PENGEMBANGAN MODUL IPA SMP/MTS BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI SUHU DAN PEMUAIAN UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS SISWA - UNS Institutional Repository

PENGEMBANGAN MODUL IPA SMP/MTS BERBASIS

  

PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI SUHU DAN

PEMUAIAN UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN

BERPIKIR KRITIS SISWA

TESIS

Disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Magister

Program Studi Pendidikan Sains

  

Oleh:

Wahyu Tri Sajiwo

  

S831408040

PROGRAM STUDI MAGISTER PENDIDIKAN SAINS

FKIP UNIVERSITAS SEBELAS MARET

2017

PENGEMBANGAN MODUL IPA SMP/MTS BERBASIS

  

PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI SUHU DAN PEMUAIAN

UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN

BERPIKIR KRITIS SISWA

HALAMAN JUDUL

TESIS

Disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai Derajat Magister

Program Studi Magister Pendidikan Sains

  

Oleh:

Wahyu Tri Sajiwo

S831408040

PROGRAM STUDI MAGISTER PENDIDIKAN SAINS

FKIP UNIVERSITAS SEBELAS MARET

  

2017

PENGEMBANGAN MODUL IPA SMP/MTS BERBASIS

  

PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI SUHU DAN PEMUAIAN

UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN

BERPIKIR KRITIS SISWA

HALAMAN PERSETUJUAN

TESIS

Oleh:

Wahyu Tri Sajiwo

  

S831408040

  Komisi Nama Tanda Tangan Tanggal Pembimbing Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si.

  Pembimbing ....................... ............. 2017

  NIP 19690901 199403 1 002 Prof. Dr. Ashadi. Kopembimbing ....................... ............. 2017

  NIP 19510102 197501 1 001

  

Telah dinyatakan memenuhi syarat

pada tanggal ……………. 2017

  Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

  Universitas Sebelas Maret, Dr. Mohammad Masykuri, M.Si.

  NIP 19681124 199403 1 001

  

PENGEMBANGAN MODUL IPA SMP/MTS BERBASIS

PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI SUHU DAN PEMUAIAN

UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN

BERPIKIR KRITIS SISWA

HALAMAN PENGESAHAN

TESIS

  

Oleh:

Wahyu Tri Sajiwo

S831408040

Tim Penguji

  Jabatan Nama Tanda tangan Tanggal Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd. Ketua

  ....................... ............. 2017 NIP 19520116 198003 1 001 Sukarmin, S.Pd., M.Si., Ph.D.

  Sekretaris ....................... ............. 2017 NIP 19670802 200012 1 001 Anggota Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si.

  ....................... ............. 2017 Penguji NIP 19690901 199403 1 002 Prof. Dr. Ashadi.

  ....................... ............. 2017 NIP 19510102 197501 1 001

  

Telah dipertahankan di depan penguji

Dinyatakan telah memenuhi syarat

pada tanggal ……………. 2017

  Dekan Kepala Program Studi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Magister Pendidikan Sains

  Universitas Sebelas Maret, Universitas Sebelas Maret, Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si.

  NIP 19610124 198702 1 001 NIP 19681124 199403 1 001

PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS

  Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa: 1.

  Tesis yang berjudul “PENGEMBANGAN MODUL IPA SMP/MTS BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI SUHU DAN PEMUAIAN UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS SISWA

  ” ini adalah karya penelitian saya sendiri dan bebas plagiat, serta tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis digunakan sebagai acuan dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber acuan serta daftar pustaka. Apabila di kemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan peraturan perundang-undangan (Permendiknas No. 17 Tahun 2010).

  2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi Tesis pada jurnal atau forum ilmiah lain harus seijin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan FKIP UNS sebagai institusinya. Apabila dalam waktu sekurang-kurangnya satu semester (enam bulan sejak pengesahan Tesis) saya tidak melakukan publikasi dari sebagian atau keseluruhan Tesis ini, maka Program Sudi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS berhak mempublikasikannya pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku.

  Surakarta, April 2017 Yang membuat pernyataan, Wahyu Tri Sajiwo S831408040 Wahyu Tri Sajiwo. 2017. Pengembangan Modul IPA SMP/MTs Berbasis

  

Problem Based Learning pada Materi Suhu dan Pemuaian untuk

Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa. Tesis. Pembimbing: Dr.

