PEMBELAJARAN FISIKA BERBASIS MASALAH MELALUI INKUIRI TERBIMBING DAN INKUIRI BEBAS TERMODIFIKASI DITINJAU DARI GAYA BELAJAR DAN KREATIVITAS VERBAL (Eksperimentasi Pembelajaran Pesawat Sederhana Pada Siswa Kelas VIII Semester Gasal SMP Islam Terpadu Nur Hidayah Surakarta Tahun Pelajaran 2010/2011) TESIS Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains Oleh: Zuhdi Yusroni NIM S830209133 FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016 i
LEMBAR PERSETUJUAN PEMBELAJARAN FISIKA BERBASIS MASALAH MELALUI INKUIRI TERBIMBING DAN INKUIRI BEBAS TERMODIFIKASI DITINJAU DARI GAYA BELAJAR DAN KREATIVITAS VERBAL (Eksperimentasi Pembelajaran Pesawat Sederhana Pada Siswa Kelas VIII Semester Gasal SMP Islam Terpadu Nur Hidayah Surakarta Tahun Pelajaran 2010/2011) TESIS Oleh Zuhdi Yusroni NIM S830209133 Komisi Nama Tanda Tanggal Pembimbing Tangan Pembimbing I Pembimbing II Dr. Sarwanto, M.Si. NIP 19690901 199403 1 002 Prof. Dra. Suparmi, M.A, Ph.D NIP 19520915 197603 2 001...... 2016...... 2016 Telah dinyatakan memenuhi syarat pada tanggal...2016 Ketua Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan UNS, Dr. M. Masykuri, M.Si. NIP 19681124 199403 1 001 ii
LEMBAR PENGESAHAN PEMBELAJARAN FISIKA BERBASIS MASALAH MELALUI INKUIRI TERBIMBING DAN INKUIRI BEBAS TERMODIFIKASI DITINJAU DARI GAYA BELAJAR DAN KREATIVITAS VERBAL (Eksperimentasi Pembelajaran Pesawat Sederhana Pada Siswa Kelas VIII Semester Gasal SMP Islam Terpadu Nur Hidayah Surakarta Tahun Pelajaran 2010/2011) TESIS Oleh Zuhdi Yusroni NIM S830209133 Jabatan Nama Tim Penguji Tanda Tangan Tanggal Ketua Sekretaris Anggota Penguji Dr. Mohammad Masykuri, M.Si. NIP 19681124 199403 1 001 Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd NIP. 19520116 1980031 001 Dr. Sarwanto, M.Si. NIP 19690901 199403 1 002 Prof. Dra. Suparmi, M.A, Ph.D NIP 19520915 197603 2 001.................... Telah dipertahankan di depan penguji Dinyatakan telah memenuhi syarat Pada tanggal... 2016 Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan UNS, Ketua Program Studi Magister Pendidikan Sains, Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd. NIP 19610124 198702 1 001 Dr. Mohammad Masykuri, M.Si. NIP 19681124 199403 1 001 iii
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa: 1. Tesis yang berjudul: PEMBELAJARAN FISIKA BERBASIS MASLAH MELALUI INKUIRI TERBIMBING DAN INKUIRI BEBAS TERMODIFIKASI DITINJAU DARI GAYA BELAJAR DAN KREATIVITAS VERBAL ini adalah karya penelitian saya sendiri dan bebas plagiat, serta 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 secara tertulis digunakan sebagai acuan dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber acuan serta daftar pustaka. Apabila dikemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan perundang-undangan (Permendiknas No. 17 tahun 2010). 2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi Tesis pada jurnal atau forum ilmiah lain harus seizin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS sebagai institusinya. Apabila dalam waktu sekurang-kurangnya satu semester (enam bulan sejak pengesahan Tesis) saya tidak melakukan publikasi dari sebagian atau seluruh isi Tesis ini, maka Prodi Pendidikan Sains FKIP UNS berhak mempublikasikannya pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Prodi Pendidikan Sains FKIP UNS. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku. Surakarta, Januari 2016 Mahasiswa, Zuhdi Yusroni NIM S830209133 iv
MOTTO Yang menciptakan mati dan hidup, untuk menguji kamu, siapa diantara kamu yang lebih baik amalnya. Dan Dia Mahaperkasa, Maha Pengampun. ( Al Mulk :2) Maka bersama kesulitan ada kemudahan ( Asy Syarh : 5) v
