34 3.1 Jenis dan Desain Penelitian
3.1.1 Jenis Penelitian
Jenis penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah penelitian eksperimen. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan pengaruh yang signifikan antara penerapan pendekatan saintifik melalui model Discovery Learning dan model Numbered Heads Together terhadap hasil belajar IPA sekolah dasar. Dalam peneltian ini menggunakan dua kelompok yang mendapatkan perlakuan atau treatment yang berbeda. Kelompok eksperimen akan mendapat perlakuan pembelajaran yang menggunakan pendekatan saintifik melalui model Discovery Learning. Sedangkan kelompok kontrol mendapatkan perlakuan pembelajaran yang menggunakan pendekatan saintifik melalui model Numbered Heads Together.
3.1.2 Desain Penelitian
Desain penelitian ini menggunakan penelitian eksperimen semu (Quasi Eksperimental Design). Bentuk desain quasi eksperimen yang digunakan adalah bentuk Pretest-Posttest, Non-equivalent Control Group Design. Dalam desain eksperimen Non-equivalent Control Group Design kelompok eksperimen maupun kelompok kontrol tidak dipilih secara random yang masing-masing akan mendapatkan perlakuan atau treatment yang berbeda. Untuk mengetahui kesetaraan kelompok eksperimen dan kelompok kontrol maka dilakukan pretest sebelum diberikan perlakuan atau treatment. Sedangkan untuk mengetahui keberhasilan model pembelajaran yang digunakan maka dilakukan posttest sesudah diberikan perlakuan atau treatment.
Pretest Treatment Posttest
01 X1 03
Keterangan:
01 = hasil pretest kelompok eksperimen 02 = hasil pretest kelompok kontrol
X1= perlakuan atau treatment penerapan pendekatan saintifik melalui model pembelajaran Discovery Learning pada kelompok eksperimen
X2= perlakuan atau treatment penerapan pendekatan saintifik melalui model pembelajaran Numbered Heads Together pada kelompok kontrol
03 = hasil posttest kelas eksperimen 04 = hasil posttest kelas kontrol
Penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahap seperti berikut: 1. Permohonan izin penelitian kepada pihak sekolah
2. Observasi keadaan siswa dengan mewawancarai wali kelas dan melihat langsung keadaan kelas
3. Menyusun instrumen penelitian dan RPP
4. Melakukan konsultasi RPP dan validasi treatment kepada guru kelas 5. Melakukan pretest kepada kelompok eksperimen dan kelompok kontrol 6. Pelaksanaan treatment pada kelompok eksperimen dengan menggunakan
pendekatan saintifik melalui model Discovery Learning
7. Pelaksanaan treatment pada kelompok kontrol dengan menggunakan pendekatan saintifik melalui model Numbered Heads Together
8. Melakukan posttest pada kelompok eksperimen dan kelompok kontrol 9. Analisis data hasil penelitian
3.2 Subjek Penelitian
diberi perlakuan berupa pembelajaran menggunakan pendekatan saintifik melalui model pembelajaran Discovery Learning untuk mata pelajaran IPA. Subjek penelitian disajikan pada Tabel 3.1 sebagai berikut.
Tabel 3.1
Data Guru dan Siswa Kelas 3 SD Negeri 01 Bonyokan Kecamatan Jatinom Kabupaten KlatenTahun Pelajaran 2014/2015
Kelas Nama
Guru/Pengajar
Pendidikan Siswa Jumlah
Laki-laki Perempuan
3A Farida
Nurhayati
Sarjana 14 11 25
3B Upik Sri
Mulyani
Sarjana 14 13 27
Jumlah 52
Dilihat dari tabel 3.1, dapat diketahui bahwa jumlah siswa kelas 3A sebagai kelompok kontrol dengan jumlah 14 laki-laki dan 11 perempuan sedangkan pada kelas 3B sebagai kelompok eksperimen dengan jumlah 14 laki-laki dan 13 perempuan.
