perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
EKSPERIMENTASI MODEL PEMBELAJARAN DISCOVERY LEARNING, PROBLEM BASED LEARNING, DAN THINK-TALK-WRITE DENGAN PENDEKATAN SAINTIFIK TERHADAP KEMAMPUAN PEMECAHAN MASALAH MATEMATIKA MATERI LINGKARAN DITINJAU DARI KEMANDIRIAN BELAJAR SISWA KELAS VIII SMP NEGERI SEKABUPATEN SRAGEN TAHUN PELAJARAN 2014/2015
TESIS Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Pendidikan Matematika
Oleh Umi Supraptinah S851402063
PROGRAM STUDI MAGISTER PENDIDIKAN MATEMATIKA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit to user 2015
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO “Maka sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan” (Q.S. Asy-Syarh:5-6) Cara mensyukuri nikmat ilmu adalah dengan mengamalkannya. Adapun cara mensyukuri nikmat amal adalah dengan menambah ilmu. (Sahal bin Abdullah)
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN Tesis ini kupersembahkan kepada: 1. Suamiku tercinta 2. Anak-anakku tersayang 3. Orang tuaku 4. Teman-temanku mahasiswa Program Studi Pendidikan Matematika Pascasarjana FKIP UNS Surakarta Tahun 2014. 5. Rekan-rekan guru SMP Negeri 1 Masaran Sragen 6. Pembaca yang budiman
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR Puji syukur bagi Allah SWT yang telah memberikan rahmat, petunjuk dan kemudahan sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tesis ini dengan lancar. Penyusunan tesis ini tidak akan berhasil tanpa keterlibatan dari berbagai pihak yang telah membantu terlaksananya penelitian sampai penyusunan tesis. Oleh karena itu penulis menyampaikan rasa hormat, penghargaan dan ucapan terima kasih kepada: 1.
Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd, Dekan FKIP Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan kesempatan belajar serta ijin penelitian sehingga penyusunan tesis ini dapat selesai.
2.
Dr. Mardiyana, M.Si, Kepala Program Studi Pendidikan Matematika Pascasarjana Kependidikan FKIP Universitas Sebelas Maret Surakarta
3.
Prof. Dr. Budiyono, M.Sc, Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan arahan selama penyusunan tesis ini.
4.
Dr. Sri Subanti, M.Si, Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan arahan selama penyusunan tesis ini.
5.
Sutiyo, S.Pd, M.M, Kepala SMP Negeri 1 Ngrampal yang telah memberikan ijin pelaksanaan uji coba instrumen.
6.
Drs Sunardi, M.Pd, Kepala SMP Negeri 5 Sragen yang telah memberikan ijin penelitian sampai selesainya tesis ini.
7.
Moch. Arifin, S.Pd, M.M, Kepala SMP Negeri 1 Masaran yang telah memberikan ijin penelitian dan memberikan dorongan sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini.
8.
Tugiyono, S.Pd, M.Pd, Kepala SMP Negeri 2 Karangmalang yang telah memberikan ijin penelitian.
9.
Hj. Ninik Suparni, S.Pd, M.Pd; Sumarjoko, S.Pd; Sri Wahyuni, S.Pd, dan Wijiati, S.Pd, yang telah membantu pelaksanaan penelitian sehingga penelitian berjalan lancar sampai pada pengambilan data yang diperlukan commit to user dalam penelitian ini.
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
10. Teman-teman mahasiswa angkatan Pebruari 2014 Program Studi Pendidikan Matematika Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta, yang telah memberikan bantuan, dorongan semangat dan dukungan sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini. 11. Guru-guru SMP Negeri 1 Masaran Sragen. 12. Semua pihak yang telah membantu penyelesaian tesis ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Penulis berharap semoga tesis ini bermanfaat bagi pembaca khususnya bagi penulis serta dapat memberikan arti positif bagi dunia pendidikan. Surakarta, Penulis
commit to user
viii
2015
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI Hal HALAMAN JUDUL ………………………….....................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN ..............................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN …………………...................................................
iii
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI TESIS ............................
iv
MOTTO .................................................................................................................
v
HALAMAN PERSEMBAHAN ………………....................................................
vi
KATA PENGANTAR .……………………….....................................................
vii
DAFTAR ISI ………………………………….....................................................
ix
DAFTAR TABEL .. ..............................……........................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN .........................................................................................
xiii
ABSTRAK ………………………………….......................................................
xv
ABSTRACT …………………………………......................................................
xvii
BAB I
PENDAHULUAN ....…………........................................................ A. Latar Belakang Masalah
1
… ……....................................................