PERSEMBAHAN Sebagai ungkapan rasa syukurku kepada-mu, kupersembahkan karya ini untuk : 1) Bapak dan Ibu yang senantiasa mendoakan kesuksesan untuk saya 2) Diana Ermayani, istriku tercinta yang terus mendorong dan memotivasi serta mendampingi 3) Anak-anakku, Khansa, Hanif, Mikyal, Khalid dan Hilman, kalianlah yang terus menyemangatiku untuk terus berkarya 4) Bapak Sarwanto dan Ibu Soeparmi, terima kasih atas bimbingan, arahan dan dukungannya 5) Teman teman mahasiswa minat utama Fisika Program Studi Magister Pendidikan Sains 6) Rekan guru SMP Islam Terpadu Nur Hidayah Surakarta 7) Almamater vi
KATA PENGANTAR Puji dan syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat, dan hidayah-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul Pembelajaran Fisika Berbasis Masalah melalui Inkuiri Terbimbing dan Inkuiri Bebas Termodifikasi Ditinjau dari Gaya Belajar dan Kreativitas Verbal. Naskah penelitian ini disusun untuk memenuhi syarat mencapai derajat magister Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS. Penyusunan naskah ini tidak lepas dari bantuan dan bimbingan banyak pihak. Oleh sebab itu pada kesempatan ini, penghargaan dan terimakasih yang mendalam penulis haturkan kepada : 1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd. selaku Dekan FKIP UNS Surakarta yang telah memberikan bantuan berupa sarana, fasilitas demi kelancaran dalam menempuh pendidikan Program Pascasarjana. 2. Dr. M. Masykuri, M.Si selaku Ketua Program Studi Magister Pendidikan Sains yang telah memberikan izin penelitian. 3. Dr. Sarwanto, M.Si., sebagai Dosen Pembimbing I yang telah memberikan nasihat, bimbingan, dan koreksi sehingga naskah ini dapat tersaji. 4. Prof. Dra. Soeparmi, MA., Ph.D., selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan semangat, bimbingan dan koreksi dengan penuh kesabaran. 5. Segenap dosen Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS Surakarta yang telah memberikan pendalaman ilmu sebagai bekal dalam penyusunan penelitian ini bagi penulis. 6. Orang tua terkasih yang telah memberikan semangat, kasih sayang, dan do a. 7. Segenap Civitas Akademika dan mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS atas bantuan dan kerja samanya hingga penelitian ini selesai. Penulis menyadari, penulisan naskah ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran yang membangun dari semua pihak sangat penulis harapkan. Semoga penelitian ini dapat bermanfaat dan menambah pengetahuan bagi penulis dan pembaca. Terima kasih. Surakarta, vii Penulis
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PERSETUJUAN... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii PERNYATAAN... iv MOTTO... v PERSEMBAHAN... vi KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xv ABSTRAK... xvi ABSTRACT... xvii BAB I. PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Identifikasi Masalah... 7 C. Rumusan Masalah... 7 D. Tujuan Penelitian... 8 E. Manfaat Penelitian... 8 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA... 10 A. Kajian Teori... 10 1. Hakekat Belajar... 9 2. Teori-teori Belajar... 12 3. Pembelajaran Berbasis Masalah... 17 4. Model Pembelajaran Inkuiri... 20 5. Gaya Belajar... 29 6. Kreativitas Verbal... 30 7. Prestasi Belajar... 31 8. Materi Pesawat Sederhana... 33 B. Penelitian yang Relevan... 46 C. Kerangka Berpikir... 50 viii
D. Hipotesis 57 BAB III. METODE PENELITIAN... 59 A. Tempat dan Jadwal Penelitian... 59 1. Tempat Penelitian... 59 2. Jadwal Penelitian.... 58 B. Populasi dan Sampel... 60 1. Populasi... 60 2. Sampel Penelitian... 60 C. Metode dan Rancangan Penelitian... 61 1. Metode Penelitian... 2. Rancangan Penelitian 61 61 D. Variabel Penelitian. 63 1. Variabel Bebas.. 63 2. Variabel Moderator... 64 3. Variabel Terikat 64 E. Teknik Pengumpulan Data 65 F. Instrumen Penelitian.. 66 G. Uji Coba Instrumen... 67 1. Validitas 67 2. Reliabilitas.... 68 3. Daya Pembeda Tes.... 70 4. Tingkat Kesukaran... 71 H. Teknik Analisis Data. 72 1. Uji Prasyarat Analisis 72 2. Uji Hipotesis. 73 BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN... 75 A. Deskripsi Data 75 B. Uji Prasyarat Analisis. 88 1. Uji Normalitas... 88 2. Uji Homogenitas... 89 C. Pengujian Hipotesis 90 1. Uji Anava... 90 2. Uji Anava Lanjut...... 93 ix
