Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
PENGARUH PENGGUNAAN PENDEKATAN BRAIN-BASED LEARNING BERBANTUAN GEOGEBRA DALAM PEMBELAJARAN MATEMATIKA
TERHADAP CONCEPTUAL AND PROCEDURAL KNOWLEDGE SISWA SMA
TESIS
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh Gelar Magister Pendidikan
Program Studi Pendidikan Matematika
Oleh
BUDI DARMANSAH 1103147
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN MATEMATIKA SEKOLAH PASCASARJANA
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
2013
PENGARUH PENGGUNAAN PENDEKATAN BRAIN-BASED LEARNING BERBANTUAN GEOGEBRA DALAM PEMBELAJARAN MATEMATIKA
TERHADAP CONCEPTUAL AND PROCEDURAL KNOWLEDGE SISWA SMA
Oleh
Budi Darmansah, S. Pd. SPs UPI Bandung, 2011
Sebuah Tesis yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Magister Pendidikan (M. Pd.) pada Program Studi Pendidikan Matematika
© Budi Darmansah, 2013 Universitas Pendidikan Indonesia
Desember 2013
Hak Cipta dilindungi undang-undang.
Tesis ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian,
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
LEMBAR PENGESAHAN
DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH
Pembimbing I,
Prof. Dr. Darhim, M. Si.
Pembimbing II,
Dr. Elah Nurlaelah, M. Si.
Mengetahui:
Ketua Program Studi Pendidikan Matematika
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR ISI
PERNYATAAN ……….……….…….. i
ABSTRAK ……….………... ii
KATA PENGANTAR ……….………. iv
UCAPAN TERIMA KASIH ………….……….. v
LEMBAR PERSEMBAHAN ……….. vii
DAFTAR ISI ……….……… viii
DAFTAR TABEL ……….………... x
DAFTAR GAMBAR ………..……….. xii
DAFTAR LAMPIRAN ……….……… xiii
BAB I PENDAHULUAN ………..……… 1
A. Latar Belakang Masalah ……….. 1
B. Rumusan masalah ……… 12
C. Tujuan penelitian ………. 13
D. Manfaat Penelitian ……… 14
E. Definisi Operasional .………... 15
BAB II KAJIAN PUSTAKA ………..……….. 17
A. Pengetahuan Konseptual ……….. 18
B. Pengetahuan Prosedural ……….. 20
C. Dimensi Proses Kognitif ………..……… 21
D. Penelitian yang Berkaitan dengan PengetahuanKonseptual dan Prosedural ……….……… 22
E. Pendekatan Brain-Based Learning ………. 30
F. Teori Belajar yang Mendukung Pendekatan Pembelajaran Brain-Based Learning ……….. 36
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
H. Kaitan PengetahuanKonseptual dan Prosedural
dengan CAS ……… 39
I. GeoGebra ………. 41
J. Hipotesis Penelitian ………. 52
BAB III METODE PENELITIAN ……...……….………. 53
A. Desain Penelitian ……….………. 53
B. Populasi dan Sampel Penelitian ………... 54
C. Variabel Penelitian ………... 55
D. Instrumen Penelitian ……….……… 55
1. Tes Pengetahuan Konseptual dan Prosedural ……... 55
2. Catatan Lapangan ………... 64
E. Teknik Pengumpulan Data ……… 65
F. Teknik Analisis Data ………….……….. 66
1. Analisis Data Kualitatif ………. 66
2. Analisis Data Kuantitatif ………... 66
G. Prosedur Penelitian ………….……….. 72
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ……… 74
A. Hasil Penelitian ……… 74
B. Temuan dan Pembahasan ………. 87
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ……….……… 91
A. Kesimpulan ………..………. 91
B. Implikasi ………..………. 92
C. Rekomendasi ………..………. 92
DAFTAR PUSTAKA ……….………. 93
LAMPIRAN-LAMPIRAN LAMPIRAN A: INSTRUMEN PENELITIAN ………. 99
LAMPIRAN B: ANALISIS HASIL UJI COBA INSTRUMEN ……..… 272
LAMPIRAN C: ANALISIS DATA HASIL PENELITIAN ……….. 285
LAMPIRAN D: DATA PENUNJANG PENELITIAN ………..……… 294
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR TABEL
Tabel 3. 1 Nilai UTS Matematika Kelas XI Semester Ganjil
Tahun Ajaran 2013/2014 ……….. 54
Tabel 3. 2 Uji Mann-Whitney Nilai UTS Matematika
Kelas XI IPA-1 dan XI IPA-2 ..……….. 54
Tabel 3. 3 Pedoman Pemberian Skor untuk Perangakat Tes
Pengetahuan Konseptual ……….. 56
Tabel 3. 4 Pedoman Pemberian Skor untuk Perangakat Tes
Pengetahuan Prosedural ……….. 57
Tabel 3. 5 Klasifikasi Koefisien Korelasi Validitas Instrumen ….. 59
Tabel 3. 6 Uji Validitas Tes Pengetahuan Konseptual ……….….. 59
Tabel 3. 7 Uji Validitas Tes Pengetahuan Prosedural ……….…... 60
Tabel 3. 8 Klasifikasi Koefisien Reliabilitas Instrumen …………... 60
Tabel 3. 9 Klasifikasi Daya Pembeda ..……… 61
Tabel 3. 10 Daya Pembeda Tes Pengetahuan Konseptual
dan Prosedural ……….……….. 62
Tabel 3. 11 Kriteria Tingkat Kesukaran ..…….……….. 63
Tabel 3. 12 Tingkat Kesukaran Tes Pengetahuan Konseptual
dan Prosedural ………...……….. 63
Tabel 3. 13 Pemilihan Butir Soal Tes Pengetahuan Konseptual
dan Prosedural ………...……….. 64
Tabel 3. 14 Kriteria Skor Gain Ternormalisasi .……….. 71
Tabel 4. 1 Statistik Deskriptif Pengetahuan Konseptual Siswa .... 75
Tabel 4. 2 Uji Normalitas Data Pretes, Postes, dan N-Gain
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Tabel 4. 3 Uji Perbedaan Rata-rata Skor Pretes, Postes, dan N-Gain
Pengetahuan Konseptual Siswa ……… 79
Tabel 4. 4 Statistik Deskriptif Pengetahuan Prosedural Siswa ….. 80
Tabel 4. 5 Uji Normalitas Data Pretes, Postes, dan N-Gain
Pengetahuan Prosedural Siswa ………. 82
Tabel 4. 6 Uji Perbedaan Rata-rata Skor Pretes, Postes, dan N-Gain
Pengetahuan Prosedural Siswa ………. 84
Tabel 4. 7 Hasil Pengamatan Aktivitas Guru Selama Pembelajaran
Matematika dengan Pendekatan Brain-BasedLearning
Berbantuan GeoGebra ……….………. 85
Tabel 4. 8 Hasil Pengamatan Aktivitas Siswa Selama Pembelajaran
Matematika dengan Pendekatan Brain-BasedLearning
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. 1 Perbandingan Persentase Siswa Indonesia dan Thailand
pada Tingkat Kecakapan Matematis ..……… 5
Gambar 2. 1 Model Iterative Pengembangan Pengetahuan
Konseptual dan Prosedural ……..……… 28
Gambar 2. 2 Tampilan Layar GeoGebra ……..……… 43
Gambar 2. 3 Lingkaran Luar Segitiga dengan GeoGebra ………… 47 Gambar 2. 4 Garis Singgung Lingkaran Melalui Sebuah Titik
di Luarnya ……… 49
Gambar 4. 1 Rata-rata Skor Pretes dan Postes Pengetahuan
Konseptual Siswa ..……… 75
Gambar 4. 2 Rata-rata Skor N-Gain Pengetahuan Konseptual
Siswa ……….……… 76
Gambar 4. 3 Rata-rata Skor Pretes dan Postes Pengetahuan
Prosedural Siswa ...……… 80
Gambar 4. 4 Rata-rata Skor N-Gain Pengetahuan Prosedural
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A: INSTRUMEN PENELITIAN………. 99
A. 1 Silabus dan Rencana Pelaksanaan
Pembelajaran Kelas BBLBG ……… 100
A. 2 Silabus dan Rencana Pelaksanaan
Pembelajaran Kelas Konvensional ...………… 134
A. 3 Bahan Ajar dan Lembar Kerja Siswa .……….. 159
A. 4 Bahan Ajar Kelas Konvensial ……… 226
A. 5 Kisi-kisi Soal dan Tes Pengetahuan Konseptual 250
A. 6 Jawaban Tes Pengetahuan Konseptual ……… 253
A. 7 Kisi-kisi Soal dan Tes Pengetahuan Prosedural 256
A. 8 Jawaban Tes Pengetahuan Prosedural ………... 261
A. 9 Lembar Observasi Aktivitas Guru dan Siswa .... 262
