IMPLEMENTASI MODEL PEMBELAJARAN BERBASIS MASALAH DAN INKUIRI TERBIMBING UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS DAN PEMAHAMAN KONSEP GELOMBANG SISWA SMP.

(1)

Eko Juli Setyawan, 2012-12-27

Implementasi Model Pembelajaran Berbasis Masalah Dan Inkuiri Terbimbing Untuk Meningkatkan Keterampilan Proses Sains Dan Pemahaman Konsep Gelombang Siswa Smp

Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu

i 1.1.Latar Belakang Masalah ... 1

1.2.Rumusan Masalah ... 7

1.3.Pertanyaan Penelitian ... 7

1.4.Hipotesis ... 8

1.5.Batasan Masalah ... 9

1.6.Tujuan Penelitian... 10

1.7.Manfaat Penelitian ... 11

1.8.Variabel Penelitian ... 11

1.9.Definisi Operasional ... 11

BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1. Model Pembelajaran Berbasis Masalah ... 14

2.2.Model pembelajaran Inkuiri Terbimbing ... 22

2.3.Keterampilan Proses Sains ... 29

2.4.Pemahaman Konsep ... 34

2.5.Materi Subyek Gelombang ...37

2.5.1. Getaran ... 37

2.5.2. Gelombang ... 41

(2)

ii BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Metode dan Desain Penelitian ... 49

3.2. Subyek Penelitian ... 51

3.3. Prosedur Penelitian ... 51

3.3.1 Tahap Perencanaan... 51

3.3.2 Tahap Pelaksanaan ... 52

3.3.3 Tahap Akhir ... 52

3.4. Instrumen Penelitian ... 52

3.4.1 Jenis Instrumen Penelitian... 52

3.5.Analisis Instrumen dan Pengolahan Data ... 54

3.5.1 Analisis Instrumen ... 54

3.5.2 Pengolahan Data ... 64

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1.Hasil Penelitian ... 70

4.1.1. Keterlaksanaan Model Pembelajaran Berbasis Masalah dan Model Inkuiri Terbimbing... 70

4.1.2. Tes Keterampilan Proses Sains ... 73

4.1.2.1Uji Normalitas Distribusi Data Keterampilan Proses Sains .... 73

4.1.2.2Uji Homogenitas Varians Data Keterampilan Proses Sains .... 74

4.1.2.3Uji Hipotesis ... 75

4.1.2.4Secara Umun ... 77

4.1.2.5Setiap Aspek Keterampilan Proses Sains ... 80

4.1.3. Tes Pemahaman Konsep Siswa ... 86

4.1.3.1Uji Normalitas Distribusi Data Pemahaman Konsep ... 86

4.1.3.2Uji Homogenitas Varians Data Pemahaman Konsep ... 87

4.1.3.3Uji Hipotesis ... 88

4.1.3.4Secara Umum ... 91

4.1.3.5Setiap Aspek Pemahaman Konsep ... 94

4.2.Temuan dan Pembahasan ... 99

4.2.1. Keterlaksanaan Model Pembelajaran Berbasis Masalah dan Model Inkuiri Terbimbing... 99

4.2.2. Peningkatan Keterampilan Proses Sains Siswa ... 112

4.2.3. Peningkatan Pemahaman Konsep Siswa ... 119

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1.Kesimpulan ... 126

5.2.Saran dan Rekomendasi ... 128

(3)

iii DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1.1. Hasil Ujian Tengah Semester IPA Fisika Kelas VIII

Tahun Pelajaran 2011/2012 ... 3

Tabel 2.1. Langkah-Langkah Model Pembelajaran Berbasis Masalah ... 17

Tabel 2.2. Kaitan PBL dengan KPS dan Pemahaman Konsep ... 20

Tabel 2.3. Langkah-Langkah Model Inkuiri terbimbing ... 24

Tabel 2.4. Kaitan Inkuiri Terbimbing dengan KPS dan Pemahaman Konsep ... 27

Tabel 2.5. Keterampilan Proses Sains dan Indikator ... 30

Tabel 2.6. Pemahaman Konsep dan Indikatornya ... 36

Tabel 2.7. Variabel dan Satuan Gelombang... 45

Tabel 3.1. Counterbalanced Design Termodifikasi ... 49

Tabel 3.2. Kategori Validitas Butir Soal ... 56

Tabel 3.3. Kategori Tingkat Kemudahan Soal ... 59

Tabel 3.4. Interpretasi Daya Pembeda ... 60

Tabel 3.5. Rekapitulasi Hasil Ujicoba Instrumen Soal KPS Materi Getaran... 61

Tabel 3.6. Rekapitulasi Hasil Ujicoba Instrumen Soal KPS Materi Gelombang... 61

Tabel 3.7. Rekapitulasi Hasil Ujicoba Instrumen Soal Pemahaman Konsep Tabel 3.13Materi Getaran ... 61

Tabel 3.8. Rekapitulasi Hasil Ujicoba Instrumen Soal Pemahaman Konsep Tabel 3.13Materi Gelombang ... 62

Tabel 3.9. Keterlaksanaan Aktivitas Guru ... 64

Tabel 3.10. Interpretasi Keterlaksanaan Aktivitas ... 65

Tabel 4.1. Persentase Keterlaksanaan Model Pembelajaran Berbasis Masalah... 71

Tabel 4.2. Persentase Keterlaksanaan Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing .. 72

Tabel 4.3. Hasil Uji Normalitas Data Keterampilan Proses Sains ... 73

Tabel 4.4. Hasil Uji Homogenitas Data Keterampilan Proses Sains ... 74

(4)

iv Tabel 4.6. Hasil Uji Hipotesis Data Keterampilan Proses Sains Siswa dengan

Uji-t Dua Pihak Rerata Skor N-gain untuk Materi yang Berbeda ... 76

Tabel 4.7. Hasil Uji Normalitas Data Pemahaman Konsep ... 87

Tabel 4.8. Hasil Uji Homogenitas Data Pemahaman Konsep ... 88

Tabel 4.9. Hasil Uji Hipotesis Data Pemahaman Konsep Siswa dengan

Uji-t Dua Pihak Rerata N-gain untuk Materi yang Sama ... 89

Tabel 4.10. Hasil Uji Hipotesis Data Pemahaman Konsep Siswa dengan

Uji-t Dua Pihak Rerata N-gain untuk Materi yang Berbeda ... 89

(5)

v DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Gerakan Pada Ayunan Bandul ... 38

Gambar 2.1. Analisis Gerak Ayunan Sederhana ... 39

Gambar 2.3. Grafik Hubungan Antara Periode dan Frekuensi ... 41

Gambar 2.4. Karakteristik Gelombang Transversal ... 43

Gambar 2.5. Grafik Simpangan Terhadap Kedudukan ... 43

Gambar 2.6. Contoh Gelombang Longitudinal Pada Slinki ... 41

Gambar 3.1. Alur Penelitian... 50

Gambar 4.1. Diagram Batang Perbandingan Rerata Skor Tes Awal, Tes Akhir dan N-gain Keterampilan Proses Sains untuk Kedua Kelompok pada Pembelajaran Pertama Materi Getaran ... 77

Gambar 4.2. Diagram Batang Perbandingan Rerata Skor Tes Awal, Tes Akhir dan N-gain Keterampilan Proses Sains untuk Kedua Kelompok pada Pembelajaran Kedua Materi Gelombang ... 78

Gambar 4.3. Diagram Batang Perbandingan N-gain untuk Model Pembelajaran Berbasis Masalah dengan Model Inkuiri Terbimbing untuk KPS .... 79

Gambar 4.4. Diagram Batang Perbandingan N-gain tiap Aspek KPS untuk Model Pembelajaran Berbasis Masalah dengan Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Pembelajaran Pertama Materi Getaran ... 81

Gambar 4.5. Diagram Batang Perbandingan N-gain tiap Aspek KPS untuk Model Pembelajaran Berbasis Masalah dengan Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Pembelajaran Pertama Materi Gelombang ... 82

Gambar 4.6. Diagram Batang Perbandingan N-gain tiap Aspek KPS untuk Model Pembelajaran Berbasis Masalah ... 83

