PENGEMBANGAN MODUL IPA BERBASIS INKUIRI TERBIMBING DENGAN TEMA SISTEM GERAK MANUSIA UNTUK
MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS SISWA SMP KELAS VIII
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains Minat Utama Pendidikan IPA
Oleh; TRI WIYOKO NIM S 831502030
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN SAINS
PASCASARJANA KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
ii
PERNYATAAN KEASLIAN DAN PERSYARATAN PUBLIKASI
Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa:
1. Tesis yang berjudul: “PENGEMBANGAN MODUL IPA BERBASIS
INKUIRI TERBIMBING DENGAN TEMA SISTEM GERAK
MANUSIA UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS SISWA SMP KELAS VIII ” ini adalah karya 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 tertulis digunakan sebagai acuan 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 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 mempublikasikannya pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Program Studi Pendidikan Sains FKIP UNS. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku.
Surakarta, 18 Januari 2017 Mahasiswa
iii
PENGEMBANGAN MODUL IPA BERBASIS INKUIRI TERBIMBING DENGAN TEMA SISTEM GERAK MANUSIA UNTUK
MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS SISWA SMP KELAS VIII
TESIS
Oleh; TRI WIYOKO NIM S 831502030
Komisi Pembimbing
Nama Tanda Tangan Tanggal
Pembimbing Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd. NIK. 1951040120162001
... ...
Kopembimbing Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd. NIP. 197701252008011008
... ...
Telah dinyatakan memenuhi syarat pada tanggal ...
Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Sebelas Maret,
iv
PENGEMBANGAN MODUL IPA BERBASIS INKUIRI TERBIMBING DENGAN TEMA SISTEM GERAK MANUSIA UNTUK
MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS SISWA SMP KELAS VIII
TESIS
Oleh; TRI WIYOKO NIM S 831502030
Tim Penguji
Jabatan Nama Tanda Tangan Tanggal
Ketua Dr. Mohammad Masykuri. M.Si. NIP 196811241994031001
... ... Sekretaris Puguh Karyanto, S.Si, M.Si, Ph.D.
NIP. 197508312001121001
... ... Anggota
Penguji
Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd. NIK. 1951040120162001
... ... Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd.
NIP. 197701252008011008
... ...
Telah dipertahankan di depan penguji Dinyatakan telah memenuhi syarat
pada tanggal ...
Dekan FKIP UNS,
Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd. NIP 196101241987021001
Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains,
v MOTTO
Bekerjalah kamu maka Allah SWT akan melihat pekerjaanmu, begitu juga rasul-Nya dan orang-orang mukmin.
(QS.At-Taubah: 105)
Barang siapa yang menempuh suatu jalan untuk menuntut ilmu, Allah akan memudahkan baginya jalan ke surga.
(HR. Muslim)
Do’a Ibu pembuka kunci keberhasilan dalam setiap ujian, maka berbaktilah dengan ketulusan hati yang mendalam.
vi
PERSEMBAHAN
Tesis ini saya persembahkan untuk:
1. Ibu dan bapak yang senantiasa memberikan motivasi dan do’a. 2. Kakak dan adikku terimaksih atas do’a dan dukungannya.
3. Teman-teman Pendidikan Sains Minat IPA 2015 yang memberikan dukungan dalam memperlancar penyelesaian tesis ini.
vii
Tri wiyoko. 2016. Pengembangan Modul IPA Berbasis Inkuiri Terbimbing Dengan Tema Sistem Gerak Manusia Untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa SMP Kelas VIII. TESIS. Pembimbing I Dr. Nonoh Aminah, M.Pd., II: Dr. Baskoro Adi Prayitno, S.Pd., M.Pd. Program Studi Magister Pendidikan Sains Minat Utama IPA, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk: (1) mengembangkan modul IPA berbasis inkuiri terbimbing dengan tema sistem gerak manusia; (2) menguji kelayakan modul IPA berbasis inkuiri terbimbing dengan tema sistem gerak manusia; (3) menguji keefektifan modul IPA berbasis inkuiri terbimbing dengan tema sistem gerak manusia untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis.
