Oleh: Prihantoro Eko Sulistyo NIM S

Transkripsi

1 PENGEMBANGAN MODUL FISIKA BERBASIS INTERACTIVE DEMONSTRATION UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS DAN PENGUASAAN KONSEP SISWA SMA/MA PADA MATERI MEKANIKA FLUIDA TESIS Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains Oleh: Prihantoro Eko Sulistyo 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 Fisika Berbasis Interactive Demonstration untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis dan Penguasaan Konsep Siswa pada Materi Mekanika Fluida ini adalah karya penelitian saya sendiri dan bebas plagiasi, 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 yang disebutkan dalam sumber acuan serta daftar pustaka. Apabila di kemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ini, 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 seizin dan meyertakan tim pembimbing sebagai author dan FKIP UNS sebagai institusinya. Apabila dalam waktu sekurangkurangnya satu semester (enam bulan sejak pengesahan Tesis) saya tidak melakukan publikasi dari sebagian atau keseluruhan Tesis ini, Program Magister Pascasarjana UNS studi Pendidikan Sains, FKIP UNS berhak mempublikasikan pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh program studi pendidikan sains, FKIP UNS. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, saya bersedia mendapat sanksi akademik yang berlaku. Surakarta,... Yang membuat pernyataan, Prihantoro Eko Sulistyo NIM ii

3 PENGEMBANGAN MODUL FISIKA BERBASIS INTERACTIVE DEMONSTRATION UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS DAN PENGUASAAN KONSEP SISWA SMA/MA PADA MATERI MEKANIKA FLUIDA HALAMAN PERSETUJUAN TESIS Oleh: Prihantoro Eko Sulstyo NIM S Komisi Pembimbing Nama Tanda Tangan Tanggal Pembimbing Kopembimbing Prof. Dra. Suparmi, M.A., Ph.D. NIP Dr. Sarwanto, M.Si NIP Telah dinyatakan memenuhi syarat pada tanggal Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret, Dr. Mohammad Masykuri, M.Si. NIP iii

4 iv

5 MOTTO Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain ( QS. Al Insyiroh : 5-7 ) Segala sesuatu yang diperjuangkan dengan sungguh-sungguh, pasti akan memberi manfaat bagi yang memperjuangkan (Penulis) v

6 PERSEMBAHAN Dengan mengucap rasa syukur kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahnya, penulis mempersembahkan tesis ini kepada: Ibu dan Bapak tercinta atas do a dan kasih sayangnya yang tak pernah putus diberikan kepada anak-anaknya Saudara dan sahabat yang selalu memberikan semangat yang selalu terselip dalam bentuk kata-kata dan tindakan Teman-teman Pendidikan Sains Minat Utama Fisika angkatan 2014 yang selalu menjadi tempat berbagi, dan selalu memberi inspirasi vi

7 Prihantoro Eko S Pengembangan Modul Fisika Berbasis Interactive Demonstration untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis dan Penguasaan Konsep Siswa pada Materi Mekanika Fluida. Tesis. Pembimbing: Prof. Dra. Suparmi, M.A., Ph.D. Kopembimbing: Dr. Sarwanto, M.Si., Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. ABSTRAK Hasil daya serap UN 2014 pada materi mekanika fluida di wilayah Surakarta menggambarkan masih rendahnya pemahaman konsep siswa dan tingkat berpikir siswa. Penelitian ini bertujuan: (1) mendeskripsikan karakteristik modul Fisika berbasis interactive demonstration; (2) mengetahui kelayakan modul Fisika berbasis interactive demonstration; (3) mengetahui efektivitas modul Fisika berbasis interactive demonstration untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis dan penguasaan konsep siswa pada materi mekanika fluida. Penelitian pengembangan ini menggunkan model Borg and Gall yang dirangkum oleh Tim Puslitjaknov (2008). Tahapan penelitian ini terdiri dari analisis modul yang dikembangakan, mengembangkan draf modul awal, validasi modul, uji coba terbatas dan revisi, uji coba lapangan dan revisi, dan diseminasi. Modul disusun dengan tahapan Interactive Demonstration menurut Sokoloff & Thornton yang terdiri dari demonstrasi awal, prediksi individu, prediksi kelompok, prediksi kelas, prediksi akhir, demonstrasi hasil. Modul ini dinilai berdasarkan kelayakan isi, penyajian, kegrafikan, bahasa, serta diuji coba pada kelas kecil dan besar pada siswa, dan tahap penyebaran kepada guru fisika. Instrumen penelitian yang digunakan adalah angket, lembar observasi, lembar validasi, dan tes. Analisis data yang digunakan adalah analisis deskriptif, kualitatif, cut off dan N-Gain. Hasil penelitian ini sebagai berikut: (1) karakteristik modul fisika yang dikembangkan memuat tahapan pembelajaran berbasis Interactive Demonstration pada setiap kegiatan belajar disertai dengan komponen indikator keterampilan berpikir kritis. Modul dilengkapi dengan penyampaian konsep melalui demonstrasi sederhana; (2) modul layak berdasarkan penilaian ahli materi, ahli media, ahli bahasa, guru fisika, dan peer review yang ditunjukkan dengan nilai rata-rata 82,13 lebih besar dari nilai cut off 80,35. Serta didukung dengan respon dari siswa dengan nilai 94,3% di atas nilai cut off 89,5% dalam kategori baik dan hasil penyebaran dengan nilai 22,9% di atas nilai cut off 22,5% dalam mengkategorikan baik; (3) keterampilan berpikir kritis siswa setelah menggunakan modul Fisika berbasis Interactive Demonstration mengalami peningkatan dalam kategori sedang dengan N-Gain sebesar 0,39. Peningkatan penguasaan konsep siswa pada materi fluida statis 0,45 sedangkan untuk fluida dinamis 0,35. Kata kunci: modul fisika, Interactive Demonstration, keterampilan berpikir kritis, penguasaan konsep vii

