i
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains
Oleh
Maulida Mawadati Nugroho S 831402054
PROGRAM STUDI MAGISTER PENDIDIKAN SAINS FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2016
PENGEMBANGAN MODUL IPA BERBASIS GUIDED DISCOVERY LEARNING (GDL) DENGAN TEMA FOTOSINTESIS UNTUK MENINGKATKAN
LEMBAR PERSETUJUAN
TESIS
Oleh
Maulida Mawadati Nugroho S 831402054
Komisi Pembimbing
Nama Tanda Tangan Tanggal
Pembimbing I Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd. NIP. 19770125 200801 1 008
... ... 2016
Pembimbing II Dr. M. Masykuri, M.Si. NIP. 19681124 199403 1 001
... ... 2016
Telah dinyatakan memenuhi syarat pada tanggal...2016
Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keuruan dan Ilmu Pendidikan UNS,
Dr. M. Masykuri, M.Si. NIP.19681124 199403 1 001
PENGEMBANGAN MODUL IPA BERBASIS GUIDED DISCOVERY LEARNING (GDL) DENGAN TEMA FOTOSINTESIS UNTUK MENINGKATKAN
iii
Telah dipertahankan di depan penguji dan dinyatakan telah memenuhi syarat
pada tanggal ……….. 2016
Tim Penguji :
Jabatan Nama Tanda Tangan Tanggal
Ketua
Prof. Dr. rer.nat. Sajidan, M.Si.
NIP. 196604151991031002 ... ... 2016 Sekretaris
Sukarmin, M.Si., Ph.D.
NIP. 196708022000121001 ... ... 2016 Pembimbing I
Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd.
NIP. 19770125 200801 1 008 ... .
... 2016 Pembimbing II
Dr. M. Masykuri, M.Si.
NIP. 19681124 199403 1 001 ... ... 2016
Telah dinyatakan memenuhi syarat pada tanggal...2016
Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan UNS
Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS
Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd. Dr. M. Masykuri, M.Si.
NIP. 196101241987021001 NIP. 19681124 199403 1 001
PENGEMBANGAN MODUL IPA BERBASIS GUIDED DISCOVERY LEARNING (GDL) DENGAN TEMA FOTOSINTESIS UNTUK MENINGKATKAN
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS
Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa:
1. Tesis yang berjudul: “PENGEMBANGAN MODUL IPA TERPADU BERBASIS GUIDED DISCOVERY LEARNING (GDL) DENGAN TEMA
FOTOSINTESIS UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN
PROSES SAINS SISWA SMP/MTs KELAS VIII SMP AL
MA’RUFIYYAH TEMPURAN”ini adalah karya penelitian saya sendiri dan bebas plagiasi, serta tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis digunakan sebagai acuan dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber acuan serta daftar pustaka. Apabila dikemudian hari terbukti terdapat plagiasi dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan perundang-undangan (Permendiknas No. 17 tahun 2010).
2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi Tesis pada jurnal atau forum ilmiah lain harus seizin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS sebagai institusinya. Apabila dalam waktu sekurang-kurangnya satu semester (enam bulan sejak pengesahan Tesis) saya tidak melakukan publikasi dari sebagian atau seluruh isi Tesis ini, maka Prodi Pendidikan Sains FKIP UNS berhak mempublikasikannya pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Prodi Pendidikan Sains FKIP UNS. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku.
Surakarta, Juni 2016 Mahasiswa,
v
MOTTO
Aku Berpikir Maka Aku Ada
(Descartes)
Kamu boleh jadi apapun didunia, asal jangan jadi
pemalas
PERSEMBAHAN
Tesis ini penulis persembahkan untuk:
Para Pejuang Tesis dan Pembaca Tesis yang Budiman
Bapak, Ibu, Adik tercinta
Teman-teman Mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS
vii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat, dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul : Pengembangan Modul IPA Terpadu Berbasis Guided Discovery Learning (GDL) dengan Tema Fotosintesis untuk Meningkatkan Keterampilan Proses Sains Siswa SMP/MTs Kelas VIII SMP Al Ma’rufiyyah Tempuran”. Naskah penelitian ini disusun untuk memenuhi syarat mencapai derajat magister Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS.
