Pengembangan Inquiry Manual Teaching Book pada Materi Ekosistem untuk.
PENGEMBANGAN INQUIRY MANUAL TEACHING BOOKPADA
MATERI EKOSISTEM UNTUK MEMBERDAYAKANKEMAMPUAN
BERPIKIR KRITIS PESERTA DIDIK TINGKAT SMA
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister
Program Studi Magister Pendidikan Sains
Oleh:
Ardhiana Iffa Farida
NIM S831408005
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
i
ii
iii
iv
MOTTO
Allah, You created everything, I belong to You
The God Spirit of me, All I do it just fight
Really, I‟m only small particles of atom, I‟m meaningless without Your Mercy....
“Barang siapa menempuh suatu jalan untuk menuntut ilmu maka Allah
memudahkan jalannya menuju Surga. Sesungguhnya para Malaikat
membentangkan sayapnya untuk orang yang menuntut ilmu karena ridha atas apa
yang mereka lakukan. Dan sesungguhnya orang yang berilmu benar-benar
dimintakan ampun oleh penghuni langit dan bumi, bahkan oleh ikan-ikan yang
berada di dalam air.”
(HR. Tirmidzi No. 2682)
v
PERSEMBAHAN
I thank You with every breath I take
Alhamdulillah... All Praises to Allah
Tesis ini saya persembahkan kepada “orangtuaku tersayang”
Bapak (Alm) sebagai inspiratorku, dan Ibuatas do’a yang selalu mengalir,kasih
sayang, perhatian, materi, serta dukunganyang tak terdefinisikan.
Keluargaku yang selalu memotivasi dan mendukung:
Kakak-kakaku tersayang Mbak Maya, Mbak Yenni dan Suami, Mbak Nur. Ketiga
ponakanku yang lucu dan imut: Afa, Tsaqef, dan Azka.
Sahabatku: Mas Primadi, Imas, dan Mas Bobo.
Rekan-rekan seperjuangan di Magister Pendidikan Sains Minat Utama Biologi
Angkatan September 2014 yang hangat dan bersaudara: Bu Anik, Pak Beny,
Mbak Ida, Karin, Mbak Nila, Yoga, Mas Bayu, Mas Wahyu, Fifi, Zulfa, Mbak
Isti, Dion, Mas Revo, dan Mas Adit.
Almamater,
Magister Pendidikan Sains Minat Utama Biologi
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
vi
Ardhiana Iffa Farida. 2016. Pengembangan Inquiry Manual Teaching Book
pada Materi Ekosistem untuk Memberdayakan Kemampuan Berpikir Kritis
Peserta Didik Tingkat SMA. Tesis. Pembimbing: Murni Ramli, S.P.,M.Si.,Ed.D.
Kopembimbing: Puguh Karyanto, S.Si.,M.Si.,Ph.D. Program Studi Magister
Pendidikan Sains, FKIP, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Penelitian dan pengembangan Inquiry Manual Taching Book (IMTB) pada
materi ekosistem dilakukan untuk membantu guru merancang dan menerapkan
pembelajaran berbasis inkuiri dalam memberdayakan kemampuan berpikir kritis
peserta didik. Pengembangan IMTB bertujuan untuk mengetahui karakteristik,
kelayakan, dan keefektifan IMTB.
Penelitian yang didesain merupakan Research and Development (R&D)
yang mengacu model Borg dan Gall (1983). Responden dalam penelitian ini
terdiri dari empat guru Biologi SMA dan 109 peserta didik SMA kelas X dari dua
SMA di Kota Surakarta dan dua SMA di Sragen. Pengumpulan data penelitian
menggunakan angket, tes, lembar observasi, lembar validasi, lembar penilaian
RPP, lembar keterlaksanaan sintaks LoI, dan tes kemampuan berpikir kritis.
Analisis data yang digunakan adalah analisis data deskriptif dalam bentuk
persentase, nilai gain, uji t berpasangan, dan uji anacova.
