STUDI KOMPARASI PEMBELAJARAN KIMIA MENGGUNAKAN MODEL INQUIRY BASED LEARNING (IBL) DAN PROBLEM BASED LEARNING (PBL) PADA MATERI TERMOKIMIA KELAS XI SMA N 1 SUKOHARJO DENGAN MEMPERHATIKAN KEMAMPUAN MATEMATIK TAHUN PELAJARAN 2015/2016 Oleh: DIAN SISKA RAHMA FATONAH K3311019 SKRIPSI Disusun dan Diajukan untuk Memenuhi Syarat dalam Mendapatkan Gelar Sarjana Pendidikan dan Tugas Mata Kuliah Skripsi Program Studi Pendidikan Kimia PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016
ii
STUDI KOMPARASI PEMBELAJARAN KIMIA MENGGUNAKAN MODEL INQUIRY BASED LEARNING (IBL) DAN PROBLEM BASED LEARNING (PBL) PADA MATERI TERMOKIMIA KELAS XI SMA N 1 SUKOHARJO DENGAN MEMPERHATIKAN KEMAMPUAN MATEMATIK TAHUN PELAJARAN 2015/2016 Oleh: DIAN SISKA RAHMA FATONAH K3311019 SKRIPSI Disusun dan Diajukan untuk Memenuhi Syarat dalam Mendapatkan Gelar Sarjana Pendidikan dan Tugas Mata Kuliah Skripsi Program Studi Pendidikan Kimia PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016 iii
iv
v
ABSTRAK Dian Siska Rahma Fatonah. K3311019. STUDI KOMPARASI PEMBELAJARAN KIMIA MENGGUNAKAN MODEL INQUIRY BASED LEARNING (IBL) DAN PROBLEM BASED LEARNING (PBL) PADA MATERI TERMOKIMIA KELAS XI SMA N 1 SUKOHARJO DENGAN MEMPERHATIKAN KEMAMPUAN MATEMATIK TAHUN PELAJARAN 2015/2016. Skripsi. Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan. Universitas Sebelas Maret. Surakarta, Februari 2016. Penelitian ini bertujuan untuk: (1) mengetahui perbedaan prestasi belajar siswa menggunakan model pembelajaran Inquiry Based Learning (IBL) dan Problem Based Learning (PBL), (2) mengetahui perbedaan prestasi belajar siswa pada kemampuan matematik tinggi dan rendah, (3) interaksi antara model pembelajaran Inquiry Based Learning (IBL) dan Problem Based Learning (PBL) dengan kemampuan matematik siswa terhadap prestasi belajar siswa. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan desain faktorial 2x2. Populasi dalam penelitian ini adalah siswa kelas XI MIA SMA Negeri 1 Sukoharjo tahun pelajaran 2015/2016. Sampel terdiri dari siswa 2 kelas yang diambil menggunakan teknik cluster random sampling. Teknik pengumpulan data yaitu dengan metode tes dan non tes. Teknik analisis data berupa uji hipotesis Anava 2 jalan dan Kruskal-Wallis dengan bantuan software SPSS 20. Untuk pengujian hipotesis pada aspek pengetahuan dan keterampilan menggunakan uji Anava 2 jalan, sedangkan aspek sikap menggunakan uji non parametrik Kruskal-Wallis. Berdasarkan hasil penelitian pada materi termokimia kelas XI SMA Negeri 1 Sukoharjo tahun pelajaran 2015/2016 dapat disimpulkan: (1) tidak ada perbedaan prestasi belajar siswa pada aspek sikap dan pengetahuan namun pada aspek keterampilan ada perbedaaan dengan menggunakan model pembelajaran Inquiry Based Learning (IBL) dan model pembelajaran Problem Based Learning (PBL), (2) tidak ada perbedaan prestasi belajar antara siswa kemampuan matematik tinggi dan rendah, (3) tidak ada interaksi antara model pembelajaran Inquiry Based Learning (IBL) dan model pembelajaran Problem Based Learning (PBL) dengan kemampuan matematik terhadap prestasi belajar siswa. Kata kunci: Inquiry Based Learning, Problem Based Learning, Kemampuan Matematik, Prestasi Belajar, Metode Eksperimen. vi
