PENGARUH E-MODUL BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING TERHADAP KEMAMPUAN LITERASI SAINS
SISWA PADA MATERI PEMANASAN GLOBAL
(Quasi Eksperimen di MAN 12 Jakarta Tahun 2021)
SKRIPSI
Diajukan kepada Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan untuk memenuhi salah satu syarat mencapai gelar sarjana pendidikan
Oleh Fanny Chanifah 11170163000039
PROGRAM STUDI TADRIS FISIKA
FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA 2021
i
LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING
ii
LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI
iii
SURAT PERNYATAAN KARYA SENDIRI
iv ABSTRAK
Fanny Chanifah (11170163000039), Pengaruh E-modul Berbasis Problem Based Learning terhadap Kemampuan Literasi Sains Siswa pada Materi Pemanasan Global, Skripsi Program Studi Tadris Fisika Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan Jakarta, 2021.
Permasalahan utama dalam penelitian ini yaitu bahan ajar kurang interaktif dan kurang mampu menarik minat siswa serta bahan ajar belum terintegrasi dengan permasalahan dalam kehidupan sehari-hari. Kemampuan literasi sains siswa dan antusiasme siswa terhadap pembelajaran masih rendah. Penelitain ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh e-modul berbasis problem based learning terhadap kemampuan literasi sains siswa pada materi pemanasan global. Penelitian ini dilaksanakan di MAN 12 Jakarta. Metode penelitian yang digunakan yaitu quasi ezperiment dengan desain non-equivalent control group design. Sampel ditentukan secara purposive sampling. Dengan N= 64 dan 𝛼 = 0,05 dibagi dua kelompok masing-masing 32 siswa. Hasil pengujian hipotesis terhadap data post test menggunakan uji-T pada 𝛼 = 0,05 diperoleh nilai sig. (2-tailed) sebesar 0,00 dengan kesimpulan terdapat pengaruh dari penggunaan e-modul berbasis problem based learning terhadap kemampuan literasi sains siswa. Kemampuan literasi sains siswa kelompok eksperimen mengalami peningkatan lebih tinggi (N-gain 0,60 kategori sedang) dibandingkan kelompok control (N-gain 0,28 kategori rendah).
Peningkatan aspek kemampuan literasi sains tertinggi pada indikator menafsirkan data dan bukti ilmiah yaitu sebesar 0,67. Kelompok eksperimen tertarik terhadap penggunaan e-modul berbasis problem based learning dalam proses pembelajaran sebesar 86%
Kata Kunci: E-modul berbasis Problem Based Learning; Kemampuan Literasi Sains; Pemanasan Global.
v ABSTRACT
Fanny Chanifah (11170163000039), Effect of Problem Based Learning-Based E-modules on Students' Science Literacy Ability on Global Warming Materials, Thesis for Tadris Physics Study Program, Faculty of Tarbiyah and Teacher Training, Jakarta, 2021.
The main problem in this research is that teaching materials are less interactive and less able to attract students' interest and teaching materials have not been integrated with problems in everyday life. Students' scientific literacy skills and students' enthusiasm for learning are still low. This study aims to determine the effect of problem-based learning-based e-modules on students' scientific literacy skills on global warming material. This research was conducted at MAN 12 Jakarta. The research method used is a quasi-experimental design with a non- equivalent control group design. The sample was determined by purposive sampling. With N = 64 and = 0.05 divided into two groups of 32 students each. The results of hypothesis testing on post-test data using the T-test at = 0.05 obtained the value of sig. (2-tailed) of 0.00 with the conclusion that there is an effect of the use of problem-based learning-based e-modules on students' scientific literacy skills.
The scientific literacy ability of the experimental group students experienced a higher increase (N-gain 0.60 in the medium category) than the control group (N- gain 0.28 in the low category). The highest increase in the aspect of scientific literacy skills is in the indicator of interpreting scientific data and evidence, which is 0.67. The experimental group is interested in the use of e-modules based on problem based learning in the learning process by 86%
Keywords: E-module based on Problem Based Learning; Science Literacy Ability; Global warming.
vi
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, Puji beserta syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan berbagai macam kenikmatan, dari nikmat panjang umur, sehat wal afiyat dan yang terpenting nikmat iman dan juga islam. Shalawat dan salam semoga tetap tercurah limpah ke Nabi Muhammad SAW, keluarga, sahabat, para tabi’it tabiin dan para pengikutnya sampai hari kiamat.
Berkat bantuan dan doa dari semua pihak terutama orang tua, dosen dan para guru dan juga atas ridho dari Allah SWT akhirnya penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul “Pengaruh E-modul Berbasis Problem Based Learning terhadap Kemampuan Literasi Sains Siswa pada Materi Pemanasan Gkobal” dalam kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terimakasih yang tak terhingga kepada
1. Dr. Sururin, M.Ag Selaku Dekan Fakultas Ilmu Tarbiyah san Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
2. Bapak Iwan Permana Suwarna, M.Pd. Selaku Ketua Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan UIN Syarif Hidayatullah, dan juga selaku pembimbing skripsi yang telah meluangkan banyak waktu untuk membimbing, mengarahkan dan memberikan saran kepada peneliti selama proses pembuatan skripsi.
3. Ibu Devi Solehat, M.Pd. selaku dosen pembimbing akademik yang telah membimbing dan mengarahkan peneliti selama menjadi mahasiswa pendidikan fisika.
4. Seluruh dosen, staf, dan karyawan FITK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, khususnya jurusan pendidikan IPA, Program Studi Pendidikan Fisika yang telah memberikan ilmu pengetahuan, arahan, dan pelayanan dalam proses perkuliahan.
5. Seluruh ahli yang telah memberikan kritik dan saran kepada peneliti agar tercipta e-modul berbasis problem based learning yang lebih baik.
vii
6. Bapak Drs. Rojali, M.Pd sebagai Kepala Sekolah MAN 12 Jakarta, yang telah memberikan izin melakukan penelitian di MAN tersebut, serta seluruh guru dan staf dan khususnya guru bidang studi fisika yang telah memberikan dukungan dan saran kepada peneliti selama penelitian berlangsung di MAN 12 Jakarta.
7. Ibu Mariah Ulfa, M.Pd., selaku guru mata pelajaran fisika MAN 12 Jakarta yang telah memberikan izin dan membimbing penulis selama penelitian berlangsung
8. Siswa Kelas XI MIPA 1 dan siswa Kelas XI MIPA 2 MAN 12 Jakarta, yang telah membantu melancarkan kegiatan penelitian di sekolah.
9. Kedua Orangtua ku yang dirahmati Allah (Bpk. Chanif Chaeru Salim dan Ibu Siti Bariyatun) atas dukungan baik moril maupun materi serta do’a yang tak pernah putus sampai saat ini, Kakak Ulfa, Ilham, dan Aini serta adik Lutfia yang selalu memberikan do’a, arahan maupun motivasi kepada peneliti.
10. Keluarga asisten laboran, khususnya bapak Kasim, S.Pd. selaku kepala laboran Program Studi Tadris Fisika Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan yang telah memberikan dukungan moril dan materi maupun pengalaman yang sangat luar biasa kepada peneliti.
11. Keluarga Majelis Remaja Daarul Muttaqien yang telah membantu penulis menjadi sosok yang peduli sesame dan selalu mengisi waktu luang dengan hal positif
12. Keluarga Pendidikan Fisika 2017 yang senantiasa menjadi keluarga selama di perantauan, tempat peneliti berproses untuk menjadi lebih baik, tempat berbagi suka duka dan kasih sayang.
13. Sahabat, Nabila Azka Hanifa dan Dika Rahayu Budiman, Jihan Nur Fa’izah, Riska Purnomowati yang selalu mengingatkan dan menemani peneliti, selalu menyemangati peneliti, selalu jadi sahabat terbaik, selalu jadi keluarga, dan memberikan support dalam berbagai bentuk kepada peneliti. Sukses selalu dalam menggapai mimpi kita masing-masing.
14. Teman Raldy Aditya dan Utut Muhammad yang tidak bosan dan sabar dalam menjawab pertanyaan-pertanyaan terkait penelitian ini.
viii
15. Kakak Ayu Kushermawati, Hafizh Jundu Muhammad, Laili Fauziyah, Abdul Haris, Lukman Hakim, dan Ika Baitinnisa yang tidak pernah bosan dalam menjawab pertanyaan-pertanyaan tentang skripsi dari penulis
16. Diri sendiri, yang sudah mau bertahan sampai detik ini atas usaha dan upayanya, terimakasih untuk usaha berproses menjadi lebih baik, serta sudah mau berusaha menyadarkan diri sendiri bahwa ternyata tidak seburuk itu dalam proses ini.
