PENGEMBANGAN MODUL PEMBELAJARAN FISIKA BERBASIS SAINTIFIK UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS SISWA SMA/MA
TESIS
Diajukan kepada Universitas Sebelas Maret Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains Minat Utama Pendidikan Fisika
Oleh MUHAMMAD IMAN DARMAWAN S831408025
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016
i
ii
iii
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa: 1. Tesis yang berjudul: “Pengembangan Modul Fisika Berbasis Sainitifik untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis” ini adalah karya saya sendiri dan bebas plagiat, serta tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis digunakan sebagai acuan dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber acuan serta daftar pustaka. Apabila di kemudian hari terbukti terdapat plagiat karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan peraturan perundang-undangan. (Permendiknas No. 17, tahun 2010). 2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi tesis pada jurnal atau forum ilmiah harus seijin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan PPs-UNS sebagai institusinya. Apabila dalam waktu sekurang-kurangnya satu semester (enam bulan sejak pengesahan Tesis) saya tidak melakukan publikasi dari sebagian atau keseluruhan tesis ini, maka Program Studi Pendidikan Sains PPs-UNS berhak mempublikasikannya pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Program Studi Pendidikan Sains PPs-UNS. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku. Surakarta,…….Januari 2016 Mahasiswa
Muhammad Iman Darmawan NIM S831408025
iv
Muhammad Iman Darmawan. 2016. Pengembangan Modul Fisika Berbasis Saintifik Untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa. TESIS. Pembimbing I: Sukarmin, M.Si, Ph.D, II: Dr. Nonoh Siti Aminah,.M.Pd. Program Studi Magister Pendidikan Sains Minat Utama Fisika, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk: (1) mengembangkan modul fisika berbasis saintifik untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa, (2) mengetahui kelayakan modul pembelajaran fisika berbasis saintifik, (3) meningkatkan keterampilan berpikir kritis belajar siswa setelah menggunakan modul fisika berbasis saintifik. Metode Penelitian ini adalah Reseach and Development. Model pengembangan modul yang digunakan adalah model 4-D (four D model) terdiri dari Define, Design, Develop dan Disseminate yang dikemukakan oleh Thiagarajan. Modul dinilai berdasarkan kelayakan materi, media, dan bahasa, serta uji coba (terbatas dan luas) kepada siswa, dan tahap penyebaran pada forum MGMP. Pengumpulan data menggunakan angket analisis kebutuhan, lembar validasi modul, angket respon uji coba (terbatas dan luas), angket respon dessimnate dan tes berpikir kritis. Modul pembelajaran berbasis saintifik memiliki tahapan mengamati, menanya, mencoba, menalar dan mengkomunikasikan. Hasil penelitian sebagai berikut: (1) modul fisika berbasis saintifik untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa memiliki ciri yaitu langkah pembelajaran pada modul disesuaikan dengan langkah pembelajaran berbasis saintifik dalam setiap tahapnya dan memuat soal tes berpikir kritis (2) modul dikategorikan layak dengan hasil perhitungan (ahli materi, ahli media, ahli bahasa, guru, teman sejawat) yang menunjukkan nilai rata-rata 85 >Cut Off 84. Serta didukung dengan respon positif dari siswa dan hasil disseminate yang dilakukan pada forum MGMP yang mengkategorikan modul sangat baik, (3) keterampilan berpikir kritis siswa mengalami peningkatan terlihat dari nilai rata-rata setelah dan sesudah menggunakan modul yaitu 47,78% sampai 83,45% dan ditujukan juga dari hasil nilai rata-rata gain sebesar 0,7 dengan kriteria tinggi. Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa modul fisika berbasis saintifik dapat meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa. Kata kunci: Modul Fisika, Saintifik, Keterampilan Berpikir Kritis.
v
Muhammad Iman Darmawan. 2016. Development Module Saintific to Critical Thinking Skills. THESIS. Advisor I: Sukarmin, M.Si., Ph.D, II: Dr, Nonoh Siti Aminah,. M.Pd., Master of Science Education, Faculty of Teaching and Science of Education, Sebelas Maret University.
ABSTRACT This study aims to: (1) develop scientifically-based physics modules to improve students 'critical thinking skills, (2) determine the feasibility of scientific physics-based learning modules, (3) improve students critical thinking skills after using scientificbased physics module. This research method is Reseach and Development. Module development model used is a model 4-D (four D model) is composed of Define, Design, Develop and Disseminate proposed by Thiagarajan. Module judged on the feasibility of materials, media, and languages, as well as trials (limited and extensive) to the students, and the deployment phase in MGMP. Collecting data using a needs analysis questionnaire, sheet module validation, test questionnaire responses (limited area), the questionnaire responses dessimnate and critical thinking tests. Scientifically-based learning module has the stage to observe, ask, try, reason and communicate. Results of the study as follows: (1) module is a physics-based scientific to improve critical thinking skills students have the characteristic that learning steps on the module adapted to move based learning scientific in each stage and load test questions critical thinking (2) modules categorized as feasible with the calculated ( matter experts, media specialists, linguists, teachers, peers) that shows the average value of 85> Cut Off 84. And supported by the positive response from students and disseminate results conducted on the forum module categorize MGMP very good, (3) critical thinking skills students have seen an increase of the average value after and after using a module that is 47.78% to 83.45% and addressed also from the average value gain of 0.7 with high criteria. Based on the results of the study showed that the physics-based scientific module can improve students' critical thinking skills. Key Word: Module, Saintific , Critical Thinking Skills.
