PENGEMBANGAN PERANGKAT PEMBELAJARAN FISIKA BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING (PBL) PADA MATERI HUKUM NEWTON DAN PENERAPANNYA KELAS X SMAN 2 MEJAYAN

Transkripsi

1 PENGEMBANGAN PERANGKAT PEMBELAJARAN FISIKA BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING (PBL) PADA MATERI HUKUM NEWTON DAN PENERAPANNYA KELAS X SMAN 2 MEJAYAN TESIS Disusun untuk Memenuhi Sebagian Prasyarat Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains Oleh SUSDARWATI S FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015 v

2 PENGEMBANGAN PERANGKAT PEMBELAJARAN FISIKA BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING (PBL) PADA MATERI HUKUM NEWTON DAN PENERAPANNYA KELAS X SMAN 2 MEJAYAN TESIS Disusun untuk Memenuhi Sebagian Prasyarat Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains Oleh SUSDARWATI S FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015 vi

3 vii

4 viii

5 PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa : 1. Tesis yang berjudul: Pengembangan Perangkat Pembelajaran Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning (PBL) pada Materi Hukum Newton dan Penerapannya Kelas X SMAN 2 Mejayan ini adalah karya penelitian saya sendiri dan bebas plagiat, serta tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang untuk memperoleh gelar akademik serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis digunakan sebagai acuan dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber acuan serta daftar pustaka. Apabila di kemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan peraturan perundangundangan (Permendiknas nomor 17, tahun 2010) 2. Publikasi sebagian atau keseluruan isi Tesis pada jurnal atau forum ilmiah lain harus seijin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta 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 Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta berhak mempublikasikannya pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku. Surakarta, Agustus 2015 Mahasiswa, Susdarwati S ix

6 KATA PENGANTAR Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul Pengembangan Perangkat Pembelajaran Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning (PBL) pada Materi Hukum Newton dan penerapannya Kelas X SMAN 2 Mejayan. Tesis ini disusun untuk memenuhi sebagian syarat guna mendapatkan gelar Magister Pendidikan Sains pada Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulisan tesis ini dapat terwujud dengan adanya bimbingan, dorongan, dan bantuan, dari berbagai pihak. Maka dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Prof. Dr. Ravik Karsidi, M.S., selaku Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan kesempatan untuk belajar pada Program Studi Magister Pendidikan Sains. 2. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd., selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., selaku Ketua Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. 4. Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si., selaku pembimbing I atas perhatian yang besar telah memberikan didikan, bimbingan, dan motivasi selama ini. 5. Prof. Drs. Cari, M.A, M.Sc, Ph.D. selaku Pembimbing II atas bimbingan, arahan, dan motivasi yang diberikan selama ini. 6. Bapak/Ibu dosen pengajar Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan (FKIP) UNS yang telah memberikan ilmu pengetahuan, wawasan, dan pengalaman yang sangat berharga dalam setiap perkuliahan. 7. Sukarmin, S.Pd., M.Si., Ph.D., dan Prof. Dra. Suparmi, M.A., Ph.D., selaku validator ahli produk awal dalam penelitian pengembangan ini. 8. Dra. Rulio Eka Prapti dan Agung Sulistiyono, S.Pd selaku reviewer guru untuk produk awal dalam penelitian pengembangan ini. x

7 9. Saudara Novi Ayu Kristiana Dewi, M.Pd., dan Dian Wahyu Nur Ivanty, S.Pd. selaku peer review untuk produk awal dalam penelitian pengembangan ini. 10. Teman-teman mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan Sains Universitas Sebelas Maret, terimakasih atas dukungan dan semangatnya. Penulis menerima segala saran dan kritik yang membangun dari semua pihak demi kesempurnaan tesis ini. Semoga tesis ini bermanfaat bagi pembaca. Surakarta, Agustus 2015 Penulis, Susdarwati xi

8 MOTTO You strive for your world, as if you'll live forever and you strive for your beyond, as if you'll die tomorrow. (H.R. Ibnu Asakir) Anyone who stops learning will become old. Anyone who continues to learn to be still young. The greatest thing in life is to keep your mind young. (Henry Ford) My live is perfect when I can make my parents proud and happy because of my success. (Susdarwati) xii

