PENGGUNAAN MODUL FISIKA BERBASIS SCIENTIFIC APPROACH MATERI ELASTISITAS UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN KOGNITIF DAN KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS SISWA KELAS X MIA 6 SMA MTA SURAKARTA TAHUN AJARAN 2014/2015 SKRIPSI Oleh: UMMU MUSLIHAH K2311081 PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Juni 2016
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN Saya yang bertanda tangan di bawah ini Nama : Ummu Muslihah NIM : K2311081 Program Studi : Pendidikan Fisika menyatakan bahwa skripsi saya berjudul PENGGUNAAN MODUL FISIKA BERBASIS SCIENTIFIC APPROACH MATERI ELASTISITAS UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN KOGNITIF DAN KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS SISWA KELAS X MIA 6 SMA MTA SURAKARTA TAHUN AJARAN 2014/2015 ini benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri. Adapun sumber informasi yang dikutip dari penulis lain disebutkan dalam teks dan tercantum dalam daftar pustaka. Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan Skripsi ini hasil jiplakan, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya. Surakarta, 4 Mei 2016 Yang membuat pernyataan Ummu Muslihah ii
PENGGUNAAN MODUL FISIKA BERBASIS SCIENTIFIC APPROACH MATERI ELASTISITAS UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN KOGNITIF DAN KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS SISWA KELAS X MIA 6 SMA MTA SURAKARTA TAHUN AJARAN 2014/2015 Oleh: UMMU MUSLIHAH K2310039 Skripsi Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan guna mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Fisika PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Juni 2016 iii
PERSETUJUAN PEMBIMBING Nama : Ummu Muslihah NIM : K2311081 Judul Skripsi : Penggunaan Modul Fisika Berbasis Scientific Approach Materi Elastisitas untuk Meningkatkan Kemampuan Kognitif dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Kelas X MIA 6 SMA MTA Surakarta Tahun Ajaran 2014/2015 Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Pembimbing I Pembimbing II Drs. Trustho Raharjo, M.Pd NIP. 19510823 198103 1 001 Dwi Teguh Rahardjo, S.Si., M.Si NIP. 19680403 199802 1 001 iv
PENGESAHAN PENGUJI Nama : Ummu Muslihah NIM : K2311081 Judul Skripsi : Penggunaan Modul Fisika Berbasis Scientific Approach Materi Elastisitas untuk Meningkatkan Kemampuan Kognitif dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Kelas X MIA 6 SMA MTA Surakarta Tahun Ajaran 2014/2015 Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta pada hari Senin, 6 Juni 2016 dengan hasil LULUS dan revisi maksimal 3 bulan. Skripsi telah direvisi dan mendapatkan persetujua dari Tim Penguji. Persetujuan hasil revisi oleh Tim Penguji: Ketua : Drs. Jamzuri, M.Pd Juni 2016 Sekretaris : Drs. Pujayanto, M.Si Juni 2016 Anggota I : Drs. Trustho Raharjo, M.Pd Juni 2016 Anggota II : Dwi Teguh Rahardjo, S.Si., M.Si Juni 2016 Skripsi disahkan oleh Kepala Program Studi Pendidikan Fisika pada: Hari : Tanggal : Mengesahkan, Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Kepala Program Studi Pendidikan Fisika Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd. NIP. 19610124 198702 1 001 Dwi Teguh Rahardjo, S.Si., M.Si NIP. 19680403 199802 1 001 v
MOTTO Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kesanggupannya, ia mendapatkan pahala (dari kebaikan) yang diusahakannya dan ia mendapat siksa (dari kejahatan) yang dikerjakannya (QS. AL-Baqoroh: 286) vi
PERSEMBAHAN Skripsi ini dipersembahkan kepada: Ayah Maridi dan Ibu Darini yang senantiasa meridhoi setiap langkah dalam wujud do a pada-nya, memberikan kasih sayang dan segalanya yang tidak mungkin bisa dibalas. vii
