TESIS. Diajukan sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Derajat Magister Program Studi Pendidikan Sains Minat Utama: Pendidikan Kimia

Transkripsi

1 MODEL SAINS TEKNOLOGI MASYARAKAT (STM) DENGAN PROYEK DAN EKSPERIMEN PADA PEMBELAJARAN KIMIA DITINJAU DARI KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS DAN KREATIVITAS MAHASISWA Pembelajaran Kimia pada Materi Termokimia Mahasiswa Program Studi Pendidikan Fisika Sekolah Tinggi Keguruan dan Ilmu Pendidikan PGRI Pontianak Tahun Akademik 2012/2013 TESIS Diajukan sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Derajat Magister Program Studi Pendidikan Sains Minat Utama: Pendidikan Kimia Oleh Ira Nofita Sari NIM. S PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit 2013 to user i

2 MODEL SAINS TEKNOLOGI MASYARAKAT (STM) DENGAN PROYEK DAN EKSPERIMEN PADA PEMBELAJARAN KIMIA DITINJAU DARI KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS DAN KREATIVITAS MAHASISWA Pembelajaran Kimia pada Materi Termokimia Mahasiswa Program Studi Pendidikan Fisika Sekolah Tinggi Keguruan dan Ilmu Pendidikan PGRI Pontianak Tahun Akademik 2012/2013 TESIS Oleh Ira Nofita Sari S Komisi Pembimbing Nama Tanda Tangan Tanggal Pembimbing I Prof. Dr. Ashadi NIP Pembimbing II Dr. M. Masykuri, M. Si. NIP Telah dinyatakan memenuhi syarat pada tanggal Desember 2013 Ketua Program Studi Pendidikan Sains, Program Pascasarjana UNS Dr. M. Masykuri, M.Si. NIP commit to user ii

3 MODEL SAINS TEKNOLOGI MASYARAKAT (STM) DENGAN PROYEK DAN EKSPERIMEN PADA PEMBELAJARAN KIMIA DITINJAU DARI KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS DAN KREATIVITAS MAHASISWA Pembelajaran Kimia pada Materi Termokimia Mahasiswa Program Studi Pendidikan Fisika Sekolah Tinggi Keguruan dan Ilmu Pendidikan PGRI Pontianak Tahun Akademik 2012/2013 TESIS Oleh Ira Nofita Sari S Tim Penguji Jabatan Nama Tanda Tangan Tanggal Ketua Sekretaris Dr. Sarwanto, M.Si. NIP Prof. Sulistyo Saputro, M.Si., Ph.D. NIP Anggota Penguji Prof. Dr. Ashadi NIP Dr. M. Masykuri, M. Si. NIP Telah dipertahankan di depan penguji Dinyatakan telah memenuhi syarat pada tanggal... Desember 2013 Direktur Program Pascasarjana, Ketua Program Studi Pendidikan Sains, Prof. Dr. Ir. Ahmad Yunus, M.S. Dr. M. Masykuri, M.Si. NIP NIP iii

4 PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa : 1. Tesis yang berjudul MODEL SAINS TEKNOLOGI MASYARAKAT (STM) DENGAN PROYEK DAN EKSPERIMEN PADA PEMBELAJARAN KIMIA DITINJAU DARI KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS DAN KREATIVITAS MAHASISWA 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 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 perundang-undangan (Permendiknas Nomor 17, Tahun 2010). 2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi Tesis ini pada jurnal atau forum ilmiah lain harus seizin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret sebagai institusinya. Apabila dalam waktu sekuarng-kurangnya satu semester (enam bulan sejak pengesahan Tesis) saya tidak melakukan publikasi dari sebagian atau keseluruhan Tesis ini, maka Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret berhak mempublikasikannya pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Program Studi Sains Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku. Surakarta, Desember 2013 Mahasiswa iv Ira Nofita Sari NIM. S

