i
PENGEMBANGAN MODUL BERBASIS KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS PADA MATERI SISTEM PERNAPASAN UNTUK
MEMBERDAYAKAN HASIL BELAJAR SISWA KELAS XI IPA
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains
Oleh:
ANNISA NUR KHASANAH S831302007
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
v PRAKATA
Segala Puji dan Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Yang Maha Pengasih dan Penyayang, atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tesis yang berjudul “Pengembangan Modul Berbasis Kemampuan Berpikir Kritis pada Materi Sistem Pernapasan untuk Memberdayakan Hasil Belajar Siswa Kelas XI IPA” dengan lancar.
Tesis disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan mencapai derajat magister Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tesis tidak terlepas dari bantuan, bimbingan dan pengarahan dari berbagai pihak, karenanya penulis menyampaikan terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd., selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta, yang telah memberi ijin dan kesempatan dalam penyusunan Tesis.
2. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., selaku Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan ijin dalam proses penyusunan Tesis sekaligus validator ahli pengembangan modul.
3. Prof. Dr. rer.nat. Sajidan, M.Si., selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan pengarahan dan bimbingannya dalam menyusun Tesis dari awal sampai akhir dengan penuh kesabaran dan kebijaksanaan.
4. Dr. Sri Widoretno, M.Si., selaku Dosen Pembimbing II yang dengan sabar mengajari makna menuntut ilmu, mengajarkan bahwa dalam belajar bukan hanya produk yang penting namun dalam belajar adalah menghargai setiap prosesnya. Terima kasih untuk pengarahan dan bimbingannya dalam menyusun Tesis.
6. Dr. Sarwanto, M.Si., selaku validator ahli pengembangan soal yang telah memberikan pengarahan dan perbaikan berkaitan dengan validasi soal.
7. Dr. Ahmad Adib, M.Hum, Ph.D selaku validator ahli desain dan keterbacaan yang telah memberikan pengarahan dan perbaikan berkaitan dengan validasi desain dan keterbacaan.
8. Dra. Elly Rosita dan Ngadi Mulyanto, S.Pd., selaku praktisi pendidikan mata pelajaran Biologi, yang telah memberikan saran dan masukan berkaitan dengan pengembangan modul.
9. Siswa-siswi dari SMAN 1 Boyolali, MAN 1 Boyolali dan SMA Bhineka Karya 2 Boyolali yang bersedia menjadi penilai modul dalam uji kelompok kecil pengguna.
10. Siswa-siswi kelas XI IPA 2 dan XI IPA 4 SMA Negeri 3 Boyolali yang bersedia menjadi kelas kontrol dan kelas perlakuan pengembangan modul berbasis kemampuan berpikir kritis.
11. Rekan-rekan seperjuangan di Program Studi Magister Pendidikan Sains angkatan Pebruari 2013 yang telah memberi semangat dan dukungan.
12. Berbagai pihak yang tidak mungkin disebutkan satu persatu yang telah membantu menyelesaikan penulisan Tesis.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tesis masih jauh dari sempurna karena keterbatasan dari Penulis. Meskipun demikian, penulis berharap semoga Tesis ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang berkepentingan.
vii MOTTO
“Sesungguhnya bersama kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila
kamu telah selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan
sungguh-sunguh (urusan) yang lain”
(QS. Al Insyiroh 6-7)
”Boleh jadi kamu membenci sesuatu, padahal itu amat baik bagimu, dan boleh
jadi (pula) kamu menyukai sesuatu, padahal itu tidak baik bagimu, Allah
mengetahui sedang kamu tidak mengetahui”
(QS. Al Baqarah: 216)
”Ketahuilah, kewajiban itu lebih banyak daripada waktu yang tersedia,
maka bantulah saudaramu untuk menggunakan waktunya dengan
sebaik-baiknya dan jika punya kepentingan atau tugas selesaikan segera”
(Hasan Al Banna)
”Jangan Bilang Menyerah Sebelum Kamu Mencobanya!!!”
(Penulis)
”Belajarlah dengan ikhlas melepas sesuatu yang sangat kamu cintai,
karena kelak TuhanMu akan menggantikannya dengan yang lebih baik”
(Penulis)
”Hasil terbaik dari dari belajar bukan fokus pada produk tapi proses”
PERSEMBAHAN
Ku Persembahkan karya sederhana ini untuk:
Ibuku Retnaning Handriyani yang tak pernah berhenti memanjatkan do’a
kepada-Nya demi keberhasilanku, terima kasih ketulusan hatimu membuatku
membesarkan hati untuk menyelesaikan setiap tantangan hidup, semoga aku
bisa membanggakanmu.