D. Pembahasan Hasil Penelitian. 96 E. Keterbatasan Penelitian.. 107 BAB V. SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN... 109 A. Simpulan... 109 B. Implikasi... 111 C. Saran... 112 DAFTAR PUSTAKA... 114 LAMPIRAN... 116 x
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Tahap Pembelajaran Inkuiri Terbimbing...... 23 Tabel 2.2 Tahap Pembelajaran Inkuiri Bebas Termodifikasi... 27 Tabel 3.1 Jadwal Penelitian... 59 Tabel 3.2 Rancangan Penelitian... 61 Tabel 3.3 Klasifikasi Validitas Item... 66 Tabel 3.4 Hasil Kesimpulan Validitas Soal Tes Prestasi Kognitif... 66 Tabel 3.5 Klasifikasi Reliabilitas... 67 Tabel 3.6 Hasil Kesimpulan Uji Reliabilitas... 68 Tabel 3.7 Klasifikasi Daya Beda Soal... 68 Tabel 3.8 Hasil Kesimpulan Daya Pembeda Soal... 69 Tabel 3.9 Klasifikasi Indeks Kesukaran... 69 Tabel 3.10 Hasil Kesimpulan Indeks Kesukaran... 70 Tabel 4.1 Deskripsi Data Prestasi Belajar Kognitif. 72 Tabel 4.2 Deskripsi Data Prestasi Belajar Afektif... 73 Tabel 4.3 Deskripsi Data Prestasi Belajar Psikomotorik... 75 Tabel 4.4 Deskripsi Data Prestasi Belajar Berdasarkan Gaya Belajar Visual 76 dan Auditori..... Tabel 4.5 Deskripsi Data Prestasi Belajar Berdasarkan Kreativitas Verbal 76 Tinggi dan Rendah... Tabel 4.6 Deskripsi Data Prestasi Kognitif, Afektif, dan Psikomotor Siswa 77 Berdasarkan Gaya Belajar Visual dan Auditori... Tabel 4.7 Deskripsi Data Prestasi Kognitif, Afektif, dan Psikomotor Siswa 79 yang Mempunyai Kreativitas Verbal Tinggi dan Rendah... Tabel 4.8 Deskripsi Data Prestasi Belajar berdasarkan Gaya Belajar dan 82 Kreativitas Verbal... Tabel 4.9 Data Sebaran Prestasi Belajar Kognitif Siswa untuk Tiap-Tiap 82 Sel... Tabel 4.10 Data Sebaran Prestasi Belajar Afektif Siswa untuk Tiap-Tiap Sel 83... Tabel 4.11 Data Sebaran Prestasi Belajar Psikomotor Siswa untuk Tiap-Tiap 84 xi
Sel...... Tabel 4.12 Hasil Pengujian Normalitas Data Nilai-Nilai Prestasi Belajar 85 pada Masing-masing Kelompok..... Tabel 4.13 Hasil Pengujian Homogenitas... 87 Tabel 4.14 Test of Between-Subjects Effect Terhadap Prestasi Kognitif... 87 Tabel 4.15 Test of Between-Subjects Effect Terhadap Prestasi Afektif... 88 Tabel 4.16 Test of Between-Subjects Effect Terhadap Prestasi Psikomotor... 88 Tabel 4.17 Hasil Uji Lanjut Anava... 90 xii
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Tuas Jenis Pertama... 35 Gambar 2.2 Tuas Jenis pertama... 35 Gambar 2.3 Tuas Jenis Kedua... 36 Gambar 2.4 Hubungan Antara Beban, Kuasa, Jarak Beban (Lengan Beban), 38 dan Jarak Kuasa (Lengan Kuasa)... Gambar 2.5 Gambar 2.6 Gambar 2.7 Gambar 2.8 Bidang Miring Dalam Kehidupan Sehari-hari... Bidang Miring... Katrol Dalam Kehidupan Sehari-hari... Katrol tetap... 38 38 40 40 Gambar 2.9 Menaikkan Pasir Dengan Katrol Tetap 41 Gambar 2.10 Katrol Bergerak... 42 Gambar 2.11 Sistem Katrol... 43 Gambar 2.12 Roda dan As... 44 Gambar 2.13 Kerangka Berpikir... 55 Gambar 4.1 Histogram Perbandingan Prestasi Kognitif Kelas IT dan IBT.... 73 Gambar 4.2 Histogram Perbandingan Prestasi Afektif Kelas IT dan IBT 75 Gambar 4.3 Histogram Perbandingan Prestasi Psikomotor Kelas IT dan 75 IBT... Gambar 4.4 Histogram Perbandingan Prestasi Kognitif Siswa yang 78 Mempunyai Gaya Belajar Visual dan Auditori... Gambar 4.5 Histogram Perbandingan Prestasi Afektif Siswa yang Mempunyai 78 Gaya Belajar Visual dan Auditori... Gambar 4.6 Histogram Perbandingan Prestasi Psikomotor Siswa yang Mempunyai Gaya Belajar Visual dan Auditori... 79 Gambar 4.7 Histogram Perbandingan Prestasi Kognitif Siswa yang 80 Mempunyai Kreativitas Verbal Tinggi dan Rendah. Gambar 4.8 Histogram Perbandingan Prestasi Afektif Siswa yang Mempunyai Kreativitas Verbal Tinggi dan Rendah... 81 xiii