Penentuan subjek penelitian didasarkan pada beberapa pertimbangan antara lain adalah SD 01 Bonyokan memiliki kelas yang paralel salah satunya pada kelas 3 hal ini memudahkan peneliti dalam proses penilitian yang akan dilakukan, kemudian pada setiap kelas sudah memiliki LCD sehingga dapat digunakan selama penelitian. Dalam penentuan subjek penelitian perlu dilakukan uji kesetaraan untuk melihat apakah terdapat kesetaraan kemampuan belajar pada kelompok kontrol dan kelompok eksperimen. Untuk melihat tingkat kemampuan belajar pada kelompok eksperimen dan kelompok kontrol perlu diberikan pretest sebelum diberikan perlakuan kemudian dilakukan uji normalitas dan homogenitas dengan menggunakan bantuan program SPSS 21 for windows.
a) Uji Normalitas
(signifikansi) < 0,05. Uji normalitas dalam penelitian ini dilakukan dengan alat bantu program SPSS versi 21 for windows. Adapun ringkasan hasil uji normalitas disajikan dalam Tabel 3.2 berikut:
Tabel 3.2
Hasil Analisis Uji Normalitas Nilai Tes Kelas 3A dan Kelas 3B SD Negeri 01 Bonyokan Kecamatan Jatinom Kabupaten Klaten
Semester 2 Tahun Pelajaran 2014/2015
Tests of Normality
Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk Statistic Df Sig. Statistic Df Sig.
Kelas Kontrol ,177 23 ,059 ,948 23 ,266
Kelas Eksperimen
,176 23 ,062 ,934 23 ,130
a. Lilliefors Significance Correction
Berdasarkan Tabel 3.2, menunjukkan bahwa hasil analisis uji Shapiro-Wilk diperoleh tingkat signifikasi pada kelas kontrol 0,266 dan pada kelas eksperimen memiliki nilai signifikan 0,130 yang berarti semua variable memiliki signifikansi lebih besar dari 0,05 sehingga dapat disimpulkan bahwa kedua kelompok ini berdistribusi normal. Berikut disajikan grafik plot yang menunjukkan bahwa kedua kelompok berdistribusi normal.
Gambar 3. Normal Q-Q plot Nilai Pretest Kelompok Kontrol
Berdasarkan pada Gambar 2 dan Gambar 3 terlihat sebaran yang terdapat pada grafik bergerombol dan tidak jauh-jauh dari garis normal. Oleh karena itu, kelas kontrol dan kelas eksperimen dapat dinyatakan berdistribusi normal
b) Uji Homogenitas
Setelah melakukan uji normalitas, dilakukan uji homogenitas digunakan untuk mengetahui varian dari beberapa populasi yang sama atau tidak. Dasar pengambilan keputusan dalam uji homogenitas adalah jika nilai signifikansi < 0,05, maka dikatakan bahwa kedua kelompok tidak memiliki varian yang sama. Sedangkan jika nilai signifikansi > 0,05, maka dikatakan bahwa kedua kelompok mempunyai varian yang sama.
Tabel 3.3
Analis Uji Homogenitas Hasil Belajar IPA Kelas 3 Semester 2 SD Negeri 01 Bonyokan Kecamatan Jatinom Kabupaten Klaten
Tahun Pelajaran 2014/2015
Test of Homogeneity of Variances
Levene Statistic df1 df2 Sig.
Berdasarkan Tabel 3.3, dapat diketahui bahwa signifikasi menunjukkan angka sebesar 0,651. Karena signifikasi lebih besar dari 0,05 maka dapat disimpulkan bahwa rata-rata hasil pretest pada kedua kelompok mempunyai varian yang sama atau homogen.
3.3 Variabel dan Definisi Operasional
Pada sub bab ini akan membahas tentang variabel penelitian dan definisi operasional.
