PEMBELAJARAN GEOMETRI DENGAN WINGEOM UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN SPASIAL DAN PENALARAN MATEMATIS SISWA (Studi Kuasi Eksperimen di MTs Al-Basyariah Kabupaten Bandung) TESIS
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh Gelar Magister Pendidikan Program Studi Pendidikan Matematika
mbar Judul
oleh BOBBI RAHMAN 1007339
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN MATEMATIKA SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA BANDUNG 2012 i
LEMBAR PENGESAHAN Lembar Pengesahan Tesis dengan judul: PEMBELAJARAN GEOMETRI DENGAN WINGEOM UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN SPASIAL DAN PENALARAN MATEMATIS SISWA Oleh: Bobbi Rahman NIM.1007339 Telah disetujui oleh
Pembimbing I
Prof. Dr. H. Tatang Herman, M.Ed.
Pembimbing II
Dr. Jarnawi Afgani Dahlan, M.Kes.
Mengetahui Ketua Program Studi Pendidikan Matematika
Prof. H. Yaya S. Kusumah, M.Sc., Ph.D.
ii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis dengan judul ”Pembelajaran Matematika dengan Wingeom untuk Meningkatkan Kemampuan Spasial dan Penalaran Matematis Siswa” beserta seluruh isinya adalah benar-benar karya saya sendiri, dan saya tidak melakukan penjiplakan atau pengutipan dengan caracara yang tidak sesuai dengan etika keilmuan yang berlaku. Atas pernyataan ini, saya siap menanggung resiko/sanksi yang dijatuhkan kepada saya apabila di kemudian hari ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini.
Bandung, Juni 2012
Bobbi Rahman
iii
ABSTRAK
Kemampuan berpikir matematis siswa di Indonesia belum berkembang secara optimal dan masih tergolong rendah. Hal ini dapat dilihat dari data hasil survei TIMSS 2007 dan PISA 2009. Domain konten soal pada studi TIMSS dan PISA yang sulit diselesaikan oleh siswa di Indonesia diantaranya adalah materi geometri, khususnya soal-soal kemampuan spasial dan penalaran geometri. Salah satu dynamic mathematics software yang dapat dijadikan media pembelajaran pada pembelajaran geometri adalah Wingeom. Pada penelitian ini akan diungkap perbedaan peningkatan kemampuan spasial dan penalaran matematis antara siswa yang memperoleh pembelajaran geometri dengan Wingeom dan pembelajaran konvensional. Jenis penelitian ini adalah kuasi eksperimen. Sampel dalam penelitian ini adalah siswa kelas VIII yang berasal dari dua kelas pada salah satu MTs di Kabupaten Bandung. Instrumen penelitian ini terdiri atas seperangkat tes kemampuan spasial dan penalaran matematis, LKS, Modul Pembelajaran, serta angket Skala Sikap. Desain penelitian yang digunakan adalah Nonequivalent Control Group Design. Kedua kelas diberikan pretes dan postes mengenai kemampuan spasial dan penalaran matematis. Kelas eksperimen diberikan angket berupa skala sikap siswa. Hipotesis penelitian diuji melalui uji parametrik (Uji-t dan Uji ANOVA Dua Jalur) dan uji non-parametrik (Uji Mann-Whitney). Hasil penelitian menunjukan bahwa peningkatan kemampuan spasial dan penalaran matematis siswa yang memperoleh pembelajaran geometri dengan Wingeom lebih baik daripada siswa yang memperoleh pembelajaran goemetri dengan konvensional. Faktor media pembelajaran dan kategori kemampuan awal matematis terhadap peningkatan kemampuan spasial dan penalaran matematis, tidak terdapat interaksi. Selain itu, hasil penelitian ini diketahui bahwa siswa memiliki sikap positif terhadap matematika, pembelajaran geometri dengan Wingeom, serta soal-soal kemampuan spasial dan penalaran matematis. Kata kunci: Pembelajaran geometri dengan Wingeom, pembelajaran konvensional, kemampuan spasial matematis, kemampuan penalaran matematis, dan sikap siswa.
