIMSS-Kimia 64 b. Hubungan antara Keterampilan Proses Sains dengan Capaian TIMSS-Kimia ... 66
c. Hubungan antara Penalaran dengan Capaian TIMSS-Kimia ... 67
d. Hubungan Antara Konsep Dasar Kimia, Keterampilan Proses Sains dan Penalaran Secara Bersama-sama Dengan Capaian TIMSS-Kimia ... 68
B. Pembahasan ... 71
1. Capaian TIMSS-Kimia Siswa ... 71
2. Capaian Konsep Dasar Kimia Siswa ... 73
3. Keterampilan Proses Sains Siswa ... 74
5. Hubungan antara Konsep Dasar Kimia dengan Capaian
TIMSS-Kimia ... 76
6. Hubungan antara Keterampilan Proses Sains dengan Capaian
TIMSS-Kimia ... 77
7. Hubungan antara Penalaran dengan Capaian TIMSS-Kimia... 79
8. Hubungan antara Konsep Dasar Kimia, Keterampilan Proses
Sains dan Penalaran Secara Bersama-sama Dengan Capaian
TIMSS-Kimia ... 80
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ... 82
B. Saran ... 83
DAFTAR TABEL
Halaman
2.1 Perolehan Skor Rata-Rata Siswa Indonesia Untuk Sains ... 9
2.2 Analisis Cakupan Konsep Dasar Kimia Pada Soal TIMSS-Kimia ... 15
2.3 Aspek KPS dan Karakteristiknya ... 19
2.4 Perbedaan Sifat Zat Padat, Cair Dan Gas ... 27
3.1 Nilai Kritis CVR (Content Validity Ratio) ... 42
3.2 Kriteria Validitas Butir Soal ... 44
3.3 Kategori Reliabilitas Tes ... 45
3.4 Kategori Daya Pembeda ... 46
3.5 Kategori Tingkat Kesukaran ... 47
3.6 Teknik Pengumpulan Data ... 50
3.7 Pedoman Untuk Memberikan Interpretasi Koefisien Korelasi ... 52
4.1 Statistik Deskriptif Skor Tes TIMSS-Kimia ... 55
4.2 Statistik Deskriptif Skor Tes Konsep Dasar Kimia ... 57
4.3 Statistik Deskriptif Skor Tes Keterampilan Proses Sains ... 60
4.4 Statistik Deskriptif Skor Tes Penalaran ... 62
4.5 Korelasi parsial antara Konsep Dasar Kimia dengan TIMSS-Kimia ... 65
4.6 Korelasi Parsial antara KPS dengan TIMSS-Kimia ... 66
4.7 Korelasi Parsial antara Penalaran dengan TIMSS-Kimia ... 67
4.8 Model Summary: Hubungan Konsep Dasar Kimia, Keterampilan Proses Sains dan Penalaran dengan Capaian TIMSS-Kimia Siswa ... 68
4.9 Model Anova: Hubungan Konsep Dasar kimia, Keterampilan Proses Sains dan Penalaran dengan Capaian TIMSS-Kimia Siswa ... 69
DAFTAR GAMBAR
Halaman
2.1 Kerangka Berpikir ... 35
3.2 Bagan Alur Penelitian ... 49
4.1 Histogram Rata-rata Skor TIMSS-Kimia Siswa ... 56
4.2Histogram Capaian Siswa Berdasarkan Domain Konten Kimia TIMSS ... 57
4.3 Histogram Skor Konsep Dasar Kimia Siswa ... 58
4.4 Histogram Capaian Siswa Pada Masing-masing Topik Konsep Dasar Kimia ... 59
4.5 Histogram Skor Keterampilan Proses Sains Siswa ... 60
4.6 Histogram Proportion Correct Masing-masing Aspek KPS ... 61
4.7 Histogram Rata-rata Skor Penalaran Siswa ... 63
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
LAMPIRAN A
A.1 Kisi-Kisi Instrumen Tes TIMSS-Kimia ... 88
A.2 Instrumen Tes TIMSS-Kimia ... 89
A.3 Kisi-kisi Instrumen Tes Konsep Dasar Kimia ... 95
A.4 Instrumen Tes Konsep Dasar Kimia ... 101
A.5 Instrumen Tes Keterampilan Proses Sains ... 104
A.6 Instrumen Tes Penalaran... 112
LAMPIRAN B B.1 Lembar Validasi Terjemahan TIMSS-Kimia ... 122
B.2 Lembar Validasi Terjemahan Keterampilan Proses Sains... 128
B.3 Lembar Validasi Terjemahan Penalaran ... 136
B.4 Lembar Validasi Konten Tes Konsep Dasar Kimia ... 148
LAMPIRAN C C.1 Perhitungan Nilai CVR Tes Konsep Dasar Kimia ... 158
C.2 Distribusi Skor Uji Coba Tes Konsep Dasar Kimia ... 160
C.3 Analisis Reliabilitas Tes Konsep Dasar Kimia ... 162
C.4 Analisis Instrumen Tes konsep Dasar kimia ... 163
C.5 Rekapitulasi Skor TIMSS-Kimia, Skor Konsep Dasar Kimia, Skor KPS, Skor Penalaran Siswa ... 167
C.6 Uji Normalitas, Uji Homogenitas, Uji Linieritas... 175
LAMPIRAN D D.1 Surat Permohonan Izin Penelitian ... 182
D.2 Surat Keterangan Telah Melakukan Penelitian ... 185
ABSTRAK
KONTRIBUSI KONSEP DASAR KIMIA, KETERAMPILAN PROSES SAINS DAN PENALARAN TERHADAP CAPAIAN SISWA SMP
DALAM TIMSS-KIMIA
Penelitian ini bertujuan mendapat gambaran tentang kontribusi konsep dasar kimia, keterampilan proses sains dan penalaran terhadap capaian siswa SMP dalam TIMSS-Kimia. Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian korelasional, dengan desain penelitian explanatory dan desain prediction. Populasi pada penelitian ini adalah siswa kelas VIII SMPN di Kota Bandung pada tahun pelajaran 2013/2014. Pengambilan sampel menggunakan teknik stratified random sampling. Pengumpulan data dilakukan melalui teknik tes, meliputi tes TIMSS-Kimia, tes keterampilan proses sains dan tes penalaran. Pengolahan data dilakukan dengan analisis statistik deskriptif dan statistik inferensial. Hasil penelitian menunjukkan bahwa (1) capaian TIMSS-Kimia siswa tergolong dalam kategori rendah. (2) capaian Konsep Dasar Kimia siswa tergolong dalam kategori rendah. (3) Profil keterampilan proses sains siswa tergolong dalam kategori sedang. (4) profil kemampuan penalaran siswa berada pada tahap konkret. (5) terdapat hubungan positif dan signifikan antara konsep dasar kimia terhadap capaian TIMSS-Kimia r (0,43) p < 0,05. (6) terdapat hubungan positif dan signifikan antara Keterampilan Proses Sains terhadap capaian TIMSS-Kimia siswa r (0,34) p < 0,05, (7) terdapat hubungan positif dan signifikan antara penalaran terhadap capaian TIMSS-Kimia siswa r (0,42) p < 0,05, dan (8) terdapat hubungan positif dan signifikan antara konsep dasar kimia, Keterampilan Proses Sains dan penalaran secara bersama-sama (simultan) terhadap capaian TIMSS-Kimia siswa R (0,756) p < 0,05, yang menunjukkan hubungan yang kuat antara ketiga variabel bebas dengan variabel terikat. Kontribusi konsep dasar kimia, keterampilan proses sains dan penalaran secara bersama-sama sebesar 57,1%. Kontribusi terbesar diberikan oleh variabel penalaran, kemudian yang kedua variabel konsep dasar kimia, dan yang terkecil disumbang oleh variabel keterampilan proses sains.