(6)

vi Gambar 4.8. Diagram Batang Perbandingan Rerata Skor Tes Awal, Tes Akhir

dan N-gain Pemahaman Konsep untuk Kedua Kelompok

pada Pembelajaran Pertama Materi Getaran ... 90

Gambar 4.9. Diagram Batang Perbandingan Rerata Skor Tes Awal, Tes Akhir

dan N-gain Pemahaman Konsep untuk Kedua Kelompok

pada Pembelajaran Kedua Materi Gelombang ... 91

Gambar 4.10. Diagram Batang Perbandingan N-gain untuk Model Pembelajaran

Berbasis Masalah dengan Model Inkuiri Terbimbing untuk

Pemahaman Konsep ... 92

dan N-gain Tiap Pemahaman Konsep untuk Kedua Kelompok

pada Pembelajaran Pertama Materi Getaran ... 94

dan N-gain Tiap Pemahaman Konsep untuk Kedua Kelompok

pada Pembelajaran Kedua Materi Gelombang ... 95

Gambar 4.13. Diagram Batang Perbandingan N-gain tiap Aspek Pemahaman

Konsep untuk Model Pembelajaran Berbasis Masalah ... 96

Gambar 4.14. Diagram Batang Perbandingan N-gain tiap Aspek Pemahaman

(7)

vii DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran A :

1. Silabus ... 130

2. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran PBL.1 ... 132

3. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Inkuiri.1 ... 140

4. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Inkuiri.2... 148

5. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran PBL.2 ... 157

6. Lembar Kerja Kelompok PBL.1 ... 166

7. Lembar Kerja Kelompok Inkuiri.1 ... 170

8. Lembar Kerja Kelompok Inkuiri.2 ... 175

9. Lembar Kerja Kelompok PBL.2 ... 183

Lampiran B : 1. Rancangan Instrumen Penelitian ... 190

2. Kisi-kisi Instrumen Soal Pemahaman Konsep (PG) ... 191

3. Rekapitulasi Instrumen Soal Pemahaman Konsep (PG) ... 192

4. Rekapitulasi Kisi-kisi Instrumen Soal Keterampilan Proses Sains (Uraian) ... 193

5. Kisi-kisi Instrumen Soal Uji Coba Pemahaman Konsep Materi Getaran ... 194

6. Kisi-kisi Instrumen Soal Uji Coba Keterampilan Proses Sains Materi Getaran ... 210

7. Kisi-kisi Instrumen Soal Uji Coba Pemahaman Konsep Materi Gelombang ... 217

8. Kisi-kisi Instrumen Soal Uji Coba Keterampilan Proses Sains Materi Gelombang ... 232

9. Lembar Observasi Aktivitas Guru Menggunakan Pembelajaran Berbasis Masalah ... 239

(8)

viii Lampiran C :

Lembar Judgement Instrumen Soal ... 241

Lampiran D :

1. Analisis Uji Coba Instrumen Pemahaman Konsep Materi

Getaran ... 259

2. Contoh Perhitungan Validitas Butir Soal Pemahaman Konsep

Materi Getaran ... 260

3. Contoh Perhitungan Reliabilitas Soal Pemahaman Konsep

4. Analisis Uji Coba Instrumen Keterampilan Proses Sains Materi

Getaran ... 262

5. Contoh Perhitungan Validitas Butir Soal Keterampilan Proses

Sains Materi Getaran ... 263

6. Contoh Perhitungan Reliabilitas Soal Keterampilan Proses Sains

7. Analisis Uji Coba Instrumen Pemahaman Konsep Materi

Gelombang ... 265

8. Contoh Perhitungan Validitas Butir Soal Pemahaman Konsep

Materi Gelombang ... 266

9. Contoh Perhitungan Reliabilitas Soal Pemahaman Konsep

Materi Gelombang ... 267

10. Analisis Uji Coba Instrumen Keterampilan Proses Sains Materi

Gelombang ... 268

11. Contoh Perhitungan Validitas Butir Soal Keterampilan Proses

Sains Materi Gelombang ... 269

12. Contoh Perhitungan Reliabilitas Soal Keterampilan Proses Sains

(9)

ix Lampiran E :

1. Rekapitulasi Analisis Tes Awal dan Tes Akhir KPS Kelompok

PBL.1 ... 271

2. Rekapitulasi Analisis Tes Awal dan Tes Akhir KPS Kelompok Inkuiri.1 ... 272

3. Analisis Rata-rata dan Simpangan Baku % N-gain KPS Kelompok PBL.1 dan Inkuiri.1 ... 273

4. Uji Normalitas % N-gain KPS Kelompok PBL.1 ... 274

5. Uji Normalitas % N-gain KPS Kelompok Inkuiri.1 ... 275

6. Uji Homogenitas Antar Varian KPS Pembelajaran 1 ... 276

7. Uji Perbedaan rerata Skor Tes Awal antara Kelompok Eksperimen.1 dan Eksperimen.2 KPS Pembelajaran 1 ... 278

8. Uji Perbedaan rerata Skor Tes Akhir antara Kelompok Eksperimen.1 dan Eksperimen.2 KPS Pembelajaran 1 ... 280

9. Uji Hipotesis Menggunakan Uji-t Dua Pihak antara Kelompok Eksperimen.1 dengan Kelompok Eksperimen.2 KPS Pembelajaran 1 ... 282

10.Rekapitulasi Analisis N-gain KPS Kelompok PBL.1 ... 284

11.Rekapitulasi Analisis N-gain KPS Kelompok Inkuiri.1 ... 285

12.N-gain KPS Kelompok PBL.1 dan Kelompok Inkuiri.1 ... 286

13.Contoh Analisis Tiap Aspek KPS Kelompok PBL.1 ... 287

14.Grafik Analisis Tiap Aspek KPS Kelompok PBL.1 ... 288

15.Contoh Analisis Tiap Aspek KPS Kelompok Inkuiri.1 ... 289

16.Grafik Analisis Tiap Aspek KPS Kelompok Inkuiri.1... 290

17.Grafik Analisis Tiap Aspek KPS Kelompok PBL.1 dan Kelompok Inkuiri.1 ... 291

18.Rekapitulasi Analisis Tes Awal KPS Per item Kelompok PBL.1 dan Kelompok Inkuiri.1 ... 292

(10)

x 20.Rekapitulasi Analisis Tes Awal Pemahaman Konsep Kelompok

PBL.1 dan Kelompok Inkuiri.1 ... 294

21.Rekapitulasi Analisis Tes Akhir Pemahaman Konsep Kelompok

22.Analisis Rata-rata dan Simpangan Baku % N-gain Pemahaman

Konsep Kelompok PBL.1 dan Inkuiri.1 ... 296

23.Uji Normalitas % N-gain Pemahaman Konsep

Kelompok PBL.1 ... 297

Kelompok Inkuiri.1 ... 298

25.Uji Homogenitas Antar Varian Pemahaman Konsep

Pembelajaran 1 ... 299

26.Uji Perbedaan rerata Skor Tes Awal antara Kelompok

Eksperimen.1 dan Eksperimen.2 Pemahaman Konsep

27.Uji Perbedaan rerata Skor Tes Akhir antara Kelompok

28.Uji Hipotesis Menggunakan Uji-t Dua Pihak antara Kelompok

Eksperimen.1 dengan Kelompok Eksperimen.2

Pemahaman Konsep Pembelajaran 1 ... 305

29.Rekapitulasi Analisis N-gain Pemahaman Konsep

31.N-gain Pemahaman Konsep Kelompok PBL.1 dan

32.Contoh Analisis Tiap Aspek Pemahaman Konsep

33.Grafik Analisis Tiap Aspek Pemahaman Konsep

(11)

xi 34.Contoh Analisis Tiap Aspek Pemahaman Konsep

35.Grafik Analisis Tiap Aspek Pemahaman Konsep Kelompok Inkuiri.1 ... 313

36.Grafik Analisis Tiap Aspek Pemahaman Konsep Kelompok PBL.1 dan Kelompok Inkuiri.1 ... 314

37.Rekapitulasi Analisis Tes Awal dan Tes Akhir KPS Kelompok PBL.2 ... 315

38.Rekapitulasi Analisis Tes Awal dan Tes Akhir KPS Kelompok Inkuiri.2 ... 316

39.Analisis Rata-rata dan Simpangan Baku % N-gain KPS Kelompok PBL.1 dan Inkuiri.2 ... 317

