PENGEMBANGAN MODUL IPA BERBASIS KETERAMPILAN PROSES SAINS UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS PESERTA DIDIK KELAS VII SMP PADA MATERI KALOR

Transkripsi

1 PENGEMBANGAN MODUL IPA BERBASIS KETERAMPILAN PROSES SAINS UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS PESERTA DIDIK KELAS VII SMP PADA MATERI KALOR TESIS Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains Oleh: Jumadi NIM S FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016

2 PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa: 1. Tesis yang berjudul PENGEMBANGAN MODUL IPA BERBASIS KETERAMPILAN PROSES SAINS UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS PESERTA DIDIK KELAS VII SMP PADA MATERI KALOR 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 sebagai 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 dengan 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 Magister Pendidikan Sains FKIP UNS berhak mempublikasikan 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, Juni 2016 Yang membuat pernyataan, Jumadi NIM S ii

3 iii

4 iv

5 MOTTO "Sesungguhnya bersama kesukaran itu ada keringanan. Karena itu, bila kau sudah selesai (mengerjakan yang lain). Dan berharaplah kepada Tuhanmu. (Q.S Al Insyirah: 6-8) Orang yang bisa membuat semua hal yang sulit menjadi mudah dipahami, yang rumit menjadi mudah dimengerti, atau yang sukar menjadi mudah dilakukan, itulah pendidik yang sejati. (Ralph Waldo Emerson) Kejarlah kesuksesanmu walaupun di sekelilingmu ada penghalang jalanmu, tataplah masa depan dengan wajah berbinar. (Jumadi) v

6 PERSEMBAHAN Tesis ini saya persembahkan untuk: Istriku tercinta Endang Winarsih, S.Si yang selalu memotivasi dan mendampingiku dan keempat anakku tersayang Adi Salman Al Farizi, Naufal Fachri Al Karim, Irsyad Syarif Al Haq dan Arkan Zufar Al Ghoffar yang selalu menjadi semangat dan inspirasi Orang tuaku Sutarno dan Sriyatun serta mertuaku Marjo Suwito dan Poniyem atas do a yang selalu mengalir, kasih sayang, bimbingan dan materi serta pengorbanan tak terhingga. Almamater tercinta, Program Studi Magister Pendidikan Sains Minat Utama IPA, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta vi

7 Jumadi Pengembangan Modul IPA Berbasis Keterampilan Proses Sains Untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik Kelas VII SMP Pada Materi Kalor. Tesis. Pembimbing I: Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd., Pembimbing II: Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. ABSTRAK Tujuan penelitian ini untuk: 1) mengetahui karakteristik modul IPA berbasis keterampilan proses sains (KPS) untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis pada materi kalor bagi peserta didik kelas VII SMP; 2) menguji kelayakan modul IPA berbasis KPS untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis pada materi kalor peserta didik kelas VII SMP; 3) menguji keefektifan modul IPA berbasis KPS terhadap peningkatan kemampuan berpikir kritis peserta didik kelas VII SMP pada materi kalor. Metode penelitian dan pengembangan yang digunakan Research and Development (R&D). Model penelitian dan pengembangan menggunakan model penelitian 4D Thiagarajan dengan langkah: (1) tahap pendefinisian (define); (2) tahap perancangan (design); (3) tahap pengembangan (develop); (4) tahap penyebaran (disseminate). Pengembangan modul ini dinilai berdasarkan isi, penyajian dan bahasa, modul kemudian diujicobakan pada 9 siswa. Setelah direvisi, modul diujicobakan pada kelas VIIH. Modul IPA berbasis KPS yang memuat komponen pembelajaran mengajukan pertanyaan, merumuskan hipotesis, memprediksi, merencanakan percobaan, menentukan alat dan bahan, menentukan variabel, melakukan pengamatan, melakukan pengukuran, membuat grafik, melakukan klasifikasi, mengolah data, menarik kesimpulan dan mengomunikasikan. Analisis data yang digunakan selama pengembangan adalah analisis diskriptif, analisis kelayakan modul berdasarkan skor kriteria dan analisis kemampuan berpikir kritis dengan t-test. Hasil penelitian ini: (1) karakteristik modul IPA berbasis KPS untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa yaitu langkah pembelajaran modul disesuaikan komponen keterampilan proses sains, mengintegrasikan kemampuan berpikir kritis pada setiap komponennya dan memuat soal tes berpikir kritis; (2) kelayakan modul IPA berbasis KPS untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa pada materi kalor yang dikembangkan memiliki skor rata-rata persentase sebesar 90,55% dan berkategori sangat baik untuk digunakan sebagai penunjang bahan ajar lainnya; (3) keefektifan modul IPA berbasis KPS dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis pada materi kalor siswa pada kelas VIIH setelah menggunakan modul IPA berbasis KPS mengalami peningkatan yang dapat dilihat dari nilai N-gain dari uji coba skala besar sebesar 0,61 dikategorikan sedang dengan signifikansi sebesar 0,000. vii