Penelitian pengembangan modul IPA berbasis inkuiri terbimbing menggunakan model 4-D yang dikemukakan oleh Thiagarajan yaitu Define, Design, Development, dan Dessemination. Modul dinilai berdasarkan kelayakan materi, kelayakan bahasa, kelayakan penyajian dan kegrafikan. Pengumpulan data menggunakan angket analisis kebutuhan, lembar validasi, dan angket penyebaran (disseminate). Modul diujicobakan terbatas untuk 9 siswa dan uji coba lapangan 20 siswa di SMP Muhammadiyah 7 Surakarta. Analisis data menggunakan analisis kualitatif deskriptif. analisis uji coba pemakaian produk menggunakan Uji-t Independent Samples Test, analisis uji keefektifan modul menggunakan persentase KKM peningkatan kemampuan berpikir kritis, tahap penyebaran menggunakan analisis kuantitatif deskriptif.
Hasil penelitian ini sebagai berikut: (1) modul IPA berbasis inkuiri terbimbing yang dikembangkan memiliki karakteristik berupa langkah pembelajaran di dalam modul sesuai sintaks pembelajaran inkuiri terbimbing dengan mengaitkan kemampuan berpikir kritis siswa. (2) Kelayakan modul IPA berbasis inkuiri terbimbing berdasarkan hasil penilaian ahli (materi, bahasa, kegrafikan dan penyajian) praktisi pendidikan, dan teman sejawat menunjukkan bahwa penilaian rata-rata modul guru lebih besar dari nilai cut off Score (94,03 > 93,40 ) dengan kategori sangat baik. Kemudian penilaian modul siswa diperoleh rata-rata nilai cut off Score (89,21> 88,21) dengan kategori sangat baik, serta hasil disseminate modul guru menunjukkan persentase rata-rata 80,25% dengan kategori baik. (3) Modul IPA berbasis inkuiri terbimbing efektif meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa berdasarkan perbedaan kemampuan berpikir kritis antara kelas eksperimen dan kelas kontrol dengan nilai taraf siginifikan ( p < 0,005; 0,002< 0,005).
viii
Tri Wiyoko. 2016. The Development of Science Module Guided Inquiry-Based by Theme of Human Motion System for Improving Student’s Critical Thinking Skills of Grade VIII .THESIS. Advisor I : Dr. Nonoh Aminah, M. Pd., II. Dr. Baskoro Adi Prayitno, S. Pd., M.Pd. Study Program of Master Degree of Science Education, Education and Teacher Faculty, Sebelas Maret University.
ABSTRACT
This research is aimed to (1) develop the science module guided inquiry-based by theme of human motion system; (2) test the feastibility of science module guided inquiry-based by theme of human motion system and; (3) test the effectiveness of science module test the for increasing critical thinking skills.
The development of guided inquiry-based science modules uses 4-D models proposed by Thiagarajan which are Define, Design, Development, and Dissemination. The module’s assessment is based on the feasibility of material, language, design and graphics appropriateness. Data was collected by using needs analysis’s questionnaires, validation sheets, and disseminate questionnaires. Modules are tested only for 9 students for the limited trial, while field-testing uses 20 students to be tested with the modules at SMP Muhammadiyah 7 Surakarta. The data was analyzed by using descriptive qualitative. The analysis of the product’s trial uses t-test Independent Samples Test, KKM percentage increase in critical thinking skills for the module’s effectiveness the module and descriptive quantitative analysis for the stage deployment.
The results of this research were: (1) The science module guided inquiry-based learning to enhance student’s critical thinking skills has a characteristic which learn step by step on a customized module guided inquiry-based. (2) The eligibility of guided inquiry-based science modules leads to the results of expert assessment (material, language, design and graphics appropriateness) education practitioners, and colleagues showed that the average teacher module is greater than the cut-off value score (94.03> 93, 40) with a very good category. Then the student assessment module showed average value of the cut-off score (89.21> 88.21) with very good categories, as well as disseminate the results obtained by the teacher module showed average percentage of 80.25% in good categories. (3) The guided inquiry-based science modules effectively improve students' critical thinking skills based on the difference between the experimental class and control class with significance level values (p <0.005; 0.002 <0.005).
ix PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan ke-hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini dengan judul “Pengembangan Modul IPA Berbasis Inkuiri Terbimbing dengan Tema Sistem Gerak Manusia untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa SMP Kelas VIII ”.