3.3.1 Variabel Penelitian
Dalam penelitian ini terdapat dua variabel yaitu variabel bebas (X) dan variabel terikat (Y). Variabel bebas merupakan variabel yang mempengaruhi atau menjadi penyebab atas timbulnya perubahan pada variabel terikat. Variabel bebas yang menjadi treatment dalam penelitian ini yaitu pendekatan saintifik melalui model pembelajaran Discovery Learning (X1) dan sebagai pembanding yaitu pendekatan saintifik melalui model pembelajaran Numbered Heads Together (X2). Sedangkan variabel terikat merupakan variabel yang dipengaruhi atau yang menjadi akibat dari adanya variabel bebas. Pada penelitian ini yang menjadi variabel terikat adalah hasil belajar IPA (Y). Hasil belajar yang digunakan dalam penelitian ini adalah hasil belajar pada ranah kognitif siswa kelas rendah yang diukur melalui tes tertulis setelah pemberian treatment atau perlakuan.
3.3.2 Definisi Operasional
pemberian rangsangan (mengamati), identifikasi masalah (menanya), pengumpulan data (mengumpulkan informasi), pengolahan data (mengasosiasi), pembuktian, menarik kesimpulan (mengkomunikasikan).
Selain itu dalam penelitian ini variabel pendekatan saintifik melalui model pembelajaran Numbered Heads Together didefinisikan secara operasional sebagai proses pembelajaran dengan menggunakan model pembelajaran Numbered Heads Together yang diterapkan melalui langkah-langkah pendekatan saintifik pada mata pelajaran IPA siswa kelas 3 sekolah dasar. Pada proses pembelajaran siswa akan diajak untuk melakukan kegiatan secara berkelompok untuk saling berbagi gagasan dan mempertimbangkan jawaban yang paling tepat sehingga membuat siswa aktif dalam pembelajaran.
Variabel hasil belajar IPA didefinisikan secara operasional sebagai ketercapaian hasil belajar ranah kognitif pada siswa kelas rendah dengan pemberian perlakuan atau treatment pembelajaran menggunakan pendekatan saintifik melalui model pembelajaran Discovery Learning pada kelompok eksperimen dan hasil belajar ranah kognitif pada siswa kelas rendah dengan pemberian perlakuan atau treatment pembelajaran menggunakan pendekatan saintifik melalui model pembelajaran Numbered Heads Together pada kelompok kontrol. Hasil belajar IPA dapat diketahui dengan memberikan tes tertulis berupa 25 soal pilihan ganda kepada siswa. KD yang digunakan adalah 6.2 Menjelaskan hubungan antara keadaan awan dan cuaca.
3.4 Teknik dan Alat Pengumpulan Data 3.4.1 Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data dalam penelitian ini adalah dengan menggunakan tes dan observasi. Berikut akan diuraikan teknik pengumpulan data yang berupa teknik tes dan observasi.
1) Teknik Tes
kali yaitu pretest dan posttest. Pretest diberikan sebelum pemberian treatment atau perlakuan. Sedangkan posttest diberikan setelah diberikan treatment atau perlakuan. Kedua tes tersebut berfungsi untuk mengetahui sejauh mana penguasaan siswa terhadap materi pembelajaran dan keefektifan treatment atau perlakuan yang telah diberikan.
2) Teknik Observasi
Teknik observasi digunakan untuk mengetahui keterlaksanaan treatment selama proses pembelajaran berlangsung. Observasi ini dilakukan terhadap proses pembelajaran IPA pada kelas 3A sebagai kelompok kontrol yang menggunakan pendekatan saintifik melalui model pembelajaran Numbered Heads Together dan proses pembelajaran IPA pada kelas 3B sebagai kelompok eksperimen yang menggunakan pendekatan saintifik melalui model pembeljaran Discovery Learning.
3.4.2 Alat Pengumpulan Data 3.4.2.1 Lembar Observasi
Lembar observasi digunakan untuk mengetahui dan mengontol keterlaksanaan perlakuan atau treatment pada proses pembelajaran yang dilakukan pada kelompok kontrol dan kelompok eksperimen. Untuk mengetahui keterlaksanaan perlakuan atau treatment, maka lembar observasi disusun berdasarkan beberapa kegiatan yang meliputi kegiatan awal, kegiatan inti, dan kegiatan penutup. Adapun kisi-kisi observasi dalam pembelajaran disajikan pada Tabel 3.4 sebagai berikut.