8 Prihantoro Eko S The Development of Interactive Demonstration Physics Module on Fluids Mechanic to Increase Critical Thinking and Concept Comprehesion for Student. Consultant: Prof. Dra. Suparmi, M.A., Ph.D. Co-Consultant: Dr. Sarwanto, M.Si.. Thesis. Sains Education Magister Department, Sebelas Maret University of Surakarta. ABSTRACT The UN (2014) result showed that students poor achievement at Indonesia indicated their weak intellective ability. This research aims to: (1) describe the characteristics of Interactive Demonstration Physics Module issues to increase the critical thingking skills and concept comprehesion a fluids mechanic material; (2) develop Interactive Demonstration Physics Module which feasible to increase the critical thingking skills in a rotational dynamics and rigid body material; (3) determine the effectiveness of Interactive Demonstration Physics Module to increase student s critical thinking and concept comprehesion. This research method was R&D with model Borg and Gall proposed by Tim Puslitjaknov (2008). Model Borg and Gall by Tim Puslitjaknov consists of (1) analyzing the product to be developed, (2) development of preliminary product, (3) expert validation and revision, (4) small-scale field trials and product revision, (5) large-scale field trials and product revision, (6) Dessiminate. The module was arranged with stage of Interactive Demonstration which were demontration firt early, individual formulating prediction, group formulating prediction, class formulating prediction and finale, result demontration, confirmation and reflektion. In addition, this module was also equipped with a critical thingking skills. The data collecting by using questionnaires for research needs, validation sheets, critical thingking skills tests, questionnaires psychomotor, affective questionnaire, questionnaire responses and questionnaire disseminate. Analysis of the data used on defining stage were descriptive data analysis. The results of this study as follows: (1) the characteristics of Interactive Demonstration module loaded with stage Interactive Demonstration and each learning activities using indicators of critical thingking skills; (2) module were categorized as proper based on materials experts, media specialists, linguists, physics teacher, and peer review that showed the average score of 82,13 > minimum score of proper level 80,35. The modul was supported by the response of students with good results and disseminate results that categorized module is very good; (3) critical thingking skills of students after using the multirepresentation Problem based learning physics module material had increased in the medium category with N-Gain of Keywords: Physics module, Interactive Demonstration, Critical thingking skills, Concept Coprehesion viii

