MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS DAN
PEMAHAM KONSEP FISIKA SISWA
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Jurusan Pendidikan Fisika
Oleh Ridwan Sawaludin
060940
JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUN ALAM
Penerapan Metode Eksperimen
Untuk Meningkatkan Keterampilan
Proses Sains dan Pemahaman Konsep
Fisika Siswa
Oleh
Ridwan Sawaludin
Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana pada Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
© Ridwan Sawaludin 2013 Universitas Pendidikan Indonesia
Agustus 2013
Hak Cipta dilindungi undang-undang.
Penerapan Metode Eksperimen Untuk Meningkatkan Keterampilan Proses Sains dan Pemahaman Konsep Fisika Siswa
Ridwan Sawaludin NIM. 060940
Pembimbing I: Drs. Iyon Suyana, M.Si. Pembimbing II: Dr. Andhy Setiawan, M.Si.
Jurusan Pendidikan Fisika, FPMIPA UPI
ABSTRAK
Berdasarkan hasil studi pendahuluan di salah satu SMA Swasta di Bandung diketahui bahwa pemahaman konsep fisika siswa masih rendah. Hal ini dibuktikan hanya 56 % siswa yang menjawab soal dengan benar. Rendahnya pemahaman konsep fisika siswa tidak terlepas dari rendahnya keterlibatan siswa selama proses pembelajaran sehingga keterampilan proses sains siswa kurang dilatihkan. Penelitian ini difokuskan pada upaya peningkatan keterampilan proses sains dan pemahaman konsep fisika siswa melalui penerapan metode eksperimen. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan gambaran tentang peningkatan keterampilan proses sains dan pemahaman konsep fisika siswa setelah diterapkan pembelajaran melalui metode eksperimen. Metode penelitian yang digunakan adalah kuasi eksperimen dengan desain penelitian one group pretest-posttest
design. Sampel dalam penelitian ini adalah siswa kelas XI-IPA di salah satu SMA
Swasta di Bandung dengan jumlah 20 orang. Pengumpulan data dilakukan melalui tes dan observasi. Berdasarkan hasil penelitian diperoleh bahwa keterampilan proses sains dan pemahaman konsep fisika siswa masing-masing mengalami peningkatan pada kategori sedang setelah diterapkannya metode eksperimen yang ditunjukkan dengan nilai rata-rata gain ternormalisasi untuk keterampilan proses sains siswa sebesar 0,46 dan nilai rata-rata gain ternormalisasi untuk pemahaman konsep fisika siswa sebesar 0,65.
ABSTRACT
Based on the results of preliminary studies in one of the private high school in Bandung is known that students' understanding of physics concepts are still low. This is evidenced only 56% of students who answered questions correctly. Students 'lack of understanding of physics concepts can not be separated from the low involvement of the students during the learning process so that students' science process skills are less trained. This study focused on improving science process skills and student understanding of physics concepts through the application of the experimental method. The purpose of this study was to obtain an overview of the science process skills and increase understanding of the concepts of physics students after learning through the experimental method applied. The research method used was a quasi-experimental research design with one group pretest-posttest design. The samples in this study were students of class XI-IPA in one private high school in Bandung with the number 20. Data collected through testing and observation. The result showed that the science process skills and conceptual understanding of physics students respectively in the category increased after the implementation of the experimental method as indicated by the average normalized gain for students' science process skills of 0.46 and an average value of normalized gain for students' understanding of physics concepts
of 0.65.
Ridwan Sawaludin , 2013
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... iii
UCAPAN TERIMAKASIH ... iv
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR LAMPIRAN ... vii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 6
C. Batasan Masalah ... 6
D. Variabel Penelitian ... 7
E. Definisi Operasional ... 7
F. Hipotesis ……… 8
G. Tujuan Penelitian ... 8
H. Manfaat Penelitian ... 9
BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 10
A. Metode Eksperimen ... 10
1. Tahap-tahap metode eksperimen ……… 10
2. keunggulan dan Kelemahan metode eksperimen ……….. 11
3. Pelaksanaan metode eksperimen ……… 12
B. Keterampilan Proses Sains ... 14
C. Pemahaman Konsep ... 17
D. Kajian Kurikulum ……….. 23
BAB III METODE PENELITIAN ... 27
A. Metode dan Desain Penelitian ... 27
B. Populasi dan Sampel Penelitian ... 28
C. Prosedur Penelitian ... 28
D. Metode dan Instrumen Pengumpulan Data ... 32
Ridwan Sawaludin , 2013
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 46
1. Pelaksanaan dan Keterlaksanaan Pembelajaran ... 46
2. Peningkatan Keterampilan Proses Sains dan Pemahaman Konsep Fisika Siswa ... 48
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 56
A. Kesimpulan ... 56
B. Saran ... 56
DAFTAR PUSTAKA ... 57
LAMPIRAN-LAMPIRAN ... 59
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Dalam standar isi dinyatakan pendidikan IPA khususnya fisika diharapkan dapat menjadi wahana bagi peserta didik untuk mempelajari diri sendiri dan alam sekitar, serta prospek pengembangan lebih lanjut dalam menerapkannya di dalam kehidupan sehari-hari. Mata pelajaran fisika sebagai salah satu bagian dari IPA hendaknya dikelola dengan baik untuk melatihkan berbagai keterampilan yang dimiliki siswa. Hal ini sejalan dengan fungsi dan tujuan mata pelajaran fisika di tingkat SMA yang menyatakan bahwa mata pelajaran fisika merupakan sarana (Depdiknas, 2006: 443-444):
1) Mengembangkan pengalaman untuk dapat merumuskan masalah, mengajukan dan menguji hipotesis melalui percobaan, merancang dan merakit instrumen percobaan, mengumpulkan, mengolah, dan menafsirkan data, serta mengkomunikasikan hasil percobaan secara lisan dan tertulis, 2) Mengembangkan kemampuan bernalar dalam berpikir analisis induktif dan deduktif dengan menggunakan konsep dan prinsip fisika untuk menjelaskan berbagai peristiwa alam dan menyelesaian masalah baik secara kualitatif maupun kuantitatif, 3) Menguasai konsep dan prinsip fisika serta mempunyai keterampilan mengembangkan pengetahuan, dan sikap percaya diri sebagai bekal untuk melanjutkan pendidikan pada jenjang yang lebih tinggi serta mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi.
yang dapat diberikan lewat pembelajarn IPA salah satunya adalah keterampilan proses sains.
