STUDI KOMPARASI ANTARA PROGRAMMING ASSISTANCE TOOL ROBOMIND DENGAN SCRATCH DALAM MENINGKATKAN
PEMAHAMAN KONSEP DASAR PEMROGRAMAN
SKRIPSI
Oleh:
M. FAISAL K3513035
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
ii
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini
Nama : M. Faisal NIM : K3513035
Program Studi : Pendidikan Teknik Informatika dan Komputer
Menyatakan skripsi saya berjudul “Studi Komparasi antara Programming Assistance Tool Robomind dengan Scratch dalam Meningkatkan Pemahaman Konsep Dasar Pemrograman” ini benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri. Selain itu, sumber informasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka.
Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil jiplakan, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya.
Surakarta, 20 Februari 2017
Yang membuat pernyataan
iii
STUDI KOMPARASI ANTARA PROGRAMMING ASSISTANCE TOOL ROBOMIND DENGAN SCRATCH DALAM MENINGKATKAN
PEMAHAMAN KONSEP DASAR PEMROGRAMAN
Oleh:
M. FAISAL K3513035
Skripsi
diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Teknik
Informatika dan Komputer
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
iv
PERSETUJUAN
Nama : M. Faisal
NIM : K3513035
Judul Skripsi: Studi Komparasi antara Programming Assistance Tool Robomind dengan Scratch dalam Meningkatkan Pemahaman Konsep Dasar Pemrograman
Proposal ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Surakarta, 14 Februari 2017
Persetujuan Pembimbing
Pembimbing I
Rosihan Ari Yuana, S.Si., M. Kom
NIP. 197909012002121001
Pembimbing II
Basori, S.Pd., M.Pd
v
PENGESAHAN SKRIPSI
Nama : M. Faisal
NIM : K3513035
Judul Skripsi: Studi Komparasi antara Programming Assistance Tool Robomind dengan Scratch dalam Meningkatkan Pemahaman Konsep Dasar Pemrograman
Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta pada hari Jumat, tanggal 28 Juli 2017 dengan hasil LULUS dan revisi maksimal 2 bulan. Skripsi telah direvisi dan mendapat persetujuan dari Tim Penguji,
Persetujuan hasil revisi oleh Tim Penguji:
Nama Terang Tanda Tangan Tanggal
Ketua : : Dr. Agus Efendi, M.Pd _______________ ___________ Sekretaris : : Dwi Maryono, S.Si., M.Kom _______________ ___________
Anggota I : : Rosihan Ari Yuana, S.Si., M.Kom _______________ ___________ Anggota II : : Basori, S. Pd., M. Pd _______________ ___________
Skripsi disahkan oleh Kepala Program Studi Pendidikan Teknik Informatika dan Komputer pada
Hari :
Tanggal :
Mengesahkan Dekan
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret,
Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd NIP 196101241987021001
Kepala Program Studi Pendidikan Teknik
Informatika dan Komputer,
vi ABSTRAK
M. Faisal. K3513035. Studi Komparasi Antara Programming Assistance Tool Robomind dengan Scratch dalam Meningkatkan Pemahaman Konsep Dasar Pemrograman. Skripsi, Surakarta : Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret, Juli 2017.
Pendidikan dapat menjadi suatu cara dalam meningkatkan jumlah dan daya saing tenaga IT (khususnya pemrogram dan ahli komputer). Pembelajaran tentang konsep percabangan dan perulangan menjadi pengetahuan dasar untuk menjadi seorang pemrogram. Pembelajaran yang membosankan, tidak mengedepankan pengalaman belajar, dan proses pembelajaran yang bersifat teacher-centered learning menjadi kendala dalam proses pembelajaran di kelas. Penggunaan Programming Asisstence Tools (PAT) dapat menjadi penyelesaian dari kendala-kendala tersebut. Penggunaan PAT mampu menciptakan aktivitas yang menyenangkan dalam proses belajar dengan memadukan kegiatan belajar dengan bermain. Robomind dan Scratch adalah dua dari banyak PAT yang ada di dunia. Keduanya memiliki konsep lingkungan pemrograman yang berbeda, Robomind dengan konsep berbasis sintak sedangkan Scratch dengan konsep blok dengan antarmuka drag-and-drop. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui perbedaan dari kedua PAT yang memiliki konsep lingkungan pemrograman berbeda (Robomind dan Scratch) dalam meningkatkan pemahaman konsep percabangan dan perulangan. Penelitian ini menggunakan metode penelitian quasi-eksperimen dengan jenis nonequivalent control group design. Teknik pengambilan sampel menggunakan teknik random sampling dengan jenis total sampling. Sampel yang digunakan sebanyak 49 orang yang baru mempelajari konsep dasar pemrograman (Novice Programmer) pada jenjang pendidikan formal. Teknik pengumpulan data pada penelitian ini menggunakan metode tes. Berdasarkan analisis menggunakan Uji-T, diketahui kalau terdapat perbedaan kemampuan meningkatkan pemahaman konsep percabangan dan perulangan pada kedua PAT. Berdasarkan analisis menggunakan Uji Gain, ditemukan kalau Scratch lebih unggul (selisih gain yang rendah) dalam meningkatkan pemahaman konsep dasar pemrograman dibandingkan Robomind.
