i
EKSPERIMENTASI MODEL PEMBELAJARAN PROBLEM BASED INSTRUCTION DAN PROBLEM SOLVING AND REASONING
TERHADAP KEMAMPUAN PEMECAHAN MASALAH DAN KOMUNIKASI MATEMATIS PADA MATERI
BANGUN RUANG SISI DATAR DITINJAU DARI KEMANDIRIAN BELAJAR PESERTA DIDIK
KELAS VIII SMPN DI KOTA MAGELANG TAHUN PELAJARAN 2016/2017
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Matematika
Oleh:
Fitria Sulistyowati NIM S851602014
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
v MOTTO
“Sesungguhnya bersama kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila engkau telah selesai (dari sesuatu urusan), tetaplah bekerja keras (untuk urusan yang lain)
dan hanya kepada Tuhanmulah engkau berharap”
(QS. Al Insyirah: 6-8)
“Barang siapa berjalan disuatu jalan untuk menuntut ilmu maka Allah akan mempermudah jalan ke Syurga”
(H.R Muslim)
“Ngluruk tanpa bala, menang tanpa ngasorake, sakti tanpa aji-aji, sugih tanpa bandha”
(Semar)
“Selangkah lagi selesai, setapak kemudian memulai. Ilmu bukan untuk disimpan tetapi untuk dicari sampai batas kemampuan”
vi
PERSEMBAHAN
Tesis ini saya persembahkan untuk:
Bapak dan Ibu tercinta yang tak pernah lelah untuk menasehati, mendukung dan mendo’akan saya hingga terselesaikannya Tesis ini.
Kakak-kakak dan adik tersayang yang menjadi sumber semangat saya.
Keponakan saya Al-Faghm yang terlahir bertepatan dengan pelaksanaan pene-litian. Kelahirannya menjadi salah satu anugerah dan penghibur bagi saya.
Sahabat-sahabat terbaik saya yang selalu memberikan kekuatan dalam bentuk motivasi dan kasih sayang.
Teman-teman seperjuangan di Pascasarjana UNS yang selama ini telah ber-bagai ilmu dengan saya.
vii
Fitria Sulistyowati. 2017. Eksperimentasi Model Pembelajaran Problem Based Ins-truction dan Problem Solving And Reasoning terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah dan Komunikasi Matematis pada Materi Bangun Ruang Sisi Datar di-tinjau dari Kemandirian Belajar Peserta Didik Kelas VIII SMPN di Kota Magelang Tahun Pelajaran 2016/2017. Tesis. Pembimbing: Prof. Dr. Budiyono, M.Sc. Ko-pembimbing: Drs. Isnandar Slamet, M.Sc., Ph.D. Program Studi Magister Pendi-dikan Matematika, Fakultas Keguruan dan Ilmu PendiPendi-dikan Universitas Sebelas Maret. Surakarta.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: (1) pada pembelajaran materi bangun ruang sisi datar, kemampuan pemecahan masalah dan komunikasi mate-matis peserta didik manakah yang lebih baik, antara peserta didik yang pem-belajarannya menggunakan model pembelajaran Problem Based Instruction (PBI),
Problem Solving and Reasoning (PSR) atau pembelajaran langsung; (2) pada
pem-belajaran materi bangun ruang sisi datar, kemampuan pemecahan masalah dan komunikasi matematis peserta didik manakah yang lebih baik, antara peserta didik yang memiliki kemandirian belajar tinggi, sedang atau rendah; (3) pada masing-masing kemandirian belajar, kemampuan pemecahan masalah dan komunikasi ma-tematis peserta didik manakah yang lebih baik, antara peserta didik yang pembela-jarannya menggunakan model pembelajaran PBI, PSR atau pembelajaran lang-sung; (4) pada masing-masing model pembelajaran, kemampuan pemecahan ma-salah dan komunikasi matematis peserta didik manakah yang lebih baik, antara peserta didik yang memiliki kemandirian belajar tinggi, sedang atau rendah.