Semoga segala bentuk bantuan, dukuangan, dan saran serta bimbingan yang diberikan kepada penulis mendapatkan balasan yang terbaik dari Allah SWT.
Aamiin
Mudah-mudahan skripsi ini dapat bermanfaat bagi para pembaca dan dapat menjadi bahan acuan untuk penelitian selanjutnya. Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca
Jakarta, Juni 2021
Penulis
ix DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING ... i
LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI ... ii
SURAT PERNYATAAN KARYA SENDIRI ... iii
ABSTRAK ... iv
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
BAB I ... 16
A. Latar Belakang Masalah ... 16
B. Identifikasi Masalah ... 19
C. Pembatasan Masalah ... 20
D. Rumusan Masalah ... 20
E. Tujuan Penelitian ... 20
F. Manfaat Penelitian ... 21
BAB II ... 22
A. Deskripsi Teoritik... 22
1. Modul ... 22
2. E- Modul ... 26
3. Model Problem Based Learning ... 26
4. Literasi Sains ... 29
5. Konsep Pemanasan Global ... 37
B. Hasil Penelitian yang Relevan ... 42
C. Kerangka Berpikir ... 44
D. Hipotesis Penelitian ... 45
BAB III ... 47
A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 47
B. Metode dan Desain Penelitian ... 47
x
C. Prosedur Penelitian... 48
D. Variabel Penelitian ... 51
E. Populasi dan Sampel ... 52
F. Teknik Pengumpulan Data ... 52
G. Instrumen Penelitian... 53
H. Teknik Analisis Data ... 67
I. Hipotesis Statistik ... 69
BAB IV ... 70
A. Hasil Penelitian ... 70
1. Kemampuan Awal Siswa Sebelum Perlakuan ... 70
2. Kemampuan Literasi Sains Siswa per Indikator ... 72
3. Kemampuan Akhir Siswa Setelah Perlakuan ... 75
4. Peningkatan Kemampuan Literasi Sains Siswa ... 81
5. Peningkatan Kemampuan Literasi Sains Siswa Tiap Indikator ... 83
6. Hasil Analisis Angket Sikap ... 84
7. Hasil Analisis Angket Respons Siswa ... 88
8. Hasil Uji Prasyarat ... 89
B. Pembahasan Hasil Penelitian ... 91
BAB V ... 97
A. Kesimpulan ... 97
B. Saran ... 97
DAFTAR PUSTAKA ... 98
LAMPIRAN ... 103
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Kerangka Aspek Literasi Sains PISA 2018... 30
Gambar 2. 2 Kerangka Aspek Literasi Sains PISA 2018... 30
Gambar 2. 3 Peta Konsep Pemanasan Global ... 38
Gambar 2. 4 Visualisasi efek rumah kaca pada bumi ... 39
Gambar 2. 5 Kerangka Berpikir ... 45
Gambar 3. 1 Prosedur Penelitian ... 49
Gambar 4. 1 Diagram Batang Distribusi Frekuensi Hasil Pre-test Kelompok Eksperimen dan Kelompok Kontrol... 70
Gambar 4. 2 Skor Rata-Rata Kelompok Eksperimen dan Kelompok Kontrol ... 72
Gambar 4. 3 Diagram Batang Persentase Hasil Pretest Aspek Kompetensi Kemampuan Literasi Sains Indikator Menjelaskan Fenomena Ilmiah pada Kelompok Eksperimen dan Kontrol ... 73
Gambar 4. 4 Diagram Batang Persentase Hasil Pretest Aspek Kompetensi Kemampuan Literasi Sains Indikator Menganalisis dan Merancang Penyelidikan Ilmiah pada Kelompok Eksperimen dan Kontrol... 74
Gambar 4. 5 Diagram Batang Persentase Hasil Pretest Aspek Kompetensi Kemampuan Literasi Sains Indikator Menafsirkan Data dan Bukti Secara Ilmiah pada Kelompok Eksperimen dan Kontrol ... 75
Gambar 4. 6 Diagram Batang Distribusi Frekuensi Hasil Post-test Kelompok Eksperimen dan Kelompok Kontrol... 76
Gambar 4. 7 Diagram Batang Rata-rata Skor Post-Test Kelompok Eksperimen dan Kontrol ... 77
Gambar 4. 8 Diagram Batang Persentase Hasil Post- Test Aspek Kompetensi Kemampuan Literasi Sains Indikator Menjelaskan Fenomena Secara Ilmiah pada Kelompok Eksperimen Dan Kontrol ... 79
Gambar 4. 9 Diagram Batang Persentase Hasil Post-Test Aspek Kompetensi Kemampuan Literasi Sains Indikator Menganalisis dan Merancang Penyelidikan Ilmiah pada Kelompok Eksperimen Dan Kontrol ... 80
xii
Gambar 4. 10 Diagram Batang Persentase Hasil Post-Test Aspek Kompetensi Kemampuan Literasi Sains Indikator Menafsirkan Data dan Bukti Secara Ilmiah pada Kelompok Eksperimen Dan Kontrol ... 81 Gambar 4. 11 Diagram Batang Peningkatan Kemampuan Literasi Sains ... 82 Gambar 4. 12 Diagram Batang Hasil Rata-rata N-Gain Kemampuan Literasi Sains Siswa Per Indikator Aspek Kompetensi Kelompok Eksperimen dan Kelompok Kontrol ... 84 Gambar 4. 15 Diagram Batang Presentase Skor Pretest Post Test Angket Sikap Kemampuan Literasi Sains Siswa Kelas Eksperimen ... 87 Gambar 4. 16 Diagram Batang Presentase Skor Pretest Post Test Angket Sikap Kemampuan Literasi Sains Siswa Kelas Kontrol ... 87 Gambar 4. 17 Diagram Batang Angket Respons Siswa terhadap E-modul Berbasis Problem Based Learning ... 89
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Karakteristik dan tujuan modul ... 24
Tabel 2. 2 Tahapan Model Pembelajaran PBL ... 28
Tabel 2. 3 Hubungan isu dan ruang lingkup isu dalam aspek konteks ... 30
Tabel 2. 4 Kompetensi Literasi Sains PISA 2015 ... 31
Tabel 3. 1 Desain Penelitian Nonequivalent Control Group Design ... 47
Tabel 3. 2 Teknik pengumpulan data ... 52
Tabel 3. 3 Kisi-kisi Instrumen Tes ... 54
Tabel 3. 4 Kategori Validitas ... 56
Tabel 3. 5 Kriteria Koefisien Korelasi 𝑟𝑥𝑦 ... 56
Tabel 3. 6 Hasil Uji validitas Konstruk Instrumen Tes ... 57
Tabel 3. 7 Kategori Nilai Content Validity Index (CVI) ... 58
Tabel 3. 8 Hasil Uji validasi Isi ... 58
Tabel 3. 9 Kriteria Koefisien Korelasi Reliabilitas ... 59
Tabel 3. 10 Hasil Uji Reliabilitas ... 59
Tabel 3. 11 Klasifikasi Indeks Kesukaran... 59
Tabel 3. 12 Hasil Uji Taraf Kesukaran ... 60
Tabel 3. 13 Klasifikasi Daya Pembeda ... 60
Tabel 3. 14 Hasil Uji daya Pembeda ... 60
Tabel 3. 15 Kisi-kisi Instrumen Nontes Aspek Sikap Literasi Sains ... 61
Tabel 3. 16 Uji Validasi Instrumen Non tes (Aspek Sikap Literasi Sains) ... 61
Tabel 3. 17 Kisi-kisi Angket Uji Ahli Media ... 62
Tabel 3. 18 Kisi-kisi angket Uji Ahli Desain Pembelajaran ... 64
Tabel 3. 19 Aspek materi Pembelajaran ... 65
Tabel 3. 20 Kisi-kisi Instrumen Non tes (Angket Respons Peserta Didik) ... 65
Tabel 3. 21 Uji Validasi Instrumen Non tes (Respons Peserta Didik) ... 66
Tabel 3. 22 Klasifikasi Nilai N-gain ... 68
Tabel 3. 23 Skala Penilaian Angket ... 68
Tabel 3. 24 Interpretasi Persentase Angket ... 69
Tabel 4. 1 Pemusatan dan Penyebaran Data Pre-test ... 71
xiv
Tabel 4. 2 Kemapuan Awal Kompetensi Literasi Sains ... 73 Tabel 4. 3 Pemusatan dan Penyebaran Data Post-test... 76 Tabel 4. 4 Kemampuan Akhir Kompetensi Literasi Sains ... 78 Tabel 4. 5 Hasil Rata-rata N-gain Kelompok Eksperimen dan Kelompok Kontrol ... 82 Tabel 4. 6 N-Gain Aspek Kompetensi Kemampuan Literasi Sains per Indikator 83 Tabel 4. 7 Skor Angket Sikap Pre test dan Post Test pada Kelompok Eksperimen dan Kontrol ... 84 Tabel 4. 8 N-Gain Aspek Sikap pada Kemampuan Literasi Sains Siswa per
Indikator ... 85 Tabel 4. 9 Respons Siswa Terhadap Penggunaan E-Modul Berbasis Problem Based Learning... 88 Tabel 4. 10 Hasil Uji Normalitas Pre-test-Post-test pada Kelompok Eksperimen dan Kelompok Kontrol ... 89 Tabel 4. 11 Hasil Uji Homogenitas Pre-test-Post-test pada Kelompok Eksperimen dan Kelompok Kontrol. ... 90 Tabel 4. 12 Hasil Uji Hipotesis Pre test – Post test ... 91
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A. 1 RPP Kelompok Eksperimen ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran A. 2 RPP Kelas Kontrol ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran A. 3 Print Screen E-modul Berbasis PBL ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran B. 1 Kisi-kisi instrumen ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran B. 2 Instrumen Tes Uji Coba Penelitian ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran B. 3 Analisis Hasil Uji Coba Instrumen Tes ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran B. 4 Instrumen yang digunakan ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran B. 5 Instrumen Non Tes (Angket) ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran B. 6 Lembar Uji Validasi Instrumen Non Tes (angket) ... Error!
