PENGEMBANGAN MODUL FISIKA BERBASIS MASALAH
PADA MATERI LISTRIK DINAMIS UNTUK
MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KREATIF
SISWA KELAS X SMA/MA
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains
Oleh: Asri Sudaryati NIM S831402010
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
v MOTTO
Dan boleh jadi kamu membenci sesuatu tetapi ia baik bagimu, dan boleh jadi
kamu menyukai sesuatu tetapi ia buruk bagimu, dan Allah mengetahui dan kamu
tidak mengetahui
(Q.S. Al-Baqarah: 216)
Segala sesuatu yang berawal dari niat baik akan kembali baik
(Penulis)
Tak ada kesuksesan yang datangnya instan, semua butuh perjuangan dan
pengorbanan, hanya orang-orang kuatlah yang mampu mendapatkan
penghargaan luar biasa dari perjuangannya
(Penulis)
Orang akan menjadi luar biasa ketika mereka berpikir bahwa dirinya mampu
melakukan sesuatu untuk dirinya dan orang lain
(Penulis)
Kegagalan akan mengajarkan kedewasaan, ketegaran, kesabaran, dan arti
perjuangan
vi
PERSEMBAHAN
Kupersembahkan Tesis ini Kepada:
Orang tuaku, Ibu Sudarsih dan Bapak Markum
Terima kasih untuk do’a yang selalu mengiringi langkahku, motivasi yang luar biasa untukku, dukungan moril dan materiil untukku, dan kasih sayang yang
menguatkanku
Calon suamiku, Novan Dany Prima
Terima kasih untuk do’a yang terus mengalir untukku, semangat yang menyemangatkanku, semua usaha dan bantuan untukku, ketenangan yang
menenangkanku, dan kasih sayang yang menguatkanku
Adekku: Venny Anggriani dan Sahabat–sahabatku: Indica Y.O., Efi S., Dwi Aprilia, Erni M., Ayang K., Aji N., Aisah A.S., Aan Dwi., Dwi Suryani, dan
seluruh mahasiswa Pascasarjana Pendidikan Sains Pendidikan Fisika B
Terima kasih untuk semua do’a terbaik, dukungan, dan bantuan yang luar biasa
Almamaterku
Magister Pendidikan Sains Minat Utama Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
vii
Asri Sudaryati. 2016. Pengembangan Modul Fisika Berbasis Masalah pada Materi Listrik Dinamis untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kreatif Siswa Kelas X SMA/MA. TESIS. Pembimbing: Prof. Dra. Soeparmi, M.A., Ph.D., Kopembimbing: Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
ABSTRAK
Masalah utama penelitian ini yaitu belum digunakannya modul fisika pada tingkat SMA/MA. Penelitian ini bertujuan untuk: (1) mengetahui karakteristik modul fisika berbasis masalah pada materi listrik dinamis untuk meningkatkan kemampuan berpikir kreatif siswa kelas X SMA/MA, (2) mengetahui kelayakan modul fisika berbasis masalah pada materi listrik dinamis, (3) mengetahui efektivitas modul fisika berbasis masalah pada materi listrik dinamis untuk meningkatkan kemampuan berpikir kreatif siswa.
Jenis penelitian ini adalah penelitian dan pengembangan (Research and Development) menggunakan model Borg and Gall (1983) dengan 10 tahapan, yaitu: 1) penelitian dan pengumpulan informasi, instrument yang digunakan berupa pedoman wawancara dan lembar angket kebutuhan, 2) perencanaan, instrument yang digunakan berupa matrik keterkaiatan PBM dengan berpikir kreatif, 3) pengembangan produk awal, instrument yang digunakan berupa draf modul, silabus, RPP, kisi angket validasi, kisi angket keterbacaan, kisi angket respon, kisi soal tes berpikir kreatif, dan kisi angket penyebaran, 4) uji coba produk awal, instrument yang digunakan berupa lembar validasi, 5) revisi produk pertama, instrument yang digunakan berupa draf modul, 6) uji coba lapangan terbatas, instrument yang digunakan berupa lembar angket keterbacaan, 7) revisi produk kedua, instrument yang digunakan berupa LKS siswa, 8) uji lapangan operasional, instrument yang digunakan berupa soal tes uraian, lembar observasi, dan lembar angket respon siswa, 9) revisi produk akhir, instrument yang digunakan berupa LKS siswa, 10) diseminasi dan implementasi, instrument yang digunakan berupa lembar angket respon guru. Teknik analisis data yang digunakan yaitu analisis deskriptif, analisis kelayakan modul berdasarkan skor criteria, dan analisis tes kemampuan berpikir kreatif melalui uji Paired T-Test dan dihitung menggunakan N-Gain ternormalisasi. Sampel penelitian dan pengembangan meliputi: 1) validator ahli (materi, media, dan bahasa) dan praktisi pendidikan (2 guru fisika), 2) sampel uji coba lapangan terbatas sejumlah 12 siswa kelas XD SMA Negeri 1 Wungu, 3) sampel uji coba lapangan operasional sejumlah 24 siswa kelas XA SMA Negeri 1 Wungu.
