iii
PENGARUH MODEL PEMBELAJARAN BERBASIS MASALAH TERHADAP HASIL BELAJAR BIOLOGI DAN KETERAMPILAN PROSES SAINS
DASAR SISWA PADA MATERI PENCEMARAN LINGKUNGAN DI KELAS X SMA SWASTA SANTO THOMAS 3 MEDAN
TAHUN PEMBELAJARAN 2014/2015
Juliani Manurung (NIM 4111141026)
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pembelajaran berbasis masalah terhadap hasil belajar biologi dan keterampilan proses sains dasar siswa pada materi pencemaran lingkungan di kelas X SMA SWASTA SANTO THOMAS 3 MEDAN. Penelitian ini merupakan penelitian quasi eksperimen dimana populasinya adalah seluruh siswa kelas X SMA SWASTA SANTO THOMAS 3 yang terdiri dari 2 kelas dengan jumlah siswa 56 orang. Pengambilan sampel secara acak (random sampling) dimana masing-masing kelas berjumlah 28 orang. Instrumen yang dilakukan dalam penelitian ini berupa soal pilihan berganda yang berjumlah 20 soal dan essay yang berjumlah 10 soal yang digunakan sebagai pretest dan postest. Hasil penelitian menunjukkan rata-rata hasil belajar yang didapatkan untuk kelas pembelajaran berbasis masalah sebesar 74,64 lebih tinggi dibanding dengan kelas pembelajaran konvensional sebesar 61,25. Rata-rata keterampilan proses sains dasar siswa yang didapatkan untuk kelas pembelajaran berbasis masalah sebesar 81,89 lebih tinggi dibanding dengan kelas pembelajaran konvensional sebesar 76,00. Uji prasyarat analisis data menunjukkan bahwa data hasil belajar dan keterampilan proses sains dasar siswa berdistribusi normal dan kedua kelas sampel memiliki kesamaan varians (homogen). Pengujian hipotesis data hasil belajar yang dilakukan dengan uji statistik t student menghasilkan thitung=4,87 dan ttabel=2,44 dengan dk=54 dan taraf signifikan 0,01. Pengujian hipotesis keterampilan proses sains dasar siswa yang dilakukan dengan uji student menghasilkan thitung=2,62 dan ttabel=2,44 dengan dk=54 dan taraf signifikan 0,01. Berdasarkan kriteria Ho diterima jika - t1 – α < t < t1 - α , maka penelitian ini menolak Ho dan menerima Ha. Sehingga dapat disimpulkan bahwa terdapat pengaruh yang signifikan model pembelajaran berbasis masalah dan pembelajaran konvensional terhadap hasil belajar biologi dan keterampilan proses sains dasar siswa pada materi pencemaran lingkungan di kelas X SMA SWASTA SANTO THOMAS 3 MEDAN. Dalam hal ini hasil belajar dan keterampilan proses sains dasar siswa yang dibelajarkan dengan pembelajaran berbasis masalah sangat signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan hasil belajar dan keterampilan proses sains dasar siswa yang dibelajarkan dengan konvensional.
