PENGARUH PENERAPAN MODEL PEMBELAJARAN KOOPERATIF STUDENT TEAMS ACHIEVEMENT DIVISION BERBASIS PEDAGOGICAL CHEMISTRY KNOWLEDGE TERHADAP MOTIVASI DAN PRESTASI BELAJAR KIMIA
MOHAN TAUFIQ MASHURI NIM 10708251032
Tesis ditulis untuk memenuhi sebagian persyaratan guna mendapatkan gelar Magister Pendidikan Program Studi Pendidikan Sains
PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2012
PERNYATAAN KEASLIAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama
: Mohan Taufiq Mashuri
NIM
: 10708251032
Program Studi
: Pendidikan Sains
Dengan ini menyatakan bahwa tesis ini merupakan hasil karya saya sendiri dan belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya dalam tesis ini tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis dijadikan sebagai acuan dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Yogyakarta, Mei 2012 Yang membuat pernyataan,
Mohan Taufiq Mashuri NIM 10708251032
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas lindungan, rahmat, dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini dengan lancar tanpa halangan yang berarti. Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang setulusnya dan penghargaan kepada: 1. Rektor Universitas Negeri Yogyakarta dan Direktur Program Pascasarjana Universitas Negeri Yogyakarta beserta staf, yang telah banyak membantu penulis sehingga tesis ini dapat terwujud. 2. Ketua dan Sekretaris Program Studi Pendidikan Sains yang telah banyak membantu penulis sehingga tesis ini dapat terwujud. 3. Dosen Program Studi Pendidikan Sains yang telah memberikan berbagai bekal ilmu selama masa studi. 4. Prof. Dr. Sri Atun, selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan, arahan, dan dorongan sehingga tesis ini dapat terwujud. 5. Dr. Hari Sutrisno, selaku dosen pembimbing tesis yang telah memberikan bimbingan, arahan, dan dorongan sehingga tesis ini dapat terwujud. 6. Dr. Senam, selaku reviewer yang telah memberikan banyak masukan sehingga tesis ini dapat terselesaikan. 7. Dr. Eli Rohaeti, selaku validator yang telah memberikan banyak masukan dan saran sehingga tesis ini dapat terselesaikan.
vi
8. Kepala sekolah, staf, para guru dan peserta didik di SMA Negeri 7 Mataram yang telah memberikan kesempatan dan kerjasama yang baik sehingga pelaksanaan penelitian ini dapat berjalan dengan lancar. 9. Ummi, Bapak, dan Kakak-Kakakku yang senantiasa memberikan doa, motivasi, dan dukungan sehingga penulis dapat menyelesaikan studi dengan lancar. 10. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Pendidikan Sains Program Pascasarjana Universitas Negeri Yogyakarta dan semua sahabat yang selalu memberikan dukungan moral, motivasi, dan doa sehingga penulis dapat menyelesaikan studi dengan lancar. Semoga berbagai amal kebaikan dari berbagai pihak tersebut mendapat pahala yang berlipat dari Allah SWT dan semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Yogyakarta, Mei 2012 Penulis,
Mohan Taufiq Mashuri NIM 10708251032
vii
ABSTRAK MOHAN TAUFIQ MASHURI: Pengaruh Penerapan Model Pembelajaran Kooperatif Student Teams Achievement Division Berbasis Pedagogical Chemistry Knowledge terhadap Motivasi dan Prestasi Belajar Kimia. Tesis. Yogyakarta: Program Pascasarjana, Universitas Negeri Yogyakarta, 2012. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui; (1) perbedaan pengaruh penerapan model pembelajaran kooperatif Student Teams Achievement Division (STAD) berbasis Pedagogical Chemistry Knowledge (PChK), model pembelajaran kooperatif STAD, dan model pembelajaran konvensional terhadap motivasi belajar peserta didik, (2) perbedaan pengaruh penerapan model pembelajaran kooperatif STAD berbasis PChK, model pembelajaran kooperatif STAD, dan model pembelajaran konvensional terhadap prestasi belajar bila kemampuan awal peserta didik dikendalikan, khususnya untuk materi pokok reaksi oksidasi reduksi pada kelas X semester genap di SMA Negeri 7 Mataram tahun ajaran 2011/2012. Penelitian eksperimen semu dengan pretest and posttest nonequivalent control group design ini mengandung satu variabel bebas dan dua variabel