PENGEMBANGAN MODUL BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI EKOSISTEM UNTUK MENINGKATKAN
KETERAMPILAN BERARGUMENTASI ILMIAH SISWA SMA KELAS X
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains
Oleh:
SINDY NURINDA S831508049
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI
Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa:
1. Tesis yang berjudul “Pengembangan Modul Berbasis Problem Based
Learning pada Materi Ekosistem Untuk Meningkatkan Keterampilan
Berargumentasi Ilmiah Siswa SMA Kelas X” ini adalah karya penelitian
saya sendiri dan bebas plagiasi, 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 di
kemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ini, saya bersedia
menerima sanksi sesuai ketentuan peraturan 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 FKIP UNS sebagai institusinya. Apabila dalam waktu
sekurang-kurangnya satu semester (enam bulan sejak pengesahan Tesis) saya tidak
melakukan publikasi dari sebagian atau keseluruhan Tesis ini, Program
Studi Magister Pendidikan Sains, FKIP UNS berhak mempublikasikan
pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Program Studi Magister
Pendidikan Sains, FKIP UNS. Apabila saya melakukan pelanggaran dari
ketentuan publikasi ini, saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang
berlaku.
Surakarta,
Yang membuat pernyataan,
Sindy Nurinda
PENGEMBANGAN MODUL BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI EKOSISTEM UNTUK MENINGKATKAN
KETERAMPILAN BERARGUMENTASI ILMIAH SISWA SMA KELAS X
TESIS
Oleh: Sindy Nurinda
S8310508049
Komisi
Pembimbing Nama Tanda tangan Tanggal
Pembimbing Prof. Dr.rer.nat. Sajidan, M.Si.
NIP 196604151991031002
... ...
Kopembimbing Dr. Baskoro Adi Prayito, S.Pd., M.Pd.
NIP 197701252008011008
... ...
Telah dinyatakan memenuhi syarat pada tanggal ...
Kepala Program Studi
Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret,
Dr. Mohammad Masykuri, M.Si. NIP 196811241994031001
PENGEMBANGAN MODUL BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI EKOSISTEM UNTUK MENINGKATKAN
KETERAMPILAN BERARGUMENTASI ILMIAH SISWA SMA KELAS X
TESIS Oleh: Sindy Nurinda
S8310508049
Tim Penguji
Jabatan Nama Tanda tangan Tanggal
Ketua Dr. Mohammad Masykuri, M.Si.
NIP 196811241994031001
... ...
Sekretaris Dr. Harlita, S.Si, M.Si
NIP 196904011998022001
... ...
Anggota Penguji
Prof. Dr.rer.nat. Sajidan, M.Si. NIP 196604151991031002
... ...
Dr. Baskoro Adi Prayitno, S.Pd., M.Pd. NIP 197701252008011008
... ...
Telah dipertahankan didepan penguji
Dinyatakan telah memenuhi syarat pada tanggal ...
Dekan FKIP UNS, Kepala Program Studi Magister
Pendidikan Sains,
Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si.
NIP 196101241987021001 NIP 196811241994031001
MOTTO
Allah akan meninggikan orang yang beriman di antara kamu dan orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat.
(Q.S. Al-Mujadalah : 11)
PERSEMBAHAN
Tesis ini saya persembahkan untuk:
Para Pendidik Biologi di Indonesia yang senantiasa berjuang demi kemajuan bangsa dan negara.
Siswa-siswi SMA yang tengah berjuang mencapai cita-cita.
Para peneliti pendidikan biologi di Indonesia yag senantiasa berusaha meningkatkan kualitas pendidikan biologi di Indonesia.
Bapak dan ibu yang telah menjadi motivasi dan inspirasi, serta tiada henti memberikan dukungan doa.
Adik-adikku yang telah memberikan banyak dukungan semangat dan kegembiraan selama pengerjaan tesis ini.
Teman-teman rombel Pendidikan Sains minat Biologi angkatan 2015 yang memberikan dukungan moral sebagai penyemangat untuk dapat menyelesaikan tesis.
Teman-teman satu pembimbing yang selalu berbagi pengetahuan dan informasi sehingga dapat memperlancar penyelesaian tesis.
Sindy Nurinda. 2017. Pengembangan Modul Berbasis Problem Based Learning pada Materi Ekosistem Untuk Meningkatkan Keterampilan Berargumentasi Ilmiah Siswa SMA Kelas X. Tesis. Pembimbing: Prof. Dr.rer.nat. Sajidan, M.Si. Kopembimbing: Dr. Baskoro Adi Prayitno., S.Pd., M.Pd. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Tujuan dari penelitian ini adalah: 1) mengetahui karakteristik modul berbasis Problem Based Learning pada materi Ekosistem untuk meningkatkan keterampilan berargumentasi siswa kelas X SMA; 2) menguji kelayakan modul berbasis Problem Based Learning pada materi Ekosistem untuk meningkatkan keterampilan berargumentasi siswa kelas X SMA; 3) menguji keefektifan modul berbasis Problem Based Learning pada materi Ekosistem untuk meningkatkan keterampilan berargumentasi siswa kelas X SMA.