Jenis penelitian ini adalah penelitian eksperimental semu dengan populasi seluruh siswa kelas VIII SMPN se-Kota Magelang. Pengambilan sampel dilaku-kan dengan teknik stratified cluster random sampling dan diperoleh sampel se-banyak 271 siswa dengan rincian 91 siswa pada kelas eksperimen satu, 92 siswa pada kelas eksperimen dua dan 88 siswa pada kelas kontrol. Instrumen yang digu-nakan untuk mengumpulkan data adalah tes kemampuan pemecahan masalah dan komunikasi matematis, serta angket kemandirian belajar. Uji coba instrumen tes kemampuan pemecahan masalah dan komunikasi matematis meliputi validitas isi, tingkat kesukaran, daya pembeda, dan reliabilitas. Uji coba instrumen angket ke-mandirian belajar meliputi validitas isi, indeks konsistensi internal, dan relia-bilitas. Pada pengujian hipotesis digunakan analisis variansi multivariat dua jalur dengan sel tak sama sedangkan pada uji lanjut digunakan analisis variansi dua ja-lur dengan sel tak sama dan uji komparasi ganda.
me-viii
miliki kemampuan pemecahan masalah yang sama dengan rendah. Pada kemam-puan komunikasi matematis, siswa dengan kemandirian belajar tinggi memiliki kemampuan yang sama baiknya dengan sedang, tetapi lebih baik daripada rendah dan siswa dengan kemandirian belajar sedang memiliki kemampuan yang sama baiknya dengan rendah; (3) pada masing-masing kelompok kemandirian belajar, siswa yang dikenai model pembelajaran PBI memperoleh kemampuan pemecahan masalah dan komunikasi matematis yang sama dengan yang dikenai model pem-belajaran PSR, tetapi lebih baik daripada yang dikenai model pempem-belajaran lang-sung dan siswa yang dikenai model pembelajaran PSR memperoleh kemampuan pemecahan masalah dan komunikasi matematis yang lebih baik daripada yang dikenai model pembelajaran langsung; (4) pada masing-masing kelompok model pembelajaran, siswa dengan kemandirian belajar tinggi memiliki kemampuan pe-mecahan masalah yang lebih baik daripada siswa dengan kemandirian belajar sedang dan rendah. Siswa dengan kemandirian belajar sedang memiliki kemam-puan pemecahan masalah yang sama dengan rendah. Siswa dengan kemandirian belajar tinggi memiliki kemampuan komunikasi matematis yang sama baiknya dengan sedang, tetapi lebih baik daripada rendah dan siswa dengan kemandirian belajar sedang memiliki kemampuan komunikasi matematis yang sama baiknya dengan rendah.
ix
Fitria Sulistyowati. 2017. The Experiment of Problem Based Instruction and Pro-blem Solving and Reasoning on ProPro-blem-Solving and Mathematics Commu-nication Abilities viewed from Self-Regulated Learning on Grade VIII of Junior High School Students in Magelang City on Academic Year 2016/2017. Consul-tan: Prof. Dr. Budiyono, M.Sc., Co-consulConsul-tan: Drs. Isnandar Slamet, M.Sc., Ph.D. Thesis. Surakarta. Master of Mathematics Education Department, Teacher Training and Education Faculty, Sebelas Maret University of Surakarta.
ABSTRACT
This study aims to determine that in Polyhedron learning: (1) problem-solv-ing and mathematical communication abilities which students were better, among students whose learning using Problem Based Instruction (PBI), Problem Solving and Reasoning (PSR) or direct learning; (2) problem-solving and mathematical communication abilities which students were better, among students who had high, medium or low self-regulated learning (SRL); (3) at each level of SRL, problem-solving and mathematical communication abilities which students were better, among students whose learning using PBI, PSR or direct learning; (4) at each learning model, problem-solving and mathematical communication abilities which students were better, among students who had high, medium or low SRL.