Penyusunan tesis ini dapat diselesaikan berkat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd., Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang memberikan izin penyusunan tesis ini.
2. Bapak Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan ijin menyusun tesis.
3. Ibu Dr. Nonoh Aminah, M.Pd., Dosen Pembimbing I Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan arahan, ide dan pemikiran dalam penyusunan tesis ini.
4. Bapak Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd., Dosen Pembimbing II Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang memberikan arahan, ide dan pemikiran dalam penyusunan tesis ini.
5. Bapak dan Ibu Dosen, Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan bimbingan dan ilmu pengetahuan kepada penulis.
6. Kedua orang tua dan segenap keluarga yang memberikan doa, motivasi, serta dukungan sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini.
x
8. Siswa-siswi SMP Muhammadiyah 7 Surakarta yang telah membantu terlaksananya penelitian ini.
9. Teman-teman Pendidikan Sains minat utama IPA 2015 atas bantuan dan kerjasamanya dalam menyusun tesis.
10.Pengurus FOMMPAS UNS (Forum Mahasiswa Muslim Pascasarjana Universitas Sebelas Maret) periode 2016 atas doa dan dukungannya dalam menyusun tesis.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan tesis ini masih banyak kekurangan, untuk itu penyusun berharap pada semua pihak untuk memberikan saran dan kritik demi kesempurnaan tesis ini. Pada akhirnya penulis berharap semoga tesis ini bermanfaat untuk penulis pada khususnya dan semua kalangan pada umumnya.
Surakarta, November 2016
xi DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ... i
PERNYATAAN KEASLIAN DAN PERSYARATAN PUBLIKASI ... ii
PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iii
PENGESAHAN PENGUJI ... iv
MOTTO ... v
PERSEMBAHAN ... vi
ABSTRAK ... vii
ABSTRACT ... viii
PRAKATA ... ix
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR GRAFIK ... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A.Latar Belakang Masalah ... 1
B.Rumusan Masalah ... 8
C.Tujuan Penelitian ... 8
D.Manfaat Penelitian ... 9
E. Spesifikasi Produk yang Dikembangkan ... 10
F. Asumsi dan Keterbatasan Pengembangan ... 11
G.Definisi istilah ... 12
BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN KERANGKA BERPIKIR ... 13
A.Kajian Pustaka ... 13
1. Modul ... 13
2. Pembelajaran IPA... 20
3. Inkuiri Terbimbing ... 24
xii
5. Modul Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk meningkatkan
kemampuan berpikir kritis ... 34
6. Sistem Gerak Manusia ... 36
B.Kajian Penelitian yang Relevan ... 44
C.Kerangka Pikir ... 50
BAB III METODE PENELITIAN ... 56
A. Jenis Penelitian ... 56
B. Prosedur Penelitian/Pengembangan ... 56
C. Jenis, Metode dan Instrumen Pengambilan Data ... 62
D. Teknik Analisis Data ... 63
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 67
A.Hasil Studi Pendahuluan ... 67
B. Pengembangan Produk ... 72
1. Karakteristik Modul IPA Berbasis Inkuiri Terbimbing ... 72
2. Kelayakan Modul IPA Berbasis Inkuiri Terbimbing ... 83