ABSTRACT Dian Siska Rahma Fatonah. K3311019. COMPARISON STUDY OF CHEMISTRY LEARNING USING INQUIRY BASED LEARNING AND PROBLEM BASED LEARNING MODELS IN THERMOCHEMISTRY MATTER OF XI GRADE SMA N 1 SUKOHARJO OVERVIEW FROM MATHEMATIC ABILITY ACADEMIC YEARS 2015/2016. Mini Thesis. Faculty of Teacher Training and Learning. Universitas Sebelas Maret. Surakarta, February 2016. This research has aimed to : (1) known differences student s learning achievement between Inqury Based Learning and Problem Based Learning models, (2) known differences student s learning achievement between higher mathematic ability and lower mathematic ability, (3) known interaction between Inqury Based Learning and Problem Based Learning with mathematic ability towards student s learning achievement. This research used experiment method with factorial design 2x2. Population of this research was all the XI grade SMA N 1 Sukoharjo in academic years 2015/2016. Sample consist of 2 class which used cluster ramdom sampling technique. Technique of collected data with tes and non-tes method. Technique of analysis data suched as hypothesis test are two-way anava and Kruskall-Wallis with SPSS 20. For knowledge and skill, hypothesis test used two-way anava meanwhile for attitude used non-parametric test is Kruskall-Wallis. Based on result of the research in termochemistry matter of XI grade SMA N 1 Sukoharjo in academic years 2015/2016 can be concluded are : (1) there isn t differences student s learning achievement for attitude and knowledge but there was difference for skill between usage learning models of Inquiry Based Learning and Problem Based Learning, (2) there isn t differences student s learning achievement between higher mathematic ability and lower mathematic ability, (3) there isn t interaction between Inqury Based Learning and Problem Based Learning with mathematic ability towards student s learning achievement. Keywords : Inquiry Based Learning, Problem Based Learning, Mathematic Ability, Student Achivement, Experiment method. vii
MOTTO Guru hanya membukakan pintu, muridlah yang harus berusaha masuk -Pepatah China- Barangsiapa ingin mutiara, harus berani terjun dilautan yang dalam -Ir.Soekarno- Heal the past,live the present and dream the future -no name- When everything seems to be going against you, remember that the airplane takes off against the wind, not with it -Henry Ford- Hiduplah seperti air, cukup dengan mengalir ia memberikan manfaat bagi sekitarnya -Penulis- viii
PERSEMBAHAN Sebuah karya sederhana ini dipersembahkan untuk : Bapak dan Ibu tercinta yang selalu memberikan doa, semangat dan nasihatnya tanpa henti Adikku atas doa dan dukungannya Bapak dan Ibu dosen pendidikan kimia FKIP UNS, terima kasih atas ilmunya ix
Sahabat dekat dan teman seperjuangan pendidikan kimia angkatan 2011 Seseorang yang telah memberikan semangat dan nasihat yang berguna Almamater tercinta KATA PENGANTAR Segala puji syukur hanya bagi Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, nikmat dan hidayah-nya sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Kimia Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dengan keterbatasan kemampuan yang dimiliki, maka tidak akan menyelesaikan skripsi ini tanpa bantuan, saran, dukungan dan perhatian dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Negeri Sebelas Maret yang telah memberikan izin menyusun skripsi ini. 2. Ibu Dr.rer.nat Sri Mulyani, M.Si selaku Kepala Program Studi Pendidikan Kimia Universitas Negeri Sebelas Maret telah memberikan izin menyusun skripsi ini. 3. Bapak Prof. Dr Ashadi, selaku pembimbing I yang telah memberikan masukan, bimbingan dan dukungan yang sangat membantu dalam penulisan skripsi ini. 4. Bapak Drs. Haryono, M.Pd selaku pembimbing II yang senantiasa memberikan bimbingan, arahan, motivasi dan saran kepada penulis hingga skripsi ini terselesaikan dengan baik 5. Ibu Dr. Sri Yamtinah, S.Pd., M.Pd selaku ketua tim penguji skripsi atas saran, kritik dan masukannya dalam penelitian ini x
