i
PENGEMBANGAN INQUIRY BASED LEARNINGDESIGN UNTUK
MEMPERBAIKI MISKONSEPSI SISWA PADA MATERI ANIMALIA
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains
Oleh:
SITI WULANDARI
S831508050
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN SAINS
FAKULTAS KEGURUAN DAN PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
ii
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI
Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa:
1. Tesis yang berjudul “PENGEMBANGAN INQUIRY BASED LEARNING DESIGN UNTUK MEMPERBAIKI MISKONSEPSI SISWA PADA MATERI
ANIMALIA” ini adalah karya penelitian saya sendiri dan bebas plagiat, serta 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 secara tertulis digunakan sebagi acuan dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber acuan serta daftar pustaka. Apabila dikemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan peraturan perundang-undangan (Permendiknas No. 17, Tahun 2010).
2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi Tesis pada jurnal atau forum ilmiah lain harus seijin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan FKIP UNS sebagai Institusinya. Apabila dalam waktu sekurang- kurangnya satu semester (enam bulan sejak pengesahan Tesis) saya tidak melakukan publikasi dari sebagian atau keseluruhan Tesis ini, maka Program Studi Pendidikan Sains, FKIP UNS berhak mempublikasikan pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Program Studi Magister Pendidikan Sains, FKIP UNS. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku.
Surakarta, Oktober 2017
Yang membuat pernyataan
iii
PENGEMBANGAN INQUIRY BASED LEARNINGDESIGN UNTUK
MEMPERBAIKI MISKONSEPSI SISWA PADA MATERI ANIMALIA
Oleh:
SITI WULANDARI
S831508050
Tesis
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
iv
PERSETUJUAN
Tesis ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Tesis Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta
Surakarta, Oktober 2017
Pembimbing Kopembimbing
Puguh Karyanto, S.Si., M.Si., Ph.D NIP 197508312001121001
Murni Ramli, S.P., M.Si., Ed.D. NIP 1971071420130201
v
PENGEMBANGAN INQUIRY BASED LEARNINGDESIGN UNTUK
MEMPERBAIKI MISKONSEPSI SISWA PADA MATERI ANIMALIA
Oleh:
SITI WULANDARI
S831508050
Jabatan Nama Tanda Tangan Tanggal
Ketua
Sekretaris
: Prof. Dr. Maridi, M.Pd. NIP 195007241976031002 : Dr. Sri Widoretno
NIP 195811141986012001
... ...
... ...
Anggota I : Murni Ramli, S.P., M.Si., Ed.D NIP 1971071420130201
... ...
Anggota II : Puguh Karyanto, M.Si., Ph.D. NIP 197508312001121001
... ...
Telah dipertahankan di depan penguji
Dinyatakan telah memenuhi syarat
pada tanggal ……….
Dekan FKIP UNS, Kepala Program Studi Magister
Pendidikan Sains,
Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si.
vi MOTO
“Hidup ini seperti sepeda, agar tetap seimbang kita harus terus bergerak” (Albert Einstein)
“Barang siapa bertawakal kepada Allah, maka Allah akan memberikan kecukupan padanya dan sesungguhnya Allah lah yang akan melaksanakan urusan (yang
dikehendaki)-Nya ” (Q.S. Ath-Thalaq: 3)
“Lakukan yang terbaik, sehingga aku tak akan menyalahkan diriku sendiri atas segalanya.”
vii
PERSEMBAHAN
Segala puji bagi Allah SWT, Tuhan semesta alam, dengan mengucap syukur kepada-Nya, saya persembahkan karya ini untuk:
Ibu, Bapak dan suami ~ yang tak pernah lelah menyemangatiku, yang selalu menyayangiku dan mendoakanku, membimbingku dengan segala arahan dan selalu berjuang untuk kami, anak-anaknya tercinta.
Ibu Lilik Hanifah, S.Pd. ~ yang telah banyak membantu dalam penelitian, terimakasih banyak atas waktu, tenaga, pelajaran, serta motivasinya.
Bapak/Ibu anggota MGMP Biologi kota Surakarta ~ terima kasih atas partisipasi dan kerjasama dalam penelitian
Sahabat-sahabat PPS Magister Pendidikan Sains Angkatan 2015~ terimakasih sahabat atas kebersamaan yang luar biasa senang, sedih, bercanda, tertawa dilewati dengan kalian selama ini,
viii
Siti Wulandari.S831508050 2017 PENGEMBANGAN INQUIRY BASED LEARNING DESIGN UNTUK MEMPERBAIKI MISKONSEPSI SISWA
PADA MATERI ANIMALIA. Tesis. Pembimbing: Murni Ramli, S.P., M.Si.,
Ed.D. Kopembimbing: Puguh Karyanto, S.Si., M.Si., Ph. D. ABSTRAK
Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui profil miskonsepsi siswa pada materi Animalia, mengetahui karakteristik IBLD dalam memperbaiki miskonsepsi siswa, dan mengetahui hasil validasi pakar dan praktisioner terhadap Inquiry Based Learning Design (IBLD) yang dikembangkan.