Hasil penelitian ini adalah: 1) karakteristik modul fisika, dikembangkan dengan berbasis masalah pada materi listrik dinamis untuk meningkatkan kemampuan berpikir kreatif. Tahapan pembelajaran berbasis masalah yang dimunculkan sebagai kerangka dalam modul meliputi: (1) mengorientasi siswa kepada masalah, (2) mengorganisasikan siswa untuk belajar, (3) membimbing penyelidikan individual maupun kelompok, (4) mengembangkan dan menyajikan hasil karya, (5) menganalisis dan mengevaluasi proses pemecahan masalah, 2) modul dikategorikan layak dengan skor rata-rata 3,62, (3) modul fisika berbasis masalah pada materi listrik dinais efektif untuk meningkatkan kemampuan berpikir kreatif siswa. Peningkatan kemampuan berpikir kreatif pada kategori sedang dengan N-Gain sebesar 0,52.
viii
Asri Sudaryati. 2016. The Development of Physics Problem Based Learning Module on Electrical Dynamic Material to Improve Creative Thinking Ability of X Grader Students’. THESIS. Consultant: Prof. Dra. Soeparmi, M.A., Ph.D., Co-Consultant: Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si. Master of Science Education Main Interest of Physics, Faculty of Teacher Training Educational, Sebelas Maret University, Surakarta.
ABSTRACT
The main problem of this research that has not been used at the high school level physics modules/MA. This study aims to: 1) determine the characteristics of the module physics-based problem on the material dynamic power to improve the ability to think creatively class X SMA/MA, 2) determine the feasibility of modules based physics problems on material dynamic electricity, 3) determine the effectiveness of the module physics -based dynamic power problem on the material to enhance the students' ability to think creatively.
This research is a research and development (Research and Development) model Borg and Gall (1983) with 10 stages, namely: 1) research and information gathering, instrument used in the form of interview guidelines and sheets questionnaire needs, 2) planning, instrument used in the form of a matrix keterkaiatan PBM with creative thinking, 3) early product development, instrument used in draft modules, syllabi, lesson plans, lattice questionnaire validation, lattice poll legibility, lattice questionnaire responses, lattice test questions to think creatively, and lattice poll deployment, 4) testing the initial product, instrument used in the form of sheets validation, 5) revision of its first product, instrument used in draft module, 6) limited field trial, the instrument used in the form of sheets questionnaire legibility, 7) the revised second product, instrument used in the form of student worksheets, 8) field test operations, the instrument used in the form of test item description, observation sheets, and sheets student questionnaire responses, 9) the revision of the final product, instrument used in the form of student worksheets, 10) dissemination and implementation, the instrument used in the form sheet teacher questionnaire responses. Data analysis technique used is descriptive analysis, feasibility analysis module is based on the score criteria , and the analysis of test creative thinking abilities through Paired T - Test and calculated using the N -Gain normalized. Samples of research and development include: 1) validator expert (materials, media, and language) and practitioners (2 physics teacher), 2) samples of limited field trial a total of 12 students of class XD SMA Negeri 1 Wungu, 3) samples of field trials operating a number of 24 students of class XA SMAN 1 Wungu. The results of this research are: 1) the characteristics of physics module, developed with materials based on dynamic electricity problems to improve the ability to think creatively. Stages of problem-based learning appear as skeletons in the module include: (1) to orient students to the problem, (2) organize the students to learn, (3) guiding the investigation of individual and group, (4) develop and present work , (5) analyzed and evaluate the process of solving the problem, 2) module is categorized as feasible with an average score of 3.62, 3) modules based physics problems on electrical material dinais effective way to improve students' ability to think creatively. Increased ability to think creatively in the category with the N -Gain 0,52.
ix PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul “Pengembangan Modul Fisika Berbasis Masalah untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kreatif Siswa Kelas X SMA/MA pada Materi Listrik
Dinamis” dengan sebaik-baiknya.