5 KATA PENGANTAR Puji Syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul Model Sains Teknologi Masyarakat (STM) dengan Proyek dan Eksperimen pada Pembelajaran Kimia Ditinjau dari Kemampuan Berpikir Kritis dan Kreativitas Mahasiswa (Pembelajaran Kimia pada Materi Termokimia Mahasiswa Program Studi Pendidikan Fisika Sekolah Tinggi Keguruan dan Ilmu Pendidikan PGRI Pontianak Tahun Akademik 2012/2013) dengan baik. Penulis menyadari tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak yang terkait, maka laporan tesis ini tidak dapat terselesaikan. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Prof. Dr. Ir. Ahmad Yunus, M. S., selaku Direktur Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Prof. Dr. H. Samion, A. R., M. Pd., selaku Ketua STKIP PGRI Pontianak. 3. Dr. M. Masykuri, M. Si., selaku Ketua Program Studi Pendidikan Sains, Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta sekaligus sebagai Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan sehingga memperlancar tesis ini. 4. Dr. Baskoro Adi Prayitno, M. Pd., selaku Sekretaris Program Studi Pendidikan Sains, Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta. 5. Prof. Dr. H. Ashadi, selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan sehingga tesis ini dapat terselesaikan. v

6 6. Bapak dan Ibu Dosen Program Studi Pendidikan Sains, Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan bekal pengetahuan kepada penulis. 7. Staf Karyawan Program Studi Pendidikan Sains yang telah banyak membantu dalam urusan administrasi. 8. Rekan-rekan Magister Pendidikan Sains yang selalu dan sering memberikan semangat. 9. Semua pihak yang turut membantu yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa laporan tesis ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan penulisan di masa yang akan datang. Akhirnya penulis berharap semoga karya ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan. Surakarta, Desember 2013 Penulis vi

7 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERSETUJUAN... ii HALAMAN PENGESAHAN... iii PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS... iv KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xiv DAFTAR LAMPIRAN... xvi ABSTRAK... xviii ABSTRACT... xix BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Perumusan Masalah... 8 C. Tujuan Penelitian... 9 D. Manfaat Penelitian BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Kajian Teori Pembelajaran Kimia Teori-teori Belajar Model Pembelajaran Sains Teknologi Masyarakat (STM) vii

8 4. Metode Proyek Metode Eksperimen Prestasi Belajar Kemampuan Berpikir Kritis Kreativitas Termokimia B. Penelitian yang Relevan C. Kerangka Berpikir D. Hipotesis BAB III METODOLOGI PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian Tempat Penelitian Waktu Penelitian B. Metode Penelitian C. Populasi dan Teknik Pengambilan Sampel Populasi Teknik Pengambilan Sampel D. Variabel Penelitian Variabel Bebas Variabel Moderator Variabel Terikat E. Teknik Pengumpulan Data Metode Tes viii

9 2. Metode Angket Metode Observasi F. Instrumen Penelitian Instrumen Pelaksanaan Pembelajaran Instrumen Pengambilan Data G. Uji Coba Instrumen Penelitian Validitas Instrumen Reliabilitas Instrumen Analisis Indeks Kesukaran Analisis Daya Pembeda H. Teknik Analisis Data Uji Prasyarat Analisis Uji Hipotesis BAB IV HASIL PENELITIAN A. Deskripsi Data Data Kemampuan Berpikir Kritis Data Kreativitas Data Prestasi Belajar Kognitif Data Prestasi Belajar Afektif Data Prestasi Belajar Psikomotorik B. Uji Prasyarat Analisis Uji Normalitas Uji Homogenitas ix