vi
KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT atas karunia, rahmat, dan hidayahNYA, penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul “Pengembangan Modul Fisika Berbasis saintifik untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA/MA”. Dalam penyusunan tesis ini penulis banyak mendapatkan bantuan, bimbingan, dan dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan terimakasih kepada : 1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd, Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta 2. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., Ketua Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta 3. Sukarmin., M.Si, Ph.D., Dosen Pembimbing I yang penuh dengan kebijaksanaan telah bersedia memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis demi kesempurnaan dan terselesaikannya tesis ini. 4. Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd., Dosen Pembimbing II yang penuh dengan kebijaksanaan telah bersedia memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis demi kesempurnaan dan terselesaikannya tesis ini. 5. Bapak Ibu Dosen Program Studi Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan yang sangat berguna bagi penulis. 6. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Angkatan Februari (I’am. Dimdim, Liyan, Uwie purba, Dkk) dan September (Toro, Ozi, Udi.N. Son, Dkk) 2014 yang telah memberikan bantuan, semangat, dan dorongan sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini. 7. Kedua orang tua dan keluarga besar yang selalu mendukung dan menyemangati setiap langkah yang ku tempuh. 8. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tesis ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
vii
Semoga bimbingan, motivasi, bantuan, dan dorongan yang telah diberikan kepada penulis dapat sebagai amal kebaikan dan mendapatkan pahala dari Allah SWT. Semoga tesis ini bermanfaat bagi semua pihak. Surakarta,.. .Januari 2016
Penulis
viii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Karya tulis ini Saya persembahkan kepada: Orang Tua dan Adik ku tersayang, Beserta keluarga besar yang selalu memberikan dukungan baik moril dan materil, doa yang setiap saat terucap jauh disana, serta motivasi, semangat dan nasehat yang terbatas, Buat orang yang Terkasih, Tercinta” entah siapapun kau diamanpun kau berada” terima kasih telah menjadi teman yang selalu menemani dalam sedih dan senang. Karna hanya tuhan yang tau siapa dirimu yang terbaik I love U Because ALLAH SWT. Sahabat dan teman seperjuangan dari Tanah rantau Lombok Island(Zaki,khusus An Nur PUTRA dan pUTRI), Lampung(Dim,Iam.Liyan,Dwi,Dkk), Jawa(Toro.Ozi.Udi. Uwie Purba,Ratih, Indah, mas Ed, dkk), terima kasih sudah memberikan dorongan dan support Yang dalam menyelesaikan tesis ini tampa kalian Semua terasa BERAT Disini kita menjadi keluarga.
ix
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ............................................................................... I HALAMAN PENGESAHAN ................................................................. II HALAMAN PENGESAHAN PENGUJI ................................................. III PERYATAAN ORISINALITAS ............................................................. IV ABSTRAK .............................................................................................. V ABSTRACT ............................................................................................ VI KATA PENGANTAR ............................................................................. VII HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................... XI DAFTAR ISI ........................................................................................... X DAFTAR TABEL.................................................................................... XII DAFTAR GAMBAR ............................................................................... XIII DAFTAR LAMPIRAN............................................................................ XIV BAB I PENDAHULUAN ...................................................................... 1 A. Latar Belakang Masalah ............................................................... 1 B. Rumusan Masalah ........................................................................ 5 C. Tujuan Penelitian.......................................................................... 5 D. Manfaat Penelitian........................................................................ 6 E. Asumsi dan keterbatasan produk pengembangan ......................... 7 F. Spesifikasi Produk yang Dikembangkan ....................................... 8 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................ 9 A. Kajian Teori ................................................................................. 9 1. Teori Belajar................................................................................. 10 2. Pendekatan Saintifik ..................................................................... 11 3. Modul........................................................................................... 13 4. Materi Suhu dan Pemuaian ........................................................... 20 5. Keterampilan Berpikir Kritis ....................................................... 27 B. Hasil Penelitian Relevan............................................................... 29 C. Kerangka Berfikir......................................................................... 32
x
