TESIS. Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains

Transkripsi

1 PENGEMBANGAN MODUL IPA BERBASIS GUIDED DISCOVERY LEARNING (GDL) DENGAN TEMA FOTOSINTESIS UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS SMP/MTs KELAS VIII SMP AL MA RUFIYYAH TEMPURAN TESIS Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains Oleh Maulida Mawadati Nugroho S PROGRAM STUDI MAGISTER PENDIDIKAN SAINS FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016 i

2 LEMBAR PERSETUJUAN PENGEMBANGAN MODUL IPA BERBASIS GUIDED DISCOVERY LEARNING (GDL) DENGAN TEMA FOTOSINTESIS UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS SMP/MTs KELAS VIII SMP AL MA RUFIYYAH TEMPURAN TESIS Oleh Maulida Mawadati Nugroho S Komisi Nama Tanda Tangan Tanggal Pembimbing Pembimbing I Pembimbing II Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd. NIP Dr. M. Masykuri, M.Si. NIP Telah dinyatakan memenuhi syarat pada tanggal Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keuruan dan Ilmu Pendidikan UNS, Dr. M. Masykuri, M.Si. NIP ii

3 LEMBAR PENGESAHAN PENGEMBANGAN MODUL IPA BERBASIS GUIDED DISCOVERY LEARNING (GDL) DENGAN TEMA FOTOSINTESIS UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS SMP/MTs KELAS VIII SMP AL MA RUFIYYAH TEMPURAN TESIS Oleh Maulida Mawadati Nugroho S Telah dipertahankan di depan penguji dan dinyatakan telah memenuhi syarat pada tanggal Ketua Tim Penguji : Jabatan Nama Tanda Tangan Tanggal Sekretaris Pembimbing I Pembimbing II Prof. Dr. rer.nat. Sajidan, M.Si. NIP Sukarmin, M.Si., Ph.D. NIP Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd. NIP Dr. M. Masykuri, M.Si. NIP Telah dinyatakan memenuhi syarat pada tanggal Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan UNS Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd. Dr. M. Masykuri, M.Si. NIP NIP iii

4 PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa: 1. Tesis yang berjudul: PENGEMBANGAN MODUL IPA TERPADU BERBASIS GUIDED DISCOVERY LEARNING (GDL) DENGAN TEMA FOTOSINTESIS UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS SISWA SMP/MTs KELAS VIII SMP AL MA RUFIYYAH TEMPURAN ini adalah karya penelitian saya sendiri dan bebas plagiasi, 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 plagiasi dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan perundang-undangan (Permendiknas No. 17 tahun 2010). 2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi Tesis pada jurnal atau forum ilmiah lain harus seizin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS sebagai institusinya. Apabila dalam waktu sekurang-kurangnya satu semester (enam bulan sejak pengesahan Tesis) saya tidak melakukan publikasi dari sebagian atau seluruh isi Tesis ini, maka Prodi Pendidikan Sains FKIP UNS berhak mempublikasikannya pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Prodi Pendidikan Sains FKIP UNS. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku. Surakarta, Juni 2016 Mahasiswa, Maulida M. Nugroho S iv

5 MOTTO Aku Berpikir Maka Aku Ada (Descartes) Kamu boleh jadi apapun didunia, asal jangan jadi pemalas (Anonim) v

6 PERSEMBAHAN Tesis ini penulis persembahkan untuk: Para Pejuang Tesis dan Pembaca Tesis yang Budiman Bapak, Ibu, Adik tercinta Teman-teman Mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS Angkatan Febuari 2014, atas kerjasama dan jalinan erat persaudaraan. vi

7 KATA PENGANTAR Puji dan syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat, dan hidayah- Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul : Pengembangan Modul IPA Terpadu Berbasis Guided Discovery Learning (GDL) dengan Tema Fotosintesis untuk Meningkatkan Keterampilan Proses Sains Siswa SMP/MTs Kelas VIII SMP Al Ma rufiyyah Tempuran. Naskah penelitian ini disusun untuk memenuhi syarat mencapai derajat magister Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS. Penyusunan naskah ini tidak lepas dari bantuan dan bimbingan banyak pihak. Oleh sebab itu pada kesempatan ini, penghargaan dan terimakasih yang mendalam penulis sampaikan kepada : 1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd, selaku Dekan FKIP UNS Surakarta yang telah memberikan bantuan berupa sarana, fasilitas demi kelancaran dalam menempuh pendidikan Program Pascasarjana. 2. Dr. M. Masykuri, M.Si, selaku Kepala Program Studi Pendidikan Sains yang telah memberikan ijin penelitian dan sekaligus menjadi pembimbing II penulis. 3. Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd, sebagai Dosen Pembimbing I yang telah memberikan nasihat, bimbingan dan koreksi sehingga naskah ini dapat tersaji. 4. Segenap dosen Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS Surakarta yang telah memberikan pendalaman ilmu sebagai bekal dalam penyusunan penelitian ini bagi penulis. 5. Orang tua terkasih yang telah memberikan semangat, kasih sayang, dan do a. vii