10 C. Pengujian Hipotesis D. Pembahasan Hipotesis Pertama Hipotesis Kedua Hipotesis Ketiga Hipotesis Keempat Hipotesis Kelima Hipotesis Keenam Hipotesis Ketujuh E. Keterbatasan Penelitian BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN A. Simpulan B. Implikasi Implikasi Teoritis Implikasi Praktis C. Saran Kepada Pendidik Kepada Peneliti Kepada Mahasiswa DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1.1 Prestasi Belajar Mahasiswa pada Mata Kuliah Kimia Dasar Program Studi Pendidikan Fisika STKIP PGRI Pontianak... 2 Tabel 2.1 Sintak Pembelajaran Model STM Tabel 2.2 Sintak Pembelajaran Model STM dengan Metode Proyek Tabel 2.3 Sintak Pembelajaran Model STM dengan Metode Eksperimen Tabel 2.4 Kemampuan Kognitif dan Komponen Sub Kemampuan Berpikir Kritis Tabel 3.1 Tahapan Penelitian Tabel 3.2 Desain Penelitian Tabel 3.3 Hasil Uji Beda Rerata Populasi Tabel 3.4 Hasil Perhitungan Validitas Isi dengan Gregory Tabel 3.5 Validitas Tes Kognitif dan Kemampuan Berpikir Kritis Tabel 3.6 Validitas Angket Afektif Tabel 3.7 Validitas Tes Kreativitas Tabel 3.8 Kriteria Koefisien Reliabilitas dengan Rumus Alpha Tabel 3.9 Kriteria Koefisien Reliabilitas dengan Rumus KR Tabel 3.10 Reliabilitas Instrumen Kognitif, Afektif, Kemampuan Berpikir Kritis dan Kreativitas Tabel 3.11 Klasifikasi Indeks Kesukaran Tabel 3.12 Klasifikasi Daya Pembeda... xi 94

12 Tabel 4.1 Deskripsi Data Mahasiswa yang Mempunyai Kemampuan Berpikir Kritis Tinggi dan Rendah pada Model STM dengan Metode Proyek dan Eksperimen Tabel 4.2 Deskripsi Data Mahasiswa yang Mempunyai Kreativitas Tinggi dan Rendah Rendah pada Model STM dengan Metode Proyek dan Eksperimen Tabel 4.3 Deskripsi Data Prestasi Belajar Kognitif Berdasarkan Penggolongan Metode Pembelajaran, Kemampuan Berpikir Kritis, dan Kreativitas Tabel 4.4 Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Kognitif Model STM dengan Metode Proyek dan Eksperimen Tabel 4.5 Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Kognitif Berdasarkan Kemampuan Berpikir Kritis Tinggi dan Rendah Tabel 4.6 Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Kognitif Berdasarkan Kreativitas Tinggi dan Rendah Tabel 4.7 Deskripsi Data Sebaran Prestasi Belajar Kognitif Mahasiswa untuk Tiap-tiap Sel Tabel 4.8 Deskripsi Data Prestasi Belajar Afektif Berdasarkan Penggolongan Metode Pembelajaran, Kemampuan Berpikir Kritis, dan Kreativitas Tabel 4.9 Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Afektif Model STM dengan Metode Proyek dan Eksperimen xii

13 Tabel 4.10 Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Afektif Berdasarkan Kemampuan Berpikir Kritis Tinggi dan Rendah Tabel 4.11 Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Afektif Berdasarkan Kreativitas Tinggi dan Rendah Tabel 4.12 Deskripsi Data Sebaran Prestasi Belajar Afektif Mahasiswa untuk Tiap-tiap Sel Tabel 4.13 Deskripsi Data Prestasi Belajar Psikomotorik Berdasarkan Penggolongan Metode Pembelajaran, Kemampuan Berpikir Kritis, dan Kreativitas Tabel 4.14 Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Psikomotorik Model STM dengan Metode Proyek dan Eksperimen Tabel 4.15 Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Psikomotorik Berdasarkan Kemampuan Berpikir Kritis Tinggi dan Rendah Tabel 4.16 Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Psikomotorik Berdasarkan Kreativitas Tinggi dan Rendah Tabel 4.17 Deskripsi Data Sebaran Prestasi Belajar Psikomotorik Mahasiswa untuk Tiap-tiap Sel Tabel 4.18 Hasil Uji Normalitas Data Prestasi Belajar Kognitif Tabel 4.19 Hasil Uji Normalitas Data Prestasi Belajar Afektif Tabel 4.20 Hasil Uji Normalitas Data Prestasi Belajar Psikomotorik Tabel 4.21 Hasil Uji Analisis Data Prestasi Belajar Kognitif Tabel 4.22 Hasil Uji Analisis Data Prestasi Belajar Afektif Tabel 4.23 Hasil Uji Analisis Data Prestasi Belajar Psikomotorik... xiii 121