Dalam penulisan Tesis ini, penulis menyadari bahwa terselesaikannya Tesis ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Untuk itu penghargaan dan ucapan terimakasih, penulis sampaikan kepada:
1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd., Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., Ketua Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Prof. Dra. Soeparmi, M.A., Ph.D., Dosen Pembimbing utama yang tanpa lelah memberikan pengarahan, bimbingan, semangat dan ilmu kepada penulis demi kesempurnaan dan terselesaikannya tesis ini.
4. Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si., Dosen Pembimbing pendamping yang penuh dengan kearifan telah bersedia memberikan bimbingan kepada penulis, tanpa lelah memberikan pengarahan, bimbingan, semangat dan ilmu kepada penulis demi kesempurnaan dan terselesaikannya tesis ini.
5. Orang tua “Ibu Sudarsih dan Bapak Markum”, serta calon suami “Novan
Dany Prima” yang selalu mendoakan, menyemangati, dan mendukung secara moril dan materiil,
6. Bapak dan Ibu Dosen Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan yang sangat berguna bagi penulis.
x
8. Ibu Nunung Khasanah, M.Pd dan Ibu Indica Yona Okyranida, M.Pd validator guru
fisika untuk produk awal dalam penelitian pengembangan ini.
9. Kepala Sekolah SMA Negeri 1 Wungu Kabupaten Madiun yang telah memberikan izin dan mempermudah jalannya penelitian.
10.Adik-adik siswa kelas XA, XB, dan XD yang telah berpartisipasi dalam penelitian.
11.Rekan-rekan mahasiswa Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta selalu memberikan
semangat dan segala bantuan.
12. Serta semua pihak yang telah memberikan bantuan dalam penyusunan tesis ini, yang namanya tidak bisa disebutkan satu persatu.
Akhirnya dengan segala keterbatasan, penulis berharap tesis ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak. Amin.
Surakarta, Januari 2016
xi DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS ... ii
PENGESAHAN ... iii
E. Spesifikasi Produk yang Dikembangkan ... 7
F. Daftar Istilah ... 8
G. Manfaat Penelitian ... 8
BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 10
A. Kajian Teori ... 10
1. Model Pembelajaran Berbasis Masalah ... 10
2. Modul ... 20
3. Kemampuan Berpikir Kreatif ... 30
4. Listrik Dinamis ... 34
5. Pola Keterkaitan Pembelajaran Berbasis Masalah dengan Kemampuan Berpikir Kreatif ... 45
xii
B. Metode Penelitian dan Pengembangan ... 52
C. Prosedur Pengembangan ... 54
1. Penelitian dan Pengumpulan Informasi ... 55
2. Perencanaan ... 55
10. Diseminasi dan Implementasi Produk ... 59
D. Subjek Penelitian ... 60
E. Jenis Data ... 60
F. Instrumen Pengumpulan Data ... 61
1. Penelitian dan Pengumpulan Informasi ... 62
2. Perencanaan ... 63
xiii
G. Teknik Analisis Data ... 66
1. Analisis Kebutuhan ... 66
2. Analisis Kualitas Produk ... 66
3. Analisis Data Tes ... 68
4. Analisis Data Psikomotorik ... 71
5. Analisis Data Afektif ... 71
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 72
A. Deskripsi Data Hasil Penelitian ... 72
1. Penelitian dan Pengumpulan Informasi ... 72
2. Perencanaan ... 76
10. Diseminasi dan Implementasi Produk ... 91