Ayahku Edy Paryata yang telah mendidikku dengan ketegasan hingga
menjadikanku sosok yang kuat, engkau yang mengajari bahwa masalah adalah
peluang demi keberhasilan putri-putrimu, semoga aku bisa membanggakanmu.
Suamiku Rohman Setiyoko, kau hebat! kita memulai hidup ini berdua, semoga
untuk selamanya dan langkah kita semoga langkah menuju kebaikan.
Simbahku Parto Atmojo yang selama 7 tahun menemani perjuanganku,
menapaki likunya pencarian cita dan cinta hingga aku menemukan seseorang
yang tepat bagiku dan keluarga.
Adik-adikku Lolyta Nur Hanifah, Erlina Nur Istiqomah, Laila Endah Safitri
semangat! Tetap lanjutkan perjuangan mencapai cita-cita kalian.
Keluarga baruku di Pati, terima kasih sudah sabar menghadapi semua
sikapku.
Teman-teman Magister Pendidikan Sains angkatan Pebruari 2013 yang sudah
memberikan cerita tersendiri bagi hidupku, semoga tetap kompak sampai
kapanpun.
ix
Annisa Nur Khasanah. 2016. Pengembangan Modul Berbasis Kemampuan Berpikir Kritis pada Materi Sistem Pernapasan untuk Memberdayakan Hasil Belajar Siswa Kelas XI IPA. TESIS. Pembimbing 1: Prof. Dr. rer.nat Sajidan, M.Si, Pembimbing 2: Dr. Sri Widoretno, M.Si, Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
ABSTRAK
Tujuan penelitian dan pengembangan adalah: 1) menyusun produk modul berbasis kemampuan berpikir kritis pada materi sistem pernapasan untuk memberdayakan hasil belajar siswa, 2) menguji kelayakan modul berbasis kemampuan berpikir kritis berdasarkan validasi ahli, praktisi pendidikan serta uji kelompok kecil pengguna, 3) menguji keefektifan modul berbasis kemampuan berpikir kritis dengan bahan ajar di sekolah berdasarkan hasil belajar siswa.
Metode penelitian dan pengembangan menggunakan prosedur pengembangan Borg & Gall yang telah dimodifikasi dalam sembilan tahap: 1) tahap penelitian dan pengumpulan informasi, 2) tahap perencanaan, 3) tahap pengembangan produk awal, 4) tahap validasi desain, 5) tahap revisi produk utama, 6) tahap uji coba lapangan terbatas, 7) tahap revisi produk kedua, 8) tahap uji coba lapangan operasional, 9) tahap revisi produk akhir. Analisis data yang digunakan selama penelitian dan pengembangan adalah deskriptif kualitatif dan kuantitatif.
Kesimpulan hasil penelitian dan pengembangan: 1) Modul berbasis kemampuan berpikir kritis pada materi sistem pernapasan dikembangkan sesuai aspek kemampuan berpikir kritis dan aspek dimensi pengetahuan yang divisualisasikan pada tujuan, materi, kegiatan dan soal evaluasi untuk memberdayakan hasil belajar siswa; 2) Kelayakan modul berbasis kemampuan berpikir kritis pada materi sistem pernapasan diperoleh berdasarkan validasi ahli menunjukkan kualifikasi baik sampai dengan sangat baik, berdasarkan praktisi pendidikan menunjukkan kualifikasi sangat baik dan uji kelompok kecil pengguna menunjukkan kualifikasi baik; 3) Keefektivan modul berbasis kemampuan berpikir kritis pada materi sistem pernapasan ditunjukkan dengan hasil uji anacova yaitu sig 0,00 (<0,05) dengan hasil FHitung = 180,4 pada kelompok hasil belajar dimensi pengetahuan faktual, konseptual, prosedural yang divisualisasikan dalam bentuk soal pilihan ganda, serta FHitung = 40,2 pada kelompok hasil belajar dimensi pengetahuan metakognitif yang divisualisasikan dalam bentuk soal esai.