6. Bapak Dr. Suryadi Budi Utomo, M.Si. selaku sekretaris tim penguji skripsi atas saran, kritik dan masukannya dalam penelitian ini 7. Bapak dan Ibu tercinta yang telah memberikan doa, semangat dan nasihat tanpa henti kepada penulis. 8. Untuk adikku yang selalu mendoakan untuk kelancaran skripsi. 9. Sahabat-sahabat dekat (Ninik, Debby, Novita, Galih, Chika, Dyah, Lani, dan Tari ) yang setia memberikan doa, dukungan, bantuan dan semangat untuk pencapaian kesuksesan bersama. 10. Teman seperjuangan kimia kelas SBI 2011(Ninik, Naning, Kunsa, Enggar, Desi, Dini, Restu, Ratna, dan Ayu) yang telah memberikan dukungan dan kerjasamanya 11. Ibu Suyanti S.Pd.,M.Pd selaku guru bidang studi Kimia SMA Negeri 1 Sukoharjo yang telah memberikan izin menggunakan kelasnya untuk penelitian. 12. Siswa-siswi kelas XI IPA 1 dan XI IPA 3 SMA Negeri 1 Sukoharjo yang telah memberikan respon baik dalam pembelajaran 13. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dan pengarahan kepada penulis yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa penyusunan dan penuliasan makalah Skripsi ini masih belum sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk perbaikan makalah ini. Semoga makalah Skripsi ini dapat bermanfaat bagi para pembaca. Surakarta, April 2016 Penulis xi
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN... ii HALAMAN PERSETUJUAN... iii HALAMAN PENGESAHAN... iv ABSTRAK... v ABSTRACK... vi MOTTO... vii PERSEMBAHAN... viii KATA PENGANTAR... ix DAFTAR ISI... xi DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR GAMBAR... ` xvi DAFTAR LAMPIRAN... xvii BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Identifikasi Masalah... 1 C. Pembatasan Masalah... 5 D. Perumusan Masalah... 6 E. Tujuan Penelitian... 6 F. Manfaat Penelitian... 6 BAB II KAJIAN PUSTAKA... 8 A. Kajian Pustaka... 8 1. Model Pembelajaran... 8 2. Teori Belajar yang Mendukung Penelitian... 15 xii
3. Kemampuan Matematika... 19 4. Prestasi Belajar... 21 5. Materi Termokimia... 24 B. Penelitian Relevan... 33 C. Kerangka Berpikir... 34 D. Hipotesis Penelitian... 37 BAB III METODE PENELITIAN... 38 A. Tempat dan Waktu Penelitian... 38 1. Tempat Penelitian... 38 2. Waktu Penelitian... 38 B. Metode Penelitian... 39 C. Populasi dan Sampel... 40 1. Populasi... 40 2. Sampel... 40 3. Teknik Pengambilan sampel... 40 D. Variabel Penelitian... 42 1. Variabel Bebas... 42 2. Variabel Moderator... 42 3. Variabel Terikat... 42 E. Teknik Pengumpulan Data... 43 1. Tes... 43 2. Non Tes... 43 F. Instrumen Penelitian... 45 1. Instrumen Pelaksanaan Pembelajaran... 45 2. Instrumen Pengambilan Data... 45 G. Uji Coba Instrumen... 45 1. Validitas Instrumen... 45 2. Realibilitas Instrumen... 46 3. Tingkat Kesukaran... 48 4. Daya Pembeda... 49 H. Teknik Analisa Data... 50 xiii
1. Uji Prasyarat Analisis... 50 2. Uji Hipotesis... 51 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 52 A. Deskripsi data... 52 1. Deskripsi Data Kemampuan Matematik... 52 2. Deskripsi Data Prestasi Belajar... 53 B. Pengujian Prasyarat Analisis... 60 1. Uji Normalitas... 60 2. Uji Homogenitas... 62 C. Pengujian Hipotesis... 63 D. Pembahasan Hasil Analisis... 66 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 74 A. Kesimpulan... 74 B. Implikasi... 74 C. Saran... 75 DAFTAR PUSTAKA... 77 LAMPIRAN... 80 xiv
