DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN Halaman ABSTRAK... i KATA PENGANTAR... ii UCAPAN TERIMA KASIH... iii DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL... viii DAFTAR GAMBAR... x BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah... 1 1.2 Rumusan Masalah... 6 1.3 Batasan Masalah... 7 1.4 Variabel Penelitian... 7 1.5 Tujuan Penelitian... 8 1.6 Manfaat Penelitian... 8 1.7 Sistematika Penulisan... 8 BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN KERANGKA PIKIR PENELITIAN 2.1 Pendekatan STEM... 10 2.2 Learning Cycle 5E... 14 2.3 Pemahaman Konsep... 16 2.4 Kemampuan Pemecahan Masalah... 18 2.5 Analisis Materi Listrik Arus Searah... 23 2.6 Hubungan Pendekatan STEM, Learning Cycle 5E, Pemahaman Konsep, Kemampuan Pemecahan Masalah... 25 2.7 Penelitian Yang Relevan... 28 2.8 Kerangka Pikir Penelitian... 29 2.9 Asumsi dan Hipotesis... 30 v
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Metode dan Desain Penelitian... 32 3.2 Populasi dan Sampel Penelitian... 33 3.3 Definisi Operasional... 33 3.4 Prosedur Penelitian... 34 3.5 Instrumen Penelitian... 35 3.6 Teknik Pengumpulan Data... 36 3.7 Teknik Analisis Data... 37 3.8 Teknik Pengolahan Data... 44 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Pelaksanaan Penelitian... 52 4.2 Temuan Hasil Penelitian 4.2.1 Pemahaman Konsep Listrik Arus Searah... 72 4.2.2 Kemampuan Pemecahan Masalah Listrik Arus Searah...... 76 4.2.3 Pengaruh Penerapan Pembelajaran Learning Cycle 5E dengan Pendekatan STEM terhadap Peningkatan Pemahaman Kosep dan Peningkatan Kemampuan Pemecahan Masalah... 82 4.3 Pembahasan Hasil Penelitian 4.3.1 Pemahaman Konsep Listrik Arus Searah... 83 4.3.2 Kemampuan Pemecahan Masalah.......... 85 4.3.3 Pengaruh Penerapan Pembelajarn Learning Cycle 5E terhadap Peningkatan Pemahaman Konsep dan Peningkatan Kemampuan Pemecahan Masalah... 90 BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI DAN REKOMENDASI 5.1 Simpulan... 95 5.2 Implikasi... 95 5.3 Rekomendasi... 96 DAFTAR PUSTAKA... 97 vi
LAMPIRAN-LAMPIRAN : LAMPIRAN A. PERANGKAT PEMBELAJARAN... 104 LAMPIRAN B. INSTRUMEN PENELITIAN... 157 LAMPIRAN C. LEMBAR OBSERVASI... 224 LAMPIRAN D. ANALISIS DATA HASIL PENELITIAN... 246 LAMPIRAN E. PERIZINAN DAN DOKUMENTASI PENELITIAN... 277 RIWAYAT HIDUP... 288 vii
DAFTAR TABEL Tabel Halaman 1.1 Hasil PISA Siswa Indonesia...... 2 1.2 Hasil TIMSS..... 2 2.1 Penerapan Sains, Teknologi dan Rekayasa dalam Pembelajaran...... 11 2.2 Sintaks Model Pembelajaran Berbasis Masalah... 12 2.3 Sintaks Model Pembelajaran Berbasis Proyek... 13 2.4 Sintaks Model Siklus Belajar 5E... 16 2.5 Analisis Silabus Mata Pelajaran Sains, Matematika dan TIK... 23 2.6 Deskripsi Kegiatan LC 5E Murni dan Deskripsi LC 5E dengan Pendekatan STEM... 26 2.7 Hubungan Sintaks LC 5E Murni, LC 5E dengan Pendekatan STEM, Pemahaman Konsep dan Kemampuan Pemecahan Masalah... 27 3.1 Kriteria Reliabilitas Instrumen Tes... 38 3.2 Kategori Daya Pembeda... 39 3.3 Kategori Tingkat Kemudahan... 40 3.4 Hasil Test-Retest Pemahaman Konsep Listrik Arus Searah... 41 3.5 Rekapitulasi Daya Pembeda Soal Pemahaman Konsep... 42 3.6 Rekapitulasi Tingkat Kemudahan Butir Soal Pemahaman Konsep... 43 3.7 Hasil Test-Retest Kemampuan Pemecahan Masalah... 43 3.8 Rekapitulasi Tingkat Kemudahan Butir Soal Pemecahan Masalah... 44 3.9 Rekapitulasi Daya Pembeda Soal Pemecahan Masalah... 44 3.10 Kriteria Peningkatan Pemahaman Konsep... 46 3.11 Kriteria Analisis Deskriptif Persentase Keterlaksanaan Pembelajaran 47 3.12 Kategori Ukuran Pengaruh 51 4.1 Jadwal Pelaksanaan Penelitian... 52 4.2 Deskripsi Umum Kegiatan Pembelajaran Pertemuan Ke-1... 53 4.3 Deskripsi Umum Kegiatan Pembelajaran Pertemuan Ke-2... 57 4.4 Deskripsi Umum Kegiatan Pembelajaran Pertemuan Ke-3... 63 viii
