PENGEMBANGAN MODUL ELEKTRONIK BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI PENCEMARAN LINGKUNGAN UNTUK MEMBERDAYAKAN KEMAMPUAN MEMECAHKAN MASALAH SISWA KELAS X SMA NEGERI 1 NGEMPLAK.

(1)

PENGEMBANGAN MODUL ELEKTRONIK BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI PENCEMARAN LINGKUNGAN UNTUK

MEMBERDAYAKAN KEMAMPUAN MEMECAHKAN MASALAH SISWA KELAS X SMA NEGERI 1 NGEMPLAK

TESIS

Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains

Oleh: LUQMAN HAKIM S831302053

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(2)

ii

PENGEMBANGAN MODUL ELEKTRONIK BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI PENCEMARAN LINGKUNGAN UNTUK

TESIS

Oleh:

LUQMAN HAKIM S831302053

Komisi Nama Tanda Tangan Tanggal

Pembimbing

Pembimbing I Dr. Maridi, M.Pd. ... ... NIP. 195007241976031002

Pembimbing II Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd. ... ... NIP. 197701252008011008

Telah dinyatakan memenuhi syarat Pada tanggal 2014

Ketua Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan UNS

(3)

iii

PENGEMBANGAN MODUL ELEKTRONIK BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI PENCEMARAN LINGKUNGAN UNTUK

TESIS

Oleh:

LUQMAN HAKIM S831302053

Tim Penguji

Jabatan Nama Tanda Tangan Tanggal

Ketua Dr. M. Masykuri, M. Si. ... ... NIP. 19681124 199403 1 001

Sekretaris Dr. Suciati, M. Pd. ... ... NIP. 19580723 198603 2 001

Anggota Penguji I Dr. Maridi, M.Pd. ... ... NIP. 195007241976031002

Anggota Penguji II Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd. ... ... NIP. 197701252008011008

Telah dipertahankan di depan penguji Dinyatakan telah memenuhi syarat

Pada tanggal 2014

(4)

iv

PERNYATAAN KEASLIAN DAN PERSYARATAN PUBLIKASI

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa:

1. Tesis yang berjudul “PENGEMBANGAN MODUL ELEKTRONIK

BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI PENCEMARAN LINGKUNGAN UNTUK MEMBERDAYAKAN KEMAMPUAN MEMECAHKAN MASALAH SISWA KELAS X SMA NEGERI 1 NGEMPLAK ”ini adalah karya penelitian saya sendiri dan tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh

gelar akademik serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau

diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang tertulis dengan acuan yang disebutkan

sumbernya, baik dalam naskah karangan dan daftar pustaka. Apabila ternyata di

dalam naskah Tesis ini dapat dibuktikan terdapat unsur-unsur plagiasi, maka

saya bersedia menerima sanksi, baik Tesis beserta gelar magister saya dibatalkan

serta diproses sesuai dengan peraturan perundang-undangan yang berlaku.

2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi Tesis pada jurnal atau forum ilmiah

harus menyertakan tim promotor sebagai author dan Program Studi Magister

Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas

Maret Surakarta sebagai institusinya. Apabila saya melakukan pelanggaran dari

ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia mendapakan sanksi akademik yang

berlaku.

Surakarta, Oktober 2014

(5)

v

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga tesis yang berjudul “Pengembangan Modul Elektronik Berbasis Problem Based Learning pada Materi Pencemaran Lingkungan untuk Memberdayakan Kemampuan Memecahkan Masalah Siswa Kelas X SMA Negeri 1 Ngemplak” dapat terselesaikan dengan baik. Tesis ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan guna mendapatkan gelar Magister Pendidikan Sains pada Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret.

Tesis ini dapat terselesaikan dengan adanya bimbingan, dorongan, masukan, dan bantuan dari berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada yang terhormat:

1. Prof. Dr. Ravik Karsidi, M.S., selaku Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Prof. Dr. Furqon Hidayatullah, M.Pd., selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Dr. M. Masykuri, M.Si., selaku Ketua Program Studi Magister Pendidikan Sains Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah berkenan memberikan bimbingan dan masukan terhadap penyusunan Tesis ini.

(6)

vi

5. Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd., selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dalam penyusunan Tesis ini.

6. Staf Dosen Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta, yang telah memberikan ilmu pengetahuan dan wawasan baru dalam setiap perkuliahan.

7. Puguh Karyanto, S.Si., M.Si., Ph.D., Dr. Nunuk Suryani, M.Pd., Bowo Sugiharto, M.Pd., selaku Validator ahli dalam penelitian pengembangan ini. 8. Nurhita Rokhani, S.Pd., selaku guru pendamping dalam penelitian

pengembangan ini.

