PENGEMBANGAN MODUL PEMBELAJARAN IPA BERBASIS HIGH ORDER THINKING SKILL (HOTS) UNTUK MENINGKATKAN
KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS SISWA KELAS VIII SMP/MTs
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains
Oleh:
Emi Rofiah NIM S831408014
PROGRAM PASCASARJANA KEPENDIDIKAN FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
ii
PENGEMBANGAN MODUL PEMBELAJARAN IPA BERBASIS HIGH ORDER THINKING SKILL (HOTS) UNTUK MENINGKATKAN
KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS SISWA KELAS VIII SMP/MTs
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains Minat Utama Pendidikan Fisika
Oleh: Emi Rofiah NIM S831408014
PROGRAM PASCASARJANA KEPENDIDIKAN FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
vi
Emi Rofiah. 2016. Pengembangan Modul Pembelajaran IPA Berbasis High Order Thinking Skill (HOTS) untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Kelas VIII SMP/MTs. Tesis. Pembimbing: Dr. Nonoh Siti Aminah, M. Pd. Kopembimbing: Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M. Pd. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Pembelajaran IPA di sekolah belum banyak mengembangkan keterampilan berpikir tingkat tinggi siswa. Penelitian ini bertujuan untuk: 1) mendeskripsikan karakteristik modul pembelajaran IPA berbasis High Order Thinking Skill (HOTS) untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis; 2) memperoleh modul pembelajaran IPA berbasis High Order Thinking Skill (HOTS) yang telah memenuhi kriteria layak; 3) mendeskripsikan peningkatan kemampuan berpikir kritis siswa kelas VIII SMP N 2 Sragen setelah melakukan pembelajaran IPA menggunakan modul pembelajaran IPA berbasis High Order Thinking Skill (HOTS).
Penelitian pengembangan modul pembelajaran IPA berbasis High Order Thinking Skill (HOTS) ini menggunakan prosedur pengembangan 4D yang terdiri dari tahap pendefinisian (define), perancangan (design), pengembangan (develop), dan penyebaran (dessiminate). Tahap pendefinisian terdiri dari proses analisis kebutuhan siswa dan guru, analisis materi, serta perumusan pembelajaran pada modul. Tahap perancangan modul pembelajaran IPA sesuai dengan tahap pendekatan saintifik yang diintegrasikan ke dalam modul. Tahap pengembangan terdiri dari proses validasi modul kelayakan modul, revisi modul, dan aplikasi modul pembelajaran IPA berbasis HOTS di kelas VIIIE SMP N 2 Sragen. Tahap penyebaran merupakan proses penyebaran modul ke empat SMP/MTS di Kabupaten Sragen. Analisis data yang digunakan selama penelitian adalah analisis deskriptif kuantitatif berdasarkan skor kriteria dan analisis peningkatan kemampuan berpikir kritis siswa melalui skor gain.
Hasil penelitian disimpulkan bahwa: 1) karakteristik khusus modul pembelajaran IPA berbasis HOTS memiliki lima tahap pembelajaran sesuai dengan pendekatan saintifik yang dituangkan pada rubrik dalam modul dengan rincian: a) Rubrik “Mari Mengamati!” yang memuat tahap mengamati; b) Rubrik “Ayo Bertanya!” yang memuat tahap menanya; c) rubrik “Asyiknya Mengumpulkan Informasi!” yang memuat tahap mengumpulkan informasi; d) rubrik “Coba Pikirkan!” yang memuat tahap menalar; dan e) rubrik “Presentasi Yuk!” yang memuat tahap mengomunikasikan; 2) modul pembelajaran IPA berbasis HOTS yang dikembangkan memenuhi kriteria kelayakan pada aspek isi dan penyajian, bahasa, kegrafikan, dan aspek pembelajaran HOTS dengan nilai rata-rata 3,55 atau dalam kategori “sangat baik”; 3) modul pembelajaran IPA berbasis HOTS dengan tema sistem penglihatan manusia dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa dengan nilai gain 0,49 atau dalam kategori “sedang”.
vii
Emi Rofiah. 2016. The Development of High Order Thinking Skill (HOTS)
Science Module to Enhance The Student’s Critical Thinking for VIII Grade’s
Junior High School. Consultant: Dr. Nonoh Siti Aminah, M. Pd. Co-Consultant: Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M. Pd. Thesis. Sains Education Magister Department, Sebelas Maret University of Surakarta.