4.5 Hasil Observasi Keterlaksanaan Pembelajaran oleh Guru di Kelas Eksperimen... 65 4.6 Hasil Observasi Keterlaksanaan Pembelajaran oleh Guru di Kelas Kontrol... 65 4.7 Hasil Observasi Aktifitas Siswa Selama Pembelajaran di Kelas Eksperimen... 67 4.8 Hasil Observasi Aktifitas Siswa Selama Pembelajaran di Kelas Kontrol... 69 4.9 Deskripsi Skor Pemahaman Konsep Listrik Arus Searah... 72 4.10 Hasil Uji Normalitas Skor Tes Awal, Tes Akhir dan N-Gain Pemahaman Konsep Listrik Arus Searah Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol... 73 4.11 Hasil Uji Homogenitas Skor Tes Awal, Tes Akhir dan N-Gain Pemahaman Konsep Listrik Arus Searah Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol... 74 4.12 Uji Beda Rata-rata Pemahaman Konsep Listrik Arus Searah Pada Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol... 74 4.13 Hasil Uji Hipotesis Peningkatan Pemahaman Konsep Listrik Arus Searah Menggunakan Uji-t... 74 4.14 Nilai Rata-rata N-Gain Pada Tiap Indikator Pemahaman Konsep Listrik Arus Searah... 75 4.15 Deskripsi Skor Kemampuan Pemecahan Masalah... 77 4.16 Hasil Uji Normalitas Skor Awal, Tes Akhir dan N-Gain Kemampuan Pemecahan Masalah Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol... 78 4.17 Hasil Uji Homogenitas Skor Tes Awal, Tes Akhir dan N-Gain Kemampuan Pemecahan Masalah Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol 4.18 Uji Beda Rata-rata Siswa Kedua Kelas... 79 4.19 Perolehan Skor Tes Awal, Tes Akhir dan N-Gain setiap Indikator Kemampuan Pemecahan Masalah... 80 4.20 Hasil Uji Hipotesis Peningkatan Kemampuan Pemecahan Masalah Menggunakan Uji-t... 81 4.21 Hasil Perhitungan Besar Ukuran Pengaruh dari Perlakuan Terhadap Pemahaman KOnsep Listrik Arus Searah... 82 ix
4.22 Hasil Perhitungan Besar Ukuran Pengaruh dari Perlakuan Terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah Listrik Arus Searah... 82 DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 2.1. Sejarah Lahirnya Model Siklus 5E... 13 2.2 Diagram Kerangka Pikir Penelitian... 30 3.1. Control Group Pre-test Post-test Design... 32 3.2. Diagram Alur Penelitian... 35 3.3. Alur Pengujian Hipotesis Penelitian... 47 4.1. Perbandingan Skor Rata-Rata Tes Awal, Tes Akhir Pemahaman Konsep di kedua Kelas... 73 4.2. Perbandingan N-gain Pemahaman Konsep... 73 4.3. Perbandingan N-gain Pemahaman Konsep pada setiap Indikator... 76 4.4. Perbandingan Skor Rata-Rata Tes Awal, Tes Akhir Pemecahan Masalah di kedua Kelas... 77 4.5. Perbandingan N-gain Kemampuan Pemecahan Masalah... 78 4.6. Perbandingan N-gain Kemampuan Pemecahan Masalah Pada Setiap Aspek... 81 4.7. Jawaban Tes Awal Siswa Pada Soal Nomor 3...... 87 4.8. Jawaban Tes Akhir Siswa Pada Soal Nomor 3... 87 4.9. Jawaban Siswa Pada KPM Nomor 4 Yang Menunjukkan Peningkatan Kemampuan Mendeskripsi Strategi... 88 4.10. Jawaban Siswa Pada Soal Nomor 1... 89 x