i
PENGEMBANGAN MODUL BERBASIS MODEL STIMULATING HIGHER ORDER THINKING SKILL (STIM-HOTS) UNTUK
MEMBERDAYAKAN KETERAMPILAN KOGNITIF TINGKAT TINGGI SISWA PADA MATERI METABOLISME SEL KELAS XII IPA
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains
Oleh:
BETTY NOVIA PRAMESTI NIM: S831608056
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2019
ii
iii
iv
v
KATA PENGANTAR
Puji Syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-NYA, penulisan draft perkembangan riset dan publikasi yang berjudul “Pengembangan Modul Berbasis Model Stimulating Higher Order Thinking Skill (Stim-HOTs) untuk Memberdayakan Keterampilan Kognitif Tingkat Tinggi Siswa pada Materi Metabolisme Sel Kelas XII IPA” dapat dilaksanakan dengan baik.
Tesis ini disusun untuk memenuhi persyaratan memperoleh derajat Magister Pendidikan Sains Minat Pendidikan Biologi Program Pascasarjana Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Terselesainya tesis ini tidak lepas dari bantuan dari berbagai pihak baik berupa dorongan, motivasi serta arahan secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini peneliti menyampaikan terimakasih kepada:
1. Prof. Dr. Ravik Karsidi, M.S selaku Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah berkenan memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan pada Program Pascasarjana.
2. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan izin penelitian dalam menyelesaikan tesis ini.
3. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si. selaku Kepala Program Studi Pendidikan Sains yang telah memberikan arahan, bimbingan, dorongan, dan motivasi yang sangat besar nilainya kepada peneliti.
4. Prof. Dr. rer. nat. Sajidan, M.Si. selaku pembimbing I yang dengan sabar memberikan arahan, bimbingan, dorongan, dan motivasi yang sangat besar nilainya kepada peneliti.
5. Dr. Sri Dwiastuti, M.Si. selaku pembimbing II yang dengan sabar memberikan arahan, bimbingan, dorongan, dan motivasi yang sangat besar nilainya kepada peneliti.
6. Kepala SMA Negeri 5 Surakarta yang telah mengizinkan untuk melakukan kegiatan pra penelitian tesis.
vi
7. Eko Setyaningsih, S.Pd., M.Si. selaku guru biologi kelas XII SMA Negeri 5 Surakarta yang telah memberikan arahan, bimbingan, dorongan, dan motivasi yang sangat besar nilainya kepada peneliti.
8. Dosen Program Pascasarjana Pendidikan Sains minat Biologi Universitas Sebelas Maret Surakarta.
9. Teman-teman Pascasarjana Pendidikan Pendidikan Sains minat Biologi angkatan 2016.
Peneliti menyadari dalam penulisan dan penyusunan tesis ini terdapat kekurangan-kekurangan dan masih perlu perbaikan. Untuk itu peneliti mengharapkan saran atau kritik berbagai pihak sehingga dapat menyempurnakan desain tesis ini, sehingga dapat bermanfaat bagi peneliti maupun para pembaca.
Surakarta, Januari 2019
Penulis
vii MOTTO
Terlahir sebagai wanita adalah hal istimewa. Tugas wanita bukan sekedar menjadi cantik, tapi juga berprinsip, bukan sekedar manis, tapi juga optimis,
bukan sekedar menjalankan kodrat tapi juga bermartabat. Wanita mandiri lebih berkontribusi dalam kehidupan daripada hanya menjadi penyedia benih
kehidupan.
Sebaik-baiknya perhiasan dunia adalah wanita. Sebaik-baiknya wanita adalah yang paham bagaimana ia harus berjalan di atas kedua kakinya sendiri diantara
tajamnya lika-liku hidup.