9 HALAMAN PERSEMBAHAN Karya ilmiah ini khusus saya persembahkan kepada: Kedua orang tua saya Bapak Sukimin, terutama ibu tercinta Ibu Jainah, kakak saya Purwati dan Edi Prayitno, keponakan tersayang saya Ferdhea Esa Mastiarawati, calon suami tercinta Eko Setyo Pambudi, dan keluarga besar Bapak Sariyadi yang telah memberikan bimbingan, dukungan, doa, dan kasih sayang dengan tulus. Saya ucapkan terima kasih kepada Almamater Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan saya kesempatan untuk menuntut ilmu di Program Studi Magister Pendidikan Sains Fisika. xiii

10 Susdarwati Pengembangan Perangkat Pembelajaran Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning (PBL) pada Materi Hukum Newton dan Penerapannya Kelas X SMAN 2 Mejayan. TESIS. Pembimbing I: Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si., Pembimbing II: Prof. Drs. Cari, M.A., M.Sc., Ph.D. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk: 1) menghasilkan produk perangkat pembelajaran Fisika SMA berbasis Problem Based Learning (PBL) pada materi hukum Newton dan penerapannya kelas X SMAN 2 Mejayan dengan karakteristik kurikulum 2013, 2) menganalisis kelayakan perangkat pembelajaran Fisika SMA berbasis Problem Based Learning (PBL) pada materi hukum Newton dan penerapannya kelas X SMAN 2 Mejayan, dan 3) meningkatkan aktivitas belajar siswa kelas X SMAN 2 Mejayan menggunakan perangkat pembelajaran Fisika SMA berbasis Problem Based Learning (PBL). Penelitian ini merupakan Research and Development (R&D) dengan menggunakan model 4-D meliputi tahapan define, design, develop, dan disseminate yang dikemukakan oleh Thiagarajan. Perangkat pembelajaran yang dikembangkan berupa RPP, Lembar Penilaian Kinerja, dan LKS dengan pedoman pada Permendikbud RI nomor 103 tahun 2014 tentang Kurikulum 2013 Sekolah Menengah Atas/ Madrasah Aliyah serta Permendikbud RI nomor 104 tahun 2014 tentang penilaian hasil belajar oleh pendidik pada Pendidikan Dasar dan Pendidikan Menengah. Pengumpulan data prestasi belajar siswa pada kompetensi sikap, pengetahuan, dan keterampilan dalam penelitian ini menggunakan lembar penilaian kinerja dan aktivitas belajar siswa menggunakan lembar observasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa: 1) perangkat pembelajaran Fisika SMA berbasis Problem Based Learning (PBL) pada materi hukum Newton dan penerapannya kelas X SMAN 2 Mejayan dengan karakteristik kurikulum 2013 dikembangkan berdasarkan komponen pembelajaran scientific dengan model Problem Based Learning (PBL) disertai metode percobaan menggunakan teori belajar Bruner, Konstruktivisme, dan Piaget, 2) perangkat pembelajaran berbasis Problem Based Learning (PBL) pada materi hukum Newton dan penerapannya kelas X SMAN 2 Mejayan layak digunakan dengan kategori sangat baik berdasarkan (a) hasil penilaian validasi oleh dosen ahli, guru, dan peer review, (b) hasil penilaian siswa terhadap pembelajaran pada uji coba terbatas dan uji coba lapangan, dan (c) hasil penilaian guru pada tahap penyebaran, 3) implementasi perangkat pembelajaran berbasis Problem Based Learning (PBL) pada uji coba lapangan menunjukkan bahwa aktivitas belajar siswa kelas X SMAN 2 Mejayan mengalami peningkatan sebesar 13,17 %. Kata kunci: Perangkat Pembelajaran, PBL. xiv