8 Kata kunci: modul, keterampilan proses sains, kemampuan berpikir kritis. Jumadi Development of Science Module Based Science Process Skills to Increase Students Critical Thinking Abilites in VII Grade Junior High School on The Calor Material.. Consultant: Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd., Co- Consultant: Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd. Thesis. Surakarta. Master of Science Education Department, Teacher Training and Education Faculty, Sebelas Maret University of Surakarta. ABSTRACT This research aims to: 1) determine the characteristics of science module based science process skills (SPS) to increasing students critical thinking abilites of junior high school VII grade on the calor material; 2) examine the properness of science module based SPS to increasing students critical thinking abilites of junior high school VII grade on the calor material; 3) examine the effectiveness of science module based SPS to improve critical thinking abilites, results in VII grade the junior high school on the calor material. Research and development models which use is four-d Thiagarajan. The step are (1) define s step; (2) design s step; (3) develop s step; (4) disseminate s step. The development of this module was observed based on the properness content, presentation, language, which was tried out to 9 students. After revising, this module was tried out to VIIH class. This module is module science process skills, which steps are contents of learning on questioning, formulating the hyphotesis, predicting, designing experimenting, defining tools and material, identifying variables, observing, measuring metrically, constructing a graph, classifying, processing your on data, inffering and communicating. Data analyzed by using is descriptive analysis, properness analysis module based on the score criteria and analysis of critical thinking abilites with t-test. The result of this research: (1) characteristics science process skills module to increase students critical thinking abilites has some such as the step of learning instruction is suited by the components of science process skills, integrating critical thinking abilites in every component and containing critical thingking test; (2) properness module of science process skills to Increase students critical thinking abilites in the kalor material has an average score of 90,55% and this category is very good, which means the module deserve to be used as supporting other teaching materials; (3) effectiveness critical thinking abilites of students in the class VIIH on the kalor material after using science process skills module is increase that can be seen from the N-gain score of operational trials is 0,61 ( moderate category) with significance 0,000. Keywords: module, science process skills, critical thinking abilites. viii

9 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas rahmat dan berkat yang dilimpahkan-nya sehingga penelitian dengan judul Pengembangan Modul IPA Berbasis Keterampilan Proses Sains Untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik Kelas VII SMP Pada Materi Kalor dapat diselesaikan. Penelitian ini dapat diselesaikan berkat dorongan, saran dan nasehat dari dosen pengampu serta dukungan dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun tindak langsung. Untuk itu, penulis tidak lupa menyampaikan ucapan terima kasih kepada yang terhormat: 1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd., selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan izin dalam menyelesaikan Tesis ini. 2. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., selaku Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta dan sekaligus Validator Ahli Media yang telah memberikan bimbingan, masukkan dan saran dalam penyusunan Tesis ini.. 3. Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si. selaku Validator Ahli Materi dan Dosen matakuliah Seminar dan Publikasi Ilmiah yang telah memberikan bimbingan, masukkan dan saran dalam penyusunan Tesis ini. 4. Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd., selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan motivasi, bimbingan, arahan, ide dan pemikiran yang berharga, sehingga penyusunan Tesis ini dapat terselesaikan. 5. Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd., selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan motivasi, bimbingan, arahan, ide dan pemikiran yang berharga, sehingga penyusunan Tesis ini dapat terselesaikan. 6. Dra. Eny Haryaningsih, M.Pd., selaku Validator Ahli Bahasa dalam penelitian pengembangan ini. ix

