i
PENGEMBANGAN MODUL PEMBELAJARAN FISIKA SMA BERBASIS DISCOVERY LEARNING DENGAN PENDEKATAN CONTEXTUAL
TEACHING AND LEARNING PADA MATERI DINAMIKA ROTASI
UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS
TESIS
Disusun untuk memenuhi sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains
Disusun Oleh: Robert Setiawan Putro
S831508072
PROGRAM STUDI MAGISTER PENDIDIKAN SAINS PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS SEBELAS MARET
v
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahirobbil’alamin puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT. yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tesis ini dengan judul “Pengembangan Modul Pembelajaran Fisika SMA berbasis Discovery Learning (DL) dengan pendekatan Contextual Teaching and Learning (CTL) untuk Meningkatkan Keterampilan
Berpikir Kritis Siswa”. Tesis ini disusun dalam rangka mendapatkan legalitas formal dalam melaksanakan penelitian yang sesungguhnya untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat magister pada Program Studi Pendidikan Sains Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusunan tesis ini tidak terlepas dari bantuan dan bimbingan berbagai pihak yang terlibat langsung maupun tidak langsung. Berkenaan dengan hal ini, ungkapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya penulis sampaikan kepada yang terhormat :
1. Prof. Dr. H. M. Furqon Hidayatullah. M.Pd., selaku Dekan FKIP Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah berkenan memberikan bantuan berupa sarana dan fasilitas dalam menempuh pendidikan program pascasarjana.
2. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si. selaku Ketua Program Studi Magister Pendidikan Sains Universitas Sebelas Maret Surakarta, yang telah memberikan bimbingan, pengarahan, ide, dan pemikiran yang berharga dalam penyusunan tesis ini.
3. Prof. Dra. Suparmi, M.A., Ph.D. selaku pembimbing pertama yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan yang sangat berharga selama penyusunan tesis ini.
4. Dr. Sarwanto, M.Si. selaku pembimbing kedua yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan yang sangat berharga selama penyusunan tesis ini.
vi
6. Bapak dan Ibu dosen Program Pascasarjana Pendidikan Sains UNS Surakarta yang telah memberikan banyak pengalaman dan wawasan keilmuannya kepada penulis.
7. Teman-teman kuliah di Program Studi magister Pendidikan Sains, FKIP Universitas Sebelas Maret Surakarta dan semua pihak yang membantu terselesainya tesis ini.
8. Drs. Enim Hartono, M.Pd selaku Kepala MAN 2 Kediri yang telah memberikan ijin dan dukungan kepada penulis untuk mengadakan penelitian di sekolah ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan tesis ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak sangat penulis harapkan untuk kesempurnaan tesis ini. Semoga tesis ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca pada umumnya.
Surakarta, . ………. 2017
vii MOTTO
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah selesai dari satu urusan, kerjakan dengan sungguh-sungguh urusan yang lain”
(Q.S. Al-Insyiroh : 5-7)
“Maka nikmat Tuhanmu manakah yang kamu dustakan? Jadilah hamba yang selalu bersyukur dan berserah diri pada-Nya”
viii
PERSEMBAHAN
Tesis ini saya persembahkan untuk:
Orang tua tercinta, Ibu Romsiatun dan Alm. Bapak Edy Purwanto serta
Saudara-saudara kediri, yang selalu memberi do’a dan dukungan serta
motivasi yang tiada henti. Tidak lupa seluruh sahabat Pascasarjana 2015
ix
Robert Setiawan Putro. 2017. Pengembangan Modul Fisika SMA Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Contextual Teaching and Learning Pada Materi Dinamika Rotasi Untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa. TESIS. Pembimbing I: Dra. Suparmi, M.A, Ph.D, Pembimbing II: Dr. Sarwanto M.Si. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Penelitian dan pengembangan ini bertujuan untuk: 1) mengetahui karakteristik modul pembelajaran Fisika berbasis Discovery Learning (DL) dengan pendekatan Contextual Teaching and Learning (CTL) untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa, 2) mengetahui kelayakan modul pembelajaran Fisika berbasis Discovery Learning (DL) dengan pendekatan Contextual Teaching and Learning (CTL) untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa, 3) mengetahui efektivitas modul pembelajaran Fisika berbasis Discovery Learning (DL) dengan pendekatan Contextual Teaching and Learning (CTL) untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa.
Penelitian ini merupakan penelitian dan pengembangan, untuk mengembangan modul fisika berbasis CTL, pengembangan ini menggunakan model 4-D yang dikemukakan oleh Thiagarajan dengan tahapan pendefinisian (define), perancangan (design), pengembangan (develop), dan penyebaran (disseminate). Sampel pengembangan meliputi sampel validasi produk sejumlah 7 validator, sampel uji coba terbatas sejumlah 15 orang siswa, dan sampel uji coba diperluas sejumlah 36 siswa. Teknik pengumpulan data dimulai dengan tahap tes awal kemampuan berpikir kritis, studi pendahuluan, desain produk, validasi draf I, uji coba produk secara terbatas dan diperluas. Instrumen yang digunakan adalah lembar validasi modul, silabus, RPP, kisi-kisi soal hasil belajar, serta angket respon siswa.