Annisa Nur Khasanah. 2016. Development of Critical Thinking Ability Based Module on The Respiratory System to Improve The Students’ Achievement of Science Students Grade XI. THESIS. Principal Advisor: Prof. Dr. rer.nat Sajidan, M.Si, Co-Advisor: Dr. Sri Widoretno, M.Si, Master of Science Education Program, Faculty of Teacher Training and Education, Sebelas Maret University, Surakarta.
ABSTRACT
The objectives of this research and development are: 1) to develop a critical thinking ability based module on the respiratory system to improve the
students’ achievement, 2) to examine the feasibility of the critical thinking ability
based module by validation of the experts, education practitioners and small group of students and 3) to examine the effectiveness of the critical thinking ability based module and the learning materials in the school by the students’ achievement.
This research used research and development (R&D) model with the procedure by Borg & Gall, which was modified into nine phases: 1) research and information collecting, 2) planning, 3) develop preliminary from of product, 4) design validation, 5) main product revision, 6) preliminary field testing, 7) second product revision, 8) operational field testing and 9) final product revision. The data of the research were analyzed by using qualitative and quantitative descriptive technique of analysis.
The results of the research and development are as follows: 1) The critical thinking ability based module on the respiratory system is developed according to the critical thinking aspects and knowledge dimension aspects visualized on the aspects of objective, material, activity and evaluation items to improve the
students’ achievement; 2) According to the experts judgment, the feasibility of the
critical thinking ability based module product is categorized as a “good” to “very
good”qualification, according to the practitioners categorize it has a “very good”
qualification and according to the small group of students, it has a “good” qualification; 3) The effectiveness of the critical thinking ability based module on the respiratory system that shown at the anacova result is sig 0.00 (<0.05) with the result of Fcount = 180.4 on the group of achievement factual, conception, and procedural knowledge dimension visualized in the form of multiple choice items, and Fcount = 40.2 on the group of achievement metacognitive knowledge dimension visualized in the form of essay tests.
xi DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ... ii
PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iii
PENGESAHAN PENGUJI ... iv
PRAKATA ... v
MOTTO ... vii
PERSEMBAHAN ... viii
ABSTRAK ... ix
ABSTRACT ... x
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR TABEL ... xv
DAFTAR GAMBAR ... xvii
DAFTAR LAMPIRAN ... xviii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Rumusan Masalah ... 4
C. Tujuan Penelitian ... 5
D. Spesifikasi Produk yang dikembangkan ... 5
E. Asumsi dan Keterbatasan Pengembangan ... 6
F. Manfaat Penelitian ... 7
G. Definisi Istilah ... 8
BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 10
A. Kajian teori ... 10
1. Modul ... 10
a. Modul Sebagai Bahan Ajar ... 10
b. Karakteristik Modul ... 11
c. Komponen-komponen Modul ... 13
d. Langkah-Langkah Penyusunan Modul ... 15
2. Kemampuan Berpikir Kritis ... 19
a. Definisi Berpikir Kritis ... 19
b. Aspek Berpikir Kritis ... 21
c. Cara Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis ... 28
3. Hasil Belajar ... 29
a. Definisi Hasil Belajar ... 29
b. Dimensi Hasil Belajar ... 31
4. Modul Berbasis Kemampuan Berpikir Kritis ... 33
5. Materi Sistem Pernapasan ... 34
a. Organ-Organ Pernapasan Manusia ... 34