9. Teman-teman mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

10. Berbagai pihak yang telah membantu dalam penyusunan tesis ini. Penulis menyadari bahwa tesis pengembangan ini masih jauh dari kata sempurna, untuk itu penulis berharap adanya masukan, kritik maupun saran yang dapat membangun agar tesis ini bisa menjadi lebih baik lagi. Semoga Tesis ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Surakarta, Oktober 2014

(7)

vii MOTTO

Jika seseorang bepergian dengan tujuan mencari ilmu, maka Allah akan menjadikan

perjalanannya seperti perjalanan menuju surga

(Nabi Muhammad SAW)

Pengalaman bukan apa yang terjadi pada Anda, melainkan apa yang Anda lakukan

atas apa yang terjadi pada Anda

(Aldous Huxley)

Orang-orang pesimis melihat kesulitan dalam setiap kesempatan. Orang optimis

melihat kesempatan dalam setiap kesulitan.

(Wiston Churchill)

Apapun yang kamu bisa lakukan atau kamu mimpi bisa lakukan, mulailah itu.

Di dalam keberanian terdapat kejeniusan, kekuatan dan keajaiban.

Mulailah sekarang.

(8)

viii

PERSEMBAHAN

1. Ibu dan Bapakku yang telah membimbingku, menasehatiku, memberi dorongan, dan

semangat serta perjuangannya.

2. Kakak-kakakku yang memberikan do’a dan dukungannya.

3. Nita Nuraini yang telah menemaniku, mendampingiku, memberi semangat dan

dukungan di kala susah maupun senang.

4. Bapak Maridi yang memberiku bimbingan dan motivasi yang sangat bermanfaat.

5. Bapak Baskoro yang memberikan saran-saran membangun yang bermanfaaat.

6. Ibu Nurhita Rokhani yang menerimaku dengan ramah serta membimbingku selama

penelitian.

7. Murid-muridku kelas X5 dan X6 yang mau menerima kehadiranku dan mau menuruti

perintahku.

8. Agung Jatmiko yang telah membantu sarana dalam menyusun tesis ini.

9. Pandu dan Purwo yang menjadi teman satu kontrakan yang selalu ada saat susah

maupun senang.

10. Dimas, Bagus, Rofa, teman-teman yang sangat luar biasa.

11. Andri Alfathoni, Nur Rohim, Tri Bendol, Fazar, Ali, Erik, sahabat-sahabatku yang

selalu ada disetiap kubutuhkan.

12. Teman-teman mahasiswa Magister Pendidikan Sains Biologi FKIP UNS yang

memberikan warna baru dalam kehidupanku yang tak kan pudar.

(9)

ix DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

PERSETUJUAN ... ii

PENGESAHAN ... iii

PERNYATAAN ... iv

KATA PENGANTAR ... v

MOTTO ... vii

PERSEMBAHAN ... viii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xiii

DAFTAR TABEL ... xv

DAFTAR LAMPIRAN ... xvii

ABSTRAK ... xviii

ABSTRACT ... xix

BAB I PENDAHULUAN ... 1

A.Latar Belakang ... 1

B.Rumusan Masalah ... 10

C.Tujuan Penelitian ... 10

D.Spesifikasi Produk ... 11

E. Asumsi dan Keterbatasan Produk Pengembangan ... 16

F. Manfaat Penelitian ... 16

(10)

x

BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 20

A.Belajar dan Pembelajaran Biologi ... 20

B.Teori Belajar ... 23

C.Modul Elektronik ... 27

D.PBL (Problem Based Learning) ... 37

E. Kemampuan Memecahkan Masalah ... 43

F. Hasil Penelitian yang Relevan ... 46

G.Kerangka Berpikir ... 47

BAB III METODE PENELITIAN ... 50

A.Model Penelitian dan Pengembangan ... 50

B.Prosedur Penelitian dan Pengembangan ... 50

1. Penelitian dan Pengumpulan Data ... 50

2. Perencanaan/Planning ... 52

3. Pengembangan Draft Produk Awal ... 53

4. Uji Coba Produk Awal ... 57

5. Revisi Produk Tahap I ... 58

6. Uji Coba Lapangan Utama/Terbatas ... 58

7. Revisi Produk Tahap II ... 58

8. Uji Coba Lapangan Operasional/Efektivitas ... 59

9. Penyempurnaan Produk Akhir (Revisi Produk Akhir) ... 59

10. Diseminasi dan Implementasi ... 60

C.Subjek Uji Coba Produk ... 60

(11)

xi

E. Instrumen Penelitian ... 62

F. Validitas Instrumen Penelitian ... 63

G.Teknik Analisis Data... 70

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 74

A.Deskripsi Hasil Penelitian dan Pengembangan Produk ... 74

3. Pengembangan Draft Produk ... 85

7. Revisi Produk Tahap II ... 105

9. Penyempurnaan Produk Akhir (Revisi Produk Akhir) ... 116

B.Pembahasan ... 119

3. Pengembangan Draft Produk ... 128

(12)

xii

9. Penyempurnaan Produk Akhir ... 145

C.Temuan di Lapangan ... 148

BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN ... 149

A.Kesimpulan ... 149

B.Implikasi ... 151

C.Saran ... 152

DAFTAR PUSTAKA ... 154

(13)

xiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Kerucut Pengalaman Edgar Dale ... 33