Kata kunci : Kontribusi, TIMSS-Kimia, Konsep Dasar Kimia, Keterampilan
ABSTRACT
CONTRIBUTION OF CHEMISTRY BASIC CONCEPT, SCIENCE PROCESS SKILL AND REASONING TOWARD STUDENTS’ ACHIEVEMENT IN
JUNIOR HIGH SCHOOL ON TIMSS-CHEMISTRY
The aim of this study was to investigate the contribution of chemistry basic concept, science process skill, and reasoning toward students’ achievement in junior high school on TIMSS-Chemistry. This study used correlational study which combined explanatory research design and the prediction design. The population in this study was the eighth grade of junior high school student in Bandung which the school year 2013/2014. Sampling was stratified random sampling technique. The data was collected by test techniques, including TIMSS-Chemistry test, science process skill test, and reasoning abilities test. The data collected was analyzed using descriptive statistics and inferential statistics. Findings of this study showed that (1) Students’ achievement on TIMSS-Chemistry was classified in low category. (2) Students’ achievement on Basic Concepts of Chemistry was classified in low category. (3) Student’s profile on science process skills was classified in medium category. (4) Students’ profile on reasoning abilities was at the concrete level. (5) there was positive and significant correlation between chemistry basic concept and achievement on TIMSS-Chemistry with r (0.43) p<0.05. (6) there was positive and significant correlation between Science Process Skills and students’ achievement on TIMSS-Chemistry with r (0.34) p<0.05. (7) there was positive and significant correlation between reasoning toward students’ achievement and achievement on TIMSS-Chemistry with r (0,42) p<0.05. and (8) there was simultaneously positive and significant relationship among chemistry basic concepts, science process skills and reasoning toward students’ achievement on TIMSS-Chemistry with R (0.756) p<0.05, which showed strong correlation between independent variables and dependent variable The contribution of chemistry basic concepts, science process skills and reasoning together were 57.1%. The biggest contribution given by variable reasoning, then variable are the chemistry basic concepts, and the smallest contributed by variable science process skills.
Keywords: Contribution, TIMSS-Chemistry, Chemistry Basic Concepts, Science
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Salah satu studi internasional untuk mengevaluasi pendidikan khusus hasil
belajar peserta didik berusia 14 tahun pada jenjang sekolah menengah pertama
(SMP) yang diikuti oleh Indonesia adalah Trends in International Mathematics
and Science Study (TIMSS). Keberadaan TIMSS adalah sebagai studi yang
berlanjut dilakukan setiap empat tahun sekali dan merupakan rangkaian panjang
dari studi yang dilakukan oleh International Association for the Evaluation of
Educational Achievement (IEA) yang berada di Amsterdam, Belanda, yaitu
sebuah asosiasi internasional untuk menilai prestasi dalam pendidikan. TIMSS
dirancang untuk meneliti pengetahuan dan kemampuan matematika dan sains
anak-anak berusia 14 tahun beserta informasi yang berasal dari peserta didik,
guru, dan kepala sekolah. TIMSS menampilkan empat tingkat pada skala sebagai
standar internasional. Empat tingkatan untuk merepresentasikan rentang
kemampuan peserta didik berdasar benchmark internasional tersebut adalah
standar mahir (625), standar tinggi (550), standar menengah (475), dan standar
rendah (400).
Bagi Indonesia, tujuan keikutsertaan Indonesia di dalam studi ini adalah
untuk mendapat informasi mengenai kemampuan peserta didik Indonesia di
bidang matematika dan sains berdasarkan benchmark Internasional, disamping itu
juga untuk mengetahui posisi prestasi siswa Indonesia bila dibandingkan dengan
prestasi siswa di Negara lain serta mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi
prestasi siswa. Oleh sebab itu, hasil studi ini diharapkan menjadi masukan dalam
perumusan kebijakan untuk peningkatan mutu pendidikan (Litbang, Depdiknas:
2013).
Berdasarkan hasil studi yang pernah diikuti oleh Indonesia khususnya
TIMSS, posisi Indonesia masih berada dibawah benchmark internasional.
Berdasarkan hasil studi TIMSS untuk bidang sains, pada tahun 1999 Indonesia
2
posisi 37 dari 46 negara peserta, tahun 2007 Indonesia berada diposisi 35 dari 49
negara peserta dan hasil studi terbaru yaitu tahun 2011 posisi Indonesia turun
menjadi 40 dari 45 negara peserta. Ini artinya selama keikutsertaan Indonesia
dalam studi TIMSS masih belum menunjukkan hasil yang menggembirakan,
capaian siswa Indonesia dalam studi TIMS berada pada standar rendah (400) serta
tidak terjadi peningkatan prestasi siswa Indonesia dalam studi internasional
(Kemendikbud 2013).
Pada saat Indonesia mengikuti TIMSS pertama kalinya pada tahun 1999
dan 2003, pendidikan di Indonesia menggunakan kurikulum 1994, dimana mata
pelajaran kimia hanya dipelajari pada tingkat SMA sementara di tingkat SMP
belum dipelajari. Kemudian pada tahun 2007, bidang studi kimia sudah termasuk
dalam materi mata pelajaran IPA pada kurikulum SMP. Dengan adanya
perubahan kurikulum ini, seharusnya posisi Indonesia dalam studi TIMSS akan
mengalami perbaikan dibandingkan tahun 1999 dan 2003. Namun demikian, tidak
seperti yang diharapkan prestasi anak-anak Indonesia tetap berada diurutan
terbawah, bahkan posisi Indonesia berada dibawah negara-negara ASEAN yaitu
Singapura, Malaysia dan Thailand yang juga ikut berpartisipasi dalam studi
Internasional ini.
Rendahnya capaian siswa Indonesia dalam studi TIMSS merupakan potret
dari rendahnya hasil belajar siswa Indonesia. Banyak faktor yang mempengaruhi
hasil belajar siswa, menurut Winkel (2005) beberapa faktor eksternal yang
mempengaruhi prestasi siswa di antaranya: kurikulum pengajaran dan efektivitas
pembelajaran. Salah satu upaya meningkatkan efektivitas pembelajaran adalah
dengan pendekatan keterampilan proses. Menurut Sagala (2010) pendekatan
keterampilan proses adalah suatu pendekatan pengajaran yang memberi
kesempatan kepada siswa untuk ikut menghayati proses penemuan atau
penyusunan suatu konsep sebagai suatu keterampilan proses sains. Kaitannya
dengan keterampilan proses dalam pembelajaran, guru menciptakan bentuk
kegiatan pengajaran yang bervariasi, agar siswa terlibat dalam berbagai
pengalaman. Karena kelebihan keterampilan proses membuat siswa menjadi
3
pengetahuan. Dengan keterampilan proses sains maka siswa dapat mengasah pola
berpikirnya sehingga dapat meningkatkan kualitas hasil belajar. Sejalan dengan
hal ini Rustaman, dkk. (2005) menyatakan bahwa belajar dengan keterampilan
proses sains memungkinkan siswa mempelajari konsep yang menjadi tujuan IPA
sehingga keterampilan proses sains turut menunjang penguasaan konsep siswa.
Selain faktor eksternal, menurut Clark (dalam Sudirno, 2002: 43) 70 %
hasil belajar siswa dipengaruhi oleh kemampuan siswa (faktor internal). Salah
satu faktor internal yang menunjang hasil belajar siswa adalah kemampuan
penalaran siswa. Menurut Santoso (1993), mengemukakan bahwa penalaran
merupakan suatu proses berpikir dalam menarik suatu kesimpulan yang berupa
pengetahuan. Manusia pada hakekatnya merupakan makhluk yang berpikir,
merasa, bersikap dan bertindak. Sikap dan tindakannya bersumber pada
pengetahuan yang didapatkan lewat kegiatan merasa atau berpikir. Disamping itu,
Lawson et. al (dalam Valanides, 1997) mengungkapkan bahwa kemampuan
penalaran formal telah diidentifikasi sebagai kemampuan yang esensial bagi
keberhasilan dalam pembelajaran matematika dan sains.