LAMPIRAN B: ANALISIS HASIL UJI COBA INSTRUMEN……..… 272
B. 1 Hasil Uji Statistik Data Nilai UTS Matematika
Siswa Kelas XI IPA-1 dan XI IPA-2 …………. 273
B. 2 Hasil Uji Coba Tes Pengetahuan Konseptual dan
Prosedural Matematika ……….………. 276
LAMPIRAN C: ANALISIS DATA HASIL PENELITIAN……….. 285
C. 1 Data Pretes, Postes, dan N-Gain Pengetahuan
Konseptual Matematika Siswa Kelas BBLBG … 286
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Konseptual Matematika Siswa Kelas
Konvensional ……….… 287
C. 3 Data Pretes, Postes, dan N-Gain Pengetahuan Prosedural Matematika Siswa Kelas BBLBG … 288
C. 4 Data Pretes, Postes, dan N-Gain Pengetahuan Prosedural Matematika Siswa Kelas Konvensional ……….… 289
C. 5 Pengolahan Data dan Uji Statistik Pretes, Postes, N-Gain Pengetahuan Konseptual Siswa …….. 290
C. 6 Pengolahan Data dan Uji Statistik Pretes, Postes, N-Gain Pengetahuan Prosedural Siswa .……… 292
LAMPIRAN D: DATA PENUNJANG PENELITIAN ……… 294
D. 1 Tabel R ……… 295
D. 2 Tabel t ……… 296
D. 2 Tabel Z ……… 297
LAMPIRAN E: SK PENELITIAN ………... 298
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul “Pengaruh
Penggunaan Pendekatan Brain-Based Learning Berbantuan GeoGebra dalam
Pembelajaran Matematika terhadap Conceptual and Procedural Knowledge
Siswa SMA” beserta seluruh isinya adalah benar-benar karya saya sendiri, dan
saya tidak melakukan penjiplakan atau pengutipan dengan cara yang tidak sesuai
dengan etika keilmuan yang berlaku. Atas pernyataan ini, saya siap menanggung
sanksi yang dijatuhkan kepada saya apabila kemudian diketahui terdapat
pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada klaim dari
pihak lain terhadap keaslian karya saya ini.
Bandung, November 2013
Yang membuat pernyataan,
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
ii
Rendahnya pencapaian kemampuan-kemampuan matematis oleh siswa SMA diantaranya disebabkan rendahnya pengetahuan konseptual dan prosedural matematika. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh pendekatan Brain-Based Learning Berbantuan GeoGebra (BBLBG) dalam pembelajaran matematika terhadap conceptual and procedural knowledge siswa SMA. Desain yang digunakan dalam penelitian ini merupakan bentuk desain quasi eksperimental. Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh siswa kelas XI di salah satu SMA Negeri di Kabupaten Ciamis dengan pengambilan sampel menggunakan teknik purposive sampling. Sampelnya sebanyak 22 siswa kelas XI-IPA-1 sebagai kelompok kontrol (kelas konvensional) dan 21 siswa kelas XI-IPA-2 sebagai kelompok eksperimen (kelas BBLBG). Analisis kuantitatif menggunakan independent sample t-test dan Mann-Whitney test, sedangkan analisis kualitatif dilakukan secara deskriptif. Hasil penelitian menunjukkan pengetahuan konseptual dan peningkatan pengetahuan konseptual siswa yang mendapatkan pembelajaran dengan pendekatan BBLBG lebih baik daripada siswa yang mendapatkan pembelajaran konvensional. Begitu pula dengan pengetahuan prosedural dan peningkatan pengetahuan prosedural siswa yang mendapatkan pembelajaran dengan pendekatan BBLBG lebih baik daripada siswa yang mendapatkan pembelajaran konvensional.
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
iii
THE EFFECT OF BRAIN-BASED LEARNING WITH GEOGEBRA AIDED IN MATHEMATICS LEARNING TOWARD HIGH SCHOOL
STUDENT’S CONCEPTUAL AND PROCEDURAL KNOWLEDGE
BUDI DARMANSAH 1103147
The low achievement of mathematical skills among high school students due to lack of conceptual and procedural knowledge of mathematics . This study aims to examine the influence of Brain-Based Learning approach Assisted GeoGebra in mathematics learning toward conceptual and procedural knowledge of high school students. The design used in this study is a form of quasi-experimental design. The population in this study were all students of grade eleven in one of the high schools in the district of Ciamis by sampling using purposive sampling . Sample as many as 22 students of grade XI-IPA-1 as a control group (conventional class) and 21 students of class XI-IPA-2 as the experimental group (class of Brain-Based Learning Approach Assisted GeoGebra). Quantitative analysis using independent sample t-test and Mann-Whitney test, while qualitative analysis was done descriptively. The results showed an increase in conceptual knowledge and conceptual knowledge that students gain Brain-Based Learning Approach Assisted GeoGebra is better than the students who received conventional learning. Similarly, procedural knowledge and procedural knowledge enhancement of students who get Brain-Based Learning Approach Assisted GeoGebra is better than the students who received conventional learning.
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur senantiasa penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena
atas segala karunia dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan tesis ini.
Shalawat beserta salam semoga tetap tercurahkan kepada panutan alam Nabi
Muhammad SAW beserta keluarga dan para sahabatnya. Rasa syukur juga penulis
panjatkan atas terselesaikannya tesis dengan judul “Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain-Based Learning Berbantuan Geogebra dalam Pembelajaran Matematika terhadap Conceptual and Procedural Knowledge
Siswa SMA” sebagai syarat penyelesaian studi S2 pada Program Studi
Pendidikan Matematika SPs UPI.
Pencapaian kemampuan-kemampuan dalam matematika oleh siswa
memerlukan pengetahuan matematika yang baik. Pengetahuan yang diperlukan
untuk mencapai kemampuan-kemampuan tersebut antara lain pengetahuan
konseptual dan prosedural (conceptual and procedutral knowledge). Kedua jenis pengetahuan ini memegang peranan penting dalam menyelesaikan
masalah-masalah matematika. Oleh karena itu, penulis mencoba menggunakan pendekatan
Brain-Based Learning Berbantuan Geogebra dalam pembelajaran matematika untuk melihat perbedaan peningkatan pengetahuan konseptual dan procedural
siswa. Dalam penyusunan tesis ini masih banyak kekurangan karena karena
keterbatasan pemahaman dan pengetahuan yang penulis miliki. Oleh karena itu,
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
v
Dengan segala kerendahan hati, penulis berharap mudah-mudahan tesis ini
bisa bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya serta
dapat memberikan sumbangan pemikiran bagi perkembangan ilmu pengetahuan
terutama mengenai pendidikan matematika.
Akhir kata hanya kepada Allah SWT penulis memohon supaya apa yang
telah dikerjakan selama ini menjadi amal yang bernilai ibadah. Aamiin.