Penyusunan naskah ini tidak lepas dari bantuan dan bimbingan banyak pihak. Oleh sebab itu pada kesempatan ini, penghargaan dan terimakasih yang mendalam penulis sampaikan kepada :
1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd, selaku Dekan FKIP UNS Surakarta yang telah memberikan bantuan berupa sarana, fasilitas demi kelancaran dalam menempuh pendidikan Program Pascasarjana.
2. Dr. M. Masykuri, M.Si, selaku Kepala Program Studi Pendidikan Sains yang telah memberikan ijin penelitian dan sekaligus menjadi pembimbing II penulis. 3. Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd, sebagai Dosen Pembimbing I yang telah memberikan nasihat, bimbingan dan koreksi sehingga naskah ini dapat tersaji. 4. Segenap dosen Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS Surakarta
yang telah memberikan pendalaman ilmu sebagai bekal dalam penyusunan penelitian ini bagi penulis.
5. Orang tua terkasih yang telah memberikan semangat, kasih sayang, dan do’a. 6. Segenap Civitas Akademika dan mahasiswa Program Studi Magister
Penulis menyadari, penulisan naskah ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun dari semua pihak sangat penulis harapkan. Semoga penelitian ini dapat bermanfaat dan menambah pengetahuan bagi penulis dan pembaca. Terimakasih.
Surakarta,
ix
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL... i
LEMBAR PERSETUJUAN... ii
LEMBAR PENGESAHAN... iii
PERNYATAAN ... iv
MOTTO ... v
PERSEMBAHAN ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR LAMPIRAN ... xi
ABSTRAK ... xv
ABSTRACT ... xvii
BAB I. PENDAHULUAN... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 5
C. Tujuan Penelitian ... 6
D. Manfaat Penelitian ... 6
E. Spesifikasi Produk ... 7
F. Definisi Istilah ... 9
A. Tinjauan Pustaka ... 11 1. Pembelajaran IPA Terpadu...
a.Pengertian IPA Terpadu………
b.Kelebihan dan Kekurangan IPA Terpadu………
c.Model Pembelajaran IPA Terpadu……….
11 11 13 14 2. Modul...
a. Pengertian Media Pembelajaran………
b. Pengertian Modul………..
c. Karakteristik Modul………..
d. Komponen-Komponen Modul………...
e. Materi Modul dengan Tema Fotosintesis………...
f. Kelebihan dan kekurangan modul………
16 3. Model Pembelajaran Guided Discovery Learning (GDL)...
a. Pengertian Pembelajaran GDL………..
b. Pelaksanaan Pembelajaran berbasis GDL………..
c. Kelebihan dan Kekurangan model pembelajaran GDL……….
24 24 25 27 4. Keterampilan Proses Sains (KPS)…………...
a. Pengertian KPS………..
b. Jenis-jenis KPS………...
28 28 28
5. Kajian Keilmuan………...
a. Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar Tema Fotosintesis…….
b. Materi IPA Tema Fotosintesis………...
c. Keterhubungan Materi Fotosintesis……….
xi
B. Penelitian yang Relevan………..
C. Kerangka Berpikir………..
41 45 BAB III. METODE PENELITIAN ... 47
A. Model Pengembangan ... 47 B. Prosedur Pengembangan... 47
1. Tahap Define (Pendefinisian)... 2. Tahap Design (Perancangan)... 3. Tahap Develop (Pengembangan)... 4. Tahap Disseminate (Penyebaran)...
