perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGEMBANGAN MODUL KIMIA BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING (PBL) PADA MATERI SENYAWA HIDROKARBON DAN TURUNANNYA KELAS XI SMK KESEHATAN NGAWI
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains
Oleh BETA WULAN FEBRIANA NIM S831302013
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2014 commit to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
“Boleh jadi kamu membenci sesuatu, padahal ia amat baik bagimu, dan boleh jadi (pula) kamu me-nyukai sesuatu, padahal ia amat buruk bagimu; Allah mengetahui, sedang kamu tidak mengetahui." Al-Baqarah: 216
“… and when you want something, all the universe conspire in helping you to achieve it.” -Paulo Coelho-
“You are a mash up of what you let into your life” -Austin Kleon-
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Ibu Bibit Lestari dan Bapak Supar atas semua do’a, semangat dan motivasi yang tiada henti diberikan
Semua keluarga yang telah membantu dan menghibur
Dhedy Husada yang selalu memberikan semangat, motivasi dan point of view yang berbeda untukku
Teman-teman Pend. Sains Feb 2013 Minat Kimia atas semua semangat, kebersamaan dan keceriaan yang kita alami bersama
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia–Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul: Pengembangan Modul Kimia Berbasis Problem Based Learning (PBL) pada Materi Senyawa Hidrokarbon dan Turunannya Kelas XI SMK Kesehatan Ngawi dengan baik. Dalam penyusunan tesis ini penulis menyadari tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak yang terkait, maka tidaklah mungkin tesis ini dapat terselesaikan. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada, 1.
Prof. Dr. M. Furqon Hidayatullah, M.Pd selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta,
2.
Dr. M. Masykuri, M.Si., selaku Ketua Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta dan Dosen Pembimbing II yang juga telah memberikan bimbingan, pengarahan, dorongan dan perhatian yang luar biasa sehingga tesis ini dapat terselesaikan.
3.
Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd., selaku Sekretaris Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
4.
Prof. Dr. Ashadi selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, pengarahan, dorongan dan perhatian yang luar biasa sehingga commit to user memperlancar tesis ini. vii
perpustakaan.uns.ac.id
5.
digilib.uns.ac.id
Bapak dan Ibu Dosen, khususnya Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan bekal pengetahuan kepada penulis.
6.
Sugianto, ST., M.MKes., selaku Kepala SMK Kesehatan Bakti Indonesia Medika dan Minarni, S.SIT selaku Kepala SMK Kesehatan Rahani Husada yang telah memberikan ijin penelitian.
7.
Chitra Ayu RP, S.Pd dan Ika Beti Susilowati, S.Pd selaku guru bidang studi kimia SMK Kesehatan Bakti Indonesia Medika dan Rahani Husada yang telah memberikan kesempatan dan bimbingan selama penulis melakukan penelitian.
8.
Siswa-siswi Kelas XI SMK Kesehatan Bakti Indonesia Medika dan Rahani Husada terima kasih atas bantuan dan kerjasamanya.
9.
Teman-teman mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan Sains minat kimia angkatan Februari 2013, yang telah memberikan motivasi dan masukan kepada penulis.
10. Ayah, ibu dan segenap keluarga yang selalu memberikan do’a, kasih sayang, perhatian, dukungan, dan semangat dalam menyelesaikan tesis ini. Penulis menyadari sepenuhnya tesis yang telah dikerjakan ini masih jauh dari kesempurnaan maka penulis menerima kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan penulisan di masa yang akan datang. Akhirnya penulis berharap semoga karya ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan. Surakarta, Juli 2014 commit to user
viii
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL........................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN .........................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN ..........................................................................
iii
PERNYATAAN ...............................................................................................
iv
MOTTO ...........................................................................................................
v
DAN PERSEMBAHAN ..................................................................................
vi
KATA PENGANTAR .....................................................................................
vii
DAFTAR ISI ....................................................................................................
ix
DAFTAR TABEL ............................................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
xv
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xvii ABSTRAK ....................................................................................................... xix ABSTRACT ....................................................................................................... xx BAB I. PENDAHULUAN ...............................................................................
