i
KEEFEKTIFAN PROBLEM BASED LEARNING DISERTAI FISHBONE DIAGRAM TERHADAP KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS DAN SIKAP ILMIAH SISWA SMA KELAS X MATERI PERUBAHAN LINGKUNGAN
Oleh :
ANNA ATIQA PRIYADI 17725251011
Tesis ini ditulis untuk memenuhi sebagian persyaratan untuk mendapatkan gelar Magister Pendidikan
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2019
ii ABSTRAK
ANNA ATIQA PRIYADI: Keefektifan Problem Based Learning Disertai Fishbone Diagram Terhadap Kemampuan Berpikir Kritis dan Sikap Ilmiah Siswa
SMA Kelas X Materi Perubahan Lingkungan. Tesis. Yogyakarta: Program
Pascasarjana, Universitas Negeri Yogyakarta, 2019.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui (1) keefektifan Problem Based Learning (PBL) disertai Fishbone Diagram (FD) terhadap kemampuan berpikir kritis dan sikap ilmiah peserta didik pada pembelajaran Biologi materi perubahan lingkungan di SMA N 1 Pundong, (2) keefektifan PBL terhadap kemampuan berpikir kritis dan sikap ilmiah peserta didik pada pembelajaran Biologi materi perubahan lingkungan di SMA N 1 Pundong (3) model pembelajaran yang paling efektif terhadap peningkatan kemampuan berpikir kritis dan sikap ilmiah siswa SMA kelas X pada materi perubahan lingkungan diantara model PBL disertai FD, PBL dan pembelajaran scientific approach (5M).
Jenis penelitian ini menggunakan quasi eksperimen dengan desain pretest-posttest nonequivalent control group design. Populasi penelitian ini adalah seluruh kelas X program peminatan MIPA SMA N 1 Pundong. Sampel penelitian ini adalah tiga kelas yang diambil secara acak dari kelas X MIPA SMA N 1 Pundong, dengan rincian sebagai berikut: X MIPA 1 menerapkan PBL disertai FD, X MIPA 2 menerapkan PBL, dan X MIPA 3 sebagai kelas kontrol (pembelajaran 5M). Teknik pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini yaitu tes kemampuan berpikir kritis dan angket sikap ilmiah. Data kemampuan berpikir kritis dianalisis menggunakan ANOVA dan uji lanjut Bonferroni, untuk data sikap ilmiah dianalisis menggunakan uji Kruskal Wallis H dan uji lanjut Mann-Whitney.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa: (1) model PBL disertai FD efektif untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis dan sikap ilmiah peserta didik pada pembelajaran Biologi materi perubahan lingkungan di SMA N 1 Pundong, (2) model PBL efektif untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis dan sikap ilmiah peserta didik pada pembelajaran Biologi materi perubahan lingkungan di SMA N 1 Pundong (3) model pembelajaran yang paling efektif terhadap peningkatan kemampuan berpikir kritis dan sikap ilmiah siswa SMA kelas X pada materi perubahan lingkungan adalah model PBL disertai FD.
Kata Kunci: Problem-based Learning, Fishbone diagram, kemampuan berpikir kritis, sikap ilmiah
iii ABSTRACT
ANNA ATIQA PRIYADI: The Effectiveness of Problem Based Learning with Fishbone Diagram on Critical Thinking Ability and Scientific Attitude of Class X High School Students in Environmental Change Material. Thesis. Yogyakarta: Postgraduate Program, Yogyakarta State University, 2019.
This study aims to examine (1) the effectiveness of Problem Based Learning (PBL) accompanied by Fishbone Diagrams (FD) on critical thinking skills and scientific attitudes of students in learning Biology of environmental change material in SMA N 1 Pundong, (2) the effectiveness of PBL on critical thinking skills and scientific attitudes of students in learning Biology of environmental change material in SMA N 1 Pundong, (3) the most effective learning model for improving critical thinking skills and scientific attitudes of high school students in class X on the subject of environmental change between PBL models accompanied by FD, PBL and scientific approach learning (5M).
It is a quasi-experimental study with pretest-posttest nonequivalent control group design. The population of this research is the whole grade X students of MIPA specialization program at SMA N 1 Pundong. The sample of this study was three classes taken randomly from class X MIPA SMA N 1 Pundong, with details as follows: X MIPA 1 implements PBL with FD, X MIPA 2 implements PBL, and X MIPA 3 as the control group (5M learning). Data collection techniques used in this study were tests of critical thinking skills and scientific attitude questionnaires. Data on critical thinking skills were analyzed using ANOVA and the post hoc using Bonferroni test, for scientific attitude data were analyzed using the Kruskal Wallis H test and the post hoc using Mann-Whitney test.