Bookmark not defined.
Lampiran B. 7 Validasi Ahli Materi ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran B. 8 Lembar Validasi Ahli Konstruk ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran B. 9 Lembar Validasi Ahli Bahasa ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran B. 10 Lembar Validasi Ahli Media ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran B. 11 Analisis Validasi Ahli Media ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran B. 12 Lembar wawancara guru pada studi pendahuluan ... Error!
Bookmark not defined.
Lampiran C. 1 Hasil Pretest ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran C. 2 Hasil Post Test ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran C. 3 Hasil Olah Data Kemampuan Literasi Sains per Indikator .. Error!
Bookmark not defined.
Lampiran C. 4 Uji Normalitas Pre test ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran C. 5 Uji Normalitas Post test ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran C. 6 Uji Homogenitas Pre Test ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran C. 7 Uji Homogenitas Post Test ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran C. 8 Uji Hipotesis Pre test ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran C. 9 Uji Hipotesis Post test ... Error! Bookmark not defined.
xvi
Lampiran C. 10 Uji N-Gain ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran C. 11 Uji N-Gain per Indikator Kemampuan Literasi Sains Siswa ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran C. 12 Angket Respons Siswa ... Error! Bookmark not defined.
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah
Isu terkait dengan lingkungan menjadi sedemikian penting beberapa tahun belakangan ini. Kerusakan ekologis yang ditimbulkan oleh emisi karbon melalui kegiatan industrialisasi, menyebabkan suhu bumi mengalami peningkatan atau yang biasa dikenal dengan pemanasan global.1 Dampak yang cukup signifikan terjadi pada perubahan iklim. Perubahan iklim menjadi salah satu isu global terpenting saat ini.2 Untuk mengurangi dampak dari pemanasan global sendiri diperlukan keterlibatan dari seluruh warga masyarakat termasuk generasi penerus yakni siswa/i. Melalui literasi sains siswa dapat dilibatkan pada isu sains di kehidupan sehari-hari dan berperan aktif dalam masyarakat.3 Literasi sains sangat dibutuhkan sebagai modal dalam menyelesaikan berbagai macam permasalahan kompleks yang terjadi di dunia global saat ini.4 Namun kemampuan literasi sains siswa di Indonesia masih sangat rendah.
Rendahnya kemampuan literasi siswa Indonesia dapat dilihat dari berbagai survei Internasional. Survei Organization for Economic Co-operation and Development (OECD) melalui program PISA (Program for International Student Assessment) tahun 2018 menunjukkankemampuan literasi siswa di Indonesia menempati peringkat 70 dari 78 negara peserta.5 Sementara itu, menurut data UNICEF (United Nations Children’s Fund) Indonesia menempati urutan ke-60 dari
1 Yani Chaerina, ‘Koresponsdensi Antara Kerusakan Ekologi Dan Faktor Penyebabnya’, Temu Ilmiah IPLBI, 2016, 18–19
2 Adi Subiyanto and others, ‘Isu Perubahan Iklim Dalam Konteks Keamanan Dan Ketahanan Nasional’, Jurnal Ketahanan Nasional, 24.3 (2018), 288.
3 OECD, PISA 2015 Assessment and Analytical Framework PISA 2015 Assessment and Analytical Framework, OECD Publishing, 2016, 22
4 Herwidhi Tri Prabowo, Ani Rusilowati, and Siti Wahyuni, ‘Concept Mastery and Scientific Literacy Capability of Senior High School of 1 Kudus Students’, Physics Communication, 2.2 (2018), 122–29
5 OECD, ‘PISA 2018 Results: What School Life Means for Student’s Lives’, OECD Publishing, 2019, 18.
61 negara dalam tingkat kemampuan literasi sains.6 Salah satu faktor yang menyebabkan rendahnya kemampuan literasi sains siswa Indonesia, yaitu dalam segi pemilihan bahan ajar. Bahan ajar yang digunakan dalam bentuk cetak masih memiliki keterbatasan dalam penyajian materi.7 Sehingga penyajian materi masih bersifat abstrak. Selain itu bahan ajar belum mampu menuntut siswa untuk belajar secara mandiri, sehingga proses pembelajaran hanya terhenti di kelas saja.8 Faktor lainnya yakni ketiadaan keterkaitan permasalahan sains dalam kehidupan sehari- hari pada bahan ajar. Sehingga peserta didik kurang mampu mengaitkan pengetahuan sains yang dipelajarinya dengan permasalahan yang terjadi di dunia.9 Berdasarkan hasil wawancara dengan guru fisika di MAN 12 Jakarta, bahwasanya bahan ajar yang digunakan di sekolah belum terintegrasi dengan permasalahan dalam kehidupan sehari-hari. Hal ini pada akhirnya berpengaruh terhadap kemampuan literasi sains siswa itu sendiri.
Permasalahan yang diujikan pada PISA salah satunya mengenai gejala pemanasan global, yang mana juga merupakan salah satu konsep fiska yang diajarkan pada kurikulum 2013. Namun pengetahuan siswa terkait dengan pemanasan global masih minim. Penelitian menunjukkan bahwa rerata nilai pemahaman siswa terkait dengan pemanasan global yakni hanya sebesar 43,1.10 Permasalahan ini juga ditemukan di MAN 12 Jakarta. Hasil wawancara dengan guru fisika di MAN 12 Jakarta menunjukkan bahwa siswa cenderung tidak mampu menghubungkan konsep pemanasan global ke kehidupan sehari-hari. Hal ini menunjukkan rendahnya pengetahuan dan pemahaman siswa mengenai konsep pemanasan global.
6 FA. Suprapto Mukti Nugroho, ‘Peningkatan Minat Baca Dan Literasi Sains Menggunakan “Bacem Tempe” Di SMP Negeri 6 Temanggung’, Proceeding of Biology Education, 3.1 (2019), 151
7 Febyarni Kimianti dan Zuhdan Kun Prasetyo, “Pengembangan E-modul IPA Berbasis Problem Based Learning untuk Meningkatkan Literasi Sains Siswa, Jurnal Teknologi Pendidikan, 07/02 (2019), h. 93
8 Nana nurjannati, M.rahmad, Mitri Irianti, “Develompment E-module based on scientific literacy in electromagnetic radiation lesson, Universitas Riau, h.4
9 Anna Permanasari, ‘STEM Education: Inovasi Dalam Pembelajaran Sains’, STEM Education:
Inovasi Dalam Pembelajaran Sains, 2016, 25
10 Fathiah Alatas dan Laili Fauziah. “Model Problem Based Learning untuk Meningkatkan Kemampuan Literasi Sains pada Konsep Pemanasan Global”, Jurnal Pendidikan IPA Veteran , 4.2 (2020), h.105
Siswa perlu meningkatkan kemampuan literasi sainsnya. Jika tidak, maka akan berdampak pada tujuan pembelajaran yang menjadi kurang maksimal.11 Selain itu satu dampak negatifnya, yakni menurunnya kualitas sumber daya manusia di Indonesia. Siswa akan kesulitan dalam menghadapi persaingan bebas yang begitu ketat dalam segala aspek pada abad 21 ini. Pembelajaran abad ke-21 memerlukan kecakapan dalam hal literasi sains.12 Jika tidak segera dilatihkan maka hal ini juga akan berdampak terhadap kemampuan siswa dalam menjelaskan dan menghubungkan serta membuat keputusan yang tepat dalam suatu permasalah sains di kehidupan bermasyarakat.13
Solusi untuk mengatasi kesulitan siswa dalam menguasai kemapuan literasi sains adalah dengan menyediakan bahan bacaan dalam bentuk non cetak dan mampu menuntut siswa untuk belajar mandiri, serta terintegrasi dengan permasalahan dalam kehidupan sehari-hari. Untuk kalangan sekolah, siswa harus disediakan bahan ajar dengan penyajian non cetak yang dapat terintegrasi dengan animasi dan video pembelajaran, agar siswa lebih menyukai kegiatan literasi sains.
