PENGEMBANGAN MODUL KIMIA BERBASIS INKUIRI TERBIMBING PADA MATERI REAKSI OKSIDASI - REDUKSI DI SMK KOTA SALATIGA TAHUN PELAJARAN 2014/2015 TESIS Disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains Minat Utama Kimia Oleh Nazillatur Rohmiyati NIM S831402061 FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015
ii
iii
PERNYATAAN KEASLIAN DAN PERSYARATAN PUBLIKASI Saya menyatakan dengan sebenar benarnya bahwa: 1. Tesis yang berjudul : Pada Materi Reaksi Oksidasi dan Reduksi di SMK Kota Salatiga Tahun Pelajaran ini adalah karya penelitian saya sendiri dan 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 yang tertulis dengan acuan yang disebutkan sumbernya, baik dalam naskah karangan dan daftar pustaka. Apabila ternyata di dalam naskah tesis ini dapat dibuktikan terdapat unsur unsur plagiasi, maka saya bersedia menerima sangsi, baik Tesis beserta gelar magister saya dibatalkan serta diproses sesuai dengan peraturan perundang undangan yang berlaku. 2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi Tesis ini pada jurnal atau forum ilmiah harus menyertakan tim promotor sebagai author dan FKIP UNS sebagai institusinya. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka saya bersedian mendapatkan sanksi akademik yang berlaku Surakarta, Agustus 2015 Mahasiswa, Nazillatur Rohmiyati S831402061 iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN Motto lah tidak mempersulitmu, karena semuanya menurut kesanggupanmu dan Persembahan Karya ini kupersembahkan untuk : 1. Allah SWT. 2. Bapak dan ibuku tercinta, Bapak Mahfudi dan ibu Khotimatul Khasanah. 3. Kakak-kakakku tersayang dan keluarga (Mb. Anik Mahmudah & Ms. Herman & M. Akmal Ihsan Nahar), (Mb. Afidatul Barokah & Ms. Puji Setyawan & endutku rivda azzura fasya). 4. 5. Kelas Kimia Pendidikan Sains Angkatan 2013 Genap. 6. Keluarga Besar SMK Al Falah Salatiga v
KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala karunianya sehingga penulis mampu menyelesaikan penulisan Tesis yang berjudul: Oksidasi vi dalam rangka menyelesaikan program pendidikan S2 untuk memperoleh gelar Magistes Pendidikan. Tesis ini ditulis berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan penulis di SMK Kota Salatiga. Penyusunan Tesis ini tidak akan terselesaikan tanpa bantuan dan dorongan semangat serta dukungan semua pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada: 1. Rektor Universitas Sebelas Maret yang telah memberikan memberikan kesempatan penulis untuk melanjutkan S2 Program Studi Magister Sains di Universitas Sebelas Maret 2. Dekan FKIP UNS yang telah memberikan ijin penelitian. 3. Ketua Program Studi Magister Pendidikan Sains Universitas Sebelas Maret yang telah memberikan izin penelitian dan membantu kelancaran ujian Tesis. 4. Bapak Prof. Dr. H. Ashadi yang telah membimbing penulis serta atas kemudahan yang beliau berikan. 5. Bapak Dr. Suryadi Budi Utomo, M.Si., dosen pembimbing II yang telah membimbing penulis serta atas kemudahan yang beliau berikan. 6. Bapak Prof. Sulistyo Saputro, M.Si.,Ph.D., validator materi modul yang telah membimbing penulis serta atas kemudahan yang beliau berikan. 7. Kepala SMK N 2 Salatiga dan SMK N 3 Salatiga yang telah memberikan izin dan kemudahan saat melakukan penelitian. 8. Ibu Rahyu Purwaningrum, Ida Kristian, Sri Hartini, Fitri, dan Ibu Nur Fitrotin Damayanti, guru mata pelajaran kimia SMK N 2 Salatiga dan SMK N 3 Salatiga yang telah banyak membantu dalam penelitian. 9. Bapak Samsidi, M.Pd., Kepala SMK Al Falah Salatiga dan Ketua MGMP Kimia SMK Kota Salatiga yang telah membantu pelaksanaan penelitian.
