PENGEMBANGAN MODUL FISIKA KELAS XI SMA PADA MATERI HUKUM GRAVITASI NEWTON MENGGUNAKAN APLIKASI SPREADSHEET BERBASIS EMPAT PILAR PENDIDIKAN
SKRIPSI
Oleh: Dinda Ameilia Gunawan K2310026
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Agustus 2016
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama
: Dinda Ameilia Gunawan
Nim
: K2310026
Progam Studi
: Pendidikan Fisika
menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “Pengembangan Modul Fisika Kelas XI SMA pada Materi Hukum Gravitasi Newton Menggunakan Aplikasi Spreadsheet Berbasis Empat Pilar Pendidikan” ini benar-benar merupakan hasil karya sendiri. Selain itu sumber informasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka.
Apabila di kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil jiplakan , saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya.
Surakarta, .................... 2016 Yang membuat pernyataan
Dinda Ameilia Gunawan
ii
PENGEMBANGAN MODUL FISIKA KELAS XI SMA PADA MATERI HUKUM GRAVITASI NEWTON MENGGUNAKAN APLIKASI SPREADSHEET BERBASIS EMPAT PILAR PENDIDIKAN
Oleh : Dinda Ameilia Gunawan K2310026
Skripsi diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan Program Pendidikan Fisika
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Agustus 2016
iii
PERSETUJUAN PEMBIMBING
Nama
: Dinda Ameilia Gunawan
NIM
: K2310026
Judul Skripsi
:Pengembangan Modul Fisika Kelas XI SMA pada Materi Hukum
Gravitasi
Newton
Menggunakan
Aplikasi
Spreadsheet Berbasis Empat Pilar Pendidikan Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi di Program Pendidikan Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Surakarta,
Juli 2016
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Dra. Rini Budiharti, M. Pd. NIP. 19580728 198403 2 003
Ahmad Fauzi, M.Pd NIP.19790205 200312 1 001
iv
PENGESAHAN PENGUJI Nama
: Dinda Ameilia Gunawan
NIM
: K2310026
Judul Skripsi
: Pengembangan Modul Fisika Kelas XI SMA pada Materi Hukum Gravitasi Newton Menggunakan Aplikasi Spreadsheet Berbasis Empat Pilar Pendidikan
Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta pada hari Selasa, tanggal 2 Agustus 2016 dengan hasil LULUS dan revisi maksimal 3 bulan. Skripsi telah direvisi sesuai balikan dari Tim Penguji. Persetujuan hasil revisi oleh Tim Penguji: Nama Terang
Tanda
Tanggal
Tangan
Pengesahan
Ketua
Dwi Teguh Rahardjo, S. Si., M. Si.
......................
.....................
Sekretaris
Anif Jamaluddin, S. Si., M. Si.
......................
.....................
Anggota I
Dra. Rini Budiharti, M. Pd.
......................
.....................
Anggota II
Ahmad Fauzi, M. Pd.
......................
.....................
Skripsi ini disahkan oleh Kepala Program Studi Pendidikan Fisika pada Hari
:
Tanggal
: Mengesahkan
Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Kepala Program Studi
Universitas Sebelas Maret
Pendidikan Fisika
Prof. Dr. Joko Nurkamto, M. Pd.
Dwi Teguh Rahardjo, S. Si., M. Si.
NIP 19610124 198702 1 001
NIP 19680403 199802 1 001
v
ABSTRAK
Dinda Ameilia Gunawan. PENGEMBANGAN MODUL FISIKA KELAS XI SMA PADA MATERI HUKUM GRAVITASI NEWTON MENGGUNAKAN APLIKASI SPREADSHEET BERBASIS EMPAT PILAR PENDIDIKAN. Skripsi. Surakarta: Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret. Agustus 2016. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan modul fisika berbasis empat pilar pendidikan (learning to do, learning to know, learning to live together, dan learning to be) dengan spreadsheet excel pada materi Teori Gravitasi Newton untuk siswa SMA kelas XI yang memiliki kategori baik. Modul yang dikembangkan pada penelitian ini dilakukan sampai tahap ke enam (analisis kebutuhan dan analisis kurikulum, perencanaan modul, pengembangan draf modul, uji coba awal, revisi hasil uji coba awal, dan uji coba utama) dari sepuluh tahapan yang dikembangkan oleh Borg and Gall. Draf modul ditinjau oleh 2 orang ahli dan 3 reviewer, kemudian uji coba awal pada 6 siswa dan uji coba utama pada 60 siswa. Hasil uji modul Fisika berbasis empat pilar pendidikan menggunakan aplikasi spreadsheet ini memenuhi kriteria baik pada aspek keyalakan isi materi, penyajian, kebahasaan dan kegrafisan (berdasarkan hasil uji kelayakan melalui angket dan wawancara yang menunjukkan bahwa modul secara umum memiliki kriteria baik). Modul Fisika ini berisikan materi tentang Tycho Brahe, teori gravitasi Newton, hukum Kepler, dan gerak satelit.