Bahan ajar berupa modul dapat menjadi solusi dikarenakan dapat dibuat sedemikian menarik dan dapat digunakan secara mandiri atau dengan bimbingan guru. Selain itu konten dalam modul ini dapat dibuat dengan permasalahan yang ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Sehingga dapat membantu memperjelas pemahaman siswa.14 Pembelajaran berbasis masalah berpengaruh besar dalam meningkatkan kemampuan literasi sains.15 Hal ini sejalan dengan penelitian yang dilakukan Alatas dan Fauziyah yang menunjukkan bahwa model pembelajaran problem based learning efektif meningkatkan kemampuan literasi sains siswa.16 Siswa dituntut
11 Ibid, h.103
12 S N Pratiwi, C Cari, and N S Aminah, ‘Pembelajaran IPA Abad 21 Dengan Literasi Sains Siswa’, Jurnal Materi Dan Pembelajaran Fisika (JMPF), 9 (2019), 35.
13 FA. Suprapto Mukti Nugroho. 151
14 E. Mulyasa, Implementasi Kurikulum 2004 : Panduan Pembelajaran KBK (Bandung: Remaja Rosdakarya, 2006).
15 Siti Juleha, Ikmanda Nugraha, and Selly Feranie, ‘The Effect of Project in Problem-Based Learning on Students’ Scientific and Information Literacy in Learning Human Excretory System’, Journal of Science Learning, 2.2 (2019), 41
16 Fathiah Alatas dan Laili Fauziah. “Model Problem Based Learning untuk Meningkatkan Kemampuan Literasi Sains pada Konsep Pemanasan Global”, Jurnal Pendidikan IPA Veteran , 4.2 (2020), h.105
untuk menyelesaikan permasalahan dalam kehidupan sehari-hari dalam konsep sains. Maka dari itu e-modul yang dibuat berbasis dengan pembelajaran problem based learning.
Terdapat perbedaan yang cukup signifikan dari penelitian sebelumnya.
Dimana pada penelitian ini memberikan perlakuan dengan pembelajaran menggunakan e-modul berbasis problem based learning. Selain itu modul sebelumnya dibuat dalam bentuk cetak. Sedangkan modul ini dibuat dalam bentuk elektronik sehingga dapat diakses dimanapun dan kapanpun. Pada modul cetak dari segi tampilan pun masih kurang menarik dan masih bersifat abstrak. Maka dari itu, modul diinovasikan ke dalam bentuk digital, yang memuat gambar, audio, video, animasi dan yang membuat tampilannya menjadi lebih menarik dan lebih konkrit.17 E-modul ini juga memuat permasalahan yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari.
Sehingga siswa akan lebih mudah untuk memahami dan dapat meningkatkan kemampuan literasi sainsnya pula.
Berdasarkan pemaparan masalah yang sudah dikemukakan di atas, peneliti memutuskan untuk mengambil judul penelitian “Pengaruh E-modul Berbasis Problem Based Learning terhadap Kemampuan Literasi Sains Siswa pada Materi Pemanasan Global di MAN 12 Jakarta”
B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, peneliti mengidentifikasi masalah- masalah yang akan diteliti sebagai berikut:
1. Rendahnya kemampuan literasi sains berdasarkan hasil PISA dan UNICEF.
2. Bahan ajar yang disajikan dalam bentuk cetak masih memiliki keterbatasan dalam penyajian materi.
3. Bahan ajar belum menunjang siswa untuk belajar secara mandiri.
4. Bahan ajar belum terintegrasi dalam permasalahan kehidupan sehari-hari yang dapat menunjang kemampuan literasi sains.
17 Adhin Setyo Winarko and others, ‘Pengembangan Modul ElektronikBerbasis POEI (Prediksi, Observasi, Eksperimen, Interpretasi)Pada Materi Sistem Indera Kelas XI SMA Negeri Ponorogo’, Bioedukasi, 6.2 (2013), 60
5. Kurangnya pengetahuan terkait dengan gejala pemanasan global, sehingga tujuan pembelajaran cenderung tidak tercapai.
C. Pembatasan Masalah
Berdasarkan identifikasi masalah di atas, maka masalah dalam penelitian ini dibatasi pada kemampuan literasi sains. Kemampuan literasi sains yang diukur berorientasi pada aspek kompetensi dan sikap yang merujuk pada PISA 2015. Tes interaktif disini, berkaitan dengan permasalahan yang ada di kehidupan sehari-hari.
D. Rumusan Masalah
Berdasarkan pembatasan masalah dalam penelitian ini, maka peneliti merumuskan masalah sebagai berikut: “Apakah terdapat pengaruh e-modul berbasis problem based learning terhadap kemampuan literasi sains siswa pada materi pemanasan global?”
Rumusan masalah tersebut dapat dijabarkan menjadi penelitian sebagai berikut:
1. Apakah penggunaan E-modul berbasis problem based learning berpengaruh terhadap kemampuan literasi sains siswa pada materi pemanasan global 2. Bagaimana peningkatan kemampuan literasi sains siswa pada materi
pemanasan global setelah diberi perlakuan pembelajaran menggunakan e- modul berbasis problem based learning?
3. Bagaimana respons siswa terhadap pembelajaran menggunakan e-modul berbasis problem based learning pada materi Pemanasan Global?
E. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini berdasarkan rumusan masalah di atas, yaitu:
1. Mengetahui pengaruh penggunaan e-modul berbasis problem based learning terhadap kemampuan literasi sains siswa
2. Mengetahui peningkatan kemampuan literasi sains siswa pada materi Pemanasan Global setelah diberi perlakuan berupa pembelajaran menggunakan e-modul berbasis problem based learning.
3. Mengetahui respons siswa terhadap pembelajaran menggunakan e-modul berbasis problem based learning pada materi Pemanasan Global.
F. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan praktis dalam upaya meningkatkan pembelajaran fisika pada materi pemanasan global, yaitu:
1. Manfaat Teoritis
a. Bagi peneliti lain menjadi landasan dalam pengembangan e-modul berbasis problem based learning secara lebih lanjut.
b. Bagi guru fisika, menambah wawasan dalam upaya meningkatkan kemampuan literasi sains siswa pada materi fisika.
c. Bagi sekolah, hasil penelitian ini dapat dijadikan bahan evaluasi pembelajaran di sekolah terkait bahan ajar yang digunakan guru dalam pembelajaran fisika.
2. Manfaat Praktis
a. Bagi peneliti, menambah wawasan dan pengalaman langsung mengenai cara meningkatkan kemampuan literasi sains siswa dengan pembelajaran menggunakan e-modul berbasis problem based learning.
b. Bagi siswa, membantu siswa dalam meningkatkan kemampuan literasi sains fisika siswa dengan menggunakan e-modul.
c. Bagi guru, memberikan gambaran mengenai kemampuan literasi sains siswa melalui e-modul.
BAB II
KAJIAN TEORI DAN PENGAJUAN HIPOTESIS A. Deskripsi Teoritik
1. Modul
a. Pengertian Modul
Modul merupakan rangkaian kegiatan belajar yang disusun untuk membantu para siswa dalam mencapai tujuan pembelajaran.18 Modul menjadi sarana pembelajaran dalam bentuk tertulis atau cetak yang disusun secara sistematis.