Jenis penelitian yang dilakukan adalah Research and Deveopment (RnD) dengan pendekatan Design Based Research (DBR). Prosedur penelitian DBR mengacu pada Oliver, Herrington, & Mckenney (2006) yang dibagi menjadi empat fase yaitu: analysis of practical problems by researchers and practitioners in collaboration, development of solutions informed by existing design principles and technological innovations, iterative cycles of testing refinement of solutions in practice, dan refection to produce “design principles” and enhance solution implementation. Produk yang dihasilkan dalam penelitian adalah IBLD pada materi Animalia kelas X KD 3.8. Draft IBLD divalidasi oleh praktisoner (guru mapel biologi) sebanyak 35 guru anggota MGMP kota Surakarta dan ahli/pakar. Analisis miskonsepsi dilakukan terhadap 370 siswa SMA di Surakarta yang tersebar di 11 sekolah, baik negeri maupun swasta.
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa 1) Siswa mengalami miskonsepsi pada subtopik materi Animalia, seperti ciri khas kingdom Animalia, taksonomi Animalia, dasar klasifikasi, dan struktur fisiologi hewan Invertebrata dan Vertebrata, 2) Pengembangan IBLD memuat empat komponen yaitu tujuan, materi, metode, dan penilaian yang saling terintegrasi untuk memunculkan proses pembelajaran yang bersifat active learning, contextual, dan meaningful learning, 3) Rata-rata persentase hasil validasi praktisioner pada komponen desain, materi, metode, penilaian, dan bahasa masing-masing sebesar 89 %, 91 %, 89 %, 89 %, dan 91 % dan rata-rata persentase hasil validasi pakar pada komponen desain, materi, metode, penilaian, dan bahasa masing-masing sebesar 92 %, 90 %, 89 %, 93 %, dan 100 %.
ix
Siti Wulandari.S831508050 2017. DEVELOPMENT OF INQUIRY BASED LEARNING DESIGN TO IMPROVE THE STUDENT MISCONCEPTION IN ANIMALIA MATERIAL.Thesis.Advisor: Murni Ramli, S.P., M.Si., Ed.D.. Coadvisor: Puguh Karyanto, S.Si., M.Si, Ph. D.
ABSTRACT
The purpose of this research is to know the student misconception profile on Animalia material, to know the characteristic of IBLD in improving student misconception, and to know the validation result of expert and practitioner towards Inquiry Based Learning Design (IBLD) developed.
The type of research is Research and Deveopment (RnD) with approach of Design Based Research (DBR). The DBR research procedure refers to Oliver, Herrington, & Mckenney (2006) which is divided into four phases: analysis of practical problems by researchers and practitioners in collaboration, development of solutions informed by existing design principles and technological innovations, iterative cycles of testing refinement of solutions in practice, and refection to produce "design principles" and enhance solution implementation. The product produced in this research is IBLD in Animalia class X KD 3.8. The IBLD draft was validated by a practitioner (teacher of biological subjects) as many as 35 teachers of the Surakarta MGMP members and experts / experts. Misconception analysis was conducted on 370 high school students in Surakarta spread over 11 schools, both public and private.
Based on the result of the research, it can be concluded that 1) Students experience misconception on subtopic of Animalia material, such as Kingdom Animalia, Animalia taxonomy, basic classification, and Animal physiology structure Invertebrate and Vertebrata, 2) Development of IBLD contains four components: objectives, and an integrated assessment to raise learning processes that are active learning, contextual, and meaningful learning, 3) The average percentage of practitioner validation results in the design, material, method, valuation and language components are 89%, 91% , 89%, 89%, and 91% and the average percentage of expert validation results on the design, materials, methods, valuation and language components of 92%, 90%, 89%, 93%, and 100% respectively.
x
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul “Pengembangan Inquiry Based Learning Design untuk
Memperbaiki Miskonsepsi Siswa pada Materi Animalia”.
Tesis ini disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan untuk mendapat gelar Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyadari bahwa terselesaikannya tesis ini tidak terlepas dari bantuan, bimbingan, dan arahan dari berbagai pihak.Untuk itu, penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret 2. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si, selaku Kepala Program Studi Magister
Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Murni Ramli, S.P., M.Si., Ed.D., selaku Pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan.