Bandung, Desember 2013
Penulis,
UCAPAN TERIMA KASIH
Selama proses penelitian dan penulisan tesis ini penulis telah banyak
dibantu oleh berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis hendak
mengucapkan terima kasih yang setingi-tingginya kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Darhim, M. Si., selaku Pembimbing I yang telah banyak
memberikan waktu untuk bimbingan di tengah-tengah kesibukan beliau yang
padat, memberikan arahan yang kritis dan sabar, serta memeriksa dengan
teliti tata bahasa dan selalu memberikan motivasi kepada penulis sehingga
terselesaikannya tesis ini.
2. Ibu Dr. Elah Nurlaelah, M. Si., selaku Pembimbing II sekaligus juga sebagai
Pembimbing Akademik yang di tengah-tengah kesibukannya memberikan
waktu untuk bimbingan dan dorongan dengan sabar dan kritis terhadap
berbagai masalah, serta memberikan motivasi kepada penulis sehingga
terselesaikannya tesis ini.
3. Bapak Turmudi, M.Sc., M.Ed., Ph.D, selaku Ketua Program Studi Pendidikan
Matematika Sekolah Pascasarjana UPI, serta Bapak/Ibu dosen SPs UPI yang
telah membagi ilmu yang sangat berharga serta memberikan bimbingan
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
vi
4. Bapak H. Perwadi Permana, M. Pd. Selaku Kepala SMA Negeri 2 Banjarsari
yang telah mengijinkan penulis melakukan penelitian di sekolah dan memberi
izin kepada penulis untuk studi S2 di SPs UPI Bandung, serta guru-guru dan
staf tata usaha yang telah membantu memfasilitasi penulis selama melakukan
penelitian di sekolah.
5. Ibunda tercinta Siti Robi’ah yang tiada henti-hentinya memberi do’a dan
motivasi kepada penulis untuk menyelesaikan studi di SPs UPI Bandung.
6. Istriku Leni Hendriani dan juga anak-anakku Bintang Muhammad Madani,
Muhammad Wafi Darmansah, dan Sarah Nadhifa Darmansah yang dengan
penuh kesabaran selalu memberikan dukungan moril, do’a, serta motivasi
kepada penulis selama pendidikan S2 hingga penyelesaian tesis ini.
7. Yosep Mardiana, S. Hum., M. Pd., sebagai teman seperjuangan yang
senantiasa memberi semangat dan motivasi kepada penulis.
8. Teman-teman mahasiswa S2 dan S3 Angkatan 2011/2012 Program Studi
Pendidikan Matematika Sekolah Pascasarjana UPI, Nurbaiti Widyasari,
Risma Nurul Auliya, Rizki Amalia, dan Hella Jusra yang telah banyak
membantu penulis dalam penyelesaian tesis ini.
9. Semua pihak yang telah banyak membantu dan namanya tidak dapat
disebutkan satu persatu.
Semoga bantuan dan amal ibadahnya yang telah diberikan kepada penulis
selama ini mendapat balasan yang berlipat ganda dari Allah SWT. Akhir kata
penulis memohon maaf kepada semua pihak yang terlibat dan segenap pembaca,
apabila banyak kekhilafan dari penulis dalam penyusunan karya ilmiah ini.
Bandung, Desember 2013
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
vii
P e r s e m b a h a n
“…Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman di antaramu dan orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat…“
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
viii
Karya ilmiah ini kupersembahkan untuk
Ibunda Siti Robi’ah
Istriku tercinta Leni Hendriani
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Tujuan pendidikan yang fundamental diberbagai negara di belahan dunia
salah satunya adalah mempersiapkan siswa agar unggul dalam matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam (Mullis, et. al., 2011: 7). Matematika sudah seharusnya
dipelajari sejak dini selama pendidikan dasar khususnya. Hal ini dimaksudkan
untuk mempersiapkan siswa agar sukses pada pendidikan selanjutnya dan dalam
kehidupan sehari-hari serta dalam dunia kerja. Kesuksesan siswa dalam
pendidikan, kehidupan sehari-hari, maupun dalam dunia kerja akan mendorong
kemajuan negara dan bangsa.
Berkaitan dengan pembelajaran matematika, dasar yang harus
dikembangkan siswa sebagai tujuan dari pembelajaran matematika seperti
tertuang dalam Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan atau KTSP (BSNP, 2006:
140) mengenai tujuan pembelajaran matematika adalah sebagai berikut:
1. Memahami konsep matematika, menjelaskan keterkaitan antar konsep dan mengaplikasikan konsep atau algoritma secara luwes, akurat, efisien, dan tepat dalam pemecahan masalah.
2. Menggunakan penalaran pada pola dan sifat, melakukan manipulasi matematika dalam membuat generalisasi, menyusun bukti, atau menjelaskan gagasan dan pernyataan matematika.
3. Memecahkan masalah yang meliputi memahami masalah, merancang model matematik, menyelesaikan model, dan menafsirkan solusi.
4. Mengkomunikasikan gagasan dengan simbol, tabel, diagram, atau media lain untuk memperjelas keadaan atau masalah.
5. Memiliki sikap menghargai kegunaan matematika dalam kehidupan, sikap rasa ingin tahu, perhatian, dan minat dalam mempelajari matematika, serta sikap ulet dan percaya diri dalam pemecahan.
Berdasarkan kurikulum KTSP di atas, tujuan umum pendidikan
2
penalaran, kemampuan pemecahan masalah, komunikasi matematis, dan sikap
menghargai kegunaan matematika dalam kehidupan. Untuk mewujudkan tujuan
pembelajaran pada kurikulum KTSP tersebut, maka proses pembelajaran perlu
mendapat perhatian dan penanganan yang serius. Untuk mengantisipasi hal ini,
sejak dini perlu dilakukan suatu usaha atau upaya agar tujuan pembelajaran
matematika dapat tercapai secara optimal oleh siswa.
Anderson & Krathwohl (2011: 4) mengemukakan bahwa dalam mencapai
tujuan pembelajaran diperlukan kerangka kerja (framework) khusus, yaitu
taksonomi (taxonomy). Selanjutnya Anderson & Krathwohl (2011: 4 - 5) dalam taksonominya menyampaikan bahwa pernyataan atau kata tujuan (objectives)
memuat kata kerja dan kata benda. Tujuan sebagai kata kerja secara umum
menggambarkan proses kognitif (cognitive process) dan tujuan sebagai kata benda secara umum menggambarkan pengetahuan siswa yang diharapkan dicapai atau
dikonstruksi. Sehingga dalam taksonomi ini mencakup dua dimensi yaitu dimensi
pengetahuan dan proses kognitif.
Menurut Anderson & Krathwohl (2001: 5), kerangka kerja pembelajaran
dapat direpresentasikan dalam tabel dua dimensi yang dinamakan Tabel
Taksonomi (Taxonomy Table). Dalam tabel tersebut meliputi dimensi pengetahuan (knowledge) dan proses kognitif (cognitive process). Dimensi pengetahuan disusun menurut baris dan dimensi proses kognitif disusun
berdasarkan kolom. Keduanya tersusun secara berurutan. Dimensi pengetahuan
meliputi: pengetahuan factual (factual knowledge), pengetahuan konseptual (conceptual knowledge), pengetahuan prosedural (procedural knowledge), dan pengetahuan meta-kognitif (meta-cognitive knowledge). Dimensi proses kognitif terdiri atas: mengingat (remember), memahami (understand), menerapkan (apply), menganalisa (analyze), mengevaluasi (evaluate), dan mencipta (create).
Tujuan pembelajaran matematika yang disampaikan oleh BNSP (2006)
dan kerangka kerja pencapaian tujuan pembelajaran yang dikemukakan Anderson
& Krathwohl (2001) terdapat kaitan yang sangat penting. Salah satu tujuan
pembelajaran matematika dalam Kurikulum KTSP (BNSP, 2006) adalah
3
mengaplikasikan konsep atau algoritma secara luwes, akurat, efisien, dan tepat
dalam pemecahan masalah. Pemahaman konsep matematika dan menjelaskan
keterkaitan antar konsep menurut Anderson & Krathwohl (2001) merupakan
dimensi pengetahuan konseptual (conceptual knowledge), sedangkan mengaplikasikan konsep atau algoritma merupakan dimensi pengetahuan
prosedural (proceduralknowledge).