Melalui penggunaan modul, siswa dapat belajar dengan atau tanpa guru (fasilitator).19 Modul dirancang untuk belajar secara mandiri oleh siswa. Karena itu modul dilengkapi dengan petunjuk untuk belajar sendiri. Modul memiliki sifat self contained, artinya dikemas dalam satu kesatuan yang utuh untuk mencapai kompetensi tertentu, dan tidak bergantung pada media lain (self alone) dalam penggunaannya.20
Modul merupakan paket pengajaran yang memuat satu unit konsep dari suatu bahan pelajaran.21 Modul juga dapat berarti kegiatan program belajar mengajar yang dapat dipelajari oleh murid dengan bantuan yang minimal dari guru pembimbing, meliputi perencanaan tujuan yang akan dicapai secara jelas, penyediaan materi pelajaran, alat yang dibutuhkan, serta alat untuk penilai, mengukur keberhasilan murid di akhir penyelesaian pelajaran. Modul adalah semacam paket program untuk keperluan belajar. Dari satu paket program modul terdiri dari komponen-komponen yang berisi tujuan belajar, bahan belajar, metode belajar, alat dan sumber belajar, dan sistem evaluasi22
b. Karakteristik dan Tujuan Modul
18 Basyrudin Usman, Metodologi Pembelajaran Agama Islam, 1st edn (Jakarta: Perpustakaan Nasional, 2020).h. 63
19 Departemen Pendidikan Nasional, Panduan Pengembangan Bahan Ajar (Jakarta: Depdiknas, 2008).h.20
20 Hamdani, Strategi Belajar Mengajar (Bandung: Pustaka Setia, 2011).h219
21 ST. Vembriarto, Pengantar Pengajaran Modul (Yogyakarta: Yayasan Pendidikan Paramita, 1985).h.20
22 Cece Wijaya, Upaya Pembaharuan Dalam Pendidikan Dan Pengajaran, 4th edn (Bandung: : PT Remaja Rosdakarya, 1992).h. 88
Suatu modul hendaknya menjadikan siswa sebagai titik pusat kegiatan belajar mengajar. Kemajuan siswa senantiasa dapat diikuti melalui evaluasi yang diberikan pada akhir modul. Sehingga modul disusun mengikuti konsep “mastery learning”
dengan prinsip bahwa siswa tidak diperbolehkan mengikuti program selanjutnya sebelum menguasainya paling sedikit 75%23
Untuk mencapai mastery learning atau pembelajaran tuntas tersebut, maka suatu modul hendaknya memiliki karakteristik berikut ini:
1) Instruksi Mandiri (Self instruction)
Melalui karakteristik ini, siswa dapat belajar mandiri dengan mempermudah penyajiannya melalui penyampaian tujuan pembelajaran yang jelas, materi spesifik, kontekstual, banyak contoh dan ilustrasi, terdapat rangkuman, soal- soal, dan kunci jawaban. Selain itu juga memuat self assesment, penugasan, umpan balik atas penilaiannya, informasi/referensi/ situs internet untuk mempelajari lebih dalam, serta menggunakan kalimat sederhana yang komunikatif.
2) Serba Lengkap (Self contained)
Karakteristik ini menuntut supaya modul memuat kesatuan materi yang dibutuhkan sehingga dapat mengatasi keterbatasan ruang dan waktu. Selain itu juga memberikan kesempatan siswa mempelajari materi pembelajaran secara tuntas.
3) Berdiri Sendiri (Stand alone)
Stand alone (berdiri sendiri) menjadikan modul yang tidak bergantung pada bahan ajar lainnya. Sehingga siswa tidak perlu buku lain saat mempelajari dan mengerjakan soal latihan dalam modul.
4) Adaptif (Adaptive)
Modul hendaknya dapat menyesuaikan dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, sehingga mampu meningkatkan motivasi, kemampuan komunikasi, dan kemandirian belajar siswa
5) Mudah Digunakan (User friendly)
23 B. Suryosubroto, Sistem Pengajaran Dengan Modul (Yogyakarta: BinaAksara, 1983), h. 18
Karakteristik user friendly dalam modul ditunjukkan dengan penggunaan bahasa yang sederhana dan istilah-istilah umum, serta mudah dimengerti, sehingga modul dapat membantu siswa dalam merespons instruksi yang diberikan24
Adapun karakteristik modul bila dikaitkan dengan tujuan pembuatannya dapat dilihat pada tabel 2.125
Tabel 2. 1 Karakteristik dan tujuan modul
Karakteristik Tujuan
Self instruction Memperjelas/ mempermudah penyajian Self contained dan
Stand alone
Mengatasi keterbatasan (misalnya waktu dan tempat)
Adaptif Meningkatkan motivasi, kemampuan komunikasi, dan kemandirian belajar User friendly Memberikan kesempatan siswa untuk
menilai diri sendiri
c. Fungsi Modul
Sebagai salah satu bentuk bahan ajar, modul memiliki fungsi sebagai berikut:26
1) Bahan ajar mandiri. Penggunaan modul berfungsi untuk meningkatkan kemampuan siswa agar dapat belajar sendiri tanpa tergantung kepada guru.
2) Pengganti fungsi pendidik. Modul sebagai bahan ajar, harus mampu memuat materi pembelajaran dengan baik dan mudah dipahami oleh siswa, sesuai dengan usia dan tingkat pengetahuan mereka.
3) Sebagai alat evaluasi. Melalui modul, siswa dituntut untuk dapat mengukur sendiri tingkat penguasaannya terhadap materi yang telah dipelajari.
24 Daryanto, Menyusun Modul: Bahan Ajar Untuk Persiapan Guru Dalam Mengajar (Yogyakarta:
Gava Media, 2014), h.80
25 Daryanto, Strategi DanTahapan Mengajar: BekalKeterampilan Dasar Bagi Guru (Bandung:
Yrama Widya, 2013).
26 Andi Prastowo, Panduan Kreatif Membuat Bahan Ajar Inovatif, VII (Yogyakarta: Diva Press, 2015).
4)
Sebagai bahan rujukan bagi siswa. Modul mengandung berbagai materi yang harus dipelajari siswad. Manfaat Modul
Modul memiliki banyak manfaat dalam proses pembelajaran, diantaranya yaitu:27
1) Dapat membimbing orang yang membacanya untuk mengarahkan proses belajarnya.
2) Dapat memotivasi peserta didik dan latihan jarak jauh agar senantiasa aktif dalam belajar
3) Meningkatkan pengetahuan dan wawasan peserta
4) Membantu peserta didik anda dalam memecahkan kesulitan yang dihadapi ketika memahami materi yang disajikan
5) Untuk membelajarkan orang secara efektif dan efisien sehingga bisa mencapai tujuan instruksional yang telah ditetapkan
Selain itu, manfaat modul bagi siswa adalah:28
1) Siswa memiliki kesempatan melatih diri belajar secara mandiri;
2) Belajar menjadi lebih menarik karena dapat dipelajari di luar kelas dan di luarjam pembelajaran;
3) Berkesempatan mengekspresikan cara-cara belajar yang sesuai dengan mengerjakan latihan yang disajikan dalam modul;
4) Mampu membelajarkan diri sendiri;
5) Mengembangkan kemampuan siswa dalam berinteraksi langsung dengan lingkungan dan sumber belajar lainnya.
Bagi guru, penyusunan modul bermanfaat karena:
1) Mengurangi kebergantungan terhadap kesediaan buku teks;
2) Memperluas wawasan karena disusun dengan menggunakan berbagai referensi;
27 Meilinda, E-Modul Interaktif Berbasis Kontruktivisme pada Materi Genetika untuk Meningkatkan Kompetensi Guru Biologi SLTP Tesis S-2 Sekolah Pasca Sarjana (Bandung:
Univerisitas Pendikan Indonesia), h. 18.
28 Hamdani, Strategi Belajar Mengajar (Bandung: CV Pustaka Setia, 2011).
3) Menambah khazanah pengetahuan dan pengalaman dalam menulis bahan ajar;
4) Membangun komunikasi yang efektif antara dirinya dan siswa karena pembelajaran tidak harus berjalan secara tatap muka
2. E- Modul
Teknologi yang semakin berkembang memberikan inovasi baru dalam kegiatan pembelajaran, salah satunya terhadap modul. Modul mulai disajikan dalam bentuk elektronik sehingga diberi istilah E-modul (modul elektronik).29 Wijayanto menyatakan bahwa E-modul merupakan modul elektronik yang menampilkan sejumlah informasi dalam format buku secara elektronik. E-modul ini dimuat ke dalam hardisk, disket, CD ataupun flashdisk yang dibaca menggunakan piranti elektronik seperti komputer, dll.30
Pengertian e-modul diperluas oleh Direktorat Pembinaan SMA Ditjen Pendidikan Dasar dan Menengah bahwa e- modul merupakan bentuk penyajian bahan belajar mandiri yang disusun secara sistematis ke dalam unit-unit pembelajaran. E- modul menggunakan alat elektronik dalam penggunaannya dimana setiap kegiatan belajar terdapat tautan yang akan membuat peserta didik interaktif dalam belajar. Selain itu, e- modul juga dilengkapi dengan video tutorial, animasi dan audio untuk memperkaya pengalaman belajar31
3. Model Problem Based Learning
Problem Based Learning (PBL) menurut Duch (1955), merupakan model pengajaran yang bercirikan adanya permasalahan nyata untuk para siswa belajar berpikir kritis dan meningkatkan keterampilan memecahkan masalah serta memperoleh pengetahuan.32 PBL menurut Frinkle dan Torp (1955) merupakan
29 Dony Sugianto, dkk, ‘Modul Virtual: Multimedia Flipbook Dasar Teknik Digital’, Jurnal INVOTEC, 9 (2013), h.102-103.
30 I Gede Partha Sindu I Wayan Bayu Permana, I Made Agus Wirawan, ‘PengembanganE- Modul Berbasis Project Based Learning Pada Mata Pelajaran Pemrograman Berorientasi Objek Kelas XI RPL Di SMK Negeri 2 Tabanan’, 6 (2017), 144.