4. Puguh Karyanto, S.Si., M.Si., Ph.D., selaku Kopembimbing yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan.
5. Eko Setyaningsih, S.Pd., M.Si., selaku ketua MGMP biologi kota Surakarta yang telah memberi ijin dalam penelitian.
6. Anggota MGMP biologi kota Surakarta yang telah memberikan validasi terhadap produk yang kami kembangkan.
7. Sahabat-sahabat Magister Program Studi Pendidikan Sains angkatan 2015 yang telah banyak membantu dalam penelitian
8. Berbagai pihak yang tidak mungkin disebutkan satu-persatu yang telah membantu menyelesaikan penulisan tesis ini.
Penulis menyadari bahwa dalam menyusun tesis ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu kritik dan saran sangat penulis harapkan demi perbaikan dan kesempurnaan tesis ini. Semoga karya ini bermanfaat bagi semua pihak yang berkepentingan.
Surakarta, Oktober 2017
xi DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERNYATAAN ... ii
HALAMAN PENGAJUAN ... iii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iv
HALAMAN PENGESAHAN PENGUJI ... v
HALAMAN MOTO ... vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ... vii
ABSTRAK ... viii
HALAMAN ABSTRAK ... ix
KATA PENGANTAR ... x
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Rumusan Masalah ... 6
C. Tujuan Pengembangan ... 6
D. Spesifikasi Produk ... 6
E. Manfaat Penelitian ... 7
F. Asumsi dan Keterbatasan Pengembangan ... 8
G. Definisi Operasional... 8
BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN KERANGKA BERPIKIR ... 10
A. Kajian Pustaka ... 10
1. Miskonsepsi ... 10
a. Miskonsepsi dalam Pembelajaran ... 10
b. Cara Mendeteksi Miskonsepsi ... 11
c. Cara Memperbaiki Miskonsepsi ... 13
d. Peran PCK dalam Pembelajaran Biologi ... 14
xii
2. Model Pembelajaran inkuiri ... 14
a. Sintaks dan Level of Inquiry (LoI) ... 18
b. Teori Belajar pendukung Inkuiri ... 23
c. Model Pembelajaran Inkuiri untuk Memperbaiki Miskonsepsi ... 25
5. Desain Pembelajaran ... 26
a. Konsep Dasar Desain pembelajaran ... 26
b. Prinsip-Prinsip Penting dalam Pengembangan Desain Pembelajaran 28 6. Materi Animalia ... 29
a. Karakteristik Materi Animalia... 29
b. Miskonsepsi pada Materi Animalia ... 30
B. Penelitian yang Relevan ... 30
C. Kerangka Berpikir ... 33
BAB III METODE PENELITIAN... 36
A. Jenis Penelitian ... 36
B. Prosedur Penelitian... 36
1. Fase 1 aAnalysis aof aaPractical aProblems aby aResearchers aand Practitioners in Collaboration ... 38
a. Statement of Problem ... 38
b. Consultation with Researchers and Practitioners ... 45
c. Research Questions... 46
d. Literature Review ... 46
2. Fase 2 aDevelopment aof aSolutions aInformed aby Existing Design Principles and Technological Innovations... 46
a. Theoretical Framework ... 47
b. Development dof dDraft dPrinciplesd to dGuide dthe dDesign of Intervention ... 47
c. Descripsion of Propose Intervention ... 48
3.Fase 3 Iterative Cycles of Testing Refinement of Solutions in Practice 49
a. Participants ... 51
xiii
d. Data Analysis ... 51
4. Fase 4 aReflection toaProducea “Design Principles”aand aEnhance Solution Implemnetation ... 52
a. Design Principles ... 53
b. Designed Artifact ... 55
c. Professional Development ... 55
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 58
A.Hasil Penelitiin ... 58
1. Hasil Analisis Masalah ... 58
a.Hasil Analisis Pemahaman Konsep Siswa pada Materi Animalia….. 58
b.Hasil Wawancara Persepsi Siswa tentang Pembelajaran Animalia…. 59
c.Hasil Analisis Kualifikasi PCK guru………... 60
d. Hasil Analisis Desain Pembelajaran………... 62
e. Hasil Tes Miskonsepsi Siswa……….. 66
f.Hasil Wawancara Guru tentang Pembelajaran Animala………... 72
2. Pengembangan Inquiry Based Learning Design (IBLD)………. 75
a. Workshop 1……….. 76
b. Workshop 2……….. 77
c. Workshop 3……….. 78
3. Hasil Validasi Praktisioner dan Pakar……….. 82
4. Revisi Produk……… 93
