PENINGKATAN KEMAMPUAN KOGNITIF DAN KETERAMPILAN PROSES SAINS MELALUI MODEL PREDICT, OBSERVE, EXPLAIN (POE) MATERI HUKUM NEWTON TENTANG GERAK KELAS X MIPA 6 SMAN 1 SUKOHARJO Skripsi Oleh : Wahyu Widyaningsih K2313072 FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2017 i
ii
PENINGKATAN KEMAMPUAN KOGNITIF DAN KETERAMPILAN PROSES SAINS MELALUI MODEL PREDICT, OBSERVE, EXPLAIN (POE) MATERI HUKUM NEWTON TENTANG GERAK KELAS X MIPA 6 SMAN 1 SUKOHARJO Oleh : Wahyu Widyaningsih K2313072 Skripsi Ditulis dan Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari Persyaratan Guna Mendapatkan Gelar Sarjana Pendidikan Pada Program Studi Pendidikan Fisika FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Mei 2017 iii
ABSTRAK Wahyu Widyaningsih. K2313072. PENINGKATAN KEMAMPUAN KOGNITIF DAN KETERAMPILAN PROSES SAINS MELALUI MODEL PREDICT, OBSERVE, EXPLAIN (POE) MATERI HUKUM NEWTON TENTANG GERAK KELAS X MIPA 6 SMA NEGERI 1 SUKOHARJO. Skripsi, Surakarta : Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta, Mei 2017. Penelitian ini bertujuan meningkatkan kemampuan kognitif dan keterampilan proses sains pada siswa kelas X IPA 6 SMA Negeri 1 Sukoharjo tahun ajaran 2016/2017 melalui penerapan model pembelajaran Predict, Observe, Explain (POE)Penelitian ini merupakan Penelitian Tindakan Kelas dengan model dari Kemmis dan Mc. Taggart, serta model kolaboratif yang dilaksanakan dalam dua siklus. Setiap siklus diawali dengan tahap persiapan dan dilanjutkan dengan tahap pelaksanaan siklus yang terdiri dari perencanaan tindakan, pelaksanaan tindakan, observasi, dan refleksi. Subjek penelitian adalah siswa kelas X MIPA 6 SMA Negeri 1 Sukoharjo Tahun Ajaran 2016/ 2017 sebanyak 40 siswa. Data diperoleh melalui observasi, Angket, dan wawancara. Teknik analisis data yang digunakan adalah teknik analisis data deskriptif kualitatif. Berdasarkan analisis data dan pembahasan dalam penelitian ini dapat disimpulkan Peningkatan kemampuan kognitif dan keterampilan proses sains dilakukan melalui penerapan model pembelajaran Predict, Observe, Explain (POE) dengan metode eksperimen. Pada tahap Prasiklus dilakukan identifikasi masalah diperoleh melalui kegiatan observasi, wawancara, serta kajian dokumen. Fokus masalah yang diperoleh yaitu masih rendahnya kemampuan kognitif dan keterampilan proses sains siswa. Selanjutnya dilakukan penerapan model pembelajaran POE yang terdiri atas tiga tahapan pembelajaran yakni memprediksi, melakukan observasi, kemudian menjelaskan hasil. Penerapan model pembelajaran POE menggunakan metode eksperimen. Penerapan model pembelajaran POE dilakukan dalam dua Siklus pembelajaran, dimana pada setiap siklus terdiri atas empat tahapan, yakni perencanaan, tindakan, observasi, dan refleksi. Hasil kemampuan kognitif diperoleh dari hasil tes kognitif setiap akhir siklus yang didukung oleh nilai LKS dan wawancara. Hasil keterampilan proses sains siswa diperoleh dari lembar observasi setiap pertemuan dan didukung oleh angket dan wawancara. Berdasarkan hasil penelitian diperoleh bahwa kemampuan kognitif dan keterampilan proses sains siswa mengalami peningkatan melalui penerapan model pembelajaran POE dengan metode eksperimen dan mencapai target yang telah ditentukan.. Kata kunci: Predict, Observe, Explain, Keterampilan Proses Sains, iv
v
ABSTRAK Wahyu Widyaningsih. K2313072. PENINGKATAN KEMAMPUAN KOGNITIF DAN KETERAMPILAN PROSES SAINS MELALUI MODEL PREDICT, OBSERVE, EXPLAIN (POE) MATERI HUKUM NEWTON TENTANG GERAK KELAS X MIPA 6 SMA NEGERI 1 SUKOHARJO. Skripsi, Surakarta : Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta, Mei 2017. Penelitian ini bertujuan meningkatkan kemampuan kognitif dan keterampilan proses sains pada siswa kelas X IPA 6 SMA Negeri 1 Sukoharjo tahun ajaran 2016/2017 melalui penerapan model pembelajaran Predict, Observe, Explain (POE)Penelitian ini merupakan Penelitian Tindakan Kelas dengan model dari Kemmis dan Mc. Taggart, serta model kolaboratif yang dilaksanakan dalam dua siklus. Setiap siklus diawali dengan tahap persiapan