9 PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul Pengembangan Modul Fisika Multirepresentasi Berbasis PBL pada Materi Dinamika Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA/MA Kelas XI dengan sebaikbaiknya. Dalam penulisan tesis ini, penulis menyadari tidak akan selesai tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis memberikan ucapan terima kasih kepada: 1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M. Pd, selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan UNS yang telah memberikan ijin penelitian dalam menyelsaikan tesis ini. 2. Dr. Mohammad Masykuri, M. Si, selaku Ketua Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS yang telah memberikan petunjuk dan dorongan sehingga tesis ini dapat penulis selesaikan 3. Prof. Dra. Suparmi, M.A., Ph.D, selaku Dosen Pembimbing I yang telah membantu memberikan ilmu, arahan, motivasi dan dorongan semangat dalam penyelesaian tesis ini. 4. Dr. Sarwanto, M. Si, selaku Dosen pembimbing II yang telah mengarahkan dan memberi arahan serta semangat dalam penyelesaian tesis ini. 5. Bapak-Ibu Dosen Program Studi Pendidikan Sains FKIP UNS yang telah memberikan ilmu selama penulis menempuh pendidikan kuliah di Program Pascasarjana 6. MAN 1 Surakarta, khususnya kepada Bapak Agus Nugruho, S.Pd dan Bapak Sugiarto yang banyak membantu proses penelitian yang dilakukan penulis 7. Siswa-siswa kelas XI MAN 1 Surakarta atas bantuannya dalam pelaksanaan penelitian ini 8. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah memberikan bantuan dalam penyelesaian tesis ini ix

10 Penulis menyadari bahwa penyusunan tesis ini masih memiliki banyak kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan untuk memperbaiki dan menyempurnakan tesis ini. Penulis berharap semoga tesis ini bermanfaat bagi kebaikan pembaca dalam dunia pendidikan. Surakarta, Desember 2016 Penulis Prihantoro Eko S x

11 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i HALAMAN ORISINALITAS... ii HALAMAN PERSETUJUAN... iii HALAMAN MOTTO... iv HALAMAN PERSEMBAHAN... v HALAMAN ABSTRAK... vi HALAMAN ABSTRACT... vii HALAMAN PRAKATA... ix DAFTAR ISI... xi DAFTAR TABEL... xii 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 yang Dikembangkan... 7 E. Pentingnya Pengembangan... 7 F. Asumsi dan Keterbatasan Pengembangan... 7 G. Definisi Operasional... 8 BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN KERANGKA BERPIKIR A. Landasan Teori B. Penelitian yang Relevan C. Kerangka Berpikir BAB III METODE PENELITIAN A. Jenis Penelitian B. Prosedur Penelitian dan Pengembangan BAB IV HASIL PENELITIAN A. Hasil Studi Pendahuluan xi

12 B. Pengembangan Produk C. Pengujian Produk D. Penyebaran Produk E. Pembahasan BAB V SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan B. Implikasi C. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xii

13 DAFTAR TABEL Tabel 2.1Urutan Tingkat Pembelajaran Level of Inquiry Tabel 2.2 Kisi Kisi-Kisi Soal Test Of Logical Thinking Tabel 2.3 Perbedaan Antara Buku Teks Biasa dengan Modul Tabel 2.4 Indikator Berpikir Kritis Tabel 3.1 Kisi-Kisi Soal Test Of Logical Thinking Tabel 3.2 Kategori Skor TOLT Tabel 3.3 Pola Keterkaitan skor TOLT dan Level of Inquiry Tabel 3.4 Kriteria Kelayakan Modul Tabel 3.5 Kriteria Kelayakan Modul Tabel 3.6 Kategori Kemampuan Sikap Tabel 3.7 Kategori Kemampuan Ketrampilan Tabel 3.8 Kriteria Penilaian Validitas Tabel 3.9 Hasil Validasi Soal Tabel 3.10 Kriteria Tingkat Kesukaran Tabel 3.11 Hasil Tingkat Kesukaran soal Uji Coba Tabel 3.12 Hasil Daya Beda Soal Uji Coba Tabel 3.13 Klisifikasi Uji Gain Tabel 3.14 Desain Penelitian Eksperimen Tabel 4.1 Rangkuman Hasil Angket Permasalahan Siswa Tabel 4.2 Rangkuman Hasil Angket Analisis Kebutuhan Siswa Tabel 4.3 Kompetensi Dasar Aspek Pengetahuan dan Indikator Tabel 4.4 Revisi Validator Materi Tabel 4.5 Revisi Validator Bahasa Tabel 4.6 Revisi Validator Media Tabel 4.7 Revisi dari Reviewer Tabel 4.8 Revisi dari Peer Reviewer Tabel 4.9 Revisi Uji Coba Kecil Tabel 4.10 Rangkuman Hasil Validasi Tabel 4.11 Rangkuman Hasil penilaian Uji Coba Kecil xiii

