i
PENGEMBANGAN MODUL FISIKA BERBASIS PENEMUAN
UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS
DAN SIKAP ILMIAH SISWA SMK KELAS XI
PADA MATERI KALOR
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains Minat Utama Pendidikan Fisika
Oleh:
Mutiah Pratama Suri
S831402058
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, karena berkat hidayah-Nya penulis
dapat menyelesaikan penyusunan tesis dengan judul “PENGEMBANGAN MODUL
FISIKA BERBASIS PENEMUAN UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS DAN SIKAP ILMIAH SISWA SMK KELAS XI PADA MATERI KALOR”
Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Ravik Karsidi, M.S. selaku Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd. selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Dr. M. Masykuri, M.Si. selaku Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains.
4. Sukarmin, S.Pd, M.Si, Ph.D. selaku Dosen Pembimbing I yang telah membimbing dan mengarahkan penulis, sehingga tesis ini dapat terselesaikan.
5. Prof. Dra. Soeparmi, M.A., Ph.D. selaku Dosen Pembimbing II yang telah membimbing dan mengarahkan penulis, sehingga tesis ini dapat terselesaikan.
6. Staf pengajar Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan
Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan ilmu,
wawasan, dan pengalaman.
7. Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd. dan Pujianto, M.Pd. selaku validator Ahli dalam
penelitian pengembangan.
8. Sutarjo, S.Pd dan Atna Fresh V.M, S.Pd selaku Guru Mata Pelajaran Fisika yang
senantiasa membantu kelancaran penelitian.
9. Siswa Kelas XI. F.3 SMK Bhakti Mulia Wonogiri Tahun pelajaran 2015/2016.
10.Ayah dan Ibu yang tidak henti-hentinya memberikan dukungan dan do'a.
11.Seluruh pihak yang telah membantu menyelesaikan penulisan tesis ini.
Dengan segala kerendahan hati penulis menyadari bahwa penyusunan tesis ini
masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis menerima saran dan masukan yang
sifatnya membangun dari semua pihak demi kesempurnaan tesis ini. Akhir kata semoga
tesis ini dapat berguna serta bermanfaat bagi penulis dan pembaca.
Surakarta, Januari 2016
vi
MOTTO
Keberhasilan adalah kemampuan untuk melewati dan mengatasi dari satu kegagalan ke kegagalan berikutnya tanpa kehilangan semangat.
(Winston Chuchill)
Bila orang mulai dengan kepastian, dia akan berakhir dengan keraguan. Jika orang mulai dengan keraguan, dia akan berakhir dengan kepastian.
(Francis Bacon)
Jangan menyerah sebelum mendapatkan suatu yang dicita dan dicinta
(Mutiah P.S)
Prioritaskan beribadah, belajar dan introspeksi diri
vii
PERSEMBAHAN
Tesis ini dipersembahkan kepada
Ibu Hartini dan Bapak Mujiyanto orang tuaku tercinta dan penyemangat dalam hidupku Mutiana Agustin Sholikah dan Muhammad Hanif Adinata adik-adikku tersayang Teman-teman Pascasarjana Pendidikan Sains UNS dan semua sahabatku yang tersayang
viii
Mutiah Pratama Suri. 2016. Pengembangan Modul Fisika Berbasis Penemuan Untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Dan Sikap Ilmiah Siswa SMK Kelas XI pada Materi Kalor.TESIS. Pembimbing I: Sukarmin, S.Pd, M.Si, Ph.D., Pembimbing II: Prof. Dra. Soeparmi, M.A., Ph.D., Program Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik modul fisika berbasis penemuan, kelayakan modul fisika berbasis penemuan yang memenuhi kriteria layak, dan untuk mengetahui efektivitasmodul fisika berbasis penemuan dalam meningkatkan kemampuan berpikir kritis dan sikap ilmiah siswa.
Penelitian ini merupakan Research and Development (R&D). Untuk mengembangkan modul fisika berbasis penemuan untuk meningkatkan berpikir kritis dan sikap ilmiah siswa melalui model 4-D (Four D models) menurut Thiagarajan yang terdiri dari tahap pendefinisian (define) untuk menentukan kebutuhan dalam proses pembelajaran, tahap perencanaan (design) untuk menentukan desain modul dan materi yang akan dikembangkan, tahap pengembangan (develop) untuk menghasilkan produk modul yang dikembangkan, dan tahap diseminasi (disseminate) untuk menyebarluaskan penggunaan modul pada guru lain. Modul dikembangkan sesuai dengan tahap penemuan yaitu memberi stimulasi, melakukan identifikasi masalah, mengumpulkan data, mengolah data, dan menyimpulan. Modul divalidasi berdasarkan aspek materi, media dan bahasa. Modul yang sudah divalidasi dan memenuhi kriteria kelayakan modul, dilakukan uji coba kelas kecil pada 10 siswa dan setelah direvisi dilakukan ujicoba kelas besar sebanyak 36 siswa. Uji coba modul diterapkan di SMK Bhakti Mulia Wonogiri.