“Jadilah wanita berpendidikan karena pendidikan mampu membuat perilakumu santun namun tidak rapuh, melembutkan hatimu namun tidak lemah sehingga kamu tidak perlu menunjukkan seperti apa kamu karena dunia
sudah pasti bersamamu”
_Ibuku, a single parent with a big love for me_
Ini jalanmu dan milikmu sendiri. Orang lain mungkin berjalan bersamamu, tapi tak ada yang bisa menggantikan kamu berjalan
(Jalaludin Rumi)
viii
PERSEMBAHAN
Teriring segenap rasa syukurku pada-Mu Ya Allah, kupersembahkan karya ini untuk:
1. Suamiku Megantara Halley Ruckmawan, terima kasih telah menjadi partner dan support system dalam setiap hal yang aku lakukan di hidupku.
2. Ibuku, Muryati dan Bapak Abdullah Effendi, terima kasih untuk doa yang selalu mengiringi setiap langkahku. Tidak ada hal yang pantas aku lakukan untuk membalas setiap kasih sayang yang kalian berikan untukku.
3. Bapak Agus Rukmawan dan Umi Maya mardiah, terima kasih untuk doa, motivasi dan kasih sayang yang selalu mengalir untukku.
4. Adik-adikku, Lutfi dan Hilma, Aziz dan Luci serta si bungsu Fathin, terima kasih telah melengkapi hidupku dengan semangat dan canda tawa kalian yang rasanya tak ada habisnya.
5. Bapak dan Ibu Dosen Pendidikan Sains yang telah memberikan ilmu yang sangat bermanfaat selama perkuliahan.
6. Gadis-gadisku, kak Dewi, kak Mitha, kak Devi, Icha dan Defita, tanpa kalian hidupku di kota ini hanya hitam dan putih, terima kasih telah mewarnai setiap detik yang berjalan dan kita pun berproses bersama meskipun dengan cara yang berbeda.
7. Teman-teman tim riset Stim-HOTs Squad: kak dewi, kak nita, kak tiwi dan septi, terima kasih atas kerjasama dan motivasi selama berjuang bersama.
8. Teman-teman tim HOTs and Sciened yang selalu menjadi tempat diskusi dan berbagi selama riset ini berlangsung hingga saat ini dan semoga sampai nanti tetap menjadi keluarga yang solid.
9. Teman-teman Magister Pendidikan Sains 2016, terimakasih atas persahabatan, kebersamaan dan persaudaraan yang terjalin, semoga terjaga seterusnya.
10. Pasca sarjana FKIP UNS sebagai almamater tercinta, tempat dengan banyak kenangan yang akan menjadi bagian dari memori.
ix
Pramesti, B N. 2018. Pengembangan Modul Biologi Berbasis Model Stimulating Higher Order Thinking Skill (Stim-HOTs) untuk Memberdayakan Keterampilan Kognitif Tingkat Tinggi Siswa pada Materi Metabolisme Sel Kelas XII IPA. Dosen Pembimbing Prof. Dr. rer. nat. Sajidan, M.Si., Kopembimbing Dr. Sri Dwiastuti, M.Si. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk: 1) menganalisis karakteristik modul berbasis model Stimulating Higher Order Thinking Skill (Stim-HOTs) untuk memberdayakan keterampilan kognitif tingkat tinggi siswa; 2) menguji kelayakan modul berbasis model Stimulating Higher Order Thinking Skill (Stim-HOTs) untuk memberdayakan keterampilan kognitif tingkat tinggi siswa dan 3) menguji keefektifan modul berbasis model Stimulating Higher Order Thinking Skill (Stim- HOTs) untuk memberdayakan keterampilan kognitif tingkat tinggi siswa.