Pengetahuan konseptual dan prosedural menjadi bagian penting bagi siswa
dalam pembelajaran matematika karena kalau dapat menerapkannya secara luwes,
akurat, efisien, dan tepat, maka akan menjadi dasar untuk mendapatkan
kemampuan pemecahan masalah. Dalam NCTM (2000) juga disebutkan bahwa
keterampilan pemecahan masalah sangatlah esensial sehingga dikatakan bahwa
alasan prinsip seseorang mempelajari matematika adalah untuk belajar
memecahkan masalah itu. Kemudian untuk menopang perolehan kemampuan
pemecahan masalah seorang siswa hendaklah memahami berbagai konsep yang
relevan dengan pemecahan masalah tersebut, siswa mampu menjelaskan
keterkaitan antar konsep dan mengaplikasikan konsep atau algoritma tersebut
secara luwes, akurat, efisien, dan tepat.
Dimensi pengetahuan menjadi penting untuk dikaji khususnya
pengetahuan konseptual dan prosedural. Pengetahuan konseptual diperlukan untuk
memahami suatu konsep dasar dan mempelajari konsep berikutnya. Kemudian
dalam menyelesaikan masalah matematika, pengetahuan prosedural diperlukan
untuk memperlihatkan langkah-langkah (algoritma) penyelesaian. Thompson dan
Van de Walle (Baykul, 1999: 34 – 35) mengemukakan kemampuan siswa dalam
pemahaman pengetahuan matematika sebagai berikut:
1. Students need to understand conceptual knowledge of mathematics. 2. Students need to understand procedural knowledge of mathematics.
3. Students need to understand relationship between conceptual and procedural knowledge.
Definisi di atas dengan jelas memberikan penekanan bahwa siswa perlu
untuk memahami pengetahuan konseptual dan prosedural matematika serta
4
lanjut Thompson dan Van de Walle mengistilahkan ketiga pernyataan di atas
sebagai pemahaman terhubung/relevan (connected/relevant understanding). Pemahaman terhubung dapat diartikan sebagai pemahaman dalam elemen-elemen
pada matematika, penjelasan simbol-simbol dan formula (rumus) dari
konsep-konsep sederhana. Hal ini dapat dipelajari melalui makna kata-kata, pemahaman
teknik-teknik dalam prosedur matematika yang penjelasannya dengan
simbol-simbol dan konsep-konsep.
Pencapaian tujuan pembelajaran matematika pada pelaksanaannya masih
belum optimal. Pengalaman penulis sebagai guru di sebuah SMA di Kabupaten
Ciamis dalam pembelajaran matematika memang tidak mudah untuk mencapai
tujuan pembelajaran secara optimal. Misalnya saja dapat dilihat dari masih
banyaknya nilai ulangan siswa yang belum mencapai nilai Kriteria Ketuntasan
Minimal (KKM). Ini menjadi masalah yang penting untuk dicari pemecahannya
agar tujuan pembelajaran yang diharapkan dapat tercapai secara optimal.
Pencapaian tujuan pembelajaran matematika di Indonesia secara umum
masih belum optimal. Kita dapat melihat pencapaian hasil belajar matematika di
Indonesia berdasarkan hasil studi Program for International Student Assessment
(PISA, 2009) dan Trends in International Mathematics and Science Study
(TIMSS, 2011) belum menggembirakan. TIMSS dan PISA merupakan dua
lembaga dunia yang menyelenggarakan tes yang salah satunya ditujukan untuk
pelajar setingkat SMP yang telah dipilih secara acak dari tiap negara. PISA 2009
diikuti oleh 65 negara dan TIMSS 2011 diikuti oleh 45 negara.
Hasil studi PISA (2009) yang memfokuskan pada literasi bacaan,
matematika dan IPA, menunjukkan peringkat Indonesia baru bisa menduduki 10
besar terbawah dari 65 negara. Siswa Indonesia hanya menguasai pelajaran
matematika sampai level 3 saja, sementara negera-negara lain banyak yang
mampu menguasai level 4, 5, bahkan level 6 (tertinggi). Indonesia masih di bawah
nilai rata-rata dengan memperoleh nilai 371 untuk PISA dari nilai rata-rata 496.
PISA bertujuan untuk mengukur kemampuan matematis, yang didefinisikan
sebagai kemampuan siswa untuk merumuskan, menggunakan dan
5
Below level 1 Level 1 Level 2 Level 3
Level 4 Level 5 Level 6
Students at Level 1 or below Students at Level 2 or above
Thailand
Indonesia
80 60 40 20 0 20 40 60 80 100
100
meliputi penalaran secara matematis dan penggunaan konsep matematis, prosedur,
fakta, alat untuk menggambarkan, menjelaskan, dan memprediksi fenomena
(Cheung, 2012). Perbandingan tingkat kecakapan matematis siswa Indonesia
dengan siswa Thailand pada PISA 2009 dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 1.1
Perbandingan Persentase Siswa Indonesia dan Thailand pada Tingkat Kecakapan Matematis
Gambar 1.1 menunjukkan bahwa kemampuan kecakapan matematis siswa
Indonesia sebagian besar berada di level 1, artinya siswa Indonesia hanya mampu
menyelesaikan soal matematika pada konteks yang sederhana. Mereka menemui
kesulitan ketika menghadapi soal-soal yang lebih rumit. Berikut ini merupakan
salah satu soal PISA 2009 (OECD, 2009):
Hasil studi TIMSS (2011: 42) juga menunjukkan siswa Indonesia berada
pada ranking amat rendah yaitu ranking 38 dari 45 negara dengan perolehan nilai
rata-rata 386 sedangkan skala nilai tengah TIMSS (TIMSS Scale Centerpoint) yaitu 500. Bila melihat negara Malaysia ternyata mampu menduduki urutan ke-26
dengan nilai rata-rata 440. Salah satu dari standar internasional TIMSS 2011
6
mengenai prestasi matematika, yaitu siswa dapat mengaplikasikan pemahaman
dan pengetahuan mereka dalam berbagai situasi yang kompleks (Mullis, Martin,
Foy, dan Arora, 2012). Berikut ini merupakan salah satu soal TIMSS 2011
mengenai aplikasi pemahaman matematis:
Hasil studi TIMSS 2011 (Mullis, et. al., 2012) memperlihatkan siswa
Indonesia masih lemah dalam kemampuan (1) memahami informasi yang
komplek, (2) teori, analisis dan pemecahan masalah, (3) pemakaian alat, prosedur
dan pemecahan masalah dan (4) melakukan investigasi. Berkaitan dengan
kemampuan memahami informasi yang komplek dan pemakaian alat, prosedur
dan pemecahan masalah, ini ada kaitannya dengan pengetahuan konseptual dan
prosedural. Dalam hal ini pengetahuan konseptual merupakan keterkaitan
berbagai informasi yang menjadi kesatuan informasi yang utuh dan pengetahuan
prosedural merupakan pemakaian prosedur dalam menyelesaikan masalah
matematika. Dengan demikian siswa Indonesia masih lemah dalam pengetahuan
konseptual dan proseduralnya.
Rendahnya kemampuan matematis siswa seperti dinyatakan hasil studi
PISA 2009 dan TIMSS 2011 di atas yang dilakukan pada siswa setingkat Sekolah
Menengah Pertama (SMP) menjadi masalah yang penting untuk dicari
pemecahannya. Rendahnya kemampuan matematis siswa pada tingkat SMP akan
480 students were asked to name their favorite sport. The results are shown in this table.