Tabel 3.4
Kisi-kisi Lembar Observasi Kelompok Eksperimen
No Indikator Aspek yang Diamati
1. Kegiatan Awal 1. Mengecek alat dan media pembelajaran yang akan digunakan
2. Melakukan presensi kehadiran siswa 3. Memeriksa kesiapan siswa dalam
menerima pembelajaran
2. Kegiatan Inti Eksplorasi
Mengamati melalui stimulation
6. Menyajikan sebuah masalah dalam bentuk gambar dan video
3. Elaborasi Menanya melalui problem statement
7. Merangsang siswa untuk
mengidentifikaasi masalah yang disajikan guru sehingga siswa mampu untuk bertanya
9. Membimbing tiap kelompok dalam berdiskusi untuk mengumpulkan informasi
5. Mengasosiasi melalui data prosessing
10. Membimbing tiap kelompok dalam melakukan percobaan
6. Konfirmasi
Mengkomunikasikan melalui verifikasi
11. Memfasilitasi tiap kelompok untuk melakukan presentasi
7. Menarik kesimpulan melalui generalization
12. Membimbing siswa dalam menyusun kesimpulan
8. Kegiatan Penutup 13. Mengulas kembali materi yang sudah diberikan dengan melakukan tanya jawab kepada siswa
14. Menutup pembelajaran dengan mengucapkan salam
Tabel 3.5
Kisi-kisi Lembar Observasi Kelompok Kontrol
No Indikator Aspek yang diamati
1. Kegiatan Awal 1. Mengecek alat dan media
pembelajaran yang akan digunakan 2. Melakukan presensi kehadiran siswa 3. Memeriksa kesiapan siswa dalam
menerima pembelajaran
4. Melakukan apersepsi yang berkaitan dengan materi yang akan disampaikan 5. Menyampaikan tujuan pembelajaran 2. Kegiatan Inti
Eksplorasi
Fase mengamati melalui memperkenalkan materi pembelajaran
6. Memberikan materi dan menyajikan sebuah masalah dalam bentuk gambar dan video
3. Elaborasi
Fase menanya melalui
memberikan tugas dan benar dan memastikan tiap anggota kelompok dapat mengerjakannya/
mengetahui jawabannya
8. Membagi siswa ke dalam 4-5 kelompokdan member masing-masing siswa nomor yang akan dipakai dikepala
9. Memberikan tugas kepada masing-masing kelompok untuk didiskusikan mencari jawaban yang tepat
5. Fase menalar/mengasosiasi melalui setiap siswa yang bernomor sama membentuk kelompok baru. Kelompok baru mendiskusikan sesuai dengan nomor soal
10. Memberikan kesempatan kepada siswa yang bernomor sama untuk berkumpul dan mendiskusikan jawaban yang paling benar
6. Konfirmasi
Fase mengkomunikasikan melalui Guru memanggil salah satu nomor siswa dengan nomor yang
dipanggil melaporkan hasil kerjasama mereka
11. Memfasilitasi perwakilan tiap
kelompok yang bernomor sama untuk menyampaikan hasil diskusi di depan kelas
7. Memfasilitasi kegiatan menarik kesimpulan
12. Membimbing seluruh siswa untuk menyusun kesimpulan
8. Kegiatan Penutup 13. Mengulas kembali materi yang sudah diberikan dengan melakukan tanya jawab kepada siswa
14. Menutup pembelajaran dengan mengucapkan salam
3.4.2.2 Lembar Tes
Tabel 3.6 Kisi-kisi Soal Pretest
SK : 5. Menerapkan konsep energi gerak
KD : 5.2 Menerapkan cara menghemat energi dalam kehidupan sehari-hari
Indikator Bentuk
Soal
Jumlah Butir Soal
1. Menjelaskan pentingnya menghemat energy
Pilihan ganda
7 1,2,3,4,5,6,7 2. Memberi contoh cara
menghemat energi di
Kisi-kisi Soal Posttest
SK : 6. Memahami kenampakan permukaan bumi, cuaca dan pengaruhnya bagi manusia, serta hubungannya dengan cara manusia memelihara dan melestarikan alam