Penelitian ini merupakan jenis penelitian pengembangan dengan populasi seluruh siswa kelas XII IPA SMA Negeri 5 Surakarta dengan jumlah sampel sebanyak 64 siswa yang diambil menggunakan teknik random sampling. Proses penyusunan diawali dengan identifikasi materi metabolisme sel, penyusunan matriks modul dan pembuatan desain modul sehingga modul memiliki karakterisrik yang berbeda dengan modul pada umumnya. Kelayakan modul diuji oleh validator ahli yang terdiri atas validator ahli materi, validator ahli bahasa, validator ahli pengembangan produk, validator ahli perangkat pembelajaran dan praktisi pendidikan. Keefektifan modul dapat diketahui dari hasil pre tes dan post tes siswa yang kemudian dihitung N-Gain-nya dan dianalisis dengan uji statistik parametrik t test dengan bantuan SPSS ibm 21 serta dihitung nilai Effect Size-nya (ES) untuk mengetahui besarnya besarnya pengaruh modul berbasis model yang dikembangkan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa modul yang dikembangkan memiliki karakteristik yaitu memuat sintaks model Stim-HOTs yang terdiri atas 6 sintaks dengan materi ajar metabolisme sel; persentase hasil validasi oleh validator sebasar 87,5%-94,64% dan persentase hasil validasi oleh praktisi sebesar 83,44%- 98,36% dengan kualifikasi sangat baik sehingga modul yang dikembangkan layak diimplentasikan; hasil uji keefektifan modul menunjukkan nilai p value sebesar 0,00 < 0,05 artinya modul yang dikembangkan efektif untuk memberdayakan keterampilan kognitif tingkat tinggi. Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini antara lain:1) modul yang kembangkan memuat sintaks model Stim-HOTs untuk memberdayakan keterampilan kognitif tingkat tinggi siswa; 2) modul berbasis model Stim-HOTs layak digunakan untuk memberdayakan keterampilan kognitif tingkat tinggi siswa; 3) modul berbasis model Stim-HOTs efektif untuk memberdayakan keterampilan kognitif tingkat tinggi siswa dengan kontribusi sebesar 60,60%.
Kata kunci: modul berbasis model Stim-HOTs, keterampilan kognitif tingkat tinggi, metabolisme sel.
x
Pramesti, B N. 2018. Development of Biology Modules Based on the Model of Stimulating Higher Order Thinking Skill (Stim-HOTs) to Empower Students' High Level Cognitive Skills in the Material of Class XII IPA Metabolism. Supervisor Prof. Dr. rer. nat. Sajidan, M.Sc., Co-Supervisor Dr. Sri Dwiastuti, M.Sc. Master of Science Education Study Program, Teacher Training and Education Faculty, Sebelas Maret University Surakarta.
ABSTRACT
This study aims to: 1) analyze the characteristics of modules based on the Stimulating Higher Order Thinking Skill (Stim-HOTs) model to empower high- level cognitive skills of students; 2) examine the feasibility of modules based on the Stimulating Higher Order Thinking Skill (Stim-HOTs) model to empower high-level cognitive skills of students and 3) test the effectiveness of modules based on the Stimulating Higher Order Thinking Skill (Stim-HOTs) model to empower students' high-level cognitive skills.
This study is a research and development with the entire population of students of class XII IPA SMA Negeri 5 Surakarta with a total sample of 64 students drawn using random sampling techniques. The drafting process begins with identification of cell metabolism material, module matrix preparation and module design making so that the module has different characteristics than the module in general. The feasibility of the module is tested by an expert validator consisting of material expert validators, linguist validators, product development expert validators, learning device expert validators and education practitioners.
The effectiveness of the module can be seen from the results of the student's pre- test and post-test which are then calculated N-Gain and analyzed by the parametric statistical test t test with the help of SPSS ibm 21 and calculated the Effect Size value (ES) to determine the magnitude of the module-based influence model developed.
The results showed that the module developed had the characteristics of loading the syntax of the Stim-HOTs model which consisted of 6 syntaxes with cell metabolic teaching material; the percentage of validation results by the validator is 87.5%-94.64% and the percentage of validation results by practitioners is 83.44% -98.36% with very good qualifications so that the modules developed are feasible to be implemented; the results of the module effectiveness test show the value of p value of 0.00 <0.05 means that the module was developed effectively to empower high-level cognitive skills. The conclusions obtained from this study include: 1) the module developed contains the Stim-HOTs model syntax to empower high-level cognitive skills of students; 2) modules based on the Stim-HOTs model are appropriate to be used to empower high-level cognitive skills of students; 3) modules based on the Stim-HOTs model are effective for empowering high-level cognitive skills of students with a contribution of 60.60%.