Sport Number of Students
Hockey 60
Football 180
Tennis 120
Basketball 120
7
memberikan pengaruh pada kemampuan matematis siswa di tingkat pendidikan
selanjutnya seperti di SMA. Hal ini mengingat matematika merupakan ilmu yang
terstruktur dan saling berkaitan antara konsep yang satu dengan yang lainnya.
Sehingga kalau pada tingkat pendidikan sebelumnya siswa mempunyai kelemahan
dalam pemahaman matematis, maka pada tingkat selanjutnya siswa cenderung
akan kesulitan dalam memahami konsep-konsep matematika.
Beberapa hasil penelitian yang dilakukan pada siswa tingkat SMA tentang
kemampuan pemahaman konsep matematis masih rendah khususnya pada
pembelajaran secara konvensional. Hasil penelitian Setyawan (2013: 62)
menunjukkan siswa memperoleh rata-rata skor postes kemampuan pemahaman
matematis siswa SMA sebesar 25,67% dari skor ideal, Sunardja (2009: 76)
melalui hasil studinya memperoleh hasil rata-rata skor postes kemampuan
pemahaman matematis siswa SMA sebesar 53,6 % dari skor ideal. Selanjutnya,
Laia (2009: 63) dalam penelitiannya memperoleh hasil rata-rata postes
kemampuan pemahaman matematis siswa SMA yaitu sebesar 43,4% dari skor
ideal.
Berkaitan dengan kemampuan prosedural siswa SMA, hasil penelitian
Suganda (2012: 62) menunjukkan siswa memperoleh rata-rata skor postes
kemampuan prosedural matematis hanya mencapai 63,1% dari skor ideal.
Pencapaian ini belum begitu menggembirakan bahkan kalau dibandingkan dengan
Kriteria Ketuntasan Minimal (KKM) yang harus mencapai 75% (BNSP,
pencapaian ini tentunya masih di bawah KKM.
Rendahnya kemampuan matematis siswa kita diakibatkan oleh beberapa
faktor, salah satunya diungkapkan oleh Turmudi (2008: 11) yang memandang
8
Hal ini menyebabkan konsep-konsep yang diberikan tidak membekas tajam dalam
ingatan siswa sehingga siswa mudah lupa dan sering kebingungan dalam
memecahkan suatu permasalahan yang berbeda dari yang pernah dicontohkan
oleh gurunya.
Faktor selanjutnya adalah tidak adanya variasi model pembelajaran yang
dilakukan. Selama ini cenderung hanya memakai model pembelajaran yang
sejenis saja sehingga dirasa monoton. Dengan strategi seperti itu, siswa menerima
pelajaran matematika secara pasif dan bahkan hanya menghafal rumus-rumus
tanpa memahami makna dan manfaat dari apa yang dipelajari, sehingga siswa
akan merasa jenuh dalam mempelajari matematika. Akibatnya kemampuan siswa
dalam konsep matematisnya kurang, sehingga berdampak pada kemampuan siswa
yang diharapkan tidak tercapai.
Melihat kondisi ini penting untuk memilih strategi pembelajaran yang
tepat. Bell (1978:121) mengungkapkan bahwa pemilihan strategi mengajar yang
tepat dan pengaturan lingkungan belajar memiliki pengaruh yang signifikan
terhadap kesuksesan pelajaran matematika. Proses pemilihan dan penerapan baik
itu metode, strategi, atau pendekatan haruslah disesuaikan dengan tujuan yang
diharapkan. Hal ini dimaksudkan agar tujuan yang diharapkan dapat tercapai,
serta penerapan yang dilaksanakan haruslah sejalan dengan bagaimana belajar
matematika yang baik.
Disamping pemilihan strategi pembelajaran yang tepat juga diperlukan
upaya untuk menciptakan suasana pembelajaran matematika yang berkualitas dan
menyenangkan. Dalam hal ini hendaknya guru memperhatikan salah satu hal
penting dalam tubuh manusia yang selama ini masih kurang dioptimalkan, yaitu
otak. Berat otak manusia dewasa pada umumnya hanya sekitar satu setengah
kilogram (Jensen, 2007: 40). Namun, organ kecil ini sangat memegang peranan
penting dalam pelaksanaan pembelajaran, karena organ kecil inilah yang
mengolah segala informasi yang didapatkan.
Salah satu strategi pembelajaran yang bisa dilakukan adalah dengan
menggunakan suatu model pembelajaran yang dapat memaksimalkan fungsi otak
9
pembelajaran yang dimaksud adalah dengan melakukan pembelajaran melalui
pendekatan Brain-Based Learning. Pendekatan Brain-Based Learning adalah pembelajaran yang diselaraskan dengan cara otak bekerja yang didesain secara
alamiah untuk belajar (Jensen, 2007: 12). Tahapan-tahapan perencanaan
pembelajaran dengan pendekatan Brain-Based Learning menurut Jensen (2007: 484) antara lain: tahap pra-pemaparan, tahap persiapan, tahap inisiasi dan
akuisisi, tahap elaborasi, tahap inkubasi dan formasi memori, tahap verifikasi dan pengecekan keyakinan, dan tahap perayaan dan integrasi.
Strategi utama yang dapat dikembangkan dalam implementasi pendekatan
Brain-Based Learning (Syafa’at, 2009) mencakup tiga hal, yaitu: 1) menciptakan lingkungan belajar yang menantang kemampuan berpikir siswa; 2) menciptakan
lingkungan pembelajaran yang menyenangkan; dan 3) menciptakan situasi
pembelajaran yang aktif dan bermakna bagi siswa. Strategi ini tentunya harus
dirancang dengan baik agar ketiga aspek di atas dapat terwujud dalam
pembelajaran. Penerapan strategi yang telah dirancang dengan baik dalam
pembelajaran matematika melalui pendekatan Brain-Based Learning diharapkan dapat berjalan sesuai rencana sehingga tujuan pembelajaran dapat tercapai secara
optimal.
Pembelajaran merupakan sebuah proses yang melibatkan interaksi guru
dengan siswa yang dalam pelaksanaannya menurut Sanjaya (2010)
kadang-kadang terjadi kegagalan komunikasi, artinya materi pelajaran atau pesan yang
disampaikan guru tidak dapat diterima siswa secara optimal. Kemudian hasil studi
TIMSS (2011) menunjukkan siswa Indonesia masih lemah dalam kemampuan
menggunakan alat belajar. Untuk menghindarinya guru dapat memilih strategi
dengan memanfaatkan berbagai media dan sumber belajar. Apalagi dewasa ini
perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi sudah demikian pesatnya.
Sehingga mendorong terciptanya kemudahan-kemudahan dalam akses informasi
dan efisiensi waktu dalam mencapai pengetahuan cukup baik. Dengan demikian
diharapkan tujuan pembelajaran dapat tercapai secara optimal.
Penggunaan media yang efektif dalam pembelajaran matematika salah satu
10
menurut Kieren (Bell, 1978: 362), fakta-fakta hasil studi tentang keefektifan
penggunaan komputer dalam kegiatan belajar mengajar mengindikasikan bahwa
komputer dapat digunakan secara efektif untuk meningkatkan pembelajaran
matematika. Selain itu, penggunaan komputer sebagai media pembelajaran
matematika dapat memperbaiki motivasi siswa dan meningkatkan kepercayaan
dirinya (Sivin-Kachala & Bialo, 2000).
Jonassen (Kadijevich, 2002) berpendapat bahwa multimedia adalah
peralatan yang sangat berpengaruh (powerfull) pada konstruksi pengetahuan,
sebab seseorang dengan multimedia dapat belajar lebih dari sekedar instruksional
materi yakni sebagai pengembangnya bukan saja pengguna, pembelajar
matematika seharusnya mendesain pelajaran dengan multimedia. Belajar dengan
komputer seharusnya digunakan sebagai mindtools (alat berfikir) dalam merepresentasi, memanipulasi, dan merefleksi pengetahuan apa yang didapat.