1
B. Rumusan Masalah ………………......................................................
8
C. Tujuan Penelitian ………………......................................................
8
D. Manfaat Penelitian ………………....................................................
9
BAB II
LANDASAN TEORI ………...........................................................
10
A. Tinjauan Pustaka .................................................................................
10
1. Belajar ……………........................................................................
10
2. Matematika.....................................................................................
10
3. Hasil belajar……………………………………………................
11
4. Kemampuan Pemecahan Masalah Sebagai Hasil Belajar .............
12
5. Pembelajaran dengan Pendekatan Saintifik…..………………….
16
6. Model Pembelajaran…..…………………………………….........
18
7. Kemandirian Belajar……………………………………………...
31
B.
Penelitian Yang Relevan ……………………………………………
33
C.
Kerangka Berpikir ………………………………………………….. commit to user
35
ix
perpustakaan.uns.ac.id
D. BAB III
digilib.uns.ac.id
Hipotesis …………………………………………………………….
41
METODE PENELITIAN ………………………………………….
44
A. Tempat dan Waktu …………………………………………………..
44
1. Tempat dan Subjek Penelitian ……………………………...........
44
2. Waktu Penelitian ………………………………………………...
44
B. Jenis Penelitian ……………………………………………………...
44
C. Populasi dan Sampel ………………………………………………...
46
1. Populasi Penelitian ………………………………………………
46
2. Sampel Penelitian …………………………………………..........
46
D. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional ……………………….
47
1. Variabel Terikat ………………………………………………….
47
2. Variabel Bebas …………………………………………………...
48
Metode Pengumpulan Data ………….……………………………...
49
1. Tes ……………………………………………………………….
49
2. Angket……………………………………………………………
49
3. Dokumentasi ……………………………………………………..
49
Instrumen Penelitian ………………………………………………...
50
G. Teknik Analisis Data ………………………………………………..
54
1. Uji Normalitas …………………………………………………...
54
2. Uji Homogenitas ……………………………………………........
55
3. Uji Keseimbangan ……………………………………………….
56
4. Uji Hipotesis ……………………………………………………..
58
5. Uji Lanjut Pasca Analisis ………………………………………
63
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ……………………
67
A. Hasil Uji Coba Instrumen ...................................................................
67
1. Angket Kemandirian Belajar Siswa ..............................................
67
2. Tes Kemampuan Pemecahan Masalah ..........................................
68
B. Deskripsi Data ……………………..………………………………..
70
1. Data Kemampuan Awal Siswa…………………………………...
70
2. Data Kemandirian Belajar Siswa ………………………………... to user Masalah Berdasarkan Model 3. Data Kemampuancommit Pemecahan
71
E.
F.
BAB IV
x
72
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Pembelajaran ……………………………………………………. 4. Data
Kemampuan
Pemecahan
Masalah
Berdasarkan
72
Kemandirian Belajar …………………………………………….. 5. Data Kemampuan Pemecahan Masalah Berdasarkan Model
73
Pembelajaran dan Kemandirian Belajar Siswa …………………. C. Hasil Analisis Data .............………………………………………...
73
1. Uji Keseimbangan ………………………………………………
73
2. Uji Prasyarat Analisis …………………………………………...
75
3. Uji Hipotesis Penelitian …………………………………………
78
4. Uji Lanjut Pasca Analisis ……………………………………….
79
D. Pembahasan Hasil Analisis data ….………………………………..
84
1. Hipotesis Pertama ……………………………………………….
84
2. Hipotesis Kedua …………………………………………………
88
3. Hipotesis Ketiga …………………………………………………
91
4. Hipotesis Keempat ………………………………………………
96
Keterbatasan penelitian …………………………………………….
95
KESIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN...................................
102
A. Kesimpulan. ........................................................................................
102
B. Implikasi ……………………………………………………………
103
C. Saran ………………………………………………………………...
104
DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................
105
LAMPIRAN-LAMPIRAN ..................................................................................
110
E. BAB V
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL Hal Tabel 3.1
Rancangan Faktorial 3 x 3............................................................
45
Tabel 3.2
Data Rerata dan Jumlah Rerata ...................................................
60
Tabel 3.3
Rangkuman Analisis Variansi .....................................................
62
Tabel 4.1
Deskripsi Data Kemampuan Awal Siswa ....................................
70
Tabel 4.2
Deskripsi Data Kemandirian Belajar Siswa ................................
71
Tabel 4.3
Deskripsi Cacah Data Kemandirian Belajar Siswa .....................
72
Tabel 4.4
Deskripsi Data Kemampuan Pemecahan Masalah Matematika ..