Hasil penelitian menunjukkan: 1) karakteristik modul pembelajaran fisika sma berbasis DL dengan pendekatan CTL pada materi dinamika rotasi untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa yang memuat enam sintaks DL dan tujuh komponen utama pembelajaran CTL; 2) kelayakan modul pembelajaran fisika sma berbasis DL dengan pendekatan CTL pada materi dinamika rotasi untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa dinilai berkualifikasi sangat baik oleh penilaian ahli materi, ahli media dan ahli bahasa serta berkualifikasi baik menurut peer reviewer dan praktisi; 3) efektifitas peningkatan kemampuan berpikir kritis siswa setelah menggunakan modul pembelajaran fisika SMA berbasis DL dengan pendekatan CTL pada materi dinamika rotasi untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa memiliki kriteria efektif yang sedang dengan pencapaian KKM sebesar 72,23%.
x
Robert Setiawan Putro. 2017. Development of Physics Module Based Discovery Learning High School with Contextual Teaching and Learning Approach In Rotational Dynamics Material To Improve Student Critical Thinking Ability. THESIS. Counselor I: Dra. Suparmi, M.A, Ph.D, Advisor II: Dr. Sarwanto M.Si. Master Program of Science Education, Faculty of Teacher Training and Education, Sebelas Maret University Surakarta.
ABSTRACT
This research and development aims to: 1) know the characteristics of Physics learning module based on Discovery Learning (DL) with Contextual Teaching and Learning (CTL) approach to improve students' critical thinking ability; 2) to know the feasibility of Physics learning module based on Discovery Learning (DL) Contextual Teaching and Learning (CTL) approach to improve students 'critical thinking ability; 3) to know the effectiveness of Discovery Learning (Physics-based) physics learning module with Contextual Teaching and Learning (CTL) approach to improve students' critical thinking ability.
This research is a research and development, to develop CTL-based physics module, this development using 4-D model proposed by Thiagarajan with definitions, design, development and disseminate. The development sample includes a validation sample of 7 validator products, a limited sample of 15 students, and an expanded sample of 36 students. Data collection techniques begin with the initial test phase of critical thinking skills, preliminary study, product design, validation of draft I, product trials are limited and expanded. Instrument used is module validation sheet, syllabus, RPP, lecture about learning result, and student response questionnaire.
xi DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS ... iv
KATA PENGANTAR ... v
MOTTO ... vii
PERSEMBAHAN ... viii
ABSTRAK ... ix
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Identifikasi Masalah ... 5
C. Pembatasan Masalah ... 5
D. Perumusan Masalah ... 6
E. Tujuan Penelitian ... 7
F. Spesifikasi Produk yang Di kembangkan ... 7
G. Pentingnya Pengembangan ... 8
H. Asumsi dan Keterbatasan Pengembangan ... 9
I. Definisi Istilah ... 9
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 10
A. Kajian Teori ... 10
1. Arti belajar ... 10
2. Teori Belajar ... 11
3. Pembelajaran DL (Discovery Learning) ... 18
4. Pembelajaran CTL (Contextual Teaching and Learning) ... 19
xii
6. Konsep Dinamika rotasi ... 36
7. Hasil Belajar ... 44
8. Keterampilan Berpikir Kritis ... 50
B. Penelitian yang Relevan ... 52
C. Kerangka Berpikir ... 55
BAB III METODE PENELITIAN ... 58
A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 58
B. Subjek Penelitian ... 58
C. Model Penelitian dan Pengembangan ... 58
D. Prosedur Penelitian ... 60
E. Instrumen Penelitian ... 61
F. Teknik Analisis Data ... 62
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 65
A. Deskripsi Data Hasil Penelitian ... 65
B. Publikasi Karya Ilmiah ... 92
C. Pembahasan Hasil Penelitian dan Pengembangan ... 93