10. Seluruh siswa kelas X dan XI SMK N 2 Salatiga dan Kelas X SMK N 3 Salatiga Tahun Pelajaran 2014/2015 yang telah membantu dalam penelitian. 11. Semua pihak yang turut membantu penyelesaian Tesis yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu Akhirnya penulis mengucapkan terimaksih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam penulisan Tesis ini. Semoga apa yang telah diberikan tercatat sebagai amal baik dan mendapatkan balasan dari Allah SWT. Penulis berharap Tesis ini memberikan manfaat dan kontribusi dalam dunia pendidikan dan semua pihak pada umumnya. Surakarta, Agustus 2015 Penyusun vii
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL...i HALAMAN PERSETUJUAN... ii HALAMAN PENGESAHAN... iii PERNYATAAN...iv MOTTO DAN PERSEMBAHAN... v KATA PENGANTAR...vi DAFTAR ISI... viii DAFTAR TABEL...xi DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR LAMPIRAN...xiv ABSTRAK...xvi ABSTRACT... xvii BAB I. PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Rumusan Masalah... 5 C. Tujuan Penelitian... 5 D. Spesifikasi Produk... 6 E. Pentingnya Pengembangan... 7 F. Asumsi dan Keterbatasan Pengembangan... 8 G. Definisi Operasional... 8 BAB II. LANDASARAN TEORI... 10 A. Tinjauan Pustaka... 10 1. Pengertian Belajar... 10 2. Teori Belajar... 12 3. Pembelajaran Kimia... 15 4. Model Belajar... 16 5. Modul... 21 6. Hasil Belajar... 25 7. Reaksi Oksidasi dan Reduksi... 26 viii
B. Penelitian yang Relevan... 36 C. Kerangka Berpikir... 41 BAB III. METODE PENELITIAN... 43 A. Tempat dan Waktu Penelitian... 43 1. Tempat... 43 2. Waktu Penelitian... 43 B. Jenis Penelitian... 44 C. Prosedur Penelitian... 44 1. Penelitian Pendahuluan dan Pengumpulan Informasi... 44 2. Merencanakan Draf Produk (Planning)... 45 3. Pengembangan Draf Produk... 47 4. Uji Coba Lapangan Awal... 47 5. Uji Coba Lapangan... 48 6. Uji Coba Pelaksanaan Lapangan... 48 D. Subyek Penelitian... 49 1. Tahap Analisis Kebutuhan... 49 2. Tahap Pengembangan... 49 3. Tahap Uji Coba Lapangan Awal... 50 4. Tahap Uji Lapangan... 50 E. Instrumen Penelitian... 50 F. Data dan Metode Pengambilan Data... 50 1. Jenis Data... 50 2. Metode Pengambilan Data... 50 G. Analisis Data... 51 1. Analisis Kebutuhan... 51 2. Analisis Instrumen Penelitian... 51 3. Penilaian Data Hasil Penelitian... 53 4. Uji Coba Lapangan Awal dan Uji Lapangan... 54 5. Uji Pelaksanaan Lapangan... 55 BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN... 58 A. Deskripsi Data... 58 1. Tahap Analisis Kebutuhan... 58 ix
2. Tahap Perancangan... 61 3. Tahap Pengembangan... 62 a. Validasi... 62 b. Uji Coba Lapangan Awal... 66 c. Uji Lapangan... 67 d. Uji Coba Tes Hasil Belajar (THB)... 68 e. Hasil Tahap Uji Pelaksanaan Lapangan... 69 f. Uji Prasarat Analisis... 77 g. Respon Siswa Terhadap Produk Pengembangan... 82 B. Pembahasan Hasil Penelitian dan Pengembangan... 84 1. Pembahasan Analisis Kebutuhan... 84 2. Pembahasan Tahap Perencanaan... 86 3. Pembahasan Tahap Pengembangan... 89 a. Hasil Tahap Validasi Produk Awal dan Revisi I... 89 b. Pembahsan Hasil Tahap Uji Coba Produk... 92 4. Pembahasan Tahap Penyebaran... 96 C. Temuan Lapangan... 97 D. Keterbatasan Penelitian... 98 BAB V. KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN... 100 A. Kesimpulan... 100 B. Implikasi... 100 C. Saran... 101 DAFTAR PUSTAKA... 102 LAMPIRAN... 108 x
