perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
UPAYA PENINGKATAN KEMAMPUAN PENALARAN SAINS BIOLOGI MELALUI LEARNING CYCLE / LC (5E) DISERTAI STREAM CHART PADA SISWA KELAS VIII D SMPN 14 SURAKARTA
SKRIPSI
Oleh : SRIATIN RAHAYU K4309078
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Desember 2013 commit to user i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
UPAYA PENINGKATAN KEMAMPUAN PENALARAN SAINS BIOLOGI MELALUI LEARNING CYCLE / LC (5E) DISERTAI STREAM CHART PADA SISWA KELAS VIII D SMPN 14 SURAKARTA
Oleh : SRIATIN RAHAYU K4309078
Skripsi Ditulis dan diajukan untuk memenuhi syarat guna mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan Program Pendidikan Biologi Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Desember 2013 commit to user iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
”Karena begitu besar kasih Allah akan dunia ini, sehingga Ia telah mengaruniakan Anak-Nya yang tunggal, supaya setiap orang yang percaya kepada-Nya tidak binasa, melainkan beroleh hidup yang kekal”. (Yohanes 3: 16) ”Janganlah takut, sebab Aku menyertai engkau, janganlah bimbang, sebab Aku ini Allahmu; Aku akan meneguhkan, bahkan akan menolong engkau; Aku akan memegang engkau dengan tangan kanan-Ku yang membawa kemenangan”. (Yesaya 41: 10) “Karena masa depan sungguh ada, dan harapanmu tidak akan hilang”. (Amsal 23: 18) ”Sesungguhnya kesulitan terbesar dalam menghadapi masalah bukan karena rumitnya masalah itu namun karena kita kurang percaya ada Pribadi yang mampu menyelesaikannya”. (Penulis)
commit to user vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN Karya ini kupersembahkan kepada: Tuhan Yesus Kristus, terima kasih untuk hikmat, kekuatan, dan berkat yang Kau cukupkan. Bapak Sudir dan Ibu Suparti atas doa, kerja keras, dukungan, semangat yang senantiasa tecurah. Adikku Aprilia Cahya Utami dan Eyang Yasori yang selalu memberikan semangat. Ibu Suciati dan Ibu Riezky terimakasih atas bimbingan dan masukan yang diberikan Sahabatku Rikha Putri Devianti, Yekti Nur Utami, Erni Kusumawati, Ida Ayu Kusumawati, Santy Widianingrum dan Azmi Navitsa Rochmah, terimakasih untuk ketulusan dukungan dan semangat yang kalian berikan. Teman-teman PMK FKIP (Bu efi, Mba Wulan, Mba Elya, Retno, Asep, Pita, Wulan, Riris, Merza, Tyas, Ester, Tri, Aritya, Viki, Intan, Yakin, Adi, Ganda, Puspo, Ayub) terimakasih untuk dukungan doa dari kalian. Adik KTBKku (Tya & Ernest), terima kasih untuk waktu yang kalian luangkan untuk bisa berbagi dan menguatkan. Keluarga Kos Pambayun (Mba Retno, Rani, Shinta, Lina, Arum, Shela, Vivi) terimakasih atas keceriaan dan kebersamaan yang tidak tergantikan. Teman-teman observer (Pepy, Mba Yosmita, Putri, Rikha, Roila, Isna, Nova, Cicip) terimakasih untuk kesediaan kalian memberi waktu dan tenaga dalam penelitian ini. Suciati Lover’s (Azizah, Hilfi, Ike, Olis, Dahlia, Dita) terimakasih untuk semangat, dukungan dan kebersamaan kalian selama ini. Trio LC (Arta & Ismy) dan Sdr. Zamzam N., terimakasih untuk dukungan materi yang kalian berikan. Temen-temen Bio Vaganza 2009 atas dukungan, semangat dan kebersamaan selama ini. Ibu Niken Sri Parawani terimakasih atas bantuan dan kerjasamanyq dalam pelaksanaan penelitian ini. Siswa kelas VIII D SMPN 14 Surakarta atas semangat, antusias dan kerjasama yang menghiasi terselenggaranya penelitian. Almamater
commit to user vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK Sriatin Rahayu. K4309078. UPAYA PENINGKATAN KEMAMPUAN PENALARAN SAINS BIOLOGI MELALUI LEARNING CYCLE/ LC (5E) DISERTAI STREAM CHART SISWA KELAS VIII D SMPN 14 SURAKARTA. Skripsi, Surakarta: Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan. Universitas Sebelas Maret. Desember 2013. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kemampuan penalaran sains pada pelajaran biologi siswa kelas VIII D SMPN 14 Surakarta Tahun Pelajaran 2012/2013 melalui learning cycle/ LC (5E) disertai dengan pembuatan stream chart. Penelitian ini merupakan penelitian tindakan kelas (classroom action research) yang dilaksanakan dalam 3 siklus setelah target penelitian tercapai yaitu terjadi peningkatan sebesar 20% pada setiap aspek kemampuan penalaran sains yang meliputi: 1) kemampuan penalaran proporsional; 2) kemampuan pengontrolan variabel; 3) kemampuan penalaran probabilistik; 4) kemampuan penalaran korelasional; dan 5) kemampuan penalaran kombinatorial. Setiap siklus terdiri dari 4 tahap, yaitu: perencanaan, tindakan, observasi, dan refleksi. Subjek penelitian adalah siswa kelas VIII D SMPN 14 Surakarta berjumlah 42 siswa. Pengumpulan data menggunakan: 1) teknik tes berupa tes kemampuan penalaran sains adaptasi dari test of logical thinking (TOLT)); 2) teknik non tes melalui observasi, wawancara dan dokumentasi. Data dianalisis secara deskriptif yang telah divalidasi menggunakan teknik triangulasi. Hasil penelitian menunjukkan terjadi peningkatan nilai rata-rata setiap aspek kemampuan penalaran sains sebesar 24,28%. Perubahan setiap aspek kemampuan penalaran sains pada Prasiklus, Siklus I, Siklus II, Siklus III secara berurutan adalah: 1) penalaran proporsional (13,10%; 25%; 36,90; 40%) artinya meningkat sebesar 26,90%; 2) pengontrolan variabel (8,33%; 14,28%; 23,81%; 30%) artinya meningkat sebesar 21,67%; 3) penalaran probabilistik (7,14%; 14,28%; 19,05%; 30%) artinya meningkat sebesar 22,86%; 4) penalaran korelasional (10,71%; 20,24%; 26,19%; 31,25%) artinya meningkat sebesar 20,54%; 5) penalaran kombinatorial (13,10%; 28,57%; 33,30%; 42,50%) artinya meningkat sebesar 29,40%. Berdasarkan hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa penerapan model LC(5E) disertai stream chart dapat meningkatkan kemampuan penalaran sains siswa kelas VIII D SMPN 14 SurakartaTahun Pelajaran2012/2013 pada pelajaran biologi. Kata Kunci: penalaran sains, learning cycle/ LC (5E), stream chart.
commit to user viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Agung, yang melimpahkan anugerah dan kekuatan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul ”UPAYA PENINGKATAN KEMAMPUAN PENALARAN SAINS BIOLOGI MELALUI LEARNING CYCLE/ LC (5E) DISERTAI STREAM CHART PADA SISWA KELAS VIII D SMPN 14 SURAKARTA”. Skripsi ini disusun untuk memenuhi persyaratan dalam mendapatkan gelar sarjana pada program Pendidikan Biologi Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Selama pembuatan skripsi ini, tidak terlepas dari bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Prof. Dr. H. Muhammad Furqon Hidayatullah, M.Pd. selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta, yang telah memberi ijin dan kesempatan dalam penyusunan skripsi. 2. Sukarmin, S.Pd, M.Si, Ph.D. selaku Ketua Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Puguh Karyanto, S.Si, M.Si, Ph.D. selaku Ketua Program Pendidikan Biologi Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. 4. Dr. Suciati, M.Pd. selaku Pembimbing I yang selalu memberikan bimbingan dan motivasi dalam menyelesaikan penyusunan skripsi. 5. Riezky Maya P., S.Si, M.Si. selaku Pembimbing II yang selalu memberikan bimbingan dalam menyelesaikan penyusunan skripsi. 6. Ibu Ratna Purwaningtyastuti, S.Pd, M.Pd. selaku Kepala SMPN 14 Surakarta yang telah memberi ijin dalam pelaksanaan penelitian. 7. Ibu Niken Sri Parawani, S.Pd. selaku guru mata pelajaran biologi yang telah memberi bimbingan dan bantuan selama penelitian. 8. Para siswa Kelas VIIID SMPN 14 Surakarta Tahun Pelajaran 2012/2013 yang telah bersedia berpartisipasi dalam penelitian ini. 9. Berbagai pihak yang telah membantu dalam penyusunan skripsi ini yang tidak mungkin disebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih belum sempurna karena keterbatasan penulis. Meskipun demikian, penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semuanya. Surakarta, Desember 2013 commit to user Penulis, ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL ....................................................................................
i
HALAMAN PERNYATAAN ......................................................................
ii
HALAMAN PENGAJUAN ..........................................................................
iii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ............................................
iv
HALAMAN PENGESAHAN PENGUJI ......................................................
v
HALAMAN MOTTO ...................................................................................