8 6. Segenap Civitas Akademika dan mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS atas bantuan dan kerja samanya hingga penelitian ini selesai. Penulis menyadari, penulisan naskah ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun dari semua pihak sangat penulis harapkan. Semoga penelitian ini dapat bermanfaat dan menambah pengetahuan bagi penulis dan pembaca. Terimakasih. Surakarta, Penulis viii

9 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... LEMBAR PERSETUJUAN... LEMBAR PENGESAHAN... PERNYATAAN... MOTTO... PERSEMBAHAN... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... ABSTRAK... i ii iii iv v vi vii viii xiii x xi xv ABSTRACT... xvii BAB I. PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 5 C. Tujuan Penelitian... 6 D. Manfaat Penelitian... 6 E. Spesifikasi Produk... 7 F. Definisi Istilah... 9 BAB II. KAJIAN TEORI ix

10 A. Tinjauan Pustaka Pembelajaran IPA Terpadu... a. Pengertian IPA Terpadu b.kelebihan dan Kekurangan IPA Terpadu c. Model Pembelajaran IPA Terpadu. 2. Modul... a. Pengertian Media Pembelajaran b. Pengertian Modul.. c. Karakteristik Modul.. d. Komponen-Komponen Modul... e. Materi Modul dengan Tema Fotosintesis... f. Kelebihan dan kekurangan modul 3. Model Pembelajaran Guided Discovery Learning (GDL)... a. Pengertian Pembelajaran GDL.. b. Pelaksanaan Pembelajaran berbasis GDL.. c. Kelebihan dan Kekurangan model pembelajaran GDL. 4. Keterampilan Proses Sains (KPS)... a. Pengertian KPS.. b. Jenis-jenis KPS Kajian Keilmuan... a. Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar Tema Fotosintesis. b. Materi IPA Tema Fotosintesis... c. Keterhubungan Materi Fotosintesis x

11 B. Penelitian yang Relevan.. C. Kerangka Berpikir BAB III. METODE PENELITIAN A. Model Pengembangan B. Prosedur Pengembangan Tahap Define (Pendefinisian) Tahap Design (Perancangan) Tahap Develop (Pengembangan) Tahap Disseminate (Penyebaran)... C. Instrumen Penelitian Tahap Pendefinisian (Define) 2. Tahap Desain (Design) 3. Tahap Pengembangan (Develop).. 4. Tahap Penyebaran (Disseminate) BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Deskripsi Data Hasil Penelitian dan Pembahasan Tahap Pendefinisian (Define) 2. Tahap Desain (Design) Tahap Pengembangan (Develop).. 4. Tahap Penyebaran (Disseminate) B. Pembahasan Hasil Penelitian dan Pengembangan.. 1. Tahap Pendefinisian (Define) 2. Tahap Desain (Design) xi

12 3. Tahap Pengembangan (Develop).. 4. Tahap Penyebaran (Disseminate) C. Temuan di Lapangan D. Keterbatasan Penelitian E. Kajian Produk Akhir BAB V. KESIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN A. Kesimpulan B. Implikasi Hasil Penelitian C. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xii

13 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Perbandingan Diagram dan Deskripsi Tiga Model Pembelajaran Konversi Skor Penilaian Kualitas Modul Menjadi Skala Lima Untuk Validasi Media... Halaman Terpadu Tabel 2.2 Sintaks Pembelajaran GDL Tabel 2.3 Pemetaan SK dan KD IPA Terpadu Tabel 3.1 Kriteria penilaian Suwandi.. 60 Tabel 3.2 Ketentuan Pengubahan Nilai Kualitatif menjadi Kuantitatif Tabel 3.3 Konversi Skor Menjadi Skala Lima Tabel 3.4 Konversi Data Skala Empat Tabel 3.5 Kriteria Gain Ternormalisasi Tabel 4.1 Skala Penlialaian Buku Ajar Sekolah Tabel 4.2 Hasil Analisis Buku Ajar SMP N 1 Kaliangkrik... Tabel 4.3 Hasil Analisis Angket Buku SMP Al Ma rufiyyah... Tabel 4.4 Prosentase Pengamatan KPS Tabel 4.5 Analisis Kebutuhan SK dan KD Tema Fotosintesis Tabel 4.6 Tabel Atribut Pembelajaran Berbasis GDL Tabel 4.7 Tabel 4.8 Tabel 4.9 Tabel 4.10 Tabel 4.11 Tabel 4.12 Konversi Skor Penilaian Kualitas Modul Menjadi Skala Lima Untuk Tiap Komponen... Konversi Skor Penilaian Kualitas Modul Menjadi Skala Lima Untuk Validasi Materi... Data Hasil Validasi Total dari Ahli, Teman Sejawat, dan Guru Ditinjau dari Aspek Kelayakan Isi... Data Hasil Validasi Total dari Ahli, Teman Sejawat, dan Guru Ditinjau dari Aspek Kelayakan Penyajian... Data Hasil Validasi Total dari Ahli, Teman Sejawat, dan Guru Ditinjau dari Aspek Kelayakan Bahasa dan Gambar xiii