B. Pembahasan……….. 97
BAB V SIMPULAN DAN SARAN………. 104
A.Simpulan………...… 104
B.Implikasi………... 106
C.Saran………. 106
DAFTAR PUSTAKA ... 107
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1 Perbedaan Tes Diagnostik dan Tes Prestasi ... 12
2.2 Langkah-Langkah Pembelajaran Inkuiri ... 19
2.3 Keterlibatan Guru dan Siswa pada setiap Level Inkuiri ... 21
2.4 Pengembangan Instrumen Tes Diagnostik Sejak Tahun 1980 ... 32
3.1 Instrumen, Jenis Data, dan Partisipan Analisis Masalah... 39
3.2 Indikator Butir Soal Four Tier Diagnostic Test Konsep Animalia . 41
3.3 Katagori Four Tier Diagnostic Test ... 42
3.4 Indikator Pertanyaan PCK Guru ... 44
3.5 Kegiatan, Jenis Data, dan Partisipan dalam Pengembangan IBLD 50
4.1 Hasil Tes Pemahaman Konsep Siswa ... 58
4.2 Hasil Wawancara Persepsi Siswa tentang Pembelajaran Animalia . 59
4.3 Hasil Kualifikasi PCK Guru ... 61
4.4 Hasil Analisis Desain Pembelajaran Guru... 64
4.5 Hasil Tes Miskonsepsi Siswa ... 66
4.6 Analisis Konsep yang Benar pada Materi Animalia dan Dugaan Terjadinya Miskonsepsi ... 68
4.7 Hasil Wawancara Guru tentang Pembelajaran Materi Animalia ... 72
4.8 Hasil Validasi Praktisioner pada Komponen Desain Pembelajaran. 82
4.9 Hasil Validasi Praktisioner pada Komponen Materi ... 83
4.10Hasil Validasi Praktisioner pada Komponen Metode ... 83
4.11 Hasil Validasi Praktisioner pada Komponen Penilaian ... 84
4.12 Hasil Validasi Praktisioner pada Komponen Bahasa ... 84
4.13 Kritik dan saran Validator Praktisioner ... 84
4.14 hasil Validasi Pakar pada Komponen Desain Pembelajaran... 88
4.15 Hasil Validasi Pakar pada Komponen Materi ... 89
4.16 Hasil validasi Pakar pada Komponen Metode ... 89
4.17 Hasil Validasi Pakar pada Kompone Penilaian ... 90
xv
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman 2.1 Kerangka Berpikir ... 35 3.1 Jadwal Kegiatan Penelitian ... 38 3.2 Komponen Analisis Data ... 52 3.3 Prosedur Pengembangkan Design Based Research (DBR)
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1. Instrumen Penelitian ... 114
a. Instrumen Pedagogical Content Knowledge (PCK) ... 121
b. Instrumen Analisis Desain Pembelajaran ... 124
c. Instrumen Tes Miskonsepsi ... 125
d. Instrumen Wawancara Siswa ... 135
e. Instrumen Wawancara Guru ... 136
f. Instrumen Tes Pemahaman Konsep ... 137
g. Instrumen Validasi Praktisioner ... 153
h. Instrumen Validasi Ahli/Pakar Pembelajaran... 161
i. Instrumen Validasi Ahli/Pakar Materi... 166
j. Instrumen Validasi Ahli/Pakar Bahasa ... 169
2. Hasil Penelitian ... 171
a. Hasil Tes PCK Guru ... 171
b. Hasil Analisis Desain Pembelajaran ... 175
c. Hasil Analisis Miskonsepsi Siswa ... 177
d. Hasil Wawancara Siswa ... 191
e. Hasil Wawancara Guru ... 192
f. Hasil Tes Pemahaman Konsep ... 201
g. Hasil Validasi Praktisioner ... 202
h. Hasil Validasi Ahli/Pakar Materi ... 207
i. Hasil Validasi Ahli/Pakar Bahasa ... 207
j. Hasil Validasi Ahli/Pakar Pembelajaran………... 207
3. Dokumentasi Penelitian………... 208
a. Dokumentasi Analisis PCK Guru ... 208
b. Dokumentasi Analisis RPP Guru ... 212
c. Dokumentasi Analisis Miskonsepsi ... 232
d. Dokumentasi Wawancara Guru ... 234
xviii
f. Dokumentasi Validasi Praktisioner ... 236
g. Dokumentasi Validasi Pakar/Ahli Materi ... 241
h. Dokumentasi Validasi Pakar/Ahli Pembelajaran ... 245
i. Dokumentasi Validasi Pakar/Ahli Bahasa... 249
j. Dokumentasi Dokumentasi Workshop IBLD ... 250
k. Dokumentasi Analisis Masalah ... 254
l. Dokumentasi FGD MGMP Biologi... 254
4. Perizinan ... 256
a. Surat Izin Observasi ... 256
b. Surat Undangan Workshop ... 257
c. Surat Validasi Praktisioner ... 259
d. Surat Validasi Ahli/Pakar Materi ... 260
e. Surat Validasi Ahli/Pakar Pembelajaran ... 263
f. Surat Validasi Ahli/Pakar Bahasa ... 264
5. Publikasi Ilmiah ... 265
a. Jurnal Miskonsepsi Animalia ... 265
b. Journal of Education and Practice ... 277
