PENGEMBANGAN BAHAN AJAR FISIKA KUANTUM BERBASIS MASALAH PADA PROGRAM STUDI S1 FISIKA.

PENGEMBANGAN BAHAN AJAR FISIKA KUANTUM BERBASIS MASALAH PADA PROGRAM STUDI S-1 FISIKA

TESIS

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Dalam Memperoleh Gelar Magister Pendidikan Pada

Program Studi Pendidikan Fisika

OLEH :

SUMIHAR SIMANGUNSONG NIM. 8146175037

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

MEDAN

2016

ABSTRAK

SUMIHAR SIMANGUNSONG (NIM. 8146175037). Pengembangan Bahan Ajar Fisika Kuantum Berbasis Masalah Pada Program Studi S1 Fisika. Program PascaSarjana Universitas Negeri Medan 2016.

Penelitian dan pengembangan Bahan ajar Fisika Kuantum Berbasis Masalah ini dilatarbelakangi oleh rendahnya hasil belajar dan aktivitas mahasiswa terhadap pembelajaran fisika kuantum . Tujuan penelitian dan pengembangan bahan ajar ini adalah untuk mengembangkan bahan ajar fisika kuantum berbasis masalah yang dapat meningkatkan hasil belajar dan aktivitas belajar mahasiswa.Sampel Penelitian ini adalah mahasiswajurusan pendidikan Fisika S1 pada semester empat di Universitas Negeri Medan (UNIMED). Pelaksanaa penelitian ini dilakukan pada mata kuliah fisika kuantum.Jenis penelitian ini adalah penelitian pengembangan (Research and Development) yaitu pengembangan bahan ajar fisika kuantum berbasis masalah (problem based leraning).Penelitian pengembangan ini mengacu pada model pengembangan FourD. Tahap awal penelitian ini adalah pengembangan bahan ajar fisika kuantum berbasis masalah dengan mengacu standar BSNP. Setelah dikembangkan kemudian bahan ajar diujicobakan untuk melihat peningkatan hasil belajar mahasiswa. Untuk melihat hasil belajar dan aktivitas belajar mahasiswa instrumen yang digunakan adalah berupa tes hasil belajar dan angket observasi aktivitas belajar mahasiswa. Untuk menghitung validitas tes digunakan rumus Korelasi Product Momen dan untuk menghitung reliabilitas soal uraian digunakan rumus alpha-Cronbachdan pengujian instrumen tes hasil belajar adalah dengan menggunakan SPSS 17. Dari uji coba bahan ajar terhadap sampel penelitian didapat hasil bahwa bahan ajar yang dikembangkan layak menurut BSNP. Peningkatan hasil belajar dapat dilihat dari uji gain sebanyak tiga kali pertemuan yakni 1) pertemuan pertama gain pertama (G1) diperoleh sebesar 0,720 dengan kategori “sedang” 2) pertemuan kedua gain kedua (G2) diperoleh sebesar 0,807 dengan kategori “tinggi” 3)pertemuan ketiga gain ketiga (G3) diperoleh sebesar 0,847 dengan kategori “tinggi”.Hasil penilaian aktivitas belajar mahasiswa diperoleh yakni 1) pertemuan pertama diperoleh sebesar 55,84% dengan kategori “ cukup”2) pertemuan kedua sebesar 70,52 kategori “baik” 3) pertemuan ketiga sebesar 90,73 dengan kategori “sangat aktif”.Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa bahan ajar fisika kuantum berbasis masalah layak digunakan untuk meningkatkan hasil belajar dan aktivitas belajar mahasiswa.

Kata kunci : Penelitian dan Pengembangan, Bahan ajar berbasis masalah, Hasil belajar, Aktivitas belajar, FisikaKuantum

ii

ABSTRACT

SUMIHAR SIMANGUNSONG (NIM. 8146175037). Instructional Materials Development of uantum Physics Problem Based S1 Physics Program . Post Graduate Program, University of Medan in 2016

.

esearch and development of teaching materials Problem Based uantum Physics is based on the low learning outcomes and student activities towards learning quantum physics. The purpose of research and development of teaching materials is to see whether the teaching materials developed can improve learning outcomes and student learning activities. Samples of this study were students S1 University of Medan (UNIMED) Physical education majors in four semesters. Deploy this research is done in the course of quantum physics. This type of research is the development of research ( esearch and Development), namely the development of teaching materials based quantum physics problem (problem based learning). This refers to the development of research development model Four D. The initial phase of this research is the development of teaching materials based quantum physics problems by referring to the standard BSNP. After teaching material developed then tested to see an increase in student results. To view the results of learning and students 'learning activities instrument used was a questionnaire achievement test and observation of students' learning activities. To calculate the validity of the tests used Product Moment Correlation formula and to calculate the reliability of descriptions about the formula used Cronbach alpha and test achievement test is using SPSS 17. The testing of teaching materials to sample the result is that a decent teaching materials developed by BSNP , Improved learning outcomes can be seen from the test gain as many as three meetings namely 1) the first meeting of the first gain (G1) obtained by 0.720 the category of "moderate" 2) The second meeting of the gain of the second (G2) obtained by 0.807 the category of "high" 3) Meeting the third gain of the third (G3) obtained amounted to 0.847 with the category of "high". esults of votes obtained by the students' learning activities 1) The first meeting obtained by 55.84% to the category of "enough" 2) The second meeting of 70.52 categories of "good" 3) The third meeting at 90.73 with the category of "very active". It can be concluded that the teaching material based quantum physics problem worthy used to improve learning outcomes and student learning activities.

K ywo : esearch and Development,Teaching materials Problem Based, Student Study esults, Aktivity of learning, uantum Physics

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa,karena Kasih dan AnugrahNya sehingga tesis yang berjudul “Pengembangan Bahan

Ajar Fisika Kuantum Berbasis Masalah Pada Program Studi S1 Fisika”

dapat diselesaikan dengan baik sesuai dengan waktu yang direncanakan. Tesis ini disusun dalam rangka memenuhi persyaratan dalam memperoleh gelar Magister Pendidikan pada program studi pendidikan Fisika di Program Pascasarjana Universitas Negeri Medan.