Gambar 4.9 Histogram Perbandingan Prestasi Psikomotor Siswa yang Mempunyai Kreativitas Verbal Tinggi dan Rendah...... Gambar 4.10 Plot Interaksi Pembelajaran Inkuiri dengan Gaya Belajar Terhadap Prestasi Ranah Kognitif...... Gambar 4.11 Plot Interaksi Pembelajaran Inkuiri dengan Kreativitas Verbal Terhadap Prestasi Ranah Psikomotor..... Gambar 4.12 Plot Interaksi Pembelajaran Inkuiri, Gaya Belajar, dengan Kreativitas Verbal Terhadap Prestasi Ranah Kognitif.... 81 100 101 104 xiv
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Silabus Pembelajaran... 119 Lampiran 2 Rencana Pelaksanaan Pembelajaran PBL dengan Inkuiri Terbimbing... 125 Lampiran 3 Rencana Pelaksanaan Pembelajaran PBL dengan Inkuiri Bebas Termodifikasi... 130 Lampiran 4 Lembar Kegiatan Siswa PBL dengan Inkuiri Terbimbing 135 Lampiran 5 Lembar Kegiatan Siswa PBL dengan Inkuiri Bebas Termodifikasi... 141 Lampiran 6 Lampiiran 7 Lembar Kerja Siswa... Kisi-kisi Tes Prestasi belajar siswa... 147 155 Lampiran 8 Tes Prestasi Belajar...... 160 Lampiran 9 Kisi-Kisi Angket Gaya Belajar...... 171 Lampiran 10 Angket Gaya Belajar.... 173 Lampiran 11 Kisi-kisi dan Tes Krativiitas Verbal....... 175 Lampiran 12 Lembar Masalah... 185 Lampiran 13 Lembar Hasil Pertemuan PBL...... 186 Lampiran 14 Lembar Penilaian Afektif... 188 Lampiran 15 Lembar Penilaian Psikomotor.... 190 Lampiran 16 Uji Validitas dan reabilitas...... 192 Lampiran 17 Hasil Penilaian Gaya Belajar, Kreativitas dan Prestasi Belajar pada Model PBL dengan Inkuiri Terbimbing dan PBL dengan Inkuiri Bebas Termodifikasi.... 196 Lampiran 18 Hasil Uji Normalitas prestasi belajar... 202 Lampiran 19 Lampiran 20 Hasil Uji homogenitas prestasi belajar... Hasil Uji Hipotesis Aspek Kognitif, afektif dan psikomotor... 211 217 xv
Zuhdi Yusroni. 2016. Pembelajaran Fisika Berbasis Masalah Melalui Inkuiri Terbimbing dan Inkuiri Bebas Termodifikasi Ditinjau dari Gaya Belajar dan Kreativitas Verbal (Eksperimentasi Pembelajaran Pesawat Sederhana Pada Siswa Kelas VIII Semester Gasal SMP Islam Terpadu Nur Hidayah Surakarta Tahun Pelajaran 2010/2011). TESIS. Pembimbing I: Dr. Sarwanto, M.Si., Pembimbing II: Prof. Dra. Soeparmi, MA., Ph.D. Program Studi Magister Pendidikan Sains, FKIP, Universitas Sebelas Maret Surakarta. ABSTRAK Penelitian yang dilakukan bertujuan untuk mengetahui pengaruh pembelajaran fisika berbasis masalah melalui inkuiri terbimbing dan inkuiri bebas termodifikasi terhadap prestasi belajar (kognitif, afektif dan psikomotor ) peserta didik ditinjau dari gaya belajar dan kreativitas verbal. Penelitian yang dilakukan menggunakan metode eksperimen dengan desain faktorial 2x2x2 yang dilakukan di SMP Islam Terpadu Nur Hidayah Surakarta pada kelas VIII semester gasal tahun pelajaran 2010/2011. Penelitian melibatkan pembelajaran berbasis masalah dengan inkuiri terbimbing dan inkuiri bebas termodifikasi sebagai variabel independen, gaya belajar dan kreativitas verbal sebagai variabel moderator, serta prestasi belajar sebagai variabel dependen. Pengumpulan data prestasi belajar kognitif dalam bentuk tes tertulis, sedangkan data prestasi belajar afektif dan psikomotor melalui pengamatan. Hasil penelitian menunjukkan: (1) ada perbedaan pengaruh antara pembelajaran berbasis masalah dengan inkuiri terbimbing dan inkuiri bebas termodifikasi terhadap prestasi belajar kognitif dan psikomotor namun tidak ada perbedaan pengaruh terhadap prestasi belajar afektif, (2) tidak ada perbedaan pengaruh antara gaya belajar visual dan auditori terhadap prestasi belajar kognitif, afektif, dan psikomotor, (3) ada perbedaan pengaruh antara kreativitas verbal tinggi dan rendah terhadap prestasi belajar ranah kognitif dan afektif namun tidak pada ranah psikomotor, (4) tidak ada interaksi antara penggunaan pembelajaran berbasis masalah dengan inkuiri terbimbing dan inkuiri