PENGEMBANGAN MODUL FISIKA BERBASIS CASE-BASED LEARNING MENGGUNAKAN ANALOGI UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN
LITERASI SAINS PADA MATERI ALAT OPTIK KELAS X SMA/MA
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister
Program Studi Magister Pendidikan Sains
Oleh: Ainur Rokhmah NIM S831508003
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
ii
PENGEMBANGAN MODUL FISIKA BERBASIS CASE-BASED LEARNING MENGGUNAKAN ANALOGI UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN
LITERASI SAINS PADA MATERI ALAT OPTIK KELAS X SMA/MA
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains
Oleh: Ainur Rokhmah
NIM S831508003
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
vi
Ainur Rokhmah. 2017. Pengembangan Modul Fisika Berbasis Case-Based Learning Menggunakan Analogi untuk Meningkatkan Kemampuan Literasi Sains Pada Materi Alat Optik Kelas X SMA/MA. Tesis. Pembimbing: Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd., Kopembimbing: Dr. M. Masykuri, M.Si. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk: 1) menganalisis karakteristik modul fisika berbasis case-based learning menggunakan analogi untuk meningkatkan kemampuan literasi sains siswa; 2) menganalisis kelayakan modul fisika berbasis berbasis case-based learning menggunakan analogi untuk meningkatkan kemampuan literasi sains siswa; 3) menganalisis efektivitas modul fisika berbasis case-based learning menggunakan analogi terhadap hasil belajar dan kemampuan literasi sains siswa pada materi alat optik.
Pengembangan modul berbasis case-based learning menggunakan analogi ini merupakan penelitian Research and Development (R&D) dengan menggunakan 4-D Model Thiagarajan yang terdiri dari 4 tahap yaitu: tahap pendefinisian (define), tahap perencanaan (design), tahap pengembangan (develop), dan tahap penyebaran (disseminate). Modul divalidasi oleh 3 dosen ahli (ahli materi, ahli bahasa dan ahli media), 2 peer reviewer dan 2 reviewer. Modul berbasis case-based learning menggunakan analogi yang dikembangkan diujicoba terbatas pada 8 orang siswa Kelas XI. Setelah direvisi, modul berbasis case-based learning menggunakan analogi diujicoba skala besar pada Kelas X MIA 4 MBI Amanatul Ummah. Data yang diperoleh dari hasil penelitian ini dianalisis dengan teknik analisis deskriptif kualitatif dan analisis deskriptif kuantitatif.
Berdasarkan hasil penelitian dan pengembangan dapat disimpulkan bahwa: 1) karakteristik modul fisika berbasis case-based learning menggunakan analogi yaitu berupa modul cetak yang menggunakan materi alat optik dengan memuat sintaks case-based learning untuk meningkatkan kemampuan literasi sains siswa antara lain penamaan ilmiah, kemampuan observasional dan eksperimental dasar, kaidah bukti saintifik, postulat ilmiah, dan disposisi ilmiah yang ditunjukkan dengan ikon tertentu; 2) modul fisika berbasis case-based learning menggunakan analogi layak digunakan berdasarkan hasil validasi dan dianalisis menggunakan cut off score dengan persentase keidealan 84,77%, hasil angket keterbacaan modul oleh siswa modul layak digunakan (82,72%) dan hasil respons guru dalam tahap penyebaran modul layak digunakan (88,75%); 3) modul fisika berbasis case-based learning menggunakan analogi efektif digunakan dalam pembelajaran dengan 84% nilai hasil belajar siswa mencapai KKM dan dapat meningkatkan kemampuan literasi sains siswa berdasarkan hasil N-gain score sebesar 0,52 dengan kategori peningkatan sedang.
vii
Ainur Rokhmah. 2017. The Development of Case-Based Learning Physics Module Using Analogy to Increase Science Literacy Skills in Optical Instruments of Grade X Highschools Student. Thesis. Consultant: Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd., Co-consultant: Dr. M. Masykuri, M.Si. Master of Science Education Program, Faculty of Teacher Training and Education, University of Sebelas Maret, Surakarta.