Ratna Wilis Dahar (1985) mengutip pendapat Mecheling dan Oliver (1983) yang mengemukakan bahwa keterampilan-keterampilan proses yang diajarkan dalam pendidikan sains memberikan penekanan pada keterampilan berpikir yang dapat berkembang pada anak, sehingga anak dapat mempelajarinya dan ingin mengetahuinya. Pengetahuan ditandai dengan adanya kemampuan siswa dalam memahami apa yang telah ditemukan dan diperolehnya dalam pembelajaran. Pemahaman ini merupakan hal yang esensial dalam suatu pembelajaran karena merupakan salah satu tujuan dari pembelajaran yaitu untuk membekali peserta didik dengan pengetahuan, pemahaman, dan sejumlah kemampuan yang dipersyaratkan untuk memasuki jenjang pendidikan yang lebih tinggi serta untuk mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi (Depdiknas, 2003: 27).
Keterampilan proses sains memiliki kedudukan yang sangat penting dalam memahami pengetahuan sains. Menurut Hill dalam Mahmuddin, (2003) mengemukakan bahwa terbentuknya pengetahuan dalam sains dilakukan melalui proses yang ilmiah. Dari paparan di atas diketahui bahwa dengan dilatihkannya keterampilan proses sains maka akan tinggi pula pemahaman konsep yang dimiliki oleh siswa.
Dari hasil studi pendahuluan di salah satu SMA di Bandung yang dilakukan peneliti dengan cara memperhatikan proses pembelajaran di kelas diperoleh data sebagai berikut:
Guru menjelaskan konsep mengenai pemuaian akibat pengaruh kalor dengan demonstrasi. Sebelum melakukan demonstrasi, guru bertanya :
1. Apa yang terjadi pada balon jika botol dimasukan ke dalam air panas ? 2. Apa yang terjadi pada balon jika botol dimasukan ke dalam air es ?
betul atau tidaknya jawaban mereka. Setelah itu guru menjelaskan konsep yang berhubungan dengan demonstrasi yang telah dilakukan dan memberikan contoh soal kemudian siswa mengerjakan latihan soal.
Dari pengamatan penulis, dari mulai tahap awal pembelajaran sampai tahap akhir kegiatan pembelajaran keterampilan proses yang dilakukan siswa hanya keterampilan mengamati saja, sedangkan keterampilan yang lainnya tidak dilatihkan seperti keterampilan berhipotesis, merencanakan serta melakukan percobaan, menginterpretasi data dan berkomunikasi. Hal ini berpengaruh pada pemahaman konsep siswa yang kurang. Ini dibuktikan dari kemampuan siswa menyelesaikan soal. Dari 2 soal C2 (pemahaman) pada ranah kognitif taksonomi Bloom, hanya 56 % siswa yang menjawab soal dengan benar.
Berdasarkan studi pendahuluan yang dilakukan oleh Sahri di salah satu SMA di kota Bandung dengan cara wawancara langsung dengan salah seorang guru mata pelajaran fisika diperoleh data sebagai berikut:
a. Berdasarkan data yang diperoleh, diketahui bahwa pada semester I tahun pelajaran 2010-2011, sebagian besar nilai siswa berada dibawah Kriteria Ketuntasan Minimal (KKM). Hal ini dapat dilihat dari nilai rata-rata hasil Ujian Tengah Semester di kelas X yang masih rendah yaitu menunjukkan 48 sedangkan KKM yang ditargetkan oleh sekolah yang bersangkutan untuk mata pelajaran fisika adalah sebesar 65.
Analisis lebih lanjut dilakukannya terhadap tiap butir soal ditemukan bahwa dari 7 soal tes kemampuan pada tahap C2 (pemahaman), hanya 50 % siswa yang menjawab soal-soal tersebut dengan benar. Dari hasil analisis ini, dapat disimpulkan bahwa kemampuan siswa dalam menyelesaikan soal pada tahap C2 termasuk pada kategori rendah.
Dari permasalahan di atas maka perlu adanya upaya perbaikan proses pembelajaran agar siswa lebih banyak terlibat dalam pembelajaran sehingga keterampilan siswa dapat lebih ditingkatkan. Proses pembelajaran hendaknya dapat lebih memberi pengalaman kepada siswa untuk mengajukan hipotesis dari masalah yang diamati, merancang dan melakukan penyelidikan melalui percobaan untuk memperoleh data yang dapat diinterpretasi, diolah dan dianalisis oleh siswa serta memberi pengalaman kepada siswa untuk mengkomunikasikan hasil temuannya. Beberapa keterampilan yang perlu dilatihkan dan ditingkatkan inilah yang oleh para ahli pendidikan disebut sebagai keterampilan proses sains, meliputi keterampilan mengamati, mengklasifikasikan, berkomunikasi, mengukur, memprediksi, menginferensi, mengidentifikasi dan mengontrol variabel, mengajukan hipotesis, menginterpretasi data, mendefinisikan secara operasional, merencanakan percobaan, melakukan percobaan dan mengkonstruksi model (Koes, 2003: 107).
Permasalahan-permasalahan kemampuan siswa yang dikemukakan di atas merupakan permasalahan kemampuan dalam pemahaman juga. Bloom et al (1981: 221), menyatakan pemahaman terdiri atas tiga kemampuan yaitu translasi (kemampuan menerjemahkan), interpretasi (kemampuan menafsirkan), dan ekstrapolasi (kemampuan meramalkan).
mampu memberikan kondisi belajar yang dapat mengembangkan kemampuan berfikir dan kreativitas secara optimal. Siswa diberi kesempatan untuk menyusun sendiri konsep-konsep dalam struktur kognitifnya, selanjutnya dapat diaplikasikan dalam kehidupannya. Dalam metode eksperimen siswa melakukan suatu percobaan tentang sesuatu hal, mengamati prosesnya serta menuliskan hasil percobaannya, merumuskan hipotesis sementara berdasarkan hasil pengamatannya, membuktikan kebenaran dari dugaan awal (verifikasi) yang telah dirumuskan dan dilakukan melalui kerja kelompok. Siswa diharapkan merumuskan hasil percobaan dan membuat kesimpulan, kemudian hasil pengamatan itu dikomunikasikan ke kelas.