1
A. Latar Belakang Masalah .......................................................................
1
B. Identifikasi Masalah .............................................................................
9
C. Pembatasan Masalah ............................................................................
10
D. Perumusan Masalah .............................................................................
10
E. Tujuan Penelitian .................................................................................
11
F. Spesifikasi Produk yang Dikembangkan .............................................
11
G. Manfaat Penelitian ............................................................................... commit to user
14
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................
15
A. Kajian Teori..........................................................................................
15
1. Pembelajaran Kimia ........................................................................
15
2. Teori-teori Belajar ...........................................................................
17
3. Model Pembelajaran PBL (Problem Based Learning) ...................
20
4. Modul...............................................................................................
25
5. Prestasi Belajar ................................................................................
30
6. Motivasi Berprestasi ........................................................................
33
7. Materi Pembelajaran Kimia .............................................................
35
B. Kerangka Berpikir ................................................................................
43
BAB III. METODE PENELITIAN..................................................................
47
A. Tempat dan Waktu Penelitian ..............................................................
47
B. Jenis Penelitian ....................................................................................
47
C. Subjek Penelitian ..................................................................................
49
D. Prosedur Penelitian dan Pengembangan ..............................................
50
E. Instrumen Pengumpulan Data ..............................................................
57
F. Teknik Analisis Data ............................................................................
58
1. Data Analisis Kebutuhan ...............................................................
58
2. Data Analisis Validitas ..................................................................
58
3. Data Uji Coba Skala Kecil ............................................................
60
4. Uji Coba Lapangan........................................................................
61
BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................
76
A. Deskripsi Data ...................................................................................... commit to user
76
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
1. Penelitian dan Pengumpulan Data .................................................
76
2. Perencanaan....................................................................................
81
3. Pengembangan Draft Awal ............................................................
85
4. Uji coba lapangan awal (uji coba skala kecil) ................................
89
5. Revisi Hasil Uji .............................................................................
90
6. Uji Coba Lapangan (Uji Coba Skala Menengah) ..........................
92
7. Penyempurnaan Produk Hasil Uji Lapangan .................................
97
8. Uji Pelaksanaan Lapangan (Uji Coba Skala Luas) ........................ 101 9. Penyempurnaan dan Produk Akhir ................................................ 105 B. Pembahasan .......................................................................................... 107 1.
Penelitian dan Pengumpulan Data................................................. 107
2.
Perencanaan................................................................................... 111
3.
Pengembangan Draft Awal ........................................................... 115
4.
Uji coba lapangan awal (uji coba skala kecil) ............................... 117
5.
Revisi Hasil Uji ............................................................................ 117
6.
Uji Coba Lapangan (Uji Coba Skala Menengah).......................... 119
7.
Penyempurnaan Produk Hasil Uji ................................................. 122
8.
Uji Pelaksanaan Lapangan (Uji Coba Skala Luas) ....................... 123
9.
Penyempurnaan dan Produk Akhir ............................................... 125
C. Keterbatasan Penelitian ........................................................................ 125 BAB V. KESIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN .................................. 127 A. Kesimpulan........................................................................................... 127 B. Implikasi ............................................................................................... 128 commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
1. Implikasi Teoritis ........................................................................... 128 2. Implikasi Praktis............................................................................. 128 C. Saran ..................................................................................................... 129 1. Kepada Guru .................................................................................. 129 2. Kepada Peneliti .............................................................................. 129 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 130
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1.1.
Ketuntasan Belajar Siswa pada Materi Senyawa Hidrokarbon Tahun Pelajaran 2012/2013 ........................................................
6
Tabel 2.1
Langkah Pembelajaran PBL .......................................................
24
Tabel 2.2
Perbedaan Buku Teks dan Modul ...............................................
25
Tabel 2.3
Gugus Fungsional .......................................................................
41
Tabel 3.1
Alokasi Waktu Penelitian ...........................................................