ABSTRACT
Science learning at school has not developed the needs of students high order thinking skill yet. The objectives of this research were; 1) to describe specific characteristic of HOTS science module to enhance students‟s critical thinking 2) to get HOTS science module that has feasibility quality; and 3) to describe the increasing of student‟s critical thinking in VIIIE class of SMP N 2 Sragen due to the use of HOTS science module.
The research and development model of HOTS science module used 4-D model consist of define, design, develop, and dessiminate phases. Define phase consist of teachers needs analysis, students needs analysis, science matter analysis, and the elaboration of learning modul . Design phase is appropriate with scientific approach procedure that integrated in the heading of the science module. Develop phase consist of validating feasibility procces, module revise process, and application of HOTS science module to the student of VIIIE SMP N 2 Sragen. Disseminate phase is a process of spreading science module to 4 school in Sragen regency. The data were analized in quantitative descriptive by criteria scored for feasibility module, and gain analysis for students critical thinking.
The conclusion of this research are: 1) the specific characteristic of HOTS science module is to arrange 5 scientific approach phase into the heading of module that are: a) observing phase integrated with heading “Mari Mengamati!”; b) questioning phase integrated with heading “Ayo Bertanya!”; c) gathering information integrated with heading “Asyiknya Mengumpulkan Informasi!”; d) reasoning phase integrated with heading “Coba Pikirkan!”; and e) communicating phase with heading “Ayo Presentasi!”; 2) this HOTS science module has fulfilled a feasibility quality in matter aspect, language aspect, graphic aspect, and HOTS learning aspect based on average score = 3,55 or in a „very well‟ category; 3) learning science using HOTS module can increase students critical thinking based on score n-gain =0,53 or in a „medium‟ category.
viii MOTTO
“ Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila kamu telah selesai (dari
sesatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain” ( QS. Al Insyiroh : 5-7 )
“ Luruskan niat, lakukan yang terbaik, syukuri apapun hasilnya “ (Penulis)
“Allah has purpose for your pain, a reason for your struggles, and a reward for your faithfulness. Don‟t give up”
ix
PERSEMBAHAN
Dengan mengucap rasa syukur kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahNya, penulis mempersembahkan tesis ini kepada:
Ibu Marsih dan Bapak Masrukhan tercinta atas doa dan kasih sayang terbaik yang tak pernah putus diberikan pada anak-anaknya
Mas Arif, Mba Tina, Mba Rahma, Mas Muid, dan Haidar atas segala bentuk semangat, hiburan, dan dukungan kalian
x PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul “Pengembangan Modul Pembelajaran IPA Berbasis High Order Thinking Skill (HOTS) untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Kelas VIII SMP/MTs” dengan sebaik-baiknya.
Dalam penulisan tesis ini, penulis menyadari tidak akan selesai tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis memberikan ucapan terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M. Pd, selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan UNS yang telah memberikan ijin penelitian dalam menyelsaikan tesis ini.
2. Dr. Mohammad Masykuri, M. Si, selaku Ketua Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS yang telah memberikan petunjuk dan dorongan sehingga tesis ini dapat penulis selesaikan
3. Dr. Nonoh Siti Aminah, M. Pd, selaku Dosen Pembimbing I yang telah membantu memberikan ilmu, arahan, motivasi dan dorongan semangat dalam penyelesaian tesis ini.
4. Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M. Pd, selaku Dosen pembimbing II yang telah mengarahkan dan memberi arahan serta semangat dalam penyelesaian tesis ini.