ABSTRAK Ummu Muslihah. K2311081. PENGGUNAAN MODUL FISIKA BERBASIS SCIENTIFIC APPROACH MATERI ELASTISITAS UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN KOGNITIF DAN KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS SISWA KELAS X MIA 6 SMA MTA SURAKARTA TAHUN AJARAN 2014/2015. Skripsi, Surakarta: Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Mei 2016. Penelitian ini bertujuan untuk: (1) meningkatkan kemampuan kognitif siswa kelas X MIA 6 SMA MTA Surakarta melalui penggunaan modul Fisika berbasis scientific approach materi Elastisitas, (2) meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa kelas X MIA 6 SMA MTA Surakarta melalui penggunaan modul Fisika berbasis scientific approach materi Elastisitas. Penelitian ini merupakan Penelitian Tindakan Kelas (PTK) yang dilaksanakan dalam dua siklus. Setiap siklus diawali dengan tahap persiapan dan dilanjutkan dengan tahap pelaksanaan siklus yang terdiri atas perencanaan tindakan, pelaksanaan tindakan, observasi, dan refleksi. Subjek penelitian adalah siswa kelas X MIA 6 SMA MTA Surakarta Tahun Ajaran 2014/2015 sebanyak 31 siswa. Data diperoleh melalui kajian dokumen, tes, observasi, angket dan wawancara. Teknik analisis data yang digunakan adalah teknik analisis data kuantitatif dan kualitatif. Berdasarkan hasil penelitian,dapat disimpulkan bahwa: (1) penggunaan modul Fisika berbasis scientific approach materi Elastisitas dapat meningkatkan kemampuan kognitif siswa kelas X MIA 6 SMA MTA Surakarta. Hal ini dapat dilihat dari persentase ketercapaian kemampuan kognitif siswa pada pra-siklus sebesar 38,70%, siklus I sebesar 64,52% dan pada siklus II sebesar 83,87% dan (2) penggunaan modul Fisika berbasis scientific approach materi Elastisitas dapat meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa kelas X MIA 6 SMA MTA Surakarta. Hal ini ditunjukkan dari hasil analisis data bahwa keterampilan berpikir kritis siswa meningkat dan mencapai target ketercapaian pada siklus II yaitu 77,42% dari 31 siswa, dan peningkatan juga terjadi disetiap aspek, yaitu interpretation 82,00%, analysis 76,50%, inference 76,50%, evaluation 76,50%, explanation 76,50% dan self-regulation 77,50%. Kata kunci: Penelitian Tindakan Kelas, scientific approach, kemampuan kognitif, keterampilan berpikir kritis viii
ABSTRACT Ummu Muslihah. K2311081. THE USE OF SCIENTIFIC APPROACH BASED PHYSICS MODULE IN ELASTICITY SUBJECT TO IMPROVE COGNITIVE ABILITY AND CRITICAL THINKING SKILL OF X MIA 6 STUDENTS OF SMA MTA SURAKARTA ACADEMIC YEARS OF 2014/2015. Thesis, Surakarta: Teacher Training and Education Faculty, Sebelas Maret University, Mei 2014. This research was purposed to: (1) improve students s cognitive ability of X MIA 6 SMA MTA Surakarta by using scientific approach based physics module in Elasticity subject and (2) improve students s critical thinking skill of X MIA 6 SMA MTA Surakarta by using scientific approach based physics module in Elasticity subject. This Classroom Action Research held in two cycles. Each cycle was begun with preparation stage then continued to implementation phase that consists of planning, action, observation, and reflection. The research subjects were X MIA 6 students of SMA MTA Surakarta Academic Year of 2014/2015 that consists of 31 students. The data was collected through document review, test, observation, quesioner and interview to the teacher and students. The techniques of data analysis used quantitative and qualitative analysis data techniques. Based on the research result, it could