Dalam kesempatan ini, penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu penulis menyelesaikan tesis ini, antara lain:

1. Bapak. Dr.Rahmadsyah, M.Si selaku Ketua Program Studi Pendidikan Fisika Pascasarjana UNIMED dan IbuDr. Derlina, M.Si selaku Sekretaris Program Studi Pendidikan Fisika Pascasarjana UNIMED karena ditengah-tengah kesibukannya telah memberikan saran, masukan, serta arahan baik selama kegiatan perkuliahan, maupun dalam rangka perbaikan dan penyempurnaan tesis ini.

2. Terkhusus pada Ibu Prof. Dr. Retno Dwi Suyanti M.Si dan Bapak Dr.Makmur Sirait M.Si selaku dosen pembimbing tesis yang telah mendampingi, membimbing, serta memotivasi penulis dalam sejak awal hingga selesainya tesis ini dengan baik sesuai yang diharapkan.

3. BapakProf. Dr. Sahyar, M.S., M.M sebagai narasumber I, Bapak Prof. Dr. Nurdin Bukit M.Si sebagai narasumber II danIbu Dr. Eva Marlina Ginting,

iv

memberikan saran dan masukan yang membangun demi penyempurnaan tesis ini.

. Bapak dan Ibu Dosen Pendidikan Fisika PPs Unimed yang telah memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis selama perkuliahan berlangsung.

. Bapak Dr. Asrin Lubis, M.Pd selaku Dekan Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan yang telah memberikan izin penelitian di Jurusan Pendidikan Fisika Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan. . Teristimewa penulis ucapkan pada Ibunda Tiorlina br Tampubolon serta

Mertuaku yang telah secara terus menerus memberikan motivasi, doa, serta kasih sayang yang tak pernah henti, semoga TUHAN Memberkati. . Terkasih dan tersayang istriku Heppi br sirait serta anakku Dietrich Paskah

Bach Simangunsong yang memberikan motivasi, doa, serta kasih sayang yang tak pernah henti selama mengambil studi program pascasarjana dan selama penyelesaian thesis ini semoga TUHAN Memberkati.

. Rekan kerja SMA ST THOMAS 1 MEDAN yang ikut memotivasi serta doa bagi penulis selama mengambil studi program pascasarjana dan selama penyelesaian thesis ini.

. Teman-teman seperjuangan kelas A-1 Pendidikan Fisika serta teman teman Tentor Fisika yang juga telah memberikan motivasi kepada penulis dalam penyelesaian tesis ini.

Kiranya Tuhan Yang Maha Esa yang dapat membalas kebaikan yang telah saudara berikan kepada penulis dan mudah-mudahan kita selalu dalam lindungan-Nya. Namun, penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam segi isi maupun teknik penulisan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi penelitian selanjutnya serta bermanfaat dalam menambah ilmu pengetahuan bagi umat manusia.

Medan, uli 01 Penulis

Sumihar Simangunsong N M. 1 1 0

vi DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI... vi

DAFTAR TABEL ... viii

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR LAMPIRAN ... x

BAB I : PENDAHULUAN... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Identifikasi Masalah ... 5

1.3. Rumusan Masalah ... 5

1.4. Tujuan Penelitian ... 6

1.5. Manfaat Penelitian ... 6

1.6. Batasan Penelitian ... 6

1.7. Spesifikasi Produk yang dikembangkan ... 7

1.8. Definisi Operasional ... 8

BAB II : LANDASAN TEORI ... 10

2.1.Bahan Ajar ... 10

2.1.1 Peran Bahan Ajar Dalam Kegiatan Pembelajaran ... 13

2.1.2 Jenis-Jenis Bahan Ajar ... 14

2.1.2.1 Modul Pembelajaran ... 15

2.1.2.2 Penyusunan Modul Pembelajaran ... 17

2.1.3 Standart Kelayakan Modul Pembelajaran ... 21

2.1.4Tujuan modul dalam kegiatan belajar mengajar ... 23

2.2 Teori Pengembangan Bahan Ajar ... 23

2.3. Prinsip Pengembangan Bahan Ajar ... 25

2.4. Model Pembelajaran Berbasis Masalah ... 28

2.5. Hasil Belajar ... 31

2.6. Aktivitas Belajar ... 34

2.7. Osilator Harmonik ... 36

2.7.1. Osilator Harmonik (Klasik) ... 36

2.7.2. Osilator Harmonik (Kuantum) ... 40

2.8 Penelitian yang Relevan ... 42

2.9 Kerangka Berpikir ... 44

BAB III : METODE PENELITIAN ... 6

3.1. Lokasi dan aktu Penelitian ... 46

3.2. Populasi dan Sampel Penelitian ... 46

3.3. Jenis Penelitian... 46

3.4. Prosedur Penelitian ... 47

3.4.1. Persiapan Penelitian ... 47

3.4.2. Standarisasi Bahan Ajar ... 48

3.4.3. Pengembangan Bahan Ajar ... 49

3.5 Instrumen Penelitian ... 55

3.5.1. Tes Hasil Belajar ... 55

3.5.2.Angket Observasi ... 55

3.5.3. Analisis Butir Tes ... 55

3.5.3.1. alidasi Butir Tes ... 55

3.5.3.2. Reliabilitas Tes ... 58

3.6. Teknik Pengumpulan Data ... 59

3.7 Teknik Analisa Data ... 59

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 6

4.1 Hasil Penelitian ... 63

4.1.1. Kelayakan Bahan Ajar menurut BSNP ... 63

4.1.1.1. Hasil alidasi Bahan Ajar Oleh alidator 63

4.1.1.2. Hasil Penilaian Dosen Terhadap Bahan Ajar 68

4.1.2. Hasil belajar Mahasiswa ... 69

4.1.2.1 Data hasil Belajar Mahasiswa ... 69

4.1.2.2. Analisis Gain ... 70

4.1.3. Aktivitas Belajar Mahasiswa ... 72

4.1.3.1 Data Aktivitas Belajar Mahasiswa ... 72

4.2. Pembahasan Hasil Penelitian ... 77

4.2.1 Analisis Kelayakan Bahan Ajarmenurut BSNP ... 77

4.2.2.Peningkatan Hasil Belajar Mahasiswa ... 80

4.2.3.Peningkatan Aktivitas Belajar Mahasiswa ... 83

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 86

5.1 Kesimpulan ... 86

5.2 Saran ... 87

x

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran1. SAP ... 92

Lampiran2. Instrumen Penelitian berupa soal pretest/postest ... 95

Lampiran3.Intrumen observasi kelayakan desain bahan ajar oleh validator ... 98

Lampiran4.Instrumen observasi kelayakan materi bahan ajar oleh validator ... 108

Lampiran5.Lembar wawancara kelayakan bahan ajar oleh dosen fisika kuantum ... 117