Keywords: modules based on the Stim-HOTs model, high level cognitive skills, cell metabolism.
xi DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
PENGESAHAN PEMBIMBING... ii
PENGESAHAN KEASLIAN TULISAN ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
MOTTO ... vi
PERSEMBAHAN ... vii
ABSTRAK ... viii
ABSTRACT ... ix
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR LAMPIRAN... xv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Rumusan Masalah ... 7
C. Tujuan Penelitian ... 7
D. Spesifikasi Produk yang diharapkan ... 8
E. Pentingnya Pengembangan ... 9
F. Asumsi dan Keterbatasan Pengembangan ... 10
G. Definisi istilah ... 10
BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN KERANGKA BERPIKIR ... 14
A. Kajian Pustaka ... 14
1. Taksonomi Bloom Terevisi Anderson&Krathwohl (2001) .. 14
a. Proses Kognitif ... 15
b. Dimensi Pengetahuan ... 17
2. Relevansi Keterampilan Kognitif Tingkat Tinggi ... 19
3. Cara Mengukur Keterampilan Kognitif Tingkat Tinggi ... 20
4. Upaya Memberdayakan Keterampilan Kognitif Tingkat Tinggi 21 5. Modul ... 23
xii
a. Pengertian Modul ... 23
b. Karakterisik Modul ... 24
c. Komponen- Komponen Modul ... 26
d. Langkah-langkah Penyusunan Modul ... 27
e. Keuntungan dan Kelemahan Modul... 28
6. Model Stimulating Higher Order Thinking Skill (Stim-Hots) 29
a. Definisi Model Stim-Hots ... 29
b. Prinsip Model Stim-Hots ... 30
c. Sintaks Model Stim-Hots ... 30
d. Dampak Instruksional dan Pengiring... . 32
7. Teori-teori Belajar ... 33
a. Teori Belajar Konstruktivisme Piaget ... 33
b. Teori Vygotsky ... 34
c. Teori Berpikir Dewey ... 35
d. Teori Belajar Penemuan Bruner ... 36
e. Teori Taksonomi Baru Marzano&Kendall ... 37
8. Strategi Pengembangan Modul ... 39
9. Materi Metabolisme Sel... . 51
a. Pengertian Metabolisme ... 51
b. Enzim ... . 52
c. Katabolisme... 54
d. Anabolisme ... 54
B. Penelitian yang Relevan ... .... 55
C. Kerangka Berpikir ... .... 57
BAB III METODE PENELITIAN... .... 61
A. Jenis Penelitian ... .... 61
B. Prosedur Penelitian ... .... 62
a. Tahap Pendahuluan... 63
b. Tahap Pengembangan... 66
c. Tahap Pengujian ... 68
BAB IV HASIL PENELITIAN ... 74
xiii
A. Hasil Studi Pendahuluan ... 74
1. Tahap Pengumpulan Informasi ... 74
2. Perencanaan ... 80
B. Pengembangan Produk ... 82
1. Pengembangan Produk Awal ... 82
2. Uji coba Produk Awal ... 98
3. Hasil Revisi Produk Awal ... 98
4. Uji Lapangan Terbatas ... 100
5. Hasil Revisi Produk Kedua ... 100
C. Pengujian Produk ... 101
D. Pembahasan ... 104
1. Karakteristik modul berbasis model Stim-HOTs... 104
2. Kelayakan modul berbasis model Stim-HOTs ... 106
3. Keefektifan modul berbasis model Stim-HOTs ... 108
a. Kelebihan modul berbasis model Stim-HOTs ... 108
b. Faktor yang mempengaruhi keefektifan modul ... 111
c. Kedala dalam penelitian ... 112
d. Upaya untuk mengatasi kendala... 113
e. Peluang pengembangan produk modul berbasis model 113 BAB V SIMPULAN DAN SARAN ... 115
A. Simpulan ... 115
B. Implikasi ... 115
C. Saran ... 116
DAFTAR PUSTAKA ... 117
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1 Sistem Sosial pada model Stim-HOTs ... 30
2.2 Kerangka sintaks model Stim-HOTs ... 39