Disamping itu, pengusaan konsep prasyarat juga merupakan salah satu
faktor yang mempengaruhi hasil belajar siswa. Hal ini diungkapkan dalam teori
belajar Gagne (dalam Mulyati, 2007: 90) yang menyebutkan bahwa peserta didik
tidak akan berhasil dalam menguasai pengetahuan dan keterampilan diatasnya jika
tidak menguasai pengetahuan atau keterampilan prasyaratnya (prerequisite).
Sejalan dengan hal ini Ausubel (Dahar, 2011: 95) menyebutkan bahwa belajar
bermakna merupakan suatu proses dikaitkannya informasi baru pada
konsep-konsep yang relevan yang terdapat dalam struktur kognitif seseorang. Anderson
(2001) menjelaskan cara memperoleh konsep yaitu siswa mengkonstruk konsep
dengan cara mengaitkan konsep yang baru diperoleh dengan pengetahuan awal
yang terdapat pada skema dan kerangka dalam struktur kognitif siswa.
Oleh karena itu, rendahnya capaian peserta didik Indonesia pada TIMSS
perlu kajian terkait baik pada domain konten maupun domain kognitif. Dengan
penelitian tersebut dapat membantu memberikan informasi tentang hal-hal yang
4
capaian siswa Indonesia dalam studi internasional. Sebenarnya penelitian lanjutan
terkait hasil studi TIMSS sudah banyak dilakukan. Namun studi lanjutan tersebut
masih dalam bidang matematika, sementara untuk bidang sains khususnya kimia
belum banyak dilakukan.
Berbagai studi pasca TIMSS telah dilakukan untuk mengungkap dan
menganalisis penyebab rendahnya capaian siswa Indonesia dalam studi
Internasional. Dalam bidang matematika, Puspendik Balitbang Kemendikbud
menyebutkan rendahnya capaian matematika siswa Indonesia disebabkan
rendahnya kemampuan penalaran literasi matematika siswa Indonesia. Sedangkan
dalam bidang sains ditemukan kelemahan-kelemahan siswa kita pada literasi
sains. Kelemahan-kelemahan siswa-siswa Indonesia antara lain disebabkan oleh
rendahnya kemampuan mengidentifikasi masalah ilmiah, menggunakan fakta
ilmiah, memahami sistem kehidupan, dan memahami penggunaan peralatan
sains.
Penelitian yang relevan dilakukan oleh Kartini (2008) yang menganalisis
perbandingan capaian hasil tes kimia siswa kelas VIII, IX, X dan XI berdasarkan
pengujian dengan soal-soal kimia TIMSS tahun 1999 dan 2003. Hasil
penelitiannya menunjukkan bahwa capaian hasil tes TIMSS kimia siswa
meningkat sesuai dengan tingkatan kelasnya. Enck (2011) melihat hubungan
antara prestasi siswa pada TIMSS 2007 dengan pembelajaran konstruktivisme dan
ukuran kelas. Hasil penelitiannya menunjukkan tidak terdapat hubungan yang
signifikan antara frekuensi guru menggunakan strategi konstruktivisme dan
ukuran kelas dengan prestasi siswa dalam TIMSS 2007. Disamping itu, Letao &
Bradley (2011) menyebutkan bahwa banyak faktor yang mempengaruhi prestasi
sains siswa, diantaranya sosial ekonomi siswa, strategi guru dalam pembelajaran,
pengalaman guru, otonomi sekolah, ukuran kelas, kurikulum, pembelajaran dan
5
Berdasarkan latar belakang diatas, maka penulis tertarik untuk melakukan
penelitian yang bertujuan untuk mengetahui seberapa besar kontribusi konsep
dasar kimia, keterampilan proses sains dan penalaran terhadap capaian siswa SMP
dalam TIMSS-Kimia. Penelitian ini dapat memberikan informasi yang bermanfaat
bagi pihak yang berwenang dalam perumusan kebijakan untuk memperbaiki dan
meningkatkan kualitas pembelajaran khususnya kimia, sehingga nantinya dapat
memperbaiki posisi Indonesia dalam studi Internasional.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan, rumusan masalah dalam
penelitian ini adalah “bagaimana kontribusi konsep dasar kimia, keterampilan
proses sains dan penalaran terhadap capaian siswa SMP dalam TIMSS-Kimia?”
untuk mempermudah pengkajian terhadap masalah yang akan diteliti, maka
rumusan masalah diatas dirinci menjadi pertanyaan penelitian sebagai berikut:
1. Bagaimanakah capaian TIMSS-Kimia siswa kelas VIII SMP?
2. Bagaimanakah capaian konsep dasar kimia siswa kelas VIII SMP?
3. Bagaimanakah keterampilan proses sains siwa kelas VIII SMP?
4. Bagaimanakah kemampuan penalaran siswa kelas VIII SMP?
5. Bagaimanakah hubungan konsep dasar kimia dengan capaian siswa SMP
dalam TIMSS-Kimia?
6. Bagaimanakah hubungan keterampilan proses sains dengan capaian siswa
SMP dalam TIMSS-Kimia?
7. Bagaimanakah hubungan penalaran dengan capaian siswa SMP dalam
TIMSS-Kimia?
8. Secara bersama-sama bagaimanakah hubungan serta kontribusi konsep dasar
kimia, keterampilan proses sains dan penalaran terhadap capaian siswa SMP
6
C. Batasan Masalah
Agar penelitian ini lebih terarah dan tidak terjadi kesalahan penafsiran,
maka peneliti perlu membatasi masalah penelitian. Sesuai dengan rumusan
masalah diatas, maka batasan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Faktor-faktor yang diduga memberikan kontribusi terhadap capaian siswa
dalam TIMSS-Kimia dibatasi pada aspek konsep dasar kimia, keterampilan
proses sains dan kemampuan penalaran.
2. Tes TIMSS-Kimia diambil dari TIMSS released items pada studi tahun
2003-2011.
3. Konsep dasar kimia yang diukur dalam penelitian ini dibatasi pada
konsep-konsep IPA-Kimia yang terkait dengan cakupan konsep-konsep yang diujikan dalam
TIMSS-Kimia.
4. Aspek KPS yang diukur dibatasi pada aspek mengukur, menyimpulkan,
memprediksi, mengkomunikasikan, menafsirkan data, mengontrol variabel,
definisi operasional variabel, berhipotesis dan bereksperimen.
5. Siswa yang dijadikan subjek penelitian adalah siswa kelas VIII SMP.
D. Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah yang telah dikemukakan, maka tujuan
penelitian ini secara umum ditujukan untuk: melihat kontribusi pengetahuan,
keterampilan proses sains, dan penalaran terhadap capaian siswa SMP dalam
TIMSS-Kimia. Secara khusus penelitian ini bertujuan untuk:
1. Mendeskripsikan hasil TIMSS-Kimia siswa kelas VIII SMP.
2. Mendeskripsikan capaian konsep dasar kimia siswa kelas VIII SMP terkait
TIMSS-Kimia.
3. Mendeskripsikan Keterampilan Proses Sains Siswa kelas VIII SMP.
4. Mendeskripsikan kemampuan Penalaran siswa kelas VIII SMP.
5. Mengetahui hubungan konsep dasar kimia terhadap capaian siswa SMP
dalam TIMSS-Kimia.
6. Mengetahui hubungan keterampilan proses sains terhadap capaian siswa SMP
7
7. Mengetahui hubungan penalaran terhadap capaian siswa SMP dalam
TIMSS-Kimia.