48
Tabel 3.2
Hasil Uji Validitas Isi Instrumen Pembelajaran..........................
59
Tabel 3.3
Hasil Uji Validitas Isi Modul ......................................................
60
Tabel 3.4
Konversi Skor Aktual .................................................................
60
Tabel 3.5
Hasil Uji Coba Skala Kecil .........................................................
61
Tabel 3.6
Hasil Uji Validitas Isi .................................................................
62
Tabel 3.7
Hasil Uji Validitas Butir Soal/Item .............................................
63
Tabel 3.8
Hasil Reliabilitas Tiap Instrumen Penilaian ...............................
65
Tabel 3.9
Hasil Reliabilitas Tiap Instrumen Penilaian ...............................
66
Tabel 3.10
Hasil Uji Daya Pembeda Instrumen Kognitif .............................
67
Tabel 3.11
Kriteria Skor Penilaian Afektif ...................................................
67
Tabel 3.12
Kriteria Skor Penilaian Psikomotorik .........................................
69
Tabel 3.13
Skor Penilaian Motivasi Berprestasi ...........................................
70
Tabel 3.14 Hasil Uji Normalitas ....................................................................
73
Tabel 3.15 Hasil Uji Homogenitas .................................................................
74
Tabel 3.16 Hasil Uji-t matching ..................................................................... commit to user
75
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 4.1
Rangkuman Angket Kebutuhan Guru dan Siswa ....................
79
Tabel 4.2
Saran dan Hasil Revisi Panelis ...................................................
87
Tabel 4.3
Hasil Uji Coba Skala Kecil .........................................................
90
Tabel 4.4
Saran dan Hasil Revisi Uji Skala Kecil ......................................
91
Tabel 4.5
Deskripsi Data Penilaian Uji Coba Skala Menengah .................
92
Tabel 4.6
Analisis Uji Coba Skala Menengah ............................................
93
Tabel 4.7
Hasil Angket Respon Siswa Uji Coba Skala Menengah ............
97
Tabel 4.8
Hasil Angket Respon Guru Uji Coba Skala Menengah ..............
98
Tabel 4.9
Saran dan Hasil Revisi Guru .......................................................
99
Tabel 4.10
Deskripsi Data Penilaian Uji Coba Skala Luas .......................... 100
Tabel 4.11
Analisis Uji Coba Skala Luas ..................................................... 101
Tabel 4.12
Hasil Angket Respon Siswa Uji Coba Skala Luas ..................... 105
Tabel 4.13
Hasil Angket Respon Guru Uji Coba Skala Luas ....................... 106
commit to user
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1
Segitiga Kimia Johnstone (Chemical Triangle) .......................
16
Gambar 2.2
Kerucut Pembelajaran Edgar Dale ...........................................
30
Gambar 2.3
Ikatan Rantai Karbon ................................................................
37
Gambar 2.4
Kedudukan Atom Karbon Terhadap Atom Karbon Lain .........
37
Gambar 2.5
Penggolongan Hidrokarbon Berdasarkan Bentuk Rantai .........
38
Gambar 2.6
Struktur Benzena ......................................................................
43
Gambar 2.7
Alur Kerangka Berpikir ............................................................
46
Gambar 3.1
Diagram Uji Coba Produk Modul ............................................
49
Gambar 4.1
Layout Modul ...........................................................................
86
Gambar 4.2
Judul Bab ..................................................................................
88
Gambar 4.3
Penambahan Referensi untuk Setiap Gambar ..........................
88
Gambar 4.4
Perubahan Sampul Depan Modul .............................................
89
Gambar 4.5
Penambahan Gambar ................................................................
91
Gambar 4.6
Histogram Distribusi Prestasi Kognitif Uji Skala Menengah...
94
Gambar 4.7
Histogram Distribusi Prestasi Afektif Uji Skala Menengah ....
94
Gambar 4.8
Histogram Distribusi Prestasi Psikomotor Uji
Skala
Menengah ................................................................................ Gambar 4.9
96
Histogram Distribusi Motivasi Berprestasi Uji Skala Menengah ……… ....................................................................