Hasil penelitiandapat disimpulkan bahwa: (1) karakteristik IMTB, yaitu
berbasis model LoI, sebagai sumber referensi model pembelajaran inkuiri,
berorientasi pada tujuan untuk memberdayakan kemampuan berpikir kritis,
memiliki prinsip less is more, mudah dipahami dan sistematis, membantu guru
dalam merencanakan dan menerapkan LoI, dan berorientasi pada aktivitas peserta
didik; (2) para ahli menyimpulkan bahwa IMTB layak berdasarkan komponen
materi dan pembelajaran, instrumen evaluasi, tata bahasa, dan kegrafikan. Praktisi
pendidikan menyimpulkan bahwa IMTB layak dengan predikat bagus; (3)
keefektifan IMTB terdiri dari ketercapaian pembuatan RPP bagi guru biologipada
mata materi ekosistem berdasarkan IMTB sebesar 89,92% dan tergolong kategori
sangat baik; ada perbedaan signifikan nilai kemampuan berpikir kritis peserta
didik antara pretes dan postes; terdapat peningkatan jumlah peserta didik pada
kelompok kemampuan berpikir kritis sedang dan tinggi; peningkatan setiap aspek
kemampuan berpiki kritis dengan N-gain sebesar 0,5 berkategori sedang; ada
pengaruh profil guru dalam mengajar dengan menggunakan IMTB terhadap
kemampuan berpikir kritis peserta didik.
Kata kunci:Inquiry Manual Teaching Book, Kemampuan Berpikir Kritis,
Biologi.
vii
Ardhiana Iffa Farida. 2016.Development of Inquiry Manual Teaching Book on
Ecosystem to Increase Senior High School Student’s Critical Thinking
Skills.Thesis. Supervisor: Murni Ramli, S.P.,M.Si.,Ed.D. Co-Supervisor: Puguh
Karyanto, S.Si.,M.Si.,Ph.D. Science Education Magister Department, Sebelas
Maret University.
ABSTRACT
The research and development of Inquiry Manual Teaching Book (IMTB)
on ecosystem chapter was carried out to assist teacher in applying inquiry based
teaching and learning activity to improve students‟ critical thinking skills.
This research was Research and Development (R&D) by Borg dan Gall
(1983). The participants of the research were four biology teachers and 109
students grade X from two high-schools in Surakarta and two high-schools in
Sragen.The data collection techniques used in this research were questionnare,
test, guidelines of observation, validation sheet, lesson plan assesment sheet,
Levels of Inquiry (LoI) checklist, and test of critical thinking skills. The research
used descriptive analysis data in the form of percentages, N-gain scores,
dependent-t test, and analysis of variance test.
The results of this research indicate:(1) IMTB is Lol mode based, the
source of the teachers‟ inquiry teaching models, oriented on empowering critical
thinking capability, having less is more principal, understandable and systematic,
helpful for the teachers in planning and implementing Lol, and oriented on the
students activity; (2) The experts conclude that IMTB is feasible. It can be seen
from some components, i. e: the teaching material content, the evaluation
instrument, the grammatical usage, and the presentation. The education
practitioner conclude that IMTB deserves to get excellent predicate; (3) The
biology teachers accomplishment in making lesson planon ecosystem based on
IMTB is 89,92% considered very good; There is a significant distinction between
the pretest and the posttest score on the students critical thinking. There is also
the improvement of the student‟s number in critical thinking in the level of
moderate and advance. The improvement of every aspect in critical thinking with
N-gain 0,5 considered moderate; There is an influence on the way of teaching by
using IMTB toward the students‟ critical thinking ability.