iv
KATA PENGANTAR
Alhamdulillaahirabbil’alamin, rasa syukur yang tak terhingga penulis ucapkan atas segala nikmat yang telah diberikan Allah SWT, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini yang berjudul “Pembelajaran Geometri dengan Wingeom untuk Meningkatkan Kemampuan Spasial dan Penalaran Matematis Siswa”. Shalawat dan salam semoga tercurah kepada sosok mulia yang telah menunjukkan jalan kebenaran dan kehadirannya sangat dirindukan, Nabi Muhammad SAW. Tesis ini disusun sebagai salah satu persyaratan dalam memperoleh gelar Magister Pendidikan di Program Studi Pendidikan Matematika Sekolah Pascasarjana Universitas Pendidikan Indonesia. Penulis sudah berupaya optimal dalam menyusun tesis ini. Kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat penulis harapkan demi perbaikan dan kesempurnaan tesis ini. Semoga tesis ini bermanfaat bagi penulis dan pembaca.
Bandung, Juni 2012 Penulis,
Bobbi Rahman
v
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis menyadari dan merasakan sepenuhnya selama penyusunan tesis ini, penulis banyak mendapat bantuan, bimbingan, arahan, serta motivasi dari berbagai pihak. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada: 1.
Bapak Prof. Dr. H. Tatang Herman, M.Ed selaku Pembimbing I yang telah meluangkan waktu untuk berdiskusi memberikan bimbingan, arahan dan motivasi kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan penyusunan tesis ini sesuai dengan waktu yang diharapkan.
2.
Bapak Dr. Jarnawi Afgani Dahlan, M.Kes selaku Pembimbing II yang telah meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk memberikan arahan dan saran yang sangat berarti kepada penulis demi penyempurnaan tesis ini.
3.
Bapak Prof. Yaya S. Kusumah, M.Sc., Ph.D selaku Ketua Program Studi Pendidikan Matematika SPs UPI yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk berdiskusi merancang judul penelitian, serta telah memberikan arahan dalam penyusunan tesis ini.
4.
Bapak/Ibu Dosen yang telah memberikan bekal ilmu yang sangat berharga bagi penulis demi pengembangan wawasan keilmuan dan kemajuan berpikir, serta memberikan bimbingan bagi penulis selama mengikuti studi.
5.
Bapak Endang Suhendi, S.Ag selaku Kepala MTs Al-Basyariah Kabupaten Bandung yang telah memberikan izin kepada penulis untuk melakukan penelitian di sekolah yang beliau pimpin.
vi
6.
Keluarga besar mahasiswa SPs UPI Program Studi Pendidikan Matematika, khususnya untuk angkatan 2010/2011 atas kebersamaan, bantuan, dukungan, persahabatan, dan rasa kekeluargaan yang telah terjalin selama perkuliahan.
7.
Kepada semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu dan telah membantu penulis selama penelitian dan penyusunan tesis ini.
Teriring do’a yang tulus, semoga semua bantuan dari berbagai pihak mendapat balasan yang lebih baik dari Allah SWT. Semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi penulis maupun pembaca.
Bandung, Juni 2012 Penulis,
Bobbi Rahman
vii
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL.........................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ...........................................................................
ii
LEMBAR PERNYATAAN ...........................................................................
iii
ABSTRAK.....................................................................................................
iv
KATA PENGANTAR ....................................................................................
v
UCAPAN TERIMA KASIH .........................................................................
vi
DAFTAR ISI ................................................................................................. viii DAFTAR TABEL ..........................................................................................
x
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xiii BAB I
PENDAHULUAN .......................................................................
1
A. Latar Belakang .......................................................................
1
B. Rumusan Masalah .................................................................. 10 C. Tujuan Penelitian ...................................................................