Gambar 2.2 Kerangka Berpikir Penelitian ... 49

Gambar 3.1. One Group Pretest-Posttest Design ... 59

Gambar 4.1. Animasi Pembuka ... 86

Gambar 4.2. Halaman Awal Pembuka ... 86

Gambar 4.3. Tampilan Slide Kata Pengantar ... 87

Gambar 4.4. Tampilan Petunjuk Penggunaan Modul Elektronik ... 87

Gambar 4.5. Tampilan Kompetensi Inti ... 88

Gambar 4.6. Tampilan Kompetensi Dasar ... 89

Gambar 4.7. Tampilan Indikator ... 89

Gambar 4.8. Tampilan Pretest ... 90

Gambar 4.9. Tampilan Identifikasi Masalah ... 91

Gambar 4.10. Tampilan Rumusan Masalah ... 92

Gambar 4.11. Tampilan Hipotesis ... 93

Gambar 4.12. Tampilan Rancangan Percobaan ... 94

Gambar 4.13. Tampilan Slide Produk ... 95

Gambar 4.14. Tampilan Hasil Percobaan ... 96

Gambar 4.15. Tampilan Materi ... 97

Gambar 4.16. Tampilan Soal Evaluasi tiap Pertemuan ... 98

Gambar 4.17. Tampilan Slide Posttest ... 99

(14)

xiv

Gambar 4.19. Histogram Keterlaksanaan Sintaks Pembelajaran ... 108 Gambar 4.20. Histogram Perbandingan Distribusi Pretest dan Posttest

Kemampuan Memecahkan Masalah ... 109 Gambar 4.21. Histogram Perbandingan Rata-rata Pretest dan Posttest

Kemampuan Memecahkan Masalah ... 110 Gambar 4.22. Histogram Perbandingan Nilai Total Hasil Belajar

(15)

xv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Langkah/Sintaks Pembelajaran PBL ... 40

Tabel 2.2. Aspek dan Indikator Kemampuan Memecahkan Masalah ... 45

Tabel 3.1. KD dan Indikator Penelitian ... 51

Tabel 3.2. Tingkat Validitas Soal Try Out ... 65

Tabel 3.3. Skala Penilaian Reliabilitas Butir Soal ... 67

Tabel 3.4. Tingkat Reliabilitas Soal Try Out ... 67

Tabel 3.5. Indeks Kesukaran Soal Try Out ... 68

Tabel 3.6. Klasifikasi Daya Pembeda Butir Soal ... 68

Tabel 3.7. Hasil Uji Daya Beda Soal Try Out ... 69

Tabel 3.8. Pengambilan Keputusan Revisi Pengembangan Modul Elektronik ... 71

Tabel 3.9. Kriteria Gain Ternormalisasi ... 73

Tabel 4.1. Capaian Skor Hasil Pemetaan 8 SNP ... 77

Tabel 4.2 Validasi Materi Modul oleh Ahli ... 101

Tabel 4.3 Validasi Penyajian Modul Elektronik oleh Ahli ... 101

Tabel 4.4 Validasi Instrumen (RPP, Silabus, LKS, Soal Evaluasi) oleh Ahli ... 102

Tabel 4.5 Validasi Penyajian Modul Elektronik oleh Praktisi ... 102

Tabel 4.6 Saran dan Perbaikan (Hasil Uji Coba Produk Awal) ... 103

Tabel 4.7. Hasil Penilaian Uji Coba Lapangan Terbatas oleh Siswa ... 105

(16)

xvi

Tabel 4.9. Keterlaksanaan Sintaks Pembelajaran ... 107

Tabel 4.10. Distribusi Data Nilai Kemampuan Memecahkan Masalah ... 108

Tabel 4.11. Deskripsi Data Kemampuan Memecahkan Masalah Siswa ... 109

Tabel 4.12. Uji Normalitas Kemampuan Memecahkan Masalah ... 111

Tabel 4.13. Uji Homogenitas Kemampuan Memecahkan Masalah ... 112

Tabel 4.14. Uji-t berpasangan Kemampuan Memecahkan Masalah ... 113

Tabel 4.15. Data Hasil Belajar Siswa ... 114

Tabel 4.16. Hasil Analisis Angket Penilaian Modul Elektronik Berbasis PBL ... 115

Tabel 4.17. Saran dan Revisi Akhir ... 116

Tabel 4.18. Hasil Tanggapan, Saran/Masukan Guru Biologi pada Tahap Diseminasi dan Implementasi Produk ... 118