  Sarwanto, M.Si, Kopembimbing: Prof. Dr. Ashadi. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

  

ABSTRAK

  Penelitian ini bertujuan untuk: 1) menganalisis karakteristik modul IPA berbasis Problem Based Learning yang dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa pada materi suhu dan pemuaian; 2) menganalisis kelayakan modul

  IPA berbasis Problem Based Learning yang dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa pada materi suhu dan pemuaian; 3) menganalisis efektivitas modul IPA berbasis Problem Based Learning yang dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa pada materi suhu dan pemuaian.

  Pengembangan modul berbasis Problem Based Learning ini merupakan penelitian Research and Development (R&D) dengan menggunakan 4-D Model Thiagarajan yang terdiri dari 4 tahap yaitu: tahap pendefinisian (define), tahap perancangan (design), tahap pengembangan (develop), dan tahap penyebaran (disseminate). Modul divalidasi oleh 3 dosen ahli (ahli materi, ahli bahasa dan ahli media), 2 reviewer dan 2 peer reviewer. Modul IPA berbasis Problem Based yang dikembangkan diujicoba terbatas pada 10 orang siswa Kelas VII

  Learning

  A. Setelah direvisi, modul IPA berbasis Problem Based Learning diujicoba skala luas pada Kelas VII G. Data yang diperoleh dari hasil penelitian ini dianalisis dengan teknik analisis deskriptif kualitatif dan analisis deskriptif kuantitatif.

  Berdasarkan hasil penelitian dan pengembangan disimpulkan bahwa: 1) karakteristik modul IPA yang dikembangkan memuat tahapan Problem Based

  

Learning pada setiap kegiatan belajar disertai dengan komponen indikator

  kemampuan berpikir kritis; 2) modul dikategorikan layak digunakan berdasarkan hasil validasi dan dianalisis menggunakan cut off score dengan persentase keidealan 92,0%, hasil respon dari siswa modul layak digunakan (85,7%), dan hasil respons guru dalam tahap penyebaran modul layak digunakan (88,2%); 3) modul IPA berbasis Problem Based Learning efektif dalam meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa berdasarkan hasil N-gain score sebesar 0,36 dengan kategori sedang.

  Kata Kunci: modul, problem based learning, berpikir kritis, suhu, pemuaian

  Wahyu Tri Sajiwo. 2017. The Development of Problem Based Learning Science

  

Module for Junior High School on Temperature and Thermal Expansion

Subject to Increase Student’s Critical Thinking Skill. Thesis. Consultant: Dr.

  Sarwanto, M.Si., Co-consultant: Prof. Dr. Ashadi., Master of Science Education Department, Teacher Training and Education Faculty, Sebelas Maret University, Surakarta.

  

ABSTRACT

  The aims of this research are: 1) analyzing characteristic of Problem Based Learning science module to increase student’s critical thinking skill on temperature and thermal expansion subject; 2) analyzing feasibility of Problem Based Learning science module to increase student’s critical thinking skill on temperature and thermal expansion subject; 3) analyzing effectiveness of Problem Based Learning science module to increase student’s critical thinking skill on temperature and thermal expansion subject.

  This Problem Based Learning module development is a Research and Development (R&D) using 4-D Model by Thiagarajan consist of 4 steps: define, design, develop, and disseminate. Module was validated by 3 expert lecturers (subject, language, and media), 2 reviewer and 2 peer reviewer. The developed Problem Based Learning science module was tested limited on 10 students of 7A class. After being revised, Problem Based Learning science module was tested on a bigger scale on 7G class. Data obtained from this research was analyzed with descriptive qualitative analysis technique and descriptive quantitative analysis.

  Based on the result of research and development can be conclude that: 1) characteristic of science module that developed contain Problem Based Learning step of each studying activity with critical thinking skill indicator component.; 2) module is feasible based on validation result and analyzed by cut off score with the ideals percentage of 92,0%, result by student response that module is feasible to use (85,7

  %), and teacher’s response in disseminate step that module is feasible to use (88,2 %); 3) Problem Based Learning science module effective to increase critical thinking skill of student based on N-gain score result up to 0,36 with average category.