Lampiran6.Rekapitulasi observasi kelayakan desain bahan ajar ... 118

Lampiran7.Rekapitulasi observasi kelayakan materi bahan ajar ... 122

Lampiran8.Instrumen observasi aktivitas mahasiswa ... 124

Lampiran9.Rekapitulasi observasi aktivitas mahasiswa ... 128

Lampiran 10.Hasil pretest dan postest ... 134

Lampiran 11.Hasul uji gain. ... 137

Lampiran 12.Hasil lembar kerja mahasiswa ... 143

Lampiran 13.Lembar Tes hasil belajar mahasiswa ... 168

Lampiran 14.Dokumentasi penelitian. ... 176

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Fisika kuantum merupakan bagian dari fisika modern yang mempelajari partikel pada level konstanta planck (Planck Order) yang saat ini merupakan ilmu yang sangat penting untuk kemajuan teknologi secara khusus semikonduktor dan nanoteknologi. Bahkan dapat dikatakan tidak ada teknologi tanpa mekanika kuantum .

Dikalangan mahasiswa (studentsof university) fisika kuantum merupakan ilmu dan pembelajaran yang sangat sulit, tetapi setiap mahasiswa harus melewati mata kuliah ini karena fisika kuantum telah menjadi mata kuliah dasar keahlian. Dianggap sulit karena ilmu fisika kuantum merupakan ilmu yang kompleks ( memerlukan pemahaman disiplin ilmu lain ) dan kontra-intuitif sehingga dalam mempelajari fisika kuantum, mahasiswa dituntut untuk lebih profesional dalam hal pembelajarannya. Mahasiswa membutuhkan lebih banyak waktu dan refleksi untuk menyerap ide – ide dasar dari fisika kuantum (Johnston, 2006 ).

Kebanyakan mahasiswa yang mempelajari fisika kuantum banyak menemukan hal abstrak dan sulit. Hal ini karena mekanika merupakan ilmu yang kompleks dan pembelajaran dari dosen juga tidak banyak berubah sejak tahun - tahun awal mekanika kuantum dibangun, sehingga dosen harus menyelidiki cara – cara pembelajaran yang mungkin lebih efektif dan efisien agar ide – ide dapat sampai kepada mahasiswa.

2

Ada dua kesulitan yang dihadapi oleh mahasiswa dalam mempelajari mekanika kuantum. Pertama adalah formalisme matematika dan yang kedua adalah bagaimana interpretasi yang dihasilkan. Formalisme matematika yang dimaksud disini adalah berupa deret fourier,persamaan differensial,fungsi kompleks serta ruang hilbert.Interpretasi konseptual yang dibutuhkan dapat berupa fungsi gelombang,interpretasi Max Born, prinsip ketidakpastian Heisenberg serta persamaan chrodinger sebagai persamaan pokok mekanika kuantum. untutan tinggi dari kesulitan ini harus dihadapi baik mahasiswa maupun dosen yang mengajarkannya sehingga tafsiran kuantum dapat dipahami ( Muller, 1 ).

Kesulitan dalam pembelajaran mekanika kuantum telah banyak diteliti oleh peneliti. Kebanyakan mahasiswa merasa terkejut dengan perubahan yang besar dari mekanika klasik ke mekanika kuantum. Perubahan ini dapat dimengerti seperti formalisme matematis yang sangat sulit dan adanya kontraintuitif. Ketidaksiapan perubahan ini membawa dampak beban yang berat dan juga mengakibatkan kesalahan konsep ( incorrect conceptual ) serta menghambat pertumbuhan pemahaman mahasiswa (Jones, 1 1).

Konteks pendidikan di mana mahasiswa saat ini belajar tentang mekanika kuantum sangat berbeda dari lingkungan sosial di mana para ilmuwan pertama sekali mendalilkan dan kemudian mengembangkannya dengan cara menggambarkan perilaku materi pada skala mikroskopis. Butuh waktu hampir 30 tahun untuk teori asli dikembangkan.Fisikawan berjuang untuk memahami dan memperbaiki ide-ide baru dan konsep yang awalnya sangat kontroversial dan berdasarkan filosofis dan prinsip matematika. ebaliknya, sebagian besar

mahasiswa fisika yang memasuki program universitas hari ini telah menggunakan materi yang telah disusun oleh banyak pakar danterus disempurnakan.Konsep fisika ditingkat sekolah lanjutan atas memiliki rasa Newtonian yang kuat, dalam arti bahwa meskipun sebagian besar pengalaman siswa di tingkat sekolah lanjutan juga memiliki pengalaman yang kontraintuitif. ygotsky menjelaskan aktivitas sebagai proses yang dilakukan dalam konteks sosial, di mana kelompok atau individu bergulat dengan informasi baru atau tuntutan baru untuk membuat sesuatu yang berarti, untuk menyelesaikan masalah dan untuk beradaptasi dengan kondisi baru.

Dalam pembelajaran tradisional, dimana model pembelajaran mengasumsikan dengan siswa berhasil ketika dapat mengerjakan tugas – tugas. ehingga keberhasilan pembelajaran hanya dilihat dari kemampuan siswa menjawab soal – soal. Dalam konteks ini keberhasilan guru terletak pada memfasilitasi proses tersebut. Dalam konteks pembelajaran profesional kemampuan guru adalah agar siswa dapat menerapkan konsep dan prinsip pada pada level yang lebih tinggi,serta mahir dalam pemecahan masalah.