BAB III METODE PENELITIAN ....................................................... 36 A. Tempat dan Waktu Penelitian ...................................................... 36 B. Subjek Penelitian ......................................................................... 36 C. Desain Pengembangan.................................................................. 37 D. Teknik Pengembangan Modul ...................................................... 39 E. Instrumen Pengumpulan Data ....................................................... 43 F. Teknik Analisis Data..................................................................... 46 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ....................... 49 A. Deskripsi Data Hasil Penelitian .................................................... 49 B. Pembahasan ................................................................................. 60 C. Temuan dilapangan ..................................................................... 66 D. Keterbatasan Penelitian ................................................................ 67 BAB V KESIMPULAN,SARAN DAN IMPLIKASI .......................... 68 A. Kesimpulan .................................................................................. 68 B. Implikasi ..................................................................................... 69 C. Saran ........................................................................................... 70 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................. 71 LAMPIRAN
xi
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Koefisien Muai Panjang .......................................................... 24 Tabel 2.2 Aspek Keterampilan Berpikir Kritis.......................................... 29 Tabel 2.3 Tahap pembelajaran saintifik dalam modul............................... 33 Tabel 3.1 Kriteria Koefisien Reliabilitas .................................................. 45 Tabel 3.2 Kriteria Penilaian...................................................................... 47 Tabel 3.3 Kriteria Tingkat Gain ............................................................... 48 Tabel 4.1 Hasil Validasi Dosen ............................................................... 51 Tabel 4.2 Hasil Validasi dan Revisi Dosen .............................................. 52 Tabel 4.3 Hasil Validasi Guru .................................................................. 52 Tabel 4.4 Hasil Validasi dan Revisi Guru................................................. 53 Tabel 4.5 Hasil Validasi Pree Review....................................................... 53 Tabel 4.6 Hasil Validasi dan Revisi Pree Review ..................................... 53 Tabel 4.7 Hasil Uji Kelayakan Modul ..................................................... 54 Tabel 4.8 Hasil Respon Siswa Uji Terbatas .............................................. 55 Tabel 4.9 Perbaikan Modul Berdasarkan Saran Uji terbatas ..................... 56 Tabel 4.10 Deskripsi Data Keterampilan Berfikir Kritis .......................... 58 Tabel 4.11 Respon Guru MGMP.............................................................. 59 Tabel 4.12 Perbaikan Modul Berdasarkan Saran Guru MGMP................. 59 Tabel 4.13 Kualifikasi Validator .............................................................. 62 Tabel 4.14 Hasil Validasi dan Revisi Modul ............................................ 62
xii
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Termometer Raksa................................................................ 21 Gambar 2.2 Muai Panjang........................................................................ 23 Gambar 2.3 Muai Luas............................................................................. 24 Gambar 2.4 Hubungan antara Volume dan Suhu Air ................................ 27 Gambar 3.1 Prosedur Pengembangan 4D ................................................. 38 Gambar 3.2 Bagian Desain Awal Modul .................................................. 41 Gambar 4.1 Uji Quest Keterampilan Berpikir Kritis Pretest .................... 64 Gambar 4.2 Uji Quest Keterampilan Berpikir Kritis Posttest ................... 65
xiii
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 0 Jadwal Peneltian ................................................................... 73 Lampiran 1 Pola Keterkaitan.................................................................... 77 Lampiran 2 Silabus .................................................................................. 79 Lampiran 3 RPP....................................................................................... 81 Lampiran 4 Angket Analisis Kebutuhan Guru, Siswa dan Hasil .............. 93 Lampiran 5 Angket Ahli Bahasa dan Hasil Angket Validasi Bahasa......... 100 Lampiran 6 Angket Validasi Guru dan Hasil Angket Validasi.................. 104 Lampiran 7 Angket Previewer dan Hasil Angket Validasi........................ 110 Lampiran 8 Angket Validasi Materi dan Hasil Angket Validasi................ 116 Lampiran 9 Angket Validasi Kegrafikan dan Hasil Angket Validasi ........ 122 Lampiran 10 Angket Uji Skala Kecil dan Hasil Angket Validasi.............. 132 Lampiran 11 Angket Uji Skala Besar dan Hasil Angket Validasi ............. 137 Lampiran 12 Angket Destiminate dan Hasil Angket Validasi ................... 144 Lampiran 13 Hasil Uji Kelayakan Modul (CUT OFF) ............................. 150 Lampiran 14 Soal Uji Validitas KBK....................................................... 151 Lampiran 15 Soal Uji Pretest dan Postest KBK ....................................... 157 Lampiran 16 Hasil Analisis Item Tes Quest ............................................. 162 Lampiran 17 Kisi-kisi modul ................................................................... 179 Lampiran 18 Hasil Nilai Pretest ,Posttest dan Gain................................. 190 Lampiran 19 Hasil Uji Normalitas Pretest ............................................... 194 Lampiran 20 Hasil Uji Normalitas Posttest ............................................. 196 Lampiran 21 Hasil Uji Normalitas Pretest dan Posttest SPSS................... 198 Lampiran 22 Hasil Uji Quest Pretest ....................................................... 122 Lampiran 23 Hasil Uji Quest postest ........................................................ 216 xiv
Lampiran 24 Photo Penelitian .................................................................. 229 Lampiran 25 Modul Saintifik ................................................................... 230 Lampiran 26 Surat Izin Penelitian dan Pelaksanaan Penelitian ................. 231
xv