Key Words: Inquiry Manual Teaching Book, Critical Thinking Skills, Biology.
viii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahirrabil‟alamiin, puji syukur penulis ucapkan kepada Allah
SWT yang telah memberikan kekuatan, kelancaran, karunia, dan rahmat-Nya,
sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul “Pengembangan
Inquiry
Manual
Teaching
Book
pada
Materi
Ekosistem
untuk
Memberdayakan Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik Tingkat SMA”,
yang disusun sebagai salah satu untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai
derajat magister Program Studi Magister Pendidikan Sains di Universitas Sebelas
Maret Surakarta. Tak lupa salam dan shalawat selalu tercurahkan kepada Nabi
Muhammad SAW yang telah membawa cahaya ilmu.
Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan tesis ini tidak terlepas dari
bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati
perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd., selaku Dekan Fakultas Keguruan dan
IlmuPendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Dr.
Mohammad
Masykuri,
MagisterPendidikan
Sains
M.Si.,
Fakultas
selaku
Kepala
Keguruan
dan
Program
Ilmu
Studi
Pendidikan
UniversitasSebelas Maret Surakarta
3. Murni Ramli, S.P.,M.Si.,Ed.D., selaku Pembimbing yang selalu sabar
memberikanpengarahan, bimbingan, semangat dan ilmu kepada penulis
demikesempurnaan dan terselesaikannya tesis ini.
4. Puguh Karyanto, S.Si.,M.Si.,Ph.D., selaku Kopembimbing yang penuh
dengankearifan telah bersedia memberikan bimbingan ilmu dan semangat
kepada penulis.
5. Prof. Dr. Maridi M.Pd., Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd., Dr. Budhi Setiawan,
M.Pd., dan Dr. Mohammad Masykuri, M.Si.,sebagai tim ahli untuk
memvalidasi produk IMTB.
6. Bapak dan Ibu Dosen Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan
IlmuPendidikan
Universitas
Sebelas
Maret
Surakarta
yang
telah
memberikanbekal ilmu pengetahuan yang sangat berguna bagi penulis.
ix
7. Kepala Sekolah SMA ABBS Surakarta, SMA Regina Pacis Surakarta, SMA N
2 Sragen, dan SMA Science Plus Baitul Qur’an Sragen yang telah
memberikan izin penelitian.
8. Bayu Wijanarko, S.Pd., Afifah Putri Sari, S.Pd., Veronika Sri Suharmi, M.Pd.,
Anik Nur Purwaningsih, S.Pd., dan Dra. Sri Wahyuni, M.Si., selaku guru
biologi yang telah bersedia menjadi partisipan dalam penelitian ini.
9. Peserta didik kelas Xyang telah berpartisipasi dalam penelitian pada masingmasing SMA yang dipilih sebagai sampel uji lapangan.
10. Rekan-rekan mahasiswa Magister Pendidikan Sains Angkatan September
2014, Fakultas Keguruan danIlmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
Surakarta yang memberikansemangat dan doa.
11. Serta semua pihak yang telah memberikan bantuan dalam penyusunan tesisini,
yang namanya tidak bisa disebutkan satu persatu.
Akhir kata, semoga tesis ini bermanfaat dan menambah ilmu bagi penulis
khususnya dan pembaca pada umumnya. Aamiin Ya Rabbal „Alamiin.
Surakarta, Agustus 2016
Penulis
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL............................................................................................. i
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI........................................ ii
PERSETUJUAN PEMBIMBING ......................................................................... iii
PENGESAHAN PENGUJI .................................................................................. iv
MOTTO ................................................................................................................ v
PERSEMBAHAN ................................................................................................. vi
ABSTRAK ............................................................................................................ vii
ABSTRACT ...........................................................................................................viii
KATA PENGANTAR .......................................................................................... ix
DAFTAR ISI ......................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL .................................................................................................xiii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xv
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xvi
BAB I. PENDAHULUAN ....................................................................................