40.Uji Normalitas % N-gain KPS Kelompok PBL.2 ... 318

41.Uji Normalitas % N-gain KPS Kelompok Inkuiri.2 ... 319

42.Uji Homogenitas Antar Varians KPS Pembelajaran 2 ... 320

43.Uji Perbedaan rerata Skor Tes Awal antara Kelompok Eksperimen.1 dan Eksperimen.2 KPS Pembelajaran 2 ... 322

44.Uji Perbedaan rerata Skor Tes Akhir antara Kelompok Eksperimen.1 dan Eksperimen.2 KPS Pembelajaran 2 ... 324

45.Uji Hipotesis Menggunakan Uji-t Dua Pihak antara Kelompok Eksperimen.1 dengan Kelompok Eksperimen.2 KPS Pembelajaran 2 ... 326

46.Rekapitulasi Analisis N-gain KPS Kelompok PBL.2 ... 328

47.Rekapitulasi Analisis N-gain KPS Kelompok Inkuiri.2 ... 329

48.N-gain KPS Kelompok PBL.2 dan Kelompok Inkuiri.2 ... 330

49.Contoh Analisis Tiap Aspek KPS Kelompok PBL.2 ... 331

50.Grafik Analisis Tiap Aspek KPS Kelompok PBL.2 ... 332

51.Contoh Analisis Tiap Aspek KPS Kelompok Inkuiri.2 ... 333

52.Grafik Analisis Tiap Aspek KPS Kelompok Inkuiri.2... 334

(12)

xii 54.Rekapitulasi Analisis Tes Awal KPS Per item Kelompok PBL.2

dan Kelompok Inkuiri.2 ... 336

55.Rekapitulasi Analisis Tes Akhir KPS Per item Kelompok PBL.2

dan Kelompok Inkuiri.2 ... 337

56.Rekapitulasi Analisis Tes Awal Pemahaman Konsep Kelompok

57.Rekapitulasi Analisis Tes Akhir Pemahaman Konsep Kelompok

58.Analisis Rata-rata dan Simpangan Baku % N-gain Pemahaman

Konsep Kelompok PBL.2 dan Inkuiri.2 ... 340

61.Uji Homogenitas Antar Varians Pemahaman Konsep

62.Uji Perbedaan rerata Skor Tes Awal antara Kelompok

63.Uji Perbedaan rerata Skor Tes Akhir antara Kelompok

64.Uji Hipotesis Menggunakan Uji-t Dua Pihak antara Kelompok

Eksperimen.1 dengan Kelompok Eksperimen.2

Pemahaman Konsep Pembelajaran 2 ... 348

67.N-gain Pemahaman Konsep Kelompok PBL.2 dan

(13)

xiii 68.Contoh Analisis Tiap Aspek Pemahaman Konsep

69.Grafik Analisis Tiap Aspek Pemahaman Konsep Kelompok PBL.2 ... 353

70.Contoh Analisis Tiap Aspek Pemahaman Konsep Kelompok Inkuiri.2 ... 354

71.Grafik Analisis Tiap Aspek Pemahaman Konsep Kelompok Inkuiri.2 ... 355

72.Grafik Analisis Tiap Aspek Pemahaman Konsep Kelompok PBL.2 dan Kelompok Inkuiri.2 ... 356

Lampiran F : 1. Lembar Observasi Aktivitas Guru PBL.1 ... 357

2. Lembar Observasi Aktivitas Guru Inkuiri.1... 360

3. Lembar Observasi Aktivitas Guru Inkuiri.2... 363

4. Lembar Observasi Aktivitas Guru PBL.2 ... 366

5. Surat Izin Penelitian dari Universitas ... 369

6. Surat Keterangan telah Melakukan Penelitian dari SMPN 1 Kalirejo ... 370

7. Jadwal Pelaksanaan Penelitian ... 371

(14)

Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Pembelajaran fisikasebagai salah satu cabang dari IPA 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. Proses pembelajaran ini menekankan pada pemberian

pengalaman langsung untuk mengembangkan kompetensi agar memahami alam

sekitar secara ilmiah. Sesuai dengan tujuan utama yang ingin dicapai dalam

Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (BSNP, 2006):

Mata pelajaran IPA di SMP/MTs agar peserta didik memiliki kemampuan sebagai berikut: (1) meningkatkan keyakinan terhadap kebesaran Tuhan Yang Maha Esa berdasarkan keberadaan, keindahan dan keteraturan alam ciptaanNya, (2) mengembangkan pemahaman tentang berbagai macam gejala alam, konsep dan prinsip IPA yang bermanfaat dan dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari, (3) mengembangkan rasa ingin tahu, sikap positif, dan kesadaran terhadap adanya hubungan yang saling mempengaruhi antara IPA, lingkungan, teknologi, dan masyarakat, (4) melakukan inkuiri ilmiah untuk menumbuhkan kemampuan berpikir, bersikap dan bertindak ilmiah serta berkomunikasi, (5) meningkatkan kesadaran untuk berperan dalam memelihara, menjaga, dan melestarikan lingkungan serta sumber daya alam, (6) meningkatkan kesadaran untuk menghargai alam dan segala keteraturannya sebagai salah satu ciptaan Tuhan, (7) meningkatkan pengetahuan, konsep, dan keterampilan IPA (keterampilan proses sains) sebagai dasar untuk melanjutkan pendidikan ke jenjang selanjutnya.

Dengan demikian peranan pembelajaran fisika adalah melatih para siswa

untuk dapat menguasai pengetahuan, konsep dan prinsip fisika, memiliki

(15)

2

Proses pembelajaran fisika bukan hanya sekedar transfer of knowledge

dari pendidik kepada peserta didik secara tekstual, tetapi harus melibatkan

aktivitas siswa saat proses untuk mendapatkan pengetahuan itu

sendiri.Mechling dan Oliver (Dahar, 1996) mengemukakan bahwa:

Keterampilan-keterampilan proses yang diajarkan dalam pendidikan sains memberikan penekanan-penekanan pada keterampilan berpikir yang dapat berkembang pada anak, sehingga anak dapat mempelajarinya dan ingin mengetahuinya.

Sebuah pendekatan keterampilan proses dapat diartikan sebagai

pendekatan yang menekankan pada pertumbuhan dan pengembangan sejumlah

keterampilan tertentu pada diri siswa agar mereka mampu memproses

informasi sehingga ditemukan hal-hal yang baru yang bermanfaat baik berupa

fakta, konsep, maupun pengembangan sikap dan nilai. Sejalan dengan asumsi

di atas, maka belajar-mengajar dipandang sebagai suatu proses yang harus

dialami oleh setiap siswa, dimana pembelajaran tidak hanya menekankan

kepada apa yang dipelajari siswa tetapi juga menekankan bagaimana siswa

harus belajar.

Kemampuan memahami konsep merupakan salah satu syarat dalam

mencapai keberhasilan belajar fisika. “Pelajaran fisika bukanlah pelajaran

hafalan tetapi lebih menuntut pemahaman konsep bahkan aplikasi konsep

tersebut” (Sugiarti, 2005). Dengan pemahaman konsep fisika, maka

permasalahan fisika dapat dipecahkan baik permasalahan fisika yang ada

dalam kehidupan sehari-hari maupun permasalahan fisika dalam bentuk

(16)

3

Studi pendahuluan telah dilakukan pada semester ganjil tahun ajaran

2011/2012 dan digunakan untuk mengetahui sejumlah informasi awal

mengenai kemampuan keterampilan proses sains dan pemahaman konsep siswa

di sekolah tersebut. Hasil studi pendahuluan tersebut mendapatkan

informasibahwa dalam proses pembelajaran sehari-hari yang dilakukan di SMP

Negeri 1 Kalirejo, khususnya dalam pembelajaran IPA fisika kelas VIII guru

lebih banyak mendominasi pembelajaran (teacher centered) dengan demikian

siswa lebih banyak mendapat pengetahuan dari guru serta pendominasian

evaluasi yang dilakukan jika menurut Bloom (Sagala, 2010) dalam tingkatan

pengetahuan/ingatan (knowledge) C1. Observasi terhadap hasil belajar siswa

dilakukan dengan menganalisis nilai ujian tengah semester ganjil tahun

pelajaran 2011/2012 untuk tiga kelas pada tingkat VIII.