Kata Kunci: Modul Fisika, Empat Pilar Pendidikan, Spreadsheet, Gravitasi Newton
vi
ABSTRACT Dinda Ameilia Gunawan. DEVELOPMENT OF ELEVENTH CLASS SENIOR HIGH SCHOOL PHYSICS MODULE OF NEWTON’S GRAVITATION LAW TOPIC USING APPLICATIONS OF SPREADSHEET BASED ON FOUR EDUCATION PILARS. Thesis. Surakarta: Teacher Training and Education Faculty of Sebelas Maret University. August 2016. This study aims to produce a physic modules based on the four pillars of education (learning to do, learning to know, learning to live together, and learning to be) with the excel spreadsheet on Newton's Theory of Gravity materials for high school students grade XI who have good category. The module developed in this research was done up to the sixth stage (needs analysis and curriculum analysis, module planning, module draft development, the initial trial, the revision of the results of early trials, and the main trial) of ten stages developed by Borg and Gall. The module draft was reviewed by two experts and a third reviewer, tested on 6 students for initial trials and 60 students for the main test. As of the result, the test of physic module based on four pillars of education using spreadsheet application fulfilled good criteria on feasibility aspect of content, presentation, linguistic and graphic aspect (based on the results feasibility testing through questionnaires and interviews showed that modules generally have a good criterion). The material of physics module include Tycho Brahe, Newton's theory of gravity, Kepler's laws, and satellite motion.
Keywords: Physics Module, Four Education Pilars, Spreadsheet, Newton’s Gravity
vii
MOTTO
”Dan jika kalian menghitung nikmat Allah maka kamu tidak akan dapat menghitungnya.” (Q.S. Ibrahim : 34)
”Jangan menjelaskan tentang dirimu kepada siapapun, karena yang menyukaimu tidak butuh itu dan yang membencimu tidak percaya itu.” (Ali bin abi Thalib)
”If plan A didn’t work, the alphabet has 25 more letters. Stay cool.” (@RumahZakat)
”Jangan keluhkan perjalanan hidup yang masih panjang, syukurilah selalu bahwa kamu telah berjalan sejauh ini.” (OriflameID)
”Don’t blame your past because that past will never change.” (@arthinkle)
viii
PERSEMBAHAN
Makalah Skripsi ini kupersembahkan untuk: 1. Mami Yani, Papi Wawan, Tata, Dhimas, dan segenap keluarga yang telah memberikan doa, nasehat, kasih sayang serta dukungannya sampai saat ini. 2. Semua teman-temanku terutama keluarga P. Fisika 2010 yang selama ini menemani dalam suka duka dan selalu bersedia untuk membantuku.
ix
KATA PENGANTAR
Puji Syukur ke hadirat Allah SWT atas limpahan rahmat-Nya sehingga penyusunan skripsi yang berjudul “Pengembangan Modul Fisika Kelas XI SMA pada Materi Hukum Gravitasi Newton Menggunakan Aplikasi Spreadsheet Berbasis Empat Pilar Pendidikan” dapat diselesaikan. Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan guna mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyadari bahwa terselesaikannya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan, bimbingan, dan pengarahan berbagai pihak. Untuk itu, penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd., selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan ijin 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. Bapak Drs. Edy Wiyono, M. Pd., selaku Pembimbing I Skripsi yang selalu memberikan motivasi dan bimbingan dalam penyusunan makalah ini. 4. Ibu Dra. Rini Budiharti, M. Pd., selaku pengganti Pembimbing I Skripsi yang telah memberikan masukan dan bimbingan dalam penyusunan makalah ini. 5. Bapak Ahmad Fauzi, M. Pd., selaku Pembimbing II Skripsi yang selalu memberikan motivasi dan bimbingan dalam penyusunan makalah ini. 6. Bapak Drs. H. M. Thoyibun, SH, MM., selaku Kepala SMA Negeri 1 Surakarta yang telah memberi kesempatan untuk melakukan penelitian. 7. Bapak Drs. Bambang Budi H. dan Bapak Wawan Budi Susanto, S.Pd., selaku guru Fisika SMA Negeri 1 Surakarta yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan penelitian ini. 8. Para siswa kelas XI SMA Negeri 1 Surakarta yang telah bersedia untuk berpartisipasi dalam pelaksanaan penelitian ini.