be concluded that (1) the use of scientific approach based physics module in elasticity subject can improve cognitive ability of X MIA 6 students of SMA MTA Surakarta. It could be seen from achievement percentage of students s cognitive aspect that reaches out 38,70% in pra-cycle, 64,52% in the first cycle and 83,87% in the second cycle and (2) the use of scientific approach based physics module in elasticity subject can improve critical thinking skill of X MIA 6 students of SMA MTA Surakarta. It could be seen from achievement percentage of students s critical thinking skill in second cycle, are interpretation 82,00%, analysis 76,50%, inference 76,50%, evaluation 76,50%, explanation 76,50% dan self-regulation 77,50%. Keyword: Classroom Action Research, scientific approach, cognitive ability, critical thinking skill ix
KATA PENGANTAR Segala puji syukur bagi Allaah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-nya. Atas ridho-nya penulis dapat menyelesaikan Skripsi dengan judul Penggunaan Modul Fisika Berbasis Scientific Approach Materi Elastisitas untuk Meningkatkan Kemampuan Kognitif dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Kelas X MIA 6 SMA MTA Surakarta Tahun Ajaran 2014/2015 Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan guna mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan, bimbingan, dan pengarahan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd., Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan ijin penelitian. 2. Bapak Dwi Teguh Rahardjo, S.Si., M.Si., Ketua Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta dan Dosen Pembimbing II yang selalu memberikan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini. 3. Bapak Drs. Trustho Raharjo, M.Pd., Dosen Pembimbing I yang selalu memberikan motivasi dan bimbingan dalam penyusunan Skripsi ini. 4. Bapak Diastono, M.Pd., Kepala SMA MTA Surakarta, yang telah memberi kesempatan untuk melakukan penelitian. 5. Bapak Djoko Muljanto, S.Pd., guru Mata Pelajaran Fisika SMA MTA Surakarta yang telah bersedia mengajar dan memberikan masukan selama proses penelitian dilaksanakan. 6. Para siswa kelas X MIA 6 SMA MTA Surakarta yang telah bersedia berpartisipasi dalam pelaksanaan penelitian ini. x
7. Teman-Teman Pendidikan Fisika 2011, untuk segala dukungan, persahabatan dan bantuannya. 8. Semua pihak yang telah membantu terlaksananya penelitian ini. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi yang telah dikerjakan ini masih jauh dari kesempurnaan, namun penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan semoga Allah SWT berkenan menerima amal bakti yang diabdikan oleh kita semua. Aamiin. Surakarta, 4 Mei 2016 Penulis xi
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN... HALAMAN PENGAJUAN... HALAMAN PERSETUJUAN... HALAMAN PENGESAHAN... HALAMAN MOTTO...... HALAMAN PERSEMBAHAN... HALAMAN ABSTRAK... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN...... BAB I. PENDAHULUAN... A. Latar Belakang Masalah... B. Rumusan Masalah...... C. Tujuan Penelitian... D. Manfaat Penelitian...... BAB II. KAJIAN PUSTAKA, KERANGKA BERPIKIR DAN HIPOTESIS... A. Kajian Pustaka...... 1. Pembelajaran Fisika Berbasis Scientific Approach... a. Hakikat Belajar dan Pembelajaran Fisika... b. Model Pembelajaran Scientific Approach... 2. Modul Berbasis Scientific Approach... 3. Keterampilan Berpikir Kritis... 4. Kemampuan Kognitif... 5. Materi Elastisitas... a. Tegangan... i ii iii iv v vi vii viii x xii xv xvi xvii 1 1 4 4 4 5 5 5 5 7 11 13 17 18 20 xii