ABSTRACT
This research aims to: 1) analyze characteristic of case-based learning physics modul using analogy to increase science literacy skills; 2) analyze feasibility of case-based learning physics modul using analogy to increase science literacy skills; 3) analyze effectiveness of case-based learning physics modul using analogy to increase science literacy skills and students achievement in optical instruments chapter.
The process of development was used 4-D models by Thiagarajan. The developed module assessed by 3 experts lecture (material, media, and linguistic), 2 reviewer, and 2 peer reviewer. Firts, module was tested in limited scale of 8 students Grade XI MBI Amanatul Ummah. After revision process, module was tested in Grade X MIA 4 MBI Amanatul Ummah. The data analyzed by qualitative and quantitative description technique.
The conclusions of the result are: 1) the characteristic of the developed module were printed module based on case-based learning model using analogy to increase science literacy skills. It contains five phases of case-based learning process and five indicators of science literacy. That was scientific nomenclature, intellectual process skills, rules of scientific evidence, postulate of science, and scientific disposition. Analogy was used textual, pictorial, structural-functional, organisator, activator, sinthesys, wide, and expanded; 2) case-based learning physics module using analogy was able to use based on validation process with cut off score 84.77%, students respond 82.72%, and teachers respond 88.75%; 3) case-based learning physics module using analogy was effective to use in instruction with 84% students reach over minimum criteria and n-gain score of science literacy skills 0.52 with categorized as medium.
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan
rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan proposal tesis
yang berjudul “Pengembangan Modul Fisika Berbasis Case-Based Learning Menggunakan Analogi untuk Meningkatkan Literasi Sains Materi Alat Optik Kelas X SMA/MA” dengan sebaik-baiknya.
Dalam penyusunan proposal tesis ini penulis menyadari tidak akan selesai
tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati
penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., selaku Kepala Program Studi Magister
Pendidikan Sains FKIP UNS sekaligus Pembimbing II yang telah memberikan
bimbingan, arahan, petunjuk, dan dorongan selama penyusunan tesis ini.
2. Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd. selaku Pembimbing I yang telah banyak
memberi bimbingan, arahan, dan dorongan dalam penyelesaian tesis.
3. Bapak/Ibu Dosen Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS yang
telah memberikan ilmu selama penulis belajar di Universitas Sebelas Maret.
4. Prof. Dra. Suparmi, M.A., Ph.D., Prof. Dr. Nunuk Suryani, M.Pd., dan Rumi
Prasetyaningrum, M.Pd., Khoirun Nisa’ Retno Ning Tiyas, M.Pd., Irhamilla
Aisyah N. F., S.Pd., Dewanta Arya N., M.Pd., M.Si., dan Selestina K. J., S.Pd.
selaku validator modul pembelajaran.
5. Bapak H. Achmad Chudori, S.S., M.Pd. selaku Kepala MBI Amanatul
Ummah yang telah memberikan kesempatan untuk melakukan penelitian.
6. Bapak/Ibu Guru serta siswa Kelas X MIA 4 Putra dan Kelas X MIA 6 Putri
MBI Amanatul Ummah tahun ajaran 2016-2017 yang telah membantu dan
ikut serta dalam penelitian ini.
7. Bapak dan ibuku serta seluruh keluarga yang tidak pernah berhenti
memberikan doa serta dukungan moral dan materi.
8. Teman-teman Magister Pendidikan Sains Angkatan 2015 Universitas Sebelas
ix
9. Sahabat-sahabatku yang selalu memberikan dukungan dan semangat.
10.Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan tesis ini.
Penulis menyadari bahwa penyusunan tesis ini masih banyak kekurangan,
oleh karena itu saran dan kritik yang bersifat membangun sangat penulis harapkan
untuk memperbaiki dan tesis ini. Akhirnya penulis berharap semoga tesis ini
bermanfaat bagi dunia pendidikan.