Berdasarkan banyaknya kesulitan belajar siswa berbagai macam upaya telah dilakukan dalam dunia pendidikan, seperti contoh kecilnya tadi adalah terciptanya berbagai model pembelajaran yang memang dirancang dengan melihat kondisi perkembangan peserta didik dari waktu ke waktu. alah satu contoh model pembelajaran yang ditemukan adalah Model Pembelajaran Berbasis Masalah (Problem Based Learning).

Menurut an (Rusman2010), Model Pembelajaran Berbasis Masalah (Problem Based Learning) merupakan inovasi dalam pembelajaran karena pada

model ini kemampuan berpikir siswa betul-betul dioptimalisasikan melalui proses kerja kelompok atau tim yang sistematis, sehingga siswa dapat memberdayakan, mengasah, menguji, dan mengembangkan kemampuan berpikirnya secara berkesinambungan.

Akan tetapi, pada kenyataannya tidak semua pendidik (guru) memahami konsep dari Model Pembelajaran Berbasis Masalah (Problem Based Learning) ini.Mungkin disebabkan oleh kurangnya keinginan dan motivasi untuk meningkatkan kualitas keilmuan maupun karena kurangnya dukungan sistem untuk meningkatkan kualitas keilmuan tenaga pendidik. Berdasarkan hal tersebut, maka perlu kiranya ada sebuah bahan kajian yang mendalam tentang apa dan bagaimana Model Pembelajaran Berbasis Masalah (Problem Based Learning) ini untuk selanjutnya diterapkan dalam sebuah proses pembelajaran, sehingga dapat memberi masukan, khususnya kepada para guru tentang model ini. Dimana, menurut an (Rusman 2010), merupakan model pembelajaran yang relevan dengan tuntutan abad ke-21 dan umumnya kepada para ahli dan prkatisi pendidikan yang memusatkan perhatiannya pada pengembangan dan inovasi sistem pembelajaran.

Berdasarkan latarbelakang diatas maka peneliti sangat tertarik melakukan penelitian untuk menjawab permasalahan diatas serta meminimalisasi kesulitan – kesulitan yang timbul dengan mendesain bahan ajar untuk masalah tersebut. Adapun judul penelitian saya berjudul “ Pengembangan Ba an A ar F s ka Kuantum Berbas s Masala Pada Pr gram tud 1 F s ka “.

1.2.Ident f kas Masala

Berdasarkan latar belakang masalah dan beberapa penelitian tentang pembelajaran mekanika kuantum yang telah diuraikan diatas maka yang menjadi identifikasi masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Kesulitan yang dialami mahasiswa dalam pembelajaranfisika kuantum. Kesulitan berupa formalisme matematika yang sulit dan konsep fisika yang dalam dan kompleks.

2. Rendahnya aktivitas belajar dan hasil belajar mahasiswa.

3. Kurang tersedianya bahan ajar berbasis masalah dalam pembelajaran fisika kuantum

1.3. umusan Masala

Berdasarkan latar belakang dan identifikasi masalah di atas maka peneliti merumuskan masalah yang menjadi fokus perhatian dalam penelitian ini. Adapun rumusan masalah adalah sebagai berikut :

1. Apakah bahan ajar fisika kuantum berbasis masalah pada program studi 1 Fisika “layak” digunakan menurut standart B NP?

2. Apakah penggunaan bahan ajar fisika kuantum berbasis masalahdapat meningkatkan hasil belajar mahasiswa?.

3. Apakahpenggunaan bahan ajar fisika kuantum berbasis masalahdapat meningkatkan aktivitas belajar mahasiswa?.

1. . u uan Penel t an

Berdasarkan latar belakang dan rumusan masalah diatas maka yang menjadi tujuan penelitian ini adalah untuk mengembangkan bahan ajar fisika kuantum berbasis masalah yang layak digunakan sesuai standar B NP dimana bahan ajar yang dikembangkan dapat meningkatkan hasil belajar fisika kuantum mahasiswa serta dapat meningkatkan aktivitas belajar mahasiswa terhadap pembelajaran fisika kuantum.

1. . Manfaat Penel t an

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Bahan ajar yang dikembangkan dapat digunakan dalam pembelajaran fisika kuantum dengan model pembelajaran berbasis masalah .

2. Bahan ajar yang dikembangkandapat meningkatkan hasil belajar mahasiswa.

3. Bahan ajar yang dikembangkandapat meningkatkan aktivitas belajar mahasiswa.

. Bahan ajar yangdikembangkan dapat mengatasi kesulitan matematisdan perubahan yang besar dan kontraintuitif antara mekanika klasik dengan fisika kuantum

. Dengan dihasilkannya bahan ajarfisika kuantum berbasis masalah dalam penelitian ini diharapkan membuka jalan untuk penelitian selanjutnya dalam meningkatkan kualitas penelitian dalam mekanika kuantum.

1.6.Batasan Penel t an

Dari uraian identifikasi masalah dan rumusan masalah tersebut maka untuk lebih memfokuskan penelitian ini maka penelitian dilakukan dengan batasan masalah sesusai dengan tujuan yang diharapkan. Maka batasan masalah pada penelitian ini adalah :

1. Penelitian ini difokuskan untuk melihat apakah bahan ajar yang dikembangkan layak digunakan.

2. Penelitian ini difokuskan dan terbatas pada materi efek terobosan,partikel dalam kotak dan osilator harmonik kuantum

3. Penelitian ini difokuskan untuk melihat hasil belajar dan aktivitas belajar. . ji coba produk yang digunakan adalah uji coba terbatas pada satu kelas.

1.7. es f kas Pr duk Yang D kembangkan

Dalam penelitian ini adapun spesifikasi produk yang dikembangkan adalah : 1. Bahan ajar yang dikembangkan berbentuk media cetakyakni modul. 2. Bahan ajar fisika kuantum yang dihasilkan adalah berbasis masalah 3. Bahan ajar dikembangkan dalam bahasa indonesia

1. .Def n s O eras nal

ntuk memperjelas istilah yang digunakan dalam penelitian ini maka dibuat suatu defenisi operasional sebagai berikut:

1. Bahan ajar

Bahan ajar merupakan bahan-bahan atau kumpulan materi pelajaran yang disusun secara sistematisyang digunakan guru dan peserta didik dalam proses pembelajaran(Belawati, 2003).