x
9. Mami Suryani, Papi Eddy Gunawan, dan keluarga tercinta yang selalu memberiku kasih sayang serta dorongan positif. 10. Teman-teman dalam satu payung tema tugas akhir yang sama, Dinda Putri Asih dan Dwi Pras, serta Arys Rafi’ah dan Delima yang saling membantu, mendukung, dan berbagi pemikiran selama penyelesaian skripsi ini. 11. Teman-teman Pendidikan Fisika khususnya angkatan 2010 yang senantiasa saling menyemangati satu sama lain untuk menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan karena keterbatasan penulis, sehingga kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan demi sempurnanya skripsi ini. Meskipun demikian, penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya.
Surakarta, Agustus 2016 Penulis.
xi
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL
i
HALAMAN PERNYATAAN
ii
HALAMAN PENGAJUAN
iii
HALAMAN PERSETUJUAN
vi
HALAMAN PENGESAHAN
v
HALAMAN ABSTRAK
vi
HALAMAN MOTTO
viii
HALAMAN PERSEMBAHAN
ix
KATA PENGANTAR
x
DAFTAR ISI
xii
DAFTARGAMBAR
xv
DAFTAR TABEL
xvi
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xvii BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah
1
B. Identifikasi Masalah
3
C. Pembatasan Masalah
4
D. Rumusan Masalah
5
E. Tujuan Penelitian
5
F. Manfaat Penelitian
5
BAB II LANDASAN TEORI A. Kajian Teori dan Hasil Penelitian yang Relevan
7
1. Kurikulum 2013
7
2. Pembelajaran Fisika
11
3. Media Pembelajaran
12
4. Hakikat Modul .......................................................................................16 a. Pengertian Modul .............................................................................16 b. Karakteristik Modul .........................................................................17
xii
c. Fungsi dan Tujuan Penulisan Modul ...............................................19 d. Langkah dan Struktur Penulisan Modul ..........................................21 5. Media Pembelajaran Spreadsheet ..........................................................23 6. Hukum Gravitasi Newton ......................................................................25 a. Gaya Gravitasi .................................................................................25 b. Percepatan Gravitasi ........................................................................27 c. Hukum Kepler ..................................................................................30 d. Gerak Satelit.....................................................................................33 B. Kerangka Berpikir
36
BAB III METODE PENELITIAN A. Model Penelitian
39
B. Prosedur Pengembangan
39
1. Analisis Kebutuhan
40
2. Perencanaan
40
3. Pengumpulan Data Rancangan
41
4. Pembuatan Draft Modul
41
5. Validasi Ahli dan Reviewer
41
6. Revisi
41
7. Uji Coba
41
C. Uji Coba Produk
42
1. Uji Coba Awal
42
2. Uji Coba Utama
42
3. Subyek Penelitian
42
4. Jenis Data dan Sumber Data
43
a. Jenis Data
43
1) Data Kuantitatif
43
2) Data Kualitatif
43
b. Sumber Data
43
5. Teknik Pengambilan Data
43
a. Teknik wawancara
44
b. Teknik angket (quesioner)
44
xiii
6. Instrumen Pengambilan Data
44
a. Daftar Pertanyaan Wawancara
44
b. Angket Validasi untuk Ahli/Reviewer
44
c. Angket Siswa
45
7. Teknik Analisis Data
45
a. Teknik Analisis Data Pengembangan
45
b. Teknik Analisis Data Uji Coba
50
D. Prosedur Penelitian ......................................................................................51 BAB IV HASIL PENELITIAN A. Tahapan Pengembangan
53
1. Tahap Penelitian dan Mencari Informasi
53
2. Tahap Desain Awal Produk
54
3. Tahap Pengembangan Draft Produk
58
4. Uji Coba
59
5. Revisi Hasil Uji Coba
59
B. Deskripsi Data Penelitian
59
1. Data Hasil Validasi
60
2. Data Hasil Uji Coba
61
C. Pembahasan Hasil Penelitian
63
1. Revisi Tahap Pertama
63
2. Revisi Tahap Kedua
65
D. Kajian Produk Akhir
67
BAB V SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan
68
B. Saran
69
DAFTAR PUSTAKA
70
LAMPIRAN
73
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1
Kerangka Penjabaran Empat Pilar Pendidikan dalam Pembelajaran Sains .... 10
2.2
Resultan Gaya ................................................................................................. 26
2.3