A. Latar Belakang Masalah ...........................................................................
B. Rumusan Masalah .....................................................................................
C. Tujuan Pengembangan ..............................................................................
D. Pentingnya Pengembangan .......................................................................
E. Spesifikasi Produk yang Diharapkan ........................................................
F. Asumsi dan Keterbatasan Pengembangan ................................................
G. Definisi Istilah ...........................................................................................
1
1
9
10
11
12
13
14
BAB II. KAJIAN PUSTAKA DAN KERANGKA BERPIKIR ...........................
A. Kajian Pustaka...........................................................................................
1. Hakikat Pembelajaran Biologi ...........................................................
2. Konstruktivistik ...................................................................................
3. Model Pembelajaran Inkuiri................................................................
4. Kemampuan Berpikir Kritis ................................................................
a. Definisi Berpikir Kritis .................................................................
b. Aspek Berpikir Kritis ....................................................................
5. Hubungan Pembelajaran Biologi Berbasis Inkuiri dengan
Kemampuan Berpikir Kritis ...............................................................
6. Peran Guru Biologi dalam Pembelajaran Biologi ...............................
7. Bahan Ajar dan Buku Panduan Pendidik ...........................................
B. Penelitian yang Relevan ............................................................................
C. Kerangka Bepikir ......................................................................................
15
15
15
17
19
25
25
28
32
37
41
45
48
xi
BAB III. METODE PENELITIAN.......................................................................51
A. Jenis Penelitian ..........................................................................................51
B. Prosedur Penelitian dan Pengembangan ...................................................52
1. Studi Pendahuluan...............................................................................52
2. Tahap Pengembangan Produk .............................................................57
a. Perencanaan dan Pengembangan Produk Awal ............................57
b. Validasi Desain .............................................................................58
c. Revisi Desain ................................................................................58
d. Uji Coba Produk............................................................................58
1) Desain Uji Coba ......................................................................58
2) Partisipan Uji Coba ................................................................59
3) Jenis Data dan Instrumen Pengumpulan Data ........................61
4) Teknik Pengolahan Data ........................................................62
e. Revisi Produk ...............................................................................65
BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ....................................66
A. Analisis Kebutuhan ..................................................................................66
B. Desain Awal Produk ................................................................................82
C. Hasil Pengujian Pertama (Uji Ahli) ..........................................................81
D. Revisi Produk ............................................................................................85
E. Hasil Pengujian Tahap II (Uji Praktisi Pendidikan) ..................................89
F. Revisi Produk ............................................................................................91
G. Pengujian Tahap III (Uji Lapangan) .........................................................91
H. Pembahasan Produk ..................................................................................
113
BAB V. SIMPULAN DAN SARAN ...................................................................
134
A. Simpulan ..................................................................................................
134
B. Implikasi ....................................................................................................