DAFTAR TABEL Tabel Halaman 1.1 Analisis Hasil Ulangan Harian Kimia Materi Reaksi Oksidasi dan Reduksi Siswa Program Studi Keahlian Teknik Otomotif di SMK Kota Salatiga Tahun Pelajaran 2013/2014... 3 2.1. Langkah Kegiatan dalam Proses Pembelajaran Inkuiri... 18 2.2 Perbedaan antara Buku Teks biasa dengan Modul... 21 2.3 Tabel Konsep Reaksi Oksidasi dan Reduksi... 29 2.4 Aturan untuk Menentukan Bilangan Oksidasi... 31 2.5 Ringkasan Reaksi Oksidasi dan Reduksi dari reaksi antara Zn dan ion H +... 32 3.1 Jadwal Penelitian... 43 3.2. Rangkuman Hasil Analisis Taraf Kesukaran Soal... 53 3.3. Rangkuman Hasil Analisis Daya Pembeda Soal... 53 3.4. Kriteria Penilaian Data... 54 3.5. Kriteria Hasil Angket Guru dan Siswa... 54 4.1. Rangkuman Analisis Angket Kebutuhan Siswa... 59 4.2 Deskripsi Kegiatan Inkuiri di dalam Modul... 64 4.3. Hasil Validasi Modul Setelah Perbaikan... 65 4.4. Saran dan Hasil Revisi Tahap I... 66 4.5. Hasil Respon Siswa pada Uji Coba Kelompok Kecil... 66 4.6 Saran Siswa pada Uji Coba Kelompok Kecil... 67 4.7. Hasil Respon Siswa pada Uji Coba Kelompok besar... 67 4.8. Tabel Saran Siswa pada Uji Coba Kelompok Besar... 70 4.9. Deskripsi Data Hasil Belajar Aspek Pengetahuan... 71 4.10. Distribusi Frekuensi Hasil Belajar Aspek Pengetahuan Siswa... 73 4.11. Deskripsi Data Hasil Belajar Aspek Keterampilan... 73 4.12. Distribusi Frekuensi Hasil Belajar Aspek Keterampilan... 75 4.13. Deskripsi Data Hasil Belajar Aspek Sikap... 76 4.14. Distribusi Frekuensi Hasil Belajar Aspek Sikap... 78 4.15 Rangkuman Uji Normalitas... 79 xi
4.16. Rangkuman Hasil Uji Homogenitas Hasil Belajar Aspek Pengetahuan... 79 4.17 Data Respon Siswa Terhadap Modul pada Uji Coba Lapangan dalam Kelas Eksperimen... 83 xii
DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 2.1 Kerangka Berpikir... 42 3.1 Prosedur Penelitian Pengembangan Borg & Gall... 44 3.2. Prosedur Pengembangan, diadaptasi dan dimodifikasi dari Borg & Gall... 46 3.3 Desain Uji Coba Kelompok Kecil dan Besar... 47 4.1 Simbol Kegiatan Inkuiri dalam Modul... 61 4.2 Histogram Distribusi Frekuensi Hasil Belajar Aspek Pengetahuan Siswa Kelas Modul Kimia Berbasis Inkuiri Terbimbing... 71 4.3 Histogram Distribusi Frekuensi Aspek Pengetahuan Siswa Kelas LKS... 71 4.4 Histogram Distribusi Frekuensi Hasil Belajar Aspek Keterampilan Kelas Modul Berbasis Inkuiri Terbimbing... 74 4.5 Histogram Distribusi Frekuensi Hasil Belajar Aspek Keterampilan Kelas LKS... 74 4.6 Histogram Distribusi Frekuensi Hasil Belajar Aspek Sikap Kelas Modul Berbasis Inkuiri Terbimbing... 76 4.7 Histogram Distribusi Frekuensi Hasil Belajar Aspek Sikap Kelas LKS... 76 4.8 Gambar Perbandingan Rata rata Hasil Belajar Aspek Pengetahuan... 80 4.9 Gambar Perbandingan Rata rata Hasil Belajar Aspek Keterampilan... 81 4.10 Gambar Perbandingan Rata rata Hasil Belajar Aspek Sikap... 81 xiii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman 1. Analisis Kebutuhan Siswa... 110 2. Kisi Kisi Instrumen Analisis Kebutuhan Siswa... 