Penelitian ini menghasilkan produk sebuah modul cetak pada materi kalor,
pretest-posttest hasil belajar siswa, validasi ahli dan angket respon siswa. Berdasarkan hasil penelitian diperoleh persentase penilaian validator ahli 81,82%, validator praktisi 90,34%, validator teman sejawat 89,20% dan penilaian angket respon siswa 93,70%, dari hasil persentase validator ahli, praktisi, teman sejawat serta respon siswa berada pada kategori sangat baik. Penilaian hasil belajar siswa pada kemampuan berpikir kritis menggunakan N-gain adalah 0,38 yang berkategori sedang dan sikap ilmiah secara keseluruhan mengalami peningkatan pada setiap pertemuannya dengan persentase rata-rata keseluruhan aspek 18,78%. Tahap diseminasi diberikan modul kepada tiga guru di sekolah yang berbeda. Modul fisika berbasis penemuan ini memiliki karakter yang sesuai dengan pembelajaran penemuan yaitu dikembangkan berbasis penemuan yang berkaitan dengan kemampuan berpikir kritis dan sikap ilmiah siswa digambarkan pada pola keterkaitan, memenuhi kriteria sangat baik dari penilaian beberapa ahli, praktisi dan teman sejawat, serta dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis dan sikap ilmiah siswa.
ix
Mutiah Pratama Suri. 2016. Development Of Physics Discovery Module Based To Improve The Critical Thinking Ability And Scientific Attitude Of Students in Class XI SMK on Heat Theory. THESIS. Consultant I: Sukarmin, S.Pd, M.Si, Ph.D.Sukarmin, S.Pd, M.Si, Ph.D., Consultant II:Prof. Dra. Soeparmi, M.A., Ph.D., Master of Science Education Department, Teacher Training and Education Faculty, Sebelas Maret University, Surakarta.
ABSTRACT
This Research aims to know the characteristic of physics module based on the discovery, the worthiness of physics module based on discovery fulfill good criteria, and to know the offectivity of physics module based in order to improve the critical thinking and scientific attitude of students.
This research is research and development (R&D). Phisics module discovery based to increase critical thinking and scientific attitude students, it is developed through 4-D models (four D models) according to Thiagarajan there are consist of definition stage (define), determine the needs in the process of learning, planning step (design) design plan module and material to be developed , developmental step (develop) produce the development module product, and the dissemination step (disseminate) spread module to other teachers.Module developed according to the discovery steps that is give stimulation, perform the identification of problems , collect the data, process the data, and conclude. Module validated based on the aspect of material, media and language. Validated module that fulfill the feasibility criteria tested to 10 students in small class, it tested again to the big class that consists of 36 student after the revision. The test applied in SMK Bhakti Mulia Wonogiri.
This research produces printed module in the matter of temperature and heat, pretest-posttest students result study, experts validation and students’ response questionairre. Based on the research obtained the percentage assessment of expert validator 81,82 %, practitioner validator 90,34 %, companion validator 89,20 % and
students’ response questionairre 93,70 %, from the percentage result of expert validator,
practitioner validator, companion validator and students’ response questionairre are in very good criteria.The assesment of students learning result using N-gain is 0,38% that has average criteria and scientific attitude increased in every meeting, overall aspect presentage 18,78%. In dissemination step, the module given to the three teachers in different school. Phisics module based discovery has appropriate characteristic that developed by discovery related to the critical thinking and students’ scientific attitude. This is described by the relational pattern, fulfill very good criteria by expert, practitioner, companion, and also can improve the critical thinking and student scientific attitude.