  

Keywords: module, problem based learning, critical thinking, temperature,

  thermal expansion

KATA PENGANTAR

  Puji sukur alhamdulillahirrabbil’alamin, senantiasa penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufik, dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tesis dengan judul “Pengembangan Modul

  IPA SMP/MTs Berbasis Problem Based Learning pada Materi Suhu dan Pemuaian untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa

  ” dengan sebaik-baiknya guna memenuhi sebagian persyaratan untuk memperoleh gelar Magister Pendidikan Program Studi Pendidikan Sains.

  Keberhasilan dalam penyusunan tesis ini tidak terlepas dari dukungan dari berbagai pihak yang telah membantu, baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1.

  Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., selaku Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS yang telah memberikan bimbingan, arahan, petunjuk, dan dorongan selama penyusunan tesis ini.

  2. Dr. Sarwanto, M.Si selaku Pembimbing I dan Prof. Dr. Ashadi selaku Pembimbing II yang telah banyak memberi bimbingan, arahan, dan dorongan dalam penyelesaian tesis.

  3. Bapak/Ibu Dosen Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS yang telah memberikan bekal ilmu selama penulis belajar di Universitas Sebelas Maret.

  4. Bapak/Ibu Guru serta siswa Kelas VII G SMP Negeri 2 Selogiri tahun

  pelajaran 2016/2017 yang telah membantu dan ikut serta dalam penelitian ini.

  5. Bapak dan Ibuku yang senantiasa memberikan dukungan moral dan material dalam penyelesaian Program Magister Pendidikan Sains ini.

  6. Seluruh keluarga yang selalu memberikan dukungan.

  7. Teman-teman seperjuangan di Magister Pendidikan Sains yang telah memberikan bantuan dan dukungan.

  8. Semua pihak yang telah membantu secara langsung maupun tidak langsung dalam penyelesaian tesis ini.

  Penulis telah berusaha semaksimal mungkin untuk menyelesaikan tesis ini dengan sebaik-baiknya, namun penulis menyadari bahwa tesis ini masih banyak kekurangan dan masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan demi kesempurnaan tesis ini. Akhirnya penulis berharap semoga tesis ini bermanfaat bagi dunia pendidikan.

  Surakarta, April 2017 Penulis

HALAMAN PERSEMBAHAN

  Tesis ini dipersembahkan kepada: 

  Kedua orang tua, ayah dan ibu tercinta terima kasih atas kasih sayang, doa, dan kepercayaan, serta segalanya yang telah diberikan selama ini. 

  Kedua kakakku yang selalu memberi dukungan dan semangat.

  DAFTAR ISI

  5 F. Asumsi dan Keterbatasan .............................................................................

  9 3. Problem Based Learning (PBL)............................................................... 11 4.

  9 2. Teori Belajar ............................................................................................

  8 1. Hakikat IPA .............................................................................................

  8 A. Kajian Teori ..................................................................................................

  6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...........................................................................

  6 G. Definisi Operasional .....................................................................................

  5 E. Spesifikasi Produk ........................................................................................

  Halaman HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI......................................... iv ABSTRAK ............................................................................................................. v

  4 D. Manfaat Penelitian ........................................................................................

  4 C. Tujuan Pengembangan..................................................................................

  1 B. Rumusan Masalah .........................................................................................

  1 A. Latar Belakang .............................................................................................

  KATA PENGANTAR ........................................................................................... vii HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................ ix DAFTAR ISI .......................................................................................................... x DAFTAR TABEL .................................................................................................. xii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xiv DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... xv BAB I PENDAHULUAN ......................................................................................

  

ABSTRACT ............................................................................................................. vi

  Kemampuan Berpikir Kritis ...................................................................... 15 5. Modul ........................................................................................................ 20 6. Hasil Belajar............................................................................................. 22 7. Materi Suhu dan Pemuaian ...................................................................... 25

  B.

  Penelitian yang Relevan ............................................................................... 35 C. Kerangka Berpikir ........................................................................................ 38 BAB III : METODE PENELITIAN .....................................................................

  41 A. Tempat dan Waktu Penelitian ....................................................................... 41 B. Subjek Penelitian .......................................................................................... 41 C.

  Model Pengembangan .................................................................................. 42 D. Prosedur Pengembangan ............................................................................... 42 1.