31 Direktorat Pembinaan SMA Ditjen Pendidikan Dasar dan Menengah, Penduan Praktus Peyusunan E-Modul Tahun 2017 (Jakarta: Kemdikbud, 2017).
32 Aris Shoimin, Model Pembelajaran Inovatif Dalam Kurikulum 2013 (Yogyakarta: Ar-ruz Media, 2014).
pengembangan kurikulum dan sistem pengajaran yang mengembangkan strategi pemecahan masalah dan dasar-dasar pengetahuan serta keterampilan dengan menempatkan siswa berperan aktif sebagai problem solver sehari-hari. 33Beberapa definisi di atas mengandung arti bahwa PBL merupakan model pembelajaran yang menyajikan materi dengan memberikan permasalahan dalam kehidupan sehari-hari agar siswa berperan aktif dalam menyelesaikan masalah.
Model pembelajaran PBL memiliki karakteristik yang khusus yang berbeda dari model pembelajaran lainnya. Menurut teori yang dikembangkan Min Liu, karakteristik PBL, yaitu: (a) Learning is student- centered. Proses pembelajaran dalam PBL berpusat pada siswa. Oleh karena itu, PBL didukung juga oleh teori konstruktivisme dimana siswa didorong untuk dapat mengembangkan pengetahuannya sendiri, (b) Authentic problems from the organizing focus for learning. Masalah yang disajikan kepada siswa adalah masalah yang nyata sehingga siswa mampu dengan mudah memahami masalah tersebut serta dapat menerapkannya dalam kehidupan, (c) New information is acquired through self- directed learning. Dalam proses pemecahan masalah, sangat memungkinkan jika siswa belum mengetahui dan memahami semua pengetahuan dasarnya sehingga siswa berusaha untuk mencari sendiri melalui sumbernya, baik dari buku ataupun informasi lainnya, (d) Learning occurs in small group. Agar terjadi interaksi ilmiah dan tukar pemikiran dalam usaha membangun pengetahuan secara kolaboratif, PBL dilaksanakan dalam kelompok kecil. Kelompok yang dibuat menuntut pembagian tugas dan penetapan tujuan yang jelas, (e) Teacher act as facilitators. Disini guru hanya berperan sebagai fasilitator. Meskipun begitu guru harus selalu memantau perkembangan aktivitas siswa dan mendorong agar mereka mencapai target yang ingin dicapai.34
Berikut ini merupakan tahapan dalam melaksanakan pembelajaran dengan model Problem Based Learning menurut Richard I. Arends pada Tabel 2.1
33 Ibid, h.130
34 Ibid, h.130
Tabel 2. 2 Tahapan Model Pembelajaran PBL35
Tahap Kegiatan Guru
Tahap 1
Mengorientasi siswa terhadap masalah
Guru menginformasikan tujuan- tujuan pembelajaran, dan sarana atau logistik yang dibutuhkan serta memotivasi siswa agar terlibat dalam kegiatan pemecahan masalah nyata yang telah ditentukan
Tahap 2
Mengorganisasikan siswa untuk belajar
Guru membantu siswa
mendefinisikan dan mengorganisasi tugas belajar yang berhubungan dengan masalah yang sudah ditentukan pada tahap sebelumnya Tahap 3
Membimbing penyelidikan individu maupun kelompok
guru mendorong siswa untuk mengumpulkan informasi yang sesuai, melaksanakan eksperimen, mencari penjelasan, dan solusi Tahap 4
Mengembangkan dan menyajikan hasil karya
Guru membantu siswa untuk berbagi tugas dan merencanakan
menyiapkan karya yang sesuai sebagai hasil pemecahan masalah dalam bentuk laporan, video, atau model
Tahap 5
Menganalisis dan mengevaluasi proses pemecahan masalah
Guru membantu siswa melakukan refleksi atau evaluasi terhadap proses pemecahan masalah yang dilakukan
35 Richard I. Arends, Learning to Teach Ninth Edition (New York: Mc Graw Hill, 2012).
4. Literasi Sains
a. Pengertian Literasi Sains
Penjelasan mengenai literasi saintifik terdapat dari berbagai literatur.
Beberapa literatur mendefinisikan literasi saintifik sebagai berikut: literasi saintifik merupakan pengetahuan dasar yang harus diketahui mengenai sains. Pengetahuan dasar ini akan berdampak terhadap sikap yang diberikan pada hakikat, tujuan keterbatasan sains, serta pemahaman mengenai pentingnya konsep sains.36 Literasi saintifik yakni pengembangan kemampuan dalam menggunakan pengetahuan dan keterampilan ilmiah yang tepat berdasarkan fakta secara kreatif, terutama dengan relevansi untuk kehidupan sehari-hari, dalam menyelesaikan tantangan pribadi ataupun masalah ilmiah yang bermakna.37
Literasi sains yang dimaksudkan dalam penelitian ini yakni literasi sains yang merujuk pada framework PISA 2015. Istilah literasi sains yang dimaksud PISA 2015 yakni kemampuan untuk terlibat dalam permasalahan dan ide-ide yang berhubungan dengan sains sebagai warga yang reflektif.38 Seseorang yang memiliki kemampuan literasi saintifik bersedia untuk terlibat dalam penalaran wacana mengenai ilmu pengetahuan dan teknologi, yang memerlukan kompetensi untuk:
1) Menjelaskan fenomena ilmiah
Mengenali, menawarkan dan mengevaluasi penjelasan untuk berbagai fenomena ilmiah
2) Mengevaluasi dan mendesain penelitian ilmiah
Mendeskripsikan dan menilai penyelidikan ilmiah, serta mengusulkan cara-cara menjawab pertanyaan secara ilmiah
3) Menafsirkan data dan bukti ilmiah
Menganalisis dan mengevaluasi data, klaim, dan argumen dalam berbagai representasi dan menarik kesimpulan ilmiah yang sesuai.
36 John Duran, “What is scientific literacy?”, Europian Review, Vol. 2, h. 84-87
37 Regina Soobard dan Miia Rannikmae, “Assessing student’s level of scientific literacy using interdisciplinary Scenarios”, Science Education International, Vol. 22, No. 2, h. 134, 2011
