PENGEMBANGAN MODUL FISIKA BERBASIS INKUIRI TERBIMBING PADA MATERI PEMANASAN GLOBAL UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS SISWA SMA/MA KELAS XI TESIS Diajukan kepada Universitas Sebelas Maret Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains Minat Utama Pendidikan Fisika Oleh Eko Prihandono S831402026 FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016
EkoPrihandono. 2016. Pengembangan Modul Fisika Berbasis Inkuiri Terbimbing Pada Materi Pemanasan Global Untuk Meningkatkan Keterampilan Proses Sains Siswa SMA/MA Kelas XI. Pembimbing I: Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd., Pembimbing II: Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Pascasarjana FKIP, Universitas Sebelas Maret Surakarta. ABSTRAK Saat ini bahan ajar yang digunakan oleh guru masih sama dengan yang biasa guru gunakan, sehingga belum ada variasi sumber belajar, oleh karena itu perlu pengembangan bahan ajar yang sesuai dengan kebutuhan. Penelitian ini bertujuan untuk: (1) mengembangkan dan menghasilkan modul pembelajaran fisika yang memiliki karakteristik proses, sikap, dan produk ilmiah sehingga dapat meningkatkan keterampilan proses sains siswa, (2) memperoleh informasi mengenai spesifikasi modul yang dibutuhkan dalam pembelajaran oleh guru dan siswa, (3) mengetahui kelayakan modul pembelajaran fisika berbasis inkuiri terbimbing sehingga dapat mendorong peningkatan keterampilan proses sains siswa. Penelitian ini merupakan penelitian pengembangan modul fisika materi pemanasan global kelas XI IPA. Penelitian ini mengacu pada modifikasi model 4-D (four-d Models) yang dikemukakan oleh Thiagarajan. Subyek dari evaluasi ini adalah guru, siswa, ahli bidang materi/isi, ahli tampilan modul, serta ahli aspek pembelajaran. Subyek untuk analisis kebutuhan adalah guru dan siswa. Sasaran dari uji coba terbatas yaitu siswa MAN 1 Batanghari kelas XI IPA 3 Semester Genap Tahun Pelajaran 2014/2015. Sedangkan uji lapangan/penelitian dilakukan di MAN 1 Metro pada kelas XI IPA 5 Semester Genap Tahun Pelajaran 2014/2015. Teknis analisis data menggunakan uji kelayakan, uji ahli, analisis keefektifan, dan uji N-gain. Hasil dari penelitian ini adalah modul berbasis inquiri terbimbing yang telah dikembangkan layak dan dapat digunakan dalam pembelajaran berdasarkan analisis hasil uji validasi didapatkan nilai sebesar 3,21 dalam skala lima, dan nilai ini termasuk dalam kategori baik, pada uji validasi ahli tampilan modul didapatkan nilai sebesar 3,93, dan nilai terhadap keterampilan proses sains diperoleh hasil tes sebesar 58,8 meningkat menjadi berdasarkan hasil postes yang memberikan hasil nilai sebesar 82,8, gain yang didapatkan sebesar 0,58 yang memberikan gambaran bahwa peningkatan skor pre-test ke pos-test tergolong dalam kategori sedang. Kata Kunci: Modul Fisika, Inkuiriterbimbing, Keterampilan Proses Sains.
Eko Prihandono. 2016. Development of Guided Inquiry-Based Physics module to Content Global Warming Science Process Skills To Improve High School Students/MA Class XI. Advisor I: Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd., II: Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd. Master of Science Education, Teaching Training and Educational Faculty, Sebelas Maret University. ABSTRACT For now the teaching product used by teachers is still the same as usual teacher use, so there is no variation of learning resources, therefore it is necessary to develop the teaching product that suit their needs. This study aims to: (1) develop and produce learning modules physics that have the characteristics of a process, an attitude, and scientific products so as to improve the science process skills of students, (2) obtain information on the specifications of the modules needed for learning by teachers and students, (3) determine the feasibility of learning modules physics-based guided inquiry so as to encourage increased science process skills of students. This research is the development of materials physics module global warming grade XI. This study refers to the modification of the model 4-D (four-d Models) proposed by Thiagarajan. The subjects of this evaluation is the teacher, student, expert material/content, a display module, as well as experts aspects of learning. Subjects to the analysis of the needs of teachers and students. The objective of the test is limited, namely students of MAN 1 Batang XI IPA 3 Semester Academic Year 2014/2015. While the field tests/studies carried out in MAN 1 Metro in class XI IPA 5 Semester Academic Year 2014/2015. Technical analysis of data using due diligence, expert testing, analysis of effectiveness, and the N-gain test. Results from this study is guided the inquiry-based module that has been developed is feasible and can be used in the study is based on analysis of the results of the validation test value of 3.21 in a scale of five, and this value is included in the category of "good", the display module validation test experts obtained a value of 3.93, and the value of the science process skills test results obtained increased to 58,8 based on the post-test that gives results of a value of 82.8, the gain obtained at 0, 58 which suggests that the increase in scores of pretest to post-test fall into the category of "medium". Keywords: Module, guided inquiry, Science Process Skills.