11 Susdarwati Development of High School Physics-Based Learning Tool Problem Based Learning (PBL) in Newton's Law Matter and Its Application Class X SMAN 2 Mejayan.. THESIS. Advisor I: Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si., Advisor II: Prof. Drs. Cari, M.A, M.Sc, Ph.D. Master of Science Education Program, Faculty of Teacher Training and Education, Eleven March University of Surakarta. ABSTRACT The goal of this study is: 1) produce devices based high school physics learning Problem Based Learning (PBL) on the material and application of Newton's laws of class X SMAN 2 Mejayan with the characteristics of the curriculum in 2013, 2) analyze the feasibility of device-based high school physics learning Problem Based Learning (PBL ) in Newton's laws of matter and its applications Mejayan class X SMAN 2, and 3) increasing the activity of class X student of SMAN 2 Mejayan use device-based high school physics learning Problem Based Learning (PBL). This study is a Research and Development (R & D) using 4-D models include stages define, design, develop, and disseminate advanced by Thiagarajan. Learning tools developed in the form of RPP, Sheet Performance Assessment, and worksheets with guidelines on Permendikbud No Curriculum High School / Madrasah Aliyah and Permendikbud No. 104 Year 2014 on the assessment of learning outcomes by educators in Basic Education and Secondary Education, The collection of data on student achievement of competence attitudes, knowledge, and skills in this study using the assessment sheet performance and student learning activities using observation sheet. The results showed that: 1) the High School Physics-based learning Problem Based Learning (PBL) on the material and application of Newton's laws of class X SMAN 2 Mejayan with the characteristics of the curriculum in 2013 was developed based on scientific learning component to the model Problem Based Learning (PBL) with experimental methods using Bruner learning theory, Constructivism, and Piaget, 2) hardware-based learning Problem Based Learning (PBL) on the material and application of Newton's laws of class X of SMAN 2 Mejayan fit for use with excellent category is based on (a) the results of the validation assessment by expert lecturers, teachers, and peer review, (b) the results of student assessment to learning in limited testing and field trials, and (c) the results of teacher assessment at this stage of deployment, 3) the implementation of devices based learning Problem Based Learning (PBL) in field trials showed that activity class X student of SMAN 2 Mejayan an increase of 13.17%. Keywords: Learning's tools, PBL. xv

12 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN SAMPUL... i HALAMAN FRANCIS... ii HALAMAN PERSETUJUAN... iii HALAMAN PENGESAHAN... iv PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN... v KATA PENGANTAR... vi HALAMAN MOTTO... vii HALAMAN PERSEMBAHAN... viii HALAMAN ABSTRAK... ix HALAMAN ABTRACT... x DAFTAR ISI... xi DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xi BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Identifikasi Masalah... 6 C. Pembatasan Masalah... 7 D. Rumusan Masalah... 8 E. Tujuan Penelitian... 8 F. Spesifikasi Produk... 9 G. Manfaat Penelitian... 9 H. Asumsi Penelitian dan Pengembangan I. Keterbatasan Penelitian dan Pengembangan J. Definisi Istilah BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Kajian Teori Pengertian Belajar Hakikat Fisika Teori Belajar Fisika xvi

13 4. Problem Based Learning (PBL) Metode Eksperimen Perangkat Pembelajaran Prestasi Belajar Aktivitas Belajar Bahan Ajar B. Penelitian Yang Relevan C. Kerangka Berpikir BAB III Metode Penelitian dan Pengembangan A. Tempat dan Waktu Penelitian B. Subjek dan Sampel Penelitian C. Desain Penelitian dan Pengembangan D. Teknik Pengumpulan Data E. Instrumen Pengumpulan Data F. Teknis Analisis Data BAB IV Hasil Penelitian dan Pembahasan A. Deskripsi Data Hasil Penelitian dan Pengembangan Hasil Tahap Pendefinisian (Define) Hasil Tahap Perancangan (Design) Hasil Tahap Pengembangan (Develop) Hasil Tahap Penyebaran (Disseminate) B. Pembahasan Hasil Penelitian dan Pengembangan Pembahasan Tahap Pendefinisian (Define) Pembahasan Tahap Perancangan (Design) Pembahasan Tahap Pengembangan (Develop) Pembahasan Tahap Penyebaran (Disseminate) C. Temuan Lapangan D. Keterbatasan Penelitian BAB IV Kesimpulan, Implikasi Dan Saran A. Kesimpulan B. Implikasi Hasil Penelitian C. Saran xvii

