PENGEMBANGAN MODUL FISIKA SMA/MA BERBASIS SCIENTIFIC PADA MATERI FLUIDA STATIS UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS SISWA

Transkripsi

1 PENGEMBANGAN MODUL FISIKA SMA/MA BERBASIS SCIENTIFIC PADA MATERI FLUIDA STATIS UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS SISWA TESIS Disusun untuk memenuhi sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains Oleh Yulia Dewi Puspitasari S FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2014

2 PENGEMBANGAN MODUL FISIKA SMA/MA BERBASIS SCIENTIFIC PADA MATERI FLUIDA STATIS UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS SISWA TESIS Disusun untuk memenuhi sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains Oleh Yulia Dewi Puspitasari S FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2014 ii

3 iii

4 iv

5 v

6 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT atas karunia, rahmat, dan hidayahnya, penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul Pengembangan Modul Fisika Berbasis Scientific pada Materi Fluida Statis untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA. Dalam penyusunan tesis ini penulis banyak mendapatkan bantuan, bimbingan, dan dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatakn ini penulis menyampaikan terimakasih kepada : 1. Prof. Dr. M. Furqon H., M.Pd, Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta 2. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., Ketua Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta 3. Dra. Suparmi, M.A, Ph.D., Dosen Pembimbing I yang penuh dengan kebijaksanaan telah bersedia memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis demi kesempurnaan dan terselesaikannya tesis ini. 4. Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd., Dosen Pembimbing II yang penuh dengan kebijaksanaan telah bersedia memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis demi kesempurnaan dan terselesaikannya tesis ini. 5. Bapak Ibu Dosen Program Studi Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan yang sangat berguna bagi penulis. vi

7 6. Sukarmin, M.Si, Ph.D., Drs. Edy Wiyono, M.Pd., Koesmanto, S.Pd, M.Pd., Joko Purnomo, S.Pd., Muhammad Ali, S.Pd,. Friska Oktavia Rosa, S.Pd., Novi Ayu Kristiana Dewi, S.Pd., validator dalam penelitian. 7. Kepala SMA Negeri 5 Surakarta yang telah memberikan ijin uji coba instrumen penelitian. 8. Kepala SMA Negeri 6 Surakarta yang telah memberikan ijin dan membantu pelaksanaan penelitian. 9. Bapak Ibu Guru SMA Negeri 5 Surakarta dan SMA Negeri 6 Surakarta yang telah membantu dalam penelitian. 10. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Angkatan Februari 2013 yang telah memberikan bantuan, semangat, dan dorongan sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini. 11. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tesis ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Semoga bimbingan, motivasi, bantuan, dan dorongan yang telah diberikan kepada penulis dapat sebagai amal kebaikan dan mendapatkan pahala dari Allah SWT. Semoga tesis ini bermanfaat bagi semua pihak. Surakarta, 10 Agustus 2014 Penulis vii

8 MOTTO Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah selesai dari suatu urusan, kerjakan dengan sungguh-sungguh urusan yang lain. (Q.S.Al-Insyirah: 6-7) Siapa yang bersungguh sungguh, dia akan berhasil.(man Jadda Wa Jadda) Jadilah seperti karang di lautan yang kuat dihantam ombak dan kerjakanlah hal yang bermanfaat untuk diri sendiri dan orang lain, karena hidup hanyalah sekali. Ingat hanya pada Allah apapun dan di manapun kita berada dan kepada NYA-lah tempat meminta dan memohon. Change it, Love it, Leave it!! viii

9 PERSEMBAHAN Karya tulis berupa tesis ini saya persembahkan kepada: Orangtua ku, Ibu Djuminah & Bapak Kunarto dan adik ku Martina Dewi Megasari serta Bekto Galih Pamungkas yang telah memberikan doa, motivasi, semangat dan nasehat yang tak terbatas. ix

10 Yulia Dewi Puspitasari Pengembangan Modul Fisika Berbasis Scientific pada Materi Fluida Statis untuk Meningkatkan keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA. TESIS. Pembimbing I: Dra. Suparmi, M.A, Ph.D., Pembimbing II: Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd. Program Studi Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret. Surakarta. ABSTRAK Tujuan penelitian yaitu: (1) mengembangkan modul fisika berbasis scientific pada materi fluida statis, (2) meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa setelah mengikuti proses pembelajaran menggunakan modul fisika berbasis masalah pada materi fluida statis. Metode penelitian yang digunakan Research and Development (R&D). pengembangan dilaksanakan dengan mengacu pada model ADDIE dengan tahapan Analyse, Design, Development, Implementation, Evaluation yang dikemukakan oleh Russel dan Molenda. Pengembangan modul ini dinilai berdasarkan kelayakan isi, penyajian, dan bahasa oleh dosen, guru, dan peer review. Berdasarkan validasi kelayakan isi, penyajian, dan bahasa modul kemudian direvisi dan di implementasikan di kelas X-MIA 4. Keterampilan berpikir kritis siswa dianalisis dengan uji parametrik dengan uji t test menggunakan software IBM SPSS Statistic 20. Hasil penelitian yaitu (1) modul fisika berbasis scientific pada materi fluida statis dikembangkan menggunakan komponen pembelajaran berbasis scientific dengan menggunakan model ADDIE meliputi Analyse, Design, Development, Implementation, dan Evaluation, (2) keterampilan berpikir kritis siswa setelah mengikuti proses pembelajaran menggunakan modul fisika berbasis scientific pada materi fluida statis mengalami peningkatan. Dari lima aspek keterampilan berpikir kritis, aspek penjelasan sederhana (elementary clarification) mengalami peningkatan yang tinggi diikuti aspek memberikan penjelasan lebih lanjut (advanced clarification), membangun keterampilan dasar (basic support), mengatur strategi & taktik (strategy & tactics), dan menyimpulkan (interference). Kata kunci: modul fisika, pembelajaran berbasis scientific, keterampilan berpikir kritis, ADDIE. x

