PENGEMBANGAN MODUL FISIKA BERBASIS MASALAH PADA MATERI LISTRIK DINAMIS UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KREATIF SISWA KELAS X SMA/MA TESIS Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains Oleh: Asri Sudaryati NIM S831402010 FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit 2016 to user
ii
iii
iv
MOTTO Dan boleh jadi kamu membenci sesuatu tetapi ia baik bagimu, dan boleh jadi kamu menyukai sesuatu tetapi ia buruk bagimu, dan Allah mengetahui dan kamu tidak mengetahui (Q.S. Al-Baqarah: 216) Segala sesuatu yang berawal dari niat baik akan kembali baik (Penulis) Tak ada kesuksesan yang datangnya instan, semua butuh perjuangan dan pengorbanan, hanya orang-orang kuatlah yang mampu mendapatkan penghargaan luar biasa dari perjuangannya (Penulis) Orang akan menjadi luar biasa ketika mereka berpikir bahwa dirinya mampu melakukan sesuatu untuk dirinya dan orang lain (Penulis) Kegagalan akan mengajarkan kedewasaan, ketegaran, kesabaran, dan arti perjuangan (Penulis) v
PERSEMBAHAN Kupersembahkan Tesis ini Kepada: Orang tuaku, Ibu Sudarsih dan Bapak Markum Terima kasih untuk do a yang selalu mengiringi langkahku, motivasi yang luar biasa untukku, dukungan moril dan materiil untukku, dan kasih sayang yang menguatkanku Calon suamiku, Novan Dany Prima Terima kasih untuk do a yang terus mengalir untukku, semangat yang menyemangatkanku, semua usaha dan bantuan untukku, ketenangan yang menenangkanku, dan kasih sayang yang menguatkanku Adekku: Venny Anggriani dan Sahabat sahabatku: Indica Y.O., Efi S., Dwi Aprilia, Erni M., Ayang K., Aji N., Aisah A.S., Aan Dwi., Dwi Suryani, dan seluruh mahasiswa Pascasarjana Pendidikan Sains Pendidikan Fisika B Terima kasih untuk semua do a terbaik, dukungan, dan bantuan yang luar biasa Almamaterku Magister Pendidikan Sains Minat Utama Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta vi
Asri Sudaryati. 2016. Pengembangan Modul Fisika Berbasis Masalah pada Materi Listrik Dinamis untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kreatif Siswa Kelas X SMA/MA. TESIS. Pembimbing: Prof. Dra. Soeparmi, M.A., Ph.D., Kopembimbing: Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. ABSTRAK Masalah utama penelitian ini yaitu belum digunakannya modul fisika pada tingkat SMA/MA. Penelitian ini bertujuan untuk: (1) mengetahui karakteristik modul fisika berbasis masalah pada materi listrik dinamis untuk meningkatkan kemampuan berpikir kreatif siswa kelas X SMA/MA, (2) mengetahui kelayakan modul fisika berbasis masalah pada materi listrik dinamis, (3) mengetahui efektivitas modul fisika berbasis masalah pada materi listrik dinamis untuk meningkatkan kemampuan berpikir kreatif siswa. Jenis penelitian ini adalah penelitian dan pengembangan (Research and Development) menggunakan model Borg and Gall (1983) dengan 10 tahapan, yaitu: 1) penelitian dan pengumpulan informasi, instrument yang digunakan berupa pedoman wawancara dan lembar angket kebutuhan, 2) perencanaan, instrument yang digunakan berupa matrik keterkaiatan PBM dengan berpikir kreatif, 3) pengembangan produk awal, instrument yang digunakan berupa draf modul, silabus, RPP, kisi angket validasi, kisi angket keterbacaan, kisi angket respon, kisi soal tes berpikir kreatif, dan kisi angket penyebaran, 4) uji coba produk awal, instrument yang digunakan berupa lembar validasi, 5) revisi produk pertama, instrument yang digunakan berupa draf modul, 6) uji coba lapangan terbatas, instrument yang digunakan berupa lembar angket