14 Tabel 4.13 Tabel 4.14 Saran dan Hasil Revisi Tahap I berdasarkan Ahli Materi dan Ahli Media... Saran dan Hasil Revisi Tahap I berdasarkan Teman Sejawat... Tabel 4.15 Saran dan Hasil Revisi Berdasarkan Guru... Tabel 4.17 Hasil Produk Sebelum dan Sesudah Revisi... Tabel 4.18 Makna dan Simbol dalam Modul... Tabel 4.20 Hasil Angket Uji Coba 91 Terbatas... Tabel 4.21 Saran dan Revisi Tahap II Tabel 4.22 Tabel 4.23 Deskripsi data Hasil Tes Soal Keterampilan Proses Kelas Eksperimen... Deskripsi data Hasil Tes Soal Keterampilan Proses Kelas Kontrol... Tabel 4.24 Hasil Analisis Uji Normalitas Nilai Pretes Tabel 4.25 Hasil Analisis Uji Normalitas Nilai 94 Postest... Tabel 4.26 Data Hasil Uji Two Samples Klomogorov Smirnov Tabel 4.27 Jumlah Data Kelompok Eksperimen dan Kelompok 96 Kontrol.. Tabel 4.28 Data Pretest KPS Tabel 4.29 Data Postest KPS Tabel 4.30 Data Gain Skor Pretes Postest... Tabel 4.31 Rata-rata Presentase Kegiatan Pembelajaran Kognitif... Tabel 4.32 Hasil Analisis Angket Penilaian Modul Oleh Siswa xiv

15 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Diagram Peta Connected Gambar 2.2 Kerucut Pengalaman Gambar 2.3 Dua Kontinum Belajar Novak Gambar 2.4 Keterhubungan Tema Fotosintesis Gambar 2.5 Proses Fotosintesis Gambar 2.6 Organel Tempat Berlangsungnya Fotosintesis Gambar 2.7 Spektrum Elektromagnetik Gambar 2.8 Spektra Absorbsi Gambar 2.9 Peta Konsep Fotosintesis Gambar 2.10 Kerangka Berpikir Penelitian Gambar 3.1. Prosedur Pengambangan R & D untuk Menghasilkan Produk Modul Pembelajaran Gambar 3.2 Model Penelitian Gambar 4.1 Histogram Hasil KPS Pretest Postest Gambar 4.2 Gambar Revisi Penambahan Kalimat Peghubung Gambar 4.3 Gambar Revisi Sampul, a) Sebelum Revisi, b) Setelah Revisi Gambar 4.19 Makna Simbol Dalam 91 Modul... Gambar 4.20 Histogram Hasil KPS Pretest-Postest Gambar 4.21 Histogram Kemampuan Kognitif Siswa Gambar 4.22 Histogram Penilaian Modul Siswa xv

16 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Lampiran Kegiatan Pra Eksperimen Lampiran 2. Lampiran Matriks, RPP dan Silabus Lampiran 3 Instrumen Penelitian Lampiran 4. Hasil Validasi Lampiran 5 Hasil Uji Lapangan Lampiran 6 Hasil Analisis SPSS Lampiran 7 Dokumentasi dan surat ijin penelitian xvi