11 Yulia Dewi Puspitasari Development of Physics Module Based on Scientific Method for Fluid Statics to Increase Critical Thingking Ability of Student in Senior High School. THESIS. Advisor I: Dra. Suparmi, M.A, Ph.D., II: Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd. Sciences Education Study Program, Teacher Training and Education Faculty, Sebelas Maret University, Surakarta. ABSTRACT This study aims to: (1) develop a physics module based on scientific method for fluid statics, (2) increase student s critical thingking abilities after participating in the learning process using physics module based on scientific. This study was a Research and Development (R&D) study. The development referred to the ADDIE model involving the Analyse, Design, Development, Implementation, and Evaluation stages proposed by Russel and Molenda. Development of this module is assessed based on the feasibility of the content, presentation, and language by experts, teachers, and peer review. Based on the validation of the feasibility of the content, presentation, and language, module were revised and tested to the X-MIA 4 high school class. Critical thingking abilities of student were analyzed with parametric test using t test calculated by IBM SPSS Statistics 20 Software. The result of this study were (1) the physics module based on scientific method for fluid statics were developed using scientific based learning component using ADDIE models include Analyse, Design, Development, Implementation, and Evaluation, (2) student s critical thingking abilities after participating in the learning proses using physics module based scientific has increased. For five aspect of critical thingking, elementary clarification aspect increased higher than advanced clarification, basic support, strategy & tactics, and interference. Keywords: Physics module, based scientific approach, critical thingking ability, ADDIE. xi

12 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL HALAMAN FRANCIS... HALAMAN PERSETUJUAN HALAMAN PENGESAHAN PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN... HALAMAN ABSTRAK HALAMAN ABSTRACT HALAMAN MOTTO HALAMAN PERSEMBAHAN KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN i ii iii iv v vi vii viii ix x xii xiv xvii xix BAB I PENDAHULUAN 1 A. Latar Belakang Masalah 1 B. Identifikasi Masalah 8 C. Pembatasan Masalah 9 D. Rumusan Masalah 9 E. Tujuan Penelitian 10 F. Spesifikasi Produk commit yang Dikembangkan to user 10 xii

13 G. Manfaat Penelitian 12 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 13 A. Kajian Teori Modul Pembelajaran Scientific Fluida Statis Keterampilan Berpikir Kritis Hubungan Pembelajaran Scientific dengan Keterampilan Berpikir Kritis 53 B. Kajian Penelitian Relevan 54 C. Kerangka Pemikiran 58 BAB III METODE PENELITIAN 62 A. Tempat dan Waktu Penelitian 62 B. Subjek Penelitian 62 C. Desain Penelitian 63 D. Teknik Pengumpulan Data 66 E. Instrumen Pengumpulan Data 74 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 86 A. Deskripsi Data Hasil Penelitian 86 B. Pembahasan Hasil Penelitian & Pengembangan 112 C. Temuan Lapangan 140 D. Keterbatasan Penelitian 141 xiii

14 BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN 142 A. Kesimpulan 142 B. Implikasi 143 C. Saran 144 DAFTAR PUSTAKA 146 LAMPIRAN 151 xiv

15 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Aspek Keterampilan Berpikir Kritis Tabel 3.1 Sintaks Pembelajaran Scientific dengan Model Pembelajaran Berbasis Masalah Tabel 3.2 Rangkuman Analisis Reliabilitas Soal Tabel 3.3 Relibialitas Soal Tabel 3.4 Hasil Analisis Daya Pembeda Soal Tabel 3.5 Interpretasi Tingkat Kesukaran Butir Soal Tabel 3.6 Hasil Analisis Tingkat Kesukaran Soal Tabel 3.7 Kriteria Skor Rata-rata Menjadi Kriteria Tabel 3.8 Kriteria Tingkat Gain Tabel 4.1 Hasil Analisis Angket Pengungkap Kinerja Siswa Tabel 4.2 Hasil Analisis Angket Pengungkap Kebutuhan Siswa Tabel 4.3 Hasil Analisis Angket Pengungkap Kebutuhan Guru Tabel 4.4 Hasil Observasi Sumber Daya Sekolah dan Inventarisasi Sumber Belajar di SMA Negeri 6 Surakarta Tabel 4.5 Hasil Validasi Produk Oleh Dosen Tabel 4.6 Hasil Validasi Produk Oleh Guru Tabel 4.7 Hasil Validasi Produk Oleh Peer Review Tabel 4.8 Saran dan Hasil Revisi dari Dosen, Guru, dan Peer Review Tabel 4.9 Deskripsi Data Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Tabel 4.10 Distribusi Keterampilan Berpikir Kritis Siswa xv