keterbacaan, 7) revisi produk kedua, instrument yang digunakan berupa LKS siswa, 8) uji lapangan operasional, instrument yang digunakan berupa soal tes uraian, lembar observasi, dan lembar angket respon siswa, 9) revisi produk akhir, instrument yang digunakan berupa LKS siswa, 10) diseminasi dan implementasi, instrument yang digunakan berupa lembar angket respon guru. Teknik analisis data yang digunakan yaitu analisis deskriptif, analisis kelayakan modul berdasarkan skor criteria, dan analisis tes kemampuan berpikir kreatif melalui uji Paired T-Test dan dihitung menggunakan N-Gain ternormalisasi. Sampel penelitian dan pengembangan meliputi: 1) validator ahli (materi, media, dan bahasa) dan praktisi pendidikan (2 guru fisika), 2) sampel uji coba lapangan terbatas sejumlah 12 siswa kelas XD SMA Negeri 1 Wungu, 3) sampel uji coba lapangan operasional sejumlah 24 siswa kelas XA SMA Negeri 1 Wungu. Hasil penelitian ini adalah: 1) karakteristik modul fisika, dikembangkan dengan berbasis masalah pada materi listrik dinamis untuk meningkatkan kemampuan berpikir kreatif. Tahapan pembelajaran berbasis masalah yang dimunculkan sebagai kerangka dalam modul meliputi: (1) mengorientasi siswa kepada masalah, (2) mengorganisasikan siswa untuk belajar, (3) membimbing penyelidikan individual maupun kelompok, (4) mengembangkan dan menyajikan hasil karya, (5) menganalisis dan mengevaluasi proses pemecahan masalah, 2) modul dikategorikan layak dengan skor rata-rata 3,62, (3) modul fisika berbasis masalah pada materi listrik dinais efektif untuk meningkatkan kemampuan berpikir kreatif siswa. Peningkatan kemampuan berpikir kreatif pada kategori sedang dengan N-Gain sebesar 0,52. Kata Kunci: modul fisika, pembelajaran berbasis masalah, kemampuan berpikir kreatif. vii
Asri Sudaryati. 2016. The Development of Physics Problem Based Learning Module on Electrical Dynamic Material to Improve Creative Thinking Ability of X Grader Students. THESIS. Consultant: Prof. Dra. Soeparmi, M.A., Ph.D., Co-Consultant: Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si. Master of Science Education Main Interest of Physics, Faculty of Teacher Training Educational, Sebelas Maret University, Surakarta. ABSTRACT The main problem of this research that has not been used at the high school level physics modules/ma. This study aims to: 1) determine the characteristics of the module physics-based problem on the material dynamic power to improve the ability to think creatively class X SMA/MA, 2) determine the feasibility of modules based physics problems on material dynamic electricity, 3) determine the effectiveness of the module physics -based dynamic power problem on the material to enhance the students' ability to think creatively. This research is a research and development (Research and Development) model Borg and Gall (1983) with 10 stages, namely: 1) research and information gathering, instrument used in the form of interview guidelines and sheets questionnaire needs, 2) planning, instrument used in the form of a matrix keterkaiatan PBM with creative thinking, 3) early product development, instrument used in draft modules, syllabi, lesson plans, lattice questionnaire validation, lattice poll legibility, lattice questionnaire responses, lattice test questions to think creatively, and lattice poll deployment, 4) testing the initial product, instrument used in the form of sheets validation, 5) revision of its first product, instrument used in draft module, 6) limited