5. Bapak-Ibu Dosen Program Studi Pendidikan Sains FKIP UNS yang telah memberikan ilmu selama penulis menempuh pendidikan kuliah di Program Pascasarjana
6. Bapak Prihantomo, S. Pd selaku Kepala SMP N 2 Sragen beserta Ibu Sri Hastuti, S. Pd dan Ibu Titik Satuti, S. Pd selaku guru pengampu mata pelajaran IPA yang telah memberikan ijin serta waktu untuk melakukan penelitian
xi
8. Bapak Khusni Priyono selaku Kepala Sekolah SMP Muhammadiyah 1 Sragen yang telah memberi ijin studi serta segenap guru dan karyawan yang telah membantu selama penulis menyelesaikan studi
9. Soni Nugroho, untuk senyum, semangat dan kesabaran yang luar biasa
10. Ratih, Farra, Marlinda serta teman-teman Pendidikan Sains minat utama Fisika angkatan 2014 yang selalu bersedia berbagi pengalaman, informasi, dan semangat selama proses penelitian
11. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah memberikan bantuan dalam penyelesaian tesis ini
Penulis menyadari bahwa penyusunan tesis ini masih memiliki banyak kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan untuk memperbaiki dan menyempurnakan tesis ini. Penulis berharap semoga tesis ini bermanfaat bagi kebaikan pembaca dalam dunia pendidikan.
Surakarta, Agustus 2016
xii DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... iii
HALAMAN PERNYATAAN ... v
HALAMAN ABSTRAK ... vi
HALAMAN ABSTRACT ... vii
HALAMAN MOTTO ... viii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... ix
HALAMAN PRAKATA ... x
DAFTAR ISI ... xii
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Rumusan Masalah ... 5
C. Tujuan Penelitian ... 6
D. Pentingnya Pengembangan ... 6
E. Spesifikasi Produk yang Dikembangkan ... 7
F. Asumsi dan Keterbatasan Penelitian ... 8
G. Definisi Istilah ... 8
BAB II KAJIAN TEORI ... 10
A. Kajian Teori ... 10
B. Penelitian yang Relevan ... 59
C. Kerangka Berpikir ... 62
BAB III METODE PENELITIAN ... 66
A. Jenis Penelitian ... 66
B. Prosedur Penelitian ... 66
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 81
xiii
B. Pembahasan ... 108
BAB V KESIMPULAN, SARAN, DAN IMPLIKASI ... 120
A. Kesimpulan ... 120
B. Implikasi Hasil Penelitian ... 122
C. Saran ... 122
DAFTAR PUSTAKA ... 124
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1 Indeks Bias ... 46
2.2 Penyusutan Titik Dekat karena Umur ... 57
3.1 Desain Awal Rancangan Modul ... 73
3.2 Tingkat Kesukaran Item Tes ... 76
3.3 Daya Beda Item Tes ... 76
3.4 Kriteria Penilaian ... 78
3.5 Kriteria Skor N-gain ... 79
4.1 Rangkuman Hasil Analisis Kebutuhan Guru ... 82
4.2 Rangkuman Hasil Analisis Kebutuhan Siswa ... 83
4.3 Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar ... 85
4.4 Rubrik Modul Berdasarkan Tahap Pendekatan Saintifik ... 86
4.5 Hasil Uji Coba Latihan Soal dan Instrumen Evaluasi ... 91
4.6 Hasil Validasi Oleh Ahli Materi ... 92
4.7 Hasil Validasi Oleh Ahli Media dan Bahasa ... 92
4.8 Hasil Validasi Oleh Reviewer dan PeerReviewer ... 93
4.9 Hasil Analisis Natural Cut Off Score ... 94