2.3 Matriks Modul Berbasis Model Stim-HOTs ... 39
3.2 Pengambilan Keputusan Revisi ... 67
3.3 Pretest-postest Non Equivalent Control Group Design ... 68
3.4 Kriteria Peningkatan Gain ... ... 69
3.5 Instrumen Pengumpulan Data ... 79
3.6 Konversi nilai ES ... 72
4.1 Hasil Analisis 8 SNP ... 74
4.2 Data Daya Serap UN ... 77
4.3 Hasil analisis buku ajar ... 78
4.4 Persentase hasil tes profil awal siswa... 79
4.5 Persentase Penilaian Modul Guru Oleh Validasi Ahli ... 98
4.6 Persentase Penilaian Modul Siswa Oleh Validasi Ahli... 98
4.7 Saran dan Hasil Revisi Produk Pertama... 99
4.8 Persentase Penilaian Praktisi pendidikan dan siswa ... 100
4.9 Saran dan Hasil Revisi Produk Kedua ... 100
4.10 Keterlaksanaan Sintaks Pembelajaran ... 101
4.11 Nilai rata-rata proses kognitif siswa kelas kontrol ... 102
4.12 Nilai rata-rata proses kognitif siswa kelas eksperimen ... 102
4.13 Hasil perhitungan N-Gain kelas existing dan kelas modul ... 103
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.4 Kerangka Berpikir ... 60
3.1 Tahap Pengembangan Modul ... 62
4.1 Halaman sampul depan modul untuk guru... 84
4.2 Halaman sampul depan modul untuk siswa ... 84
4.3 Halaman judul modul ... 85
4.4 Halaman francis modul ... 86
4.5 Bagian kata pengantar modul ... 87
4.6 Bagian daftar isi modul ... 87
4.7 Bagian pendahuluan modul ... 88
4.8 Petunjuk penggunaan modul ... 89
4.9 Peta isi modul ... 89
4.10 Tahap orientasi ... 90
4.11 Tahap bertanya ... 91
4.12 Tahap Eksplorasi informasi... 92
4.13 Tahap Diskusi ... 93
4.14 Tahap Eksplanasi ... 94
4.15 Tahap Refleksi ... 95
4.16 Uji Kompetensi ... 96
4.17 Kunci Jawaban ... 96
4.18 Glosarium ... 97
4.19 Daftar Pustaka ... 97
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1. Analisis Data 8 Standar Nasional Pendidikan... 122
2. Analisis Bahan Ajar ... 124
3. Hasil Ujian Nasional ... 133
4. Kisi-kisi Kuesioner Analisis Kebutuhan untuk Guru ... 141
5. Hasil Kuesioner Kebutuhan untuk Guru ... 143
6. Kisi-kisi Kuesioner Analisis Kebutuhan untuk Siswa ... 153
7. Hasil Kuesioner Kebutuhan untuk Siswa ... 154
8. Hasil Wawancara Guru ... 160
9. Hasil Wawancara Siswa ... 163
10. Hasil Observasi Pembelajaran di Kelas ... 165
11. Soal Tes Profil Awal Kemampuan HOTs ... 167
12. Hasil Uji Homogenitas Tes Profil Awal HOTs... ... 179
13. Hasil Tes Profil Awal Kemampuan HOTs ... 181
14. Hasil Penilaian Modul Guru Oleh Validator... 187
15. Hasil Penilaian Modul Siswa Oleh Validator ... 192
16. Rekapitulasi Hasil Penilaian Modul Oleh Praktisi I ... 197
17. Rekapitulasi Hasil Penilaian Modul Oleh Praktisi II ... 201
18. Rekapitulasi Hasil Penilaian Modul Oleh Siswa ... 205
19. Rekapitulasi Keterlaksanaan Sintaks Pada Aktivitas Guru ... 207
20. Rekapitulasi Keterlaksanaan Sintaks Pada Aktivitas Siswa ... 210
21. Rubrik soal dan soal Pre tes dan Post tes metabolisme sel ... 213
22. Hasil Uji T ... 230
23. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ... 232
24. Silabus ... 261
25. Draft Modul ... 271
26. Dokumentasi penelitian ... 300
27. Surat Ijin Penelitian ... 304
28. Surat Keterangan Publikasi ... 307
xvii
29. LOA dan naskah publikasi ... 309