b. Mekanisme Pernapasan Manusia ... 35
c. Gangguan Pernapasan Manusia ... 36
d. Pernapasan Pada Hewan ... 38
B. Kerangka Pemikiran ... 39
BAB III METODE PENELITIAN ... 42
A. Model Penelitian dan Pengembangan ... 42
B. Prosedur Penelitian dan Pengembangan ... 42
1. Tahap Penelitian dan Pengumpulan Informasi ... 42
2. Tahap Perencanaan... 46
3. Tahap Pengembangan Produk Awal ... 47
4. Tahap Validasi Desain ... 48
5. Tahap Revisi Produk Utama ... 49
6. Tahap Uji Coba Lapangan Terbatas ... 49
7. Tahap Revisi Produk Kedua ... 51
8. Tahap Uji Lapangan Operasional ... 51
9. Tahap Revisi Produk Akhir ... 55
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 57
A. Hasil Penelitian Pengembangan ... 57
1. Hasil Tahap Penelitian dan Pengumpulan Informasi ... 57
xiii
2. Hasil Tahap Perencanaan ... 63
a. Menentukan Standar Kompetensi ... 63
b. Menentukan Sub Pokok Bahasan Modul ... 64
c. Menyusun Matriks ... 65
d. Menentukan Format dan Visualisasi Isi Modul ... 65
e. Menentukan Perangkat Pembelajaran ... 65
f. Menentukan Prosedur Pengembangan Modul ... 65
3. Hasil Tahap Pengembangan Produk Awal ... 66
4. Hasil Tahap Validasi Desain ... 72
a. Validasi Ahli Materi ... 73
b. Validasi Ahli Pengembangan Modul ... 74
c. Validasi Ahli Pengembangan Soal ... 75
d. Validasi Ahli Desain dan Keterbacaan ... 76
5. Hasil Tahap Revisi Produk Utama ... 77
a. Hasil Perbaikan Validasi Materi ... 77
b. Hasil Perbaikan Validasi Pengembangan Modul ... 82
c. Hasil Perbaikan Validasi Pengembangan Soal ... 85
d. Hasil Perbaikan Validasi Desain dan Keterbacaan ... 88
6. Hasil Tahap Uji Coba Lapangan Terbatas ... 89
a. Hasil Praktisi Pendidikan ... 89
b. Hasil Uji Kelompok Kecil Pengguna ... 91
7. Hasil Tahap Revisi Produk Kedua ... 92
a. Hasil Revisi Praktisi Pendidikan ... 92
b. Hasil Revisi Uji Kelompok Kecil Pengguna ... 93
8. Hasil Tahap Uji Lapangan Operasional ... 93
a. Analisis Data Soal Pilihan Ganda ... 97
b. Analisis Data Soal Metakognitif ... 99
9. Hasil Tahap Revisi Produk Akhir ... 101
B. Pembahasan ... 102
2. Kelayakan Modul ... 106
3. Keefektivan Modul ... 110
BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN ... 113
A.Simpulan ... 113
B. Implikasi ... 113
C. Saran ... 114
DAFTAR PUSTAKA ... 115
xv
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman 1. Tabel 2.1. Inti Kemampuan Berpikir Kritis ...
2. Tabel 2.2. Pertanyaan-Pertanyaan untuk Memacu Kemampuan Berpikir Kritis ... 3. Tabel 2.3. Dimensi Proses Kognitif ... 4. Tabel 3.1. Pengambilan Keputusan Revisi Pengembangan ... 5. Tabel 3.2. Desain Pretest-Posttest Nonequivalent Control Group
Design...
6. Tabel 3.3. Instrumen Pengumpulan Data ... 7. Tabel 3.4. Rubrik Penilaian Uji Metakognitif Menggunakan MAI ... 8. Tabel 4.1. Rata-Rata Hasil Analisis Isi Buku di SMAN 3 Boyolali ... 9. Tabel 4.2. Rata-Rata Hasil Analisis Penyampaian dan Penggunaan
Bahan Ajar di SMAN 3 Boyolali ... 10. Tabel 4.3. Persentase Penilaian Hasil Validasi Ahli ... 11. Tabel 4.4. Hasil Validasi Ahli Materi ... 12. Tabel 4.5. Hasil Validasi Ahli Pengembangan Modul ... 13. Tabel 4.6. Saran Perbaikan Validator Ahli Pengembangan Modul ... 14. Tabel 4.7. Hasil Validasi Ahli Pengembangan Soal ... 15. Tabel 4.8. Hasil Validasi Ahli Desain dan Keterbacaan ... 16. Tabel 4.9. Hasil Perbaikan Saran dan Revisi Validasi Ahli Materi ... 17. Tabel 4.10. Hasil Perbaikan Saran dan Revisi Validasi Ahli
Pengembangan Modul ... 18. Tabel 4.11. Hasil Perbaikan Saran dan Revisi Validasi Ahli
Pengembangan Soal ... 19. Tabel 4.12. Hasil Perbaikan Saran dan Revisi Validasi Ahli Desain dan
Keterbacaan ... 20. Tabel 4.13. Persentase Penilaian Uji Coba Lapangan Terbatas oleh
Praktisi Pendidikan ...