dan dilanjutkan dengan tahap pelaksanaan siklus yang terdiri dari perencanaan tindakan, pelaksanaan tindakan, observasi, dan refleksi. Subjek penelitian adalah siswa kelas X MIPA 6 SMA Negeri 1 Sukoharjo Tahun Ajaran 2016/ 2017 sebanyak 40 siswa. Data diperoleh melalui observasi, Angket, dan wawancara. Teknik analisis data yang digunakan adalah teknik analisis data deskriptif kualitatif. Berdasarkan analisis data dan pembahasan dalam penelitian ini dapat disimpulkan Peningkatan kemampuan kognitif dan keterampilan proses sains dilakukan melalui penerapan model pembelajaran Predict, Observe, Explain (POE) dengan metode eksperimen. Pada tahap Prasiklus dilakukan identifikasi masalah diperoleh melalui kegiatan observasi, wawancara, serta kajian dokumen. Fokus masalah yang diperoleh yaitu masih rendahnya kemampuan kognitif dan keterampilan proses sains siswa. Selanjutnya dilakukan penerapan model pembelajaran POE yang terdiri atas tiga tahapan pembelajaran yakni memprediksi, melakukan observasi, kemudian menjelaskan hasil. Penerapan model pembelajaran POE menggunakan metode eksperimen. Penerapan model pembelajaran POE dilakukan dalam dua Siklus pembelajaran, dimana pada setiap siklus terdiri atas empat tahapan, yakni perencanaan, tindakan, observasi, dan refleksi. Hasil kemampuan kognitif diperoleh dari hasil tes kognitif setiap akhir siklus yang didukung oleh nilai LKS dan wawancara. Hasil keterampilan proses sains siswa diperoleh dari lembar observasi setiap pertemuan dan didukung oleh angket dan wawancara. Berdasarkan hasil penelitian diperoleh bahwa kemampuan kognitif dan keterampilan proses sains siswa mengalami peningkatan melalui penerapan model pembelajaran POE dengan metode eksperimen dan mencapai target yang telah ditentukan.. Kata kunci: Predict, Observe, Explain, Keterampilan Proses Sains, Kemampuan Kognitif, hukum Newton tentang Gerak. vi
ABSTRACT Wahyu Widyaningsih. K2313072. THE IMPROVEMENT OF COGNITIVE ABILITY AND SKILL OF SCIENCE PROCESS THROUGH PREDICT, OBSERVE, EXPLAIN (POE) MODEL ON NEWTON S LAW OF MOTION AROUND THE STUDENT OF GRADE X MIPA 6 SMA NEGERI 1 SUKOHARJO. Thesis, Surakarta: Teacher Training and Education Faculty of Sebelas Maret University, Surakarta, May 2017. The purpose of this research is to improve the cognitive abilities and skills of science process on students of class X IPA 6 SMA Negeri 1 Sukoharjo period 2016/2017 through the implementation of Predict, Observe, Explain (POE) Model. This research is a Class Act Research through Kemmis and Mc. Taggart model, as well as collaborative models which implemented in two cycles. Every cycles is started by the preparation stage and followed by a cycle implementation phase which consist the action planning, the action execution, observation, and reflection. The subject of this study are 40 students of grade X MIPA 6 SMA Negeri 1 Sukoharjo academic period 2016/2017. The data obtained through observation, questionnaire, and interview. This research will use the descriptive qualitatif method for the data analysis. Based on data analysis on this research, concluded that the improvement of cognitive ability and science process skill done by applying Predict, Observe, Explain (POE) learning model with experiment method. On Prasiklus stage, problem sidentification is obtained through observation, interview, and document review. The focus of the problem is the lack of cognitive ability and the students' science process skills. Furthermore, the application of learning model of POE which consists of three learning stages that predict, make observations, and then explain the results. Application of POE learning model using experimental method. The application of the POE learning model is done in two learning cycles, and each cycles consisting of four stages, namely planning, action, observation, and reflection. The results of cognitive ability are derived from the cognitive test results at each end of the cycle supported by LKS scores and interviews. The results of students' science process skills are obtained from the observation sheets of each meeting and supported by questionnaires and interviews. Based on the research result, it is found that students' cognitive ability and science process skills have improved through the application of POE learning model with experimental method and reaching predetermined target. Keywords: Predict, Observe, Explain, Skills of Science Process, Cognitive Ability, Newton's law of Motion. vii