vii ABSTRACT
M. Faisal. K3513035. Comparative Study between Robomind and Scratch as Programming Assistance Tool in Improving Understanding of The Basic Programming Concepts. Thesis, Surakarta : Faculty of Teacher Training and Education, Sebelas Maret University, July 2017.
The education could be a way to increase the number and competitiveness of the IT employee (especially programmer and computer scientist). Learning about the concept of decision making and looping is basic knowledge in programming. Dull learning, not prioritizing to the learning experience and process that is a teacher-centered learning becomes a constraint in the learning process in the classroom. The use of Programming Assistance Tools (PAT) could be the completion of the constraints. By using PAT, a teacher can create fun activities in the learning process by combining learning activities and playing. Robomind and Scratch are two of many PAT in the world. Both have different programming environments concepts, Robomind is a syntax-based concept, while Scratch is a block–based concept with a drag-and-drop interface. The purpose of this research is to identify the difference of both PAT in improving understanding of decision making and looping. This research used the quasi-experiment method with nonequivalent control group design. The sampling technique used a random sample with total sampling type. The sample used 49 people who recently studied the basic concepts of programming (novice programmer) at the formal education level. Based on the analysis using the t-Test, it is known that there are differences in ability to improve the understanding of decision making and looping on both PAT. Meanwhile, by using the gain test, it was found that Scratch is superior (low gain difference) than Robomind.
viii MOTTO
I’m Beautifull In My Way
ix
PERSEMBAHAN
Peneliti mempersembahkan skripsi ini kepada:
Mamak, Bapak, dan Keluarga : Terima kasih banyak atas kepercayaan yang kalian berikan pada anakmu ini, doa kalian membuat kaki ini tetap tegar di tempatnya.
Bpk. Rosihan Ari Yuana, S.Si., M.Kom. : Terima kasih untuk Bapak yang menghargai setiap karya tulis saya. Bapak melakukan lebih dari seorang Dosen.
Bpk. Dwi Maryono, S.Si., M.Kom. : Terima kasih untuk tiga tahun bimbingan akademik dari Bapak. Terima kasih atas pengetiannya selama ini.
Sahabat Super
Hari-hari garing nan renyah akan selalu menghatuiku jika tanpa kalian :
Bibid Widodo, Ahmad Fauzan Aji, Fifit Puspitasari, Tante Atina Akhyas, Tante Arifia Mawardani, Senpai Fariz, Ary Eny Ochong, Mutiara Ramadhan, Sri Surani, Rika Oktaryani, Tutuko Firdhani, Dedek Titis, Dedek Rima, Nuha Nur Afifah, Julio Leonardo, Elisabeth Tioria, Ibrahim WS, Bang Ipoel, Bang Alex, Septian Cheppy, Lana, Nak Rangga, AP, Allan Auri, Havid Konoha, Arrofiq, Ratna, Lina, Allan Renaldi, Dony Bangkit, Adriyanto, Shinta, Ucup si ucup, Heri Juwantono, Akhsan, Mas Yahya Dwi P, Mas Prayoga, Mas Dhanny P, Gun Gun, dan masih banyak lagi.
Almamater Tercinta
Terima kasihku untuk Almamater Tercinta: Universitas Sebelas Maret Terima kasihku untuk Fakultas Tercinta: Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan
Terima kasihku untuk Program Studi Tercinta: Pendidikan Teknik Informatika dan Komputer
x
KATA PENGANTAR
Bismillah Hirrahman Nirrahim, puji syukur peneliti panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga peneliti dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Studi Komparasi antara Programming Assistance Tool Robomind dengan Scratch dalam Meningkatkan Pemahaman Konsep Dasar Pemrograman”.