16 Tabel 4.11 Deskripsi Aspek Keterampilan Berpikir Kritis Tabel 4.12 N-Gain Setiap Aspek Keterampilan Berpikir Kritis Tabel 4.13 Hasil Uji Normalitas dan Uji Homogenitas Tabel 4.14 Deskripsi Data Hasil Penilaian Psikomotor Tabel 4.15 Distribusi Penilaian Psikomotor Siswa Tabel 4.16 Deskripsi Data Hasil Penilaian Afektif Tabel 4.17 Distribusi Penilaian Afektif Tabel 4.18 Regresi Pembelajaran Modul Berbasis Scientific Terhadap Hasil Belajar Ujian Tengah Semester xvi

17 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Ilustrasi Tekanan Hidrostatis Gambar 2.2 Ilustrasi Tekanan Hidrostatis pada Ketinggian yang Berbeda 38 Gambar 2.3 Tekanan Hidrostatis akan Sama pada Kedalaman Sama dan Zat Cair Sejenis Gambar 2.4 Hukum Utama Hidrostatika Gambar 2.5 Skema Hukum Utama Hidrostatika Gambar 2.6 Prinsip Hukum Pascal Gambar 2.7 Benda Tenggelam Gambar 2.8 Benda Melayang Gambar 2.9 Benda Terapung Gambar 2.10 Meniskus Gambar 2.11 Pipa Kapiler Gambar 2.12 Meniskus Cekung & Meniskus Cembung Gambar 2.13 Tiga Partikel Fluida dengan Gaya yang Berbeda Gambar 2.14 Ilustrasi Air Membasahi Kaca Gambar 2.15 Ilustrasi Raksa Membasahi Kaca Gambar 2.16 Ilustrasi Air Membasahi Dinding Gambar 2.17 Sudut Kontak Kurang dari Gambar 2.18 Tegangan Permukaan pada Kawat Gambar 2.19 Viskositas Gambar 2.20 Kerangka Berpikir Penelitian xvii

18 Gambar 3.1 Desain Modul Fisika Berbasis Scientific Gambar 3.2 Bagan Desain Awal Modul Gambar 3.3 Desain Eksperimen One Group Pretest Posttest Gambar 4.1 Histogram Keterampilan Berpikir Kritis Gambar 4.2 Histogram Aspek Keterampilan Berpikir Kritis Gambar 4.3 Histogram Distribusi Frekuensi Penilaian Psikomotorik Gambar 4.4 Histogram Distribusi Penilaian Afektif Siswa xviii

19 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Skenario Pengembangan & Spesifikasi Produk yang Dikembangkan Lampiran 2 Kisi-kisi Penyusunan angket Pengungkap Kinerja, Kebutuhan, & Identifikasi Sumber Daya Sekolah Lampiran 3 Angket Pengungkap Kinerja Siswa & Pengungkap Kebutuhan Guru dan Siswa Lampiran 4 Lembar Observasi Sumber Daya Sekolah & Inventarisasi Sumber Belajar di SMA Negeri 6 Surakarta Lampiran 5 Pertanyaan Wawancara Kepada Guru Fisika SMA Lampiran 6 Hasil Angket Pengungkap Kebutuhan Guru & Siswa Lampiran 7 Hasil Observasi Sumber Daya Sekolah & Inventarisasi Sumber Belajar di SMA Negeri 6 Surakarta Lampiran 8 Hasil Wawancara Kepada Guru Fisika SMA Lampiran 9 Persentasee Penguasaan Materi Soal Fisika Ujian Nasional SMA/MA Tahun Pelajaran 2012/ Lampiran 10 Tahapan dan Prosedur Pengembangan Modul Fisika Berbasis Scientific pada Materi Fluida Statis Lampiran 11 Modul Lampiran 12 Reliabilitas Tingkat Kesukaran & Daya Pembeda Lampiran 13 Silabus Lampiran 14 Rencana Pelaksanaan Pembelajaran xix

20 Lampiran 15 Hasil Analisis Lembar Validasi Oleh Dosen, Guru, dan Peer Review Lampiran 16 Hasil Uji Coba Kelompok Kecil Lampiran 17 Kisi-kisi Soal Tes Keterampilan Berpikir Kritis Lampiran 18 Hasil Analisis Pretest Lampiran 19 Hasil Analisis Pretest, Posttest, dan N-Gain Rata-rata Lampiran 20 Hasil Penilaian Keterampilan Siswa Lampiran 21 Hasil Penilaian Afektif siswa Lampiran 22 Surat Ijin Lampiran 23 Dokumentasi Penelitian xx