MOTTO Boleh jadi kamu membenci sesuatu, padahal ia amat baik bagimu, dan boleh jadi (pula) kamu menyukai sesuatu, padahal ia amat buruk bagimu, Allah mengetahui, sedang kamu tidak mengetahui. (Q.S Al-Baqarah 216) Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain. (Q.S Al-Insyirah 6-7) Dia memberikan hikmah (ilmu yang berguna) kepada siapa yang dikehendaki- Nya. Barang siapa yang mendapat hikmah itu Sesungguhnya ia telah mendapat kebajikan yang banyak. Dan tiadalah yang menerima peringatan melainkan orang- orang yang berakal. (Q.S. Al-Baqarah: 269) SabdaRasulullah SAW: Sebaik-baik manusia adalah yang paling banyak memberi manfaat bagi kehidupan manusia dan kemanusiaan (khairunnas anfa uhum linnas).
HALAMAN PERSEMBAHAN Karya tulis ini saya persembahkan kepada: 1. Ibu dan Bapakku, yang telah mendukungku, memberiku motivasi dalam segala hal serta memberikan kasih sayang yang teramat besar yang tak mungkin bisa ku balas dengan apapun. 2. Adikku yang selalu memberikan dukungannya, sehingga tesis ini dapat diselesaikan dengan baik. 3. Dosen pembimbing I, Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M.Pd dan dosen pembimbing II, Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd, atas bimbingannya selama ini. 4. Segenap dosen pascasarjana program studi pendidikan sains, yang telah mendidik saya dengan sabar dan tekun. 5. Teman-teman (segenap anak kos Warso Putro ) yang senantiasa memberikan dukungan dan motivasi kepada saya. 6. Sahabat yang selalu menghibur dan membantu dalam memberikan ide dan masukan kepada Saya. 7. Rekan-rekan seperjuangan angkatan 2013 yang telah meluangkan waktunya untuk membantu proses selesainya tesis ini. Akhir kata, semoga tesis ini dapat memberikan manfaat bagi siapa saja yang membaca dan memahaminya, mungkin juga dapat menginspirasi peneliti yang akan mengembangkan produk sejenis.
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... I ABSTRAK... IV MOTTO...VI KATA PENGANTAR... VII HALAMAN PERSEMBAHAN... VIII DAFTAR ISI...IX DAFTAR TABEL...XII DAFTAR GAMBAR... XIII DAFTAR LAMPIRAN...XIV BAB I PENDAHULUAN...1 A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Pembatasan Masalah... 3 C. Rumusan Masalah... 4 D. Tujuan Penelitian... 4 E. Manfaat Penelitian... 4 F. Spesifikasi Produk yang Dihasilkan... 5 G. Definisi Istilah... 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 7 A. Kajian Teori... 7 1. Hakikat Fisika... 7 2. Pembelajaran Fisika... 8 3. Modul... 9 a. Pengertian Modul... 9 b. Karakteristik Modul... 11 c. Prosedur Pengembangan Modul... 11 d. Kelayakan Modul... 14 4. Inkuiri... 15
4.1.Teori Belajar...15 a. Teori Piaget...16 b. Teori Gestalt... 16 4.2.Pembelajaran Inkuiri...17 a. Definisi...17 b. Langkah-langkah Pembelajaran Inkuiri... 17 c. Strategi Pembelajaran Inkuiri... 18 4.3.Pembelajaran Inkuiri Terbimbing... 18 5. Keterampilan Proses Sains... 20 6. Hasil Belajar... 23 7. Materi...24 B. Penelitian yang Relevan... 28 C. Kerangka Berpikir... 30 BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 35 A. Tempat dan Waktu Penelitian... 35 B. Subjek Penelitian... 35 C. Model Pengembangan... 35 D. Prosedur Penelitian Pengembangan...36 E. Instrumen Pembelajaran... 37 1. Rencana Pembelajaran (RP)...37 2. Modul Fisika Berbasis Inkuiri Terbimbing... 37 F. Uji Coba Produk... 37 G. Rancangan Instrumen Penelitian... 39 H. Teknik Pengumpulan Data... 40 I. Instrumen Penelitian... 41 1. Instrumen Analisis Kebutuhan... 41 a. Lembar Observasi... 41 b. PedomanWawancara... 42 2. Lembar Validasi Modul... 42 3. Angket Respon Siswa... 42 4. Tes... 43