Menurut Djamarah (2002:95) dalam Martiningsih (2007) proses belajar mengajar dengan metode eksperimen, siswa diberi kesempatan untuk mengalami sendiri atau melakukan sendiri, mengikuti suatu proses, mengamati suatu obyek, keadaan atau proses sesuatu. Dengan demikian, siswa dituntut untuk mengalami sendiri, mencari kebenaran, atau mencoba mencari suatu hukum atau dalil, dan menarik kesimpulan dari proses yang dialaminya itu.
Dari literatur tersebut menunjukkan bahwa pembelajaran dengan metode eksperimen dapat melatih siswa untuk meningkatkan keterampilan proses sains karena siswa mengalami sendiri apa yang dipelajarinya melalui proses ilmiah. serta pembelajaran melalui metode eksperimen dapat diterapkan untuk meningkatkan pemahaman konsep karena materi pelajaran yang didapatkan siswa akan mudah diingat dan mudah diterapkan pada kehidupan sehari-harinya .
Maka dari paparan di atas dirasa perlu dilakukan penelitian dengan judul
Penerapan Metode Eksperimen Untuk Meningkatkan Keterampilan Proses Sains
B. RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan, maka perumusan masalah dalam penelitian ini adalah : ”Apakah penerapan metode eksperimen dapat meningkatkan keterampilan proses sains dan pemahaman konsep fisika siswa?”
Untuk lebih terarahnya penelitian ini, maka rumusan masalah diatas dijabarkan menjadi pertanyaan sebagai berikut:
1. Bagaimana peningkatan keterampilan proses sains siswa dengan menerapkan metode eksperimen?
2. Bagaimana peningkatan pemahaman konsep fisika siswa dengan menerapkan metode eksperimen?
C. BATASAN MASALAH
Agar penelitian ini memiliki arah yang jelas, maka masalah yang diteliti dibatasi meliputi :
1. Peningkatan keterampilan proses yang dimaksud dalam penelitan ini adalah perubahan positif dari hasil pretest dan posttest pada keterampilan proses sains yang mencakup keterampilan mengajukan hipotesis, menginterpretasi data, merencanakan percobaan, memprediksi dan keterampilan mengklasifikasikan yang dinyatakan dengan nilai rata-rata gain ternormalisasi.
D. VARIABEL PENELITIAN
1. Variabel bebas, adalah metode eksperimen.
2. Variabel terikat, adalah keterampilan proses sains dan pemahaman konsep fisika siswa.
E. DEFINISI OPERASIONAL
1. Metode ekspeimen merupakan metode pemberian kesempatan kepada anak didik perorangan atau kelompok, untuk dilatih melakukan suatu proses atau percobaan. (Syaiful Bahri Djamarah, 2000). Dalam metode eksperimen siswa melakukan suatu percobaan tentang sesuatu hal, mengamati prosesnya serta menuliskan hasil percobaannya, merumuskan hipotesis sementara berdasarkan hasil pengamatannya, membuktikan kebenaran dari dugaan awal (verifikasi) yang telah dirumuskan dan dilakukan melalui kerja kelompok. Siswa diharapkan merumuskan hasil percobaan dan membuat kesimpulan, kemudian hasil pengamatan itu dikomunikasikan ke kelas.
2. Keterampilan proses sains (KPS) yang dimaksud adalah keterampilan ilmiah yang terarah (baik kognitif maupun psikomotor) yang dapat digunakan untuk menemukan suatu konsep atau prinsip atau teori , untuk mengembangkan konsep yang telah ada sebelumnya, ataupun untuk melakukan penyangkalan terhadap suatu penemuan (falsifikasi) (Indrawati, 1999:3). Instrumen yang digunakan untuk mengukur keterampilan proses sains adalah tes. Tes digunakan untuk mengetahui kemampan KPS sebelum dan sesudah pembelajaran. Aspek KPS yang dites yaitu mengajukan hipotesis, menginterpretasi data, merencanakan percobaan, memprediksi dan keterampilan mengklasifikasikan
kehidupan sehari-hari (Slameto, 2003). Pemahaman konsep adalah suatu kemampuan siswa dalam memaknai suatu fenomena atau peristiwa, kejadian, objek, kegiatan atau hubungan yang diperoleh siswa melalui tes. Kemampuan pemahaman ini meliputi : Translasi, Interpretasi, dan Ekstrapolasi (Bloom, 1978). Pemahaman yang dimaksudkan dalam penelitian ini adalah peningkatan perolehan nilai siswa dari tes awal (pretes) dan tes akhir (postes). Peningkatan ini diukur melalui perhitungan gain ternormalisasi pada setiap pembelajaran.
Skor gain yang ternormalisasi yaitu perbandingan gain rata-rata aktual dengan gain rata-rata maksimum, adapun klasifikasi tingkatan gain ternormalisasi yang meliputi: g 0,7 termasuk kriteria tinggi, 0,7 > g 0,3 termasuk kriteria sedang, dan g < 0,3 termasuk pada kriteria rendah. Sehingga setelah diketahui skor pretest dan posttest dapat diketahui peningkatan pemahaman konsep siswa dengan gain ternormalisasi tersebut.
F. HIPOTESIS
Hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah: 1. Hipotesis nol (H0)
Tidak terdapat peningkatan keterampilan proses sains dan pemahaman konsep dengan diterapkannya metode eksperimen.
2. Hipotesis satu (H1)
Adanya peningkatan keterampilan proses sains dan pemahaman konsep dengan diterapkannya metode eksperimen.