8. Mengetahui secara bersama-sama hubungan serta kontribusi konsep dasar
kimia, keterampilan proses sains dan penalaran dengan capaian siswa SMP
dalam TIMSS-Kimia.
E. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut:
1. Bagi Guru
Memberikan informasi mengenai faktor-faktor yang dapat mempengaruhi
capaian siswa dalam TIMSS-Kimia, sehingga guru dapat meningkatkan
kualitas pembelajaran. Disamping itu bisa memberikan gambaran mengenai
bagaimana penyusunan tes untuk penilaian formatif dan sumatif yang selevel
dengan penilaian internasional.
2. Bagi Pemerintah
Penelitian ini dapat menjadi sumber rujukan bagi pemerintah dalam
penentuan kebijakan, perbaikan mutu pendidikan dimasa mendatang.
3. Bagi Peneliti Lain
Dapat menjadi masukan bagi peneliti lain untuk mengembangkan dan
melanjutkan penelitian ini sebagai upaya untuk memperbaiki kualitas
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Desain Penelitian
Penelitian ini ingin mengkaji seberapa kuat hubungan serta seberapa besar
kontribusi konsep dasar kimia, keterampilan proses sains dan penalaran terhadap
capaian siswa SMP dalam TIMSS-Kimia. Jenis penelitian yang digunakan adalah
penelitian korelasional. Menurut Creswell (2012: 337) studi korelasi digunakan
untuk memprediksi skor dan menjelaskan hubungan antar variabel. Dalam
penelitian korelasional, peneliti menggunakan uji statistik korelasi untuk
menggambarkan dan mengukur derajat hubungan antara dua atau lebih variabel.
Dalam penelitian ini, peneliti tidak mencoba untuk mengontrol atau memanipulasi
variabel. Sejalan dengan hal ini, Sudjana & Ibrahim (2007: 77) menyebutkan
bahwa studi korelasi mempelajari hubungan dua variabel atau lebih, yakni sejauh
mana variasi dalam satu variabel berhubungan dengan variasi dalam variabel lain.
Desain penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah explanatory
design dan prediction design. Desain explanatory digunakan untuk menentukan
hubungan antara dua variabel atau lebih, dimana variasi dalam suatu variabel
berhubungan dengan variasi dalam variabel lain. Sedangkan desain prediction
bertujuan untuk mengidentifikasi variabel-variabel yang dapat memprediksi hasil
atau variabel tertentu (Creswell, 2012: 340). Dalam penelitian ini terdapat tiga
variabel bebas (independent variable) yaitu konsep dasar kimia, keterampilan
proses sains dan penalaran, sedangkan variabel terikat (dependent variable) yaitu
capaian TIMSS-Kimia siswa SMP.
Tujuan teknik korelasional adalah: (1) untuk mencari bukti berdasarkan
hasil pengumpulan data, apakah terdapat hubungan atau tidak, (2) untuk
menjawab pertanyaan apakah hubungan antar variabel tersebut kuat, sedang atau
lemah, dan (3) ingin memperoleh kepastian secara matematis apakah hubungan
antar variabel merupakan hubungan yang meyakinkan (signifikan) atau hubungan
38
B. Populasi dan Sampel
1. Populasi
Populasi adalah wilayah generalisasi yang terdiri atas objek / subjek yang
mempunyai kualitas dan karakteristik tertentu yang ditetapkan oleh peneliti
untuk dipelajari dan kemudian ditarik kesimpulannya (Sugiyono, 2013).
Karena TIMSS merupakan studi Internasional yang menilai kemampuan
siswa usia 14 tahun dalam bidang matematika dan sains, maka yang menjadi
populasi dalam penelitian ini adalah seluruh siswa kelas VIII SMP Negeri di
kota Bandung pada tahun akademik 2013/2014. Berdasarkan data dari dinas
Pendidikan Kota Bandung, jumlah siswa kelas VIII SMP Negeri di kota
Bandung adalah sekitar 11.000 siswa dari 53 sekolah.
2. Sampel
Sampel adalah bagian dari jumlah dan karakteristik yang dimiliki oleh
populasi (Sugiyono, 2013). Pengambilan sampel dalam penelitian ini
menggunakan teknik stratified random sampling. Seluruh SMP Negeri di
kota Bandung di kelompokkan kedalam tiga klaster berdasarkan trend hasil
Ujian Nasional dua tahun terakhir yang diakses dari website Balitbang
Depdikbud tahun 2013. Dari setiap klaster dipilih masing-masing dua sekolah
secara acak. Sekolah yang terpilih mewakili sekolah klaster atas, klaster
menengah dan klaster bawah. Kemudian dari masing-masing sekolah yang
terpilih diambil dua kelas secara acak. Seluruh siswa SMP kelas VIII dalam
kelas yang terpilih inilah yang menjadi sampel dalam penelitian ini. Jumlah
sampel penelitian ini terdiri dari 305 siswa SMP kelas VIII yang mewakili
siswa pada sekolah klaster atas, klaster menengah dan klaster bawah.
Untuk membuat sebuah generalisasi terhadap populasi maka ukuran
sampel yang diteliti harus mewakili populasi. Bartlett, Kotrilk, & Higgins
(2001) dalam artikelnya telah merilis tabel standar mengenai ukuran sampel
minimum jika diketahui ukuran populasi untuk data kontinu. Untuk populasi
10.000 – 11.000 siswa maka ukuran sampel minimumnya ± 119 orang. Maka
39
memenuhi ukuran sampel minimum yang dikemukakan oleh Bartlett, Kotrilk,
& Higgins (2001).
C. Definisi Operasional
Untuk menghindari adanya perbedaan pandangan dalam menafsirkan, maka
beberapa istilah dalam penelitian ini dijelaskan sbb:
1. Kontribusi yang dimaksud dalam penelitian ini adalah sumbangan efektif
variabel bebas (konsep dasar kimia, keterampilan proses sains, dan penalaran)
terhadap variabel terikat (capaian TIMSS-Kimia siswa).
2. Trends in International Mathematics and Science Study (TIMSS) merupakan
studi internasional untuk mengukur prestasi matematika dan sains siswa
Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama dan Sekolah Dasar. Studi ini
diselenggarakan oleh The International Association for the Evaluation of
Educational Achievement (IEA) yang berada di Amsterdam, Belanda.
3. TIMSS-Kimia yang dimaksud dalam penelitian ini adalah tes yang disusun
dari item-item tes TIMSS tahun 2003-2011 khususnya pada bidang kimia.
4. Konsep dasar kimia yang dimaksud dalam penelitian ini adalah
konsep-konsep dasar IPA-Kimia yang terkait dengan cakupan materi kimia yang
diujikan dalam TIMSS-Kimia.
5. Keterampilan proses sains yang dimaksud dalam penelitian ini adalah
keterampilan yang diperlukan untuk memperoleh, mengembangkan dan
menerapkan konsep-konsep, prinsip-prinsip, hukum-hukum, dan teori-teori
sains, baik berupa mental, keterampilan fisik (manual), maupun keterampilan
sosial. Keterampilan proses di ukur berdasarkan aspek keterampilan proses
sains. Dalam penelitian ini aspek KPS yang diukur yaitu Aspek KPS yang
diukur dalam penelitian ini adalah aspek mengukur, menyimpulkan,
memprediksi, mengkomunikasikan, menafsirkan data, mengontrol variabel,
definisi operasional variabel, berhipotesis dan bereksperimen.
6. Penalaran yang dimaksud dalam penelitian ini merupakan kemampuan
penalaran formal siswa. Ada enam jenis penalaran yang diukur yaitu
40
penalaran kombinatorial, penalaran probabilistik, dan penalaran
hipotetik-deduktif.