2. Pembelajaran berbasis masalah

Pembelajaran berbsasis masalah atau Problem Based Learning (PBL) adalah model pembelajaran dengan pendekatan pada masalah autentik sehingga siswa dapat menyusun pengetahuannya sendiri, menumbuh kembangkan keterampilan yang lebih tinggi dan inkuiri, memandirikan siswa dan meningkatkan kepercayaan diri sendiri (Arends dalam Abbas 1 7).

3. Hasil Belajar

Hasil belajar siswa adalah perubahan tingkah laku yang terukur sebagai hasil belajar yang mencakup kognitif, afektif, dan psikomotorik.Hamalik(200 ).

. Aktivitasbelajar

Aktivitas merupakan prinsip atau asas yang sangat penting dalam interaksi belajar mengajar. Aktivitas belajar adalah suatu aktivitas yang sadar akan tujuan, yaitu terjadinya perubahan dalam individu seutuhnya(

ardiman 200 ) . Fisika Kuantum

Fisika kuantum adalah cabang fisika yang mengkaji fenomena alam pada level partikel dimana sifat – sifat fisika yang timbul berbeda dengan fisika klasik. Contoh Perbedaan tersebut adalah jika dalam fisika

klasik energi benda kontinu maka dalam fisika kuantum energi adalah terkuantisasi. Ilmu yang menguraikan serta mengkaji fisika kuantum tersebut dinamakan mekanika kuantum (Wikipedia.org/Wiki).

86

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

Kesimpulan penelitian ini didasarkan pada temuan-temuan dari data-data hasil penelitian, sistematika sajiannya dilakukan dengan memperhatikan tujuan penelitian yang telah dirumuskan. Adapun kesimpulan yang diperoleh antara lain : 1. Bahan ajar fisika kuantum berbasis masalah yang disusun pada program S1 program studi Fisika, layak menurut tim validator sesuai aspek – aspek penilaian dari BSNP. Hasil rata-rata penilaian aspek kelayakan pada design bahan ajar fisika kuantum berbasis masalah menurut tim validator adalah “sangat valid” dan hasil rata-rata penilaian aspek kelayakan pada isi materi bahan ajar fisika kuantum berbasis masalah oleh validator adalah “sangat valid”.

2. Ada peningkatan hasil belajar fisika kuantum mahasiswa yang ditemukan dalam setiap pertemuan. Aspek yang dikembangkan berupa bahan ajar memenuhi model pembelajaran berbasis masalah telah berhasil meningkatkan hasil belajar mahasiswa. Peningkatan hasil belajar ini diperoleh dari nilai rata-rata fisika kuantum mahasiswa. Nilai rata-rata-rata-rata pretes mahasiswa pada pertemuan pertama adalah 14,28 sedangkan postesnya 73,18, pada pertemuan kedua nilai rata-rata pretes adalah 15,83 sedangkan nilai postesnya 85,20, pada pertemuan ketiga nilai rata-rata pretes adalah 41,68 sedangkan nilai postesnya 92,45. Selanjutnya dilakukan uji gain. gain pertama (G1) diperoleh sebesar 0,687 dengan kategori “sedang”. Gain kedua (G2) diperoleh sebesar 0,824 dengan kategori “tinggi”. gainketiga (G3) diperoleh sebesar 0,871

87

dengan kategori “tinggi”. Hasil ini menunjukkan bahwa bahan ajar fisika kuantum berbasis maslah ( b ba aning) telah berhasil meningkatkan hasil belajar fisika kuantum mahasiswa. Peningkatan hasil belajar mahasiswa setelah menggunakan bahan ajar fisika kuantum berbasis masalah dapat terjadi karena penggunaan bahan ajar fisika kauntum yang dikembangkan tersebut meningkatkan pengetahuan, pemahaman, analisis, sintesa maupun evaluasi mahasiswa terhadap fisika kuantum yang pada akhirnya dapat meningkatkan hasil belajar mahasiswa. Hal ini didukung oleh teori bahwa dengan faktor faktor pembelajaran berbasis masalah dapat meningkatkan pengetahuan dan pemahaman (Ibrahim, 2002). Hasil belajar meningkat akibat penggunaan bahan ajar fisika kuantum berbasis masalah ini juga dikarenakan akibat perubahan tingkah laku dimana mahasiswa dapat mengkonstruksi pengetahuan, ketrampilan pemecahan masalah serta analisis dimana faktor ini dapat meningkatkan pengetahuan (kognitif) serta pemahaman yang pada akhirnya dapat meningkatkan hasil belajar (Nana Sudjana, 2009 ).

3. Ada peningkatan aktivitas belajar mahasiswa dalam setiap pembelajaran. Hasil penilaian aktivitas belajar mahasiswa pada pertemuan pertama diperoleh sebesar 55,84% dengan kategori “ cukup”, pertemuan kedua sebesar 70,52 kategori “baik” dan pertemuan ketiga sebesar 90,73 dengan kategori “sangat aktif”. Hasil ini menunjukkan bahwa bahan ajar fisika kuantum berbasis masalah telah berhasil meningkatkan aktivitas belajar fisika kuantum mahasiswa. Dapat dikatakan bahwa setelah menggunakan bahan ajar fisika kuantum berbasis masalah dapat meningkatkan aktivitas belajar

88

mahasiswa yang dikarenakan pembelajaran berbasis masalah ini mahasiswa lebih banyak mengkonstruksi pemahamannya lewat proses – proses pembelajaran berbasis masalah (ada lima tahap). Hal ini didukung oleh teori bahwa pembelajaran berbasis masalah dapat meningkatkan teknik pembelajaran, teknik berpikir dan pemecahan masalah (Ibrahim, 2002).