  Tahap Pendefinisian (Define) .................................................................. 42 2. Tahap Perancangan (Design) ................................................................... 43 3. Tahap Pengembangan (Develop) ............................................................. 44 4. Tahap Penyebaran (Disseminate) ............................................................ 46 E. Metode Pengumpulan Data........................................................................... 49 F. Teknik Analisis Data .................................................................................... 50 BAB IV : HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ....................................

  53 A. Hasil Penelitian Pengembangan ................................................................... 53 1.

  Tahap Pendefinisian (Define) .................................................................. 53 2. Tahap Perancangan (Design) ................................................................... 54 3. Tahap Pengembangan (Develop) ............................................................. 59 4. Tahap Penyebaran (Disseminate) ............................................................ 80 B. Pembahasan .................................................................................................. 81 1.

  Pembahasan Tahap Pendefinisian (Define) ............................................. 81 2. Pembahasan Tahap Perancangan (Design) .............................................. 85 3. Pembahasan Tahap Pengembangan (Develop) ........................................ 87 4. Pembahasan Tahap Penyebaran (Disseminate) ....................................... 94 C. Keterbatasan Penelitian ................................................................................ 94 BAB V : KESIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN ......................................

  95 A. Kesimpulan .............................................................................................. 95 B.

  Implikasi .................................................................................................. 96 C. Saran ........................................................................................................ 96 DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................

  98

  DAFTAR GAMBAR

  Halaman

Gambar 2.1. Perbandingan Skala Termometer Celcius, Reamur, Fahrenheit,

  

Gambar 2.2. Pemuaian Linear ............................................................................ 32Gambar 2.3. Pemuaian Luas............................................................................... 34

  

Gambar 2.4. Grafik Volume dari Satu Gram Air pada Rentang Suhu 0 C sampai

  

Gambar 3.1. Prosedur Pengembangan Produk Four D Model ........................... 50Gambar 4.1. Desain Cover Modul...................................................................... 60Gambar 4.2. Desain Langkah Pembelajaran PBL .............................................. 60Gambar 4.3. Peta Kompetensi ............................................................................ 61Gambar 4.4. Revisi pada Kegiatan Penyelidikan ............................................... 63Gambar 4.5. Revisi Susunan Kegiatan Penyelidikan ......................................... 63Gambar 4.6. Menghubungkan Kegiatan Penyelidikan dengan Materi .............. 64Gambar 4.7. Revisi Penulisan Simbol Besaran Skalar ....................................... 64Gambar 4.8. Revisi Contoh Soal ........................................................................ 65Gambar 4.9. Revisi Kegunaan Alat Musschenbroek .......................................... 65Gambar 4.10. Revisi Penulisan Judul Gambar ..................................................... 67Gambar 4.11. Revisi Penulisan Kata Sapaan ....................................................... 67Gambar 4.12. Penambahan Referensi pada Daftar Pustaka ................................. 68Gambar 4.13. Revisi Kalimat yang Kurang Efektif ............................................. 68Gambar 4.14. Revisi Penulisan Judul pada Cover ............................................... 69Gambar 4.15. Revisi Sumber Gambar Sampul .................................................... 70Gambar 4.16. Revisi Screenshot Anatomi Modul ................................................ 70Gambar 4.17. Revisi Jenis dan Ukuran Huruf...................................................... 71Gambar 4.18. Revisi Orientasi Materi pada Anatomi Modul .............................. 71Gambar 4.19. Revisi Kata Ganti Orang ............................................................... 73Gambar 4.20. Revisi pada Bagian Footer ............................................................ 74Gambar 4.21. Revisi pada Bagian Rangkuman .................................................... 74Gambar 4.22. Revisi Judul pada Fenomena 1 ...................................................... 75Gambar 4.23. Revisi pada Bagian Organisasi Belajar ......................................... 78Gambar 4.24. Revisi Pertanyaan Diskusi ............................................................. 78Gambar 4.25. Revisi Kolom Jawaban pada Pertanyaan Diskusi ......................... 79Gambar 4.26. Revisi Soal pada Evaluasi I ........................................................... 79Gambar 4.27. Persentase Skor tiap Komponen Penilaian ..................................... 82

  

DAFTAR TABEL

  Halaman