This was quasi-experimental research with population was Junior High School students on VIII grade in Magelang City. Sampling technique was using stratified cluster random sampling and obtained 271 students as sample with 91 students in experimental class I, 92 students in experiment class II, and 88 students in control class. The instruments used to collect data were test of problem-solving and ma-thematical communication abilities and questionnaire of SRL. Instrument problem-solving and mathematical communication abilities tested content validity, difficulty level, discrimination index and reliability. The SRL questionnaire tested content validity, internal consistency index, and reliability. In testing the hypothesis used two-way MANOVA with difference cells whereas the father testing used two-way ANOVA with different cells and double comparation test.
x
level had better problem-solving ability than medium and low. Students with medium SRL level had the same problem-solving ability as low. Students with high SRL level had mathematical communication ability as good as medium, but better than low, and students with medium SRL had mathematical communication ability as good as low.
xi PRAKATA
Puji syukur kehadirat Allah SWT, karena taufik dan hidayah-Nya dapat menyelesaikan tesis yang berjudul “Eksperimentasi Model Pembelajaran Pro-blem Based Instruction dan Problem Solving And Reasoning terhadap
Kemam-puan Pemecahan Masalah dan Komunikasi Matematis pada Materi Bangun Ruang Sisi Datar ditinjau dari Kemandirian Belajar Peserta Didik Kelas VIII SMPN di Kota Magelang Tahun Pelajaran 2016/2017” dengan lancar.
Penulis menyadari bahwa pada proses penyusunan tesis ini banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd., Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendi-dikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan ijin dalam penelitian dan penyusunan tesis.
2. Dr. Mardiyana, M.Si., Kepala Program Studi Magister Pendidikan Matematika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan rekomendasi penelitian dan penyusunan tesis.
3. Prof. Dr. Budiyono, M.Sc., Pembimbing yang dengan kesabaran selalu mem-berikan pengarahan, bimbingan, motivasi dan perhatian sehingga tesis ini ter-selesaikan dengan baik.
4. Drs. Isnandar Slamet, M.Sc., Ph.D., Kopembimbing yang telah memberikan pengarahan, bimbingan, motivasi dan perhatian sehingga tesis ini terselesai-kan dengan baik.
5. Dr. Ikrar Pramudya, M.Si., Dr. H. Bambang Priyo Darminto, M.Kom., dan Palupi Handayani, S.Pd., validator yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan dalam menyusun instrumen tes kemampuan pemecahan masalah dan komunikasi matematis.
xii
7. Budi Wargana, M.Pd., Kepala SMP Negeri 2 Magelang, yang telah membe-rikan ijin untuk melaksanakan penelitian.
8. Sarija, S.Pd., Kepala SMP Negeri 12 Magelang yang telah memberikan ijin untuk melaksanakan penelitian.
9. Retnowati, S.Pd., Kepala SMP Negeri 9 Magelang yang telah memberikan ijin untuk melaksanakan penelitian.
10. Rochmad, S.Pd., guru mata pelajaran matematika di SMP Negeri 2 Magelang yang telah memberikan bimbingan, dukungan dan saran selama proses peneli-tian berlangsung.
11. Palupi Handayani, S.Pd., guru mata pelajaran matematika di SMP Negeri 12 Magelang yang telah memberikan bimbingan, dukungan dan saran selama proses penelitian berlangsung.
12. Ratnaningtyas, S.Pd., selaku guru mata pelajaran matematika di SMP Negeri 9 Magelang yang telah memberikan bimbingan, dukungan dan saran selama proses penelitian berlangsung.