bebas termodifikasi dengan gaya belajar visual dan auditori terhadap prestasi belajar ranah kognitif, afektif, dan psikomotor, (5) ada interaksi antara penggunaan pembelajaran inkuiri terbimbing dan inkuiri bebas termodifikasi dengan kreativitas verbal tinggi - rendah terhadap prestasi belajar ranah psikomotor namun tidak untuk kognitif dan afektif, (6) tidak ada interaksi antara gaya belajar dengan kreativitas verbal siswa, (7) ada interaksi pembelajaran berbasis masalah dengan inkuiri terbimbing dan inkuiri bebas termodifikasi, gaya belajar, dan kreativitas verbal terhadap prestasi kognitif, namun tidak pada ranah afektif dan psikomotor. Kata Kunci: Pembelajaran Berbasis Masalah, Inkuiri Terbimbing (IT), Inkuiri Bebas Termodifikasi (IBT), Gaya Belajar, Kreativitas Verbal xvi
Zuhdi Yusroni. 2016. Learning Science Using Problem-Based Learning Approach Integration with Guided Inquiry and Modified Free Inquiry Observed from Students Learning Styles and Verbal Creativity (The Main Simple Plane Substance at the VIII Grade on First Semester SMP Islam Terpadu Nur Hidayah Surakarta 2010/ 2011 Academic Years). Thesis. The first consultant: Dr. Sarwanto, M.Si.; the second consultant: Prof. Dra. Soeparmi, MA., Ph.D. Program Study of Science Education, Postgraduate Program of Sebelas Maret University, Surakarta. ABSTRACT The purpose of this study was to determine the effect of Learning Science Using problem-based learning approach through guided inquiry learning and modified free inquiry against student s achievement science observed from Students Learning Styles and Verbal Creativity. In this research, the researcher used experiment method on factorial design 2x2x2. The population were all of the students at the VIII grade SMP Islam Terpadu Nur Hidayah Surakarta. The sample of this research were taken randomize using cluster random sampling that consisted of two classes. The first experiment class (VIII A) was given problem-based learning approach with guided inquiry and the second (VIII C) was given problem-based learning approach with modified free inquiry. The data collection technique used test for learning achievement, test of learning styles and verbal creativity, notefield of affective and psychomotoric observation. The hypothesis of this research used three ways variation of analyze with differently of cell content. The double comparation test used scheffe method. The result showed: (1) there was significant influence between guided inquiry learning and modified free inquiry to the learning achievement of cognitive and psychomotoric but it was not significant influence between the learning achievement of affective, (2) there was not significant influence between visual and auditory learning styles to the learning achievement of cognitive, affective, and psychomotoric, (3) there was significant influence between high and low of verbal creativity to the learning achievement on cognitive and affective but it was not in psychomotoric, (4) there was not interaction between the using of guided inquiry learning and modified free inquiry with visual and auditory learning styles to the learning achievement in cognitive, affective, and psychomotoric, (5) there was interaction between the using of guided inquiry learning and modified free inquiry with high and low verbal creativity to the learning achievement of psychomotoric bu it was not in cognitive and affective, (6) there was not interaction between the learning styles with the students verbal creativity, (7) there was interaction between guided inquiry learning and modified free inquiry, learning styles, and verbal creativity to the cognitive achievement but it was not in affective and psychomotoric. Key words: Problem-Based Learning Approach, Guided Inquiry, Modified Free Inquiry, Learning Styles, Verbal Creativity. xvii