G. TUJUAN PENELITIAN
Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka tujuan penelitian ini adalah :
2. Untuk mengetahui peningkatan pemahaman konsep fisika siswa setelah diterapkan pembelajaran melalui metode eksperimen.
H. MANFAAT PENELITIAN
Dari hasil penelitian diharapkan mempunyai beberapa manfaat, yaitu:
1. Bagi para peneliti lain, diharapkan hasil penelitian ini dapat menjadi bahan masukan dan kajian untuk penelitian lebih lanjut.
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Metode dan Desain Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen semu (kuasi eksperimen), yaitu penelitian yang dilaksanakan pada satu kelompok siswa (kelompok eksperimen) tanpa ada kelompok pembanding (kelompok kontrol). Dalam metode penelitian eksperimen semu, keberhasilan dan keefektifan model/metode pembelajaran yang diujikan dapat dilihat dari perbedaan nilai tes kelompok eksperimen sebelum diberi perlakuan (pretest) dan setelah diberi perlakuan (posttest). Adapun desain penelitian yang digunakan dalam penelitian ini ialah one group
pretest-posttest design. Desain ini adalah suatu rancangan pretest dan pretest-posttest,
dimana sampel penelitian diberi perlakuan selama waktu tertentu. Pretest dilakukan sebelum perlakuan, dan posttest dilakukan setelah perlakuan, jadi akan terlihat bagaimana pengaruh perlakuan berupa penerapan metode eksperimen terhadap keterampilan proses sains dan pemahaman konsep siswa. Pola one group pretest-posttest design ditunjukkan pada tabel di bawah ini.
Tabel 3.1
Desain Penelitian One Group Pretest-Posttest Design
Pretest Treatment Posttest
T1 X T2
(Panggabean, 1996: 31) Keterangan:
T1 : tes awal (pretest) sebelum perlakuan diberikan T2 : tes akhir (posttest) setelah perlakuan diberikan
Tabel tersebut menjelaskan bahwa kelas dikenakan pretest (T1) untuk mengukur keterampilan proses sains dan pemahaman konsep siswa, kemudian diberi perlakua (treatment) berupa pembelajaran dengan metode eksperimen. Setelah itu diberi posttest (T2) dengan instrumen yang sama dengan pretest. Instrumen yang digunakan sebagai pretest dan posttest dalam penelitian ini merupakan instrumen untuk mengukur keterampilan proses sains dan pemahaman konsep siswa yang telah di-judgment dan diujicobakan terlebih dahulu.
Pada penelitian ini diasumsikan siswa tidak mendapatkan pembelajaran dari luar dan tidak diberikan pekerjaan rumah. Jadi tidak ada pengaruh lain selain pembelajaran dengan metode eksperimen.
B. Populasi dan Sampel Penelitian
Populasi adalah keseluruhan subjek penelitian (Arikunto, 2006: 130). Lebih lanjut Panggabean (2001: 3) mengemukakan bahwa populasi merupakan totalitas semua nilai yang mungkin baik hasil menghitung pengukuran kuantitatif maupun kualitatif dari karakteristik tertentu mengenai sekumpulan objek yang dibatasi oleh kriterium atau pembatasan tertentu.
Sampel adalah sebagian atau wakil dari populasi yang diteliti (Arikunto, 2006: 130). Senada dengan pernyataan tersebut Panggabean (2001: 3) menyatakan bahwa sampel adalah sebagian dari populasi yang dianggap mewakili seluruh karakteristik populasi (sampel representatif).
Yang menjadi populasi dalam penelitian ini adalah seluruh siswa kelas XI di salah satu SMA Swasta di Bandung semester genap tahun ajaran 2012-2013 yang terdiri dari 2 kelas. Adapun yang menjadi sampel pada penelitian ini adalah kelas XI-IPA dengan jumlah siswa sebanyak 20 orang.
C. Prosedur Penelitian
1. Tahap Persiapan
Kegiatan yang dilakukan pada tahap persiapan meliputi:
a. Menentukan masalah yang akan dikaji. Untuk menentukan masalah yang akan dikaji, peneliti melakukan studi pendahuluan dengan cara mengamati/mengobservasi kegiatan pembelajaran fisika di dalam kelas.
b. Studi literatur, dilakukan untuk memperoleh teori yang akurat mengenai permasalahan keterampilan proses sains dan pemahaman konsep siswa.
c. Melakukan studi kurikulum mengenai pokok bahasan fluida statis untuk mengetahui standar kompetensi dan kompetensi dasar yang hendak dicapai.
d. Menyusun silabus, Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP), dan skenario pembelajaran mengenai fluida statis yang mengacu pada tahapan metode eksperimen.
e. Membuat dan menyusun instrumen penelitian yang mengacu kepada keterampilan proses sain dan pemahaman konsep siswa.
f. Pertimbangan (judgment) instrumen penelitian oleh 2 orang dosen ahli dan 1 orang guru fisika.
g. Melakukan uji coba instrumen penelitian.
h. Menganalisis hasil uji coba instrumen penelitian dan kemudian menentukan soal yang layak digunakan sebagai instrumen penelitian. 2. Tahap Pelaksanaan
Kegiatan yang dilakukan pada tahap pelaksanaan meliputi :
a. Memberikan tes awal (pretest) untuk mengukur keterampilan proses sains dan pemahaman konsep siswa sebelum diberi perlakuan (treatment)
c. Memberikan tes akhir (posttest) untuk mengukur peningkatan keterampilan proses sains dan pemahaman konsep siswa setelah diberi perlakuan.
Adapun rencana pelaksanaan penelitian yang akan dilakukan dapat dilihat pada tabel 3.2.