iv
THE EFFECT OF PROBLEM BASED LEARNING AND THE CONVENTIONAL MODELS ON BIOLOGY LEARNING
OUTCOME AND STUDENT’S BASIC SCIENCE PROCESS SKILL IN AT THE TOPIC
ENVIRONMENTAL POLLUTION IN GRADE X SMA SWASTA SANTO THOMAS 3 MEDAN ACADEMIC YEAR 2014/2015
Juliani Manurung (NIM 4111141026)
ABSTRACT
The aim of this research is to know the effect of problem based learning on the biology learning outcome biology and the students’ basic science skill process at the topic environmental pollution in grade X SMA SWASTA SANTO THOMAS 3 MEDAN. This study, is experimental research, and the population is the students’s in Grade which contain two classes and 56 students. Research sampling be based on random sampling techniqe and every class consist of 28 students. The research instruments consist of 20 multiple choice and 10 essay test which used a pretest and postest. The research result mean of biology learning outcome in the class of problem based learning is higher (74.64) it’s than conventional class (61.25). The mean of basic science skill process in the class of problem based learning 81.89 is higher than in conventional class 76.00. The data analysis showed the both data (learning outcome and students basic science skill process) are normal distribution and homogen. Hypothesis testing was done by t test and showed student produce tcalculate= 4.87 and ttable = 2.44 with df = 54 at the significant level 0.01. Hypothesis testing of the students’ basic science skill process was done also by t test and produce tcalculate = 2.62 and ttable = 2.44 with df = 54 at the significant level 0,01. Ho is accepted if - t1 – α < t < t1 - α , so Ho is rejected and Ha is accepted, so that the conclusion there is the significant effect of problem based learning model and the conventional model on the biology learning outcome and the students’ basic science skill process at the topic environmental pollution in grade X SMA SWASTA SANTO THOMAS 3 MEDAN. In this case learning outcome and the student’s basic science skill process in problem based learning is very significant higher than learning outcome and the student’s basic science skill process in conventional.
vii
DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Pengesahan i
Riwayat Hidup ii
Abstrak iii
Abstract iv
Kata Pengantar v
Daftar Isi vii
Daftar Gambar x
Daftar Tabel xi
Daftar Lampiran xii
BAB I PENDAHULUAN 1
1.1. Latar Belakang Masalah 1
1.2. Identifikasi Masalah 3
1.3. Batasan Masalah 3
1.4. Rumusan Masalah 4
1.5. Tujuan Penelitian 4
1.6. Manfaat Penelitian 5
1.7. Definisi Operasional 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 6
2.1. Kerangka Teoritis 6
2.1.1. Hasil Belajar 6
2.1.2. Hakikat Keterampilan Proses Sains 7 2.1.3. Kemampuan dalam Keterampilan Proses Sains Dasar 8
2.2. Model Pembelajaran Berbasis Masalah 10
2.2.1. Pengertian Model Pembelajaran Berbasis Masalah 10 2.2.2. Ciri-ciri Model Pembelajaran Berbasis Masalah 12 2.2.3. Tujuan Model Pembelajaran Berbasis Masalah 13 2.2.4. Sintaks Model Pembelajaran Berbasis Masalah 13 2.2.5. Keunggulan dan Kekurangan Model Pembelajaran Berbasis
Masalah 15
2.2.5.1. Keunggulan Model Pembelajaran Berbasis Masalah 15 2.2.5.2. Kekurangan Model Pembelajaran Berbasis Masalah 16
2.3. Pembelajaran Konvensional 16
2.4. Materi Pencemaran Lingkungan dan Pelestarian Lingkungan
Hidup 18
2.4.1. Pengertian Lingkungan Hidup dan Pencemaran 18
2.4.2. Dampak Pencemaran Lingkungan 23
2.4.3. Upaya Pelestarian Lingkungan Hidup 24
2.5. Kerangka Berfikir 26
viii
BAB III METODE PENELITIAN 29
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian 29
3.2. Populasi dan Sampel Penelitian 29
3.2.1. Populasi Penelitian 29
3.2.2. Sampel Penelitian 29
3.3. Variabel Penelitian 29
3.3.1. Variabel Bebas 29
3.3.2. Variabel Terikat 29