D. Instrumen Penelitian
Instrumen penelitian adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur
fenomena alam maupun sosial yang diamati dalam penelitian (Sugiyono, 2013).
Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari tes tertulis
TIMSS-Kimia, tes konsep dasar kimia, tes keterampilan proses sains, tes penalaran.
1. Tes TIMSS-Kimia
Tes tertulis TIMSS-Kimia adalah sub tes dari TIMSS sains yang terdiri
atas item-item tes TIMSS 2003-2007 pada bidang kimia. Tes TIMSS-kimia
yang digunakan berbentuk tes pilihan ganda yang berjumlah 20 soal.
Penggunaan tes tertulis TIMSS-Kimia bertujuan untuk memperoleh data
mengenai capaian siswa SMP dalam studi TIMSS khususnya pada bidang
studi kimia. Karena item tes yang asli berbahasa Inggris, maka item tes
tersebut harus diterjemahkan terlebih dahulu ke dalam bahasa Indonesia.
Instrumen tes TIMSS-Kimia dapat dilihat pada lampiran A.2.
2. Tes Konsep Dasar Kimia
Tes konsep dasar kimia adalah tes berbentuk pilihan ganda untuk
mengukur penguasaan konsep dasar kimia siswa sesuai dengan cakupan
konsep TIMSS-Kimia, Konsep dasar kimia yang diukur dalam penelitian ini
hanya konsep-konsep yang berkaitan dengan domain konten pada
TIMSS-Kimia. Instrumen tes konsep dasar kimia ini selengkapnya dapat dilihat pada
lampiran A.4.
3. Tes Keterampilan Proses Sains
Tes keterampilan proses sains ini digunakan untuk mengukur
keterampilan proses sains siswa. Tes keterampilan proses sains ini berbentuk
tes pilihan ganda yang diuji berdasarkan aspek keterampilan proses sains. Tes
ini diadaptasi dari tes Integrated Science Process Skill yang dikembangkan
oleh Tek, O. E et. al., (2011) dengan reliabilitas tes yaitu α = 0.88, dan
41
dalam tes ini meliputi aspek mengukur, menyimpulkan, memprediksi,
mengkomunikasikan, menafsirkan data, mengontrol variabel, definisi
operasional variabel, berhipotesis dan bereksperimen. Instrumen tes ini
selengkapnya dapat dilihat pada lampiran A.5.
4. Tes Penalaran
Tes penalaran ini digunakan untuk mengukur kemampuan penalaran
siswa. Tes penalaran ini diadaptasi dari Scientific Reasoning Test yang
dikembangkan oleh Anton E Lawson pada tahun 1978 dan direvisi tahun
2000 berbentuk two tier multiple choice dengan jumlah item sebanyak 24
butir. Uji reliabilitas tes ini menggunakan KR 20 dengan nilai α = 0.78. Ada
enam jenis penalaran yang diukur dari tes ini yaitu konservasi berat dan
volume, penalaran proporsional, kontrol variabel, penalaran kombinatorial,
penalaran probabilistik, dan penalaran hipotetik-deduktif. Karena item tes
yang asli berbahasa Inggris, maka item tes tersebut harus diterjemahkan
terlebih dahulu ke dalam bahasa Indonesia. Instrumen tes penalaran ini
selengkapnya dapat dilihat pada lampiran A.6.
E. Analisis Instrumen
Tes konsep dasar kimia yang dikembangkan oleh peneliti merupakan
perangkat tes yang belum standar. Agar perangkat tes ini layak digunakan, maka
perlu dilakukan beberapa analisis instrumen diantaranya meliputi validitas soal,
reliabilitas soal, daya pembeda soal, dan indeks kesukaran. Penjabarannya secara
lengkap adalah sebagai berikut:
1. Analisis Validitas Tes
Validitas adalah suatu ukuran yang menunjukkan tingkat kesahihan dari
suatu tes. Suatu tes dikatakatan valid atau sahih apabila tes dapat mengukur apa
yang hendak di ukur. Validitas yang diukur adalah:
a. Validitas Isi
Validitas isi adalah validitas dari alat ukur dari segi isi (content) materi
pelajaran yang dicakup oleh alat ukur tersebut (Firman, 2013). Validasi isi
42
dengan indikator yang hendak di ukur. Soal tes yang telah dikembangkan
kemudian divalidasi oleh ahli kemudian di hitung nilai CVR (Content Validity
Ratio) masing-masing butir soal dengan menggunakan rumus sebagai berikut.
Keterangan:
CVR = Content Validity Ratio
ne = Banyaknya pakar yang sepakat
N = Banyaknya pakar yang memvalidasi (Lawshe, 1975)
CVR adalah salah satu metode yang paling banyak digunakan untuk
mengukur validitas content. Dalam menentukan apakah judgment pakar dapat
dinyatakan valid pada taraf alpha 0,05 (uji satu sisi) maka nilai CVRhitung harus
lebih besar dari pada nilai CVRtabel. Berdasarkan perhitungan ulang yang
dilakukan ulang oleh Wilson et. al., (2012) terhadap nilai CVRtabel untuk
masing-masing panelis, maka diperoleh nilai baru untuk CVRtabel. Proses
validasi instrumen tes konsep dasar kimia dilakukan oleh 7 orang dosen/expert
pendidikan kimia UPI. Berikut Tabel nilai kritis CVR berdasarkan perhitungan
ulang oleh Wilson et. al.
Tabel 3.1. Nilai Kritis Untuk CVR (Content Validity Ratio)
Level of significance for One-tailed Test
0.1 0.05 0.025 0.01 0.005 0.001
Level of significance for Two-Tailed Test
43
Karakteristik penilaian CVR adalah:
a. Ketika kurang dari setengah panelis yang menjawab “ya”, maka nilai
CVR akan negatif.
b. Ketika setengah panelis menjawab “ya” dan setengah lagi menjawab “tidak” maka perolehan nilai CVR adalah 0.
c. Ketika seluruh panelis menjawab “ya” maka perolehan nilai CVR adalah
1.
d. Ketika jumlah panelis yang menjawab “ya” lebih dari setengah maka
nilai CVR berkisar antara 0 - 0.99 (Wilson. et. al, 2012).
Hasil perhitungan nilai CVR (Content Validity Ratio) dan CVI (Content
Validity Index) instrument tes konsep dasar kimia berdasarkan pertimbangan
(judgement) para ahli menyatakan bahwa instrument konsep dasar kimia layak
digunakan. Perhitungan nilai CVR dan CVI selengkapnya dapat dilihat pada
lampiran C.1. Selain itu, beberapa catatan dari tenaga ahli sebagai bahan
pertimbangan untuk perbaikan instrument.
b. Validitas Item atau Validitas Butir Soal
Arikunto (2008: 79) menjelaskan bahwa sebuah item dikatakan valid
apabila mempunyai dukungan yang besar terhadap skor total. Untuk menguji
validitas setiap butir soal, skor-skor yang ada pada butir soal yang dimaksud
dikorelasikan dengan skor total. Rumus yang digunakan adalah:
44
Menurut Arikunto (2008: 80) interpretasi besarnya koefisien korelasi dapat
dilihat pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2. Kriteria Validitas Butir Soal
Koefisien Kriteria
0,80 < γpbi ≤ 1,00 Sangat tinggi
0,60 < γpbi ≤ 0,80 Tinggi
0,40 < γpbi ≤ 0,60 Cukup
0,20 < γpbi ≤ 0,40 Rendah
0,00 < γpbi ≤ 0,20 Sangat rendah
2. Reliabilitas Tes
Reliabilitas tes adalah ketepatan suatu tes apabila diteskan pada objek yang
sama secara berkali-kali (Arikunto, 2008: 85). Hasil pengukuran yang dilakukan
dengan menggunakan tes tersebut secara berulang-ulang terhadap subyek yang
sama akan menunjukkan hasil yang tetap. Suatu tes dapat dikatakan memiliki taraf
reliabilitas yang tinggi jika tes tersebut dapat memberikan hasil yang tetap setiap
kali digunakan.