Tabel.1.1. Hasil Ujian Tengah Semester IPA Fisika Kelas VIII Semester Ganjil Tahun Pelajaran 2011/2012

Sampel

Kelas Jumlah Siswa Rerata KKM

Siswa Diatas KKM (%)

1 32 52.06

70

0.15

2 32 40.71 0.06

3 32 40.48 0.06

Berdasarkan studi pendahuluan tersebut dan diskusi dengan rekan

sejawat, diperoleh kesimpulan bahwa sebagian besar keterampilan proses sains

(17)

4

Pemilihan model pembelajaran yang efektif dapat digunakan sebagai

salah satu alternatif solusi dalam upaya menanggulangi permasalahan di atas.

Untuk memudahkan guru dalam memfasilitasi siswa untuk mendapatkan

pengetahuan dengan menekankan proses mendapatkan pengetahuan tersebut

(pembelajaran yang berorientasi pada proses) dan membantu siswa untuk

memahami pengetahuan, maka guru perlu menggunakan model-model

pembelajaran inovatif yang mengkaitkan pengetahuan dengan pengalaman

nyata dalam kehidupan sehari-hari. Model pembelajaran berbasis masalah dan

model pembelajaran inkuiri terbimbing merupakan dua buah model

pembelajaran yang mengkaitkan pengetahuan dengan pengalaman nyata dalam

kehidupan sehari-hari.

Model pembelajaran berbasis masalah atau Problem Based Learning

(PBL) merupakan salah satu model pembelajaran yang dari segi pedagogis

didasarkan pada teori belajar konstruktivisme (Arrends, 2008), dimana proses

belajar menekankan pada kebutuhan siswa untuk menginvestigasi lingkungannya

dan mengkonstruksikan pengetahuan secara mandiri. PBL pertama kali

diperkenalkan pada awal tahun 1970-an di Universitas Mc Master Fakultas

Kedokteran Kanada, sebagai salah satu upaya menemukan solusi dalam diagnosa

dengan membuat pertanyaan-pertanyaan sesuai situasi yangada. Tan (Rusman,

2010) menyatakan bahwa:

(18)

5

“Esensi PBL berupa menyuguhkan berbagai situasi bermasalah yang

autentik dan bermakna kepada siswa, yang dapat berfungsi sebagai batu loncatan

untuk investigasi atau penyelidikan”(Arrends, 2008). Sehingga PBL diharapkan

membantu siswa untuk mengembangkan keterampilan berpikir dan keterampilan

mengatasi permasalahan. Sedangkan Bruner (Trianto, 2010) menyatakan bahwa

“berusaha sendiri untuk mencari pemecahan masalah serta pengetahuan yang

menyertainya, menghasilkan pengetahuan yang benar-benar bermakna”. Hal

tersebut sebuah konsekuensi yang logis, karena dengan berusaha untuk mencari

pemecahan masalah secara mandiri akan memberikan suatu pengalaman konkret,

dengan pengalaman tersebut dapat digunakan untuk memecahkan

masalah-masalah serupa, karena pengalaman itu memberikan makna tersendiri bagi siswa.

Sehingga Boud dan Fletti (Rusman, 2010) mengemukakan bahwa “PBL adalah

inovasi yang paling signifikan dalam pendidikan”.

Model pembelajaran inkuri adalah proses dimana para saintis

mengajukan pertanyaan tentang alam didunia ini dan bagaimana mereka secara

sistematis mencari jawabannya. Pembelajaran ini dikembangkan dari discovery

learning sekitar tahun 1960-an. Suatu pembelajaran pada umumnya akan lebih

efektif bila diselenggarakan melalui model-model pembelajaran yang termasuk

rumpun pemprosesan informasi. Hal ini dikarenakan model-model tersebut

menekankan pada bagaimana seseorang berpikir dan bagimana dampaknya

terhadap cara-cara mengolah suatu informasi. “Salah satu yang termasuk dalam

model pemprosesan informasi adalah model pembelajaran inkuiri” (Trianto,

(19)

6

“inkuiri sebagai model pengajaran dimana guru melibatkan kemampuan

berpikir kritis siswa untuk menganalisis dan memecahkan persoalan secara

sistematik”.“Pembelajaran inkuiri menekankan kepada aktivitas siswa secara

maksimal untuk mencari dan menemukan” (Sanjaya, 2011). Dengan demikian

pembelajaran inkuiri menempatkan guru bukan sebagai sumber belajar, akan

tetapi sebagai fasilitator dan motivator belajar siswa. Menurut Schlenker (Joyce

dan Weil, 2000) menyatakan bahwa “Pembelajaran inkuiri

meningkatkanpemahaman ilmu pengetahuan, produktivitas dalam berpikir

kreatif, dan keterampilandalam memperoleh dan menganalisis informasi”.

Modelinkuiri beresensi pada pemikiran penemuan yang termasuk

diantaranyaadalah keterampilan proses. Hal ini berarti model inkuiri

mengintegrasikan beberapa keterampilanproses menjadi satu unit pengalaman

yang berarti bagi siswa.Menurut Suryosubroto (2002) menyatakan bahwa:

Proses pembelajaran inkuiri dapat membentuk dan mengembangkan konsep diri siswa dan keterlibatan siswa dalam proses pembelajaran ini dominan, sehingga memberikan kemungkinan kepada siswa untuk memperluas wawasan dan mengembangkan konsep diri secara lebih baik.

Peneliti memilih konsep gelombang yang terdiri dari materi getaran dan

gelombang karena konsep ini diajarkan ke siswa kelas VIII pada semester

kedua untuk satu tahun pelajaran. Hal ini sesuai dengan waktu penelitian yang

direncanakan oleh peneliti. Selain hal tersebut peneliti mengasumsikan

karakteristik materi ini cocok untuk diterapkan model pembelajaran berbasis

masalah dan model pembelajaran inkuiri terbimbing sehingga dianggap relevan

dengan penelitian yang dilakukan.

(20)

7

pembelajaran berbasis masalah dan inkuiri terbimbing terhadap rerata dan

peningkatan keterampilan proses sains dan pemahaman konsep gelombang

siswa SMP, maka peneliti mencoba mengadakan penelitian di salah satu

Sekolah Menengah Pertama (SMP) di Kabupaten Lampung Tengah dengan

kajian yang akan penulis teliti adalah“implementasi model pembelajaran

berbasis masalah dan inkuiri terbimbing untuk meningkatkan keterampilan

proses sains dan pemahaman konsep gelombang siswa SMP”.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang, dan agar penelitian ini mencapai

sasaran sesuai dengan tujuan yang ditetapkan maka perlu dirumuskan apa yang

menjadi permasalahannya. Rumusan masalah secara umum adalah“Bagaimana

perbandingan peningkatan keterampilan proses sains dan pemahaman konsep

gelombang siswa SMP setelah diterapkannya model pembelajaran berbasis

masalah dan model pembelajaran inkuiri terbimbing?”.

1.3. Pertanyaan Penelitian

Rumusan masalah tersebut dapat dijabarkan dalam beberapa pertanyaan

penelitian sebagai berikut:

1. Bagaimana peningkatan keterampilan proses sainssiswa setelah

mendapatkan pembelajarandengan model pembelajaran berbasis masalah?

2. Bagaimana peningkatan keterampilan proses sains siswa setelah

mendapatkan pembelajarandengan model pembelajaran inkuiri terbimbing?

3. Bagaimana peningkatan pemahaman konsep siswa setelah mendapatkan

(21)

8

4. Bagaimana peningkatan pemahaman konsep siswa setelah mendapatkan

pembelajarandengan model pembelajaran inkuiri terbimbing?

5. Bagaimana perbedaan peningkatan keterampilan proses sains siswa setelah

mendapatkan pembelajaran dengan model pembelajaran berbasis masalah

dan pembelajaran dengan model pembelajaran inkuiri terbimbing?

6. Bagaimana perbedaan peningkatan pemahaman konsep siswa setelah

dan pembelajaran dengan model pembelajaran inkuiri terbimbing?