14 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xviii

15 DAFTAR TABEL Tabel Halaman 2.1. Tahap-Tahap Pelaksanaan Problem Based Learning (PBL) Kriteria Skor Rata-rata Menjadi Nilai dengan Kriteria Acuan Penilaian Observasi Keterlaksanaan Pembelajaran Acuan Penilaian Prestasi Belajar pada Kompetensi Sikap Acuan Penilaian Prestasi Belajar pada Kompetensi Pengetahuan dan Keterampilan Sikap Hasil Analisis Angket Kebutuhan Guru Hasil Analisis Angket Kebutuhan Siswa Saran dan Perbaikan dari Dosen Pembimbing Hasil Validasi oleh Ahli Hasil Validasi oleh Guru Hasil Validasi oleh Peer Review Saran dan Hasil Perbaikan dari Validator Hasil Keterlaksanaan Pembelajaran pada Uji Coba Terbatas Hasil Penilaian Siswa Terhadap Pembelajaran pada Uji Coba Terbatas Hasil Analisis Respon Siswa Terhadap Pembelajaran pada Uji Coba Terbatas Saran dan Hasil Perbaikan dari Uji Coba Terbatas Keterlaksanaan Pembelajaran pada Uji Lapangan Hasil Penilaian Siswa Terhadap Pembelajaran pada Uji Lapangan Hasil Analisis Respon Siswa Terhadap Pembelajaran pada Uji Lapangan Deskripsi Data Pencapaian Prestasi pada Kompetensi Sikap Distribusi Frekuensi Kompetensi Sikap Siswa Rekap Nilai Kompetensi Sikap Siswa Deskripsi Data Pencapaian Kompetensi Pengetahuan Siswa Distribusi Frekuensi Kompetensi Pengetahuan Siswa Nilai Kompetensi Pengetahuan Siswa Deskripsi Data Pencapaian Kompetensi Keterampilan Siswa Distribusi Frekuensi Kompetensi Keterampilan Siswa xix

16 4.23. Nilai Kompetensi Keterampilan Siswa Deskripsi Data Pencapaian Aktivitas Siswa Distribusi Frekuensi Aktivitas Siswa Nilai Aktivitas Belajar Siswa Respon Guru Fisika Terhadap Perangkat Pembelajaran xx

17 DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 2.1. Kerucut Penyediaan Pengalaman Belajar Gerak Benda pada Bidang Datar Licin Gerak Benda pada Bidang Datar Kasar Gerak Benda pada Bidang Miring Licin Gerak Benda pada Bidang Miring Kasar Gerak Dua Benda yang Dihubungkan dengan Tali Gerak Benda Dihubungkan dengan Tali Melalui Katrol Benda di Bidang Datar Licin Dihubungkan dengan Benda Lain Melalui Sebuah Katrol Kerangka Berpikir Desain Penelitian dan Pengembangan Perangkat Pembelajaran Fisika SMA Berbasis PBL xxi

18 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman 1. Analisis KI, KD, Materi Pembelajaran, dan Alokasi Waktu Kisi-kisi Angket Kebutuhan Angket Kebutuhan Guru Angket Kebutuhan Siswa Lembar observasi Sumber Daya dan Inventarisasi Sumber Belajar Sekolah Perancangan RPP Perancangan LKS Perancangan Lembar Penilaian Kinerja Hasil Validasi oleh Ahli Hasil Validasi oleh Guru Hasil Validasi oleh Peer Review Lembar Hasil Validasi RPP Lembar Hasil Validasi LKS Lembar Hasil Validasi Lembar Penilaian Kinerja Hasil Angket Respon pada Uji Coba Terbatas Lembar Angket Respon Siswa pada Uji Coba Terbatas Keterlaksanaan Pembelajaran pada Uji Coba Terbatas Hasil Angket Respon pada Uji Coba Lapangan Lembar Angket Respon Siswa pada Uji Coba Lapangan Lembar Angket Respon Guru pada Uji Coba Lapangan Keterlaksanaan Pembelajaran Uji Coba Lapangan Deskripsi Daftar Nilai Siswa Deskripsi Data Prestasi Belajar Siswa Kompetensi Sikap Deskripsi Data Prestasi Belajar Siswa Kompetensi Pengetahuan Deskripsi Data Prestasi Belajar Siswa Kompetensi Keterampilan Deskripsi Data Aktivitas Siswa Hasil Angket Respon Guru pada Tahap Penyebaran Lembar Angket Respon Guru pada commit Tahap to Penyebaran user xxii

19 29. Dokumentasi Penelitian Surat - Surat Penelitian Hasil Lembar Kegiatan Siswa xxiii