Tabel 3.2
Rencana pelaksanaan penelitian
Kegiatan Hari / Tanggal
Pretest Sabtu / 16 Maret 2013
Perlakuan 1:
Tekanan Hidrostatis Sabtu / 16 Maret 2013 Perlakuan 2:
Hukum Pascal Kamis / 21 Maret 2013 Perlakuan 3:
Hukum Archimedes Sabtu / 23 Maret 2013
Posttest Sabtu/ 23 Maret 2013
3. Tahap Akhir
Pada tahapan ini kegiatan yang akan dilakukan antara lain :
a. Mengolah data hasil observasi keterlaksanaan metode eksperimen oleh guru maupun siswa.
b. Mengolah data hasil pretest dan posttest pada tes keterampilan proses sains dan tes pemahaman konsep.
c. Membandingkan hasil analisis data instrumen tes antara sebelum diberi perlakuan (pretest) dan setelah diberi perlakuan (posttest) untuk melihat dan menentukan apakah terdapat peningkatan keterampilan proses sains dan pemahaman konsep siswa setelah diterapkan metode eksperimen.
d. Memberikan kesimpulan berdasarkan hasil yang diperoleh dari pengolahan data.
Untuk lebih jelasnya, alur penelitian yang dilakukan dapat digambarkan sebagai berikut:
Tahap Persiapan
Tahap Pelaksanaan Penelitian
Tahap Akhir
Studi Kurikulum
Uji coba dan Analisis Instrumen Penelitian
Rumusan Masalah
Solusi Permasalahan
Judgment Instrumen Penelitian
Pembuatan Instrumen Penelitian dan Perangkat Pembelajaran
Studi Literatur Studi Pendahuluan
Gambar 3.1
Diagram Alur Proses Penelitian
Pengolahan Data
Kesimpulan
Pretest
Observasi
Kegiatan Belajar Mengajar dengan
Metode Eksperimen
Posttest
D. Metode dan Instrumen Pengumpulan Data
1. Metode Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data dalam penelitian ini diantaranya: a. Observasi
Data yang diukur berupa data keterlaksanaan setiap tahapan dari metode eksperimen. Instrumen yang digunakan yaitu lembar observasi untuk mengukur aktivitas siswa dan aktivitas guru yang terjadi dalam proses pembelajaran.
Lembar observasi keterlaksanaan metode eksperimen ini bertujuan untuk melihat apakah tahapan-tahapan metode eksperimen telah dilaksanakan oleh guru atau tidak. Observasi ini dibuat dalam bentuk
cheklist. Jadi dalam pengisiannya, observer memberikan tanda cheklist
pada kolom “ya” atau “tidak” jika kriteria yang dimaksud dalam daftar cek ditunjukkan guru dan siswa. Selain membuat daftar cheklist, terdapat juga kolom keterangan untuk memuat saran-saran observer atau kekurangan-kekurangan aktivitas guru selama proses pembelajaran.
Selanjutnya format observasi yang telah disusun tidak diujicobakan, tetapi dikoordinasikan kepada observer yang akan mengikuti dalam proses penelitian agar tidak terjadi kesalahpahaman terhadap format observasi tersebut.
b.Tes
Menurut Arikunto (2006: 53) tes merupakan alat atau prosedur yang digunakan untuk mengetahui atau mengukur sesuatu dalam suasana, dengan cara dan aturan-aturan yang sudah ditentukan. Data tes yang dihasilkan berupa rata-rata gain skor pretest dan posttest keterampilan proses sains dan pemahaman konsep.
siswa akan benar-benar dapat dilihat dan diukur dengan soal yang sama. Butir-butir soal dalam tes keterampilan proses sains mencakup soal-soal yang menuntut siswa untuk mampu dalam mengajukan hipotesis, menginterpretasi data, merencanakan percobaan, memprediksi, dan mengklasifikasikan data. Sedangkan butir-butir soal dalam tes pemahaman konsep siswa meliputi translasi, interpretasi, dan ekstrapolasi.
2. Instrumen
Instrumen penelitian merupakan alat yang digunakan oleh peneliti dalam mengumpulkan data penelitian.
a. Kisi-kisi Instrumen
Dalam penelitian ini instrumen yang dibuat adalah instrumen yang berdasarkan Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP) mata pelajaran Fisika semesester genap kelas XI dengan materi fluida statis. Dibuat dua kisi-kisi instrumen yaitu kisi-kisi instrumen keterapilan proses sains dan kisi-kisi insrumen pemahaman konsep siswa.
Dalam kisi-kisi instrumen keterampilan proses sains terdapat 13 soal yang berbentuk pilihan ganda terdiri dari 4 soal tekanan hidrostatis, 5 soal hukum pascal, dan 4 soal hukum Archimedes. Sedangkan dalam kisi-kisi instrumen pemahaman konsep terdapat 17 soal berbentuk pilahan ganda yang terdiri dari 6 soal tekanan hidrostatis, 7 soal hukum pascal, dan 4 soal hukum Archimedes. Secara lengkap kisi-kisi instrumen dapat dilihat dilampiran B.1 dan B.3.
b. Judgemen Instrumen
Setelah selesai membuat kisi-kisi instrumen penelitian, instrumen tersebut kemudian dijudgemenkan kepada 2 dosen ahli dan 1 guru fisika SMA. Setelah mendapat hasil judgmen maka diperoleh keputusan sebagai berikut :
Jadi soal keterampilan proses sains yang dipakai dalam uji coba berjumlah 11.
Dari 17 soal dalam kisi-kisi pemahaman konsep, setelah diperbaiki yang dipakai dalam uji coba adalah 14 soal sedangkan 3 soal lainnya dibuang karena tidak sesuai dengan indikator dan aspek pemahaman konsep.
Secara lengkap hasil judgemen dapat dilihat dilampiran B.2 dan B.4. c. Teknik Analisis Instrumen
Sebelum instrumen tersebut digunakan dalam penelitian, terlebih dahulu instrumen yang telah dibuat diujicobakan pada kelas XII IPA yang telah mendapatkan pembelajaran pada pokok bahasan Fluida Statis. Instrumen tersebut setelah diujicobakan kemudian diolah dan dianalisis. Berikut dipaparkan analisis yang digunakan untuk mengetahui layak atau tidaknya instrumen tes penelitian.