1.4. Hipotesis

Hipotesis pertama dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

H01 : µPBL= µInkuiri.T

H11 : µPBL≠ µInkuiri.T

dengan,

µe1 = Rerata N-gain KPSkelompokPBL

µe2 = Rerata N-gain KPS kelompokInkuiri.T

H01 = Tidak terdapat perbedaan yang signifikan peningkatan

keterampilan proses sains siswa antara siswa yang

mendapatkan pembelajaran dengan model pembelajaran

berbasis masalah dengan yang mendapatkan pembelajaran

dengan model inkuiri terbimbing.

H11 = Terdapat perbedaan yang signifikan peningkatan keterampilan

proses sains siswa antara siswa yang mendapatkan

pembelajaran dengan model pembelajaran berbasis masalah

(22)

9

terbimbing.

Hipotesis keduadalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

H02 : µPBL= µInkuiri.T

H12 : µPBL≠ µInkuiri.T

dengan,

µe1 = Rerata N-gain pemahaman konsepkelompokPBL

µe2 = Rerata N-gain pemahaman konsep kelompokInkuiri.T

H02 = Tidak terdapat perbedaan yang signifikan peningkatan

pemahaman konsep siswa antara siswa yang mendapatkan

pembelajaran dengan model pembelajaran berbasis masalah

dengan yang mendapatkan pembelajaran dengan model inkuiri

terbimbing.

H12 = Terdapat perbedaan yang signifikan peningkatan pemahaman

konsep siswa antara siswa yang mendapatkan pembelajaran

dengan model pembelajaran berbasis masalah dengan yang

mendapatkan pembelajaran dengan model inkuiri terbimbing.

1.5. Batasan Masalah

Agar penelitian ini lebih terarah, masalah hanya akan dibatasi pada

aspek-aspek yang menjadi fokus penelitian ini yaitu:

1. Peningkatan keterampilan proses sains siswa yang dimaksud dalam

penelitian ini adalah rerata peningkatan keterampilan proses sains siswa

(rerata gain score normalized), yaitu rerata peningkatan keterampilan

proses sains siswa yang telah ternormalisasi, antara keterampilan proses

(23)

10

pembelajaran berbasis masalah dan perlakuan dengan model inkuiri

terbimbing.

2. Peningkatan pemahaman konsep siswa yang dimaksud dalam penelitian

ini adalah rerata peningkatan pemahaman konsep siswa (rerata gain score

normalized), yaitu rerata peningkatan pemahaman konsep siswa yang

telah ternormalisasi, antara pemahaman konsep siswa sebelum dan

setelah siswa diberikan perlakuan model pembelajaran berbasis masalah

dan perlakuan dengan model inkuiri terbimbing.

1.6. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan data empiris tentang

peningkatan keterampilan proses sains siswa dan pemahaman konsep

gelombang siswa SMP setelah siswa diberikan perlakuan dengan model

pembelajaran berbasis masalah dan perlakuan dengan model pembelajaran

inkuiri terbimbing. Secara operasional tujuan penelitian ini untuk:

1. Mengetahui informasi tentang peningkatan keterampilan proses sains siswa

setelah mendapatkan pembelajaran dengan model pembelajaran berbasis

masalah

2. Mengetahui informasi peningkatan keterampilan proses sains siswa setelah

mendapatkan pembelajarandengan model pembelajaran inkuiri terbimbing

3. Mengetahui informasi peningkatan pemahaman konsep siswa setelah

4. Mengetahui informasi peningkatan pemahaman konsep siswa setelah

mendapatkan pembelajarandengan model pembelajaran inkuiri terbimbing

5. Mengetahui informasi perbedaan peningkatan keterampilan proses sains

(24)

11

berbasis masalah dan pembelajaran dengan model pembelajaran inkuiri

terbimbing

6. Mengetahui informasi perbedaan peningkatan pemahaman konsep siswa

setelah mendapatkan pembelajaran dengan model pembelajaran berbasis

masalah dan pembelajaran dengan model pembelajaran inkuiri terbimbing

1.7. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah untuk memperkaya hasil-hasil

penelitian tentang model pembelajaran berbasis masalah dan model inkuiri

terbimbing. Selain hal tersebut diharapkan akan bermanfaat bagi guru dalam

pemilihan dan penggunaan model-model pembelajaran serta pengaruhnya

terhadap keterampilan proses sains siswa dan pemahaman konsep gelombang

siswa SMP, serta memberikan contoh implementasi model pembelajaran

berbasis masalah dan model pembelajaran inkuiri terbimbing.

1.8. Variabel Penelitian

Variabel bebasdari penelitian ini adalah model pembelajaran berbasis

masalah dan model pembelajaran inkuiri terbimbing, sedangkan variabel

terikatnya adalahketerampilan proses sains siswa dan pemahaman konsep

gelombang siswa SMP.

1.9. Definisi Operasional

(25)

12

perlu dijelaskan, yaitu:

1. PembelajaranBerbasisMasalah (PBM) merupakanmodelpembelajaran yang

menyajikan situasi masalah yang real bagi siswa sebagai awal pembelajaran

kemudian diselesaikan melalui penyelidikan. Adapun tahap pembelajaran

PBM ini terdiri dari lima tahap pembelajaran, yaitu: (1) memberikan

orientasi tentang permasalahannya kepada siswa, (2) mengorganisasikan

siswa untuk meneliti, (3) membantu investigasi mandiri maupun kelompok,

(4) mengembangkan dan mempresentasikan artefak atau exhibit dan (5)

menganalisis serta mengevaluasi proses mengatasi masalah (Arends,

2008).Untuk melihat keterlaksanaan model pembelajaran ini,digunakan

format observasi aktivitas gurudalam proses pembelajaran yang sudah

disiapkan oleh peneliti.

2. Model pembelajaran inkuiri terbimbing, merupakan model mengajar

dimana guru bukan sebagai sumber belajar, akan tetapi lebih berperan

sebagai fasilitator dan motivator siswa (Sanjaya, 2011). Dalam penelitian ini

model pembelajaran inkuiri terbimbing yang mengadaptasi dari Spiro dan

Knisely (2008) yang terdiri dari 5 tahap, yaitu: (1) mengamati dan

menggeneralisasi pertanyaan, (2) membuat hipotesis, (3) merancang

percobaan, (4) melakukan percobaan untuk memperoleh informasi dan (5)

Analisis laporan. Untuk melihat keterlaksanaan model pembelajaran

inidigunakan format observasi aktivitas guru dalam proses pembelajaran

yang sudah disiapkan oleh peneliti.

3. Keterampilan proses sains (KPS), merupakan merupakan keterampilan

(26)

13

sosial yang diperlukan untuk memperoleh danmengembangkan fakta,

konsep dan prinsip IPA (Rustaman, 2005). Keterampilan proses yang akan

diamati meliputi keterampilan: (1) mengamati, (2) menginterpretasi data,

(3) meramalkan, (4) berkomunikasi, (5) berhipotesis, (6) merencanakan

percobaan dan(7) menerapkan konsep.Untuk melihat peningkatan

keterampilan proses sains siswa sebelum dan setelah diberikannya

perlakuan dengan model pembelajaran berbasis masalah dan perlakuan

dengan model inkuiri terbimbingdigunakan instrumen berupa tes tertulis

berbentuk uraian yang mencakup indikator-indikator keterampilan proses

sains.

4. Pemahaman Konsep, merupakan kemampuan yang dimiliki siswa setelah

pembelajaran sesuai dengan konsep yang dipelajari sehingga dapat

menyelesaikan berbagai permasalahan yang dihadapi (Khalidin, 2005).

Dalam Penelitian ini menggunakan aspek pemahaman Bloom (1979),

meliputi 3 aspek yaitu: (1) menerjemahkan, (2) menafsirkan dan (3)

mengekstrapolasi.Untuk melihat peningkatan pemahaman konsep siswa

sebelum dan setelah diberikannya perlakuan dengan model pembelajaran

berbasis masalah dan perlakuan dengan model inkuiri

terbimbingdigunakaninstrumen berupa tes tertulis berbentuk pilihan ganda

yang mencakup indikator-indikator pemahaman konsep.