5.2 Saran

Berdasarkan hasil temuan yang telah diuraikan pada kesimpulan hasil penelitian, berikut ini diajukan beberapa saran sebagai berikut:

1. Pengembangan bahan ajar fisika kuantum berbasis masalahpada materi efek terobosan, partikel dalam kotak, osilator harmonik kuantum disusun berdasarkan karakteristik kurikulum (silabus) mata kuliah fisika kuantum. 2. Bahan ajar fisika kuantum berbasis problem based learning perlu dibuat pada

materi yang lain.

3. Untuk mengetahui perkembangan lebih lanjut dari bahan ajar fisika kuantum berbasis masalah ini perlu dilakukan penerapan dalam proses pembelajaran di dalam kelas dan melibatkan dosen sebagai fasilitator.

4. Bahan ajar fisika kuantum berbasis masalahdapat dicetak dan dipergunakan sebagai modul pedoman dalam proses pembelajaran.

DAFTAR PUSTAKA

Azam Mashhadi, Advanced Level Physics Students' Conceptions of Quantum Physics. Paper presented at the Annual Meeting of the Singapore Educational Research Association (9th, Singapore, November22-24, 1995).

Anderson dan Krathwohl. 2001. A Taxonomy for Learning, Teaching, and Assessing (A Revision of Bloom’s Taxonomy of Educational Objectives). Abridge Edition. Penerbit David McKay Company. New York.

Andrea Prosperetti, Advanced Mathematics for Applications. Cambridge University Press 2011

Anonim.2008. Panduan Pengembangan Bahan Ajar. Depdiknas. (gurupembaharu.com/home/wpcontent/uploads/downloads/2011/09/Pandu an-Pengembangan-Bahan-Pelajaran.doc, diakses tanggal 16 Januari 2015). Arends, R.I. (1997). Classroom Instruction and Management. New York: The

McGraw-Hill Companies, Inc.

Arfken and Weber,Essential Mathematical Methods for Physicists (Academic, 2003).Amsterdam

Arikunto, S. 2009. Dasar-Dasar Evaluasi Pendidikan Edisi Revisi. Jakarta: Penerbit Bumi Aksara.

Arno Bohm, Quantum Mechanics, Spinger-Verlag 1979 USA Arsyad, Azhar. 2007. Media Pembelajaran. Jakarta: Grafindo.

Belawati ,Tian. Materi Pokok Pengembangan Bahan Ajar. Edisi Pertama. Jakarta Universitas terbuka. Hal 1 - 3

Bhaskara, Digumarti. 2008. Science Process Skill of School Students. New Delhi: Arora Offset.

Boas L.Mary, Mathematical methods in the physical science.De Paul University edition 2006

Bohm Arno, Quantum Mechanics, Spinger-Verlag 1979 USA

Cimer, A. 2007. Effective Teaching in Science: A Review of Literature. Journal of Turkish Science Education, 4(1): 26-30.

89

Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, (2008), Panduan Pengembangan Bahan Ajar, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Atas, Jakarta.

Dimyati&Mudjiono. 2009. Belajar dan Pembelajaran. Jakarta: Rineka Cipta. Djamarah & Zain. 2006. Strategi Belajar Mengajar. Jakarta:Rineka Cipta.

Dorey N, “Quantum Mechanics”. University of Cambridge, DAMTP copyright 2008

Dubinsky Ed, Meaning and Formalism in Mathematics. George State University.(2000)

Ergül, R. 2011. TheEffects of Inquiry-Based Science Teaching on Elementary School Students’ Science Process Skill and Science Attitudes.Bulgarian Journal of Science and Education Policy BJSEP , 5(1):48-68.

Ernest Paul. The Philosophy of Matematics Education.T aylor & Francis e-Library 1991

Eugen Merzbacher, Quantum Mechanics, University of north Carolina,third Edition 1988

Faoziah, Kh, 2012. Pengembangan LKS Praktikum Berbasis Inquiry pada Pokok Bahasan Reaksi Kimia. Bandung: FMIPA UPI Bandung.

Karsli, F.& Sahin, C. 2009. Developing Worksheet Based on Science Process Skill: Factor Affecting Solubility.Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching. 10(1): 890-895.

Kurniawati, Ika. Modul Pelatihan Pengembangan Bahan Ajar. Kemendikbud, Pusat Teknologi Informasi dan Komunikasi Pendidikan.

(sumberbelajar.belajar.kemdikbud.go.id/, diakses tanggal 17 Januari 2015) Goswami Amit, Quantum Mechanics, University of Oregon,1997 Print in USA Gulo, W. 2002.Strategi Belajar Mengajar. Jakarta:Grasindo.

Greiner Walter, An Introduction Quantum Mechanics. Springer Publiser.Berlin. 2000

Gurganus Susan P. Math Instruction for Students with Learning Problems College . of Charleston.2006

9

Harlen, W. 2000. Teaching, Learning and Assesing Science 5-12 3rd _{ed. London:}

Paul Chapman Publishing.

Hussain, A., Shakoor. 2011. Physics Teaching Methods: Scientific Inquiry Vs Traditional Lecture. International Journal of umanities and Social Science, 1(19): 269-276.

Johnston K.Crawfordand P. R. Fletcher, Student Difficulties in Learning Quantum Mechanics.2006

Jones, D.G.C. 'Teaching modern physicsmisconceptions of the photon that

can damage understanding', Physics Education, Vol. 26, pp. 93-98. (1991)

Joyce, Bruce., Marsha Weil. 2009. Models of Teaching (edisi delapan). Yogyakarta: Pustaka Belajar.

Khalick,F., Boujaoude, S., Lederman, NS. 2004. Inquiry in Science Education Internationa Perspectives. Wiley Periodical.

Kurniawati, Ika. Modul Pelatihan Pengembangan Bahan Ajar. Kemendikbud, Pusat Teknologi Informasi dan Komunikasi Pendidikan.

(sumberbelajar.belajar.kemdikbud.go.id/, diakses tanggal 17 Januari 2015) Liboff L Richard, Introductory Quantum Mechanics. Cornell University.