14 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Diagram Rekasi menurut Hukum Hess Gambar 2.2 Bagan Kerangka Berpikir Gambar 4.1 Histogram Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Kognitif Model STM dengan Metode Proyek dan Eksperimen Gambar 4.2 Histogram Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Kognitif Berdasarkan Kemampuan Berpikir Kritis Tinggi dan Rendah Gambar 4.3 Histogram Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Kognitif Berdasarkan Kreativitas Tinggi dan Rendah Gambar 4.4 Histogram Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Afektif Model STM dengan Metode Proyek dan Eksperimen Gambar 4.5 Histogram Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Afektif Berdasarkan Kemampuan Berpikir Kritis Tinggi dan Rendah Gambar 4.6 Histogram Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Afektif Berdasarkan Kreativitas Tinggi dan Rendah Gambar 4.7 Histogram Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Psikomotorik Model STM dengan Metode Proyek Gambar 4.8 Histogram Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Psikomotorik Model STM dengan Metode Eksperimen xiv

15 Gambar 4.9 Histogram Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Psikomotorik Berdasarkan Kemampuan Berpikir Kritis Tinggi dan Rendah Gambar 4.10 Histogram Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Psikomotorik Berdasarkan Kreativitas Tinggi dan Rendah xv

16 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Silabus Lampiran 2 RPP Model STM dengan Metode Proyek Lampiran 3 RPP Model STM Metode dengan Eksperimen Lampiran 4 Lembar Kerja Mahasiswa Model STM dengan Metode Proyek Lampiran 5 Lembar Kerja Mahasiswa Model STM dengan Metode Eksperimen Lampiran 6 Kisi-kisi Instrumen Berpikir Kritis Lampiran 7 Tes Instrumen Berpikir Kritis yang Diujikan Lampiran 8 Kisi-kisi Instrumen Kreativitas Lampiran 9 Tes Uji Coba Instrumen Kreativitas Lampiran 10 Tes Instrumen Kreativitas Diujikan Lampiran 11 Kisi-kisi Instrumen Kognitif Lampiran 12 Tes Uji Coba Instrumen Kognitif Lampiran 13 Tes Instrumen Kognitif Diujikan Lampiran 14 Kisi-kisi Instrumen Afektif Lampiran 15 Tes Instrumen Afektif yang Diujikan Lampiran 16 Penilaian Instrumen Psikomotorik Lampiran 17 Hasil Analisis Ujicoba Instrumen Kognitif Lampiran 18 Hasil Analisis Ujicoba Instrumen Berpikir Kritis Lampiran 19 Hasil Analisis Ujicoba Instrumen Kreativitas... xvi 307

17 Lampiran 20 Hasil Analisis Ujicoba Instrumen Afektif Lampiran 21 Hasil Tes Berpikir Kritis Lampiran 22 Hasil Tes Kreativitas Lampiran 23 Data Induk Prestasi Belajar xvii