48 49 53 56
C. Instrumen Penelitian... 1. Tahap Pendefinisian (Define)………
2. Tahap Desain (Design)………
3. Tahap Pengembangan (Develop)………..
4. Tahap Penyebaran (Disseminate)………
56 56 57 58 59 BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 68
A. Deskripsi Data Hasil Penelitian dan Pembahasan... 1. Tahap Pendefinisian (Define)………
2. Tahap Desain (Design)……….... 3. Tahap Pengembangan (Develop)………..
4. Tahap Penyebaran (Disseminate)………
68 68 74 81 107 B. Pembahasan Hasil Penelitian dan Pengembangan………..
1. Tahap Pendefinisian (Define)………
2. Tahap Desain (Design)………....
3. Tahap Pengembangan (Develop)………..
4. Tahap Penyebaran (Disseminate)………
114 119
C. Temuan di Lapangan... 119
D. Keterbatasan Penelitian…... 120
E. Kajian Produk Akhir…... 120
BAB V. KESIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN ……... 121
A. Kesimpulan... 121
B. Implikasi Hasil Penelitian... 122
C. Saran... 122
DAFTAR PUSTAKA ... 123
xiii
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Perbandingan Diagram dan Deskripsi Tiga Model Pembelajaran
Terpadu... 14
Tabel 2.2 Sintaks Pembelajaran GDL... 25
Tabel 2.3 Pemetaan SK dan KD IPA Terpadu... 34
Tabel 3.1 Kriteria penilaian Suwandi……….. 60
Tabel 3.2 Ketentuan Pengubahan Nilai Kualitatif menjadi Kuantitatif... 61
Tabel 3.3 Konversi Skor Menjadi Skala Lima... 61
Tabel 3.4 Konversi Data Skala Empat... 62
Tabel 3.5 Kriteria Gain Ternormalisasi... 67
Tabel 4.1 Skala Penlialaian Buku Ajar Sekolah... 70
Tabel 4.2 Hasil Analisis Buku Ajar SMP N 1 Kaliangkrik... 70
Tabel 4.3 Hasil Analisis Angket Buku SMP Al Ma’rufiyyah... 70
Tabel 4.4 Prosentase Pengamatan KPS... 71
Tabel 4.5 Analisis Kebutuhan SK dan KD Tema Fotosintesis... 73
Tabel 4.6 Tabel Atribut Pembelajaran Berbasis GDL... 74 Tabel 4.7 Konversi Skor Penilaian Kualitas Modul Menjadi Skala Lima
Untuk Tiap Komponen...
81 Tabel 4.8 Konversi Skor Penilaian Kualitas Modul Menjadi Skala Lima
Untuk Validasi Materi...
81 Tabel 4.9 Data Hasil Validasi Total dari Ahli, Teman Sejawat, dan Guru
Ditinjau dari Aspek Kelayakan Isi...
81 Tabel 4.10 Data Hasil Validasi Total dari Ahli, Teman Sejawat, dan Guru
Ditinjau dari Aspek Kelayakan Penyajian...
83 Tabel 4.11 Data Hasil Validasi Total dari Ahli, Teman Sejawat, dan Guru
Ditinjau dari Aspek Kelayakan Bahasa dan Gambar...
84 Tabel 4.12 Konversi Skor Penilaian Kualitas Modul Menjadi Skala Lima
Untuk Validasi Media...
85 Tabel 4.13 Saran dan Hasil Revisi Tahap I berdasarkan Ahli Materi dan Ahli
83 Tabel 4.14 Saran dan Hasil Revisi Tahap I berdasarkan Teman
Sejawat...