(17)

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Penelitian dan Pengumpulan Data ... 162

Lampiran 2 Perencanaan ... 223

Lampiran 3 Pengembangan Produk Awal ... 238

Lampiran 4 Uji Coba Produk Awal ... 354

Lampiran 5 Revisi Produk Tahap I ... 377

Lampiran 6 Uji Coba Lapangan Terbatas ... 380

Lampiran 7 Revisi Produk Tahap II ... 392

Lampiran 8 Uji Lapangan Operasional ... 394

Lampiran 9 Diseminasi dan Implementasi ... 447

Lampiran 10 Dokumentasi ... 459

Lampiran 11 Panduan Penggunaan Modul Elektronik Berbasis PBL ... 466

(18)

xviii

Luqman Hakim. S831302053. 2014. Pengembangan Modul Elektronik Berbasis Problem Based Learning pada Materi Pencemaran Lingkungan untuk Memberdayakan Kemampuan Memecahkan Masalah Siswa Kelas X SMA Negeri 1 Ngemplak. TESIS. Pembimbing I: Dr. Maridi, M.Pd. Pembimbing II: Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret.

ABSTRAK

Tujuan penelitian pengembangan ini adalah untuk mengetahui: 1) Prosedur pengembangan produk modul elektronik berbasis PBL (Problem Based Learning) dalam memberdayakan kemampuan memecahkan masalah siswa kelas X SMA Negeri 1 Ngemplak; 2) Kelayakan modul elektronik berbasis PBL dalam memberdayakan kemampuan memecahkan masalah siswa kelas X SMA Negeri 1 Ngemplak; 3) Efektivitas modul elektronik berbasis PBL dalam memberdayakan kemampuan memecahkan masalah siswa kelas X SMA Negeri 1 Ngemplak.

Penelitian ini menggunakan metode Research and Development (R&D) yang mengacu pada pengembangan modifikasi Borg and Gall (1989). Subjek pengembangan meliputi: 1) Subjek uji coba lapangan awal sejumlah 5 validator; 2) Subjek uji coba lapangan utama sejumlah 15 siswa; 3) Subjek uji coba lapangan operasional sejumlah 30 siswa. Instrumen yang digunakan adalah angket, observasi, wawancara dan tes. Uji coba lapangan menggunakan one group pretest-posttest design. Data kemampuan memecahkan masalah diuji dengan uji-t berpasangan dan dihitung dengan N-gain ternormalisasi.

(19)

xix

Luqman Hakim. S831302053. 2014. Development of Electronic Module Based Problem based Learning on the Learning Material of Environmental Pollution to Empower Student’s Problem Solving Abilities in Grade X of SMA Negeri 1 Ngemplak. Thesis: Advisor I: Dr. Maridi, M.Pd., Advisor II: Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd. Master of Science Education Program, Teacher Training and Education Faculty, Sebelas Maret University.

ABSTRACT

The objectives of this research and development are to investigate: 1) Procedure for the development of electronic module based Problem Based Learning (PBL) to empower student’s problem solving abilities in grade X of SMA Negeri 1 Ngemplak; 2) Feasibility of the electronic module based PBL to empower student’s problem solving abilities in grade X of SMA Negeri 1 Ngemplak; and 3) Effectiveness of the electronic module based PBL to empower student’s problem solving abilities in grade X of SMA Negeri 1 Ngemplak.

This research used the Research and Development (R & D) method modified of Borg and Gall (1989). The samples of development included: 1) Subjects of preliminary field testing with five validators; 2) Subjects of main field testing involving 15 student’s; and 3) Subjects of operational field test involving 30 student’s. The data of research were gathered through questionnaire, observation, in-depth interview, and test. The field tests used the one group pretest-posttest design. The data on the initial ability in solving problems were tested with paired t-test and calculated with normalized N-gain.

The results of research are as follows: 1) The procedure for the development of the electronic module based PBL used the modification of Borg and Gall through the following phases, namely: research and information collecting, planning, develop preliminary form of product, preliminary field testing, main product revision, main field testing, operational product revision, operational field, final product revision, dissemination and implementation; 2) The feasibilities of the electronic module based PBL that developed in the preliminary field testing of 3,64 (91%) categorized very good, a main field testing of 3,15 (78,75%) categorized good, operational field of 3,7 (92,5%) categorized very good, and the dissemination and implementation of 3,7 (92,5%) categorized very good. Overall average assessment of 3,54 (88,5%) were categorized as good; 3) The effectiveness of the electronic module based PBL shows a improvement of 0,59 with the moderate category in the empowerment of the ability in solving problems. Paired t-test results of 0,000 so there is a significant difference problem solving abilities of student’s before and after using the electronic module based PBL.

Keywords: electronic module, PBL, student’s problem solving abilities.