Penyusunan skripsi ini adalah sebagai syarat dalam menyelesaikan pendidikan Program Sarjana Pendidikan Teknik Informatika dan Komputer yang harus di tempuh untuk memperoleh gelar Sarjana Pendidikan di Universitas Negeri Sebelas Maret. Peneliti menyadari bahwa proses penyelesaian penelitian pada skripsi ini tidak lepas dari banyak pihak yang telah memberikan kontribusi di dalamnya. Untuk itu, peneliti mengucapkan terima kasih kepada:
1. Rosihan Ari Yuana, S.Si., M. Kom. (Pembimbing I) dan Basori, S.Pd.,
M.Pd. (Pembimbing II) atas bimbingan penulisan skripsi yang dilakukan kepada peneliti selama melakukan kegiatan persiapan penelitian hingga pasca penelitian.
2. Prof. Dr. H. Ravik Karsidi, M.S., (Rektor Universitas Negeri Sebelas Maret), Prof. Dr. Joko Nurkamto, M. Pd (Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan), Dr. Munawir Yusuf, M. Psi. (Wakil Dekan Bidang Akademik), Dr. Agus Efendi , M.Pd. (Kepala Program Studi Pendidikan Teknik Informatika dan Komputer), dan Rosihan Ari Yuana, S.Si., M.Kom. (Koordinator Skripsi PTIK) atas izin yang telah diberikan kepada peneliti untuk melakukan kegiatan penelitian ini.
xi
4. Peserta didik Program Studi Multimedia Kelas X SMK Negeri 6 Surakarta tahun ajaran 2016/2017 atas kerja samanya selama menjadi sampel dalam penelitian ini.
5. Drs. Bambang Kandiawan (Kepala Sekolah Batik 2 Surakarta), Budiarsi, S.Pd. (Bagian Waka Kurikulum), dan Dian Mustikaningrum, S. Pd (Guru Mata Pelajaran Pemrograman Dasar) atas izin yang telah diberikan kepada peneliti untuk menguji instrumen penelitian di SMK Batik 2 Surakarta. 6. Peserta didik Program Studi Multimedia Kelas X SMK Batik 2 Surakarta
tahun ajaran 2016/2017 atas kerja samanya selama menjadi subjek pengujian instrumen dalam penelitian ini.
7. Pemerintah Republik Indonesia sebagai sponsor utama dalam penelitian ini yang diberikan dalam bentuk bantuan langsung pembiayaan berupa Beasiswa Bidik Misi.
8. Orang tua dan keluarga peneliti sebagai sponsor dalam penelitian ini.
Dengan segala kerendahan hati, peneliti menyadari sepenuhnya bahwa Skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh sebab itu peneliti mengharapkan masukan, kritik, dan saran yang membangun sehingga dapat membuat penelitian ini menjadi lebih baik.
Peneliti berharap Skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca. Semoga amal kebaikan semua pihak yang telah berkontribusi dalam penyusunan skripsi ini mendapatkan keberkahan dari Allah SWT.
Surakarta, 23 Mei 2017
xii DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERNYATAAN ... ii
HALAMAN PENGAJUAN ... iii
HALAMAN PERSETUJUAN ... iv
HALAMAN PENGESAHAN ... v
HALAMAN ABSTRAK ... vi
HALAMAN MOTTO ... viii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... ix
KATA PENGANTAR ... x
DAFTAR ISI ... xii
DAFTAR TABEL ... xvii
DAFTAR GAMBAR ... xix
DAFTAR LAMPIRAN ... xxi
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1
B. Identifikasi Masalah ... 4
C. Pembatasan Masalah ... 4
D. Rumusan Masalah ... 5
E. Tujuan Penelitian ... 5
F. Manfaat Penelitian ... 6
BAB II KAJIAN PUSTAKA, KERANGKA BERPIKIR, DAN HIPOTESIS A. Kajian Pustaka ... 7
xiii
Halaman
2. Media Pembelajaran dan PAT ... 7
a. Media ... 7
b. Programming Asisstance Tool ... 8
1) Dasar Penentuan PAT yang akan Diteliti ... 12
2) Robomind ... 13
3) Scratch ... 15
3. Pertimbangan Pemilihan Sampel dan Mata Pelajaran ... 16
4. Pembelajaran di Kelas ... 18
a. Konsep Pembelajaran di Kelas ... 18