72
Tabel 4.5
Deskripsi Data Kemampuan Pemecahan Masalah Berdasarkan
72
Kemandirian belajar ..................................................................... Tabel 4.6
Deskripsi Data Kemampuan Pemecahan Masalah Berdasarkan
73
Model Pembelajaran dan Kemandirian Belajar ........................... Tabel 4.7
Rangkuman Hasil Uji Normalitas kemampuan Awal .................
73
Tabel 4.8
Rangkuman Uji Normalitas Data Kemampuan Pemecahan
75
Masalah Matematika .................................................................... Tabel 4.9
Rangkuman Uji Homogenitas Data Kemampuan Pemecahan
77
Masalah Matematika .................................................................... Tabel 4.10
Rangkuman Analisis Variansi .....................................................
78
Tabel 4.11
Rangkuman Rerata Antar Sel dan Rerata Marginal ....................
79
Tabel 4.12
Rangkuman Keputusan Uji Komparasi Ganda ..............................
80
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN Hal Lampiran 1
Daftar SMP Negeri Se-Kabupaten Sragen dan Peringkat
111
Berdasarkan UN 2013/2014....................................................... Lampiran 2.1
RPP Model Pembelajaran DL dengan Pendekatan Saintifik .......
114
Lampiran 2.2
RPP Model Pembelajaran PBL dengan Pendekatan Saintifik .....
130
Lampiran 2.3
RPP Model Pembelajaran TTW dengan Pendekatan Saintifik ...
134
Lampiran 3.1
Kisi-kisi Angket Kemandirian Belajar Siswa...............................
140
Lampiran 3.2
Angket Kemandirian Belajar Siswa ............................................
141
Lampiran 3.3
Validasi Angket Kemandirian belajar Siswa ...............................
145
Lampiran 3.4
Hasil Analisis Konsistensi Internal Angket Kemandirian
154
Belajar .......................................................................................... Lampiran 3.5
Angket Jadi Kemandirian Belajar Siswa .....................................
156
Lampiran 3.6
Analisis Uji Reliabilitas Angket Kemandirian Belajar ................
159
Lampiran 4.1
Kisi-kisi Soal Tes Kemampuan Pemecahan Masalah .................
163
Lampiran 4.2
Soal Tes Kemampuan Pemecahan Masalah ................................
164
Lampiran 4.3
Validasi Soal Tes kemampuan Pemecahan Masalah .................
179
Lampiran 4.4
Analisis Tingkat Kesukaran Hasil Uji Coba Soal Tes
188
Kemampuan Pemecahan Masalah .............................................. Lampiran 4.5
Analisis Daya Pembeda Hasil Uji Coba Tes Kemampuan
190
Pemecahan Masalah .................................................................... Lampiran 4.6
Soal Jadi Tes Kemampuan Pemecahan Masalah untuk
192
Penelitian ..................................................................................... Lampiran 4.7
Analisis Uji Reliabilitas Hasil Uji Coba Tes Kemampuan
194
Pemecahan Masalah .................................................................... Lampiran 5.1
Data penelitian kemampuan Awal ...............................................
196
Lampiran 5.2.1
Uji
199
Normalitas
Untuk
Uji
Keseimbangan
Kelompok
Eksperimen 1 ............................................................................. Lampiran 5.2.2
Uji
Normalitas Untuk Uji Keseimbangan Kelompok commit to user Eksperimen 2 .............................................................................
xiii
201
perpustakaan.uns.ac.id
Lampiran 5.2.3
digilib.uns.ac.id
Uji
Normalitas
Untuk
Uji
Keseimbangan
Kelompok
203
Eksperimen 3 ............................................................................... Lampiran 5.3
Uji Homogenitas untuk Uji Keseimbangan .................................
205
Lampiran 5.4
Uji Anava Satu Jalan untuk Uji Keseimbangan .........................
208
Lampiran 6.1.1
Data Penelitian Kemampuan Pemecahan Masalah Matematika..
211
Lampiran 6.1.2
Tata Letak Data ..........................................................................
214
Lampiran 6.2.1
Uji Normalitas Kelompok Model pembelajaran DL ...................
215
Lampiran 6.2.2
Uji Normalitas Kelompok Model pembelajaran PBL .................
217
Lampiran 6.2.3
Uji Normalitas Kelompok Model pembelajaran TTW.................
219
Lampiran 6.3
Uji Homogenitas Model DL, PBL, dan TTW .............................
221
Lampiran 6.4.1
Uji Normalitas Kelompok Kemandirian Belajar Tinggi .............
224
Lampiran 6.4.2
Uji Normalitas Kelompok Kemandirian Belajar Sedang ............