18 Ira Nofita Sari. S Model Sains Teknologi Masyarakat (STM) dengan Proyek dan Eksperimen pada Pembelajaran Kimia Ditinjau dari Kemampuan Berpikir Kritis dan Kreativitas Mahasiswa (Pembelajaran Kimia pada Materi Termokimia Mahasiswa Program Studi Pendidikan Fisika Sekolah Tinggi Keguruan dan Ilmu Pendidikan PGRI Pontianak Tahun Akademik 2012/2013). Pembimbing: 1) Prof. Dr. Ashadi, 2) Dr. M. Masykuri, M. Si., Program Studi Pendidikan Sains, Program Pascasarjana, Universitas Sebelas Maret Surakarta. ABSTRAK Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui perbedaan prestasi belajar mahasiswa yang diberi pembelajaran model STM dengan proyek dan eksperimen, kemampuan berpikir kritis tinggi dan rendah, kreativitas tinggi dan rendah dan interaksinya terhadap prestasi belajar. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen semu dan dilaksanakan dari bulan Mei-Juni Populasi penelitian ini adalah semua mahasiswa semester dua Program Studi Pendidikan Fisika tahun akademik 2012/2013 STKIP PGRI Pontianak. Sampel diperoleh dengan teknik cluster random sampling yang terdiri dari dua kelas, yaitu kelas A-pagi yang diberi pembelajaran dengan model STM metode proyek dan kelas B-pagi yang diberi pembelajaran dengan model STM metode eksperimen. Data dikumpulkan dengan metode tes untuk prestasi belajar kognitif, kemampuan berpikir kritis, dan kreativitas, angket untuk prestasi belajar afektif, dan lembar observasi untuk prestasi belajar psikomotorik mahasiswa. Hipotesis diuji menggunakan uji Kruskal-Wallis. Berdasarkan hasil analisis data dapat disimpulkan bahwa: 1) tidak ada perbedaan prestasi belajar mahasiswa yang diberi pembelajaran model STM dengan proyek dan eksperimen, tetapi ada perbedaan prestasi belajar afektif dan psikomotorik; 2) ada perbedaan prestasi belajar kognitif mahasiswa yang memiliki kemampuan berpikir kritis tinggi dan rendah, tetapi tidak ada perbedaan prestasi belajar afektif dan psikomotorik; 3) ada perbedaan prestasi belajar kognitif mahasiswa yang memiliki kreativitas tinggi dan rendah, tetapi tidak ada perbedaan prestasi belajar afektif dan psikomotorik; 4) ada interaksi antara model pembelajaran STM dengan metode proyek dan eksperimen dengan kemampuan berpikir kritis terhadap prestasi belajar kognitif, afektif, dan psikomotorik; 5) ada interaksi antara model pembelajaran STM dengan metode proyek dan eksperimen dengan kreativitas terhadap prestasi belajar kognitif, afektif, dan psikomotorik; 6) ada interaksi antara kemampuan berpikir kritis dan kreativitas terhadap prestasi belajar kognitif, tetapi tidak ada interaksi terhadap prestasi belajar afektif dan psikomotorik; 7) ada interaksi antara model pembelajaran STM dengan metode proyek dan eksperimen, kemampuan berpikir kritis, dan kreativitas terhadap prestasi belajar kognitif, afektif, dan psikomotorik. Kata kunci: STM, kemampuan berpikir kritis, kreativitas, prestasi belajar, termokimia. xviii

19 Ira Nofita Sari. S Science Technology and Society (STS) Model with Project and Experiment Method in Chemistry Learning Overviewed from Critical Thinking Ability and Creativity Ability of Students (A Chemistry Study in the Thermochemical of the Students Program Study of Physics Education STKIP PGRI Pontianak in the Academic Year of 2012/2013). Advisor: 1) Prof. Dr. Ashadi, 2) Dr. M. Masykuri, M. Si., Study Program of Science Education, Postgraduate Program of Sebelas Maret University Surakarta. ABSTRACT The aims of this research were to know the differences of student s learning achievements that learned by STS model with project and experiment, high and low critical thinking ability, high and low creativity ability and the interaction towards the student s learning achievements. The method used in this research was quasi experimental method and it was conducted from Mei-June The population was all of the students in the 2 nd semester of Physics Education Department in the academic year of 2012/2013 of STKIP PGRI Pontianak. The samples were taken using cluster random sampling, consist of A-morning class that used STS model with project method and B-morning class that used STS model with experiment method. The data were collected using tests for cognitive learning achievements, critical thinking ability, and creativity ability, questionnaire for affective learning achievements, and observation sheet for psychomotor learning achievements. The hypotheses were tested using Kruskal-Wallis test. Based on the result of data analysis it can be concluded: 1) there was no differences of student s cognitive achievements that learned by STS model with project and experiment, but there was differences of student s affective and psychomotor learning achievements; 2) there was differences cognitive learning achievements of students with high and low critical thinking ability, but there was no differences of student s affective and psychomotor learning achievements; 3) there was differences cognitive learning achievements of student s with high and low creativity ability, but there was no differences of student s affective and psychomotor learning achievements; 4) there was interaction among teaching methods and critical thinking ability towards the cognitive, affective, and psychomotor learning achievements; 5) there was interaction among teaching methods and creativity ability towards the cognitive, affective, and psychomotor learning achievements; 6) there was interaction among critical ability and creativity ability towards cognitive learning achievements, but there was no interaction towards affective and psychomotor learning achievements; 7) there was interaction among teaching methods, high and low critical thinking ability, high and low creativity ability towards the cognitive, affective, and psychomotor learning achievements. Keywords: STS, critical thinking ability, creativity ability, learning achievement, thermochemical. xix