116 3. Analisis Kebutuhan Guru... 117 4. Kisi Kisi Instrumen Analisis Kebutuhan Guru... 124 5. Lembar Soal Uji Coba... 126 6. Kisi Kisi Soal... 133 7. Lembar Jawab Uji Coba... 146 8. Analisis Validitas Isi Intrumen Soal Oleh Validator... 147 9. Daftar Nama Siswa Uji Coba Instrumen Soal... 148 10. Analisis Validitas, Indeks Kesukaran, Daya Pembeda dan Reliabilitas... 149 11. Contoh Perhitungan Validitas Butir Soal... 150 12. Reliabilitas Instrumen Uji Coba Soal... 152 13. Contoh Perhitungan Tingkat Kesukaran Soal... 153 14. Contoh Perhitungan Daya Pembeda Soal... 154 15. Validasi Modul Kimia Berbasasi Inkuri Terbimbing SMK Kelas X Semester 2 pada Materi Redoks... 156 16. Lembar Validasi Instrumen Kisi kisi Soal... 169 17. Lembar Validasi RPP... 170 18. Hasil Validasi RPP (Surat Keterangan Validasi)... 172 19. Hasil Validasi Instrumen Kisi Kisi Soal (Surat Keterangan Validasi)... 173 20. Hasil Validasi Modul (Surat Keterangan Validasi)... 174 21. Form Keterbacaan Modul Kimia Berbasis Inkuiri Terbimbing Materi Reaksi Oksidasi Reduksi Oleh Peserta didik... 175 22. Angket Respon Peserta didik Terhadap Modul Kimia berbasis Inkuiri Terbimbing Materi Reaksi Oksidasi- Reduksi... 176 23. Angket Respon Guru Kimia Terhadap Modul Kimia berbasis Inkuiri Terbimbing Materi Reaksi Oksidasi- Reduksi... 178 24. Analisis Validasi Modul Oleh Ahli... 180 25. Analisis Rencana Pembelajaran (RPP) Oleh Ahli... 181 xiv
26. Analisis Keterbacaaan Modul Kimia Berbasis Inkuiri Terbimbing Materi Reaksi Oksidasi dan Reduksi Oleh Peserta didik (Uji Coba Skala Kecil)... 182 27. Analisis Keterbacaaan Modul Kimia Berbasis Inkuiri Terbimbing Materi Reaksi Oksidasi dan Reduksi Oleh Peserta didik (Uji Coba Skala Besar)... 183 28. Analisis Angket Kebutuhan Siswa... 184 29. Analisis Angket Kebutuhan Guru... 185 30. Analisis Respon Peserta didik Terhadap Modul Kimia Berbasis Inkuiri Terbimbing Materi Reaksi Oksidasi dan Reduksi... 187 31. Analisis Respon Guru Terhadap Modul Kimia Berbasis Inkuiri Terbimbing Materi Reaksi Oksidasi dan Reduksi.... 188 32. Data Nilai Pretes Kelompok Eksperimen dan Kontrol... 189 33. Data Nilai Postes Kelompok Eksperimen dan Kontrol... 190 34. Data Ketuntasan Nilai Pretes Antara Kelompok Eksperimen dan Kontrol... 191 35. Data Ketuntasan Nilai Postes Antara Kelompok Eksperimen dan Kontrol... 192 36. Daftar Nama Siswa Kelas Eksperimen... 193 37. Daftar Nama Siswa Kelas Kontrol... 194 38. Analisis Hasil Belajar Aspek Keterampilan Siswa Kelas Eksperimen dan Kontrol195 39. Analisis Hasil Belajar Aspek Sikap Siswa Kelas Eksperimen dan Kontrol... 197 40.Analisis Uji Prasayarat (Normalitas dan Homogenitas) dengan... 199 41. Analisis Uji Perbedaan dua rata rata hasil belajar... 202 42. Silabus Kimia... 203 43. RPP... 219 44. Dokumentasi Penelitian... 260 45. Daftar Harga kritik r Product Moment... 264 46. Distribusi t... 265 47. chi-kuadrat... 266 48. Luas di bawah normal standar 0 ke z... 267 46. Surat Surat Penelitian... 268 xv