Copyright 1937

Mahyuni siska, Pengembangan Bahan Ajar Biologi Berbasis Masalah Pada materi sistem reproduksi kelas I IPA , Thesis 2012

Müller Rainer and Hartmut Wiesner, Teaching quantum mechanics on an introductory level München, ermany

Mutmainah Siti, Pengembangan Bahan Ajar Matematika Berbasis Masalah Untuk Memfasilitasi Pencapaian Kemampuan Berpikir Matematis Tingkat Tinggi dan Kecerdasan Emosional Peserta Didik Madrasah Alliyah Pada KD1.5 dan 1.6 kelas I IPA KTSP. Skripsi 2013

Pauling Linus, Introduction Quantum Mechanics. Cornell University. Copyright 1937

Prosperetti Andrea, Advanced Mathematics for Applications. Cambridge University Press 2011

Sabri, Alisuf M. Psikologi Pendidikan.Jakarta. Bumi Aksara. 2010

9

Schiff Leonard I, “Quantum Mechanics”. Standford University, third edition.McGRAW-HILL BOOK COMPANY

Slameto. 2003. Belajar dan Faktor-Faktor ang Mempengaruhinya. Jakarta: Rineka Cipta.

Sudjana, N. 2009. Penilaian asil Proses Belajar mengajar. Bandung: Remaja Rosdakarya.

Sugiyono, 2009. Metode Penelitian Pendidikan Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif dan R&D . Bandung: Alfabeta.

Tannoudji C Cohen. Quantum Mechanics.Volume one. Wiley Publisher.1977 Teiko Heinosaari Mario Ziman The Mathematical Language of Quantum Theory

Cambridge University Press, 2012

Trianto. 2010. Mendesain Model Pembelajaran Inovatif-Progresif. Jakarta: Kencana.

dengan kategori “tinggi”. Hasil ini menunjukkan bahwa bahan ajar fisika kuantum berbasis maslah ( b ba aning) telah berhasil meningkatkan hasil belajar fisika kuantum mahasiswa. Peningkatan hasil belajar mahasiswa setelah menggunakan bahan ajar fisika kuantum berbasis masalah dapat terjadi karena penggunaan bahan ajar fisika kauntum yang dikembangkan tersebut meningkatkan pengetahuan, pemahaman, analisis, sintesa maupun evaluasi mahasiswa terhadap fisika kuantum yang pada akhirnya dapat meningkatkan hasil belajar mahasiswa. Hal ini didukung oleh teori bahwa dengan faktor faktor pembelajaran berbasis masalah dapat meningkatkan pengetahuan dan pemahaman (Ibrahim, 2002). Hasil belajar meningkat akibat penggunaan bahan ajar fisika kuantum berbasis masalah ini juga dikarenakan akibat perubahan tingkah laku dimana mahasiswa dapat mengkonstruksi pengetahuan, ketrampilan pemecahan masalah serta analisis dimana faktor ini dapat meningkatkan pengetahuan (kognitif) serta pemahaman yang pada akhirnya dapat meningkatkan hasil belajar (Nana Sudjana, 2009 ).

3. Ada peningkatan aktivitas belajar mahasiswa dalam setiap pembelajaran. Hasil penilaian aktivitas belajar mahasiswa pada pertemuan pertama diperoleh sebesar 55,84% dengan kategori “ cukup”, pertemuan kedua sebesar 70,52 kategori “baik” dan pertemuan ketiga sebesar 90,73 dengan kategori “sangat aktif”. Hasil ini menunjukkan bahwa bahan ajar fisika kuantum berbasis masalah telah berhasil meningkatkan aktivitas belajar fisika kuantum mahasiswa. Dapat dikatakan bahwa setelah menggunakan bahan ajar fisika kuantum berbasis masalah dapat meningkatkan aktivitas belajar

88

mahasiswa yang dikarenakan pembelajaran berbasis masalah ini mahasiswa lebih banyak mengkonstruksi pemahamannya lewat proses – proses pembelajaran berbasis masalah (ada lima tahap). Hal ini didukung oleh teori bahwa pembelajaran berbasis masalah dapat meningkatkan teknik pembelajaran, teknik berpikir dan pemecahan masalah (Ibrahim, 2002).

5.2 Saran

Berdasarkan hasil temuan yang telah diuraikan pada kesimpulan hasil penelitian, berikut ini diajukan beberapa saran sebagai berikut:

1. Pengembangan bahan ajar fisika kuantum berbasis masalahpada materi efek terobosan, partikel dalam kotak, osilator harmonik kuantum disusun berdasarkan karakteristik kurikulum (silabus) mata kuliah fisika kuantum. 2. Bahan ajar fisika kuantum berbasis problem based learning perlu dibuat pada

materi yang lain.

3. Untuk mengetahui perkembangan lebih lanjut dari bahan ajar fisika kuantum berbasis masalah ini perlu dilakukan penerapan dalam proses pembelajaran di dalam kelas dan melibatkan dosen sebagai fasilitator.

4. Bahan ajar fisika kuantum berbasis masalahdapat dicetak dan dipergunakan sebagai modul pedoman dalam proses pembelajaran.

88

Azam Mashhadi, Advanced Level Physics Students' Conceptions of Quantum Physics. Paper presented at the Annual Meeting of the Singapore Educational Research Association (9th, Singapore, November22-24, 1995).

Anderson dan Krathwohl. 2001. A Taxonomy for Learning, Teaching, and Assessing (A Revision of Bloom’s Taxonomy of Educational Objectives). Abridge Edition. Penerbit David McKay Company. New York.

Andrea Prosperetti, Advanced Mathematics for Applications. Cambridge University Press 2011

Anonim.2008. Panduan Pengembangan Bahan Ajar. Depdiknas. (gurupembaharu.com/home/wpcontent/uploads/downloads/2011/09/Pandu an-Pengembangan-Bahan-Pelajaran.doc, diakses tanggal 16 Januari 2015). Arends, R.I. (1997). Classroom Instruction and Management. New York: The

McGraw-Hill Companies, Inc.

Arfken and Weber,Essential Mathematical Methods for Physicists (Academic, 2003).Amsterdam

Arikunto, S. 2009. Dasar-Dasar Evaluasi Pendidikan Edisi Revisi. Jakarta: Penerbit Bumi Aksara.