terikat. Variabel bebas adalah model pembelajaran sedangkan variabel terikat adalah motivasi dan prestasi belajar. Dalam penelitian ini juga terdapat kovariabel pengetahuan awal. Populasi adalah 532 peserta didik kelas X di SMA Negeri 7 Mataram. Sampel adalah 131 peserta didik yang terbagi dalam kelas eksperimen pertama (X.H), kelas eksperimen kedua (X.J), dan kelas kontrol (X.K). Pada kelas eksperimen pertama diterapkan model pembelajaran kooperatif STAD berbasis PChK, pada kelas eksperimen kedua diterapkan model pembelajaran kooperatif STAD, dan pada kelas kontrol diterapkan model pembelajaran konvensional. Data dikumpulkan menggunakan angket motivasi belajar dan tes prestasi belajar. Data dianalisis dengan statistik deskriptif dan inferensial menggunakan ANAVA dan ANAKOVA pada taraf signifikansi 0,05. Hasil penelitian ini adalah: (1) model pembelajaran kooperatif STAD berbasis PChK secara signifikan berpengaruh lebih baik terhadap motivasi belajar peserta didik dibandingkan dengan model pembelajaran kooperatif STAD dan model pembelajaran konvensional (diuji menggunakan ANAVA dengan F=4,28 pada α=0,05); (2) model pembelajaran kooperatif STAD berbasis PChK secara signifikan berpengaruh lebih baik terhadap prestasi belajar bila kemampuan awal peserta didik dikendalikan dibandingkan dengan model pembelajaran kooperatif STAD dan model pembelajaran konvensional (diuji menggunakan ANAKOVA dengan F=13,025 pada α=0,05). Kata Kunci: Pembelajaran Kooperatif, STAD, PChK, motivasi, prestasi belajar.
ii
ABSTRACT MOHAN TAUFIQ MASHURI: The Effect of Applying Cooperative Learning Model Student Teams Achievement Division Based on Pedagogical Chemistry Knowledge on Motivation and Achievement in Learning Chemistry. Thesis. Yogyakarta: Graduate School, Yogyakarta State University, 2012. The objective of this study was to determine; (1) the different effect between cooperative learning model Student Teams Achievement Division (STAD) based on Pedagogical Chemistry Knowledge (PChK), cooperative learning model STAD, and conventional model on students’ motivation, (2) the different effect between cooperative learning model STAD based on PChK, cooperative learning model STAD, and conventional model on students’ achievement by controlling students’ prior knowledge, specially for oxydation and reduction reaction topic in Grade X of second semester in SMA Negeri 7 Mataram in the academic year of 2011/2012. This quasi experimental research with pretest and posttest nonequivalent control group design consisted of one independent variable and two dependent variables. The independent variable is learning model, while the dependent variable is learning motivation and achievement. The covariable is students’ prior knowledge. The population is all of the 532 X grade students of SMA Negeri 7 Mataram. The sample is 131 students distributed in the first experimental class (X.H), the second experimental class (X.J), and the control class (X.K). The first experimental class was taught using cooperative learning model STAD based on PChK, the second experimental class was taught using cooperative learning model STAD, and the control class was taught using the conventional learning model. The data were collected using a learning motivation questionnaire and a learning achievement test. The data were analized using the descriptive and inferential statistic with ANAVA and ANCOVA for the significance level of 0.05. The result of this study is: (1) cooperative learning model STAD based on PChK significantly affects better on students’ motivation compared to cooperative learning model STAD and the conventional model (tested using ANAVA with F=4.28 and significant at α=0.05); (2) cooperative learning model STAD based on PChK significantly affects better on students’ achievement by controlling the students’ prior knowledge compared to cooperative learning model STAD and the conventional model (tested using ANCOVA with F=13.025 and significant at α=0.05). Keyword: Cooperative Learning, STAD, PChK, motivation, achievement.