5. Konsep gelombang yang dikaji dalam penelitian ini terdiri dari dua materi

(27)

49

Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1Metode dan Desain Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode kuasi

eksperimen. Desain yang digunakan dalam penelitian ini adalah Counterbalanced

Designtermodifikasi, yang dikembangkan dari Counterbalanced Designdengan

menambahkan pretest sebelum model pembelajaran berbasis masalah dan model

pembelajaran inkuiri terbimbing diterapkan. Desain ini digunakan untuk melihat

rerata peningkatan keterampilan proses sains dan pemahaman konsep gelombang

siswa SMP setelah diterapkannya model pembelajaran berbasis masalah dan

modelpembelajaran inkuiri terbimbing. Desain ini dipilih untuk memberikan

perlakuan yang seimbang terhadap dua kelas yang digunakan. Sehingga akan

terlihat kekonsistenan atau ketidak-konsistenan hasil perlakuan yang diterapkan.

Desain tersebut digambarkan dalam Tabel 3.1.

Tabel.3.1.Counterbalanced DesignTermodifikasi

Kelas

(Kelompok)

Pretest Perlakuan Posttest Pretest Perlakuan Posttest

Eksperimen 1

X 1: Perlakuan dengan diterapkannya model pembelajaran berbasis masalah X2:Perlakuan dengan diterapkannya model pembelajaran inkuiri terbimbing

(28)

50

Adapun langkah-langkah dalam mewujudkan desain penelitian tersebut

ditunjukkan pada alur penelitian pada Gambar 3.1.

Posttest 1

Analisis kurikulum dan materi fisika SLTP, Analisis jurnal,buku mengenai pembelajaran dengan model pembelajaran berbasis masalah dan inkuiri terbimbing

Penentuan materi Identifikasi Masalah

Mendesain dan membuat RPP dan LKS Pembuatan Lembar Observasi

Pembuatan instrumen Judgement

Ujicoba instrumen

Survai :

Obeservasi terhadap Hasil Belajar Siswa dan Wawancara dengan Guru

(29)

51

Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu 3.2Subyek Penelitian

Populasi terjangkau penelitian ini adalah seluruh siswa kelas VIII yang ada

di SLTP Negeri 1 Kalirejotahun ajaran 2011/2012.Pengambilan sampel dilakukan

secara random sampling atau secara acak. Dengan teknik sampel acak diambil dua

kelas dari ketujuh kelas yang ada sebagai kelompok eksperimen.1 dan kelompok

eksperimen.2.Banyaknya siswa yang terlibat dalam penelitian ini, untuk

kelompok eksperimen.1 dan kelompok eksperimen.2 dengan masing-masing

kelompok berjumlah 32 siswa.Sehingga jumlah siswa seluruhnya yang dilibatkan

dalam penelitian berjumlah 64 siswa.

3.3Prosedur Penelitian

3.3.1 Tahap perencanaan

Pada tahap perencanaan, hal-hal yang dilakukan berupa: (1) studi

pendahuluan dengan melakukan observasi terhadap hasil belajar siswa dan

wawancara dengan guru bidang studi terkait, (2) identifikasi masalah, (3) studi

literatur terhadap jurnal, buku-buku dan laporan penelitian pembelajaran dengan

model pemeblajaran berbasis masalah dan inkuiri terbimbing, menganalisis

kurikulum tingkat satuan pendidikan (KTSP) fisika dan materi pelajaran fisika

kelas VIII, (4) penentuan materi pembelajaran yaitu getaran dan gelombang, (5)

penyusunan skenario pembelajaran, LKS, (6) membuat instrumen penelitian, (7)

menjudgement instrumen penelitian, (8) melakukan uji coba instrumen penelitian,

(9) melakukan validasi seluruh instrumen, (10) merevisi/memperbaiki instrumen,

(30)

52

Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu 3.3.2 Tahap pelaksanaan

Pada tahap pelaksanaan, hal-hal yang dilakukan berupa: (1) menentuakan

populasi penelitian dan sampel penelitian, (2) melakukan Pretest 1, (3)perlakuan

kelas eksperimen 1 (kode PBL.1) menggunakan model pembelajaran berbasis

masalah dan Perlakuan kelas eksperimen 2(kode INKUIRI.1) menggunakan

model pembelajaran inkuiri terbimbing, (4) Posttets pertama, (5) Pretest 2, (6)

perlakuan kelas eksperimen 1 (INKUIRI.2) menggunakan model pembelajaran

inkuiri terbimbing dan Perlakuan kelas eksperimen 2 (kode PBL.2) menggunakan

model pembelajaran berbasis masalah, dan (7) Posttest kedua.

3.3.3 Tahap akhir

Pada tahap akhir, hal-hal yang dilakukan berupa: (1) mengolah data hasil

penelitian, (2) menganalisis dan membahas temuan penelitain, dan (3) menarik

kesimpulan.

3.4InstrumenPenelitian

3.4.1 Jenis Instrumen Penelitian

Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari:

3.4.1.1 Lembar Observasi

Penelitian ini menggunakanlembar observasi meliputi:

 observasi aktivitas guru untuk proses keterlaksanaan model

pembelajaranberbasis masalah.

 observasi aktivitas guru untuk proses keterlaksanaan model

(31)

53

Lembar observasi menggunakan lembaran daftar cek. Observasi dilakukan

terhadap aktivitas gurusaatproses pembelajaran berlangsung, yaitu pembelajaran

dengan menggunakan model pembelajaran berbasis masalah dan model

pembelajaran inkuiri terbimbing.Penelitian ini menggunakan tiga orang observer

guru IPA Fisika di Sekolah tersebut.Hal ini digunakan untuk membantu peneliti

memantau keterlakasanaan implementasi model pembelajaran berbasis masalah

dan implementasi model pembelajaran inkuiri terbimbing.

3.4.1.2 Tes Keterampilan Proses Sains

Instrumen yangdigunakan dalam penelitian iniberupa tes tertulis berbentuk

uraian yang mencakup indikator-indikator keterampilan proses sains berupa

mengamati, menginterpretasi data, meramalkan, berkomunikasi, berhipotesis,

merencanakan percobaan dan menerapkan konsep.Jumlah item soal yang

digunakan 5 item soal untuk meteri getaran dan 5 tem soal untuk materi

gelombang.Pemberian tes dilakukan sebelum dan setelah siswa diberikan

perlakuanmodel pembelajaran berbasis masalah dan perlakuan model

pembelajaran inkuiri terbimbing. Tes ini dilakukan sebanyak empat kali, yaitu di

awal (tes awal) dan akhir (tes akhir) pada masing-masing perlakuan. Tes ini

digunakan untuk melihat kondisi subyek penelitian, homogenitas, dan normalitas

sampel penelitian. Hasil tes ini akan dihitung gain dinormalisasi (N-gain) dan

digunakan untuk melihat peningkatan keterampilan proses sains apa yang dapat

dikembangkan melalui model pembelajaran berbasis masalah danmodel

(32)

54

Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu 3.4.1.3 Tes Pemahaman Konsep

Instrumen yang digunakandalam penelitian iniberupa tes tertulis berbentuk

pilihan ganda yang mencakup indikator-indikator pemahaman konsep berupa

menerjemahkan, menafsirkan dan mengekstrapolasi.Jumlah item soal yang

digunakan 10 item soal untuk meteri getaran dan 10 tem soal untuk materi

gelombang.Pemberian tes dilakukan sebelum dan setelah siswa diberikan

perlakuanmodel pembelajaran berbasis masalah dan perlakuan model

pembelajaran inkuiri terbimbing. Tes ini dilakukan sebanyak empat kali, yaitu di

awal (tes awal) dan akhir (tes akhir) pada masing-masing perlakuan. Tes ini

digunakan untuk melihat kondisi subyek penelitian, homogenitas, dan normalitas

sampel penelitian. Hasil tes ini akan dihitung gain dinormalisasi (N-gain) dan

digunakan untuk melihat peningkatan pemahaman konsep apa yang dapat

dikembangkan melalui model pembelajaran berbasis masalah dan model

pembelajaran inkuiri terbimbing.

3.5Analisis Instrumen dan Pengolahan Data

3.5.1 Analisis Instrumen

Analisis instrumen meliputi validitas, reliabilitas, tingkat kemudahan, dan

(33)

55

Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu 3.5.1.1Validitas Butir Soal

Suatuinstrumen pengukuran dikatakan valid jika instrumen dapat mengukur

sesuatu dengan tepat apa yang hendak diukur. Uji validitas instrumen dilakukan

untuk menguji validitas (ketepatan) tiap butir atau item instrumen. Validitas butir

soal digunakan untuk mengetahui dukungan suatu butir soal terhadap skor total.