3. Keefektifan Modul IPA Berbasis Inkuiri Terbimbing ... 97
C.Pembahasan ... 103
BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI dan SARAN ... 114
A.Simpulan ... 114
B.Saran ... 114
C.Implikasi ... 115
DAFTAR PUSTAKA ... 116
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1 Proses dan Kata-kata Operasional Berpikir Kritis Teori Facione ... .. 32
3.1 Modul IPA berbasi Inkuiri Terbimbing ... 61
3.2 Jenis, Metode dan Instrumet Pengambilan Data ... 62
3.3 Range Kriteria Penilaian ... 63
3.4 Konversi Skor Penilaian Menjadi Kualitas ... 64
3.5 Indikator Penilaian Psikomotorik pada lembar observasi ... 66
3.6 Indikator Penilaian Afektif pada lembar observasi ... 66
4.1 Perbandingan Penguasaan IPA Pada Materi Sistem Gerak Pada Manusia di SMP Muhammadiyah 7 Surakarta ... 67
4.2 Perbandingan Penguasaan IPA pada Materi Pesawat Sederhana di SMP Muhammadiyah 7 Surakarta ... 67
4.3 Hasil Ulangan Harian Siswa Pada Sistem Gerak Manusia. ... 68
4.4 Tes Awal Kemampuan Berpikir Kritis. ... 68
4.5 Hasil Analisis Kebutuhan Siswa . ... 69
4.6 Hasil Analisis Kebutuhan Guru . ... 70
4.7 Validasi Modul Guru Aspek Bahasa, Kegrafikan, Penyajian, dan Materi oleh Ahli ... 83
4.8 Validasi Modul Siswa Aspek Bahasa, Kegrafikan, Penyajian, dan Materi oleh Ahli ... 85
4.9 Validasi Modul Guru Aspek Materi, Bahasa, Penyajian, Kegrafikan dan Rencana Program Pembelajaran oleh Praktisi Pendidikan ... 86
4.10 Validasi Modul Siswa Aspek Materi, Bahasa, Penyajian, dan Kegrafikan oleh Praktisi Pendidikan ... 87
4.11 Validasi Modul Guru Aspek Materi, Bahasa, Penyajian, Kegrafikan dan Rencana Program Pembelajaran oleh Teman Sejawat ... 88
xiv
4.13 Validitas Soal Berpikir Kritis oleh Ahli ... 91
4.14 Hasil Penilaian Total Modul Guru dan Siswa Berbasis Inkuiri Terbimbing dengan Tema Sistem Gerak manusia ... 91
4.15 Revisi Modul Guru dan Modul Siswa oleh Validator Bahasa ... 92
4.16 Revisi Modul Guru dan Modul Siswa oleh Validator Media ... 93
4.17 Revisi Modul Guru dan Modul Siswa oleh Validator Materi ... 94
4.18 Uji Keterbacaan Modul ... 94
4.19 Penilaian Angket Respon Siswa Uji Terbatas ... 95
4.20 Hasil Pengerjaan Soal Berpikir Kritis Uji Kelompok Terbatas ... 95
4.21 Hasil Revisi Uji Coba Terbatas ... 96
4.22 Uji Keterbacaan Modul ... 97
4.23 Penilaian Angket Respon Siswa Uji Lapangan ... 97
4.24 Hasil Tes Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Kelas Eksperimen ... 98
4.25 Hasil Postest Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Kelas Eksperimen dan Kontrol ... 99
4.26 Hasil Analisis Skor Kemampuan Berpikir Kritis Siswa pada Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ... 99
4.27 Penilaian Afektif Siswa VIII C ... 100
4.28 Penilaian Psikomotor Siswa VIII C ... 101
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Kerucut Pengalaman Edgar Dale ... 14
2.2 Tulang Tengkorak ... 36
2.3 Ruas Tulang Belakang ... 37
2.4 Tulang Dada dan Tulang Rusuk ... 38
2.5 Tulang Anggota Gerak Atas ... 38
2.6 Tulang Anggota Gerak Bawah... 39
2.7 Unsur-Unsur Tuas ... 42
2.8 Sistem Tuas pada Dagu Manusia ... 43