13. Siswa-siswi SMP Negeri 2, 9 dan 12 Magelang yang telah membantu terlak-sananya penelitian ini.
14. Teman-teman mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan Matematika Fakul-tas Keguruan dan Ilmu Pendidikan UniversiFakul-tas Sebelas Maret Surakarta yang telah banyak memberikan motivasi dan masukan dalam penyusunan tesis ini. 15. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tesis ini,
yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Semoga Allah SWT senantiasa membalas kebaikan semua pihak yang telah mem-bantu dalam penyelesaian tesis ini dengan limpahan rahmat dan hidayah-Nya.
Harapan penulis semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi pembaca mau-pun penulis, dan dapat menjadi sumbangan bagi perkembangan ilmu pendidikan.
Surakarta, 29 Desember 2017
xiii DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL i
PERNYATAAN ORISINIL DAN PUBLIKASI ii
PERSETUJUAN PEMBIMBING iii
PENGESAHAN PENGUJI iv
MOTTO v
PERSEMBAHAN vi
ABSTRAK vii
ABSTRACT ix
PRAKATA xi
DAFTAR ISI xiii
DAFTAR TABEL xvi
DAFTAR LAMPIRAN xviii
BAB I PENDAHULUAN 1
A. Latar Belakang 1
B. Identifikasi Masalah 6
C. Pembatasan Masalah 7
D. Rumusan Masalah 8
E. Tujuan Penelitian 9
F. Manfaat Penelitian 10
BAB II KAJIAN PUSTAKA, KERANGKA BERPIKIR DAN HIPOTESIS 11
A. Kajian Pustaka 11
1. Hasil Belajar Matematika 11
2. Kemampuan Pemecahan Masalah 13
3. Kemampuan Komunikasi Matematis 20
4. Pengertian Belajar 25
5. Pengertian Pembelajaran 25
6. Model Pembelajaran Problem Based Instruction (PBI) 27 7. Model Pembelajaran Problem Solving and Reasoning (PSR) 32
xiv
9. Kemandirian Belajar 39
B. Kajian Penelitian yang Relevan 42
C. Kerangka Berpikir 44
D. Hipotesis 49
BAB III METODE PENELITIAN 55
A. Tempat dan Waktu Penelitian 55
B. Rancangan/Desain Penelitian 56
C. Populasi, Sampel, dan Sampling 60
1. Populasi 60
2. Sampel 60
3. Sampling 61
D. Teknik Pengumpulan Data 62
1. Pengumpulan Data 62
2. Instrumen Penelitian 63
E. Teknik Analisis Data 68
1. Uji Prasyarat 69
a. Uji Prasyarat Multivariat 69
b. Uji Prasyarat Univariat 71
2. Uji Keseimbangan 73
3. Uji Hipotesis 74
4. Uji Lanjut Pasca MANOVA 84
5. Uji Komparasi Ganda 88
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 92
A. Hasil Pengembangan Instrumen 92
1. Tes Kemampuan Pemecahan Masalah Matematika 92
2. Tes Kemampuan Komunikasi Matematis 95
3. Angket Kemandirian Belajar 98
B. Deskripsi Data Penelitian 100
1. Data Kemampuan Awal Siswa 101
2. Data Hasil Belajar Siswa 102
xv
C. Hasil Analisis Data 104
1. Hasil Analisis Data Kemampuan Awal 104
a. Uji Normalitas Multivariat 104
b. Uji Homogenitas Matriks Variansi-Kovariansi Populasi 105
c. Uji Normalitas Univariat 106
d. Uji Homogenitas Variansi 106
e. Uji Keseimbangan 107
2. Analisis Data Hasil Belajar 109
a. Uji Prasyarat Multivariat Data Hasil Belajar 109 b. Uji Prasyarat Univariat Data Hasil Belajar 110
3. Uji Hipotesis 112
4. Uji Lanjut Pasca MANOVA 113