b. Regangan... c. Modulus Young... d. Hukum Hooke... B. Kerangka Berpikir... C. Hipotesis Tindakan... BAB III METODE PENELITIAN...... A. Tempat dan Waktu Penelitian........ B. Subjek dan Objek Penelitian........... C. Data dan Sumber Data... D. Teknik Pengumpulan Data... E. Instrumen Penelitian... F. Validitas Data Penelitian.../... G. Prosedur Penelitian... H. Teknik Analisis Data... I. Indikator Keberhasilan Penelitian... BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN... A. Hasil Kegiatan Pembelajaran Tahap Pra Siklus... 1. Data dan Deskripsi Penelitian... a. Deskripsi Sekolah... b. Deskripsi Kelas... 2. Deskripsi Permasalahan Penelitian... B. Hasil Tindakan Tiap Siklus... 1. Siklus I... a. Perencanaan Tindakan Siklus I... b. Pelaksanaan Tindakan Siklus I... c. Observasi Tindakan Siklus I... d. Refleksi Siklus I... 2. Siklus II... a. Perencanaan Tindakan Siklus II... b. Pelaksanaan Tindakan Siklus II... c. Observasi Tindakan Siklus II... 20 21 22 23 25 26 26 27 27 28 29 31 32 35 39 40 40 40 40 40 41 44 44 45 46 48 51 54 54 55 57 xiii
d. Refleksi Siklus II... C. Perbandingan Hasil Tindakan Antarsiklus... D. Pembahasan... BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN... A. Simpulan... B. Implikasi... C. Saran... DAFTAR PUSTAKA... 59 62 64 67 67 68 68 70 xiv
DAFTAR GAMBAR 2.1 Peristiwa Regangan Suatu Benda... 19 2.2 Peristiwa Mampatan Suatu Benda... 19 2.3 Peristiwa Geseran Suatu Benda.... 19 2.4 Grafik Perbandingan Tegangan Terhadap Regangan... 21 2.5 Skema Pertambahan Panjang pada Pegas... 22 2.6 Kerangka Berpikir... 25 3.1 Triangulasi dengan Tiga Metode Pengumpulan Data... 31 3.2 Skema Siklus Pelaksanaan Penelitian... 34 4.1 Diagram Nilai UKD Gerak Melingkar... 42 4.2 Diagram Hasil Tes Kognitif Siklus I... 49 4.3 Grafik Perbandingan Prosentase Ketercapaian Kemampuan Kognitif Siswa antara Pra-Siklus dan Siklus I... 51 4.4 Grafik Perbandingan Hasil Triangulasi Data Keterampilan Berpikir Kritis Siswa antara Pra-Siklus dan Siklus I... 52 4.5 Grafik Perbandingan Hasil Analisis Data Tiap Aspek Keterampilan Berpikir Kritis Siswa antara Pra-Siklus dan Siklus I... 53 4.6 Diagram Hasil Tes Kognitif Siklus II... 58 4.7 Grafik Perbandingan Prosentase Ketercapaian Kemampuan Kognitif Siswa antara Pra-Siklus dan Siklus II... 59 4.8 Grafik Perbandingan Hasil Triangulasi Data Keterampilan Berpikir Kritis Siswa antara Pra-Siklus dan Siklus II... 60 4.9 Grafik Perbandingan Hasil Analisis Data Tiap Aspek Keterampilan Berpikir Kritis Siswa antara Pra-Siklus dan Siklus II... 61 4.10 Grafik Perbandingan Kemampuan Kognitif Siswa pada Pra-Siklus, Siklus I dan Siklus II... 63 4.11 Grafik Perbandingan Hasil Keterampilan Berpikir Kritis Siswa pada Pra-Siklus, Siklus I dan Siklus II... 63 4.12 Grafik Perbandingan Tiap Aspek Keterampilan Berpikir Kritis Siswa pada Pra-Siklus, Siklus I dan Siklus II... 64 xv
DAFTAR TABEL 2.1 Fase-Fase Pelaksanaan Problem Based Learning... 10 2.2 Deskripsi Aspek Keterampilan Berpikir Kritis... 15 2.3 Daftar Kalimat Tanya yang Mencerminkan Keterampilan Berpikir Kritis... 16 2.4 Nilai Modulus Young dan Kekuatan untuk Beberapa Jenis Bahan... 22 3.1 Jadwal Kegiatan Penelitian... 26 3.2 Tabel Kriteria Hasil Angket Balikan Siswa... 38 3.3 Target Ketercapaian Kemampuan Kognitif Siswa... 39 3.4 Target Ketercapaian Keterampilan Berpikir Kritis Siswa... 39 3.5 Target Ketercapaian Tiap Aspek Keterampilan Berpikir Kritis Siswa 39 4.1 Hasil Ketercapaian Keterampilan Berpikir Kritis untuk Tiap Aspek Berdasarkan Observasi dan Angket Pra-Siklus... 44 4.2 Hasil Triangulasi Data Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Pra- Siklus... 