DAFTAR TABEL Tabel Halaman 2.1 Sintaks untuk IBL... 10 2.2 Sintaks untuk PBL... 12 2.3 Perbedaan Sintaks IBL dan PBL... 13 2.4 Perbedaan IBL dan PBL... 14 2.5 Penilaian Hasil Belajar pada Ranah Sikap Spiritual dan Sikap Sosial... 22 2.6 Sasaran Penilaian Hasil Belajar pada aspek Pengetahuan... 22 2.7 Penilaiain Ranah Keterampilan... 23 2.8 Nilai Ketuntasan Belajar... 24 2.9 Energi Ikatan Rata-Rata (kj/mol)... 31 2.10 Harga Kalor Pembakaran Beberapa Bahan Bakar... 32 3.1 Tahap Penelitian... 38 3.2 Rancangan Penelitian... 39 3.3 Hasil Uji Homogenitas Hasil Belajar Pengetahuan UAS... 41 3.4 Hasil Uji t-matching Hasil Belajar Pengetahuan UAS... 41 3.5 Kriteria Kategori Skor Penilaian Untuk Penilaian Sikap... 44 3.6 Konversi Nilai Sikap sesuai Permendikbud (No.104 Tahun 2014)... 44 3.7 Ringkasan Hasil Validasi Instrumen Penilaian... 46 3.8 Ringkasan Hasil Reliabilitas Instrumen Penilaian... 48 3.9 Ringkasan Hasil Tingkat Kesukaran Instrumen Penilaian... 48 3.10 Ringkasan Hasil Daya Pembeda Instrumen Penilaian... 50 4.1 Deskripsi Data Kemampuan Matematik... 53 4.2 Deskripsi Data Prestasi Sikap... 53 4.3 Distribusi Frekuensi Aspek Sikap... 54 xv
4.4 Distribusi Frekuensi Aspek Sikap dengan Kemampuan Matematik... 54 4.5 Deskripsi Data Prestasi Pengetahuan... 55 4.6 Distribusi Frekuensi Prestasi Pengetahuan... 56 4.7 Distribusi Frekuensi Aspek Pengetahuan Berdasarkan Kemampuan Matematik... 57 4.8 Deskripsi Data Prestasi Keterampilan... 58 4.9 Distribusi Frekuensi Prestasi Keterampilan... 58 4.10 Distribusi Frekuensi Aspek Keterampilan Berdasarkan Kemampuan Matematik... 59 4.11 Hasil Uji Normalitas Data Nilai Prestasi Sikap... 61 4.12 Hasil Uji Normalitas Data Nilai Pengetahuan... 61 4.13 Hasil Uji Normalitas Data Nilai Prestasi Keterampilan... 62 4.14 Hasil Uji Homogenitas Data Nilai Sikap... 62 4.15 Hasil Uji Homogenitas Data Nilai Pengetahuan... 63 4.16 Hasil Uji Homogenitas Data Nilai Keterampilan... 63 4.17 Hasil Uji Hipotesis Aspek Sikap Dengan Uji Kruskall-Wallis... 64 4.18 Hasil Uji Hipotesis Aspek Pengetahuan Dengan Uji Anava... 65 4.19 Hasil Uji Hipotesis Aspek Keterampilan dengan Uji Anava... 65 4.20 Nilai Rata-rata untuk Aspek Sikap, Pengetahuan, dan Keterampilan... 67 xvi
DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 2.1 Perpindahan Energi Sistem dan Lingkungan... 24 2.2 Reaksi Eksoterm dan Endoterm... 26 4.1 Histogram perbandingan prestasi sikap model pembelajaran PBL dan IBL... 54 4.2 Histogram perbandingan aspek sikap siswa yang memiliki kemampuan matematik tinggi dan rendah... 55 4.3 Histogram perbandingan prestasi pengetahuan model pembelajaran PBL dan IBL... 56 4.4 Histogram perbandingan prestasi pengetahuan siswa yang memiliki kemampuan matematik tinggi dan rendah... 57 4.5 Histogram perbandingan prestasi keterampilan model pembelajaran PBL dan IBL... 59 4.6 Histogram perbandingan prestasi keterampilan siswa yang memiliki kemampuan matematik tinggi dan rendah... 60 xvii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman 1 Wawancara Guru & Presentase UN... 80 2 Silabus Mata Pelajaran... 83 3 Rencana Pelaksanaan Pembelajaran IBL... 85 4 Rencana Pelaksanaan Pembelajaran PBL... 122 5 Lembar Kerja Siswa IBL... 157 6 Lembar Kerja Siswa PBL... 173 7 Lembar Validasi RPP... 189 8 Lembar Validasi LKS... 196 9 Lembar Validasi Kemampuan Matematik... 201 10 Lembar Validasi Penilaian Pengetahuan... 214 11 Lembar Validasi Penilaian Sikap... 239 12 Lembar Validasi Penialaian Keterampilan... 261 13 Reliabilitas Kemampuan Matematik... 292 14 Reliabilitas Penilaian Pengetahuan... 296 15 Reliabilitas Angket Sikap... 300 16 Daftar Nilai UAS Siswa Kelas X Pra Penelitian... 302 17 Hasil Uji Homogenitas dan Kesetaraan Kelas Awal... 303 18 Data Hasil Belajar kelas IBL dan PBL... 314 19 Kisi-Kisi Instrumen Tes Kemampuan Matematik... 318 20 Soal Tes Kemampuan Matematik... 322 21 Instrumen Hasil Belajar Aspek Sikap... 324 22 Instrumen Hasil Belajar Aspek Pengetahuan... 338 xviii
23 Instrumen Hasil Belajar Aspek Keterampilan... 368 24 Hasil Uji Normalitas... 376 25 Hasil Uji Homogenitas... 378 26 Hasil Uji Hipotesis... 382 27 Dokumentasi... 386 xix