38 OECD, PISA 2015 Assessment and Analytical Framework PISA 2015 Assessment and Analytical Framework.
Sejalan dengan definisi tersebut digunakan empat aspek yaitu; 1) aspek konteks (contexts), 2) aspek kompetensi (competencies), 3) aspek pengetahuan (knowledge). 4) aspek sikap (attitudes)39
1) Aspek Konteks (context)
Konteks menurut PISA 2015 merupakan materi pengetahuan ilmiah yang mengangkat isu-isu pilihan dalam ruang lingkup pribadi/ personal, lokal/ nasional dan global, baik saat ini maupun dalam sejarah. Aspek konteks ini menuntut pemahaman tentang ilmu pengetahuan dan teknologi
Tabel 2. 3 Hubungan isu dan ruang lingkup isu dalam aspek konteks40 Pribadi Lokal / Nasional Global
Kesehatan dan penyakit
Pemeliharaan kesehatan, kecelakaan, nutrisi
Pengendalian penyakit, pilihan makanan, kesehatan masyarakat
Epidemi,
penyebaran penyakit menular
Sumber daya alam
Konsumsi pribadi material dan energi
Pemeliharaan populasi manusia, kualitas hidup, keamanan, produksi dan distribusi makanan, pasokan energi
Sistem alam yang dapat diperbarui dan tidak dapat
diperbarui, pertumbuhan populasi,
39 OECD, PISA 2015 Assessment and Analytical Framework PISA 2015 Assessment and Analytical Framework.h. 25
40 Analytical Framework, PISA 2018 Assessment and Analytical Framework, 2018. h.103 konteks
Pribadi Global
kompetensi
• Menjelaskan fenomena secara ilmiah
• Mengevaluasi dan merancang penyelidikan ilmiah
• Menginterpretasikan data dan bukti secara ilmiah
Bagaimana seorang individu melakukan hal ini dipengaruhi oleh
Sikap
• Minat pada sains
• Menilai pendekatan ilmiah untuk inkuiri
• Kesadaran lingkungan
Pengetahuan
Konten prosedural Epistemik
Gambar 2. 1 Kerangka Aspek Literasi Sains PISA 2018 Gambar 2. 2 Kerangka Aspek Literasi Sains PISA 2018
Pribadi Lokal / Nasional Global
penggunaan spesies secara berkelanjutan Kualitas
lingkungan
Tindakan, penggunaan, dan
pembuangan bahan dan perangkat yang ramah
lingkungan
Distribusi populasi, pembuangan limbah, dampak lingkungan
Keanekaragaman hayati, keberlanjutan ekologi,
pengendalian pencemaran, produksi dan hilangnya tanah / biomassa
Bahaya Penilaian risiko pilihan gaya hidup
Perubahan cepat (misalnya gempa bumi, cuaca buruk), perubahan lambat dan progresif (misalnya, erosi pantai, sedimentasi), penilaian risiko
Perubahan iklim, dampak komunikasi modern
Perbatasan ilmu
pengetahuan dan
teknologi
Aspek ilmiah dari hobi, teknologi pribadi, musik, dan aktivitas olahraga
Materi, perangkat, dan proses baru, genetik modifikasi, teknologi kesehatan, transportasi
Punahnya spesies, penjelajahan ruang, asal-usul dan struktur Alam Semesta 2) Aspek Kompetensi (competencies)
Menurut PISA 2015 aspek kompetensi terdiri dari tiga kompetensi ilmiah yaitu menjelaskan fenomena secara ilmiah, mengevaluasi dan mengevaluasi penelitian ilmiah, serta menginterpretasikan data dan bukti ilmiah. Setiap kompetensi memiliki beberapa indikator pada Tabel 2.3
Tabel 2. 4 Kompetensi Literasi Sains PISA 201541
Kompetensi Indikator
Menjelaskan Fenomena Secara Ilmiah
Mengenali, menawarkan dan mengevaluasi penjelasan untuk berbagai fenomena alam dan teknologi yang menunjukkan kemampuan untuk:
41 OECD, PISA 2015 Assessment and Analytical Framework PISA 2015 Assessment and Analytical Framework.h.26-27
Kompetensi Indikator
Mengingat dan menerapkan pengetahuan ilmiah yang sesuai;
Mengidentifikasi, menggunakan dan
menghasilkan model dan representasi penjelasan;
Membuat dan membenarkan prediksi yang sesuai;
Menawarkan hipotesis penjelas;
Menjelaskan implikasi potensial dari pengetahuan ilmiah bagi masyarakat
Mengevaluasi dan Mengevaluasi Penelitian Ilmiah
Menjelaskan dan menilai penyelidikan ilmiah dan mengusulkan cara-cara menjawab pertanyaan secara ilmiah melalui:
Mengidentifikasi pertanyaan yang dieksplorasi dalam studi ilmiah tertentu;
Membedakan pertanyaan yang dapat diteliti secara ilmiah;
Mengusulkan cara untuk mengeksplorasi pertanyaan tertentu secara ilmiah;
Mengevaluasi cara mengeksplorasi pertanyaan yang diberikan secara ilmiah;
Menjelaskan dan mengevaluasi berbagai cara yang digunakan para ilmuwan untuk memastikan keandalan data dan objektivitas dan generalisasi penjelasan.
Menginterpretasikan Data dan Bukti Ilmiah
Menganalisis dan mengevaluasi data ilmiah, klaim dan argumen dalam berbagai representasi dan menarik kesimpulan yang sesuai, menunjukkan kemampuan untuk:
Mentransformasi data dari satu representasi ke representasi lainnya;
Kompetensi Indikator
Menganalisis dan menafsirkan data serta menarik kesimpulan yang sesuai;
Mengidentifikasi asumsi, bukti dan penalaran dalam teks yang berhubungan dengan sains;
Membedakan argumen yang didasarkan pada bukti dan teori ilmiah dengan yang didasarkan pada yang lain pertimbangan;
Mengevaluasi argumen ilmiah dan bukti dari berbagai sumber (misalnya surat kabar, internet, jurnal).
3) Aspek Pengetahuan
Menurut PISA 2015 aspek pengetahuan merupakan pemahaman tentang fakta utama, konsep, dan teori penjelasan yang membentuk dasar pengetahuan ilmiah.
Pengetahuan tersebut mencangkup tiga aspek utama yaitu pengetahuan konten, pengetahuan prosedural, dan pengetahuan epistemik.42
a) Pengetahuan Konten
Pengetahuan konten yang dinilai PISA 2015 dipilih dari bidang utama fisika, kimia, biologi, dan ilmu bumi yang memiliki relevansi dengan situasi kehidupan nyata, merupakan konsep ilmiah yang penting, dan sesuai dengan tingkat perkembangan anak usia 15 tahun.43
b) Pengetahuan Prosedural
Pengetahuan prosedural merupakan pengetahuan tentang prosedur standar yang digunakan para ilmuwan untuk mendapatkan data yang valid dan andal. Fitur yang dapat diuji dari pengetahuan prosedural menurut PISA 2015, yaitu:
42 OECD, PISA 2015 Assessment and Analytical Framework PISA 2015 Assessment and Analytical Framework. h.25
43 OECD, PISA 2015 Assessment and Analytical Framework PISA 2015 Assessment and Analytical Framework. h.28
(1) Konsep variabel, termasuk variabel dependen, independen dan kontrol;
(2) Konsep pengukuran, misalnya kuantitatif (pengukuran), kualitatif (observasi), penggunaan skala, dan pengelompokan variabel (kategori dan kontinu);
(3) Cara menghitung dan meminimalkan ketidakpastian seperti pengulangan dan pengukuran rata-rata suatu data;
(4) Mekanisme untuk memastikan replikasi (kedekatan antara pengukuran berulang dari kuantitas yang sama) dan akurasi (kedekatan antara kuantitas yang diukur dan nilai sebenarnya) pengukuran;
(5) Cara-cara umum untuk mengabstraksi dan merepresentasikan data menggunakan tabel, grafik dan diagram dan menggunakannya dengan tepat;
(6) Strategi pengendalian variabel dan perannya dalam desain eksperimental atau penggunaan uji coba terkontrol secara acak untuk menghindari temuan yang membingungkan dan mengidentifikasi kemungkinan mekanisme penyebab;
(7) Penentuan rancangan penelitian yang sesuai dengan pernyataan ilmiah tertentu, misalnya eksperimental, berbasis lapangan atau hanya melihat pola.44
c) Pengetahuan Epistemik
Pengetahuan epistemic merupakan pengetahuan untuk membentuk dan mendefinisikan aspek penting dalam proses pembangunan pengetahuan dalam sains serta proses dalam menjustifikasi pengetahuan ilmiah45
Pengetahuan epistemik menurut PISA 2018, yaitu:
(1) Konstruksi dan ciri-ciri sains, yaitu:
(a) Sifat observasi ilmiah, fakta, hipotesis, model dan teori;
(b) Maksud dan tujuan sains (untuk menghasilkan penjelasan tentang alam) yang dibedakan dari teknologi (untuk menghasilkan solusi optimal bagi kebutuhan manusia), apa yang merupakan pertanyaan ilmiah atau teknologi, dan apa yang merupakan data yang sesuai;
(c) Nilai-nilai sains, misalnya komitmen terhadap publikasi, objektivitas, dan menghilangkan praduga awal;
44 OECD, PISA 2015 Assessment and Analytical Framework PISA 2015 Assessment and Analytical Framework. h.29
45 OECD, PISA 2015 Assessment and Analytical Framework PISA 2015 Assessment and Analytical Framework. h.29
(d) Sifat penalaran yang digunakan dalam sains, seperti deduktif, induktif, inferensi hingga penjelasan terbaik (abduktif), analogis dan berbasis model;
(2) Peran konstruksi dan pendefinisian aspek ilmiah dalam menjustifikasi pengetahuan yang dihasilkan secara ilmiah, yaitu;
(a) Bagaimana klaim ilmiah didukung oleh data dan penalaran dalam sains;
(b) Fungsi berbagai bentuk penyelidikan empiris dalam membangun pengetahuan, termasuk tujuan mereka (untuk menguji hipotesis penjelas atau mengidentifikasi pola) dan desain mereka (observasi, eksperimen terkontrol, studi korelasional);
(c) Bagaimana kesalahan pengukuran mempengaruhi tingkat kepercayaan dalam pengetahuan ilmiah;
(d) Penggunaan dan peran model fisik, sistem dan abstrak serta batasannya;
(e) Peran kolaborasi dan kritik dan bagaimana peninjauan dapat membantu membangun kepercayaan pada klaim ilmiah;
(f) Peran pengetahuan ilmiah, bersama dengan bentuk-bentuk pengetahuan lainnya, dalam mengidentifikasi dan menangani masalah-masalah sosial dan teknologi.
d) Aspek sikap
Sikap terhadap sains memainkan peran penting dalam minat, perhatian dan respons mereka terhadap sains dan teknologi, serta terhadap masalah yang secara khusus mempengaruhi mereka. Salah satu tujuan PISA mengembangkan aspek sikap yakni mengarahkan siswa untuk terlibat dalam masalah ilmiah.46
(1) Minat, dalam sains dan teknologi
(a) Minat Belajar Sains: Sebuah ukuran seberapa besar minat siswa dalam belajar tentang fisika, biologi, geologi dan proses dan produk penelitian ilmiah
(b) Menyukai Sains: Sebuah ukuran seberapa banyak siswa suka belajar tentang ilmu pengetahuan baik dalam dan luar sekolah.