Penelitian pengembangan modul Problem Based Learning ini menggunakan
prosedur Borg and Gall yang dimodifikasi menjadi 9 tahap yaitu: 1) penelitian dan pengumpulan informasi; 2) perencanaan, pengembangan produk; 3) uji coba produk awal; 4) revisi produk utama; 5) uji lapangan lanjut; 6) revisi produk operasional; 7) uji lapangan operasional; 8) uji lapangan akhir; 9) revisi produk akhir. Analisis data yang digunakan selama pengembangan adalah analisis deskriptif, analisis kelayakan modul berdasarkan skor kriteria kelayakan, dan analisis keefektifan modul untuk meningkatkan keterampilan berargumentasi ilmiah melalui independent t-test.
Hasil penelitian disimpulkan bahwa: 1) karakteristik modul guru dan siswa yang dikembangkan sesuai dengan rancangan peta keterkaitan sintaks model problem based learning dengan struktur materi ekosistem dan aspek keterampilan berargumentasi ilmiah siswa yang diintegrasikan ke dalam kegiatan dan soal evaluasi modul; 2) kelayakan modul berbasis problem based learning pada materi ekosistem oleh ahli materi diperoleh skor 93,75%, ahli pengembangan modul mendapatkan skor 93,75% dan ahli perangkat pembelajaran mendapkan skor 88,5% yang semuanya berkategori sangat layak; 3) Modul berbasis Problem
Based Learning materi ekosistem efektif meningkatkan keterampilan
berargumentasi siswa. Hasil independent T-test menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan. Perhitungan effect-size penelitian menunjukkan penelitian memiliki kategori large sehingga dapat disimpulkan modul berbasis PBL dapat meningkatkan keterampilan berargumentasi ilmiah siswa.
Sindy Nurinda. 2017. Development of Ecosystem Based on Problem-Based Learning Module to Improve Scientific Argumentation Skills of 10th Grade High School Students. Consultant: Prof. Dr.rer.nat. Sajidan, M.Si. Co-Consultant: Dr. Baskoro Adi Prayitno., S.Pd., M.Pd. Thesis. Surakarta. Magister of Science Education Department, Sebelas Maret Universtity of Surakarta.
ABSTRACT
The purposes of this study are: 1) know the characteristics of module based Problem Based Learning on Ecosystem topic to improve students' argumentation skills ; 2) to test the feasibility of Problem Based Learning based module on Ecosystem topic to improve 10th grades students' argumentation skill; 3) to test the effectiveness of Problem Based Learning based module on Ecosystem topic to improve 10th grades students' argumentation skill. This research used Borg and Gall procedure which is modified into 9 stages: 1) research and information gathering; 2) planning, product development; 3) initial product trial; 4) major product revisions; 5) further field test; 6) revisions of operational products; 7) operational field test; 8) final field test; 9) revision of the final product. Data analysis used during the development is descriptive analysis, module feasibility analysis based on criteria score, and module effectiveness analysis to improve scientific argumentation skill through independent t-test.
The results of this study concluded that: 1) the characteristics of teacher and student modules developed in accordance with the design of problem based learning model with the ecosystem topic and the students' scientific argumentation skills aspects matriks that are integrated into the module evaluation and activity; 2) the eligibillity of module based on problem based learning on ecosystem material by ecosystem expert got score 93,75%, module development expert get score 93,75% and expert of instruments and learning materials got 88,5% which all categorized very feasible; 3) Problem-Based Problem Based Learning Module effective ecosystem improves students' argumentation skills. The independent T-test results show a significant difference. The effect-size calculation of the research shows that the research has a large category so that it can be concluded that PBL-based module can improve students' scientific argumentation skill.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas taufik dan
hidayah-Nya dapat menyelesaikan tesis berjudul “Pengembangan Modul Berbasis
Problem Based Learning pada Materi Pencemaran Lingkungan untuk
Memberdayakan Keterampilan Berpikir Kreatif Siswa Kelas X” dengan lancar.
Dalam penyusunan 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. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd., selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., selaku Kepala Program Studi Magister
Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
3. Prof. Dr. ret.nat. Sajidan, M.Si., selaku Pembimbing yang telah memberikan
bimbingan, pengarahan, motivasi, dan perhatian yang luar biasa sehingga
tesis ini dapat terselesaikan dengan baik.
4. Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd., selaku Kopembimbing yang telah
memberikan bimbingan, pengarahan, motivasi, dan perhatian yang luar biasa
sehingga tesis ini dapat terselesaikan dengan baik.
5. Bapak dan Ibu Dosen, khususnya Program Studi Magister Pendidikan Sains
Biologi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
Surakarta yang telah banyak memberikan bimbingan dan ilmu pengetahuan
kepada penulis.
6. Bapak Imam, S.Pd., selaku Guru SMA Negeri 1 Punung yang telah
membantu terlaksananya pembuatan tesis ini.
7. Siswa-siswa SMA Negeri 1 Punung yang telah membantu terlaksananya
pembuatan tesis ini.