b. Metode Pembelajaran ... 20
5. Pemahaman Konsep Dasar Pemrograman ... 22
a. Kompetensi Dasar untuk Programmer Pemula... 22
b. Definisi Pemahaman Konsep Dasar Pemrograman ... 26
c. Definisi Efektivitas ... 28
B. Kerangka Berpikir ... 29
C. Hipotesis ... 32
BAB III METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 33
1. Tempat Penelitian ... 33
2. Waktu Penelitian ... 33
B. Desain Penelitian ... 34
1. Jenis Penelitian ... 34
2. Variabel ... 36
xiv
Halaman
1. Populasi ... 37
2. Sampel ... 37
D. Teknik Pengambilan Sampel ... 38
E. Teknik Pengumpulan Data ... 38
F. Teknik Uji Validitas dan Reliabilitas Instrumen ... 38
1. Uji Validitas Instrumen ... 38
a. Validitas Isi ... 39
b. Validitas Konstruk ... 39
c. Validitas Empiris ... 39
2. Uji Reliabilitas Instrumen ... 40
3. Uji Taraf Kesukaran ... 41
4. Uji Daya Beda ... 42
G. Teknik Analisis Data ... 43
1. Uji Prasyarat ... 43
a. Uji Keseimbangan ... 44
b. Uji Normalitas ... 44
c. Uji Homogenitas ... 44
2. Uji Hipotesis ... 45
a. Hipotesis Pertama ... 45
b. Hipotesis Kedua ... 46
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian ... 48
1. Analisis Instrumen... 48
xv
Halaman
b. Instrumen Soal untuk Post-Test ... 50
2. Deskripsi Data ... 53
3. Hasil Uji Prasyarat ... 56
a. Uji Keseimbangan ... 56
b. Uji Normalitas ... 58
c. Uji Homogenitas ... 59
4. Hasil Uji Hipotesis ... 60
a. Uji T Hasil Post-Test ... 60
b. Uji Gain Hasil Post-Test ... 61
5. Temuan Lain dalam Penelitian ... 62
a. Analisis Hasil Post-Test Berdasarkan Kategori Item Soal ... 62
1) Kemampuan Penyelesaian Item Soal Percabangan ... 63
2) Kemampuan Penyelesaian Item Soal Perulangan ... 63
3) Kemampuan Penyelesaian Item Soal dengan Bahasa Pemrograman (Sintak) ... 64
4) Kemampuan Penyelesaian Item Soal Tanpa Bahasa Pemrograman (Non-Sintak) ... 64
b. Awal Pengenalan PAT ... 64
1) Perbandingan Kemampuan Ganda ... 69
2) Perbandingan Kemampuan Percabangan ... 70
3) Perbandingan Kemampuan Perulangan ... 70
4) Perbandingan Ketidakmampuan ... 71
5) Perbandingan Penerapan Kedua Konsep Dasar pada Masing-Masing PAT ... 71
xvi
Halaman
BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN
A. Simpulan ... 82
B. Implikasi ... 83
C. Saran ... 84
DAFTAR PUSTAKA ... 86
xvii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Kriteria untuk Memilih PAT yang diidentifikasi dari literatur
pengenalan pemrograman ... 13
Tabel 2.2. Penerapan Konsep Pemrograman yang Dimiliki oleh Robomind dan Scratch ... 23
Tabel 2.3. Kompetensi Dasar Mata Pelajaran Pemrograman Dasar Kelas X . 25 Tabel 2.4. Indikator dan Kompetensi Dasar untuk Pemahaman Pemrograman ... 28
Tabel 3.1. Gambaran Desain Penelitian yang Digunakan ... 35
Tabel 3.2. Jumlah Populasi Penelitian ... 37
Tabel 3.3. Taraf Kesukaran Instrumen Soal ... 42
Tabel 3.4. Klasifikasi Daya Pembeda Instrumen Soal ... 43
Tabel 4.1. Pengkategorian Soal yang Telah Lolos Uji Validitas ... 48
Tabel 4.2. Tingkat Kesukaran Hasil Try Out ... 49
Tabel 4.3. Daya Pembeda Hasil Try Out ... 49
Tabel 4.4. Penyebaran Item Instrumen Soal per Indikator Capaian ... 50
Tabel 4.5. Tingkat Kesukaran pada Item Instrumen ... 51
Tabel 4.6. Tingkat Daya Pembeda pada Item Instrumen ... 52
Tabel 4.7. Analisis Frekuensi Keseluruhan Sampel Post-Test ... 53
Tabel 4.8. Distribusi Nilai Hasil Post-Test ... 55
Tabel 4.9. Analisis Frekuensi Per Kelompok Sampel Post-Test ... 55
Tabel 4.10. Uji Normalitas Hasil Pre-Test ... 57