The results show that: (1) PBL models accompanied by FD are effective for improving critical thinking abilities and scientific attitudes of students in learning Biology of environmental change material in SMA N 1 Pundong, (2) PBL models are effective for improving critical thinking abilities and scientific attitudes of students in learning Biology of environmental change material in SMA N 1 Pundong, (3) the most effective learning model for improving critical thinking skills and scientific attitude of class X high school students on environmental change material is the PBL model accompanied by FD.
Keywords: Problem-based Learning, Fishbone diagram, critical thinking skills, scientific attitude
iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama Mahasiswa : Anna Atiqa Priyadi Nomor Mahasiswa : 17725251011 Program Studi : Pendidikan Biologi
Dengan ini menyatakan bahwa tesis ini merupakan hasil karya sendiri dan belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar magister di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya dalam tesis ini tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Yogyakarta, 23 September 2019 Yang membuat pernyataan
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas berkat, rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir tesis yang berjudul “Keefektifan Problem Based Learning Disertai Fishbone Diagram Terhadap Kemampuan Berpikir Kritis dan Sikap Ilmiah Siswa SMA Kelas X Materi Perubahan Lingkungan”. Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih sedalam-dalamnya kepada pihak-pihak yang telah memberikan bantuan berupa bimbingan, arahan, motivasi, dan doa selama penulisan tesis ini. Ucapan terimakasih dan penghargaan penulis sampaikan kepada Dr. Slamet Suyanto, M.Ed. selaku dosen pembimbing tesis yang telah sabar dalam memberikan bimbingan, arahan, dan motivasinya, sehingga penulisan tesis ini dapat terselesaikan. Selain itu ucapan terimakasih dan penghargaan penulisan sampaikan kepada:
1. Rektor Universitas Negeri Yogyakarta dan Direktur Program Pascasarjana UNY, yang telah banyak memberi fasilitas sehingga penulisan tesis ini dapat terwujud.
2. Ketua Prodi Pendidikan Biologi Program Pascasarjana dan para dosen yang telah memberikan bekal ilmu.
3. Dr. Paidi, M.Si. dan Dr. Ir. Suhartini, MS selaku validator yang memberikan penilaian, saran, dan masukan demi perbaikan instrumen yang digunakan dalam penelitian.
4. Drs. Suhana, M.Hum selaku kepala sekolah di SMA N 1 Pundong atas izin penelitian yang diberikan.
5. Heny Mulatsih, S.Pd selaku guru Biologi di SMA N 1 Pundong yang telah memberikan kesempatan dan membantu peneliti selama penelitian.
6. Peserta didik SMA N 1 Pundong kelas X MIPA 1, X MIPA 2, dan X MIPA 3 yang terpilih sebagai sampel penelitian.
7. Ibu, ayah dan adik tercinta serta seluruh keluargaku atas kasih sayang, nasihat, motivasi dan doanya.
viii
8. Teman-teman Pendidikan Biologi Pascasarjana Kelas A angkatan 2017. 9. Berbagai pihak yang telah membantu baik secara langsung maupun tidak
langsung.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan tesis ini masih belum sempurna. Oleh karena itu, saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan. Semoga Allah SWT berkenan memberikan balasan pahala atas segala amal dan budi baik yang telah dilakukan oleh semua pihak yang telah membantu.
Yogyakarta, Agustus 2019
ix DAFTAR ISI
COVER ... i
ABSTRAK ... ii
ABSTRACT ... iii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... iv
LEMBAR PERSETUJUAN... v
LEMBAR PENGESAHAN ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Identifikasi Masalah ... 10
C. Pembatasan Masalah ... 11
D. Rumusan Masalah ... 12
E. Tujuan Penelitian ... 12
F. Manfaat Penelitian ... 13
BAB II. KAJIAN PUSTAKA ... 15
A. Kajian Teori ... 15
1. Kajian Pendidikan ... 15
a. Kemampuan berpikir kritis ... 15
b. Sikap Ilmiah ... 20
c. Problem Based Learning... 24
d. Fishbone Diagram ... 30
e. Problem Based Learning Disertai Fishbone Diagram... 33
2. Kajian Keilmuan ... 39
a. Perubahan Lingkungan dan Faktor-faktor Penyebabnya ... 39
b. Masalah-masalah dalam Pembelajaran Materi Perubahan Lingkungan ... 53
B. Kajian Penelitian yang Relevan ... 55
C. Kerangka Berpikir ... 59
D. Hipotesis Penelitian ... 62
BAB III. METODE PENELITIAN... 63
A. Jenis Penelitian... 63