Arno Bohm, Quantum Mechanics, Spinger-Verlag 1979 USA Arsyad, Azhar. 2007. Media Pembelajaran. Jakarta: Grafindo.

Belawati ,Tian. Materi Pokok Pengembangan Bahan Ajar. Edisi Pertama. Jakarta Universitas terbuka. Hal 1 - 3

Bhaskara, Digumarti. 2008. Science Process Skill of School Students. New Delhi: Arora Offset.

Boas L.Mary, Mathematical methods in the physical science.De Paul University edition 2006

Bohm Arno, Quantum Mechanics, Spinger-Verlag 1979 USA

Cimer, A. 2007. Effective Teaching in Science: A Review of Literature. Journal of Turkish Science Education, 4(1): 26-30.

Courant-Hilbert, Methods of mathematics Physics.Interscince Publisher Inc.Copyright 1937.

89

Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, (2008), Panduan Pengembangan Bahan Ajar, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Atas, Jakarta.

Dimyati&Mudjiono. 2009. Belajar dan Pembelajaran. Jakarta: Rineka Cipta. Djamarah & Zain. 2006. Strategi Belajar Mengajar. Jakarta:Rineka Cipta.

Dorey N, “Quantum Mechanics”. University of Cambridge, DAMTP copyright 2008

Dubinsky Ed, Meaning and Formalism in Mathematics. George State University.(2000)

Ergül, R. 2011. TheEffects of Inquiry-Based Science Teaching on Elementary School Students’ Science Process Skill and Science Attitudes.Bulgarian Journal of Science and Education Policy BJSEP , 5(1):48-68.

Ernest Paul. The Philosophy of Matematics Education.T aylor & Francis e-Library 1991

Eugen Merzbacher, Quantum Mechanics, University of north Carolina,third Edition 1988

Faoziah, Kh, 2012. Pengembangan LKS Praktikum Berbasis Inquiry pada Pokok Bahasan Reaksi Kimia. Bandung: FMIPA UPI Bandung.

Karsli, F.& Sahin, C. 2009. Developing Worksheet Based on Science Process Skill: Factor Affecting Solubility.Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching. 10(1): 890-895.

Kurniawati, Ika. Modul Pelatihan Pengembangan Bahan Ajar. Kemendikbud, Pusat Teknologi Informasi dan Komunikasi Pendidikan. (sumberbelajar.belajar.kemdikbud.go.id/, diakses tanggal 17 Januari 2015) Goswami Amit, Quantum Mechanics, University of Oregon,1997 Print in USA Gulo, W. 2002.Strategi Belajar Mengajar. Jakarta:Grasindo.

Greiner Walter, An Introduction Quantum Mechanics. Springer Publiser.Berlin. 2000

Gurganus Susan P. Math Instruction for Students with Learning Problems College . of Charleston.2006

Harlen, W. 2000. Teaching, Learning and Assesing Science 5-12 3rd _{ed. London:}

Paul Chapman Publishing.

Hussain, A., Shakoor. 2011. Physics Teaching Methods: Scientific Inquiry Vs Traditional Lecture. International Journal of umanities and Social Science, 1(19): 269-276.

Johnston K.Crawfordand P. R. Fletcher, Student Difficulties in Learning Quantum Mechanics.2006

Jones, D.G.C. 'Teaching modern physicsmisconceptions of the photon that

can damage understanding', Physics Education, Vol. 26, pp. 93-98. (1991)

Joyce, Bruce., Marsha Weil. 2009. Models of Teaching (edisi delapan). Yogyakarta: Pustaka Belajar.

Khalick,F., Boujaoude, S., Lederman, NS. 2004. Inquiry in Science Education Internationa Perspectives. Wiley Periodical.

Kurniawati, Ika. Modul Pelatihan Pengembangan Bahan Ajar. Kemendikbud, Pusat Teknologi Informasi dan Komunikasi Pendidikan. (sumberbelajar.belajar.kemdikbud.go.id/, diakses tanggal 17 Januari 2015) Liboff L Richard, Introductory Quantum Mechanics. Cornell University.

Copyright 1937

Mahyuni siska, Pengembangan Bahan Ajar Biologi Berbasis Masalah Pada materi sistem reproduksi kelas I IPA , Thesis 2012

Müller Rainer and Hartmut Wiesner, Teaching quantum mechanics on an introductory level München, ermany

Mutmainah Siti, Pengembangan Bahan Ajar Matematika Berbasis Masalah Untuk Memfasilitasi Pencapaian Kemampuan Berpikir Matematis Tingkat Tinggi dan Kecerdasan Emosional Peserta Didik Madrasah Alliyah Pada KD1.5 dan 1.6 kelas I IPA KTSP. Skripsi 2013

Pauling Linus, Introduction Quantum Mechanics. Cornell University. Copyright 1937

Prosperetti Andrea, Advanced Mathematics for Applications. Cambridge University Press 2011

Sabri, Alisuf M. Psikologi Pendidikan.Jakarta. Bumi Aksara. 2010

Sanjaya, W. 2007. Strategi Pembelajaran Berorientasi Standar ProsesPendidikan. Jakarta: Kencana Prenada Media Group.

9

Schiff Leonard I, “Quantum Mechanics”. Standford University, third edition.McGRAW-HILL BOOK COMPANY

Slameto. 2003. Belajar dan Faktor-Faktor ang Mempengaruhinya. Jakarta: Rineka Cipta.

Sudjana, N. 2009. Penilaian asil Proses Belajar mengajar. Bandung: Remaja Rosdakarya.

Sugiyono, 2009. Metode Penelitian Pendidikan Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif dan R&D . Bandung: Alfabeta.

Tannoudji C Cohen. Quantum Mechanics.Volume one. Wiley Publisher.1977 Teiko Heinosaari Mario Ziman The Mathematical Language of Quantum Theory

Cambridge University Press, 2012

Trianto. 2010. Mendesain Model Pembelajaran Inovatif-Progresif. Jakarta: Kencana.