Pembelajaran melalui desain multimedia menaikkan jaringan kerja alamiah yang
fleksibel pada pengetahuan matematika. ISTE (International Standard Technology of Education) mengharuskan siswa untuk menggunakan teknologi pendidikan sebagai peralatan dalam berbagai hal untuk produktivitas, komunikasi,
penelitian, pemecahan masalah, dan pembuatan keputusan
(http://cnets.iste.org/currstands/cstands-netss.html). Sehingga ini menjadi sangat relevan dengan pembelajaran matematika melalui desain multimedia. Dalam hal
ini, teknologi komputer yang sudah memuat CAS (Computer Algebra System) dan DGS (Dynamic Geometry Software) seperti program GeoGebra dapat digunakan dalam pembelajaran matematika yang diharapakan dapat dipenuhi seperti yang
disebutkan tadi.
Salah satu aspek utama pembelajaran yang melibatkan teknologi adalah
kemampuan untuk memberikan layanan yang mendukung para siswa dalam level
berbeda melalui berbagi ide dan referensi pada topik yang dibicarakan. GeoGebra
sebagai salah satu perangkat lunak (software) yang bersifat freeware telah membuatnya menjadi software yang sangat populer (www.geogebra.org).
11
Software ini mudah diperoleh dan cocok untuk diinstal pada komputer atau laptop dengan berbagai fitur pilihan bahasa. GeoGebra yang diciptakan oleh Markus Hohenwarter digunakan dalam pembelajaran matematika dari level sekolah
menengah hingga perguruan tinggi (Hohenwarter & Preiner, 2007).
Penggunaan GeoGebra dalam pembelajaran matematika merupakan sebuah metode yang dipakai untuk mengkreasi lingkungan belajar yang
bermakna. GeoGebra menerima penilaian yang menguntungkan dalam kegiatan yang melibatkan konsep-konsep matematika (mathematical concepts). Selain
menjelaskan konsep-konsep matematika, GeoGebra juga sering digunakan untuk elaborasi prosedur (elaboration of procedures). GeoGebra merupakan kombinasi program DGS (Dynamic Geometry Software) dan CAS (Computer Algebra System). Dengan demikian Geogebra menyediakan fitur grafik, ilustrasi, dan symbol-simbol yang membantu proses pembelajaran.
Penting bagi seorang guru untuk mengintegrasikan komputer dalam
pembelajaran di dalam kelas agar meningkat kualitas pembelajarannya terutama
dalam matematika. Namun demikian, guru harus berbagai karakteristik media
yang didukung teknologi dan mampu menggunakan cara-cara operasionalnya
serta mengetahui kelebihan dan kekurangannya. Komputer sebagai alat dan media
mempunyai kemampuan yang dapat dimanfaatkan secara optimal dalam proses
pembelajaran. Mengingat komputer memiliki kelebihan dalam hal pemrosesan
data atau program yang diinginkan. Komputer dapat dimanfaatkan untuk
menjalankan program GeoGebra sebagai bantuan bagi guru atau siswa agar lebih mudah memahami konsep-konsep yang akan dipelajari.
Komputer dapat berfungsi sebagai alat eksplorasi di laboratorium atau
sebagai pembantu guru dalam tutorial di dalam kelas yang dapat membantu siswa
memahami materi pelajaran secara luas dan mendalam (Kusumah, 2011). Hal ini
karena ditunjang oleh perkembangan teknologi komputer dewasa ini yang
mengalami kemajuan pesat. Terutama hadirnya program-program yang sifatnya
freeware dan mendukung pembelajaran matematika. Hal ini mendorong peran komputer dalam berbagai aspek kehidupan menjadi semakin besar termasuk
12
Dengan teknologi komputer saat ini, banyak pekerjaan yang rumit dapat
diselesaikan dengan lebih mudah dan sederhana. Begitu pula dalam dunia
pendidikan baik secara langsung maupun tidak langsung, perkembangan teknologi
komputer telah memacu para guru di sekolah-sekolah untuk memanfaatkan
aplikasi komputer dalam kegiatan pembelajaran dan upaya peningkatan
kompetensi professional (Kusumah, 2011).
Penggunaan teknologi dalam pembelajaran matematika pantas untuk
mendapat perhatian lebih dari para pendidik yang dipercaya mendidik generasi
bangsa untuk memimpin dimasa yang akan datang. Pendidik seharusnya juga
memastikan bahwa pembelajaran dalam matematika adalah cukup menarik bagi
siswa untuk fokus pada pentingnya konsep yang terdapat dalam pelajaran. Furner
dan Marinas (2007) menyatakan bahwa tanggung jawab pendidik adalah untuk
melengkapi siswa dengan pengetahuan yang memungkinkan mereka mampu
menghadapai tantangan dunia yang cukup berat dalam matematika, sains, dan
teknologi. Konsekuensinya, para guru memerlukan kesiapan untuk menerima
perubahan yang terjadi dan mengambil inisiatif untuk merealisasikan impian
mengintegrasikan teknologi terkini di dalam kelas.
Berdasarkan pemaparan di atas mengenai strategi penggunaan pendekatan
Brain-Based Learning dan pemanfaatan komputer khususnya GeoGebra sebagai media pembelajaran matematika nampaknya akan memberikan kesempatan
kepada siswa dalam hal kemampuan berpikir siswa khususnya pengetahuan
konseptual dan prosedural siswa. Dengan demikian pembelajaran dengan
menggunakan pendekatan Brain-Based Learning berbantuan GeoGebra diduga dapat berpengaruh secara signifikan terhadap pengetahuan konseptual dan
prosedural siswa. Selanjutnya, penulis tertarik untuk melakukan penelitian
terhadap pendekatan Brain-Based Learning berbantuan GeoGebra bila dikaitkan
dengan pengetahuan konseptual dan prosedural siswa dengan judul “Pengaruh
Penggunaan Pendekatan Brain-Based Learning Berbantuan GeoGebra dalam
Pembelajaran Matematika terhadap Conceptual and Procedural Knowledge
13
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan pada pemaparan latar belakang masalah, maka rumusan
masalah di atas dapat dijabarkan ke dalam beberapa pertanyaan penelitian sebagai
berikut:
1. Apakah pengetahuan konseptual siswa yang mendapatkan pembelajaran
matematika dengan pendekatan Brain-Based Learning berbantuan
GeoGebra lebih baik daripada siswa yang mendapat pembelajaran secara konvensional?
2. Apakah pengetahuan prosedural siswa yang mendapatkan pembelajaran
matematika dengan pendekatan Brain-Based Learning berbantuan
GeoGebra lebih baik daripada siswa yang mendapat pembelajaran secara konvensional?
3. Apakah peningkatan pengetahuan konseptual siswa yang mendapatkan
pembelajaran matematika dengan pendekatan Brain-Based Learning
berbantuan GeoGebra lebih baik daripada siswa yang mendapat pembelajaran secara konvensional?
4. Apakah peningkatan pengetahuan prosedural siswa yang mendapatkan
pembelajaran matematika dengan pendekatan Brain-Based Learning
berbantuan GeoGebra lebih baik daripada siswa yang mendapat pembelajaran secara konvensional?
5. Bagaimana aktivitas siswa dalam proses pembelajaran matematika dengan
menggunakan pendekatan Brain-Based Learning berbantuan GeoGebra?
C. Tujuan Penelitian
Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk memperoleh informasi
secara empiris melalui penyelidikan mengenai pengaruh penggunaan pendekatan
14
terhadap conceptual and procedural knowledge siswa SMA. Secara khusus, berdasarkan rumusan masalah di atas penelitian ini bertujuan untuk:
1. Mengkaji pengetahuan konseptual siswa yang memperoleh pembelajaran
matematika dengan pendekatan Brain-Based Learning berbantuan GeoGebra
dibandingkan dengan siswa yang memperoleh pembelajaran matematika
secara konvensional.
2. Mengkaji pengetahuan prosedural siswa yang memperoleh pembelajaran
matematika dengan pendekatan Brain-Based Learning berbantuan GeoGebra
dibandingkan dengan siswa yang memperoleh pembelajaran matematika
secara konvensional.