D. Temuan Lapangan ... 99
E. Keterbatasan Penelitian ... 99
BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN ... 100
A. Kesimpulan ... 100
B. Implikasi ... 101
C. Saran ... 102
DAFTAR PUSTAKA ... 103
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Momen Gaya Menyebabkan Gerak Rotasi Benda ... 35
Gambar 2.2 Arah Gaya Memenuhi Kaidah tangan Kanan ... 36
Gambar 2.3 Sebuah Partikel Berotasi Akibat Pengaruh Gaya Tangensial ... 39
Gambar 2.4 Besar Energi Kinetik Benda Ketika Menggelinding ... 40
Gambar 2.5 Roda Berotasi Pada Sumbu Tetap ... 40
Gambar 2.6 Arah Momentum Sudut ... 42
Gambar 2.7 Kerangka Berpikir Penelitian ... 55
Gambar 3.1 Desain Modul Fisika Berbasis CTL ... 57
Gambar 3.2. Desain eksperimen One-Group Pretest-Posttest Design ... 59
Gambar 4.1 Histogram Rekapitulasi Hasil Analisis Bahan Ajar ... 71
Gambar 4.2 Histogram Rekapitulasi Hasil Validasi Modul Pembelajaran ... 80
Gambar 4.3. Gambar revisi sampul... 81
Gambar 4.4. Gambar revisi praktikum ... 82
Gambar 4.5. Gambar revisi indikator. ... 82
Gambar 4.6. Gambar revisi penomoran. ... 83
Gambar 4.7 Histogram Distribusi Keterampilan Berpikir Kritis Siswa ... 86
Gambar 4.8 Histogram Aspek Keterampilan Berpikir Kritis Siswa ... 87
Gambar 4.9 Histogram Ketercapaian Sintaks Discovery Learning ... 90
Gambar 4.10 Histogram Keterpenuhan Komponen CTL ... 91
xiv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Hubungan Antara Belajar Penerimaan Dan Belajar Bermakna ... 13
Tabel 2.2 Karakteristik Intelektual Perkembangan Kognitif Piaget ... 17
Tabel 2.3 Momen Inersia Berbagai Benda Tegar Homogen... 37
Tabel 2.4 Aspek Keterampilan Berpikir Kritis ... 50
Tabel 3.1 Kriteria Rerata Total Skor ... 61
Tabel 4.1 Deskripsi Data Proses Penelitian Pengembangan Modul ... 65
Tabel 4.2 Rata-rata hasil tes kemampuan awal berpikir kritis siswa ... 67
Tabel 4.3 Hasil Analisis Angket Observasi Pembelajaran ... 67
Tabel 4.4 Hasil Analisis Angket Kebutuhan Siswa ... 68
Tabel 4.5 Hasil Analisis Angket Kinerja Siswa ... 69
Tabel 4.6. Hasil Analisis Bahan Ajar ... 70
Tabel 4.7 Hasil Observasi SDS dan Inventarisasi Sumber Belajar ... 72
Tabel 4.8 Hasil Analisis Validasi Modul oleh Dosen ... 75
Tabel 4.9 Saran oleh Validator Ahli Materi ... 76
Tabel 4.10 Saran oleh Validator Ahli Media ... 77
Tabel 4.11 Saran oleh Validator Ahli Bahasa ... 78
Tabel 4.12 Hasil Analisis Validasi Modul oleh Guru/praktisi ... 79
Tabel 4.13 Hasil Analisis Validasi Modul oleh Teman sejawat ... 79
Tabel 4.13 Saran dan Hasil Perbaikan dari Uji Coba Kecil ... 84
Tabel 4.14 Hasil Analisi Respon Siswa pada Uji Coba Kecil ... 84
Tabel 4.16 Data Keterampilan Berpikir Kritis ... 85
Tabel 4.17 Distribusi Keterampilan Berpikir Kritis Siswa ... 85
Tabel 4.18 Deskripsi Aspek Keterampilan Berpikir Kritis ... 86
Tabel 4.19 N-Gain Setiap Aspek Keterampilan Berpikir Kritis ... 87
Tabel 4.20 Hasil Analisis Respon Siswa pada Uji Coba Besar ... 88
Tabel 4.21 Deskripsi Data Hasil Penilaian Keterampilan ... 88
Tabel 4.22 Deskripsi Data Hasil Penilaian Sikap ... 89
xv
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Kisi, Angket dan Hasil Observasi Pembelajaran ... 110
Lampiran 2 Kisi, Angket dan Hasil Kebutuhan Siswa ... 117
Lampiran 3 Kisi, Angket dan Hasil Kinerja Siswa ... 120
Lampiran 4 Hasil Analisis Bahan Ajar ... 123
Lampiran 5 Kisi, Angket dan Hasil Validasi Modul ... 147
Lampiran 6 Kisi, Angket dan Hasil Penilaian Produk ... 181
Lampiran 7 Hasil Wawancara ... 184
Lampiran 8 Silabus dan RPP ... 192
Lampiran 9 Instrumen Pretes dan Postes serta Kunci Jawaban ... 217
Lampiran 10 Angket Respon Siswa ... 235
Lampiran 11 Hasil Analisis Keterlaksanaan DL dan CTL ... 237
Lampiran 12 Kisi, Angket dan Hasil Psikomotor Siswa... 244
Lampiran 13 Kisi, Angket dan Hasil Afektif Siswa ... 248
Lampiran 14 Kisi, Angket dan Hasil Penyebaran Modul ... 253
Lampiran 15 Dokumentasi Penelitian ... 262