(c) Aktivitas masa depan yang berorientasi pada sains: sebuah ukuran minat siswa setelah sekolah untuk mengejar karier ilmiah ataupun studi sains.
46 OECD, PISA 2015 Assessment and Analytical Framework PISA 2015 Assessment and Analytical Framework. h.38
(d) Motivasi belajar: sebuah ukuran tingkat seberapa besar motivasi siswa dalam belajar sains
(e) Menghargai Sains: ukuran seberapa banyak siswa yang memilih karir berbeda termasuk yang sains
(f) Kemampuan diri dalam sains: ukuran seberapa siswa mampu untuk merasakan keberadaan mereka dalam sains
(g) Wibawa kerja dan karier tertentu: ukuran seberapa berharganya siswa dalam melihat sains untuk dirinya sendiri
(h) Menggunakan teknologi: ukuran bagaimana siswa dalam menggunakan teknologi terbaru
(i) Pengalaman sais di luar sekolah: mengukur bagaimana aktivitas siswa dalam belajar sains di luar sekolah. Berhubungan pula dengan kegiatan ekstrakulikuler
(j) Cita-cita dalam karier: mengukur seberapa besar siswa memiliki kemauan terhadap karier di bidang sains
(k) Persiapan sekolah dalam karier sains: mengukur seberapa besar siswa merasa bahwa pendidikan sekolah dan formal sudah memberikan pengetahuan dan keterampilan yang diperlukan untuk karier ilmiah
(l) Informasi yang dimiliki siswa terkait dengan karier dalam sains: mengukur bagaimana siswa merasa bahwa mereka memungkinkan untuk memiliki karier47
(2) Menilai pendekatan ilmiah untuk penyelidikan
(a) Komitmen untuk memberikan bukti sebagai dasar keyakinan untuk penjelasan
(b) Komitmen untuk menggunakan pendekatan sains untuk penyelidikan jika diperlukan
(c) Menghargai segala kritik sebagai sarana dalam membangun ide48 (3) Kesadaran terkait masalah lingkungan
47 OECD, ‘PISA 2015 DRAFT SCIENCE FRAMEWORK’, March 2013, 2015, h.38.
48 OECD, ‘PISA 2015 DRAFT SCIENCE FRAMEWORK’.h.38
(a) Kesadaran terkait masalah lingkungan: mengukur seberapa besar siswa mengetahui informasi terkait masalah lingkungan saat ini
(b) Persepsi masalah lingkungan: mengukur seberapa besar siswa peduli pada permasalahan lingkungan sekitar
(c) Optimisme Lingkungan: mengukur keyakinan siswa bahwa tindakan manusia dapat memberikan kontribusi untuk mempertahankan dan memperbaiki lingkungan.49
5. Konsep Pemanasan Global a. Kompetensi Dasar
Kompetensi dasar yang harus dicapai oleh siswa kelas XI SMA kurikulum 2013 pada konsep fluida statis yaitu:
3.12 Menganalisis gejala pemanasan global dan dampaknya bagi kehidupan serta lingkungan
1.12 Mengajukan ide/ gagasan penyelesaian masalah pemanasan global sehubungan dengan gejala dan dampaknya bagi kehidupan serta lingkungan
b. Peta konsep
49 OECD, ‘PISA 2015 DRAFT SCIENCE FRAMEWORK’.h.39
Gambar 2. 3 Peta Konsep Pemanasan Global c. Materi Pemanasan Global
1) Menganalisis penyebab pemanasan global
Jika kita melihat rumah kaca yang dipakai pada pertanian modern, atap dan dinding pada kebun rumah kaca dapat dilalui cahaya sehingga sinar matahari dapat mencapai ruangan di dalamnya. Tetapi dinding kaca itu juga mengurangi aliran
udara dan menambah temperatur di dalamnya. Demikian pula analogi yang terjadi di Bumi. Efek rumah kaca secara alami menghangatkan Bumi. Tanpa efek ini, temperatur rata-rata pada permukaan Bumi akan berada di bawah titik beku air, sehingga Bumi menjadi terlalu dingin dan tak layak untuk ditinggali. Tanpa rumah kaca, temperatur rata-rata Bumi yang saat ini adalah 15°C akan menjadi -18°C.
Sebagai perbandingan, temperature rata-rata Planet Mars adalah -32°C. Hal ini dikarenakan Mars tidak memiliki efek rumah kaca yang mencukupi.50
Gambar 2. 4 Visualisasi efek rumah kaca pada bumi
Efek rumah kaca di atmosfer terjadi karena adanya gas-gas yang menyerap dan memancarkan radiasi infra merah yang disebut gas-gas rumah kaca. Beberapa gas tersebut diantaranya adalah metana (CH4), karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO2), dan nitrus oksida (N2O). Gas-gas itu menyerap radiasi panas infra merah yang dipancarkan oleh permukaan Bumi, panas akibat penyerapan radiasi Matahari oleh atmosfer itu sendiri, dan panas yang diserap oleh awan. Penyerapan itu menyebabkan atmosfer di dekat permukaan Bumi menjadi hangat sehingga akhirnya atmosfer juga memancarkan radiasi panas infra merah ke segala penjuru,
50 Team SOS, Pemanasan Global Solusi Peluang Dan Bisnis (Jakarta: PT. Gramedia, 2011). h.8-9
termasuk ke bawah permukaan Bumi. Oleh karena itu, jika siklus itu berlangsung cepat maka penghangatan atau pemanasan Bumi juga akan menjadi semakin cepat.
51
Pemanasan global adalah meningkatnya temperatur rata-rata di atmosfer, laut dan daratan. Penyebab dari peningkatan temperatur ini adalah pembakaran bahan bakar fosil seperti batu bara, minyak bumi dan gas alam sejenisnya yang tidak dapat diperbaharui. Pembakaran dari bahan bakar fosil ini melepaskan karbondioksida dan gas-gas lainnya yang dikenal sebagai gas rumah kaca ke atmosfer bumi. Ketika atmosfer semakin kaya akan gas-gas rumah kaca, ia semakin menjadi insulator yang menahan lebih banyak panas dari matahari yang dipancarkan ke bumi.52
Penghasil terbesar dari pemanasan global ini adalah negara-negara industri seperti Amerika Serikat, Inggris, Rusia, Kanada, Jepang, Tiongkok yang berada di belahan bumi bagian utara. Pemanasan global ini dapat terjadi karena pola konsumsi dan gaya hidup masyarakat negara utara yang sepuluh kali lipat lebih tinggi dari penduduk negara selatan yang kebanyakan adalah negara berkembang.
Meskipun kontribusinya pada pemanasan global tidak setinggi negara-negara industri, negara-negara berkembang juga ikut menghasilkan karbondioksida dengan meningkatnya industri-industri dan perusahaan tambang dengan bahan baku migas, batubara dan yang terutama berbahan baku fosil.53
Selain itu negara seperti Indonesia juga ikut mempunyai andil dalam pemanasan global ini karena menyumbangkan kerusakan hutan yang tercatat dalam rekor dunia Guinnes Record of Book sebagai negara yang paling cepat dalam merusak hutannya. Padahal selama ini sudah diketahui bahwa hutan tropis merupakan paru-paru dari bumi dan menyerap paling banyak karbon di udara.
Bahkan Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) menempatkan Indonesia pada posisi tiga negara dengan emisi terbesar di bawah Amerika Serikat
51 Abdulkadir rahardjanto, atok miftahul Huda, Husamah, Etika Lingkungan ( Teori Dan Praktik Pembelajarannya) (Malang: Universitas Muhammadiyah Malang, 2019). h.15
52 atok miftahul Huda, Husamah. h. 24
53 Dadang Rusbiantoro, Global Warming for Beginner (Yogyakarta: Panembahan, 2008). h.6