3. Mengkaji peningkatan pengetahuan konseptual siswa yang memperoleh
pembelajaran matematika dengan pendekatan Brain-Based Learning
berbantuan GeoGebra dibandingkan dengan siswa yang memperoleh pembelajaran matematika secara konvensional.
4. Mengkaji peningkatan pengetahuan prosedural siswa yang memperoleh
pembelajaran matematika dengan pendekatan Brain-Based Learning
berbantuan GeoGebra dibandingkan dengan siswa yang memperoleh pembelajaran matematika secara konvensional.
5. Mendeskripsikan aktivitas siswa dalam proses pembelajaran matematika
dengan menggunakan pendekatan Brain-Based Learning berbantuan
GeoGebra.
D. Manfaat Penelitian
1. Bagi siswa, pembelajaran matematika dengan pendekatan Brain-Based Learning berbantuan GeoGebra diharapkan dapat meningkatkan pengetahuan konseptual dan prosedural siswa.
2. Bagi guru, hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan masukan variasi
strategi pembelajaran matematika agar dapat diaplikasikan dan dikembangkan
menjadi lebih baik sehingga dapat meningkatkan pengetahuan konseptual dan
15
3. Bagi sekolah, sebagai bahan masukan dalam rangka mengembangkan
pengetahuan dan kemampuan lainnya yang erat kaitannya dengan
pembelajaran matematika.
4. Bagi peneliti, penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi
mengenai pengaruh pendekatan Brain-Based Learning berbantuan GeoGebra
dalam pembelajaran matematika terhadap pengetahuan konseptual dan
prosedural siswa.
E. Definisi Operasional
1. Pendekatan Brain-Based Learning adalah pembelajaran yang diselaraskan dengan cara kerja otak yang didesain secara alamiah untuk belajar yang
dibangun melalui tahap-tahap sebagai berikut: 1) pra-pemaparan, 2) persiapan),
3) inisiasi dan akuisisi, 4) elaborasi, 5) inkubasi dan formasi memori, 6)
verifikasi dan pengecekan keyakinan, dan 7) perayaan dan integrasi.
2. GeoGebra merupakan program (software) komputer yang didesain dengan mengkombinasikan Sistem Geometri Dinamis (Dynamic Geometry System /
DGS) dan Sistem Aljabar Komputer (Computer Algebra System / CAS) oleh penciptanya (Markus Hohenwarter) serta dibuat menjadi satu (single), terintegrasi, dan mudah untuk digunakan dalam pembelajaran matematika.
Pada saat penelitian ini dilaksanakan, GeoGebra yang digunakan adalah
GeoGebra versi 4.
3. Pengetahuan konseptual (Conceptual knowledge) merupakan pengetahuan mengenai hubungan timbal balik (interrelationships) atau keterkaitan diantara elemen-elemen dasar (basic elements) yang dapat menghubungkan ide-ide matematika dalam struktur yang lebih luas sehingga memungkinkan hal itu
berfungsi bersama, pengetahuan ini meliputi: 1) pengetahuan tentang
16
4. Pengetahuan prosedural (Procedural knowledge) merupakan pengetahuan tentang bagaimana mengerjakan suatu masalah matematika yang melibatkan
peraturan dan langkah-langkah penyelesaian dengan menggunakan
keterampilan, algoritma, teknik, dan metoda. Pengetahuan ini meliputi: 1)
pengetahuan tentang keterampilan dan algoritma (knowledge of subject-specific skills and algorithms), 2) pengetahuan tentang teknik dan metoda (knowledge
of subject-specific techniques and methods), dan 3) pengetahuan tentang kriteria untuk menentukan kapan prosedur yang tepat digunakan (knowledge of
criteria for determining when to use appropriate procedures).
4. Pembelajaran konvensional adalah setting pembelajaran yang berpusat pada guru dan proses belajar sangat mengutamakan metode ceramah atau
ekspositori, siswa tidak dilibatkan langsung dalam kegiatan pembelajaran
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB III
METODE PENELITIAN
A.Desain Penelitian
Penelitian yang digunakan adalah penelitian Quasi Experimental dengan bentuk desain Nonequivalent Control Group Design, dimana subyek penelitian tidak dikelompokkan secara acak. Hal ini dikarenakan penelitian yang dilakukan
disesuaikan dengan situasi dan kondisi di lapangan. Langkah awal dalam
menentukan unit-unit eksperimen dilakukan dengan memilih sekolah, kemudian
memilih dua kelas yang ditinjau dari kemampuan akademiknya, dimana dua kelas
tersebut memiliki kemampuan yang setara. Untuk memperkuat kesetaraan
kemampuan kedua kelas tersebut, dilakukan uji statistik. Kelas pertama sebagai
kelas eksperimen akan mendapatkan pembelajaran dengan pendekatan
Brain-Based Learning Berbantuan GeoGebra (BBLBG) dan kelas kedua sebagai kelas kontrol akan memperoleh pembelajaran secara konvensional. Desain eksperimen
dalam penelitian ini menurut Ruseffendi (2010) dapat digambarkan sebagai
berikut:
Kelas eksperimen : O X O
Kelas kontrol : O O
Keterangan :
O : pretes dan postes (tes pengetahuan konseptual dan prosedural)
X : perlakuan pembelajaran dengan pendekatan BBLBG
: subjek tidak dikelompokkan secara acak
Kedua kelompok diberi pretes dan postes dengan instrumen yang sama.
54
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
sedangkan postes setelah keseluruhan proses pembelajaran selesai. Pretes
diberikan bertujuan untuk melihat kesetaraan kemampuan awal kedua kelompok,
sedangkan postes diberikan bertujuan untuk mengetahui sejauh mana pengaruh
perlakuan yang diberikan terhadap pengetahuan konseptual dan prosedural siswa
beserta peningkatan pengetahuan konseptual dan proseduralnya.
B.Populasi dan Sampel
Populasi penelitian ini adalah seluruh siswa kelas XI di salah satu SMA di
Kabupaten Ciamis pada tahun pelajaran 2013/2014. Sedangkan sampel
penelitiannya adalah dua kelas pada tingkat XI. Penentuan sampel dilakukan
dengan menggunakan teknik purposive sampling, yaitu teknik pengambilan sampel yang berdasarkan pertimbangan tertentu (Sugiyono, 2012: 124). Pemilihan
dua kelas yang akan digunakan dalam penelitian ini terlebih dahulu dilakukan
konsultasi dengan guru pengajar matematika mengenai kesetaraan masing-masing
kelas dan didasarkan pada kesetaraan kemampuan matematis yang dimiliki. Cara
untuk menentukannya dapat dilihat dari nilai rerata UTS matematika pada tabel
berikut:
Tabel 3.1
Nilai UTS Matematika Kelas XI Semester Ganjil Tahun Ajaran 2013/2014
Kelas XI IPA-1 XI IPA-2 XI IPS-1 XI IPS-2
Rerata Nilai UTS 67,91 66,10 60,95 63,77
Berdasarkan pada Tabel 3.1, kelas XI IPA-1 dan XI IPA-2 memiliki
kemampuan yang hampir sama dan untuk memperkuat kesetaraan tersebut,
dilakukan uji statistik. Karena data nilai kedua kelas tersebut tidak berdistribusi
normal, maka dilakukan uji non parametrik yaitu uji Mann-Whitney. Hasil
selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran B.1. Hasil uji Mann-Whitney
ditunjukkan pada Tabel 3.2.
55
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Uji Mann-Whitney Nilai UTS Matematika Kelas XI IPA-1 dan XI IPA-2 Z Sig. (2-tailed)
-1,030 0,303
Hasil uji statistik non-parametrik Mann-Whitney pada Tabel 3.2 menunjukkan nilai Sig. (2-tailed) adalah 0,303 > , dengan 0,05, sehingga
dapat disimpulkan bahwa kedua kelas tersebut memiliki kemampuan yang sama.