Surakarta, Juni 2017
x
HALAMAN PERSEMBAHAN
Tesis ini dipersembahkan kepada:
Bapak Suwito dan Ibu Mutamimah, terima kasih atas doa yang tidak
pernah putus dan dukungan yang diberikan selama ini
xi DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI TESIS ... v
ABSTRAK ... vi
ABSTRACT ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... x
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 5
C. Tujuan Pengembangan ... 5
D. Pentingnya Pengembangan... 6
E. Spesifikasi Produk Yang Diharapkan ... 6
F. Asumsi Dan Keterbatasan Pengembangan ... 7
G. Definisi Istilah ... 8
BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN KERANGKA BERPIKIR ... 9
A. Kajian Pustaka ... 9
1. Landasan Filosofis Model Cased-Based Learning ... 9
2. Model Pembelajaran Case-Based Learning ... 10
3. Analogi dalam Pembelajaran... 15
4. Modul Pembelajaran... 20
5. Kemampuan Literasi Sains ... 24
xii
dan Kemampuan Literasi Sains ... 27
7. Hasil Belajar ... 29
8. Materi Alat Optik ... 31
B. Kajian Penelitian Yang Relevan... 44
C. Kerangka Berpikir ... 47
BAB III METODE PENELITIAN... 51
A. Jenis Penelitian ... 51
B. Prosedur Penelitian ... 51
1. Tahap Pendefinisian (Define) ... 51
2. Tahap Perancangan (Design) ... 53
3. Tahap Pengembangan (Develop) ... 54
4. Tahap Penyebaran (Disseminate) ... 58
BAB IV HASIL PENELITIAN ... 60
A. Hasil Studi Pendahuluan ... 60
B. Tahap Pendefinisian (Define) ... 62
1. Analisis Ujung Depan ... 62
2. Analisis Siswa ... 66
3. Analisis Bahan Ajar Sejenis ... 68
4. Analisis Konsep ... 73
5. Analisis Tugas ... 73
6. Perumusan Tujuan Pembelajaran ... 74
C. Tahap Perancangan (Design) ... 75
1. Penyusunan Instrumen ... 75
2. Pemilihan Media ... 76
3. Pemilihan Format ... 76
4. Desain Awal ... 78
D. Tahap Pengembangan (Develop)... 82
1. Validasi ... 82
2. Revisi I ... 87
3. Uji Coba Terbatas ... 91
xiii
5. Uji Coba Skala Besar ... 96
6. Revisi III... 109
E. Tahap Penyebaran (Disseminate) ... 110
F. Keterbatasan Penelitian ... 111
G. Diseminasi dan Publikasi Hasil Penelitian ... 112
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 113
A. Kesimpulan ... 113
B. Implikasi ... 115
C. Saran ... 115
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1 Klasifikasi Analogi... 17
2.2 Analogi dalam Penelitian ... 18
2.3 Keterkaitan antara Case-Based Learning, Analogi, dan Kemampuan Literasi Sains ... 28
2.4 Indeks Bias Pada Beberapa Medium... 33
2.5 Analogi Antara Kamera dengan Mata... 43
3.1 Skor Skala Likert... 55
3.2 Interpretasi Skor ... 56
3.3 Kriteria Peningkatan Skor Gain ... 58
4.1 Hasil Analisis Kebutuhan Guru ... 63
4.2 Hasil Analisis Kebutuhan Siswa ... 67
4.3 Data Hasil Analisis Indikator Literasi Sains Pada Buku A dan Buku B ... 70
4.4 Jenis Analogi Pada Buku A dan Buku B ... 71
4.5 Pemetaan Konsep dan Keterampilan Yang Ditingkatkan ... 74
4.6 Daftar Instrumen dan Fungsinya ... 75
4.7 Hasil Validasi Ahli Materi ... 83
4.8 Hasil Validasi Ahli Media ... 84
4.9 Hasil Validasi Ahli Bahasa ... 84
4.10 Hasil Validasi Praktisi ... 85
4.11 Hasil Validasi Teman Sejawat ... 86
4.12 Hasil Analisis Validasi Modul ... 86
4.13 Saran dan Revisi I ... 87
4.14 Hasil Respons Siswa terhadap Modul ... 91
4.15 Saran dan Revisi II ... 94
4.16 Keterlaksanaan Model Pembelajaran Case-based Learning... 97