Metoda yang digunakan adalah metode konsistensi internal. Reliabilitas soal
dalam penelitian ini dihitung berdasarkan rumus Cronbach alpha berikut ini:
r11 = ∑
Keterangan:
r11 : reliabilitas instrumen
k : banyaknya butir pertanyaan atau banyaknya soal
∑ : jumlah varians butir
45
Tabel 3.3 Kategori Reliabilitas Tes
Batasan Kategori
Perhitungan reliabilitas tes ini menggunakan software IBM-SPSS 20.
Setelah dilakukan perhitungan reliabilitas tes konsep dasar kimia maka diperoleh
nilai α = 0,78. Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran C.3.
Kemudian berdasarkan kategori reliabilitas tes pada Tabel 3.3, maka tes konsep
dasar kimia memiliki reliabilitas yang tergolong dalam kategori tinggi.
Perhitungan reliabilitas tes konsep dasar kimia secara lengkap dapat dilihat pada
lampiran C.
3. Daya Beda
Daya beda merupakan kemampuan suatu butir soal untuk membedakan
antara siswa yang berkemampuan tinggi dengan siswa yang berkemampuan
rendah. Soal yang baik adalah soal yang dapat membedakan antara siswa yang
berkemampuan tinggi dengan siswa yang berkemampuan rendah, untuk
menentukan daya beda suatu soal digunakan rumus (Arikunto, 2008: 213):
B
JA : Banyaknya peserta kelompok atas
JB : Banyaknya peserta kelompok bawah
BA : Banyaknya peserta kelompok atas yang menjawab benar
46
PA : Proporsi peserta kelompok atas yang menjawab benar
PB : Proporsi peserta kelompok bawah yang menjawab benar
Kategori daya pembeda (Arikunto, 2008: 213) dapat dilihat pada Tabel 3.4.
Tabel 3.4. Kategori Daya Pembeda
Batasan Kategori
0,00<DP≤0,20 Jelek (poor) 0,20<DP≤0,40 Cukup (satisfactory)
0,40<DP≤0,70 Baik (good)
0,70<DP≤1,00 Baik sekali (excellent)
Penghitungan daya pembeda setiap butir soal menggunakan ANATES V4.
Hasil perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada lampiran C.
4. Indeks Kesukaran
Indeks kesukaran merupakan angka yang menunjukkan proporsi siswa yang
menjawab benar suatu soal. Bermutu atau tidaknya suatu soal tes dapat diketahui
dari indeks kesukaran yang dimiliki oleh tiap-tiap soal tes tersebut. Suatu soal
dikatakan baik apabila soal tersebut tidak terlalu sukar dan juga tidak terlalu
mudah dengan kata lain memiliki indeks kesukaran sedang atau cukup. Soal yang
terlalu mudah tidak akan merangsang siswa untuk mempertinggi kemampuannya
untuk menyelesaikan. Sebaliknya soal yang terlalu sulit menyebabkan siswa patah
semangat. Untuk mengetahui tingkat kesukaran soal dapat diketahui dengan
rumus:
JS B P
Keterangan :
P : Indeks kesukaran masing-masing soal
B : banyaknya testee yang menjawab dengan benar butir item soal
JS : Jumlah testee
47
Tabel 3.5. Kategori Tingkat Kesukaran
Batasan Kategori
0,00<TK≤0,30 Sukar
0,30<TK≤0,70 Sedang
0,70<TK≤1,00 Mudah
Penghitungan daya pembeda setiap butir soal menggunakan ANATES V4.
Hasil perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada lampiran C.
c. Prosedur dan Alur Penelitian
Dalam melihat kontribusi variabel konsep dasar kimia, keterampilan proses
sains dan penalaran terhadap variabel capaian TIMSS-Kimia siswa SMP ada
beberapa tahap penelitian yang dilakukan:
Tahap 1: Tahap Perencanaan Penelitian
a. Kajian pustaka dari framework TIMSS dan jurnal-jurnal yang berkaitan
dengan studi TIMSS dari tahun 2003 sampai 2011.
b. Kajian item tes TIMSS dari tahun 2003 sampai 2011 untuk menentukan item
tes yang berkaitan dengan ilmu kimia.
c. Kajian konsep dasar kimia terkait cakupan konsep-konsep yang diujikan
dalam TIMSS-Kimia.
Tahap 2: Tahap Pelaksanaan Penelitian
a. Menyusun instrumen penelitian yaitu tes TIMSS-Kimia, tes konsep dasar
kimia, tes keterampilan proses sains dan tes penalaran.
b. Tes TIMSS-Kimia diambil dari release item TIMSS dari tahun 2003 sampai
2011 yang berkaitan dengan ilmu kimia diterjemahkan ke dalam Bahasa
Indonesia dan divalidasi dari sisi terjemahan kepada pembimbing.
c. Tes konsep dasar kimia disusun berdasarkan cakupan materi pada soal-soal
TIMSS-Kimia. Konsep dasar kimia yang diukur dalam penelitian ini hanya
yang berkaitan dengan cakupan materi kimia yang diujikan dalam
48
d. Tes keterampilan proses sains diadaptasi dari tes standar. Karena item tes
standar menggunakan bahasa Inggris, maka perlu diterjemahkan kedalam
bahasa Indonesia serta diadaptasi sesuai dengan konteks Indonesia. Adapun
aspek KPS yang diujikan meliputi aspek mengukur, menyimpulkan,
memprediksi, mengkomunikasikan, menafsirkan data, mengontrol variabel,
definisi operasional variabel, berhipotesis dan bereksperimen.
e. Tes penalaran di adaptasi dari Sciencetific Reasoning Test yang
dikembangkan oleh Lawson tahun 1978 diterjemahkan ke dalam bahasa
Indonesia .
f. Memvalidasi instrumen penelitian yang telah disusun kepada dosen
pembimbing dan dosen pakar (judgment expert).
g. Perbaikan dan revisi instrumen.
h. Pelaksanaan tes tertulis TIMSS-Kimia, tes konsep dasar kimia, tes
keterampilan proses sains dan tes penalaran pada siswa SMP kelas VIII.
Tahap 3: Tahap Analisis Data Hasil Penelitian
a. Pemberian skor masing-masing responden sesuai dengan kriteria penyekoran
pada masing-masing tes.
b. Tabulasi data.
c. Melakukan analisis korelasi dan analisis regresi untuk menjawab rumusan
masalah dan pengujian hipotesis yang telah diajukan.
d. Menginterpretasi data hasil penelitian.
e. Menarik kesimpulan.
Tahap-tahap tersebut lebih jelasnya diringkaskan dalam kerangka operasional
49
Perencanaan
Pelaksanaan
Analisis Data
Gambar 3.2. Bagan Alur Penelitian
Kajian Item Tes TIMSS Tahun 2003 sampai 2011
Tes Penalaran Kajian Pustaka dari Framework
dan Studi Terkait TIMSS Tahun 2003 sampai 2011
Kajian Cakupan Materi IPA-Kimia SMP Terkait TIMSS
Penyusunan Instrumen Penelitian
Perbaikan dan Revisi Instrumen Tes tertulis TIMSS
kimia
Tes Konsep Dasar Kimia
Validasi Instrumen Penelitian
Analisis Data Analisis Korelasi Analisis Regresi Uji Hipotesis
Penarikan kesimpulan Tes KPS
Pelaksanaan Tes
Penyekoran Masing-Masing Tes
Tabulasi
50
d. Teknik Pengumpulan Data
Pengumpulan data dalam penelitian ini dilakukan melalui teknik tes. Tes
yang digunakan meliputi tes tertulis TIMSS-kimia yang digunakan untuk
mengungkap capaian siswa, tes konsep dasar kimia untuk mengungkap capaian
konsep dasar kimia siswa terkait cakupan konsep kimia yang diujikan dalam
TIMSS, tes KPS digunakan untuk menilai profil keterampilan proses sains siswa
dan tes penalaran digunakan untuk mengungkap profil kemampuan penalaran
siswa. Tes dilaksanakan dengan cara menyampaikan kepada siswa melalui guru
IPA terpadu, bahwa akan diadakan tes TIMSS-Kimia, tes konsep dasar kimia, tes
KPS dan tes penalaran. Secara ringkas teknik pengumpulan data dapat dilihat
pada Tabel 3.6.