1) Analisis Validitas Instrumen Uji Coba
Validitas adalah suatu ukuran yang menunjukkan tingkat kevalidan atau kesahihan suatu instrumen (Arikunto, 2006: 168). Anderson (Arikunto, 2006: 65) menyatakan bahwa sebuah instrumen dikatakan valid apabila mampu mengukur apa yang diinginkan dan dapat mengungkapkan data dari variabel yang diteliti secara tepat. Nilai validitas dapat ditentukan dengan menggunakan perumusan:
Mp = rerata skor dari subjek yang menjawab betul bagi item yang dicari validitasnya
Mt = rerata skor total
p = proporsi siswa yang menjawab benar q = proporsi siswa yang menjawab salah
Untuk menginterpretasikan nilai koefisien korelasi biserial yang diperoleh dari perhitungan di atas, digunakan kriteria validitas butir soal
seperti yang ditunjukkan pada tabel 3.3. 2) Analisis Reliabilitas Instrumen Uji Coba
Reliabilitas adalah tingkat keajegan (konsistensi) suatu tes, yakni sejauh mana tes dapat dipercaya untuk menghasilkan skor yang ajeg (konsisten) walaupun diteskan pada situasi yang berbeda-beda (Munaf, 2001: 59).
Nilai reliabilitas dapat ditentukan dengan menentukan koefisien reliabilitas. Teknik yang digunakan untuk menentukan reliabilitas tes dalam penelitian ini adalah dengan menggunakan metode yang diketemukan oleh Kuder dan Richardson, yaitu rumus K-R. 20. Teknik ini digunakan karena banyak item soal yang digunakan berjumlah ganjil yaitu sebanyak 11 soal (tes keterampilan proses sains) dan 14 soal (tes pemahaman konsep). Oleh karena itu, jika dibelah dua tidak terdapat keseimbangan antara belahan yang pertama dan belahan yang kedua. Rumus K-R. 20 tersebut adalah:
Keterangan:
r11 = reliabilitas instrumen tes secara keseluruhan p = proporsi subjek yang menjawab item dengan benar
q = proporsi subjek yang menjawab item dengan salah (q=1-p) Σpq = jumlah hasil perkalian antara p dan q
n = banyaknya item
S = standar deviasi dari tes (standar deviasi adalah akar varians) Untuk menginterpretasikan nilai r11 yang diperoleh dari perhitungan di atas, digunakan kriteria reliabilitas instrumen tes seperti yang ditunjukkan pada tabel 3.4.
Tabel 3.4
Interpretasi Reliabilitas Instrumen Tes
Koefisien Korelasi Kriteria
0,80 < r11 ≤ 1,00 Sangat Tinggi 0,60 < r11 ≤ 0,80 Tinggi 0,40 < r11≤ 0,60 Cukup 0,20 < r11 ≤ 0,40 Rendah
0,00 < r11 ≤ 0,20 Sangat Rendah
(Arikunto, 2006: 75) 3) Analisis Tingkat Kesukaran Butir Soal
Tingkat kesukaran merupakan bilangan yang menunjukkan sukar dan mudahnya sesuatu soal (Arikunto, 2007: 207). Tingkat kesukaran dapat juga disebut sebagai taraf kemudahan. Menurut Munaf (2001: 62) taraf kemudahan suatu butir soal ialah proporsi dari keseluruhan siswa yang menjawab benar pada butir soal tersebut.
Analisis tingkat kesukaran dimaksudkan untuk mengetahui apakah soal tersebut tergolong mudah atau sukar. Tingkat kesukaran adalah bilangan yang menunjukkan sukar atau mudahnya suatu soal.
B
B = banyaknya siswa yang menjawab soal itu dengan benar
JS = jumlah seluruh siswa peserta tes
Nilai P yang diperoleh dapat diinterpretasikan untuk menentukan tingkat kesukaran butir soal dengan menggunakan kriteria pada tabel 3.5.
Tabel 3.5
Interpretasi Tingkat Kesukaran Butir Soal
Nilai P Kriteria
0,00-0,30 Sukar
0,31-0,70 Sedang
0,71-1,00 Mudah
4) Analisis Daya Pembeda Butir Soal
Daya pembeda merupakan kemampuan suatu soal untuk membedakan antara siswa yang berkemampuan tinggi dengan siswa yang berkemampuan rendah (Arikunto, 2006: 211).
JA = banyaknya peserta kelompok atas
JB = banyaknya peserta kelompok bawah
Nilai DP yang diperoleh dapat diinterpretasikan untuk menentukan daya pembeda butir soal dengan menggunakan kriteria pada tabel 3.6.
Tabel 3.6
Interpretasi Daya Pembeda Butir Soal
Nilai DP Kriteria
Negatif Soal Dibuang
0,00 – 0,20 Jelek
0,21 – 0,40 Cukup
0,41 – 0,70 Baik
0,71 – 1,00 Baik Sekali (Arikunto, 2006: 218) d. Hasil Analisis Uji Coba Instrumen Tes
Untuk memperoleh instrumen yang baik maka terlebih dahulu instrumen yang akan digunakan diuji coba terlebih dahulu. Pada penelitian ini uji coba soal dilakukan di kelas XII IPA yang telah mempelajari materi yang dijadikan pokok bahasan dalam penelitian. Data hasil uji coba kemudian dianalisis validitas, reliabilitas, tingkat kesukaran, dan daya pembedanya agar diperoleh instrumen yang baik dan layak digunakan dalam penelitian.
1. Hasil Uji Coba Instrumen Tes Keterampilan Proses Sains
Tabel 3.7
Hasil Uji Coba Instrumen Tes Keterampilan Proses Sains
H
a
Hasil perhitungan tingkat kesukaran tes, daya pembeda, validitas, dan reliabilitas serta hasil interpretasi untuk instrumen tes keterampilan proses sains dapat dilihat pada tabel 3.7. Hasil perhitungan menunjukan bahwa tingkat kesukaran dari 11 soal yang diujicobakan dengan kategori mudah sebesar 27,3% atau sebanyak 3 butir soal, dan kategori sedang sebesar 72,7% atau sebanyak 8 butir soal. Daya pembeda dari 11 soal yang diujicobakan dengan kategori baik sebesar 54,5% atau sebanyak 6 butir soal, kategori baik sekali sebesar 27,3% atau sebanyak 3 butir soal, dan yang termasuk ke dalam kategori soal yang harus dibuang karena nilai daya pembedanya negatif sebesar 18,2% atau sebanyak 2 butir soal. Selain itu dari tabel tersebut diperoleh informasi bahwa validitas tes dari 11 soal yang diujicobakan dengan kategori sangat rendah sebesar 18,2% atau Nomor
Soal
Validitas Tingkat
Kesukaran Daya Pembeda Keputusan Nilai Kriteria Nilai Kriteria Nilai Kriteria
sebanyak 2 butir soal, kategori cukup sebesar 45,4% atau sebanyak 5 butir soal, kategori tinggi sebesar 36,4% atau sebanyak 4 butir soal dan tidak valid sebesar 0% atau tidak ada soal yang tidak valid. Hasil perhitungan reliabilitas tes semua soal dinyatakan reliabel dengan kriteria tinggi yaitu 0,68.