B. Tempat dan Waktu Penelitian ... 64
C. Populasi dan Sampel Penelitian ... 64
D. Variabel Penelitian ... 65
E. Definisi Operasional Variabel... 66
F. Teknik dan Instrumen Pengumpulan Data ... 67
G. Validitas dan Reliabilitas Instrumen ... 70
H. Teknik Analisis Data... 71
BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 79
x
1. Validitas dan Reliabilitas Instrumen ... 79
2. Deskripsi Data ... 82
3. Hasil Uji Prasyarat ... 85
4. Pengujian Hipotesis ... 87
5. N-Gain ... 90
B. Pembahasan... 94
1. Keefektifan Problem Based Learning Disertai Fishbone Diagram terhadap Peningkatan Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik 94 2. Keefektifan Problem Based Learning Disertai Fishbone Diagram terhadap Peningkatan Sikap Ilmiah Peserta Didik ... 98
C. Keterbatasan Penelitian ... 104
BAB V. SIMPULAN DAN SARAN ... 106
A. Simpulan ... 106
B. Saran ... 106
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Dimensi dan Indikator Sikap Ilmiah ... 23
Tabel 2. Tahapan Pembelajaran dengan Model Problem Based Learning ... 30
Tabel 3. Sintaks Problem Based Learning disertai Fishbone Diagram ... 37
Tabel 4. Rancangan Desain Penelitian ... 63
Tabel 5. Aspek-aspek Kemampuan Berpikir Kritis Siswa... 69
Tabel 6. Dimensi dan Indikator Sikap Ilmiah ... 69
Tabel 7. Konversi Skor Skala Lima ... 70
Tabel 8. Kategori N-Gain ... 77
Tabel 9. Hasil Analisis Deskriptif Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik .... 83
Tabel 10. Hasil Analisis Deskriptif Sikap Ilmiah Peserta Didik ... 84
Tabel 11. Normalitas Data Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik ... 86
Tabel 12. Hasil Uji Homogenitas Varian Data Pengukuran Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik ... 86
Tabel 13. Hasil Uji ANOVA Data Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik.... 87
Tabel 14. Hasil Uji Lanjut (Bonferroni) Data Kemampuan Berpikir Kritis ... 88
Tabel 15. Hasil Uji Kruskal-Wallis Data Sikap Ilmiah... 89
Tabel 16. Hasil Uji Lanjut (Mann-Whitney Test) Data Sikap Ilmiah ... 90
Tabel 17. Hasil Uji N-Gain Kemampuan Berpikir Kritis ... 91
xii
DAFTAR GAMBAR
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Format Wawancara Guru... 116
Lampiran 2. Silabus Model Problem Based Learning Disertai Fishbone Diagram .. 118
Lampiran 3. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) Model Problem Based Learning Disertai Fishbone Diagram ... 121
Lampiran 4. Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) Model Problem Based Learning Disertai Fishbone Diagram ... 134
Lampiran 5. Silabus Model Problem Based Learning ... 157
Lampiran 6. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) Model Problem Based Learning ... 160
Lampiran 7. Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) Model Problem Based Learning ... 172
Lampiran 8. Silabus Kelas Kontrol ... 194
Lampiran 9. RPP Kelas Kontrol... 197
Lampiran 10. Kisi-kisi Soal Pretest dan Posttest Kemampuan Berpikir Kritis ... 208
Lampiran 11. Soal Pretest Kemampuan Berpikir Kritis ... 222
Lampiran 12. Soal Posttest Kemampuan Berpikir Kritis... 226
Lampiran 13. Kisi-kisi Angket Sikap Ilmiah ... 230
Lampiran 14. Angket Sikap Ilmiah ... 232
Lampiran 15. Nilai Kemampuan Berpikir Kritis ... 235
Lampiran 16. Skor Sikap Ilmiah ... 236
Lampiran 17. Data Validitas Instrumen oleh Dosen Ahli ... 237
Lampiran 18. Hasil Validasi Empiris Soal Kemampuan Berpikir Kritis ... 241
Lampiran 19. Hasil Uji Reliabilitas Instrumen Kemampuan Berpikir Kritis ... 244
Lampiran 20. Hasil Analisis Deskriptif Data Kemampuan Berpikir Kritis dan Sikap Ilmiah ... 245
Lampiran 21. Hasil Uji Normalitas Data Kemampuan Berpikir Kritis ... 250
Lampiran 22. Hasil Uji Homogenitas Data Kemampuan Berpikir Kritis ... 251
Lampiran 23. Hasil Uji ANOVA Data Kemampuan Berpikir Kritis ... 252
Lampiran 24. Hasil Uji Lanjut Bonferroni Data Kemampuan Berpikir Kritis ... 253
Lampiran 25. Hasil Uji Kruskal-Wallis Data Sikap Ilmiah ... 254
Lampiran 26. Hasil Uji Lanjut Mann-Whitney Data Sikap Ilmiah ... 255
Lampiran 27. Hasil Uji N-Gain dan Uji Beda N-Gain Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik ... 257
Lampiran 28. Hasil Uji N-Gain dan Uji Beda N-Gain Sikap Ilmiah Peserta Didik .. 259
Lampiran 29. Dokumentasi ... 261
Lampiran 30. Surat Validasi Instrumen ... 266
Lampiran 31. Surat-surat Ijin Penelitian ... 270