10 7. Yuni Dwi Astuti, S.Pd., selaku guru IPA SMP Negeri 1 Weru yang senantiasa membantu kelancaran penelitian. 8. Hartati, S.Pd., selaku guru IPA SMP Negeri 1 Weru yang senantiasa membantu kelancaran penelitian. 9. Bapak/Ibu Dosen Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan banyak ilmu khususnya untuk Pendidikan Sains/IPA. 10. Teman-teman mahasiswa Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan angkatan Februari Akhirnya, penulis menyadari bahwa dalam penulisan tesis ini masih banyak kekurangam sehingga sangat diharapkan masukan dan saran pembaca demi perbaikan Tesis ini. Surakarta, Juni 2016 Jumadi x

11 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i PERNYATAAN KEASLIAN TESIS... ii HALAMAN PENGESAHAN... iii MOTTO... v PERSEMBAHAN... vi ABSTRAK... vii ABSTRACT... viii KATA PENGANTAR... ix DAFTAR ISI... xi DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR GAMBAR... xvi DAFTAR LAMPIRAN... xviii BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Rumusan Masalah... 9 C. Tujuan Pengembangan... 9 D. Manfaat Pengembangan E. Spesifikasi Produk yang Dikembangkan F. Asumsi dan Keterbatasan Pengembangan G. Definisi Istilah BAB II LANDASAN TEORI A. Kajian Teori IPA Modul Keterampilan Proses Sains Kemampuan Berpikir Kritis xi

12 5.. Hasil Belajar Kalor B. Kajian Hasil Penelitian yang Relevan C. Kerangka Berpikir BAB III METODE PENELITIAN A. Desain Pengembangan B. Prosedur Pengembangan Tahap Pendefinisian (Define) Tahap Perancangan (Design) Tahap Pengembangan (Develop) Tahap Penyebaran (Disseminate) C. Instrumen Pengumpulan Data Lembar Angket Validasi Modul Lembar Angket Analisis Kebutuhan Lembar Angket Respon Siswa Terhadap Modul Tes Soal Pretest dan Posttest D. Teknik Analisis Data Analisis Kebutuhan Analisis Validasi Produk Analisis Angket Respon Peserta Didik Analisis Keterlaksanaan Komponen Pembelajaran Analisis Hasil Belajar Afektif Analisis Hasil Belajar Psikomotorik Analisis Hasil Belajar Kognitif Analisis Hasil Tes Kemampuan Berpikir Kritis Analisis Disseminate (Penyebaran) BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian Tahap Pendefinisian (Define) xii

13 2. Tahap Perancangan (Design) Tahap Pengembangan (Develop) Tahap Penyebaran (Disseminate) B. Pembahasan Hasil Penelitian dan Pengembangan Pembahasan Hasil Pendefinisian (Define) Pembahasan Hasil Perancangan (Design) Pembahasan Hasil Pengembangan (Develop) Pembahasan Hasil Penyebaran (Disseminate) C. Kelayakan Modul Berbasis Keterampilan Proses Sains D. Temuan di Lapangan E. Keterbatasan Produk Pengembangan BAB IV KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN A. Kesimpulan B. Implikasi C. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiii

14 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1.1 Hasil Tes Ulangan Akhir Semester Gasal Peserta Didik Kelas VII Tahun Pelajaran 2015/ Tabel 2.1 Perbandingan Diagram dan Deskripsi Tiga Model Pembelajaran Terpadu Tabel 2.2 Aspek Kemampuan Berpikir Kritis Tabel 3.1 Aturan Pemberian Skor Tabel 3.2 Konversi Skor Aktual Nilai Skala Empat Tabel 3.3 Kategori Kualitas Modul Tabel 3.4 Kriteria Penilaian Kognitif, Psikomotor, Afektif dan Keterlaksanaan Komponen Pembelajaran Tabel 3.5 Kategori N-Gain Tabel 4.1 Hasil Analisis Kebutuhan Siswa Tabel 4.2 Hasil Analisis Tes Awal Kemampuan Berpikir Kritis Tabel 4.3 Hasil Analisis Ujian Nasional Tahun 2014 dan Tabel 4.4 Validasi Aspek Desain dan Keterbacaan, Materi dan Penyajian Modul oleh Ahli Tabel 4.5 Validasi Aspek Desain dan Keterbacaan, Materi dan Penyajian Modul oleh Praktisi Tabel 4.6 Validasi Aspek Desain dan Keterbacaan, Materi dan Penyajian Modul oleh Peer Review Tabel 4.7 Validasi RPP oleh Ahli Tabel 4.8 Validasi RPP oleh Praktisi Tabel 4.9 Hasil Validasi dan Revisi Modul oleh Validator Tabel 4.10 Hasil Angket Uji Coba Terbatas Tabel 4.11 Hasil Revisi Setelah Uji Coba Terbatas Tabel 4.12 Hasil Angket Uji Coba Lapangan xiv

15 Tabel 4.13 Hasil Keterlaksanaan Komponen Pembelajaran Berbasis Keterampilan Proses Sains Tabel 4.14 Hasil Belajar Afektif Siswa Tabel 4.15 Hasil Belajar Psikomotorik Siswa Tabel 4.16 Hasil Belajar Kognitif Siswa Tabel 4.17 Hasil Belajar Kognitif Siswa Tiap Kegiatan Belajar Tabel 4.18 Daftar Hasil Pretest dan Posttest Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Tabel 4.19 Daftar Hasil Pretest dan Posttest Aspek Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Tabel 4.20 Hasil Uji Normalitas Pretest dan Posttest Kemampuan Berpikir Kritis Tabel 4.21 Hasil Uji Homogenitas Pretest dan Posttest Kemampuan Berpikir Kritis Tabel 4.22 Uji-t Pretest dan Posttest Kemampuan Berpikir Kritis Tabel 4.23 Hasil Tes Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Tabel 4.24 Saran dan Hasil Revisi Produk Akhir Tabel 4.25 Hasil Angket Respon Guru Tabel 4.26 Hasil Tanggapan Guru IPA Terhadap Modul pada Tahapan Penyebaran Tabel 4.27 Hasil Kelayakan Modul Pembelajaran Berbasis Keterampilan Proses Sains xv

16 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Model Connected Materi Kalor Gambar 2.2 Kerucut Pengalaman Edgar Dale Gambar 2.3 Alur Kerangka Berpikir Penelitian Gambar 3.1 Desain Eksperimen One-Group Pretest-Posttest Design Gambar 3.2 Langkah-langkah Pengembangan Modul IPA Berbasis Keterampilan Proses Sains Gambar 4.1 Contoh Tahukah Kamu Dalam Kegiatan Belajar Gambar 4.2 Histogram Keterlaksanaan Komponen Pembelajaran Gambar 4.3 Histogram Hasil Belajar Afektif Siswa Tiap Kegiatan Belajar Gambar 4.4 Histogram Hasil Belajar Psikomotorik Siswa Tiap Kegiatan Belajar Gambar 4.5 Histogram Hasil Belajar Kognitif Siswa Tiap Kegiatan Belajar Gambar 4.6 Histogram Hasil Pretest Dan Posttest Aspek Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Gambar 4.7 Histogram Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Gambar 4.8 Cover Depan Sebelum dan Sesudah Revisi Gambar 4.9 Cover Depan Dalam Sebelum dan Sesudah Revisi Gambar 4.10 Halaman Francise Sebelum dan Sesudah Revisi Gambar 4.11 Peta Isi Modul Sebelum dan Sesudah Revisi Gambar 4.12 Daftar Isi Modul Sebelum dan Sesudah Revisi Gambar 4.13 Petunjuk Guru Modul Sebelum dan Sesudah Revisi Gambar 4.14 Peta Konsep Modul Sebelum dan Sesudah Revisi Gambar 4.15 Warna Judul Sebelum dan Sesudah Revisi xvi