Sebuah soal akan memiliki validitas yang tinggi jika skor soal tersebut

memiliki dukungan yang besar terhadap skor total. Dukungan setiap butir soal

dinyatakan dalam bentuk korelasi, sehingga untuk mendapatkan validitas suatu

butir soal digunakan rumus korelasi.Validitas yang pertama dilakukan oleh ahli

dalam bentuk judgement, yakni 2 orang dosen bergelar Doktor dan satu orang

guru.Setelah dijudgement oleh para ahli tersebut sudah baik dan dapat

dipergunakan, instrumen diuji coba pada suatu sampel yang identik dengan

sampel penelitian. Hasil uji coba instrumen ini, kemudian dihitung dengan

menggunakankorelasi product moment Pearson Rumus 3.1.

= � �− �. �

�2− � 2 �2− � 2

. . .3.1

(Somantri dan Ali, 2006)

Keterangan:

: koefisien korelasi : jumlah responden

� : skor item ke i

� : jumlah skor item ke i �2 : kuadrat skor item ke i

�2 : jumlah dari kuadrat item ke i � : jumlah skor tiap responden

� : total dari jumlah skor yang diperoleh tiap responden �2 : kuadrat dari jumlah skor yang diperoleh tiap responden

�2 : total dari kuadrat jumlah skor yang diperoleh tiap responden � � : jumlah skor item ke i dikalikan dengan skor yang diperoleh

(34)

56

Nilai koefisien korelasi selalu terdapat diantara -1,00 sampai +1,00.

Koefisien negatifmenunjukkan hubungan kebalikan sedangkan koefisien positif

menunjukkan adanya kesejajaran untuk mengadakan interpretasi mengenai

besarnya koefisien korelasi.

Interpretasi untuk besarnya koefiesien korelasiterlihat pada Tabel 3.2.

Tabel.3.2 Kategori Validitas Butir Soal

Batasan Kategori

Suatu instrumen pengukuran dikatakan reliabel jika pengukurannya

konsisten.Uji reliabilitas instrumen dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui

konsistensi dari instrumen sebagai alat ukur, sehingga hasil suatu pengukuran

dapat dipercaya. Hasil pengkuran dapat dipercaya apabila dalam beberapa kali

pelaksanaan pengukuran terhadap kelompok subjek yang sama (homogen)

diperoleh hasil yang relatif sama, selama aspek yang diukur dalam diri subjek

memang belum berubah. Dalam hal ini, relatif sama berarti tetap adanya toleransi

terhadap perbedaan-perbedaan kecil diantara hasil beberapa kali pengukuran.

(35)

57

3.5.1.2.1 Reliabilitas untuk Soal Keterampilan Proses Sains

Rumus yang digunakan untuk menguji reliabilitas instrumen KPSdalam

penelitian ini adalah dengan menggunakan Rumus 3.2.

11 = −

1 1− 2

�

2 . . .3.2

(Somantri dan Ali, 2006)

dimana:

2 ₌ 2

− 2

…3.3

Keterangan:

11 : reliabilitas instrumen

: banyaknya butir soal

2

� : jumlah varians butir ke i

2

: varians total dari varians tiap butir soal

X : skor total dari butir soal : jumlah responden

Untuk kategori, jika 11 > � artinya instrumen dikatakan reliabel dan jika

11 < � artinya instrumen dikatakan tidak reliabel.Untuk α = 5% dengan n =

32, diperoleh _� = 0,349.

Pada penelitian ini untuk materi getaran diperoleh 11= 0,716, dengan

demikian, karena 11 > � artinya instrumen dikatakan reliabel.

Pada penelitian ini untuk materi gelombang diperoleh 11= 0,671, dengan

(36)

58

3.5.1.2.2 Reliabilitas untuk Soal Pemahaman Konsep

Menghitung reliabilitassoalpemahaman konsep dengan Rumus 3.4

(Arikunto, 2009).

artinya instrumen dikatakan reliabel.

Pada penelitian ini untuk materi gelombang diperoleh 11= 0,836. Untuk α

= 5% dengan n = 32, diperoleh _� = 0,349, dengan demikian, jika 11 > �

artinya instrumen dikatakan reliabel.

3.5.1.3Tingkat Kemudahan Soal

Tingkat kemudahan adalah bilangan yang menunjukkan sukar

ataumudahnya suatu soal. Besarnya indeks kemudahan (P) berkisar antara 0,00

sampaidengan 1,00. Indeks kemudahan untuk soal bentuk pilihan ganda dapat

(37)

59

= …3.5

(Arikunto, 2009)

Keterangan:

P : Indeks kemudahan

B : Banyaknya siswa yang menjawab soal itu dengan benar JS : Jumlah seluruh siswa peserta tes

Klasifikasi untuk indeks kemudahantersebutterlihat pada Tabel 3.3.

Tabel.3.3. Kategori Tingkat Kemudahan Soal

Batasan Kategori

0,00 ≤ P < 0,30 soal sukar

0,30 ≤ P < 0,70 soal sedang

0,70 ≤ P < 1,00 soal mudah

MenurutArikunto (2009), nilai 0,70 ≤ P < 1,00lebih cocok disebut

denganindeks kemudahan, karena semakin mudah soal itu semakin besar pula

bilanganindeksnya.

3.5.1.4Daya Pembeda

Daya pembeda soal adalah kemampuan suatu soal untuk

membedakanantara siswa yang berkemampuan tinggi dengan siswa yang

berkemampuanrendah (Arikunto, 2008). Untuk menghitung daya pembeda tiap

butir soalterlebih dahulu menentukan skor total siswa dari siswa yang

memperoleh skortinggi ke rendah. Kemudian untuk sampel besar (n >30) ambil

(38)

60

kelompok bawah berjumlah masing-masing = 0,27x32 = 8,64 ≈ 9. Kemudian

hitung daya pembeda denganmenggunakan Rumus 3.6.

� = − �100% …3.6

(Karno, 1996)

Keterangan:

DP = daya pembeda satu butir soal tertentu

SA= jumlah skor kelompok atas pada butir soal yang diurutkan SB= jumlah skor kelompok bawah pada butir soal yang diurutkan IA= jumlah skor ideal salah satu kelompok atas atau bawah

Nilai daya pembeda (DP) yang diperoleh, kemudian diinterpretasikan

seperti terlihat pada Tabel 3.4.

Tabel.3.4. Interpretasi Daya Pembeda

DP (%) Kategori

negatif- 9 dibuang

10–19 jelek

20–29 cukup baik

30–49 baik

50ke atas sangat baik

(Karno, 1996)

Setelah dilakukan analisis terhadap validitas butir soal, reliabilitas, tingkat

kemudahan dan daya pembeda didapatkanlah nilai untuk tiap-tiap analisis ujicoba

instrumen untuk KPS dan pemahaman konsep yang telah dilakukan seperti pada

(39)

61

Tabel.3.5. Rekapitulasi Analisis Ujicoba Instrumen Soal KPS Materi Getaran

No Validitas Tingkat

Kemudahan Daya Pembeda Tindakan

Soal Nilai Kriteria Nilai Kriteria Nilai Kriteria

1 0.85 sangat baik 0.67 Sedang 0.41 baik pakai 2 0.84 sangat baik 0.49 Sedang 0.31 baik pakai 3 0.87 sangat baik 0.53 Sedang 0.25 cukup baik pakai 4 0.82 sangat baik 0.54 Sedang 0.26 cukup baik pakai

5 0.73 baik 0.66 Sedang 0.38 baik pakai

Tabel.3.6. Rekapitulasi Analisis Ujicoba Instrumen Soal KPS Materi Gelombang

Kemudahan Daya Pembeda Tindakan

1 0.74 baik 0.56 Sedang 0.29 cukup baik pakai 2 0.86 sangat baik 0.44 Sedang 0.29 cukup baik pakai 3 0.82 sangat baik 0.45 Sedang 0.26 cukup baik pakai 4 0.78 baik 0.46 Sedang 0.27 cukup baik pakai 5 0.63 baik 0.47 Sedang 0.27 cukup baik pakai

Tabel.3.7. Rekapitulasi Analisis Ujicoba Instrumen Soal Pemahaman Konsep Materi Getaran