4.10 Saran dari Validator Beserta Revisinya ... 95
4.11 Rangkuman Hasil Penilaian Produk pada Uji Coba Skala Kecil ... 100
4.12 Saran dan Revisi Berdasarkan Uji Coba Skala Kecil ... 101
4.13 Nilai N-gain Setiap Indikator Kemampuan Berpikir Kritis ... 103
4.14 Skor Rata-rata Aspek Kognitif Tiap Kegiatan Belajar ... 105
4.15 Skor Rata-rata Aspek Afektif Siswa Tiap Pertemuan ... 106
4.16 Skor Rata-rata Aspek Psikomotor Siswa ... 106
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Model Jaring Laba-laba (webbed) ... 15
2.2 Bagian-bagian Mata ... 38
2.3 Anatomi Retina ... 42
2.4 (a) Pemantulan Teratur; (b) Pemantulan Baur ... 44
2.5 Ilustrasi Hukum Pemantulan ... 44
2.6 Ilustrasi Peristiwa Pembiasan ... 45
2.7 Ilustrasi Pembiasan Cahaya dari Kaca ke Udara ... 46
2.8 Lensa Cembung Bersifat Konvergen ... 48
2.9 Macam-macam Lensa Cembung ... 48
2.10 Sinar-sinar Istimewa Lensa Cembung ... 49
2.11 Pembentukan Bayangan pada Lensa Cembung ... 49
2.12 Menentukan Letak dan Sifat Bayangan Lensa Cembung ... 50
2.13 Daya Akomodasi Mata ... 52
2.14 Titik Dekat dan Titik Jauh Mata ... 52
2.15 Lensa Cekung Bersifat Divergen ... 53
2.16 Macam-macam Lensa Cekung ... 53
2.17 Bagian-bagian Sebuah Lensa Cekung Bikonkaf ... 53
2.18 Sinar Istimewa pada Pembiasan Lensa Cekung ... 54
2.19 Pembentukan Bayangan pada Lensa Cekung ... 55
2.20 Lensa Cekung untuk Mengatasi Miopi ... 56
2.21 Lensa Cembung untuk Mengatasi Hipermetropi ... 56
2.22 (kiri) Penglihatan oleh Astigmatisme; ( kanan) Penglihatan Mata Normal ... 58
2.23 Pemfokusan Bayangan pada Mata Astigmatisme ... 58
2.24 Lensa Silinder untuk Mengatasi Astigmatisme ... 59
xvi
3.1 Langkah-langkah Pengembangan Modul Pembelajaran IPA Berbasis
HOTS ... 67
4.1 Tampilan Rubrik “Mari Mengamati!” dalam Modul ... 86
4.2 Tampilan Rubrik “Ayo Bertanya!” ... 87
4.3 Tampilan Rubrik “Asyiknya Mengumpulkan Informasi!” ... 88
4.4 Tampilan Rubrik “Coba Pikirkan!” ... 89
4.5 Tampilan Rubrik “Presentasi Yuk!” ... 90
4.6 Revisi Sampul Modul ... 97
4.7 Peta Konsep dalam Modul ... 98
4.8 Rubrik “Asyiknya Mengumpulkan Informasi!” ... 99
4. 9 Perbandingan Nilai Rata-rata Skor Pretes dan Postes Kemampuan Berpikir Kritis ... 104
4.10 Diagram Batang Hasil Validasi Modul ... 114
4.11 Diagram Batang Hasil Belajar Siswa pada Ranah Afektif ... 118
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1 Analisis Kebutuhan Siswa ... 130
2 Analisis Kebutuhan Guru ... 139
3 Validasi Ahli Materi, Media, dan Bahasa ... 149
4 Validasi Reviewer dan PeerReviewer ... 156
5 Rekapitulasi Hasil Validasi Modul ... 158
6 Uji Coba Latihan Soal dalam Modul ... 163
7 Tes Evaluasi ... 183
8 Uji Coba Skala Kecil ... 191
9 Silabus ... 193
10 RPP ... 196
11 Hasil Belajar Kognitif ... 213
12 Hasil Belajar Afektif ... 214
13 Hasil Belajar Psikomotor ... 216
14 Hasil Uji Coba Instrumen Tes Kemampuan Berpikir Kritis ... 218
15 Instrumen Tes Kemampuan Berpikir Kritis ... 219
16 Rekapitulasi Angket Penilaian Modul ... 233