Tabel 3.6 Teknik Pengumpulan Data
Teknik
Tes TIMSS-Kimia Siswa Capaian siswa pada domain konten dan
Tes KPS Siswa Keterampilan proses
sains siswa
Akhir Semester genap
Tes Penalaran Siswa Kemampuan
penalaran siswa
51
e. Teknik Analisis Data
Analisis data dalam penelitian ini dilakukan dengan menggunakan statistik
deskriptif dan statistik inferensial. Statistik deskriptif digunakan untuk
mendeskripsikan variabel penelitian dalam bentuk bagan atau tabel dari jawaban
responden terhadap tes yang diberikan. Sedangkan statistik inferensial digunakan
untuk menguji hipotesis yang telah dirumuskan dengan teknik analisis korelasi
dan regresi.
1. Analisis Deskriptif
Analisa deskriptif adalah analisis yang menggambarkan suatu data yang akan
dibuat baik sendiri maupun berkelompok. Menurut Riduwan (2007: 38) tujuan
analisis deskriptif adalah untuk membuat gambaran secara sistematis data yang
faktual dan akurat mengenai fakta-fakta serta hubungan antar fenomena yang
diselidiki atau diteliti. Dalam penelitian ini akan dibahas pengukuran gejala pusat
seperti mean, median modus maksimum dan minimum.
2. Uji Normalitas
Uji normalitas dilakukan untuk mengetahui apakah distribusi data skor tes
TIMSS-Kimia, tes konsep dasar kimia, tes penalaran dan tes keterampilan proses
sains berdistribusi normal atau tidak. Uji normalitas dilakukan dengan
menggunakan program IBM-SPSS 20 for window, yaitu dengan analisis uji
Kolmogorov-Smirnov dan normal Q-Q plot. Pengujian hipotesis dilakukan untuk
mengetahui apakah data kelas penelitian berasal dari populasi yang berdistribusi
normal.
3. Uji Homogenitas
Uji homogenitas dilakukan untuk mengetahui apakah data yang ada bersifat
homogen atau tidak. Dalam penelitian ini uji homogenitas varians data dilakukan
52
4. Uji Hipotesis Penelitian
a. Korelasi Parsial
Uji korelasi parsial dimaksudkan untuk melihat hubungan antara sebagian
dari sejumlah variabel apabila hubungan dengan sebagian variabel lainnya
dianggap tetap. Untuk variabel-variabel X1, X2, X3 dan Y maka akan didapat
koefisien-koefisien korelasi parsial rYX1.23,rYX2.13,rYX3.12, dimana rYX3.12 misalnya,
menyatakan koefisien korelasi parsial antara X3 dan Y dengan menganggap X2
dan X2 tetap.
b. Korelasi Ganda (Multiple Correlation)
Analisis korelasi ganda berfungsi untuk mencari besarnya hubungan dan
kontribusi dua variabel bebas (X) atau lebih secara simultan (bersama-sama)
dengan variabel terikat (Y). Untuk mengidentifikasi tinggi rendahnya koefisien
korelasi atau memberikan interpretasi koefisien korelasi digunakan tabel kriteria
pedoman untuk koefisien korelasi (Sugiyono, 2013: 257)
Tabel 3.7 Pedoman Untuk Memberikan Interpretasi Koefisien Korelasi
Interval Koefisien Tingkat Hubungan
0,00 – 0,199
Menghitung koefisien determinasi bertujuan untuk menguji hipotesis yang
berfungsi untuk menyatakan besar kecilnya sumbangan variabel bebas X terhadap
variabel terikat Y, rumus yang digunakan adalah:
KP = (RX1.X2.Y)2 . 100%
Dimana:
KP = nilai kontribusi variabel bebas terhadap variabel terikat.
53
d. Uji Signifikansi
Untuk mengetahui signifikansi korelasi ganda dicari terlebih dahulu Fhitung
kemudian dibandingkan dengan Ftabel. Adapun rumus Fhitung adalah:
Fhitung =
Dimana:
R = Nilai koefisien korelasi ganda
k = Jumlah variabel bebas
n = Jumlah sampel
kaidah pengujian signifikansi:
Jika Fhitung≥ Ftabel maka tolak Ho artinya signifikan
Fhitung≤ Ftabel terima Ho artinya tidak signifikan. (Riduwan, 2011: 86)
b) Analisis Regresi Ganda
Persamaan regresi dapat digunakan untuk melakukan prediksi seberapa
tinggi nilai variabel dependen bila nilai variabel independen dimanipulasi
(dirubah-rubah). Menurut Riduwan (2011: 108) Analisis regresi ganda ialah suatu
alat analisis peramalan nilai pengaruh dua variabel bebas atau lebih terhadap
variabel terikat untuk membuktikan ada atau tidaknya hubungan fungsi atau
hubungan kausal antara dua variabel bebas atau lebih (X1), (X2), (X3),…, (Xn)
54
Persamaan regresi ganda untuk tiga variabel bebas dirumuskan:
Dimana;
Ŷ = Nilai yang diprediksikan a = Konstanta
b1,b2,b3 = Koefisien regresi
X1 = Konsep Dasar Kimia
X2 = Keterampilan proses sains
X3 = Penalaran
Analisis data dalam penelitian ini dibantu dengan program IBM-SPSS 20
for windows.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis data dan pembahasan dalam penelitian ini, maka
diperoleh kesimpulan untuk siswa kelas VIII kota Bandung sebagai berikut:
1. Capaian TIMSS-Kimia siswa SMP kelas VIII masih tergolong dalam kategori
rendah.
2. Capaian konsep dasar kimia siswa SMP kelas VIII masih tergolong dalam
kategori rendah.
3. Keterampilan proses sains siswa SMP kelas VIII tergolong pada kategori
sedang.
4. Kemampuan penalaran siswa SMP kelas VIII masih berada pada tahap
operasi kongkret, hal ini tidak sesuai dengan tingkatan usia siswa yang
seharusnya sudah memasuki tahap awal formal.
5. Hasil analisis menunjukkan adanya hubungan positif dan signifikan antara
konsep dasar kimia dengan capaian TIMSS-Kimia siswa SMP.
6. Hasil analisis menunjukkan adanya hubungan positif dan signifikan antara
keterampilan proses sains dengan capaian TIMSS-Kimia siswa SMP.
7. Hasil analisis menunjukkan adanya hubungan positif dan signifikan antara
penalaran dengan capaian TIMSS-Kimia siswa SMP.
8. Hasil analisis menunjukkan adanya hubungan Positif dan signifikan antara
konsep dasar kimia, keterampilan proses sains dan penalaran secara
bersama-sama (simultan) terhadap capaian TIMSS-Kimia siswa SMP, dengan
kontribusi variabel bebas (konsep dasar kimia, keterampilan proses sains, dan
penalaran) sebesar 57,1%. Kontribusi terbesar diberikan oleh variabel
penalaran, kemudian yang kedua variabel konsep dasar kimia, dan yang
83
B. Saran
Berdasarkan temuan-temuan yang diperoleh dari penelitian ini, maka
penulis menyarankan:
1. Bagi pembuat kebijakan, pembelajaran yang dapat meningkatkan penguasaan
konsep prasyarat siswa, pembelajaran dengan pendekatan keterampilan
proses sains dan pembelajaaran yang dapat mengembangkan serta
meningkatkan daya nalar siswa sebaiknya diimplementasikan dalam
kurikulum 2013, karena terbukti memiliki hubungan yang signifikan terhadap
capaian siswa dalam studi TIMSS-Kimia.