Tabel 4.11. Uji Homogenitas Hasil Pre-Test ... 58
xviii
Halaman
Tabel 4.13. Uji Normalitas Hasil Post-Test ... 59
Tabel 4.14. Uji Homogenitas Hasil Post-Test ... 60
Tabel 4.15. Uji T pada Hasil Post-Test ... 60
Tabel 4.16. Sebaran Kemampuan Implementasi Konsep Percabangan,
Perulangan, dan Kemampuan Ganda pada PAT ... 66
Tabel 4.17. Sebaran Kemampuan Implementasi Konsep Percabangan dan Perulangan pada PAT ... 68
Tabel 4.18. Perbandingan Mean antar Kategori dan Kelompok Sampel ... 69
Tabel 4.19. Sebaran Kemampuan Implementasi Konsep Percabangan,
Perulangan, dan Kemampuan Ganda pada PAT ... 74
Tabel 4.20. Sebaran Kemampuan Implementasi Konsep Percabangan dan Perulangan pada PAT Berdasarkan Jenis Kelamin ... 76
xix
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. PAT sebagai suatu bentuk Computer Simulation Games ... 10
Gambar 2.2. Tampilan Robomind ... 14
Gambar 2.3. Membuat Script di Scratch dengan Cara Dragging Blok ... 15
Gambar 2.4. Langkah-langkah pembelajaran berbasis K-13 menggunakan pendekatan saintifik (scientific approach) ... 20
Gambar 2.5. Tiga Fase Pembelajaran dalam Membahas Satu Materi Pokok .... 22
Gambar 2.6. Pengetahuan dan Keterampilan yang Diperlukan oleh Programmer ... 26
Gambar 2.7. Taksonomi Bloom Versi Revisi Ranah Kognitif Proses ... 27
Gambar 2.8. Alur Kerangka Berpikir ... 31
Gambar 3.1. Prosedur Penelitian ... 36
Gambar 4.1. Proporsi Tingkat Kesukaran Instrumen ... 52
Gambar 4.2. Kemampuan Daya Beda Instrumen ... 53
Gambar 4.3. Grafik Nilai Hasil Post-Test ... 54
Gambar 4.4. Perbandingan Nilai Mean, Minimum, dan Maksimum pada Hasil Post-Test ... 56
Gambar 4.5. Normal QQ Plots Data Hasil Pre-Test ... 57
Gambar 4.6. Normal QQ Plots Data Hasil Post-Test ... 59
Gambar 4.7. Perbandingan Dua Kelompok Sampel dalam Kemampuan Penyelesaian Percabangan dan Perulangan ... 62
Gambar 4.8. Perbandingan Dua Kelompok Sampel dalam Kemampuan Penyelesaian Item Soal dengan Bahasa Pemrograman (Sintak) dan Item Soal Tanpa Bahasa Pemrograman (Non-Sintak)... 62
Gambar 4.9. Presentase Kemampuan Kelas Robomind ... 65
xx
Halaman
Gambar 4.11. Diagram Venn Kemampuan Implementasi Konsep Percabangan dan Perulangan pada Kelas Robomind ... 67
Gambar 4.12. Diagram Venn Kemampuan Implementasi Konsep Percabangan dan Perulangan pada Kelas Scratch ... 67
Gambar 4.13. Jumlah Individu yang Mampu Mengimplementasikan Konsep Percabangan dan Perulangan ... 68
Gambar 4.14. Presentase Kemampuan pada Kelompok Peserta Didik Laki-Laki ... 73
Gambar 4.15. Presentase Kemampuan pada Kelompok Peserta Didik Perempuan ... 74
Gambar 4.16. Diagram Venn Kemampuan Implementasi Konsep Percabangan dan Perulangan pada Kategori Jenis Kelamin Laki-Laki ... 75
xxi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran : Halaman
1. Silabus Mata Pelajaran Pemrograman Dasar ... 92
2. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) ... 95
3. Kisi-Kisi Instrumen Soal Post-Test ... 107
4. Instrumen Penelitian ... 109
5. Kunci Jawaban Instrumen Penelitian... 117
6. Validitas Isi dan Konstruk ... 119
7. Nilai Pre-Test... 123
8. Nilai Post-Test ... 135
9. Jurnal Kegiatan Pembelajaran ... 141
10. Hasil Uji Validitas dan Reliabilitas Instrumen ... 143
11. Seleksi Kelayakan Instrumen ... 152
12. Hasil Uji Prasyarat dan Hipotesis ... 154
13. Gambar Kegiatan Pembelajaran di Kelas ... 159
14. Surat Permohonan Izin Penelitian ... 160
15. Surat Izin Menyusun Skripsi ... 162
16. Surat Keterangan Penelitian ... 163