11
D. Manfaat Penelitian ................................................................. 13 E. Definisi Operasional .............................................................. 13 BAB II
LANDASAN TEORETIS ........................................................... 16 A. Kemampuan Spasial Matematis ............................................. 16 B. Kemampuan Penalaran Matematis ......................................... 18 C. Belajar dan Pembelajaran Matematika ................................... 21 D. Pembelajaran Geometri .......................................................... 25 E. Program Wingeom .................................................................. 27 F. Pembelajaran Geometri dengan Wingeom .............................. 28 G. Pembelajaran Konvensional ................................................... 33 H. Penelitian yang Relevan ......................................................... 34
BAB III
METODE PENELITIAN ........................................................... 36 A. Desain Penelitian ................................................................... 36 B. Populasi dan Sampel Penelitian.............................................. 37 C. Instrumen Penelitian .............................................................. 38
viii
D. Teknik Pengumpulan Data ..................................................... 50 E. Tahap Penelitian..................................................................... 50 F. Waktu Penelitian .................................................................... 57 G. Prosedur Penelitian ................................................................ 58 BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ........................... 59 A. Hasil Penelitian ...................................................................... 59 B. Pembahasan Hasil Penelitian.................................................. 88
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN.................................................... 98 A. Kesimpulan............................................................................ 98 B. Saran ..................................................................................... 100
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 101
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Perbedaan Behaviorisme dan Konstruktivisme .............................. 23
Tabel 2.2
Keterkaitan antara Variabel Bebas, Variabel Terikat, dan Variabel Kontrol ......................................................................................... 37
Tabel 3.2
Interpretasi Koefisien Korelasi Validitas ....................................... 40
Tabel 3.3
Uji Validitas Soal Tes Kemampuan Spasial Matematis .................. 40
Tabel 3.4
Uji Validitas Soal Tes Kemampuan Penalaran Matematis .............. 41
Tabel 3.5
Klasifikasi Tingkat Reliabilitas ..................................................... 42
Tabel 3.6
Uji Reliabilitas Soal Tes Kemampuan Spasial dan Penalaran Matematis ..................................................................................... 42
Tabel 3.7
Koefisien Daya Pembeda .............................................................. 44
Tabel 3.8
Uji Daya Pembeda Soal Tes Kemampuan Spasial Matematis ........ 44
Tabel 3.9
Uji Daya Pembeda Soal Tes Kemampuan Penalaran Matematis .... 45
Tabel 3.10 Koefisien Tingkat Kesukaran Soal ............................................... 46 Tabel 3.11 Uji Tingkat Kesukaran Soal Tes Kemampuan Spasial Matematis .. 46 Tabel 3.12 Uji Tingkat
Kesukaran Soal Tes Kemampuan Penalaran
Matematis ..................................................................................... 46 Tabel 3.13 Rekapitulasi Analisis Hasil Ujicoba Soal Tes Kemampuan Spasial Matematis ..................................................................................... 47 Tabel 3.14 Rekapitulasi Analisis Hasil Ujicoba Soal Tes Kemampuan Spasial Matematis ..................................................................................... 48 Tabel 3.15 Jadwal Kegiatan Penelitian ........................................................... 57 Tabel 4.1
Kemampuan Spasial Matematis Berdasarkan Kelas dan Kategori Kemampuan Awal Matematis........................................................ 60
Tabel 4.2
Uji Normalitas Data Pretes Kemampuan Spasial Matematis.......... 61
Tabel 4.3
Uji Mann-Whitney Data Pretes Kemampuan Spasial Matematis ... 62