KD : 6.2 Menjelaskan hubungan antara keadaan awan dan cuaca
Indikator Bentuk Soal Jumlah Butir Soal 1. Menjelaskan keadaan awan
menunjukkan cuaca dipermukaan bumi
Pilihan ganda 6 1,2,3,4,5,6
2. Mengidentifikasi kondisi cuaca dalam kehidupan sehari-hari
Pilihan ganda 8 7,8,9,10,11,12, 13,14 3. Meramalkan keadaan cuaca
yang akan terjadi berdasarkan keadaan langit
Pilihan ganda 4 15,16,17,18,
4. Membuat secara sederhana simbol yang bisa digunakan untuk menunjukkan kondisi cuaca
Pilihan ganda 4 19,20,21,22
5. Mengidentifikasi kehidupan manusia yang sesuai dengan keadaan cuaca tertentu
6. Menjelaskan hubungan cuaca dengan suhu udara
Pilihan ganda 4 31,32,33,34
7. Mendeskripsikan hubungan antara pakaian yang dikenakan dengan keadaan cuaca
Pilihan ganda 6 35,36,37,38,39 ,40 Jumlah 40 soal
Sebelum digunakan untuk menguji hasil belajar maka instrumen soal yang disusun harus diuji validitas dan reliabilitasnya, karena instrumen soal yang baik apabila dapat mengukur apa yang seharusnya diukur dan memberikan hasil yang tetap ketika digunakan berkali-kali. Uji validitas dan reliabilitas instrumen soal yang sudah disusun diujicobakan pada sekolah yang tidak menjadi subjek dalam penelitian, yaitu di SD Tingkir Lor 01 Salatiga kelas 4 dengan jumlah siswa sebanyak 34 siswa.
a. Uji Validitas
Tabel 3.8
Hasil Uji Validitas Soal Pretest
SK : 5. Menerapkan konsep energi gerak.
KD : 5.2 Menerapkan cara menghemat energi dalam kehidupan sehari-hari.
Indikator Bentuk 2. Memberi contoh cara
menghemat energi di 4. Menerapkan cara menghemat
energi di sekolah
Hasil Uji Validitas Soal Posttest
SK : 6. Memahami kenampakan permukaan bumi, cuaca dan pengaruhnya bagi manusia, serta hubungannya dengan cara manusia memelihara dan melestarikan alam
KD : 6.2 Menjelaskan hubungan antara keadaan awan dan cuaca
Indikator Bentuk
Soal
Butir Soal
Valid Tidak Valid
1. Menjelaskan keadaan awan menunjukkan cuaca dipermukaan bumi
Pilihan ganda
1,2,4,6 3,5
2. Mengidentifikasi kondisi cuaca dalam kehidupan sehari-hari 3. Meramalkan keadaan cuaca yang
akan terjadi berdasarkan keadaan langit
Pilihan ganda
15,16,17,18
-4. Membuat secara sederhana simbol yang bisa digunakan untuk
menunjukkan kondisi cuaca
Pilihan ganda
19,21,22 20
6. Menjelaskan hubungan cuaca dengan suhu udara
Pilihan ganda
31 32,33,34
7. Mendeskripsikan hubungan antara pakaian yang dikenakan dengan keadaan cuaca
Pilihan ganda
36 35,37,38,39,4 0
Jumlah 26 14
b. Uji Reabilitas
Pengertian reabilitas menurut Eko Putro Widoyoko (2014:140) menyatakan bahwa “tes tersebut dikatakan dapat dipercaya (reliable) jika memberikan hasil yang tetap atau ajek (consistent) apabila diteskan berkali-kali”. Uji konsistensi internal (uji reliabilitas) dilakukan dengan menghitung koefisien (cronbach) alpha dari masing-masing instrumen dalam suatu variabel. Instrumen yang dipakai dalam variabel tersebut dikatakan andal (reliabel) bila memiliki koefisien Cronbach alpha lebih dari 0,60. Uji reliabilitas dalam penelitian ini dilakukan dengan alat bantu program SPSS versi 21 for windows. Adapun ringkasan hasil uji reliabilitas sebagaimana data dalam Tabel 3.10 berikut ini.