Selanjutnya, dengan cara mengundi diperoleh kelas XI-IPA-2 sebagai kelas
BBLBG (kelas eksperimen) dan kelas XI-IPA-1 sebagai kelas konvensional (kelas
control).
Alasan dipilihnya kelas XI dalam penelitian ini, pertama dikarenakan
siswa kelas XI diasumsikan telah cukup dewasa sehingga memiliki tanggung
jawab dalam belajar dan lebih memungkinkan untuk diteliti dikarenakan kegiatan
belajar tidak terlalu diganggu dengan aktivitas-aktivitas pendidikan seperti
persiapan serta pelaksanaan ujian nasional. Selain itu, kelas XI diasumsikan
memiliki pengetahuan matematika yang cukup serta siap dalam pemberian
soal-soal yang menuntut pengetahuan konseptual dan prosedural.
C.Variabel Penelitian
Penelitian ini melibatkan dua varibel, yaitu variabel bebas dan variabel
terikat. Variabel bebasnya meliputi pembelajaran melalui Brain-Based Learning
Berbantuan GeoGebra (BBLBG) dan pembelajaran konvensional. Sedangkan pengetahuan konseptual dan pengetahuan prosedural siswa sebagai variabel
terikatnya.
D.Instrumen Penelitian
Untuk memperoleh data dalam penelitian ini digunakan dua macam
instrumen, yaitu instrumen tes dan non-tes. Instrumen dalam bentuk tes terdiri
56
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
dengan bahan ajar matematika yang diberikan kepada siswa. Sedangkan
instrumen non-tes adalah berupa lembar observasi (catatan lapangan).
1. Tes Pengetahuan Konseptual dan Prosedural
Tes yang digunakan untuk mengukur pengetahuan konseptual dan
prosedural siswa terdiri atas butir-butir soal berbentuk uraian dan diberikan
sebanyak dua kali, yaitu pada saat pretes dan postes. Pretes dilakukan untuk
mengetahui pengetahuan konseptual dan prosedural awal kedua kelas, yaitu kelas
eksperimen dan kontrol yang dilakukan sebelum diberikan perlakuan. Setelah
dilakukan perlakuan, diberikan postes kepada kedua kelas tersebut. Hal ini
dilakukan untuk mengetahui sejauh mana pencapaian dan peningkatan
pengetahuan konseptual dan prosedural siswa yang terjadi. Soal yang diberikan
pada saat pretes sama dengan soal yang diberikan pada saat postes, hanya saja
urutan soal pada kedua tes tersebut berbeda.
Penyusunan perangkat tes pengetahuan konseptual dan prosedural
matematika terlebih dahulu dilakukan melalui penyusunan kisi-kisi soal yang
dilanjutkan dengan membuat soal beserta kunci jawabannya. Bahan tes diambil
dari materi pelajaran matematika SMA kelas XI semester ganjil dengan mengacu
pada Kurikulum 2006 pada materi Lingkaran. Evaluasi terhadap pengetahuan
konseptual dan prosedural siswa siswa dilakukan melalui penskoran terhadap
jawaban siswa untuk setiap butir soal. Pedoman pemberian skor terhadap hasil tes
seperti dijelaskan pada tabel berikut.
Tabel 3.3
Pedoman Pemberian Skor Untuk Perangkat Tes Pengetahuan Konseptual
Skor Kriteria Jawaban dan Alasan
0 Tidak ada jawaban atau jawaban tidak sesuai dengan pertanyaan atau tidak ada jawaban yang benar
57
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
2 Sebagian besar jawaban yang digunakan sudah tepat, namun masih terdapat konsep yang salah
3 Jawaban yang digunakan sudah hampir lengkap namun masih terdapat sedikit kesalahan
4 Jawaban yang digunakan serta konsepnya sudah lengkap dan benar
Diadaptasi dari Puspitasari (2011)
Evaluasi terhadap pengetahuan prosedural siswa dilakukan seperti pada
evaluasi pengetahuan konseptual tetapi dengan menggunakan sebuah pedoman
pemberian skor yang disebut Holistic Scale dari North Carolina Department of Public Instruction tahun 1994 (Puspitasari, 2011) seperti yang terlihat pada tabel berikut.
Tabel 3.4
Pedoman Pemberian Skor Untuk Perangkat Tes Pengetahuan Prosedural
Skor Kriteria Jawaban dan Alasan
0 Tidak ada jawaban atau jawaban tidak sesuai dengan pertanyaan atau tidak ada jawaban yang benar
1 Jawaban sebagian besar mengandung perhitungan yang salah
2 Jawaban kurang lengkap (sebagian petunjuk diikuti) penggunaan algoritma salah namun mengandung perhitungan yang salah
3
Jawaban hampir lengkap (sebagian petunjuk diikuti) penggunaan algoritma hampir lengkap dan benar, namun mengandung sedikit kesalahan
4
Jawaban lengkap (hampir semua petunjuk soal diikuti) penggunaan algoritma secara lengkap dan benar, dan melakukan perhitungan dengan benar.
Sebelum tes pengetahuan konseptual dan prosedural matematika diberikan
kepada sampel penelitian, terlebih dahulu dilakukan validitas logis dan empiris.
Untuk validitas logis, peneliti meminta pertimbangan rekan matematikawan yang
dianggap kompeten di bidangnya dan dosen pembimbing untuk menguji validitas
yang terdiri dari validitas muka dan validitas isi. Kemudian dilanjutkan dengan
validitas empiris untuk mengetahui apakah soal tersebut sudah memenuhi
persyaratan validitas, reliabilitas, tingkat kesukaran, dan daya pembeda. Soal tes
58
Budi Darmansah, 2014
Pengaruh Penggunaan Pendekatan Brain – Based Learning Berbantuan Geogebra Dalam Pembelajaran Matematika Terhadap Conceptual And Procedural Knowledge Siswa SMA
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
yang terdiri atas 21 orang siswa di SMA tempat penelitian dilaksanakan. Tahapan
yang dilakukan pada uji coba tes kemampuan penalaran matematis antara lain:
a. Analisis Validitas Tes
Ruseffendi (2010: 148) menyatakan bahwa suatu instrumen disebut valid
bila instrumen itu, untuk maksud dan kelompok tertentu, mengukur apa yang
semestinya diukur. Sejalan dengan hal tersebut, Suherman dan Kusumah (1990:
135), menyatakan suatu alat evaluasi disebut valid jika ia dapat mengevaluasi
dengan tepat sesuatu yang dievaluasi itu. Secara garis besar terdapat dua macam
validitas, yaitu validasi logis dan validasi empiris (Arikunto, 2009: 65).
1) Validitas logis
Uji validitas yang termasuk dalam validitas logis yang digunakan pada
penelitian ini adalah validitas isi (content validity), validitas muka (face validity), dan validitas konstruk (construct validity). Validitas logis atau validitas teoritik untuk sebuah instrumen evaluasi menunjuk pada kondisi bagi sebuah instrumen
yang memenuhi persyaratan valid berdasarkan teori dan ketentuan yang ada.
Suatu tes matematika dikatakan memiliki validitas yang baik apabila dapat
mengukur: (1) kesesuaian antara indikator dan butir soal (construct validity), (2) kejelasan bahasa dalam soal (face validity), dan (3) kesesuaian soal dengan tingkat ke mampuan siswa dan kebenaran materi atau konsep (content validity).
Selanjutnya peneliti berkonsultasi dengan dua orang dosen pembimbing
terkait construct validity, face validity dan content validity dari instrumen yang akan diujikan. Setelah dilakukan beberapa perbaikan, peneliti kemudian
melakukan uji coba dan analisis instrumen ditinjau dari validitas empiris,
reliabilitas, daya pembeda dan indeks kesukaran.
2) Validitas empiris
Uji validitas yang termasuk dalam validitas empiris yang digunakan pada