Setelah menganalisis hasil uji coba soal tersebut maka soal yang dipakai peneliti berjumlah 9 soal dari 11 soal yang dibuat dengan tidak memakai soal dengan kategori sangat rendah. Adapun soal yang dipakai dalam penelitian ini ditunjukkan oleh baris yang tidak diblok warna gelap pada tabel 3.7. Setelah dirasa cukup, penulis menetapkan untuk memakai soal-soal tersebut dalam penelitian.
Adapun distribusi soal tes yang digunakan setelah beberapa soal setiap aspek keterampilan proses sains ditinjau ulang, dapat dilihat pada tabel 3.8.
Tabel 3.8
Distribusi Soal Tes Keterampilan Proses Sains No. Aspek Keterampilan
Proses Sains Nomor Soal Jumlah soal
1 Mengajukan hipotesis 10, 17, dan 18 3
2 Menginterpretasi data 1 dan 9 2
3 Merencanakan percobaan 3 dan 16 2
4 Memprediksi 7 1
5 Mengklasifikasikan 8 1
2. Hasil Uji Coba Instrumen Tes Pemahaman konsep
Hasil perhitungan tingkat kesukaran tes, daya pembeda, validitas, dan reliabilitas serta hasil interpretasi untuk instrumen tes pemahaman konsep dapat dilihat pada tabel 3.9. Hasil perhitungan menunjukan bahwa tingkat kesukaran dari 14 soal yang diujicobakan dengan kategori mudah sebesar 7,1% atau sebanyak 1 butir soal, kategori sedang sebesar 78,6% atau sebanyak 11 butir soal, dan kategori sukar sebesar 14,3% atau sebanyak 2 butir soal. Daya pembeda dari 14 soal yang diujicobakan dengan kategori cukup sebesar 14,3% atau sebanyak 2 butir soal, kategori baik sebesar 57,1% atau sebanyak 8 butir soal, kategori baik sekali sebesar 7,1% atau sebanyak 1 butir soal, dan yang termasuk ke dalam kategori soal
Nomor Nilai Kriteria Nilai Kriteria Nilai Kriteria
2 0.51 Cukup 0.67 Sedang 0.60 Baik Dipakai
yang harus dibuang karena nilai daya pembedanya negatif sebesar 21,4% dinyatakan reliabel dengan kriteria cukup yaitu 0,59.
Setelah menganalisis hasil uji coba soal tersebut maka soal yang dipakai peneliti berjumlah 11 soal dari 14 soal yang dibuat dengan tidak memakai soal dengan kategori tidak valid. Adapun soal yang dipakai dalam penelitian ini ditunjukkan oleh baris yang tidak diblok warna gelap pada tabel 3.9. Setelah dirasa cukup, penulis menetapkan untuk memakai soal-soal tersebut dalam penelitian.
Adapun distribusi soal tes pemahaman konsep yang digunakan dapat dilihat pada tabel 3.10.
Tabel 3.10
Distribusi Soal Tes Pemahaman konsep No Aspek Pemahaman
Konsep Nomor Soal Jumlah soal
Adapun teknik pengolahan data yang digunakan terhadap data-data tersebut, antara lain:
1. Pengolahan Data Hasil Observasi Keterlaksanaan Metode
Pembelajaran
Untuk mengetahui kriteria keterlaksanaan metode eksperimen pada setiap pertemuan maka data hasil observasi keterlaksanaan model pembelajaran diolah menjadi dalam bentuk persentase. Adapun langkah-langkah yang peneliti lakukan untuk mengolah data tersebut adalah sebagai berikut:
a. Menghitung jumlah jawaban “ya” dan “tidak” yang observer isi pada
format observasi keterlaksanaan pembelajaran.
b. Menghitung persentase keterlaksanaan pembelajaran dengan menggunakan persamaan berikut:
∑ ∑
c. Mengkonsultasikan hasil perhitungan persentase ke dalam kategori keterlaksanaan model pembelajaran yaitu sebagai berikut:
Tabel 3.11
Interpretasi Keterlaksanaan Model Pembelajaran No Persentase Keterlaksanaan Model
(%) Interpretasi
1. 0,0 – 20 Sangat Kurang
2. 21 – 39 Kurang
3. 40 – 59 Cukup
4. 60 – 79 Baik
5. 80 – 100 Sangat Baik
2. Pengolahan Data Tes Keterampilan Proses Sains dan Pemahaman
konsep
Untuk melihat peningkatan keterampilan proses sains dan pemahaman konsep siswa maka dilakukan analisis gain ternormalisasi dari nilai/skor pretest dan posttest. Adapun langkah-langkah yang dilakukan antara lain:
1) Memberi pretest dan posttest
Sebelum di lakukan pengolahan data, semua jawaban pretest dan
posttest siswa diperiksa dan diberi skor. Jawaban benar diberi nilai
satu dan jawaban salah atau tidak dijawab diberi nilai nol. Pemberian skor dihitung dengan rumus :
S
R
……….. (3.5)
(Arikunto, 2006: 172) Keterangan :
S : skor yang diperoleh siswa R : jawaban siswa yang benar
2) Menghitung gain skor pretest dengan posttest
Gain adalah selisih antara skor pretest dengan posttest. ”Perbedaan skor pretest dan posttest ini diasumsikan sebagai efek dari treatment” (Panggabean, 2001). Secara matematis dituliskan sebagai berikut: G = Skor posttest - Skor pretest
3) Menghitung skor gain ternormalisasi
Gain ternormalisasi merupakan perbandingan antara skor gain yang diperoleh siswa dengan skor gain maksimum yang dapat diperoleh (Hake, 1998), secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut:
S
S
4) Menentukan nilai rata-rata (mean) dari skor gain ternormalisasi
Tabel 3.12
Interpretasi Skor Rata-rata Gain Ternormalisasi
Nilai <g> Kategori
0,00 < <g> ≤ 0,30 Rendah 0,30 < <g> ≤ 0,70 Sedang 0,70 < <g> ≤1,00 Tinggi
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan data hasil penelitian, pengolahan data, analisis dan pembahasan data mengenai penerapan metode eksperimen untuk meningkatkan keterampilan proses sains dan pemahaman konsep fisika siswa, maka dapat disimpulkan bahwa: 1. Keterampilan proses sains siswa mengalami peningkatan pada kategori sedang
setelah diterapkannya metode eksperimen yang ditunjukkan dengan nilai rata-rata gain ternormalisasi (<g>) keterampilan proses sains siswa sebesar 0,46. 2. Setiap aspek keterampilan proses sains siswa mengalami peningkatan setelah
diterapkannya metode eksperimen. Aspek mengajukan hipotesis , meninterpretasi data, dan melaksanakan percobaan mengalami peningkatan pada kategori sedang, sedangkan aspek meprediksi dan aspek mengklasifikasikan mengalami peningkatan pada kategori rendah.