Tabel 3.10
Hasil Uji Reliabilitas Soal
Variabel Alpha Kriteria
Post Test 0,879 Reliabel
Pre Test 0,898 Reliabel
Hasil uji reliabilitas diperoleh nilai alpha semua variabel lebih besar dari nilai 0,60. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa semua instrumen soal yang disusun dalam penelitian ini reliabel atau konsisten, sehingga dapat digunakan sebagai instrumen penelitian.
c. Tingkat Kesulitan Butir Soal
Rumus untuk menghitung tingkat kesulitan butir soal adalah sebagai berikut:
𝑃
=
∑bN
Keterangan:
P = tingkat kesulitan butir
∑b = jumlah siswa yang menjawab benar N = jumlah siswa
Aiken (dalam Naniek dkk, 2012:338) menyimpulkan bahwa untuk menentukan tingkat kesukaran butir soal menggunakan tabel tingkat kesukaran berikut ini.
Tabel 3.11
Rentang Nilai Tingkat Kesukaran
Rentang Nilai Tingkat Kesukaran
0,00 – 0,25 Sukar
0,26 – 0,75 Sedang
0,76 – 1,00 Mudah
Soal pretest dan posttest perlu dianalisis tingkat kesukarannya. Hal itu untuk mengetahui apakah materi yang ada dalam soal sesuai dengan pemahaman materi yang diperoleh oleh siswa. Adapun hasil uji tingkat kesukaran soal pretest dan posttest dapat dilihat pada Tabel 3.12 dan Tabel 3.13 berikut.
Tabel 3.12
Hasil Uji Tingkat Kesukaran Soal Posttest
No Rentang
Nilai Nomor Soal
Jumlah Soal
Tingkat Kesukaran
1 0,00 - 0,25 - 0 Sukar
2 0,26 - 0,75 10,26,31 3 Sedang
3 0,76 - 1,00 1,2,4,6,7,8,11,12,14,15,16,17,18,1
9,21,22,23,24,25,27,28,29,36 23 Mudah
Jumlah Total 26 Soal
Nomor Soal yang Digunakan
Berdasarkan Tabel 3.12, dapat dilihat bahwa soal posttes terdiri dari 3 soal indeks tingkat kesukaran kategori sedang dan 23 soal kategori mudah. Sedangkan nomor soal yang digunakan sebanyak 25 soal. Untuk hasil analisis tingkat kesukaran soal pretest dapat dilihat pada Tabel 3.13 berikut :
Tabel 3.13
Hasil Uji Tingkat Kesukaran Soal Pretest
No Rentang
Nilai Nomor Soal
Jumlah Soal
Tingkat Kesukaran
1 0,00-0,25 - 0 Sukar
2 0,26-0,75 21 1 Sedang
3 0,76-1,00
1,2,3,4,7,8,9,10,11,12,14,15, 16,17,18,22,23,24,25,27,28, 30,34,35,37,38,39
27 Mudah
Jumlah Total 28 Soal
Nomor Soal yang Digunakan
1,2,3,4,7,8,9,10,11,12,14,18,21,22,23,24, 25,27,28,30,34,35,37,38,39
Berdasarkan Tabel 3.13, dapat dilihat bahwa soal pretest terdiri dari 1 soal indeks tingkat kesukaran kategori sedang dan 27 soal kategori mudah. Sehingga nomor soal yang digurnakan sebanyak 25 soal.
3.5 Teknik Analisis Data
setara dan homogen. Adapun hipotesis yang akan diuji dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Ho = 𝜇1 = 𝜇2
Tidak terdapat perbedaan pengaruh yang signifikan antara penerapan pendekatan saintifik melalui model pembelajaran Discovery Learning dan Numbered Heads Together terhadap hasil belajar IPA siswa kelas 3 SD Negeri 01 Bonyokan tahun
pelajaran 2014/2015. 2. Ha = 𝜇1 ≠ 𝜇2