3.4. Jenis dan Desain Penelitian 30
3.5. Prosedur Penelitian 30
3.5.1. Tahap Persiapan 30
3.5.2. Tahap Pelaksanaan 31
3.6. Instrumen Penelitian 32
3.7. Uji Coba Instrumen 34
3.7.1. Validitas Tes 34
3.7.2. Uji Reliabilitas 35
3.7.3. Tingkat Kesukaran Tes 36
3.7.4. Daya Pembeda Tes 37
3.8. Teknik Analisis Data 38
3.8.1. Uji Prasyarat Data 39
3.8.2. Pengujian Hipotesis 40
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN PENELITIAN 42
4.1. Hasil Penelitian 42
4.1.1. Hasil Uji-t Pretest Hasil Belajar Biologi Siswa 42 4.1.2. Hasil Uji-t Pretest Keterampilan Proses Sains Dasar Siswa 42
4.2. Deskripsi Data Penelitian 42
4.2.1. Data Hasil Belajar Siswa Kelas PBL (X1) dan Kelas Konvensional
(X2) 42
4.2.2. Data keterampilan Proses Sains Dasar Siswa Kelas PBL (X1)
dan Kelas Konvensional (X2) 43
4.2.3. Kemampuan Siswa Menjawab Tes Keterampilan Proses Sains
Dasar Berdasarkan Indikator 44
4.3. Uji Hipotesis 46
4.3.1. Deskripsi Hasil Uji Prasyarat Data 46
4.3.1.1.Uji Normalitas Data Hasil Belajar 46
4.3.1.2.Uji Normalitas Data Keterampilan Proses Sains Dasar 46
4.3.1.3.Uji Homogenitas 47
4.3.2. Data Hasil Belajar Siswa 47
4.3.3. Data Keterampilan Proses Sains Dasar 48
4.4. Pembahasan Hasil 49
4.4.1. Pengaruh Pembelajaran Berbasis Masalah Terhadap Hasil Belajar 49 4.4.2. Pengaruh Pembelajaran Berbasis Masalah terhadap Keterampilan
ix
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 53
5.1. Kesimpulan 53
5.2. Saran 53
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1. Asap pabrik penyebab pencemaran udara 19 Gambar 2.2. Pencemaran air sungai akibat sampah 21 Gambar 2.3. Pencemaran tanah karena sampah anorganik 22
Gambar 2.4. Efek rumah kaca 24
Gambar 3.1. Alur Prosedur Penelitian 31
Gambar 4.1. Rata-Rata Keterampilan Proses Sains Dasar Siswa Ditinjau
Dari Aspek Indikator 45
Gambar 4.2. Pengaruh Pembelajaran Berbasis Masalah terhadap Hasil Belajar Biologi Siswa pada Materi Pencemaran Lingkungan di Kelas X SMA SWASTA SANTO THOMAS 3 MEDAN
Tahun Pembelajaran 2014/2015 48
Gambar 4.3. Pengaruh Pembelajaran Berbasis Masalah terhadap Keterampilan Proses Sains Dasar Siswa pada Materi Pencemaran Lingkungan di Kelas X SMA SWASTA SANTO THOMAS 3 MEDAN Tahun Pembelajar
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Silabus 56
Lampiran 2. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) 60
Lampiran 3. Lembar Kerja Siswa 84
Lampiran 4. Tes Hasil Belajar Siswa 86
Lampiran 5. Kunci Jawaban 92
Lampiran 6. Tes Keterampilan Proses Sains Dasar Siswa 93
Lampiran 7. Tabel Data Validitas Soal 99
Lampiran 8. Perhitungan Validitas Soal 100
Lampiran 9. Tabel Data Reliabilitas Soal 103 Lampiran 10. Perhitungan Reliabilitas Soal 104
Lampiran 11. Tabel Tingkat Kesukaran Tes 106
Lampiran 12. Perhitungan Tingkat Kesukaran Soal 107
Lampiran 13. Tabel Daya Beda Soal 109
Lampiran 14. Perhitungan Daya Beda Soal 110
Lampiran 15. Data Hasil Belajar Siswa 112
Lampiran 16. Data Keterampilan Proses Sains Dasar Siswa 116 Lampiran 17. Perhitungan Rata-rata dan Standar Deviasi 120 Lampiran 18. Data Kemampuan Siswa Menjawab Tes Keterampilan
Proses Sains Dasar Berdasarkan Indikator 126
Lampiran 19. Uji Normalitas Data 130
Lampiran 20. Uji Homogenitas Data 138
Lampiran 21. Uji Hipotesis Data 143
Lampiran 22. Dokumentasi 153
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Pembelajaran biologi sebagai bagian dari sains terdiri dari produk dan proses. Produk biologi terdiri atas sebuah teori dan prinsip dari kehidupan makhluk hidup beserta interaksinya dengan lingkungan. Dari segi proses, maka biologi sebagai bagian dari sains memiliki berbagai keterampilan sains. Kenyataan yang terjadi di lapangan, dalam proses belajar mengajar, produk lebih diutamakan dari pada proses. Sehingga siswa kurang berperan dalam memperagakan keterampilan proses.