3. Pemahaman konsep siswa mengalami peningkatan pada kategori sedang setelah diterapkannya metode eksperimen yang ditunjukkan dengan nilai rata-rata gain ternormalisasi (<g>) hasil belajar ranah kognitif siswa sebesar 0,65. 4. Setiap aspek pemahan konsep siswa yaitu translasi, interpretasi, dan
ekstrapolasi mengalami peningkatan pada kategori sedang. B. Saran
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat diajukan beberapa saran, antara lain:
1. Guru harus mampu memotivasi dan mengaktifkan seluruh siswa dalam menjawab pertanyaan apersepsi, mengemukakan konsepsi awal, dan diskusi kelas.
2. Sebaiknya petunjuk percobaan dalam LKS lebih sederhana lagi, sehingga tidak ada lagi yang salah persepsi dalam melakukan percobaan.
4. Meskipun waktu yang tersedia terbatas, sebaiknya guru tidak terlalu cepat dalam membimbing siswa dalam penyimpulan akhir, supaya siswa dapat lebih menangkap konsep dengan baik.
5. Sebaiknya, peneliti berdiskusi dengan para observer mengenai indikator-indikator yang tertera dalam lembar observasi sehingga akan lebih seragam dan lebih baik dalam menilai keterlaksanaan model pembelajaran berbasis masalah oleh guru dan siswa.
DAFTAR PUSTAKA
Arikunto, Suharsimi. (1995). Dasar-dasar Evaluasi Pendidikan. Jogjakarta : Bumi Aksara.
Arikunto, Suharsimi. (2002). Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktek. Jakarta: Rineka Cipta.
Dahar, Ratna Wilis. (1989). Teori-teori Belajar. Jakarta: Erlangga.
Amien, Muhammad., (1987). Mengajarkan Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) dengan
Menggunakan Metode Discovery dan Inquiry. Jakarta: Depdikbud Dirjen
Pendidikan Tinggi Pengembangan Lembaga Pendidikan Tenaga Kependidikan.
Abdullah, Muhtadi. (2007). Pembelajaran Berbasis Masalah Pada Topik Wujud Zat
Dan Perubahannya Untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep dan
Keterampilan Proses Sains Siswa SMP. Tesis Pasca Sarjana UPI: Tidak
diterbitkan
Erwansyah. (2006). Analisis Keterampilan Proses Sains Siswa SMA pada
Pembelajaran Bioteknologi dengan Model Pembelajaran Sains Teknologi
Masyarakat. Tesis pada Program Pascasarjana UPI: tidak diterbitkan.
Firman, Rahmat. (2010).Perbandingan Efektivitas Penerapan Pendekatan Discovery
Learning dengan Interactive Demonstration pada Pembelajaran Sains
Berorientasi Inquiry dalam Meningkatkan Pemahaman Konsep Fisika Siswa
Ramdan, Sahri. (2011). Penerapan Model Pembelajaran Discovery-Inquiry Untuk
Meningkatkan Keterampilan Proses Sains dan Hasil Belajar Ranah Kognitif
Siswa Pada Pembelajaran Fisika. Skripsi FPMIPA UPI: Tidak diterbitkan.
Usep Nuh, Keterampilan Proses Sains. Tersedia: http://fisikasma-online.blogspot.com/2010/03/keterampilan-proses-sains.html.
Bambang. (2005). Daftar Keterampilan Proses dalam Sains. [Online]. Tersedia: http:/yahoo.profile.com/deceng98 [2 Februari 2010]
Boediono, dan Koster, W. (2001). Teori dan Aplikasi Statistika dan Probabilitas. Bandung: PT Remaja Rosdakarya
Munaf, Syambasri. (2001). Evaluasi Pendidikan Fisika. Bandung: Jurusan Pendidikan Fisika UPI.
Martiningsih . Macam Macam Metode Pembelajaran Tersedia :
http://martiningsih.blogspot.com/2007/12/macam-macam-metode-pembelajaran.html
Panggabean, L.P. (1996) Penelitian Pendidikan. Bandung : Jurusan Pendidikan Fisika FPMIPA UPI Bandung.
Sudjana. (1996). Metoda Statistika. Bandung: Tarsito
Mahmuddin. (2010). Penilaian Keterampilan Proses Sains. [Online]. Tersedia: http://mahmuddin.wordpress.com [8 Desember 2010].
Ridwan, Sa’adah. (2000). Identifikasi dan Penanggulangan Kesulitan Belajar Siswa dalam Mempelajari Konsep Cahaya di kelas II-G SLTPN 12 Bandung. Tesis