136
C. Saran ..........................................................................................................
136
DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................
138
xii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Hirarki Pembelajaran Berbasis LoI ...................................................... 22
Tabel 2.2. Intelectual skillspada Setiap Level Inkuri ........................................... 23
Tabel 2.3. Sintaks Pembelajaran Inkuri pada Setiap Level ................................... 24
Tabel 2.4. Aspek Keterampilan Berpikir Kritis ....................................................28
Tabel 2.5. Sub Skill Interpretasi ........................................................................... 29
Tabel 2.6. Sub Skill Analisis ................................................................................ 29
Tabel 2.7. Sub Skill Inferensi ............................................................................... 30
Tabel 2.8. Sub Skill Evaluasi ............................................................................... 30
Tabel 2.9. Sub Skill Penjelasan ............................................................................ 31
Tabel 2.10. Sub Skill Pengaturan Diri ................................................................. 32
Tabel 2.11. Hubungan Tahapan LoI, Kegiatan Pembelajaran dan Kemampuan
Berpikir Kritis .................................................................................... 33
Tabel 3.1. Bobot Skor untuk Setiap Alternatif Jawaban pada Angket tentang
Persepsi Guru terhadap Pembelajaran Inkuiri .................................... 54
Tabel 3.2. Kriteria Skor Persentase untuk Pengategorian. .....................................55
Tabel 3.3. Rincian Jumlah Subjek Uji Lapangan ...................................................61
Tabel 3.4. Jenis Data dan Instrumen Pengambilan Data pada Penelitian dan
Pengembangan IMTB ....................................................................... 61
Tabel 3.5. Kriteria Skor untuk Pengategorian Kemampuan Berpikir Kritis ........ 63
Tabel 3.6. Kriteria Skor N-Gain ............................................................................ 63
Tabel 4.1. Persepsi Guru Biologi Terhadap Pembelajaran Berbasis Inkuiri ......... 69
Tabel 4.2. Hasil Tes Mengurutkan Sintaks Inkuiri .............................................. 68
Tabel 4.3. Persentase Ketercapaian Setiap Aspek Kemampuan Berpikir Kritis... 71
Tabel 4.4. Bagian-Bagian Desain Awal IMTB ..................................................... 75
Tabel 4.5. Data Hasil Validasi Ahli Materi dan Pembelajaran ............................. 82
Tabel 4.6. Hasil Validasi Ahli Instrumen Evaluasi ............................................... 83
Tabel 4.7. Data Hasil Validasi Ahli Bahasa .......................................................... 84
Tabel 4.8. Data Hasil Validasi Ahli Kegrafikan ................................................... 84
Tabel 4.9. Revisi Produk Hasil Validasi Ahli ....................................................... 85
Tabel 4.10. Data Hasil Uji Praktisi Pendidikan .................................................... 89
Tabel 4.11. Kunggulan dan Kelemahan IMTB Berdasarkan Praktisi ................... 90
Tabel4.12.Data Hasil Ketercapaian RPP Berbasis LoI pada Materi Ekosistem ... 91
Tabel 4.13. Data Hasil Keterlaksanaan Sintaks Discovery Learning ................... 93
Tabel 4.14. Data Hasil Keterlaksanaan Sintaks Interactive Demonstration ......... 95
Tabel 4.15. Data Hasil Keterlaksanaan Sintaks Inquiry Lesson ........................... 99
Tabel 4.16. Data Hasil Keterlaksanaan Sintaks Inquiry Laboratory .................. 101
Tabel 4.17. Data Hasil Keterlaksanaan Sintaks Real-world Application............ 103
xiii
Tabel 4.18. Data Hasil Keterlaksanaan Sintaks Hypothetical Inquiry.................106
Tabel 4.19. Hasil Analisis Deskriptif Kemampuan Berpikir Kritis Peserta
Didik ..................................................................................................108
Tabel 4.20. Distribusi Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik ..................... 109
Tabel 4.21. Hasil Analisis Deskriptif pada Aspek Kemampuan Berpikir Kritis 110
Tabel 4.22. N-Gain Setiap Aspek Kemampuan Berpikir Kritis ..........................110
Tabel 4.23. Hasil Uji Normalitas Pretes dan Postest .......................................... 111
Tabel 4.24. Hasil Uji Homogenitas Pretest dan Posttest .................................... 111
Tabel 4.25. Hasil Uji T-Tes Berpasangan ........................................................... 112