17 Gambar 4.16 Tulisan Pendahuluan Sebelum dan Sesudah Revisi Gambar 4.17 Tujuan Kegiatan Belajar Sebelum dan Sesudah Revisi Gambar 4.18 Kata-kata Pengantar LKS Sebelum dan Sesudah Revisi Gambar 4.19 Kolom Alat Bahan Sebelum dan Sesudah Revisi Gambar 4.20 Glosarium Sebelum dan Sesudah Revisi Gambar 4.21 Penerapan Kalor Sebelum dan Sesudah Revisi Gambar 4.22 Soal Evaluasi Sebelum dan Sesudah Revisi xvii

18 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1.1 Kisi-kisi Istrumen Analisis Kebutuhan Guru Lampiran 1.2 Kisi-kisi Intrumen Analisis Kebutuhan Peserta Didik Lampiran 1.3 Kuesioner Analisis Kebutuhan Guru Lampiran 1.4 Kuesioner Analisis Kebutuhan Peserta Didik Lampiran 1.5 Rekapitulasi Angket Pengungkap Kebutuhan Guru Lampiran 1.6 Rekapitulasi Angket Pengungkap Kebutuhan Peserta Didik Lampiran 1.7 Contoh Hasil Angket Kebutuhan Guru dan Peserta Didik Lampiran 2.1 Draf Modul Lampiran 2.2 Matrik/Pola Keterkaitan Modul IPA Berbasis KPS Dengan Kemampuan Berpikir Kritis Lampiran 3.1 Hasil Keterbacaan Peserta Didik Terhadap Modul Lampiran 3.2 Contoh Hasil Keterbacaan Peserta Didik Terhadap Modul Lampiran 3.3 Rekapitulasi Hasil Keterbacaan Peserta Didik Terhadap Modul Lampiran 4.1 Instrumen Validasi Modul Lampiran 4.2 Hasil Rekap Validasi Modul Lampiran 4.3 Contoh Validasi Oleh Ahli Materi Lampiran 4.4 Contoh Validasi Oleh Ahli Media Lampiran 4.5 Contoh Validasi Oleh Ahli Bahasa Lampiran 4.6 Contoh Validasi Oleh Guru IPA Lampiran 4.7 Contoh Validasi Oleh Peer Review Lampiran 5.1 Angket Respon Peserta Didik Terhadap Modul Lampiran 5.2 Rekapitulasi Hasil Respon Peserta Didik Terhadap Modul Lampiran 5.3 Contoh Hasil Angket Respon Peserta Didik Terhadap Modul Lampiran 6.1 Angket Respon Guru Terhadap Modul xviii

19 Lampiran 6.2 Rekapitulasi Hasil Respon Guru Terhadap Modul Lampiran 6.3 Contoh Hasil Angket Respon Guru Terhadap Modul Lampiran 7.1 Silabus Lampiran 8.1 RPP Lampiran 9.1 Lembar Observasi Keterlaksanaan Komponen Pembelajaran Lampiran 9.2 Penilaian Keterlaksanaan Komponen Pembelajaran Lampiran 9.3 Contoh Hasil Penilaian Keterlaksanaan Komponen Pembelajaran Lampiran 10.1 Lembar Observasi Penilaian Afektif Lampiran 10.2 Perhitungan Penilaian Afektif Lampiran 10.3 Contoh Hasil Lembar Observasi Penilaian Afektif Lampiran 11.1 Lembar Observasi Penilaian Psikomotorik Lampiran 11.2 Perhitungan Penilaian Psikomotorik Lampiran 11.3 Contoh Hasil Lembar Observasi Penilaian Psikomotorik Lampiran 12.1 Nilai UAS Kelas VII H Lampiran 12.2 Nilai Hasil Belajar Kognitif Sesudah Menggunakan Modul Berbasis Keterampilan Proses Sains Lampiran 13.1 Kisi-kisi Ssoal Kemampuan Berpikir Kritis Lampiran 13.2 Soal Kemampuan Berpikir Kritis Lampiran 13.3 Hasil Pretest dan Posttest Kemampuan Berpikir Kritis Lampiran 13.4 Hasil Analisis Data Pretest dan Posttest Kemampuan Berpikir Kritis Lampiran 14 Bagan Keterpaduan Connected Lampiran 15 Lembar Kerja Siswa (LKS) Lampiran 16 Foto Kegiatan Lampiran 17 Surat Penelitian xix