a. Analisis Item Tes... 43 b. Validitas Item Tes... 44 J. Teknik Analisis Data... 44 BAB IV. HASIL DANPEMBAHASAN... 48 1. Tahap Define... 48 a. Identifikasi Kebutuhan... 48 b. Perumusan Masalah... 49 2. Tahap Design... 51 a. Rancangan Modul... 51 b. Penggunan Modul... 52 3. Tahap Develop... 53 1) Uji Kelayakan Modul... 53 a) Uji Materi/Isi... 53 b) Uji Tampilan Modul... 55 c) Uji Pembelajaran... 56 2) Uji Coba Terbatas... 59 a) Hasil Observasi... 59 b) Respon Siswa... 60 4. Disseminate... 62 1) Efektivitas Modul... 63 2) Analisis Validitas Item Tes... 64 3) Peningkatan Keterampilan Proses Sains Siswa... 64 BAB V. KESIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN... 68 A. Kesimpulan... 68 B. Implikasi... 69 1. Implikasi Teoritis... 69 2. Implikasi Praktis... 69 C. Saran... 70 DAFTAR PUSTAKA... 71 LAMPIRAN...77
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1.1. Indikator Keterampilan Proses Sains (KPS) yang masih harus diteliti lebih lanjut... 3 Tabel 2.1. Kriteria Interpretasi Validasi Ahli... 15 Tabel 2.2. Sintak Pembelajaran Inkuiri Terbimbing... 19 Tabel 2.3. Daftar Negara Top 10 Emitter... 27 Tabel 2.4. Penelitian yang Relevan...28 Tabel 2.5. Pola Keterkaitan...33 Tabel 3.1. Rancangan Instrumen Penelitian... 39 Tabel 3.2. Indikator yang akan diteliti pada lembar observasi... 41 Tabel 3.3. Indikator KPS yang Dinilai...43 Tabel 3.4. Penilaian Acuan Patokan Untuk Hasil Validasi Ahli... 45 Tabel 3.5. Konversi Skor Penilaian Hasil Validasi Ahli... 45 Tabel 3.6. Kriteria Interpretasi Validasi Ahli... 46 Tabel 3.7. Konversi Skor Penilaian Menjadi Pernyataan Nilai... 46 Tabel 4.1. Keterangan Outline Pada Modul...51 Tabel 4.2. Uraian Indikator KPS Dalam Modul... 52 Tabel 4.3. Data Hasil Uji Validasi Ahli Materi/Isi... 54 Tabel 4.4. Data Hasil Uji Validasi Ahli Tampilan Modul... 55 Tabel 4.5. Data Hasil Uji Validasi Ahli Pembelajaran... 57 Tabel 4.6. Data Analisis Hasil Observasi KPS Siswa sebelum Menggunakan Modul yang Dikembangkan... 60 Tabel 4.7. Data Analisis Hasil Observasi Kinerja Proses Sains Siswa Dalam Pembelajaran...60 Tabel 4.8. Data Hasil Respon Siswa Terhadap Modul... 61 Tabel 4.9. Data Analisis Hasil Observasi KPSSiswa Sebelum Menggunakan Modul yang Dikembangkan... 63 Tabel 4.10. Data Analisis Hasil Observasi Kinerja Proses SainsSiswa Dalam Pembelajaran... 64
Tabel 4.11. Data hasil analisis peningkatan KPS Siswa melalui pre-test dan post-test... 65 Tabel 4.12. Tabel peningkatan rerata skor tiap indikator KPS... 65
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1. Kerangka Berpikir Penelitian... 34 Gambar 4.1. Hasil validasi ahli terkait aspek yang dinilai... 59 Gambar 4.2. peningkatan skor keterampilan proses sains (KPS)... 66
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Data hasil analisis kebutuhan... 77 Lampiran 2. Data hasil wawancara... 95 Lampiran 3. Silabus dan RP yang digunakan dalam penelitian...101 Lampiran 4. Hasil analisis validasi ahli (materi, tampilan, dan pembelajaran)...128 Lampiran 5. Hasil observasi Keterampilan Proses Sains (KPS) siswa...148 Lampiran 6. Hasil observasi proses sains siswa dalam pembelajaran... 156 Lampiran 7. Hasil analisis respon siswa terhadap modul yang digunakan... 166 Lampiran 8. Hasil pre-test dan post-test KPS siswa... 176 Lampiran 9. Output Hasil Analisis QUEST dengan format.sh...197 Lampiran 10. Data hasil analisis peningkatan rerata skor tiap indikator KPS... 202 Lampiran 11. Hasil kerja siswa pada saat penggunaan LKS... 207 Lampiran 12. Surat permohonan pelaksanaan seminar proposal...280 Lampiran 13. Surat permohonan validasi ahli... 282 Lampiran 14. Surat disposisi dari sekolah tempat penelitian... 286 Lampiran 15. Hasil validasi instrumenanalisis kebutuhan guru dan siswa... 289 Lampiran 16. Hasil validasi instrumen angket respon siswa... 304 Lampiran 17. Hasil validasi instrumen lembar observasi proses sains...314 Lampiran 18. Hasil validasi instrumen lembar observasi KPS...324 Lampiran 19. Hasil validasi instrumen soal KPS... 334