226
Lampiran 6.4.3
Uji Normalitas Kelompok Kemandirian Belajar Rendah ...........
229
Lampiran 6.5
Uji Homogenitas Kelompok Kemandirian Belajar Tinggi,
231
Sedang, dan Rendah .................................................................... Lampiran 6.6
Uji Anava Dua jalan dengan Sel Tak sama .................................
234
Lampiran 6.7
Uji Lanjut Anava .........................................................................
238
Lampiran 7
Foto-foto Pelaksanaan Penelitian ................................................
241
Lampiran 8.1
Surat Keterangan Pelaksanaan Uji Coba Penelitian ....................
244
Lampiran 8.2
Surat Keterangan Penelitian dari SMPN 5 Sragen ......................
245
Lampiran 8.3
Surat Keterangan Penelitian dari SMPN 1 Masaran ...................
246
Lampiran 8.4
Surat Keterangan Penelitian dari SMPN 2 Karangmalang..........
247
commit to user
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK Umi Supraptinah, S851402063. Eksperimentasi Model Pembelajaran Discovery Learning , Problem Based Learning, dan Think-Talk-Write Dengan Pendekatan Saintifik Terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah Matematika Materi Lingkaran Ditinjau Dari Kemandirian Belajar Siswa Kelas VIII SMP Negeri Se-Kabupaten Sragen Tahun Pelajaran 2014/2015. Pembimbing I: Prof. Dr. Budiyono, M.Sc., Pembimbing II: Dr. Sri Subanti, M.Si. Tesis, Surakarta: Program Studi Pendidikan Matematika, Program Pascasarjana FKIP Universitas Sebelas Maret Surakarta, 2015. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: (1) manakah yang menghasilkan kemampuan pemecahan masalah matematika lebih baik antara model discovery learning (DL), model Problem Based Learning (PBL), atau model Think-Talk-Write (TTW) dengan pendekatan saintifik, (2) manakah yang mempunyai kemampuan pemecahan masalah matematika lebih baik antara siswa dengan kemandirian belajar tinggi, sedang, atau rendah, (3) pada masing-masing model pembelajaran, manakah yang mempunyai kemampuan pemecahan masalah matematika lebih baik, siswa dengan kemandirian belajar tinggi, sedang, atau rendah, (4) pada masing-masing kategori kemandirian belajar, manakah model pembelajaran yang menghasilkan kemampuan pemecahan masalah matematika lebih baik antara model DL, PBL, atau TTW dengan pendekatan saintifik. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental semu dengan desain faktorial 3 x 3. Populasi penelitian ini adalah siswa kelas VIII SMP Negeri seKabupaten Sragen semester genap tahun pelajaran 2014/2015. Teknik pengambilan sampel adalah stratified cluster random sampling. Sampel terpilih dalam penelitian ini sebanyak 296 siswa yang terdiri dari 98 siswa kelompok eksperimen 1, 99 siswa kelompok eksperimen 2, dan 99 siswa kelompok eksperimen 3. Instrumen yang digunakan untuk pengumpulan data adalah angket kemandirian belajar siswa dan tes kemampuan pemecahan masalah matematika materi lingkaran yang berbentuk uraian. Sebelum instrumen digunakan, terlebih dahulu dilakukan ujicoba instrumen di SMP N 1 Ngrampal. Pada uji coba angket kemandirian belajar diuji konsistensi internal dan reliabilitas, sedang uji coba tes kemampuan pemecahan masalah matematika diuji tentang daya beda, tingkat kesukaran, dan reliabilitas instrumen. Sebelum dilakukan penelitian terlebih dahulu dilakukan uji keseimbangan menggunakan teknik anava satu jalan. Pengujian hipotesis menggunakan teknik anava dua jalan dengan sel tak sama, dengan taraf signifikansi 5%. Sebelum uji hipotesis, dilakukan uji prasyarat yaitu: uji normalitas menggunakan uji Liliefors dan uji homogenitas menggunakan uji Bartlett. Kesimpulan dari penelitian ini adalah sebagai berikut. (1) Model PBL dengan pendekatan saintifik menghasilkan kemampuan pemecahan masalah matematika yang lebih baik daripada model DL maupun TTW dengan pendekatan saintifik, sedangkan model DL lebih baik daripada model TTW; (2) Siswa dengan kemandirian belajar tinggi mempunyai kemampuan pemecahan masalah commit to user matematika yang lebih baik daripada kemandirian sedang maupun rendah, xv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
sedangkan siswa dengan kemandirian belajar sedang maupun rendah mempunyai kemampuan pemecahan masalah yang sama baik; (3) Pada model DL, PBL, maupun TTW dengan pendekatan saintifik, siswa dengan kemandirian belajar tinggi, sedang, maupun rendah mempunyai kemampuan pemecahan masalah matematika yang sama baik, (4) Untuk siswa dengan kemandirian belajar tinggi, penggunaan model DL maupun PBL dengan pendekatan saintifik menghasilkan kemampuan pemecahan masalah matematika yang sama baik, model DL maupun TTW dengan pendekatan saintifik menghasilkan kemampuan pemecahan masalah matematika yang sama baik, tetapi model PBL lebih baik daripada model TTW; untuk siswa dengan kemandirian belajar sedang, penggunaan model PBL dengan pendekatan saintifik menghasilkan kemampuan pemecahan masalah yang lebih baik daripada model DL maupun TTW dengan pendekatan saintifik, sedangkan model DL dan TTW dengan pendekatan saintifik menghasilkan kemampuan pemecahan masalah yang sama baik; untuk siswa dengan kemandirian belajar rendah, penggunaan model DL, PBL, maupun TTW dengan pendekatan saintifik menghasilkan kemampuan pemecahan masalah matematika yang sama baik. Kata kunci: Model pembelajaran, discovery learning, problem based learning, think-talk-write, pendekatan santifik, kemandirian belajar