84
Tabel 4.15 Saran dan Hasil Revisi Berdasarkan Guru... 85
Tabel 4.17 Hasil Produk Sebelum dan Sesudah Revisi... 88
Tabel 4.18 Makna dan Simbol dalam Modul... 90
Tabel 4.20 Hasil Angket Uji Coba Terbatas... 91
Tabel 4.21 Saran dan Revisi Tahap II... 91
Tabel 4.22 Deskripsi data Hasil Tes Soal Keterampilan Proses Kelas Eksperimen... 93 Tabel 4.23 Deskripsi data Hasil Tes Soal Keterampilan Proses Kelas Kontrol…... 93 Tabel 4.24 Hasil Analisis Uji Normalitas Nilai Pretes... 94
Tabel 4.25 Hasil Analisis Uji Normalitas Nilai Postest... 94
Tabel 4.26 Data Hasil Uji Two Samples Klomogorov Smirnov... 95
Tabel 4.27 Jumlah Data Kelompok Eksperimen dan Kelompok Kontrol……….. 96 Tabel 4.28 Data Pretest KPS... 97
Tabel 4.29 Data Postest KPS... 97
Tabel 4.30 Data Gain Skor Pretes Postest... 98
Tabel 4.31 Rata-rata Presentase Kegiatan Pembelajaran Kognitif... 99
xv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Diagram Peta Connected. ... 15
Gambar 2.2 Kerucut Pengalaman ... 17
Gambar 2.3 Dua Kontinum Belajar Novak... 23
Gambar 2.4 Keterhubungan Tema Fotosintesis ... 35
Gambar 2.5 Proses Fotosintesis... 36
Gambar 2.6 Organel Tempat Berlangsungnya Fotosintesis ... 36
Gambar 2.7 Spektrum Elektromagnetik ... 37
Gambar 2.8 Spektra Absorbsi ... 38
Gambar 2.9 Peta Konsep Fotosintesis... 40
Gambar 2.10 Kerangka Berpikir Penelitian... 46
Gambar 3.1. Prosedur Pengambangan R & D untuk Menghasilkan Produk Modul Pembelajaran ... 48
Gambar 3.2 Model Penelitian... 52
Gambar 4.1 Histogram Hasil KPS Pretest Postest... 70
Gambar 4.2 Gambar Revisi Penambahan Kalimat Peghubung... 89
Gambar 4.3 Gambar Revisi Sampul, a) Sebelum Revisi, b) Setelah Revisi... 87
Gambar 4.19 Makna Simbol Dalam Modul... 91
Gambar 4.20 Histogram Hasil KPS Pretest-Postest... 102
Gambar 4.21 Histogram Kemampuan Kognitif Siswa... 105
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Lampiran Kegiatan Pra Eksperimen ... 130
Lampiran 2. Lampiran Matriks, RPP dan Silabus... 171
Lampiran 3 Instrumen Penelitian ... 202
Lampiran 4. Hasil Validasi ... 228
Lampiran 5 Hasil Uji Lapangan ... 251
Lampiran 6 Hasil Analisis SPSS ... 274
xvii
Maulida Mawadati Nugroho. 2016. Pengembangan Modul Pembelajaran IPA Berbasis Guided Discovery Learning (GDL) pada Tema Fotosintesis untuk Meningkatkan Keterampilan Proses Sains Kelas VIII SMP Al Ma’ rufiyyah Tempuran. TESIS. Pembimbing 1: Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd, II: Dr. Muhammad Masykuri, M.Si. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk: (1) menyusun modul berbasis Guided Discovery Learning (GDL) untuk meningkatkan keterampilan proses sains (KPS); (2) menguji kelayakan modul berbasis GDL untuk meningkatkan KPS; (3) menguji keefektifan penggunaan modul berbasis GDL untuk meningkatkan keterampilan proses sains.
Metode penelitian ini adalah model 4D (four-D model) oleh Thiagarajan (1974:5) meliputi tahap pendefinisian, perancangan, pengembangan, dan penyebaran. Draft modul diawali dengan analisis kebutuhan, pembuatan draf modul, validasi oleh ahli, guru, dan teman sejawat. Hasil revisi berupa draf modul I diujicobakan secara terbatas pada 10 siswa, dan direvisi menghasilkan draft II. Draf modul II diujicoba luas pada 31 siswa dalam tiga kali tatap muka kemudian diukur hasil keterampilan proses sains selama pembelajaran. Modul kemudian disebarkan ke guru IPA untuk mendapat umpan balik. Instrumen yang digunakan adalah angket, observasi, wawancara, dan tes. Analisis data tahap define menggunakan analisis deskriptif, tahap design menggunakan teknik analisa kualitatif dan pengujian soal dengan teknik analisis korelasi point biseral, tahap develop menggunakan analisis uji keefektifan model GDL menggunakan one group pretest-posttes design sedangkan hasil belajar keterampilan proses dihitung dengan gain ternormalisasi dan diuji menggunakan uji t dua sampel berpasangan dan tahap disseminate menggunakan teknik analisis data kualitatif.