2.9 Sistem Tuas pada Ujung Kaki Manusia ... 43
2.10 Sistem Tuas pada Tangan Manusia ... 43
2.11 Kerangka Berpikir ... 55
4.1 Cover Depan Modul Guru dan Siswa ... 73
4.2 Layout Kata Pengantar Modul ... 74
4.3 Layout Daftar Isi Modul ... 74
4.4 Layout Petunjuk Modul Guru ... 75
4.5 Layout Peta Isi Modul ... 75
4.6 Layout Matriks Modul Guru ... 75
4.7 Layout Silabus Modul Guru ... 76
4.8 Layout Peta Konsep Pembelajaran ... 76
4.9 Layout Skenario Pembelajaran ... 77
4.10 Layout Merumuskan Masalah ... 77
4.11 Layout Berhipotesis ... 78
4.12 Layout MelakukanPercobaan ... 78
4.13 Layout Menganalisis Data ... 78
4.14 Layout Kesimpulan ... 79
4.15 Layout Pendalaman Materi ... 79
4.16 Layout Infosains ... 80
4.17 Layout Rangkuman Materi ... 80
xvi
4.19 Layout Penilaian ... 81
4. 20 Layout Glosarium ... 82
4. 21 Layout Daftar Pustaka ... 82
xvii
DAFTAR GRAFIK
Grafik Hal
4.1 Rata-Rata Kemampuan Berpikir Kritis Siswa ... 98
4.2 Penilaian Afektif Siswa kelas VIII C ... 100
4.3 Rata-Rata Penilaian Psikomotor Siswa VIII C ... 101
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
A Penelitian Pendahuluan dan Pengumpulan Informasi
1. Rekapitulasi Nilai UN SMP Muhammadiyah 7 Surakarta ... 122
2. Kisi-kisi dan Angket Analisis Kebutuhan Guru ... 124
3. Kisi- kisi dan Angket Analisis Kebutuhan Siswa ... 128
4. Instrumen Penilaian Buku Siswa ... 132
5. Instrumen Validasi Kelayakan Isi Modul ... 134
6. Instrumen Validasi Kelayakan Penyajian Modul ... 137
7. Instrumen Validasi Kelayakan Kegrafikan Modul ... 142
8. Instrumen Validasi Kelayakan Bahasa ... 146
9. Instrumen Validasi Modul Oleh Praktisi Pendidikan ... 149
B Perencanaan 10. Matrik Modul IPA Berbasis Problem based Learning ... 155
11. Pola Keterkaitan Pengembangan Modul ... 163
12. Silabus ... 164
C Pengembangan Produk Awal dan Uji Validitas 13. Kisi-kisi Soal Kemampuan Berpikir Kritis ... 166
14. Kisi-kisi Soal Posttest Kemampuan Berpikir Kritis ... 178
15. Hasil Validasi Kelayakan Isi Modul ... 185
16. Hasil Validasi Kelayakan Bahasa ... 187
17. Hasil Validasi Penyajian dan Kegrafikan ... 188
18. Hasil Validasi Rencana Pelaksanaan Pembelajaran... 192
19. Hasil Penilaian Kelayakan Modul Praktisi Pendidikan ... 195
20. Hasil Penilaian Kelayakan Modul Oleh Per Reviewer I ... 199
xix D Uji Coba Terbatas
22. Hasil Penguasaan Modul IPA Uji Kelompok Kecil ... 209
23. Hasil Penilaian Modul IPA Uji Kelompok Kecil ... 210
E Uji Coba Lapangan 24. Hasil Pengerjaan Siswa Kegiatan Belajar Kelas Kontrol ... 211
25. Hasil Penilaian Modul IPA Uji Kelompok Besar ... 214
26. Posttest Kemampuan Berpikir Kritis Kelas Kontrol dan Eksperimen ... 215
27. Uji SPSS ... 217
28. Hasil Penilaian Sikap Siswa ... 219
29. Hasil Penilaian Psikomotorik Siswa ... 221
F Tahap Penyebaran (Disseminate) 30. Hasil Disseminate Modul IPA Berbasis Inkuiri terbimbing ... 223
31. Dokumentasi Pembelajaran... 243
32. Hasil Angket Kebutuhan Guru ... 245
33. Hasil Angket Kebutuhan Siswa ... 246
34. Hasil Analisis Quest ... 247
35. Surat Keterangan telah melakukan penelitian ... 251
36. Surat Izin Penyusunan Tesis ... 252