B. Pembahasan Hasil Penelitian dan Pengembangan ... 92
1. Penelitian dan Pengumpulan Informasi ... 92
2. Perencanaan ... 96
10. Diseminasi dan Implementasi Produk ... 114
xiv
BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN ... 116
A. Kesimpulan ... 116
B. Implikasi ... 117
C. Saran ... 118
DAFTAR PUSTAKA ... 119
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tahap-Tahap Perkembangan Kognitif Piaget ... 12
Tabel 2.2 Langkah-langkah Pembelajaran Berbasis Masalah ... 19
Tabel 2.3 Indikator yang Digunakan dalam Penelitian ... 33
Tabel 2.4 Klasifikasi Domain/Ranah Tujuan ... 33
Tabel 2.5 Tahanan Jenis pada Temperatur Kamar ... 39
Tabel 2.6 Temperatur Koefisien Tahanan Jenis ... 40
Tabel 2.7 Pola Keterkaitan Pembelajaran Berbasis Masalah dengan Kemampuan Berpikir Kreatif ... 45
Tabel 3.1 Tahap, Teknik, Pengumpulan Data, dan Instrumen ... 61
Tabel 3.2 Hasil Validasi Butir Soal Tes Kemamapuan Berpikir Kreatif ... 65
Tabel 3.3 Kriteria Kategori Penilaian Ideal ... 67
Tabel 3.4 Uji Normalitas Tes Kemampuan Berpikir Kreatif ... 68
Tabel 3.5 Uji Homogenitas Tes Kemampuan Berpikir Kreatif ... 69
Tabel 3.6 Kriteria Gain Ternormalisasi ... 70
Tabel 3.7 Gain Score Tes Kemampuan Berpikir Kreatf ... 71
Tabel 4.1 Hasil Ujian Nasional Fisika Tahun 2013/2014 ... 73
Tabel 4.2 Hasil Analisis Angket Kebutuhan Guru ... 73
Tabel 4.3 Data Hasil Analisis Angket Kebutuhan Siswa ... 75
Tabel 4.4 Hasil Validasi Materi ... 80
Tabel 4.10 Hasil Keterlaksanaan Sintaks PBM ... 85
Tabel 4.11 Hasil Respon Siswa ... 86
Tabel 4.12 Deskripsi Data Hasil Tes Kemampuan Berpokir Kreatif ... 87
Tabel 4.13 Hasil Analisis Nilai Pretest dan Posttest ... 88
xvi
xvii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Daya Serap Belajar ... 20
Gambar 2.2 Aliran Arus ... 36
Gambar 2.3 Grafik hubungan arus dan tegangan ... 38
Gambar 2.4 Perubahan tahanan jenis akibat temperature ... 40
Gambar 2.5 Rangkaian Seri dan Paralel ... 41
Gambar 2.6 Dua Jaringan yang Tidak Dapat Disusunkan Menjadi Kombinasi ... 43
Gambar 2.7 Masukan Daya (power input) ... 44
Gambar 2.8 Kerangka Berpikir Penelitian ... 51
Gambar 3.1 Model Desain R&D Borg and Gall (1983) ... 53
Gambar 3.2 Prosedur Pengembangan Produk ... 54
Gambar 3.3 Desain Eksperimen (before-after) ... 59
Gambar 4.1 Histogram Hasil Peningkatan Aspek Berpikir Kreatif ... 88
Gambar 4.2 Histogram Hasil Belajar Siswa ... 89
Gambar 4.3 Fenomena Sebelum Revisi ... 103
Gambar 4.4 Fenomena Setelah Revisi ... 103
Gambar 4.5 Gambar Logo Sebelum Revisi ... 104
Gambar 4.6 Gambar Logo Setelah Revisi ... 104
Gambar 4.7 Hasil Eksperimen Sebelum Revisi ... 106
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Pra Penelitian ... 122
Lampiran 2 Desain Modul Fisika Berbasis Inkuiri Terbimbing ... 150
Lampiran 3 Validasi Instrumen Penelitian ... 158
Lampiran 4 Uji Coba Butir Soal ... 211
Lampiran 5 Angket Keterbacaan Modul ... 230
Lampiran 6 Instrumen Pembelajaran ... 236
Lampiran 7 Data Kemampuan Berpikir Kritis ... 395
Lampiran 8 Data Aspek Psikomotorik ... 427
Lampiran 9 Data Aspek Afektif ... 436
Lampiran 10 Angket Respon Siswa ... 445
Lampiran 11 Hasil Penyebaran Modul ... 451
Lampiran 12 Surat-Surat Penelitian ... 452