96
Gambar 4.10 Histogram Distribusi Prestasi Kognitif Uji Skala Luas ............ 103 commit to user
xv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.11 Histogram Distribusi Prestasi Afektif Uji Skala Luas ............... 103 Gambar 4.12 Histogram Distribusi Prestasi Psikomotor Uji Skala Luas......... 104 Gambar 4.13 Histogram Distribusi Motivasi Berprestasi Uji Skala Luas ....... 104
commit to user
xvi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1
Silabus ..................................................................................... 133
Lampiran 2
Instrumen Validasi Silabus ....................................................... 135
Lampiran 3
RPP PBL................................................................................... 137
Lampiran 4
Instrumen Validasi RPP ........................................................... 153
Lampiran 5
Kisi Instrumen Penilaian Kognitif ............................................ 156
Lampiran 6
Instrumen Penilaian Kognitif ................................................... 167
Lampiran 7
Kisi Instrumen Penilaian Afektif .............................................. 172
Lampiran 8
Instrumen Penilaian Afektif ..................................................... 174
Lampiran 9
Instrumen Validasi Afektif ....................................................... 178
Lampiran 10 Instrumen Validasi Psikomotor ................................................ 182 Lampiran 11 Lembar Observasi Psikomotor ................................................ 185 Lampiran 12 Kisi Instrumen Penilaian Motivasi Berprestasi ........................ 186 Lampiran 13 Instrumen Penilaian Motivasi Berprestasi ................................ 187 Lampiran 14 Instrumen Validasi Motivasi Berprestasi ................................. 191 Lampiran 15 Pedoman Wawancara ............................................................... 193 Lampiran 16 Instrumen Validasi Kelayakan Modul ...................................... 196 Lampiran 17 Hasil Validasi Instrumen Pembelajaran ................................... 199 Lampiran 18 Analisis Kebutuhan Siswa ........................................................ 204 Lampiran 19 Analisis Kebutuhan Guru .......................................................... 207 Lampiran 20 Instrumen Angket Respon Guru ............................................... 209 Lampiran 21 Instrumen Angket Respon Siswa.............................................. 212 commit to user
xvii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Lampiran 22 Hasil Penilaian Kelayakan Modul oleh Guru .......................... 214 Lampiran 23 Hasil Penilaian Kelayakan Modul oleh Siswa ......................... 215 Lampiran 24 Acuan Syarat Pemilihan Kelas ................................................. 218 Lampiran 25 Uji Prasyarat Analisis ............................................................... 222 Lampiran 26 Uji Coba Soal (tryout) ............................................................... 224 Lampiram 27 Perbaikan Soal ......................................................................... 227 Lampiran 28 Data Induk Penelitian ............................................................... 230 Lampiran 29 Uji Efektivitas ............................................................................ 232 Lampiran 30 Distribusi Frekuensi ................................................................... 236 Lampiran 31 Dokumentasi ............................................................................. 242
commit to user
xviii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Beta Wulan Febriana. 2014. Pengembangan Modul Kimia Berbasis Problem Based Learning (PBL) pada Materi Senyawa Hidrokarbon dan Turunannya Kelas XI SMK Kesehatan Ngawi. TESIS. Pembimbing I: Prof. Dr. H. Ashadi, Pembimbing II: Dr. M. Masykuri, M.Si. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui, 1) prosedur pengembangan modul Kimia berbasis PBL, 2) kelayakan penggunaan modul Kimia berbasis PBL, 3) efektivitas modul berbasis PBL ditinjau dari prestasi belajar siswa dan motivasi berprestasi siswa SMK Kesehatan kelas XI pada materi senyawa hidrokarbon dan turunannya. Penelitian yang dilakukan mengikuti penelitian pengembangan Research and Development (R&D) model Borg dan Gall yang dimodifikasi. Modul diuji pada dua SMK Kesehatan di Ngawi, yakni SMK Kesehatan Bakti Indonesia Medika dan Rahani Husada. Modul kimia berbasis PBL divalidasi oleh 4 panelis, 3 dosen ahli dan 1 guru bidang studi. Uji coba skala kecil dan menengah dilakukan pada SMK Kesehatan Bakti Indonesia Medika dan uji coba skala luas pada SMK Kesehatan Rahani Husada. Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini meliputi, silabus, RPP, instrumen penilaian aspek kognitif, aspek afektif, aspek psikomotor dan aspek motivasi berprestasi. Data penilaian untuk kelayakan modul merupakan data kualitatif. Efektivitas modul Kimia berbasis PBL diambil dari nilai postes pada kelas perlakuan dan kelas base line, data hasil belajar afektif dan motivasi berprestasi dianalisis dengan skala Likert dan data hasil belajar psikomotor dianalisis dengan mengkonversikan skor rata-rata menjadi nilai kriteria. Hasil dari penelitian ini, meliputi 1) prosedur pengembangan modul Kimia berbasis PBL dilakukan sesuai dengan tahapan Borg dan Gall yang dimodifikasi, yakni pada tahap kesepuluh tidak dilakukan, 2) modul Kimia berbasis PBL layak digunakan dalam proses pembelajaran yakni pada uji skala kecil dengan nilai 3,46; uji skala menengah dengan nilai 3,16; dan uji skala luas 3,52; 3) modul Kimia berbasis PBL efektif untuk meningkatkan prestasi belajar aspek kognitif dan afektif serta motivasi berprestasi siswa.
Kata Kunci: PBL (Problem Based Learning), modul kimia, hidrokarbon, prestasi belajar siswa, motivasi berprestasi.
commit to user
xix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Beta Wulan Febriana. 2014. Developing Problem Based Learning (PBL) Based Chemistry Module on Hydrocarbon Compound and Its Derivatives at XI Grade SMK Kesehatan Ngawi. THESIS. Advisor I: Prof. Dr. H. Ashadi, Advisor II: Dr. M. Masykuri, M.Si. Postgraduate Program of Science Education, Faculty of Teacher Training and Education, Sebelas Maret University.
ABSTRACT The aims of this research is to know, 1) the process development of PBL based Chemistry module, 2) the feasibility of PBL based Chemistry module, 3) the effectiveness of PBL based Chemistry module on hydrocarbon compound and its derivatives toward student’s achievement and student’s achievement motivation. This research used Research and Development (R&D) which is modified model of Borg and Gall. The PBL based Chemistry module was applied in two schools, SMK Kesehatan Bakti Indonesia Medika and Rahani Husada. The PBL based Chemistry module was conducted simultaneously upon 4 expert judgment, three expert and a chemistry teacher. Preliminary field testing and main field testing were applied at Bakti Indonesia Medika school while operational field testing was applied at Rahani Husada school. Syllabus, lesson plan, instrument evaluation of cognitive aspect, affective aspect, psychomotor aspect and achievement motivation were used as instrument of learning. Feasibility of PBL based Chemistry module was measured by using qualitative data. The effectiveness of the PBL based Chemistry module according to the data post test scores from the treatment class and base line class were taken. While the data of the affective and achievement motivation were measured by Likert scale, meanwhile psychomotor learning was analyzed by converting the average scores into the scores using criteria. Based on the results of this study, it can be concluded that, 1) the process development of PBL based Chemistry module was performed by modified model of Borg and Gall, the tenth step wasn’t applied, 2) the PBL based Chemistry module on hydrocarbon compound and its derivatives feasible to use for learning, the feasibility score for preliminary field testing is 3,46; main field testing is 3,16; and operational field testing is 3,52; 3) the PBL based Chemistry module on hydrocarbon compound and its derivatives is effective to improve the student’s achievement and student’s achievement motivation, except psychomotor aspect.
Keywords : PBL (Problem Based Learning), chemistry module, hydrocarbon, student’s achievement, achievement motivation.
commit to user
xx