Diagram Skematik Neraca Cavendish untuk Menen-tukan Nilai Konstanta Gravitasi G .......................................................................... 27
2.4
Benda Terletak di Permukaan Bumi pada Ketinggian h ...................... 28
2.5
Lintasan Planet Mengelilingi Matahari Berbentuk Elips dengan Matahari Sebagai Pusatnya .................................................................. 31
2.6
Luas Daerah Arsiran OAB Sama dengan Luas Daerah Arsiran OCD . 31
2.7
Panjang Sumbu Minor dan Sumbu Mayor pada Lintasan Elips .......... 32
2.8
Benda Bermassa m yang Ditembakkan ke Atas Bumi ......................... 34
2.9
Paradigma Penelitian ............................................................................ 38
3.1
Desain Prosedur Penelitian Pengembangan ........................................ 39
xv
DAFTAR TABEL Tabel
Halaman
2.1
Percepatan Gravitasi pada Berbagai Ketinggian dari Permukaan ..........
29
2.2
Data Planet yang Dipakai pada Hukum III Kepler .................................
32
3.1
Kriteria Penilaian .................................................................................
46
3.2
Distribusi Komponen Aspek Evaluasi Modul ........................................
46
3.3
Kriteria Evaluasi Total Modul Fisika .....................................................
47
3.4
Kriteria Kelayakan Isi .............................................................................
47
3.5
Kriteria Bahasa dan Gambar...................................................................
48
3.6
Kriteria Penyajian ...................................................................................
48
3.7
Kriteria Kegrafisan .................................................................................
49
3.8
Kriteria Penilaian Uji Coba ....................................................................
50
3.9
Distribusi Komponen Aspek Evaluasi Modul dalam Uji Coba..............
50
3.10 Kriteria Evaluasi Total Modul dalam Uji Coba......................................
51
4.1
55
Indikator Hasil Analisis Kurikulum dalam 4 Pilar Pendidikan ..............
xvi
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran
Halaman
1
Angket Penilaian Produk untuk Validator ................................................. 91
2
Kisi-kisi Angket Penilaian Produk untuk Validator .................................. 94
3
Rubrik Penskoran Angket Penilaian Produk ............................................. 97
4
Angket Penilaian Produk untuk Siswa .................................................... 107
5
Kisi- Kisi Angket Penilaian Produk untuk Siswa.................................... 109
6
Data Hasil Validasi Modul oleh Validator .............................................. 111
7
Data Total Hasil Validasi Modul dari Semua Aspek oleh Validator ...... 115
8
Distribusi Frekuensi Kriteria Hasil Validasi Modul oleh Validator ........ 116
9
Deskripsi Data Evaluasi Modul oleh Validator ....................................... 118
10
Data Hasil Hasil Uji Coba Awal pada SMA Negeri 1 Surakarta ............ 121
11
Rangkuman Uji Coba Awal pada Siswa SMA Negeri 1 Surakarta ......... 123
12
Deskripsi Data Total Uji Coba Awal ....................................................... 124
13
Data Hasil Uji Coba Utama pada Siswa SMA Negeri 1 Surakarta ......... 126
14
Rangkuman Hasil Evaluasi Total Modul dalam Uji Coba Utama........... 135
15
Deskripsi Data Total Uji Coba Utama ..................................................... 137
16
Rekap Komentar dan Saran dari Validator .............................................. 139
17
Rekap Komentar dan Saran Siswa pada Uji Coba .................................. 141
18
Data Validator Ahli/Reviewer ................................................................. 143
19
Pertatnyaan Wawancara .......................................................................... 144
20
Dokumentasi Penelitian ........................................................................... 145
21
Surat-Surat ............................................................................................... 146
22
Modul....................................................................................................... 149
xvii