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................... vii HALAMAN ABSTRAK............................................................................... viii KATA PENGANTAR ..................................................................................
ix
DAFTAR ISI ................................................................................................
x
DAFTAR TABEL ........................................................................................ xii DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xiv DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xv
BAB I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang. ...................................................................................
1
B. Rumusan Masalah. ..............................................................................
4
C. Tujuan Penelitian. ................................................................................
4
D. Manfaat Penelitian...............................................................................
5
BAB II. KAJIAN PUSTAKA A. Tinjauan Pustaka. ................................................................................
6
1. Belajar Biologi dan Pembelajaran Biologi ......................................
6
2. Teori-teori Belajar. ..........................................................................
8
3. Kemampuan Penalaran Sains. ..........................................................
17
4. Model Pembelajaran Learning Cycle/ LC (5E) .................................
22
5. Teknik Pembelajaran Melalui Stream Chart. ...................................
28
6. Hasil Penelitian yang relevan ........................................................... commit to user
30
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
B. Kerangka Berpikir. ..............................................................................
32
BAB III. METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian. .............................................................
36
B. Subjek Penelitian. ................................................................................
37
C. Data dan Sumber Data. ........................................................................
37
D. Teknik Pengumpulan Data...................................................................
38
E. Uji Validitas Data. ...............................................................................
40
F. Analisis Data........................................................................................
41
G. Indikator Kinerja Penelitian. ................................................................
41
H. Prosedur Penelitian ..............................................................................
44
BAB IV. HASIL TINDAKAN DAN PEMBAHASAN A. Deskripsi Pratindakan . ........................................................................
47
B. Deskripsi Hasil Tindakan Tiap Siklus. .................................................
50
C. Perbandingan Hasil Tindakan Antar Siklus . ........................................
70
D. Pembahasan ........................................................................................
73
BAB V. SIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN A. Simpulan . ...........................................................................................
93
B. Implikasi .............................................................................................
93
C. Saran . .................................................................................................
93
DAFTAR PUSTAKA. ..................................................................................
95
LAMPIRAN ................................................................................................. 102
commit to user xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Tahap Perkembangan Kognitif Piaget.. ......................................... 11 Tabel 2.2 Perbedaan Pemikiran Tahap Operasi Konkret dan Tahap Operasi Formal ......................................................................................... 12 Tabel 2.3 Indikator Kemampuan Penalaran Sains ......................................... 21 Tabel 2.4 Kegiatan Guru dan Siswa dalam LC (5E) ...................................... 26 Tabel 3.1 Persentase Target Capaian Indikator . ............................................ 43 Tabel 3.2 Persentase Target Capaian Aspek Kemampuan Penalaran Sains . .. 43 Tabel 3.3 Kategorisasi Tahap Perkembangan Kognitif Bedasarkan Skor Kemampuan Penalaran Sains ....................................................... 44 Tabel 4.1 Persentase Kemampuan Penalaran Sains Berdasarkan Tes Prasiklus ....................................................................................... 