iii
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL ……………………………………………………….
i
ABSTRAK ………………………………………………………………….
ii
ABSTRACT …………………………………………………………………
iii
PERNYATAAN ……………………………………………………………
iv
LEMBAR PENGESAHAN ………………………………………………
v
KATA PENGANTAR …………………………………………………….
vi
DAFTAR ISI ……………………………………………………………….
viii
DAFTAR TABEL ………………………………………………………….
xi
DAFTAR GAMBAR ………………………………………………………
xiii
DAFTAR LAMPIRAN ……………………………………………………
xiv
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah …………………………………….
1
B. Identifikasi Masalah …………………………………….......
5
C. Pembatasan Masalah ………………………………………...
6
D. Rumusan Masalah …………………………………………...
7
E. Tujuan Penelitian ………………………………………........
7
F. Manfaat Penelitian …………………………………………..
8
LANDASAN TEORI A. Kajian Teori ……………………………………………........
9
1. Pembelajaran Kimia ……………………………………..
9
2. Model Pembelajaran ……………………………….........
13
3. Pembelajaran Kooperatif ………………………………...
17
4. Pembelajaran Kooperatif Student Teams Achievement Division ………………………………………………….
21
5. Pedagogical Content Knowledge ……...…………...........
25
6. Pedagogical Chemistry Knowledge ….…………….........
27
viii
7. Motivasi Belajar …………...……………………….........
30
8. Prestasi Belajar …………………………………………..
33
9. Materi Pokok Reaksi Oksidasi-Reduksi..………………..
36
B. Kajian Penelitian yang Relevan …………………………….
37
C. Kerangka Berpikir …….…………………………………….
39
D. Hipotesis Penelitian ...……………………………………….
39
BAB III METODE PENELITIAN A. Jenis dan Desain Penelitian …………………………………
41
1. Jenis Penelitian …………………………………………..
41
2. Desain Penelitian ………………………………………...
41
B. Tempat dan Waktu Penelitian …………………………….
43
C. Populasi dan Sampel Penelitian …………………………..
43
1. Populasi …………………………………………….......
43
2. Sampel …………………………………………………..
44
D. Variabel Penelitian ………………………………………...
44
E. Teknik dan Instrumen Pengumpulan Data ……………….
45
1. Teknik Pengumpulan Data ……………………….........
45
2. Instrumen Penelitian ………………………………......
48
F. Validitas dan Reliabilitas Instrumen ……………………..
50
1. Validitas Instrumen …….………………………………
51
2. Reliabilitas Instrumen ……………………………........
52
G. Teknik Analisis Data ………………………………………
53
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Deskripsi Data ……………………………………………..
56
1. Motivasi Belajar …………………………………………
56
2. Prestasi Belajar ………………………………………….
59
B. Analisis Data ………………………………………………
61
1. Uji Validitas dan Reliabilitas Instrumen ………………
61
2. Pengujian Prasyarat Analisis …………………………..
64
ix
BAB V
3. Pengujian Hipotesis …………………………………….
68
C. Pembahasan ………………………………………………..
70
SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan …………………………………………………...
84
B. Implikasi …………………………………………………...
84
C. Keterbatasan Penelitian ……………………………………
85
D. Saran ……………………………………………………….
86
DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………...
88
LAMPIRAN ………………………………………………………………..
92
x
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Rumpun model pembelajaran interaksi sosial ..……………….......
14
Tabel 2. Rumpun model pembelajaran pemrosesan informasi ……………..
15
Tabel 3. Rumpun model pembelajaran personal ……………………….......
16
Tabel 4. Rumpun model modifikasi tingkah laku …....……………………..
16
Tabel 5. Perhitungan perkembangan skor individu …………………….......