4.17 Hasil Skor N-gain Indikator Kemampuan Literasi Sains ... 99
4.18 Ketuntasan Hasil Belajar Kompetensi Pengetahuan ... 106
xv
4.20 Saran dan Revisi III ... 109
4.21 Hasil Analisis Angket Penyebaran Modul ... 110
4.22 Hasil dan Perbaikan Tahap Penyebaran ... 111
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Kerangka Pengembangan Ilmu Pengetahuan Alam ... 26
2.2 (a) Pemantulan cahaya (b) Pembentukan sinar pantul menggunakan Prinsip Huygens ... 31
2.3 Geometri untuk menurunkan Hukum Snellius tentang pembiasan dari Prinsip Fermat. ... 34
2.4 Bagian-bagian Mata ... 36
2.5 (a) Mata rabun dekat. (b) Lensa cekung untuk membantu rabun dekat ... 38
2.6 (a) Mata rabun jauh (b) Lensa cembung untuk membantu rabun jauh ... 39
2.7 Pembentukan Bayangan pada Kaca Pembesar ... 40
2.8 (a) bagian mata dan pembentukan bayangan pada mata (b) Bagian-bagian kamera dan pembentukan bayangan pada kamera ... 43
4.1 Desain Kegiatan Belajar, Tujuan, dan Studi Kasus ... 79
4.2 Desain Kegiatan Percobaan... 79
4.3 Desain Bagian Tes Pemahaman Literasi Sains dan Materi ... 80
4.4 Desain Fenomena Sehari-hari ... 80
4.5 Desain Evaluasi ... 81
4.6 Revisi Kegiatan Percobaan ... 89
4.7 Revisi Perbaikan Studi Kasus ... 90
4.8 Revisi Gambar Pembentukan Bayangan ... 90
4.9 Persentase Kontribusi Modul Terhadap Kemampuan Literasi Sains ... 92
4.10 Revisi Desain Teleskop Galileo ... 95
4.11 Revisi Penambahan Contoh Soal ... 95
4.12 Contoh Soal Indikator Disposisi Ilmiah ... 100
4.13 Contoh Hasil Analisis Siswa pada Percobaan II ... 101
4.14 Grafik Nilai Kompetensi Sikap Sosial Siswa... 103
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Kisi-kisi Analisis Kebutuhan Guru ... 120
2. Hasil Analisis Kebutuhan Guru ... 122
3. Kisi-kisi Analisis Kebutuhan Siswa. ... 130
4. Hasil Analisis Kebutuhan Siswa ... 131
5. Kisi-kisi Analisis Analogi Materi Alat Optik ... 132
6. Hasil Analisis Analogi Materi Alat Optik ... 133
7. Kisi-kisi Analisis Literasi Sains dalam Buku Fisika Kelas X SMA/MA ... 134
8. Hasil Analisis Literasi Sains dalam Buku Fisika Kelas X SMA/MA ... 135
9. Kisi-kisi Analisis Model Pembelajaran Case-Based Learning Materi Alat Optik dalam Buku Fisika Kelas X SMA/MA ... 137
10. Hasil Analisis Model Pembelajaran Case-Based Learning Materi Alat Optik dalam Buku Fisika Kelas X SMA/MA ... 138
11. Silabus ... 139
12. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ... 142
13. Lembar Penilaian Sikap ... 153
14. Rubrik Penilaian Keterampilan ... 156
15. Kisi-kisi Soal Kognitif ... 158
16. Soal Tes Kognitif ... 169
17. Soal Pretest Literasi Sains ... 173
18. Soal Posttest Literasi Sains ... 175
19. Hasil Validasi Ahli Materi ... 177
20. Hasil Validasi Ahli Media ... 178
21. Hasil Validasi Ahli Bahasa ... 180
22. Hasil Validasi Praktisi/Guru Fisika ... 181
23. Hasil Validasi Teman Sejawat ... 183
24. Angket Keterbacaan Modul oleh Siswa ... 185
25. Analisis Angket Keterbacaan Modul oleh Siswa ... 187
26. Hasil Tes Validitas Item dengan QUEST ... 188
xviii
28. Rekapitulasi Penilaian Kompetensi Keterampilan ... 190
29. Rekapitulasi Penilaian Kompetensi Pengetahuan ... 191
30. Rekapitulasi Pretest–Posttest dan Skor N gain Ternormalisasi
Kemampuan Literasi Sains ... 192
31. Analisis Hasil Diseminasi ... 193