field trial, the instrument used in the form of sheets questionnaire legibility, 7) the revised second product, instrument used in the form of student worksheets, 8) field test operations, the instrument used in the form of test item description, observation sheets, and sheets student questionnaire responses, 9) the revision of the final product, instrument used in the form of student worksheets, 10) dissemination and implementation, the instrument used in the form sheet teacher questionnaire responses. Data analysis technique used is descriptive analysis, feasibility analysis module is based on the score criteria, and the analysis of test creative thinking abilities through Paired T - Test and calculated using the N -Gain normalized. Samples of research and development include: 1) validator expert (materials, media, and language) and practitioners (2 physics teacher), 2) samples of limited field trial a total of 12 students of class XD SMA Negeri 1 Wungu, 3) samples of field trials operating a number of 24 students of class XA SMAN 1 Wungu. The results of this research are: 1) the characteristics of physics module, developed with materials based on dynamic electricity problems to improve the ability to think creatively. Stages of problem-based learning appear as skeletons in the module include: (1) to orient students to the problem, (2) organize the students to learn, (3) guiding the investigation of individual and group, (4) develop and present work, (5) analyzed and evaluate the process of solving the problem, 2) module is categorized as feasible with an average score of 3.62, 3) modules based physics problems on electrical material dinais effective way to improve students' ability to think creatively. Increased ability to think creatively in the category with the N -Gain 0,52. Key words: physics module, problem based learning, creative thinking ability. viii
PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul Pengembangan Modul Fisika Berbasis Masalah untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kreatif Siswa Kelas X SMA/MA pada Materi Listrik Dinamis dengan sebaik-baiknya. Dalam penulisan Tesis ini, penulis menyadari bahwa terselesaikannya Tesis ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Untuk itu penghargaan dan ucapan terimakasih, penulis sampaikan kepada: 1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, 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. Prof. Dra. Soeparmi, M.A., Ph.D., Dosen Pembimbing utama yang tanpa lelah memberikan pengarahan, bimbingan, semangat dan ilmu kepada penulis demi kesempurnaan dan terselesaikannya tesis ini. 4. Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si., Dosen Pembimbing pendamping yang penuh dengan kearifan telah bersedia memberikan bimbingan kepada penulis, tanpa lelah memberikan pengarahan, bimbingan, semangat dan ilmu kepada penulis demi kesempurnaan dan terselesaikannya tesis ini. 5. Orang tua Ibu Sudarsih dan Bapak Markum, serta calon suami Novan Dany Prima yang selalu mendoakan, menyemangati, dan mendukung secara moril dan materiil, 6. Bapak dan Ibu Dosen Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan yang sangat berguna bagi penulis. 7. Bapak Sukarmin, S.Pd., M.Si., Ph.D., Ibu Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd., dan Ibu Estuning Dewi Hapsari, M.Pd., validator ahli produk awal dalam penelitian pengembangan ini. ix