21. Tabel 4.14. Persentase Penilaian Uji Coba Lapangan Terbatas
Berdasarkan Uji Kelompok Kecil ... 22. Tabel 4.15. Hasil Perbaikan Saran Praktisi Pendidikan ... 23. Tabel 4.16. Hasil Perbaikan Saran Kelompok Kecil Pengguna ... 24. Tabel 4.17. Rangkuman Hasil Uji Kesetimbangan ... 25. Tabel 4.18. Deskriptif Statistik Data Pretest dan Posttest di XI IPA 2
dan XI IPA 4 Soal Pilihan Ganda ... 26. Tabel 4.19. Deskriptif Statistik Data Pretest dan Posttest di XI IPA 2
dan XI IPA 4 Soal Metakognitif ... 27. Tabel 4.20. Hasil Uji Analisis Statistik Soal Pilihan Ganda ... 28. Tabel 4.21. Hasil Uji One Sample Kolmogorov-Smirnov Test Soal
Pilihan Ganda ... 29. Tabel 4.22. Hasil Uji Interaksi Soal Pilihan Ganda ... 30. Tabel 4.23. Hasil Uji Anacova Soal Pilihan Ganda ... 31. Tabel 4.24. Hasil Uji Analisis Statistik Soal Metakognitif ... 32. Tabel 4.25. Hasil Uji One Sample Kolmogorov-Smirnov Test Soal
Metakognitif ... 33. Tabel 4.26. Hasil Uji Interaksi Soal Metakognitif ... 34. Tabel 4.27. Hasil Uji Anacova Soal Metakognitif ... 35. Tabel 4.28. Saran Siswa pada Uji Coba Lapangan Operasional ... 36. Tabel 4.29. Perbandingan Pemenuhan Aspek Berpikir Kritis Melalui
Modul.. ... 37. Tabel 4.30. Hasil Saran dan Revisi Validasi Ahli... 38. Tabel 4.31. Hasil Saran dan Revisi Praktisi Pendidikan Serta Uji
Kelompok Kecil Pengguna ... 39. Tabel 4.32. Uji Anacova Soal Pilihan Ganda... 40. Tabel 4.33. Uji Anacova Soal Metakognitif ...
xvii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Gambar 2.1. Kerangka pemikiran ... 2. Gambar 3.1. Prosedur Pengembangan diadaptasi dan dimodifikasi
dari Borg and Gall ...
41
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman 1. Lampiran 1. Penilaian Isi Buku atau Bahan Ajar
a. Hasil Penilaian Analisis Isi Buku 1 ... b. Hasil Penilaian Analisis Isi Buku 2 ... 2. Lampiran 2. Penilaian Penyampaian dan Penggunaan Bahan Ajar
a. Hasil Penilaian Penyampaian dan Penggunaan Buku 1 ... b. Hasil Penilaian Penyampaian dan Penggunaan Buku 2 ... 3. Lampiran 3. Hasil Observasi Survai Lapangan
a. Hasil Analisis Ujian Nasional SMAN 3 Boyolali ... b. Hasil Wawancara Guru Biologi ... c. Hasil Angket Pendapat Siswa ... 4. Lampiran 4. Perangkat Pembelajaran
a. Silabus Biologi SMAN 3 Boyolali ... b. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran 1 ... c. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran 2 ... 5. Lampiran 5. Instrumen Validasi Ahli
a. Instrumen Validasi Ahli Materi Modul ... b. Instrumen Validasi Ahli Pengembangan Modul ... c. Instrumen Validasi Ahli Pengembangan Soal Kognitif ... d. Instrumen Validasi Ahli Desain dan Keterbacaan ... 6. Lampiran 6. Uji Coba Lapangan Terbatas
a. Penilaian Modul Pembelajaran Praktisi 1 ... b. Penilaian Modul Pembelajaran Praktisi 2 ... c. Penilaian Pembelajaran oleh Siswa ... d. Persentase Penilaian Praktisi Pendidikan dan Uji Kelompok Kecil
Pengguna ... 7. Lampiran 7. Uji Kesetimbangan
xix 8. Lampiran 8. Nilai Tes
a. Hasil Pretest-Protest Soal Pilihan Ganda ... b. Hasil Uji Statistik Soal Pilihan Ganda ... c. Hasil Pretest-Protest Soal Metakognitif ... d. Hasil Uji Statistik Soal Metakognitif ... 9. Lampiran 9. Penilaian Modul Berbasis Kemampuan Berpikir Kritis... 10. Lampiran 10. Perijinan
a. Surat Permohonan Validasi Ahli ... b. Surat Permohonan Praktisi Pendidikan ... c. Ijin Penyusunan Tesis ... d. Keterangan Penelitian di SMAN 3 Boyolali ... 11. Lampiran 11. Dokumentasi Hasil Penelitian ...
202 206 210 214 218
219 223 225 228 229