17 Maulida Mawadati Nugroho Pengembangan Modul Pembelajaran IPA Berbasis Guided Discovery Learning (GDL) pada Tema Fotosintesis untuk Meningkatkan Keterampilan Proses Sains Kelas VIII SMP Al Ma rufiyyah Tempuran. TESIS. Pembimbing 1: Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd, II: Dr. Muhammad Masykuri, M.Si. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk: (1) menyusun modul berbasis Guided Discovery Learning (GDL) untuk meningkatkan keterampilan proses sains (KPS); (2) menguji kelayakan modul berbasis GDL untuk meningkatkan KPS; (3) menguji keefektifan penggunaan modul berbasis GDL untuk meningkatkan keterampilan proses sains. Metode penelitian ini adalah model 4D (four-d model) oleh Thiagarajan (1974:5) meliputi tahap pendefinisian, perancangan, pengembangan, dan penyebaran. Draft modul diawali dengan analisis kebutuhan, pembuatan draf modul, validasi oleh ahli, guru, dan teman sejawat. Hasil revisi berupa draf modul I diujicobakan secara terbatas pada 10 siswa, dan direvisi menghasilkan draft II. Draf modul II diujicoba luas pada 31 siswa dalam tiga kali tatap muka kemudian diukur hasil keterampilan proses sains selama pembelajaran. Modul kemudian disebarkan ke guru IPA untuk mendapat umpan balik. Instrumen yang digunakan adalah angket, observasi, wawancara, dan tes. Analisis data tahap define menggunakan analisis deskriptif, tahap design menggunakan teknik analisa kualitatif dan pengujian soal dengan teknik analisis korelasi point biseral, tahap develop menggunakan analisis uji keefektifan model GDL menggunakan one group pretest-posttes design sedangkan hasil belajar keterampilan proses dihitung dengan gain ternormalisasi dan diuji menggunakan uji t dua sampel berpasangan dan tahap disseminate menggunakan teknik analisis data kualitatif. Kesimpulan penelitian ini adalah: (1) karakteristik modul berbasis GDL, adalah diajarkan dan disusun dengan model pembelajaran berbasis GDL serta dapat meningkatkan 6 indikator KPS diantaranya kemampuan klasifikasi, merancang hipotesis, merumuskan variabel, intepretasi data, inferensi, membuat kesimpulan. Peningkatan KPS paling menonjol adalah keterampilan klasifikasi sedangkan KPS paling rendah adalah keterampilan inferensi; (2) kelayakan modul berbasis GDL pada aspek kelayakan isi dengan jumlah 42,00, kategori baik, aspek kelayakan penyajian berjumlah 33,50, kategori baik, aspek kelayakan bahasa dan gambar berjumlah 25,67, kategori sangat baik dan kelayakan kegrafikan berjumlah 114,00, kategori sangat baik; (3) pencapaian KPS siswa mengalami peningkatan yang signifikan dengan kategori sedang, perhitungan n-gain diperoleh hasil 0,383 yang artinya KPS termasuk kategori sedang. Adapun modul berbasis GDL efektif untuk meningkatkan keterampilan proses. Kata kunci: Modul, IPA, Guided Discovery Learning (GDL), Fotosintesis, Keterampilan Proses Sains xvii

18 Maulida Mawadati Nugroho The Development of Science Learning Module of Guided Discovery Learning (GDL) of Photosynthesis theme for Improving Science Process Skills on The Junior High School Al Ma rufiyyah for VIII grade. THESIS. Consultant: Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd, Co- Consultant: Dr. Muhammad Masykuri, M.Sc. Science Education Magister Departement, Sebelas Maret University of Surakarta ABSTRACT This research aims to know: (1) developed of module-based Guided Discovery Learning (GDL) to improving science process skills (SPS); (2) to test the feasibility of GDL-based modules to improving science process skills; (3) to knowing the effectiveness learning using GDL based modules to improving the science process skills. Method of this research is using 4D models by Thiagarajan (1974: 5) the steps of this method is define, design, develop and disseminate. The Draft of module begins with a needs analysis, drafting the module, validation by experts, teachers, and peers. After that, Draft I was revised and then teacher give 10 student to doing a limited test to make Draft II modules. Draft II modules has tested by 31 students in 3 meeting of learning which the before of meeting of learning student do the pretest exam. After this meeting finish, science teacher measured science process skills by posttest exam to get feedback. The instrument that used in this research is questionnaire, observation, interview and test. The data analysis define steps using descriptive analysis, the design steps using qualitative techniques analysis and testing problem with correlation technique analysis of point biseral, develop steps using test analysis of the effectiveness of the model GDL using one group pretest-posttest design while learning outcomes science process skills calculated by the gain normalized analysis using twosample paired t test and disseminate steps using qualitative techniques data analysis. The conclusion of this research are: (1) the characteristics of the modulebased GDL, is learning with GDL-based learning model and the module could increasing 6 SPS indicators including classification capability, designing hypotheses, formulating variables, data interpretation, inference, making inferences. The best increased of science process skills is classification skills while the lowest of science process skills are inferences; (2) the feasibility of modules based on the feasibility aspect GDL content with the amount of 42.00, good category, feasibility aspects of presentation amounted to 33.50, both categories, the feasibility aspects of language and graphic amounted to 25.67, excellent categories and eligibility layout design totaled 114, 00, excellent category; (3) SPS student achievement has increased significantly with the category of "moderate" n-gain calculation results obtained which means science process skills are "moderate". The effectiveness of the use of modulebased GDL obtain results which significantly to increase science process skills. Keywords: Module, IPA, Guided commit Discovery to user Learning (GDL), Photosynthesis, Science Process Skills xviii

19 xix