Permasalahan yang berkaitan dengan pelajaran biologi di sekolah-sekolah saat ini adalah kurangnya pemahaman siswa dalam pembelajaran dan mengakibatkan rendahnya hasil belajar dan keterampilan proses sains siswa pada mata pelajaran biologi. Keberhasilan proses dan hasil belajar sangat ditentukan oleh beberapa faktor diantaranya adalah siswa dan guru. Secara umum guru-guru biologi mengajar pelajaran di dalam kelas sangat didominasi oleh metode ceramah dan pemberian tugas. Pelajaran hanya berjalan searah yaitu hanya dari guru ke siswa, sehingga dalam pembelajaran hanya beberapa siswa yang aktif sedangkan yang lain lebih banyak terlihat pasif.
2
mendukung pengembangan pengetahuan dan penguasaan konsep, sikap, dan keterampilan proses siswa. Hal ini berdampak pada pencapaian hasil belajar biologi siswa yang belum mencapai kriteria ketuntasan minimal (KKM) rata-rata yang ditetapkan sekolah yaitu 70, terutama pada materi Pencemaran Lingkungan yang dipelajari di kelas X, yaitu pada tahun pelajaran 2013/2014 KKM yang ditetapkan sekolah adalah 70, nilai rata-rata yang diperoleh siswa adalah 67.
Untuk mengatasi masalah dalam pelaksanaan pembelajaran di atas, tentu diperlukan model pembelajaran yang lebih efektif dan inovatif yaitu dengan membuat siswa lebih aktif selama pembelajaran. Oleh karena itu pemilihan model pembelajaran yang tepat yaitu dengan menggunakan model pembelajaran berbasis masalah (PBL). Menurut penelitian Saputri, dkk dalam Jurnal Pembelajaran IPA (2013), model pembelajaran berbasis masalah merupakan suatu pendekatan pengajaran yang menggunakan masalah dunia nyata sebagai suatu konteks bagi siswa untuk belajar tentang cara berpikir kritis dan keterampilan pemecahan masalah, serta untuk memperoleh pengetahuan dan konsep yang esensial dari materi pelajaran. Pembelajaran berbasis masalah mengharuskan siswa melakukan penyelidikan otentik untuk mencari penyelesaian nyata terhadap masalah nyata.
3
Menerapkan pengajaran yang menggunakan model pembelajaran berbasis dapat menjadi solusi yang tepat dalam mempengaruhi hasil belajar serta keterampilan proses sains dasar siswa khususnya pada materi pencemaran lingkungan, karena pada materi ini siswa diharapkan mampu memahami, mengaplikasikan dan mampu memecahkan masalah serta memberikan solusi-solusi handal dalam memecahkan masalah lingkungan seperti pencemaran lingkungan dan pengolahan limbah.
Berdasarkan uraian diatas, maka penulis tertarik meneliti keberhasilan siswa dengan menggunakan model pembelajaran yang bervariasi dengan judul “Pengaruh Model Pembelajaran Berbasis Masalah Terhadap Hasil Belajar Biologi dan Keterampilan Proses Sains Dasar Siswa pada Materi Pencemaran Lingkungan di Kelas X SMA SWASTA SANTO THOMAS 3 MEDAN Tahun Pembelajaran 2014/2015”.
1.2.Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang yang dikemukakan diatas, maka dapat diidentifikasi masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Kegiatan pembelajaran yang dilakukan oleh guru masih menggunakan metode ceramah sehingga siswa mudah bosan.