Tabel 4.4
Uji Normalitas Data Peningkatan Kemampuan Spasial Matematis
Tabel 4.5
Uji ANOVA Dua Jalur Data Peningkatan Kemampuan Spasial
63
Matematis ..................................................................................... 64
x
Tabel 4.6
Uji
Homogenitas
Data
Peningkatan
Kemampuan
Spasial
Matematis ..................................................................................... 65 Tabel 4.7
Uji Games-Howell Data Peningkatan Kemampuan Spasial Matematis antar Kemampuan Awal Matematis .............................. 65
Tabel 4.8
Uji Normalitas Data Peningkatan Kemampuan Spasial Matematis Berdasarkan Kategori Kemampuan Awal Matematis ..................... 67
Tabel 4.9
Uji Homogenitas Variansi Data Peningkatan Kemampuan Spasial Matematis Kategori Kemampuan Awal Matematis Tinggi dan Sedang .......................................................................................... 68
Tabel 4.10 Uji Perbedaan Dua Rerata Data Peningkatan Kemampuan Spasial Berdasarkan Kategori Kemampuan Awal Matematis ..................... 68 Tabel 4.11 Kemampuan Penalaran Matematis Berdasarkan Kelas dan Kategori Kemampuan Awal Matematis ......................................... 70 Tabel 4.12 Uji Normalitas Data Pretes Kemampuan Penalaran Matematis...... 71 Tabel 4.13 Uji Mann-Whitney Data Pretes Kemampuan Penalaran Matematis 71 Tabel 4.14 Uji Normalitas Data Peningkatan
Kemampuan Penalaran
Matematis ..................................................................................... 73 Tabel 4.15 Uji ANOVA Dua Jalur Data Peningkatan Kemampuan Penalaran Matematis ................................................................................... 74 Tabel 4.16 Uji Homogenitas Data Peningkatan Kemampuan Penalaran Matematis ................................................................................... 75 Tabel 4.17 Uji Scheffe Data Peningkatan Kemampuan Penalaran Matematis antar Kemampuan Awal Matematis ............................................... 75 Tabel 4.18 Uji Normalitas Data Peningkatan
Kemampuan Penalaran
Matematis Berdasarkan Kategori Kemampuan Awal Matematis.... 78 Tabel 4.19 Uji Homogenitas Variansi Data Peningkatan Kemampuan Penalaran Matematis Kategori Kemampuan Awal Matematis Tinggi ........................................................................................... 78 Tabel 4.20 Uji Perbedaan Dua Rerata Data Peningkatan Kemampuan Penalaran Berdasarkan Kategori Kemampuan Awal Matematis ..... 79
xi
Tabel 4.21 Distribusi Sikap Siswa terhadap Matematika................................. 80 Tabel 4.22 Uji Normalitas Data Sikap Siswa terhadap Matematika................. 81 Tabel 4.23 Uji–t Satu Sampel Data Sikap Siswa terhadap Matematika ........... 81 Tabel 4.24 Distribusi Sikap Siswa terhadap Pembelajaran Geometri dengan Wingeom ....................................................................................... 82 Tabel 4.25 Uji Normalitas Data Sikap Siswa terhadap Pembelajaran Geometri dengan Wingeom ........................................................... 83 Tabel 4.26 Uji–t Satu Sampel Data Sikap Siswa terhadap Pembelajaran Geometri dengan Wingeom ........................................................... 83 Tabel 4.27 Distribusi Sikap Siswa terhadap Soal-Soal Kemampuan Spasial dan Penalaran Matematis .............................................................. 84 Tabel 4.28 Uji Normalitas Data Sikap Siswa terhadap Soal-Soal Kemampuan Spasial dan Penalaran Matematis .................................................. 84 Tabel 4.29 Uji–t Satu Sampel Data Sikap Siswa terhadap Soal-Soal Kemampuan Spasial dan Penalaran Matematis.............................. 85 Tabel 4.30 Hasil Pengamatan Aktivitas Guru selama Pembelajaran Geometri dengan Wingeom ........................................................................... 86 Tabel 4.31 Hasil Pengamatan Aktivitas Siswa selama Pembelajaran Geometri dengan Wingeom ........................................................................... 88