8. Teman-teman mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan Sains Biologi
yang telah banyak memberikan motivasi dan masukan dalam penyusunan
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 menyempurnakan tesis ini.
Akhirnya penulis berharap semoga tesis ini bermanfaat bagi dunia pendidikan.
Surakarta, Februari 2018
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ...
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ...
PERSETUJUAN PEMBIMBING ...
E. Asumsi dan Keterbatasan Penelitian ... 8
F. Manfaat Penelitian ... 9
3. Keterampilan Berargumentasi ... 23
4. Materi Ekosistem ... 30
B. Hasil Penelitian yang Relevan ... 32
BAB III METODE PENELITIAN ... 38
A. Jenis Penelitian ... 38
B. Prosedur Penelitian ... 38
1. Tahap Pendahuluan ... 38
2. Tahap Pengembangan... 40
3. Tahap Pengujian ... 46
BAB VI HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 51
A. Hasil Penelitian ... 51
B. Pembahasan ... 87
BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN ... 99
A. Simpulan ... 99
B. Implikasi ... 100
C. Saran ... 100
DAFTAR PUSTAKA ... 102
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Langkah-langkah Model Problem Based Learning ... 19
2. Aspek Keterampilan Berargumentasi ... 26
3. Level Keterampilan Berargumentasi ... 28
4. Instrumen Survey Lapangan ... 40
5. Kriteria Kelayakan Modul ... 45
6. Desain Rancangan Penelitian ... 48
7. Hasil Analisis Bahan Ajar ... 57
8. Hasil Uji Coba Produk Awal (Validasi Ahli) ... 76
9. Hasil Revisi Uji Coba Produk Awal ... 77
10. Hasil Penilaian Modul oleh Praktisi Pendidikan dan Siswa ... 78
11. Hasil Revisi Uji Coba Lapangan Terbatas ... 79
12. Hasil Pretest dan Posttest Kelas Modul dan Kelas Kontrol 83 13. Hasil Uji Normalitas dan Homogenitas Kelas Modul dan Kontrol ... 84
14. Hasil Independent T-Test ... 84
15. Hasil Perhitungan effect size Penelitian ... 85
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Skema Komponen Berargumentasi Toulmin ... 25
2. Skema Komponen Berargumentasi McNeill dan Krajcik ... 25
3. Kerangka Berpikir ... 37
4. Bagan Alur Analisis Data Penelitian ... 48
5. Bagan capaian skor 8 Standar Nasional Pendidikan (SNP) ... 53
6. Profil awal keterampilan keterampilan berargumentasi ilmiah siswa .... 56
7. Desain sampul depan dan sampul belakang modul guru dan modul siswa ... 62 8. Desain halaman pendahuluan pada bagian inti modul guru dan siswa... 64
9. Desain kegiatan modul pada tahap temu masalah ... 66
10. Desain kegiatan modul pada tahap analisis masalah ... 67
11. Desain kegiatan modul pada tahap penemuan ... 68
12. Desain kegiatan modul pada tahap solusi dan presentasi ... 70
13. Desain kegiatan modul pada tahap Overview ... 71
14. Desain tampilan bagian materi pada modul ... 72
15. Desain bagian evaluasi modul ... 73
16. Peningkatan Skor Keterampilan Berargumentasi Ilmiah Siswa pada kelas eksisting dan kelas modul ... 78 17. Perbandingan skor aspek keterampilan berargumentasi ilmiah antara pretest dan posttest kelas kontrol dan eksperimen ... 79 18. Perbandingan level keterampilan berargumentasi ilmiah siswa pada kelas modul dan kelas eksisting ... 82
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1. Hasil Analisis Implementasi 8 SNP di Sekolah ... 109
2. Analisis Hasil Observasi ... 126
3. Analisis Hasil Angket ... 127
4. Hasil Tes Profil Awal ... 129
5. Hasil Analisis Bahan Ajar ... 138
6. Hasil Wawancara ... 147
7. Keterkaitan Struktur Kurikulum Materi Ekosistem, Sintaks Model PBL dan Aspek Keterampilan Berargumentasi... 149 8. Matriks Draft Modul Problem Based Learning Materi Ekosistem untuk Meningkatkan Keterampilan Berargumentasi Ilmiah Siswa ... 169 9. Silabus dan RPP... 201
10. Hasil Validasi Instrumen Soal ... 282
11. Instrumen Soal Pretest dan Posttest ... 286
12. Hasil Validasi Ahli Materi ... 296
13. Hasil Validasi Ahli Pengembangan Modul ... 299
14. Hasil Validasi Ahli Intrumen Dan Perangkat ... 301
15. Validasi Praktisi ... 304
16. Uji Skala Kecil Siswa ... 307
17. Data Nilai Keterampilan Berargumentasi Pretest Dan Posttest ... 308
18. Hasil Uji Statistik dengan SPSS ver.16 ... 310
19. Lembar Observasi Keterlaksanaan Sintaks ... 311
20. Dokumentasi Penelitian ... 313