2. Kurangnya peran siswa dalam memperagakan keterampilan proses sains dasar pada proses belajar mengajar biologi.
3. Hasil belajar biologi siswa pada materi pencemaran lingkungan masih rendah.
1.3.Batasan Masalah
Mengingat luasnya ruang lingkup masalah yang akan diteliti dan agar penelitian lebih jelas serta terarah, maka masalah dalam penelitian ini dibatasi pada hal-hal sebagi berikut:
4
2. Keterampilan proses sains dasar meliputi: mengobservasi, mengklasifikasi, memprediksi, mengukur, menyimpulkan, dan mengkomunikasikan.
3. Hasil belajar biologi siswa dibatasi pada ranah kognitif Taksonomi Bloom C1-C6.
4. Materi pelajaran pada penelitian ini adalah pokok bahasan pencemaran lingkungan.
5. Subjek penelitian dibatasi pada siswa/i kelas X SMA SWASTA SANTO THOMAS 3 MEDAN T.P 2014/2015.
1.4.Rumusan Masalah
Berdasarkan batasan masalah diatas, maka dapat diambil rumusan masalah yaitu:
1. Apakah terdapat pengaruh yang signifikan model pembelajaran berbasis masalah dan pembelajaran konvensional terhadap hasil belajar biologi pada materi pencemaran lingkungan di kelas X SMA SWASTA SANTO THOMAS 3 MEDAN Tahun Pembelajaran 2014/2015?
2. Apakah terdapat pengaruh yang signifikan model pembelajaran berbasis masalah dan pembelajaran konvensional terhadap keterampilan proses sains dasar siswa pada materi pencemaran lingkungan di kelas X SMA SWASTA SANTO THOMAS 3 MEDAN Tahun Pembelajaran 2014/2015?
1.5.Tujuan Penelitian
Adapun yang menjadi tujuan penelitian ini adalah:
5
di kelas X SMA SWASTA SANTO THOMAS 3 MEDAN Tahun Pembelajaran 2014/2015.
1.6.Manfaat Penelitian
Dengan pelaksanaan penelitian ini, diharapkan dapat memberikan manfaat. Adapun manfaat penelitian ini, yaitu:
1. Bagi guru, sebagai bahan masukan dalam memilih model pembelajaran yang tepat dalam upaya peningkatan hasil belajar biologi dan keterampilan proses sains dasar siswa.
2. Bagi siswa, sebagai pengalaman belajar yang mampu memotivasi siswa dalam memahami materi sehingga dapat meningkatkan hasil belajar biologi dan keterampilan proses sains dasar siswa.
3. Bagi peneliti, sebagai tambahan wawasan dan pegangan dalam menjalankan tugas sebagai calon pendidik di masa yang akan datang.
1.7.Defenisi Operasional
Adapun defenisi operasional yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Model Pembelajaran Berbasis Masalah (PBL) 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 untuk memecahkan masalah.
2. Hasil belajar adalah kemampuan yang diperoleh setelah melalui kegiatan belajar.
53 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan, maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Hasil belajar biologi siswa yang dibelajarkan dengan pembelajaran berbasis masalah sangat signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan pembelajaran konvensional pada materi pencemaran lingkungan di kelas X SMA SWASTA SANTO THOMAS 3 MEDAN Tahun Pembelajaran 2014/2015. 2. Keterampilan proses sains dasar siswa yang dibelajarkan dengan
pembelajaran berbasis masalah sangat signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan pembelajaran konvensional pada materi pencemaran lingkungan di kelas X SMA SWASTA SANTO THOMAS 3 MEDAN Tahun Pembelajaran 2014/2015.
5.2. Saran
Berdasarkan pembahasan dan kesimpulan yang telah dikemukakan, maka penulis mengajukan beberapa saran antara lain:
1. Kepada guru biologi diharapkan untuk dapat menggunakan model pembelajaran berbasis masalah pada materi pencemaran lingkungan dikarenakan materi pencemaran lingkungan banyak terdapat masalah-masalah yang nyata yang dapat membuat siswa berpikir kritis untuk memecahkan suatu masalah yang diberikan kepada siswa sehingga hasil belajar dan keterampilan proses sains dasar siswa menjadi lebih baik. 2. Kepada mahasiswa calon guru diharapkan menggunakan model