Nazillatur Rohmiyati. 2015. Pengembangan Modul Kimia Berbasis Inkuiri Terbimbing Pada Materi Reaksi Oksidasi dan Reduksi di SMK Kota Salatiga Tahun Pelajaran 2014/2015. TESIS. Pembimbing I: Prof. Dr. H. Ashadi., II. Dr. Suryadi Budi Utomo, M.Si. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk: (1) mengetahui pengembangan modul kimia berbasis inkuiri terbimbing, (2) mengetahui kelayakan modul kimia berbasis inkuiri terbimbing pada materi reaksi oksidasi dan reduksi untuk siswa SMK kelas X, (3) mengetahui efektivitas modul kimia berbasis inkuiri terbimbing pada materi reaksi oksidasi dan reduksi untuk siswa SMK kelas X. Penelitian dan pengembangan modul kimia berbasis inkuiri terbimbing menggunakan prosedur penelitian dan pengembangan dari Borg & Gall yang disederhanakan menjadi 9 tahapan yaitu: (1) penelitian pendahuluan dan pengumpulan data, (2) perencanaan, (3) pengembangan produk, (4) uji coba lapangan awal, (5) revisi produk awal, (6) uji coba pelaksanaan lapangan, (7) penyempurnaan produk hasil uji coba lapangan, (8) uji coba pelaksanaan lapangan, (9) penyempurnaan produk akhir. Analisis data yang digunakan adalah analisis deskriptif kualitatif. Hasil penelitian menunjukkan : (1) telah berhasil dikembangkan modul kimia berbasis inkuiri terbimbing pada materi reaksi oksidasi dan reduksi yang dilakukan berdasarkan tahapan penelitian dan pengembangan R&D yang terdiri dari 9 tahapan, (2) kelayakan modul kimia berbasis inkuiri terbimbing memiliki kelayakan dengan hasil uji efektivitas menunjukkan terdapat perbedaan antara kelas eksperimen dan kelas kontrol, sedangkan pada aspek sikap dan keterampilan tidak terdapat perbedaan. Kata Kunci: Modul, Inkuiri Terbimbing, Reaksi Oksidasi dan reduksi, Efektivitas xvi
Nazillatur Rohmiyati. 2015. The Development of Chemical Modules Based on Guided Inquiry in Oxidation and Reduction Reactions Materials in Vocational School in Salatiga Academic Year 2014/2015. THESIS. Supervisors I: Prof. Dr. H. Ashadi; II. Dr. Suryadi Budi Utomo, M.Si. Master Degree of Science Education, the Faculty of Teacher Training and Education, Sebelas Maret University, Surakarta. ABSTRACT This research aims are to know: (1) the development of chemical module based on guided inquiry (2) the feasibility of chemical module based on guided inquiry in oxidation and reduction reactions materials on 10 th grade students of vocational school, (3) the effectiveness of chemical module based on guided inquiry on oxidation and reduction reactions content on 10 th grade students of vocational school. The module development research used the research and development procedure of Borg and Gall that had been modified into 9 stages: 1) research and information collecting, 2) planning, 3) develop preliminary from of product, 4) preliminary field testing, 5) main product revision, 6) main field testing, 7) operasional product revision, 8) operasional field testing, 9) final product revision. Analysis of the data were used qualitative descriptive analysis. The result showed: (1) the development chemical module based on guided inquiry in subject matter of oxidation reduction reaction has been done throught R&D procedure that include nine stages, (2) the feasiblity of chemical module based on aspect shows that there was a difference between experimental class and control class, meanwhile the attitude and skill achievement had no difference. Keywords: Modules, Guided Inquiry, oxidation reduction reaction, Effectiveness xvii