47 Tabel 4.2 Persentase Kategori Tahap Perkembangan Kognitif Siswa Berdasarkan Tes Prasiklus . .......................................................... 48 Tabel 4.3 Persentase Kemampuan Penalaran Sains Berdasarkan Angket Prasiklus . ..................................................................................... 49 Tabel 4.4 Perencanaan Tindakan Siklus I. ..................................................... 50 Tabel 4.5 Tahap Pelaksanaan Siklus I. .......................................................... 51 Tabel 4.6 Persentase Kemampuan Penalaran Sains Berdasarkan Tes Siklus I ......................................................................................... 52 Tabel 4.7 Persentase Kategori Tahap Perkembangan Kognitif Siswa Berdasarkan Tes Siklus I . ............................................................. 52 Tabel 4.8 Persentase Kemampuan Penalaran Sains Berdasarkan Angket Siklus I ......................................................................................... . 53 Tabel 4.9 Persentase Ketuntasan Hasil Belajar Kognitif Siklus I. ................. 54 commit to user Tabel 4.10 Persentase Ketuntasan Hasil Belajar Psikomotorik Siklus I.......... 54 xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 4.11 Persentase Ketuntasan Hasil Belajar Afektif Siklus I. .................. 55 Tabel 4.12 Temuan Siklus I. ......................................................................... 56 Tabel 4.13 Perencanaan Tindakan Siklus II. .................................................. 57 Tabel 4.14 Tahap Pelaksanaan Siklus II. ....................................................... 58 Tabel 4.15 Persentase Kemampuan Penalaran Sains Berdasarkan Tes Siklus II ....................................................................................... 59 Tabel 4.16 Persentase Kategori Tahap Perkembangan Kognitif Siswa Berdasarkan Tes Siklus II . .......................................................... 59 Tabel 4.17 Persentase Kemampuan Penalaran Sains Berdasarkan Angket Siklus II ...................................................................................... . 60 Tabel 4.18 Persentase Ketuntasan Hasil Belajar Kognitif Siklus II. ............... 61 Tabel 4.19 Persentase Ketuntasan Hasil Belajar Psikomotorik Siklus II. ....... 61 Tabel 4.20 Persentase Ketuntasan Hasil Belajar Afektif Siklus II. ................. 62 Tabel 4.21 Temuan Siklus II. ........................................................................ 63 Tabel 4.22 Perencanaan Tindakan Siklus III. ................................................ 64 Tabel 4.23 Tahap Pelaksanaan Siklus III. ...................................................... 65 Tabel 4.24 Persentase Kemampuan Penalaran Sains Berdasarkan Tes Siklus III ...................................................................................... 66 Tabel 4.25 Persentase Kategori Tahap Perkembangan Kognitif Siswa Berdasarkan Tes Siklus III . ......................................................... 66 Tabel 4.26 Persentase Kemampuan Penalaran Sains Berdasarkan Angket Siklus III..................................................................................... . 67 Tabel 4.27 Persentase Ketuntasan Hasil Belajar Kognitif Siklus III. .............. 68 Tabel 4.28 Persentase Ketuntasan Hasil Belajar Psikomotorik Siklus III. ...... 69 Tabel 4.29 Persentase Ketuntasan Hasil Belajar Afektif Siklus III. ................ 70 commit to user xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Hubungan Fungsi Perkembangan Intelektual Piaget dan LC (5E) ..............................................................................
13
Gambar 2.2 Dua Kontinum Belajar. ..............................................................
15
Gambar 2.3 Diagram LC (5E) . .....................................................................
26
Gambar 2.4 Stream Chart Gerak Tropisme Tumbuhan .................................
30
Gambar 2.5 Bagan Kerangka Berpikir ..........................................................
35
Gambar 3.1 Waktu Pelaksanaan Penelitian Penerapan LC (5E) disertai Stream Chart ............................................................................
37
Gambar 3.2 Skema Triangulasi Teknik. ........................................................
40
Gambar 3.3 Komponen-komponen Analisis Data..........................................
41
Gambar 3.4 Skema Prosedur Penelitian Tindakan Kelas.. .............................
46
Gambar 4.1 Diagram Perbandingan Aspek Kemampuan Penalaran Sains Berdasarkan Tes Prasiklus, Siklus I, Siklus II, Siklus III .............
70
Gambar 4.2 Grafik Perubahan Persentase Kategori Perkembangan Kognitif pada Prasiklus, Siklus I, Siklus II, Siklus III ...............................
71
Gambar 4.3 Diagram Perbandingan Aspek Kemampuan Penalaran Sains Berdasarkan Angket Prasiklus, Siklus I, Siklus II, Siklus III .......