44 4.3 Hasil Triangulasi Data Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Siklus I.. 50 4.4 Hasil Ketercapaian Tiap Aspek Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Berdasarkan Observasi dan Angket Siklus I... 50 4.5 Keberhasilan Keterapilan Berpikir Kritis Siswa Siklus I... 52 4.6 Perbandingan Hasil Analisis Data Tiap Aspek Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Antara Pra-Siklus dan Siklus I... 53 4.7 Hasil Triangulasi Data Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Siklus II 58 4.8 Hasil Ketercapaian Tiap Aspek Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Berdasarkan Observasi dan Angket Siklus II... 59 4.9 Keberhasilan Keterapilan Berpikir Kritis Siswa Siklus I... 61 4.10 Perbandingan Hasil Analisis Data Tiap Aspek Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Antara Pra-Siklus dan Siklus II... 62 xvi
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Silabus... 72 Lampiran 2 Lembar Observasi Awal Pembelajaran... 75 Lampiran 3 Hasil Observasi Awal Pembelajaran... 77 Lampiran 4 Kisi-Kisi Keterampilan Berpikir Kritis... 79 Lampiran 5 Kemampuan Kognitif Siswa Pra-Siklus... 80 Lampiran 6 Lembar Observasi Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Pra-Siklus... 82 Lampiran 7 Hasil Observasi Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Pra- Siklus... 85 Lampiran 8 Angket Keterampilan Berpikir Kritis Pra-Siklus... 87 Lampiran 9 Hasil Angket Keterampilan Berpikir Kritis Pra-Siklus... 89 Lampiran 10 Lembar Wawancara Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Pra-Siklus... 92 Lampiran 11 Hasil Wawancara Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Pra-Siklus... 94 Lampiran 12 Hasil Triangulasi Data Keterampilan Berpikir Kritis Pra-Siklus... 98 Lampiran 13 RPP Siklus I... 100 Lampiran 14 LKS Siklus I... 110 Lampiran 15 Validasi Instrumen Siklus I... 116 Lampiran 16 Lembar Observasi Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Siklus I... 132 Lampiran 17 Hasil Observasi Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Siklus I... 135 Lampiran 18 Angket Keterampilan Berpikir Kritis Siklus I... 141 Lampiran 19 Hasil Angket Keterampilan Berpikir Kritis Siklus I... 143 Lampiran 20 Lembar Wawancara Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Siklus I... 146 Lampiran 21 Hasil Wawancara Keterampilan Berpikir Kritis Siswa xvii
Siklus I... 148 Lampiran 22 Hasil Triangulasi Data Keterampilan Berpikir Kritis Siklus I... 153 Lampiran 23 Soal dan Pembahasan Tes Kognitif Siklus I... 155 Lampiran 24 Hasil Try Out Tes Kognitif Siklus I... 164 Lampiran 25 Hasil Kemampuan Kognitif Siklus I... 170 Lampiran 26 RPP Siklus II... 172 Lampiran 27 LKS Siklus II... 180 Lampiran 28 Lembar Observasi Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Siklus II... 184 Lampiran 29 Hasil Observasi Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Siklus II... 187 Lampiran 30 Angket Keterampilan Berpikir Kritis Siklus II... 193 Lampiran 31 Hasil Angket Keterampilan Berpikir Kritis Siklus II... 195 Lampiran 32 Lembar Wawancara Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Siklus II... 198 Lampiran 33 Hasil Wawancara Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Siklus II... 200 Lampiran 34 Hasil Triangulasi Data Keterampilan Berpikir Kritis Siklus II... 203 Lampiran 35 Soal dan Pembahasan Tes Kognitif Siklus II... 205 Lampiran 36 Hasil Try Out Tes Kognitif Siklus II... 216 Lampiran 37 Hasil Kemampuan Kognitif Siklus II... 221 Lampiran 38 Validasi Instrumen Siklus II... 223 Lampiran 39 Dokumentasi... 238 Lampiran 40 Surat Bukti Penelitian... 241 Lampiran 42 Surat Keputusan Dekan... 242 xviii