MOTTO Man Shabara Zhafira Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kesanggupannya (Q.S Al Baqorah : 286) Allah tidak akan pernah meninggalkanmu walau hanya sedetik dan sesungguhnya pertolongan Allah selalu datang tepat pada masa yang tepat Selalu ada harapan bagi mereka yang sering berdoa dan selalu ada jalan bagi mereka yang sering berusaha There is no power and no might except with Allah (Penulis) viii
PERSEMBAHAN Makalah Skripsi ini dipersembahkan kepada: Kedua orang tua, adik- adik, keluarga dan sahabat yang senantiasa memberikan doa, perhatian, dukungan, dan semangat yang luar biasa. ix
KATA PENGANTAR Puji syukur senantiasa penulis panjatkan ke hadirat Alloh SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-nya, sehingga Skripsi ini dapat diselesaikan untuk memenuhi sebagian dari persyaratan guna mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan. Dalam penyusunan Skripsi ini ada berbagai hambatan yang terjadi. Namun berkat bantuan dari berbagai pihak akhirnya hambatan yang timbul dapat diatasi. Oleh karena itu, atas segala bentuk bantuannya, penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada yang terhormat: 1. Bapak Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd. Selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan izin penelitian. 2. Bapak Dwi Teguh Rahardjo, S. Si., M. Si Selaku Kepala Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Keguruan Dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta 3. Ibu Rini Budiharti, M.Pd. Selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dalam penyusunan Skripsi ini. 4. Bapak Ahmad Fauzi, M. Pd. Selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dalam penyusunan Skripsi ini. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun penulis harapkan dari para pembaca sekalian. Akhirnya penulis berharap semoga Skripsi ini bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan para pembaca pada umumnya. Surakarta, Juni 2017 Penulis x
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN... ii HALAMAN PENGAJUAN... iii HALAMAN PERSETUJUAN... iv HALAMAN PENGESAHAN... v HALAMAN ABSTRAK... vi HALAMAN ABSTRACT... vii HALAMAN MOTTO... viii HALAMAN PERSEMBAHAN... ix KATA PENGANTAR... x DAFTAR ISI... xi DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... xiii xiv xv BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Perumusan Masalah... 5 C. Tujuan Penelitian... 6 D. Manfaat Penelitian... 6 BAB II PEMBAHASAN A. Tinjauan Pustaka..... 8 1. Belajar dan Pembelajaran Fisika... 8 2. Hasil Belajar... 13 3. Model pembelajaran Predict, Observe, Explain (POE)... 16 4. Kemampuan Kognitif Siswa... 20 5. Keterampilan Proses Sains... 22 6. Metode eksperimen... 27 7. Penelitian Tindakan Kelas... 28 8. Bahan Ajar Hukum Newton tentang Gerak... 31 xi
B. Kerangka Berfikir...... 34 C. Hipotesis Tindakan... 36 BAB III METODOLOGI PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian...... 37 B. Jenis Penelitian... 39 C. Subjek dan Objek Penelitian...... 39 D. Data dan Sumber Data............ 40 E. Teknik Pengumpulan Data...... 41 F. Teknik Uji Validasi Data...... 42 G. Instrumen Penelitian...... 43 H. Teknik Analisis Data...... 44 I. Indikator Kinerja Penelitian...... 46 J. Prosedur Penelitian............ 48 BAB IV HASIL TINDAKAN DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian... 53 1. Deskripsi Data Prasiklus... 53 2. Deskripsi Siklus I... 56 3. Deskripsi Siklus II... 67 B. Pembahasan... 77 BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN A. Simpulan... 82 B. Implikasi... 83 C. Saran... 83 DAFTAR PUSTAKA... 85 LAMPIRAN... 89 xii
DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 2.1 Kerangka Berpikir... 31 Gambar 3.1 Skema Uji Validitas Data... 42 Gambar 3.2 Model Analisis Data... 44 Gambar 3.3 Skema Prosedur Penelitian... 52 Gambar 4.1 Persentase Ketuntasan Kognitif Siswa Siklus I... 62 Gambar 4.2 Hasil Ketercapaian Keterampilan Proses Sains Siswa Siklus I... 63 Gambar 4.3 Persentase Ketuntasan Kognitif Siswa Siklus II... 73 Gambar 4.4 Hasil Ketercapaian Keterampilan Proses Sains Siswa Siklus II... 74 Gambar 4.5 Perbandingan Persentase Ketercapaian Keterampilan Proses Sains Siswa Pra-Siklus sampai Siklus II... 78 Gambar 4.6 Perbandingan Persentase Ketuntasan Kognitif Siswa Pra- Siklus sampai Siklus II... 79 xiii
DAFTAR TABEL Hal Tabel 2.1 Ranah dan Indikator Hasil Belajar... 14 Tabel 2.2 Sintaks Model Pembelajaran Predict, Observe, Explain (POE) 18 Tabel 3.1 Jadwal Penelitian Tindakan Kelas... 37 Tabel 3.2 Target skor Keterampilan Proses Sains... 47 Tabel 4.1 Data Persentase Ketercapaian Keterampilan Proses Sains Siswa Pra- Siklus... 55 Tabel 4.2 Perbandingan Data Persentase Ketercapaian Indikator Keterampilan Proses Sains Siswa pada Observasi Siklus I dengan Target Penelitian... 65 Tabel 4.3 Perbandingan Hasil Tes Kemampuan Kognitif Siklus I dengan Target... 66 Tabel 4.4 Perbandingan Data Ketercapaian Indikator Keterampilan Proses Sains Siswa pada Observasi Siklus II dengan Target Penelitian... 76 Tabel 4.5 Perbandingan Hasil Tes Kemampuan Kognitif Siklus I dengan Target... 77 xiv
DAFTAR LAMPIRAN Hal Lampiran 1 Hasil Jadwal Penelitian... 82 Lampiran 2 Silabus... 91 Lampiran 3 Daftar Nilai Kognitif Prasiklus... 94 Lampiran 4 Lembar Observasi Prasiklus... 96 Lampiran 5 Rekap Hasil Lembar Observasi KPS Prasiklus... 104 Lampiran 6 Hasil wawancara guru prasiklus... 108 Lampiran 7 Hasil wawancara murid prasiklus... 112 Lampiran 8 Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Siklus I Pertemuan 1 116 Lampiran 9 Lembar Kerja Siswa Siklus I Pertemuan 1... 125 Lampiran 10 Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Siklus I Pertemuan 2 128 Lampiran 11 Lembar Kerja Siswa Siklus I Pertemuan 2... 137 Lampiran 12 Kisi-Kisi Soal Tes Kemampuan Kognitif Siklus I... 142 Lampiran 13 Soal Tes Kemampuan Kognitif Siklus I... 143 Lampiran 14 Kunci Jawaban Soal Tes Siklus I... 148 Lampiran 15 Kisi Kisi Lembar Observasi KPS Siswa Siklus I... 149 Lampiran 16 Lembar Observasi dan Rubrik KPS Siswa Siklus I... 150 Lampiran 17 Kisi Kisi dan Angket KPS Siklus I... 157 Lampiran 18 Rekap Hasil Kognitif Siklus I...... 162 Lampiran 19 Rekap Hasil KPS Siklus I...... 166 Lampiran 20 Rekap Hasil Angket KPS Siklus I...... 174 Lampiran 21 Hasil Wawancara Siswa Siklus I... 176 Lampiran 22 Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Siklus II Pertemuan 1............ 181 xv
Lampiran 23 Lembar Kerja Siswa Siklus II Pertemuan 1... 192 Lampiran 24 Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Siklus II Pertemuan 2............ Lampiran 25 Lembar Kerja Siswa Siklus II Pertemuan 2... 206 Lampiran 26 Kisi-Kisi Soal Tes Kemampuan Kognitif Siklus II... 213 Lampiran 27 Soal Tes Kemampuan Kognitif Siklus II... 215 Lampiran 28 Kunci Jawaban Soal Tes Siklus II... 220 Lampiran 29 Kisi Kisi Lembar Observasi KPS Siswa Siklus II... 221 Lampiran 30 Lembar Observasi dan Rubrik KPS Siswa Siklus II... 222 Lampiran 31 Kisi Kisi dan Angket Kps Siklus II... 229 Lampiran 32 Rekap Hasil Kognitif Siklus II...... 234 Lampiran 33 Rekap Hasil KPS Siklus II...... 238 Lampiran 34 Rekap Hasil Angket KPS Siklus II...... 246 Lampiran 35 Hasil Wawancara Siswa Siklus II... 248 Lampiran 36 Daftar Hadir Siswa...... 254 Lampiran 37 Rekap Akhir Hasil Kognitif Siswa...... 256 Lampiran 38 Rekap Akhir Hasil LO KPS Siswa...... 258 Lampiran 39 SPJ Skripsi... 259 Lampiran 40 Surat Izin Menyusun Skripsi...... 260 Lampiran 41 Surat Izin Penelitian...... 261 Lampiran 42 Surat Keterangan dari Sekolah...... 262 Lampiran 43 Dokumentasi Hasil PTK....... 263 195 xvi