5. Komparasi Rerata 115
D. Pembahasan Hasil Analisis Data 121
1. Hipotesis Penelitian Pertama 121
2. Hipotesis Penelitian Kedua 124
3. Hipotesis Penelitian Ketiga 125
4. Hipotesis Penelitian Keempat 126
E. Keterbatasan Penelitian 126
BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN 128
A. Simpulan 128
B. Implikasi 129
C. Saran 130
DAFTAR PUSTAKA 132
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1.1 Hasil UN SMP/MTs/SMPT Mata Pelajaran Matematika 4 2.1 Indikator Kemampuan Pemecahan Masalah dalam Penelitian 16 2.2 Pedoman Penskoran Tes Kemampuan Pemecahan Masalah 17
2.3 Indikator Kemampuan Komunikasi Matematis 22
2.4 Indikator Kemampuan Komunikasi Matematis dalam Penelitian 23 2.5 Pedoman Penskoran Tes Kemampuan Komunikasi Matematis 23
2.6 Sintaks PBI 30
2.7 Sintaks PBI dalam Penelitian 31
2.8 Sintaks Pembelajaran Problem Solving 35
2.9 Keunggulan dan Kelemahan Pembelajaran Problem Solving 36 2.10 Sintaks Pembelajaran PSR dalam Penelitian 37 2.11 Keunggulan dan Kelemahan Pembelajaran Langsung 39 2.12 Sintaks Pembelajaran Langsung dalam Penelitian 40 2.13 Indikator Kemandirian Belajar dalam Penelitian 42
3.1 Tahap-tahap Penelitian 55
3.2 Rancangan Penelitian 56
3.3 Skala Pengukuran Tingkat Kemandirian Belajar Siswa 60
3.4 Kriteria Pengelompokkan Sekolah 61
3.5 Kategori Sekolah 61
3.6 Rincian Kelas Sampel Penelitian 62
3.7 Pedoman Penskoran Angket Kemandirian Belajar 67 3.8 Tabel Rerata Analisis Variansi Multivariat Dua Jalur 75 3.9 Rangkuman MANOVA Dua Jalur dengan Sel Tak Sama 79
3.10 Transformasi Uji Wilks’ Lambda 83
3.11 Rangkuman Analisis Variansi Dua Jalur dengan Sel Tak Sama 88 4.1 Saran dan Komentar Validator Instrumen Tes Kemampuan
Pemecah-an Masalah Matematika 93
4.2 Rangkuman Hasil Perhitungan Tingkat Kesukaran Butir Soal Tes
xvii
4.3 Rangkuman Hasil Perhitungan Indeks Daya Beda Butir Soal Tes
Ke-mampuan Pemecahan Masalah Matematika Siswa 94
4.4 Saran dan Komentar Validator Instrumen Tes Kemampuan
Komuni-kasi Matematis 96
4.5 Rangkuman Hasil Perhitungan Tingkat Kesukaran Butir Soal Tes
Ke-mampuan Komunikasi Matematis Siswa 97
4.6 Rangkuman Hasil Perhitungan Indeks Daya Beda Butir Soal Tes
Ke-mampuan Komunikasi Matematis Siswa 97
4.7 Rangkuman Hasil Perhitungan Indeks Konsistensi Internal Item
Ang-ket Kemandirian Belajar 99
4.8 Rincian Sampel Penelitian 101
4.9 Deskripsi Data Kemampuan Pemecahan Masalah Matematika Awal 101 4.10 Deskripsi Data Kemampuan Komunikasi Matematis Awal 102 4.11 Deskripsi Data Kemampuan Pemecahan Masalah Matematika Akhir 102 4.12 Deskripsi Data Kemampuan Komunikasi Matematis Akhir 103 4.13 Deskripsi Data Tingkat Kemandirian Belajar Siswa 104 4.14 Rangkuman Hasil Uji Normalitas Multivariat Data Kemampuan Awal 105 4.15 Rangkuman Hasil Uji Homogenitas Matriks Variansi-Kovariansi Data
Kemampuan Awal 105