71
Gambar 4.4 Diagram Perbandingan Ketuntasan Hasil Belajar Siswa Prasiklus, Siklus I, Siklus II, Siklus III ........................................................ 72 Gambar 4.5 Diagram Perbandingan Skor Pengisian Stream Chart Siswa pada Prasiklus, Siklus I, Siklus II, Siklus III…………………………. 73
commit to user xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1
Silabus Pembelajaran. ............................................................................. 102
2
RPP Siklus I. ........................................................................................... 109
3
RPP Siklus II. ......................................................................................... 117
4
RPP Siklus III. ........................................................................................ 126
5
Lembar Kerja Siswa Siklus I. .................................................................. 132
6
Lembar Kerja Siswa Siklus II. ................................................................. 138
7
Lembar Kerja Siswa Siklus III ................................................................ 141
8
Lembar Kerja Stream Chart Siklus I ...................................................... 143
9
Lembar Kerja Stream Chart Siklus II ..................................................... 145
10 Lembar Kerja Stream Chart Siklus III ................................................... 147 11 Jawaban Soal Elaborasi Siklus I ............................................................. 149 12 Jawaban Soal Elaborasi Siklus II ............................................................ 152 13 Jawaban Soal Elaborasi Siklus III .......................................................... 155 14 Lembar Observasi Psikomotor Siklus I................................................... 157 15 Lembar Observasi Psikomotor Siklus II. ................................................ 160 16 Lembar Observasi Psikomotor Siklus III. ............................................... 163 17 Lembar Observasi Afektif Siklus I. ........................................................ 166 18 Lembar Observasi Afektif Siklus II. ....................................................... 169 19 Lembar Observasi Afektif Siklus III....................................................... 172 20 Soal Evaluasi Siklus I............................................................................. 175 commit to user xv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
21 Soal Evaluasi Siklus II. .......................................................................... 177 22 Soal Evaluasi Siklus III. ......................................................................... 179 23 Soal Tes Kemampuan Penalaran Sains Prasiklus .................................... 181 24 Soal Test Kemampuan Penalaran Sains Siklus I ..................................... 191 25 Soal Test Kemampuan Penalaran Sains Siklus II. ................................... 200 26 Soal Test Kemampuan Penalaran Sains Siklus III. .................................. 209 27 Angket Kemampuan Penalaran Sains ..................................................... 217 28 Lembar Observasi Keterlaksanaan Sintaks. ............................................ 226 29 Nilai Kognitif Siswa Siklus I, Siklus II, dan Siklus III. ........................... 235 30 Hasil Penilaian Stream Chart Siklus I, Siklus II, Siklus III ..................... 237 31 Hasil Test Kemampuan Penalaran Sains Prasiklus. ................................. 239 32 Hasil Test Kemampuan Penalaran Sains Siklus I. ................................... 241 33 Hasil Test Kemampuan Penalaran Sains Siklus II................................... 243 34 Hasil Test Kemampuan Penalaran Sains Siklus III. ................................ 245 35 Hasil Angket Kemampuan Penalaran Sains Prasiklus. ............................ 247 36 Hasil Angket Kemampuan Penalaran Sains Siklus I. .............................. 249 37 Hasil Angket Kemampuan Penalaran Sains Siklus II .............................. 251 38 Hasil Angket Kemampuan Penalaran Sains Siklus III. ............................ 253 39 Hasil Wawancara Guru Observasi Pertama. ........................................... 255 40 Hasil Wawancara Siswa Observasi Pertama. .......................................... 256 41 Hasil Wawancara Guru Observasi Kedua. ............................................... 260 42 Hasil Wawancara Siswa Observasi Kedua ............................................... 262 commit to user 43 Hasil Wawancara Guru Setelah Penerapan Model. ................................. 263 xvi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
44 Hasil Wawancara Akhir Siswa Setelah Penerapan Model. ...................... 265 45 Dokumentasi Observasi Awal Kegiatan Pembelajaran. .......................... 272 46 Dokumentasi Prasiklus Kegiatan Pembelajaran. .................................... 273 47 Dokumentasi Kegiatan Pembelajaran Siklus I ........................................ 374 48 Dokumentasi Kegiatan Pembelajaran Siklus II. ...................................... 276 49 Dokumentasi Kegiatan Pembelajaran Siklus III. ..................................... 278 50 Surat Permohonan Ijin Observasi ........................................................... 280 51 Surat Permohonan Validasi Instrumen................................................... 281 52 Surat Keterangan Validasi Instrumen ...................................................... 283 53 Surat Permohonan Ijin Penelitian ........................................................... 287 54 Surat Keterangan Penelitian ................................................................... 288 55 Surat Permohonan Ijin Penyusunan Skripsi ............................................ 290 56 Surat Keputusan Dekan FKIP tentang Ijin Penyusunan Skripsi............... 291
commit to user xvii