commit to user
xvi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT Umi Supraptinah, S851402063. Experimentation on Learning Models of Discovery Learning, Problem Based Learning, and Think-Talk-Write using Scientific Approach to Mathematical Problem Solving Ability on the Circle Topics Viewed From Self Regulated Learning in the 8th grade of Junior High School Students in Sragen Regency on the 2014/2015 Academic Year. Advisor I: Prof. Dr. Budiyono, M.Sc., Advisor II: Dr. Sri Subanti, M.Si. Thesis, The Graduate Program in Mathematics Education, Teacher Training and Education Faculty of Sebelas Maret University. Surakarta. 2015. This research aimed to find out: (1) which one gives better mathematical problem solving abilities, among learning models of Discovery Learning (DL), Problem Based Learning (PBL), or Think-Talk-Write (TTW) using scientific approach, (2) which one has better mathematical problem solving abilities, the students having high, medium, or low self regulated learning, (3) in each learning model, which one has better mathematical problem solving abilities, the students having high, medium, or low self regulated learning, (4) in each category of self regulated learning, which one gives better mathematical problem solving abilities, among learning models of DL, PBL, or TTW using scientific approach, This was a quasi-experimental research with a 3 x 3 factorial design. The population were all students of grade VIII State Junior High School in Sragen Regency on the second semester of 2014/2015 academic year. The sampling technique is stratified cluster random sampling. The sample for this research consisted of 296 students were: (1) experimental group 1 consisted of 98 students (2) experimental group 2 consisted of 99 students, and ; (3) experimental group 3 consisted of 99 students. The instruments used for data collection were a questionnaire for self regulated learning of student and mathematical problem solving ability test on essay form. The try-out of the testing instruments was previously conducted in SMP N 1 Ngrampal, including the testing on internal consistency and reliability of self regulated learning instrument, is being test mathematical problem solving abilities are tested on different power, level of difficulty, and the reliability of the instrument. Prior to the study first tested the balance using one way anava technique. Hypothesis testing using two-way anava technique with different cells, with a significance level of 5%. Before the test the hypothesis test prerequisites, namely: normality test using Liliefors test and homogeneity test using Bartlett test. The conclusion of this study are as follows. (1) PBL model using scientific approach provides mathematical problem solving abilities is better than DL and TTW models using scientific approaches, while DL model is better than TTW model; (2) Students with high self regulated learning have mathematical problem solving abilities better than medium or low self regulated learning, while students with medium and low self regulated learning have the same mathematical problem-solving ability; (3) In DL, PBL, and TTW models using scientific commit or to user approach, students with high, medium, low self regulated learning have the
xvii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
same mathematical problem solving; (4) For students with high self regulated learning, use of DL and PBL models using scientific approach provide the same mathematics problem-solving ability, DL and TTW models using scientific approach provide the same mathematical problem-solving ability, but the PBL model is better than TTW using scientific approach, for students with medium self regulated learning, PBL model using scientific approach provides mathematical problem-solving ability better than DL and TTW models using scientific approach, while the DL and TTW models provide the same mathematical problem-solving ability, for the students with low self regulated learning, use of DL, PBL, and TTW models using scientific approach provide the same mathematical problem-solving ability. Keywords: learning model, discovery learning, problem based learning, think talk write, scientific approach, self regulated learning
commit to user
xviii