2. Guru-guru bidang studi IPA hendaknya dalam proses pembelajaran agar
menggunakan keterampilan proses sains sebagai salah satu pendekatan dalam
pembelajaran dalam upaya peningkatan hasil belajar siswa.
3. Guru-guru bidang studi IPA di dalam mengelola proses belajar mengajar
hendaknya dapat memberikan pengalaman belajar dan latihan-latihan soal
IPA-Kimia yang dapat melatih, mengembangkan serta meningkatkan daya
nalar siswa.
4. Kepada guru-guru bidang studi IPA agar memberikan pemantapan terhadap
penguasaan konsep dasar kimia, agar para siswa mudah memahami
konsep-konsep selanjutnya.
5. Bagi peneliti lain yang ingin mengembangkan penelitian ini lebih lanjut,
dapat menganalisis faktor-faktor lain yang dapat memberikan kontribusi
DAFTAR PUSTAKA
Anderson, L. W. & Krathwohl, D. R. (2001) A taxonomi for learning, teaching, and assising: A revision of Blooms Taxonomi of Educational objectives. NY: Addision Wesley Longman Inc.
Arikunto, S. (2008). Dasar-dasar evaluasi pendidikan (edisi revisi). Jakarta: Bumi Aksara.
Balitbang Depdiknas. (2013). Hasil studi internasional prestasi siswa indonesia dalam bidang matematika, sains, dan membaca. Jakarta: Depdiknas.
Bartlett, J. E., Kotrilk, J. W., & Higgins, C. C. (2001). Organizational research: determining appropriate sample size in survey research. Information Technology, Learning, and Performance. 19(1), hlm 43-50.
Creswell, J. W. (2012). Educational research; planning, conducting and evaluating quantitative and qualitative research. Boston: Pearson.
Dahar, R. W. (2011). Teori-teori belajar & pembelajaran. Jakarta: Erlangga.
Enck, R. (2011). A study of the relationships between student achievement on the timss-2007 and constructivist teaching pedagogy and class size. (Dissertation). St. John Fisher College.
Feyzioglu, B. (2009). An investigation of the relationship between science process skills with efficient laboratory use and science achievement in chemistry education. Journal of Turkish Science Education. 6(3), hlm 114-132.
Fah, L. Y., Hoon, K. W., & Lee, J. C. O. (2010). The relationships among integrated science process skills, logical thinking abilities, and science achievement among rural students of Sabah, Malaysia. Universiti Malaysia Sabah.
Herman, T. (2003). TIMSS dan implikasinya terhadap pendidikan matematika di Indonesia. Mimbar Pendidikan, 22(2), hlm 12-18.
Firman, H. (2013). Evaluasi pembelajaran kimia. Bandung: Tidak Diterbitkan.
Firman, H. (2013). Metode penelitian kimia. Bandung: Tidak Diterbitkan.
85
Kartini, (2008). Analisis Perbandingan Capaian Hasil Tes Kimia Siswa Kelas VIII, IX, X Dan XI Berdasarkan Pengujian Dengan Soal-Soal Kimia Timss Tahun 1999 Dan 2003. (Skripsi). Universitas Pendidikan Indonesia, Bandung.
Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan (2011). Survey Internasional TIMSS. [online]. Tersedia di: http://litbang.kemdikbud.go.id/index.php/survei-internasional-timss. Diakses 10 Januari 2014.
Lawshe, C. H. (1975). A quantitative approach to content validity. Psychology, 28, hlm. 563-575.
Letao, S., Kelly, D., Bradley. (2011). A multi-level model approach to investigating factors impacting science achievement for secondary school students – timss hong kong sample. Kentucky. University Of Kentucky.
Monica, K. M. M. (2005). Development and validation of a test of integrated science process skills for the further education and training learners. (Dissertation). University Of Pretoria South Africa.
Mullis, I. V. S., Martin, M. O., Ruddock, G.J., O’sullivan, C. Y. & Preuschoff. C.
(2011). TIMSS 2011 assesment framework. [online]. Tersedia: http://timss.bc.edu/timss2011/downloads/TIMSS2011_Frameworks.pdf. Diakses 29 Desember 2013.
Mulyati. (2007). Pengantar psikologi belajar. Jogjakarta: Quality Publishing.
Oloyede, I. O. (2012). The relationship between acquisition of science process skills, formal reasoning ability and chemistry achievement. IJAAS, 8(1), hlm 1-4.
Rahim, U. dan Hasnawati. (2007). Perbandingan hasil tes keterampilan penalaran formal mahasiswa sebelum dan sesudah perkuliahan pengantar dasar matematika. MIPMIPA. 6(1), hlm 12-18.
Rustaman, N. (2005). Strategi belajar mengajar biologi. Malang: Universitas Negeri Malang.
86
Srikoon, S., Bunterm, T., Wannatong, K. (2012) Factors influencing science achievements. Journal Of Education Khon Kaen University, 25(2), hlm. 103-108.
Sagala, S. (2010). Konsep dan makna pembelajaran. Bandung: Alfabeta.
Santoso, S. I. (1994). Sejarah perkembangan ilmu pengetahuan. Jakarta: Sastra Hudaya.
Santyasa (2004). “Model problem solving dan reasoning sebagai alternatif
pembelajaran inovatif”. Makalah Pada Konvensi Nasional Pendidikan Indonesia (Konaspi) V 5-9 Oktober 2004, Surabaya.
Semiawan, C. (1985). Keterampilan proses. Bandung. Bina Cipta.
Sudijono, A. (2004). Pengantar statistik pendidikan. Jakarta. Raja Grafindo Persada.
Sudirno, D. (2002). Kurikulum dan pembelajaran dalam rangka otonomi daerah. Bandung: CV. Andira.
Sudjana (2005). Metoda statistika. Bandung: Tarsito.
Sudjana, N. & Ibrahim. (2007). Penelitian dan penilaian pendidikan. Bandung: Sinar Baru Algesindo.
Sugiyono (2013). Metode penelitian pendidikan: pendekatan kuantitatif, kualitatif, dan R&D. Bandung: Alfabeta.
Sukarno. (2013). The profile of science process skill (sps) student at secondary high school (case study in jambi). IJSER. 1(1), hlm 79-83.
Sukmadinata, S. (2011). Metode penelitian pendidikan. Cetakan ketujuh. Bandung: PT Remaja Rosdakarya dengan Program Pascasarjana UPI.
Tawil, M. (2006). Pengaruh kemampuan penalaran formal terhadap hasil belajar fisika siswa kelas II SLTP N 1 Sungguminasa kabupaten Gowa. UNM: Makassar.
Tek, O. E, Tuang, W. Y, Yassin, S. M, Baharom, S, Yahya, A. (2011). The development and validation of an all-encompassing Malaysian-based science process skills test for secondary schools. Journal of Science and Mathematics Education in Southeast Asia. 34(2), hlm 203-236.
87
Trianto. (2012). Model pembelajaran terpadu. Bandung: Alfabeta.
Valanides, N. (1997). Formal reasoning abilities and school achievement. Studies In Educational Evaluation, 23(2) hlm169-185.
Wilson, F. R., Pan, W., & Schumsky, D. A. (2012). Recalculation of the critical
value for lawshe’s content validity ratio. Measurement and Evaluation in Counseling and Development. 45(3), hlm. 197- 210.