xii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A.1 Silabus ................................................................................. 107 Lampiran A.2 RPP Kelas Eksperimen ........................................................ 109 Lampiran A.3 Modul Kelas Eksperimen ..................................................... 123 Lampiran A.4 LKS Kelas Eksperimen ........................................................ 128 Lampiran B.1 Kisi-Kisi Soal Tes Kemampuan Spasial dan Penalaran Matematis ............................................................................ 144 Lampiran B.2 Soal Tes Kemampuan Spasial dan Penalaran Matematis ....... 146 Lampiran B.3 Alternatif Jawaban dan Penskoran Tes Kemampuan Spasial dan Penalaran Matematis ..................................................... 149 Lampiran B.4 Kisi-kisi Skala Sikap Siswa.................................................. 152 Lampiran B.5 Skala Sikap Siswa ................................................................ 153 Lampiran B.6 Lembar Observasi ................................................................ 155 Lampiran C.1 Analisis Data Uji Coba Soal Tes Kemampuan Spasial Matematis ............................................................................ 157 Lampiran C.2 Analisis Data Uji Coba Soal Tes Kemampuan Penalaran Matematis ............................................................................ 162 Lampiran D.1 Daftar Nilai Awal Siswa Kelas Kontrol ................................ 168 Lampiran D.2 Daftar Nilai Awal Siswa Kelas Eksperimen .......................... 169 Lampiran D.3 Hasil Pretes Kemampuan Spasial Matematis Kelas Kontrol . 170 Lampiran D.4 Hasil Pretes Kemampuan Penalaran Matematis Kelas Kontrol ................................................................................ 171 Lampiran D.5 Hasil Pretes Kemampuan Spasial Matematis Kelas Eksperimen .......................................................................... 172 Lampiran D.6 Hasil Pretes Kemampuan Penalaran Matematis Kelas Eksperimen 173 Lampiran D.7 Hasil Postes Kemampuan Spasial Matematis Kelas Kontrol . 174 Lampiran D.8 Hasil Postes Kemampuan Penalaran Matematis Kelas Kontrol ................................................................................ 175 Lampiran D.9 Hasil Postes Kemampuan Spasial Matematis Kelas Eksperimen .......................................................................... 176
xiii
Lampiran D.10 Hasil Postes Kemampuan Penalaran Matematis Kelas Eksperimen .......................................................................... 177 Lampiran D.11 Hasil Pretes, Postes, dan N-Gain Kemampuan Spasial dan Penalaran Matematis Kelas Kontrol ..................................... 178 Lampiran D.12 Hasil Pretes, Postes, dan N-Gain Kemampuan Spasial dan Penalaran Kelas Eksperimen ................................................ 179 Lampiran D.13 Data Sikap Siswa terhadap Matematika................................ 180 Lampiran D.14 Data Sikap Siswa terhadap Pembelajaran Geometri dengan Wingeom .............................................................................. 183 Lampiran D.15 Data Sikap Siswa terhadap Soal-Soal Kemampuan Spasial dan Penalaran Matematis ..................................................... 186 Lampiran D.16 Data Aktivitas Guru selama Pembelajaran ............................ 189 Lampiran D.17 Data Aktivitas Siswa selama Pembelajaran .......................... 190 Lampiran D.18 Uji Statistik Data Kemampuan Spasial Matematis ................ 191 Lampiran D.19 Uji Statistik Data Kemampuan Penalaran Matematis............ 205 Lampiran D.20 Pengolahan Skala Sikap Siswa terhadap Matematika ........... 219 Lampiran D.21 Pengolahan Data Sikap Siswa terhadap Pembelajaran Matematika dengan Wingeom............................................... 220 Lampiran D.22 Pengolahan Data Sikap Siswa terhadap Soal-Soal Kemampuan Spasial dan Penalaran Matematis ..................... 221 Lampiran D.23 Uji Normalitas Data Sikap Siswa ......................................... 222 Lampiran D.24 Uji-t Satu Sampel Data Sikap Siswa terhadap Matematika ... 223 Lampiran D.25 Uji-t Satu Sampel Data Sikap Siswa terhadap Pembelajaran Geometri dengan Wingeom .................................................. 224 Lampiran D.26 Uji-t Satu Sampel Data Sikap Siswa terhadap Soal-Soal Kemampuan Spasial dan Penalaran Matematis ..................... 225 Lampiran D.27 Pengolahan Data Aktivitas Guru .......................................... 226 Lampiran D.28 Pengolahan Data Aktivitas Siswa ......................................... 227 Lampiran E.1 Foto-Foto Penelitian............................................................. 228 Lampiran E.2 Surat Keterangan ................................................................. 229
xiv