24
Tabel 6. Acuan predikat kelompok STAD …………………………………
24
Tabel 7. Komponen PCK ……………………………………………….......
27
Tabel 8. Klasifikasi Pedagogical Chemistry Knowledge ………..…………
29
Tabel 9. Uraian SK dan KD materi pokok reaksi oksidasi-reduksi ..……….
36
Tabel 10. Desain Penelitian ………………………………………………….
42
Tabel 11. Penyebaran populasi dalam kelas-kelas …………………………...
43
Tabel 12. Kisi-kisi instrumen motivasi belajar ………………………………
49
Tabel 13. Kisi-kisi soal tes prestasi belajar ......................................................
50
Tabel 14. Kriteria reliabilitas soal ………………………………………........
53
Tabel 15. Perbandingan motivasi awal kelas sampel ………………………..
57
Tabel 16. Perbandingan motivasi akhir kelas sampel ………………………..
58
Tabel 17. Perbandingan gain skor motivasi belajar ………………………….
59
Tabel 18. Perbandingan pengetahuan awal kelas sampel ……………………
60
Tabel 19. Perbandingan nilai tes prestasi belajar kelas sampel ………….......
61
Tabel 20. Hasil uji validitas butir angket motivasi belajar ..............................
62
Tabel 21. Hasil uji validitas butir soal tes prestasi belajar ...............................
63
xi
Tabel 22. Rangkuman uji normalitas gain motivasi belajar ....………………
65
Tabel 23. Rangkuman uji normalitas nilai tes prestasi belajar …………... ...
66
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Alur pengumpulan data ..................................................................
47
Gambar 2. Histogram perbedaan gain skor motivasi belajar ………………...
77
Gambar 3. Histogram perbandingan nilai tes prestasi belajar kelas sampel ....
80
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1.
Silabus ……………………………………………………….
92
Lampiran 2.
Identifikasi Aspek Representasi ……..……………………...
96
Lampiran 3.
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ………………………...
98
Lampiran 4.
LKPD Kelas Eksperimen Pertama ………………………….. 146
Lampiran 5.
LKPD Kelas Eksperimen Kedua ……………………………
Lampiran 6.
Angket Motivasi Belajar ………………................................. 180
Lampiran 7.
Soal Tes Prestasi Belajar ………………................................
Lampiran 8.
Lembar Validasi Silabus ……………………………………. 192
Lampiran 9.
Lembar Validasi RPP ……………………………………….
194
Lampiran 10. Lembar Validasi LKPD ……………………………………..
197
Lampiran 11. Lembar Validasi Angket Motivasi Belajar ………………….
199
163
183
Lampiran 12. Lembar Validasi Soal Tes Prestasi Belajar …………………. 201 Lampiran 13. Pernyataan Validator ………………………………………..
203
Lampiran 14. Uji Validitas dan Reliabilitas Angket Motivasi Belajar …….
205
Lampiran 15. Uji Validitas dan Reliabilitas Soal Tes Prestasi Belajar …….
209
Lampiran 16. Nilai Kelas Eksperimen Pertama ……………………………
215
Lampiran 17. Nilai Kelas Eksperimen Kedua ……………………………... 217 Lampiran 18. Nilai Kelas Kontrol …………………………………………. 219 Lampiran 19. Uji Homogenitas Motivasi Awal ……………………………
221
Lampiran 20. Uji Homogenitas Kemampuan Awal ……………………….. 223 Lampiran 21. Uji Normalitas dan Homogenitas Gain Motivasi Belajar …... 225
xiv
Lampiran 22. Uji Normalitas dan Homogenitas Tes Prestasi Belajar ……... 229 Lampiran 23. Uji Linieritas Tes Prestasi Belajar …………………………..
233
Lampiran 24. Uji ANAVA Motivasi Belajar ………………………………
234
Lampiran 25. Uji ANAKOVA Prestasi Belajar ……………………………
238
Lampiran 26. Surat Izin Penelitian ………………………………………… 244
xv