4.16 Rangkuman Hasil Uji Normalitas Univariat Data Kemampuan Awal 106 4.17 Rangkuman Hasil Uji Homogenitas Variansi Data Kemampuan Awal 107 4.18 Rangkuman Hasil Uji Keseimbangan Data Kemampuan Awal 107 4.19 Rangkuman Hasil Uji Normalitas Multivariat Data Hasil Belajar 108 4.20 Rangkuman Hasil Uji Homogenitas Variansi-Kovariansi Data Hasil Belajar 109 4.21 Rangkuman Hasil Uji Normalitas Univariat Data Hasil Belajar 110 4.22 Rangkuman Hasil Uji Homogenitas Variansi Data Hasil Belajar 111 4.23 Rangkuman MANOVA Dua Jalur dengan Sel Tak Sama 112
4.24 Rangkuman Uji Lanjut Pasca MANOVA 114
4.25 Rerata Sel dan Rerata Marginal 116
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1. Silabus 136
2. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Kelas Eksperimen I 139 3. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Kelas Eksperimen II 149 4. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Kelas Kontrol 159 5. Kisi-Kisi dan Butir Soal Tes Kemampuan Pemecahan Masalah dan
Ko-munikasi Matematis 166
6. Kunci Jawaban dan Rubrik Penilaian Tes Kemampuan Pemecahan
Ma-salah dan Komunikasi Matematis 179
7. Kisi-Kisi dan Angket Kemandirian Belajar 189 8. Lembar Validasi Instrumen Tes Kemampuan Pemecahan Masalah 194 9. Lembar Validasi Instrumen Tes Kemampuan Komunikasi Matematis 200 10. Lembar Validasi Angket Kemandirian Belajar 206
11. Daftar Subjek Uji Coba Instrumen 209
12. Analisis Butir Soal dan Reliabilitas Uji Coba Tes Kemampuan
Peme-cahan Masalah 212
13. Analisis Butir Soal dan Reliabilitas Uji Coba Tes Kemampuan
Komu-nikasi Matematis 213
14. Analisis Butir dan Reliabilitas Angket Kemandirian Belajar 214
15. Daftar Subjek Penelitian 215
16. Daftar Nilai Pretest 218
17. Uji Normalitas Multivariat, Uji Homogenitas Matriks Variansi-Kovari-ansi, Uji Normalitas Univariat dan Uji Homogenitas Variansi Data Pre-test pada Kemampuan Pemacahan Masalah dan Komunikasi Matematis 221
18. Uji Keseimbangan Data Pretest pada Kemampuan Pemecahan Masalah
dan Komunikasi Matematis 232
19. Daftar Nilai Posttest 233
20. Uji Normalitas Multivariat dan Homogenitas Matriks Variansi-Kovari-ansi Data Posttest pada Kemampuan Pemacahan Masalah dan
xix
21. Uji Normalitas Univariat Data Posttest pada Kemampuan Pemecahan
Masalah 244
22. Uji Homogenitas Variansi Data Posttest pada Kemampuan Pemecahan
Masalah 249
23. Uji Normalitas Univariat Data Posttest pada Kemampuan Komunikasi
Matematis 254
24. Uji Homogenitas Variansi Data Posttest pada Kemampuan Komunikasi
Matematis 255
25. Rangkuman Perhitungan MANOVA Dua Jalur dengan Sel Tak Sama 256 26. Rangkuman Perhitungan ANAVA Dua Jalur dengan Sel Tak Sama
pa-da Kemampuan Pemecahan Masalah 259
27. Rangkuman Perhitungan ANAVA Dua Jalur dengan Sel Tak Sama
pa-da Kemampuan Komunikasi Matematis 263
28. Uji Lanjut Pasca ANAVA: Uji Komparasi Rerata 267 29. Daftar Hadir Subjek Uji Coba dan Subjek Penelitian 271
30. Surat Ijin Penelitian 275
31. Surat Pernyataan Validator dan Guru Pembimbing 277 32. Surat Keterangan Telah Melaksanakan Penelitian 282
33. Lembar Bimbingan Tesis 283