x DAFTAR ISI
Halaman
Halaman Judul ... I
Halaman Persetujuan ... ii
Halaman Pengesahan ... iii
Halaman Pernyataan Keaslian ... iv
Kata Pengantar ... V Halaman Motto ... vi
Halaman Persembahan ... vii
Abstrak ... viii
D.Spesifikasi Produk yang Dikembangkan ... 5
E. Manfaat Penelitian ... 6
F. Definisi Istilah ... 6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 7
A. Kajian Pustaka... 7
1. Pembelajaran Penemuan... 7
2. Modul ... 9
3. Kemampuan Berpikir Kritis... 17
4. Sikap Ilmiah ... 18
5. Materi Pembelajaran Fisika... 21
B. Penelitian yang Relevan ... 24
xi
BAB III METODE PENELITIAN... 29
A. Tempat dan Waktu Penelitian... 29
1. Tempat Penelitian ... 29
2. Waktu Penelitian ... 29
B. Desain penelitian ... 30
C. Instrumen Pengumpulan Data ... 32
1. Instrumen Modul... 32
2. Instrumen Kemampuan Berpikir Kritis... 33
3. Instrumen Sikap Ilmiah ... 40
D. Teknik Analisis Data... 40
1. Analisis Angket Modul ... 40
2. Peningkatan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa ... 41
3. Peningkatan Sikap Ilmiah Siswa... 42
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 43
A. Deskripsi Hasil Prosedur Pengembangan Produk... 43
1. Hasil Tahap Pendefinisian... 44
2. Hasil Tahap Perencanaan ... 46
3. Hasil Tahap Pengembangan ... 47
4. Hasil Tahap Diseminasi ... 56
B. Pembahasan ... 57
1. Model 4-D ... 57
2. Pengembangan Modul Berbasis Penemuan ... 60
3. Hasil Penilaian Validasi... 62
4. Hasil Penilaian Kemampuan Berpikir Kritis dan Sikap Ilmiah ... 63
BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN ... 65
xii
2. Saran Pemanfaatan Produk ... 66
3. Diseminasi ... 67
4. Pengembangan Produk Lanjutan ... 67
DAFTAR PUSTAKA ... 68
xiii
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel Halaman
2.1 Tahap Penemuan ... 7
2.2 Kriteria Kelayakan nilai rata-rata hasil validasi... 15
2.3 Titik Didih dan Titik Beku ... 21
2.4 Pola Keterkaitan ... 23
3.1 Interpretasi Koefisien Korelasi ... 30
3.2 Tingkat Validitas Soal Tes Bepikir Kritis... 30
3.3 Tingkat Reliabel Soal Ters Berpikir Kritis ... 30
3.4 Kriteria Indeks Tingkat Kesukaran ... 33
3.5 Taraf Kesukaran Soal Tes Berpikir Kritis ... 34
3.6 Klasifikasi Daya Pembeda ... 35
3.7 Daya Pembeda Soal Tes Berpikir Kritis ... 36
3.8 Hasil Perhitungan Angket Modul ... 37
3.9 Hasil Perhitungan Sikap Ilmiah ... 38
4.1 Persentase Analisis Angket Kebutuhan Siswa ... 40
4.2 Analisis Angket Kebutuhan Guru ... 41
4.3 Hasil Ulangan ... 43
4.4 Hasil Validasi Ahli... 47
4.5 Kritik dan Saran dari Validator Ahli ... 47
4.6 Hasil Validasi Praktisi... 48
4.7 Kritik dan Saran dari Validator Praktisi ... 48
4.8 Hasil Validasi Teman Sejawat... 49
4.9 Kritik dan Saran dari Validator Teman Sejawat... 49
4.10 Hasil pretest dan posttest... 49
4.11 Hasil Sikap Ilmiah ... 50
xiv
DAFTAR GAMBAR
Nomor Gambar Halaman
3.1 Siklus 4-D... 30
4.1 Siklus 4-D... 43
4.2 Sampul Modul ... 48
4.3 Sampul Bagian Belakang... 50
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
LAMPIRAN 1 PENDEFINISIAN ... 72
1. Analisis Kebutuhan ... 73
2. Kisi-kisi Analisis Kebutuhan ... 81
3. Hasil Analisis Kebutuhan ... 83
LAMPIRAN 2 PERENCANAAN ... 85
1. Silabus ... 86
2. RPP ... 88
3. Daftar Nama Siswa.. ... 94
4. Daftar Nilai Ulangan Semester 1 Th 2014/2015 ... 95
LAMPIRAN 3 PENGEMBANGAN... 98
1. Validasi ahli ... 99
2. Validasi Praktisi ... 115
3. Validasi Teman Sejawat... 117
4. Angket Respon Siswa ... 121
5. Analisis Validasi... 123
6. Kisi-Kisi Soal Berpikir Kritis ... 127
7. Soal Berpikir Kritis ... 128
8. Hasil Ujicoba Soal Berpikir Kritis ... 134
9. Soal prtest dan posttest... 138
10. Hasil prtest dan posttest... 154
11. Lembar Observer ... 157
12. Hasil Analisis Lembar Observasi... 163
13. LKS Suhu dan Kalor ... 164
LAMPIRAN 4 DESIMINASI ... 190
Hasil Penilaian Modul ... 191
LAMPIRAN 5 SURAT-SURAT ... 197
1. Surat Ijin Penelitian (Rektor) ... 198
2. Surat Ijin Penelitian (Kepala SMK Bhakti Mulia) ... 199
xvi
4. Surat Keterangan Penelitian ... 201
LAMPIRAN 6 FOTO PENELITIAN... 202