Kemudahan Daya Pembeda _Tindakan

(40)

62

15 0.18 sangat kurang 0.22 sukar 0.06 dibuang tdk dipakai

Tabel.3.8. Rekapitulasi Analisis Ujicoba Instrumen Soal Pemahaman Konsep Materi Gelombang

(41)

63

13 0.13 sangat kurang 0.97 mudah 0.00 dibuang tdk dipakai

14 0.62 baik 0.47 sedang 0.50 sangat baik pakai

15 -0.56

hubungan

kebalikan 0.44 sedang

-kebalikan 0.63 sedang

-beberapa pertimbangan diantaranya dengan memperhatikan komposisi

penyesuaian pemilihan soal dengan tujuan pembelajaran dan aspek pemahaman

konsep yang akan diamati. Dalam soal ujicoba pemahaman konsep terdapat

beberapa item soal yang terlalu banyak komposisinya dalam sebuah tujuan

pembelajaran atau dalam aspek pemahaman konsep tertentu yang hendak diamati,

(42)

64

merata.Selain penyesuaian dengan tujuan pembelajaran dan aspek yang akan

diamati, pertimbangan berikutnya adalah saran dari beberapa ahli dan guru mitra

di SMP Negeri 1 Kalirejo yang melihat dari keefektifan soal tipe pilihan ganda

dan siswa sebagai objek penelitian. Soal pilihan ganda lebih membuka

kesempatan siswa untuk membuat pilihan jawaban secara asal, karena pilihan

jawaban sudah disediakan, sehingga sulit digunakan untuk mengukur kemampuan

yang lebih ke arah pemecahan suatu permasalahan yang dimunculkan. Hal ini

sesuai dengan pendapat Arikunto (2009) yang menyatakan bahwa soal tipe pilihan

ganda sulit untuk mengukur kemampuan pemecahan suatu permasalahan dan

kebanyakan hanya mengukur proses berpikir rendah.

3.5.2 Pengolahan Data

3.5.2.1Data Observasi

Data observasiobservasi aktivitas guruuntuk proses keterlaksanaanmodel

pembelajaranberbasis masalah dan keterlaksanaan model pembelajaraninkuiri

terbimbingdianalisis menggunakan persentase keterlaksanaan seperti terlihat

Tabel 3.9.

Tabel.3.9. Keterlaksanaan Aktivitas Guru

No Aspek/

Indikator

Keterlaksanaan

Keterangan

(43)

65

Pengolahan data diambil dari banyaknya skor yangdiperoleh dari setiap

poinketerlaksanaan aktivitas guru kemudiandiambil presentase keterlaksanaan

aktivitas secara keseluruhan denganmenggunakan perhitungan dibawah ini

(Priyanto, 2006).

% � � �� = � � � ��100% …3.7

Kategori keterlaksanaan aktivitas lihat Tabel 3.10.

Tabel.3.10. Interpretasi Keterlaksanaan Aktivitas

Persentase (%) Kategori

80-100 sangat baik

60-79 baik

40-59 cukup

20-39 kurang

0–19 sangat kurang

(Priyanto, 2006)

3.5.2.2Data Hasil Tes

Pengolahan data secara garis besar dilakukan denganmenggunakan bantuan

pendekatan secara hierarkhi statistik. Data primer hasil tes siswa sebelum dan

sesudah perlakuan, dianalisis dengan cara membandingkan skor tes awal dan tes

akhir. Peningkatan yang terjadi sebelum dan sesudah pembelajaran dihitung

dengan rumus faktor g (N-gain) yang dikembangkan oleh Hake (1999) dengan

(44)

66

Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu pre

Dengan kategori N-gain:

Kategori tinggi jika : 0,7 < g ≤ 1

Kategori sedang jika : 0,3 ≤ g ≤ 0,7

Kategori rendah jika :g < 0,3

Kemudian angka N-gain ini ditampilkan dalam bentuk persentase di dalam

Bab IV. Pengolahan dan analisis data menggunakan uji statistik dengan tahapan–

tahapan sebagai berikut:

3.5.2.2.1 Uji Normalitas

Data hasil tes awal dan tes akhir dengan memasukkan ke dalam rumus gain

dinormalisasi (N-gain) akan diperoleh gain untuk kelompok eksperimen dan

kontrol. Gain ini selanjutnya diuji normalitasnya dengan Rumus 3.9 (Somantri

dan Ali, 2006) :

fo = frekuensi dari hasil observasi

fe = frekuensi dari hasil estimasi

(45)

67

Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu Dengan kriteria :

Distribusi dengan rumus di atas adalah distribusi χ2

(chi-kuadrat) dengan

derajat kebebasan (k-1). Menurut tabel chi-kuadrat dengan α = 0,05 dan derajat

kebebasan (k-1), akan diperoleh nilai



2tabel tertentu. Selanjutnya dengan

menggunakan perhitungan akan dihasilkan



2hitung tertentu juga. Jika



2tabel lebih

besar dari



2hitung maka sampel data berdistribusi normal (Somantri dan Ali,

2006).

3.5.2.2.2 Uji Homogenitas

Uji homogenitas dilakukan dengan menggunakan uji homogenitas varians

data gain dua kelompok dengan Rumus 3.10 (Susetyo, 2010) :

 didapat dari daftar distribusi F dengan

peluang 1

2�, dengan α = taraf nyata dan derajat kebebasan v1 dan v2

masing-masing sesuai dengan dk pembilang dan penyebut dalam rumus (3.10), maka

tolak H0 dan diterima HA. (Susetyo, 2010).Hipotesis yang diajukan yaitu

H0:varians kelompok PBLdan varians kelompok Inkuiri.T tidak berbeda/sama

(homogen) dan HA:varians kelompok PBLdan varians kelompok Inkuiri.T

(46)

68

Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu 3.5.2.2.3 Uji Hipotesis

Uji hipotesis dilakukan dengan menggunakan uji-t (t-test)dua pihak.

Pengujian hipotesis dalam penelitian ini dilakukan dua kali yaitu pengujian

hipotesis untuk materi pembelajaran yang sama (antara kelompok eksperimen.1

dan kelompok eksperimen.2) dan pengujian hipotesis untuk materi yang berbeda

(tiap kelompok eksperimen.1 dan kelompok eksperimen.2). Tujuan dari uji

hipotesis yaitu untuk mengetahui apakah perlakuan model pembelajaran berbasis

masalah dan perlakuan model inkuiri terbimbing berbeda hasilnya terkait tentang

N-gainketerampilan proses sains siswa dan N-gain pemahaman konsep

siswapadakelompok PBLdan kelompok Inkuiri.Tdengan menggunakan Rumus

3.11.

x . = nilai rata-rata hasil kelompok Inkuiri.T nPBL = banyaknya subyek kelompok PBL

nInkuiri.T = banyaknya subyek kelompok Inkuiri.T

s = simpangan baku

(47)

69

Menurut teori distribusi sampling, maka statistik t di atas berdistribusi

Student dengan dk = (nPBL+ nInkuiri.T– 2). Kriteria pengujian adalah: terima Ho jika

 

2 1 1 2

1

1   

t t t , dimana t

1-1

2αdidapat dari daftar distribusi t dengan dk = (nPBL+

nInkuiri.T–2) dan peluang

(1-1

2α). Untuk harga-harga t lainnya Ho ditolak (Susetyo,

2010).

Hipotesis yang diajukan yaitu dengan H0: tidak terdapat perbedaan yang

signifikan peningkatan keterampilan proses sainsdan pemahaman konsep siswa

antara siswa yang mendapatkan pembelajaran dengan model pembelajaran

berbasis masalah dengan yang mendapatkan pembelajaran dengan model inkuiri

terbimbing (PBL =Inkuiri.T) dan dengan H1: terdapat perbedaan yang signifikan

peningkatan keterampilan proses sainsdan pemahaman konsep siswa antara siswa

yang mendapatkan pembelajaran dengan model pembelajaran berbasis masalah

dengan yang mendapatkan pembelajaran dengan model inkuiri terbimbing (PBL

≠Inkuiri.T)

Pengolahan data berupa skor N-gainketerampilan proses sains siswa dan

N-gain pemahaman konsep siswa yang dianalisis secara statistik dengan

menggunakan software Microsoft Office Excel 2007dan uji statistik parametrik