Kesimpulan penelitian ini adalah: (1) karakteristik modul berbasis GDL, adalah diajarkan dan disusun dengan model pembelajaran berbasis GDL serta dapat meningkatkan 6 indikator KPS diantaranya kemampuan klasifikasi, merancang hipotesis, merumuskan variabel, intepretasi data, inferensi, membuat kesimpulan. Peningkatan KPS paling menonjol adalah keterampilan klasifikasi sedangkan KPS paling rendah adalah keterampilan inferensi; (2) kelayakan modul berbasis GDL pada aspek kelayakan isi dengan jumlah 42,00, kategori baik, aspek kelayakan penyajian berjumlah 33,50, kategori baik, aspek kelayakan bahasa dan gambar berjumlah 25,67, kategori sangat baik dan kelayakan kegrafikan berjumlah 114,00, kategori sangat baik; (3) pencapaian KPS siswa mengalami peningkatan yang signifikan dengankategori “sedang”, perhitungan n-gain diperoleh hasil 0,383 yang artinya KPS termasuk kategori “sedang”. Adapun modul berbasis GDL efektif untuk meningkatkan keterampilan proses.
Maulida Mawadati Nugroho. 2016. The Development of Science Learning Module of Guided Discovery Learning (GDL) of Photosynthesis theme for Improving Science Process Skillson The Junior High School Al Ma’ rufiyyah for VIII grade. THESIS. Consultant: Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd, Co-Consultant: Dr. Muhammad Masykuri, M.Sc. Science Education Magister Departement, Sebelas Maret University of Surakarta
ABSTRACT
This research aims to know: (1) developed of module-based Guided Discovery Learning (GDL) to improving science process skills (SPS); (2) to test the feasibility of GDL-based modules to improving science process skills; (3) to knowing the effectiveness learning using GDL based modules to improving the science process skills.
Method of this research is using 4D models by Thiagarajan (1974: 5) the steps of this method is define, design, develop and disseminate. The Draft of module begins with a needs analysis, drafting the module, validation by experts, teachers, and peers. After that, Draft I was revised and then teacher give 10 student to doing a limited test to make Draft II modules. Draft II modules has tested by 31 students in 3 meeting of learning which the before of meeting of learning student do the pretest exam. After this meeting finish, science teacher measured science process skills by posttest exam to get feedback. The instrument that used in this research is questionnaire, observation, interview and test. The data analysis define steps using descriptive analysis, the design steps using qualitative techniques analysis and testing problem with correlation technique analysis of point biseral, develop steps using test analysis of the effectiveness of the model GDL using one group pretest-posttest design while learning outcomes science process skills calculated by the gain normalized analysis using two-sample paired t test and disseminate steps using qualitative techniques data analysis.
The conclusion of this research are: (1) the characteristics of the module-based GDL, is learning with GDL-module-based learning model and the module could increasing 6 SPS indicators including classification capability, designing hypotheses, formulating variables, data interpretation, inference, making inferences. The best increased of science process skills is classification skills while the lowest of science process skills are inferences; (2) the feasibility of modules based on the feasibility aspect GDL content with the amount of 42.00, good category, feasibility aspects of presentation amounted to 33.50, both categories, the feasibility aspects of language and graphic amounted to 25.67, excellent categories and eligibility layout design totaled 114, 00, excellent category; (3) SPS student achievement has increased significantly with the category of "moderate" n-gain calculation results obtained 0.383 which means science process skills are "moderate". The effectiveness of the use of module-based GDL obtain results which significantly to increase science process skills.