14 Tabel 4.12 Rangkuman Hasil Keterbacaan Siswa Tabel 4.13 Hasil Pretest Siswa Fluida Statis Tabel 4.14 Hasil Pretest Siswa Fluida Dinamis Tabel 4.15 Nilai Postest pada Materi Fluida Statis Tabel 4.16 Nilai Postest pada Materi Fluida Dinamis Tabel 4.17 Nilai N Gain pada Materi Fluida Statis Tabel 4.18 Nilai N Gain pada Materi Fluida Dinamis Tabel 4.19 Nilai Sikap pada Kelas Fluida Statis Tabel 4.20 Nilai Sikap pada Kelas Fluida Dinamis Tabel 4.21 Nilai Keterampilan Tabel 4.22 Nilai Hasil Belajar Aspek Pengetahuan Tabel 4.23 Hasil Pretest Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Tabel 4.24 Hasil Postest Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Tabel 4.25 Nilai N gain Keterampilan Berpikir Kritis Tabel 4.26 Hasil Penilaian Produk pada Uji Coba Lapangan Tabel 4.27 Rangkuman Respon Siswa Terhadap Produk Tabel 4.28 Rangkuman Saran dari Uji Coba Lapangan Tabel 4.29 Rangkuman Saran pada Tahap Penyebaran Produk Tabel 4.30 Hasil Penilaian Produk pada Tahap Penyebaran xiv

15 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Balok Dicelupkan dalam Fluida Gambar 2.2 Alat Pengukur Tekanan pada Fluida Gambar 2.3 Benda Diam dalam Fluida Gambar 2.4 Alat Pengangkat Mobil Hidrolik Gambar 2.5 Alat Ukur Tekanan Udara Gambar 2.6 Balok yang Tenggelam dalam Fluida Gambar 2.7 Jarum Diangkat dari Permukaan Fluida Gambar 2.8 Meniskus Gambar 2.9 Bola yang Tercelup dalam Fluida Kental Gambar 2.10 Fluida Mengalir pada Sebuah Pipa Gambar 2.11 Tandon Air Berlubang Gambar 2.12 Aliran Udara pada Sayap Gambar 3.1 Prosedur Pengembangan Borg and Gall Gambar 4.1 Contoh Revisi dari Validator Materi Gambar 4.2 Contoh Revisi dari Validator Materi Gambar 4.3 Contoh Revisi dari Validator Bahasa Gambar 4.4 Contoh Revisi dari Validator Media Gambar 4.5 Histogram Peningkatan Keterampilan Berpikir Kritis Gambar 4.6 Histogram Peningkatan Penguasaan Konsep Fluida Statis Gambar 4.7 Histogram Peningkatan Penguasaan Konsep Fluida Dinamis xv

16 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Angket Analisis Kebutuhan Guru Angket Analisis Kebutuhan Siswa Rekap Hasil Analisis Kebutuhan Guru Rekap Hasil Analisis Kebutuhan Siswa Kisi-Kisi TOLT TOLT Hasil TOLT Uji Validator Bahasa Uji Validator Materi Uji Validator Media Lembar Penilaian Produk Keterbacaan Modul Fisika Validasi Guru (praktisi) Soal Uji Coba Fluida Statis Soal Uji Coba Fluida Dinamis Rubrik Soal Uji Coba Fluida Statis Rubrik Soal Uji Coba Fluida Dinamis Hasil Uji Coba Fluida Statis dan Dinamis Silabus RPP Kelas X RPP Kelas XI Nilai Pretetst Kelas Kontrol dan Eksperimen Nilai Posttest Kelas Kontrol dan Eksperimen Soal Pretetst Fluida Dinamis Soal Pretetst Fluida Statis Nilai Kognitif KB Nilai Sikap Lembar Observasi Sikap xvi

17 29 Nilai Keterampilan Lembar Observasi Keterampilan Analisis Soal Uji Coba Fluida Statis Dinamis Kisi-Kisi Soal Uji Kompetensi Modul Peningkatan Keterampilan Berpikir Kritis Peningkatan Penguasaan Konsep Angket Penyebaran Modul Perhitungan Kriteria Kelayakan Modul Hasil Penelitian Uji Coba Lapangan Uji Homogenitas Hasil Uji Dua Rata-Rata Masukan Validator Ahli Hasil Validasi Uji Coba Kecil Hasil Validasi Penyebaran Modul Foto-Foto Penelitian xvii