8. Ibu Nunung Khasanah, M.Pd dan Ibu Indica Yona Okyranida, M.Pd validator guru fisika untuk produk awal dalam penelitian pengembangan ini. 9. Kepala Sekolah SMA Negeri 1 Wungu Kabupaten Madiun yang telah memberikan izin dan mempermudah jalannya penelitian. 10. Adik-adik siswa kelas XA, XB, dan XD yang telah berpartisipasi dalam penelitian. 11. Rekan-rekan mahasiswa Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta selalu memberikan semangat dan segala bantuan. 12. Serta semua pihak yang telah memberikan bantuan dalam penyusunan tesis ini, yang namanya tidak bisa disebutkan satu persatu. Akhirnya dengan segala keterbatasan, penulis berharap tesis ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak. Amin. Surakarta, Januari 2016 Penulis x
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS... ii PENGESAHAN... iii MOTTO... v PERSEMBAHAN... vi ABSTRAK... vii ABSTRACT... viii PRAKATA... ix DAFTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR GAMBAR... xvii DAFTAR LAMPIRAN... xviii BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Batasan Masalah... 6 C. Rumusan Masalah... 6 D. Tujuan Penelitian... 6 E. Spesifikasi Produk yang Dikembangkan... 7 F. Daftar Istilah... 8 G. Manfaat Penelitian... 8 BAB II KAJIAN PUSTAKA... 10 A. Kajian Teori... 10 1. Model Pembelajaran Berbasis Masalah... 10 2. Modul... 20 3. Kemampuan Berpikir Kreatif... 30 4. Listrik Dinamis... 34 5. Pola Keterkaitan Pembelajaran Berbasis Masalah dengan Kemampuan Berpikir Kreatif... 45 B. Penelitian yang Relevan commit... to user 46 xi
C. Kerangka Berpikir... 49 BAB III METODE PENELITIAN... 52 A. Tempat dan Waktu Penelitian... 52 1. Tempat Penelitian... 52 2. Waktu Penelitian... 52 B. Metode Penelitian dan Pengembangan... 52 C. Prosedur Pengembangan... 54 1. Penelitian dan Pengumpulan Informasi... 55 2. Perencanaan... 55 3. Pengembangan Produk Awal... 56 4. Uji Coba Produk Awal... 56 5. Revisi Produk Pertama... 57 6. Uji Coba Lapangan Terbatas... 57 7. Revisi Produk Kedua... 58 8. Uji Lapangan Operasional... 58 9. Revisi Produk Akhir... 59 10. Diseminasi dan Implementasi Produk... 59 D. Subjek Penelitian... 60 E. Jenis Data... 60 F. Instrumen Pengumpulan Data... 61 1. Penelitian dan Pengumpulan Informasi... 62 2. Perencanaan... 63 3. Pengembangan Produk Awal... 63 4. Uji Coba Produk Awal... 63 5. Revisi Produk Pertama... 63 6. Uji Coba Lapangan Terbatas... 63 7. Revisi Produk Kedua... 64 8. Uji Lapangan Operasional... 64 9. Revisi Produk Akhir... 66 10. Diseminasi dan Implementasi Produk... 66 xii
G. Teknik Analisis Data... 66 1. Analisis Kebutuhan... 66 2. Analisis Kualitas Produk... 66 3. Analisis Data Tes... 68 4. Analisis Data Psikomotorik... 71 5. Analisis Data Afektif... 71 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN... 72 A. Deskripsi Data Hasil Penelitian... 72 1. Penelitian dan Pengumpulan Informasi... 72 2. Perencanaan... 76 3. Pengembangan Produk Awal... 77 4. Uji Coba Produk Awal... 79 5. Revisi Produk Pertama... 81 6. Uji Coba Lapangan Terbatas... 82 7. Revisi Produk Kedua... 84 8. Uji Lapangan Operasional... 85 9. Revisi Produk Akhir... 90 10. Diseminasi dan Implementasi Produk... 91 B. Pembahasan Hasil Penelitian dan Pengembangan... 92 1. Penelitian dan Pengumpulan Informasi... 92 2. Perencanaan... 96 3. Pengembangan Produk Awal... 99 4. Uji Coba Produk Awal... 100 5. Revisi Produk Pertama... 102 6. Uji Coba Lapangan Terbatas... 104 7. Revisi Produk Kedua... 105 8. Uji Lapangan Operasional... 107 9. Revisi Produk Akhir... 114 10. Diseminasi dan Implementasi Produk... 114 C. Temuan Lapangan... 115 xiii
BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN... 116 A. Kesimpulan... 116 B. Implikasi... 117 C. Saran... 118 DAFTAR PUSTAKA... 119 LAMPIRAN LAMPIRAN... 122 xiv
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Tahap-Tahap Perkembangan Kognitif Piaget... 12 Tabel 2.2 Langkah-langkah Pembelajaran Berbasis Masalah... 19 Tabel 2.3 Indikator yang Digunakan dalam Penelitian... 33 Tabel 2.4 Klasifikasi Domain/Ranah Tujuan... 33 Tabel 2.5 Tahanan Jenis pada Temperatur Kamar... 39 Tabel 2.6 Temperatur Koefisien Tahanan Jenis... 40 Tabel 2.7 Pola Keterkaitan Pembelajaran Berbasis Masalah dengan Kemampuan Berpikir Kreatif... 45 Tabel 3.1 Tahap, Teknik, Pengumpulan Data, dan Instrumen... 61 Tabel 3.2 Hasil Validasi Butir Soal Tes Kemamapuan Berpikir Kreatif... 65 Tabel 3.3 Kriteria Kategori Penilaian Ideal... 67 Tabel 3.4 Uji Normalitas Tes Kemampuan Berpikir Kreatif... 68 Tabel 3.5 Uji Homogenitas Tes Kemampuan Berpikir Kreatif... 69 Tabel 3.6 Kriteria Gain Ternormalisasi... 70 Tabel 3.7 Gain Score Tes Kemampuan Berpikir Kreatf... 71 Tabel 4.1 Hasil Ujian Nasional Fisika Tahun 2013/2014... 73 Tabel 4.2 Hasil Analisis Angket Kebutuhan Guru... 73 Tabel 4.3 Data Hasil Analisis Angket Kebutuhan Siswa... 75 Tabel 4.4 Hasil Validasi Materi... 80 Tabel 4.5 Hasil Validasi Media... 80 Tabel 4.6 Hasil Validasi Bahasa... 81 Tabel 4.7 Hasil Validasi dan Revisi Produk Pertama... 81 Tabel 4.8 Hasil Uji Keterbacaan Modul... 83 Tabel 4.9 Hasil Revisi Produk Kedua... 84 Tabel 4.10 Hasil Keterlaksanaan Sintaks PBM... 85 Tabel 4.11 Hasil Respon Siswa... 86 Tabel 4.12 Deskripsi Data Hasil Tes Kemampuan Berpokir Kreatif... 87 Tabel 4.13 Hasil Analisis Nilai Pretest dan Posttest... 88 Tabel 4.14 Hasil Peningkatan Aspek commit Kemampuan to user Berpikir Kreatif... 88 xv
Tabel 4.15 Hasil Belajar Siswa... 89 Tabel 4.16 Hasil Angket Penyebaran... 91 Tabel 4.17 Hasil Tanggapan Guru... 91 xvi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Daya Serap Belajar... 20 Gambar 2.2 Aliran Arus... 36 Gambar 2.3 Grafik hubungan arus dan tegangan... 38 Gambar 2.4 Perubahan tahanan jenis akibat temperature... 40 Gambar 2.5 Rangkaian Seri dan Paralel... 41 Gambar 2.6 Dua Jaringan yang Tidak Dapat Disusunkan Menjadi Kombinasi... 43 Gambar 2.7 Masukan Daya (power input)... 44 Gambar 2.8 Kerangka Berpikir Penelitian... 51 Gambar 3.1 Model Desain R&D Borg and Gall (1983)... 53 Gambar 3.2 Prosedur Pengembangan Produk... 54 Gambar 3.3 Desain Eksperimen (before-after)... 59 Gambar 4.1 Histogram Hasil Peningkatan Aspek Berpikir Kreatif... 88 Gambar 4.2 Histogram Hasil Belajar Siswa... 89 Gambar 4.3 Fenomena Sebelum Revisi... 103 Gambar 4.4 Fenomena Setelah Revisi... 103 Gambar 4.5 Gambar Logo Sebelum Revisi... 104 Gambar 4.6 Gambar Logo Setelah Revisi... 104 Gambar 4.7 Hasil Eksperimen Sebelum Revisi... 106 Gambar 4.8 Hasil Eksperimen Setelah Revisi... 107 xvii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Pra Penelitian... 122 Lampiran 2 Desain Modul Fisika Berbasis Inkuiri Terbimbing... 150 Lampiran 3 Validasi Instrumen Penelitian... 158 Lampiran 4 Uji Coba Butir Soal... 211 Lampiran 5 Angket Keterbacaan Modul... 230 Lampiran 6 Instrumen Pembelajaran... 236 Lampiran 7 Data Kemampuan Berpikir Kritis... 395 Lampiran 8 Data Aspek Psikomotorik... 427 Lampiran 9 Data Aspek Afektif... 436 Lampiran 10 Angket Respon Siswa... 445 Lampiran 11 Hasil Penyebaran Modul... 451 Lampiran 12 Surat-Surat Penelitian... 452 Lampiran 13 Dokumentasi Penelitian... 466 xviii