Tabel 4.26. Hasil Uji Anacova Output test of between-subjeck effect ................. 113
xiv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 3.1. Desain Uji Lapangan ........................................................................ 59
Gambar 4.1. Kegiatan Apersepsi Model Discovery Learning .............................. 93
Gambar 4.2. Observasi Langsung di Ekosistem Hutan Jati .................................. 93
Gambar 4.3. (a) Dikusi Kelompok, (b) Presentasi Hasil Diskusi pada Materi
Komponen Abiotik dan Biotik ......................................................... 94
Gambar 4.4. Kegiatan Apersepsi pada Model Interactive Demonstration ........... 96
Gambar 4.5. Menggambar Jaring-Jaring Makanan ............................................... 96
Gambar 4.6.(a) Presentasi Gambar Jaring-Jaring Makanan, (b) Tanya Jawab
Terkait Gambar Jaring-Jaring Makanan .......................................... 96
Gambar 4.7. Guru Memberi Masalah Terkait Rantai Makanan............................ 97
Gambar 4.8. Peserta Didik Mempresentasikan Hasil Prediksi ............................. 97
Gambar 4.9. Menyimpulkan Hasil Pembelajaran pada Materi Rantai Makanan
dan Jaring-Jaring Makanan .............................................................. 97
Gambar 4.10.Guru Melakukan Kegiatan Verifikasi dengan Menampilkan
Jaring-Jaring Pada Ekosistem Sawah ............................................ 97
Gambar 4.11. Kegiatan Apersepsi pada Model Inquiry Lesson............................ 99
Gambar 4.12. Guru Mendampingi Peserta Didik Berdiskusi ............................... 99
Gambar 4.13. Hasil Identifikasi Interaksi Antarorganisme ................................ 100
Gambar 4.14. Guru Menampilkan Fenomena Burung Jalak dan Kerbau ........... 100
Gambar 4.15. Kegiatan Apersepsi pada Model Inquiry Laboratory ................... 102
Gambar 4.16. Guru Menanyakan Kesulitan Peserta Didik dalam Kegiatan
Merancang Eksperimen ............................................................... 102
Gambar 4.17. Peserta Didik Berdiskusi untuk Merancang Eksperimen ............. 102
Gambar 4.18. Presentasi Hasil Rancangan Eksperimen ..................................... 102
Gambar 4.19. Kegiatan Apersepsi pada Model Real-world Application ............ 104
Gambar 4.20. Kegiatan Mengkonversi Data Organisme .................................... 104
Gambar 4.21. Peserta Didik Membuat Piramida Ekologi Berdasarkan Data ..... 104
Gambar 4.22. Hasil Gambar Piramida Ekologi .................................................. 104
Gambar 4.23. Kegiatan Apersepsi pada Model Hypothetical Inquiry ................. 106
Gambar 4.24. Peserta Didik Berdiskusi untuk Membuat Hipotesis dan
Percobaan Siklus Karbon ............................................................ 106
Gambar 4.25. (a) Peserta Didik Menuliskan Hasil Diskusi di Papan Tulis, (b)
Hasil Hipotesis dan Rancangan Percobaan Siklus Karbon ......... 107
Gambar 4.26. Komponen dan Alur Perencanaan Pembelajaran ......................... 119
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Instrumen Analisis Kebutuhan .......................................................... 1
Lampiran 2. Matriks Sintaks LoI dan Potensi Kemampuan Berpikir Kritis ........ 23
Lampiran 3. Instrumen Validasi Produk ...............................................................29
Lampiran 4. Instrumen Telaah RPP (Uji Lapangan) ............................................49
Lampiran 5. Instrumen Lembar Observasi (Uji Lapangan) ..................................56
Lampiran 6. Instrumen Tes Kemampuan Berpikir Kritis (Uji Lapangan) ............63
Lampiran 7. Hasil Perhitungan .............................................................................79
Lampiran 8. Analisis Kualitatif ..............................................................................94
xvi
MATERI EKOSISTEM UNTUK MEMBERDAYAKANKEMAMPUAN
BERPIKIR KRITIS PESERTA DIDIK TINGKAT SMA
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister
Program Studi Magister Pendidikan Sains
Oleh:
Ardhiana Iffa Farida
NIM S831408005
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
i
ii
iii
iv
MOTTO
Allah, You created everything, I belong to You
The God Spirit of me, All I do it just fight
Really, I‟m only small particles of atom, I‟m meaningless without Your Mercy....
“Barang siapa menempuh suatu jalan untuk menuntut ilmu maka Allah
memudahkan jalannya menuju Surga. Sesungguhnya para Malaikat
membentangkan sayapnya untuk orang yang menuntut ilmu karena ridha atas apa
yang mereka lakukan. Dan sesungguhnya orang yang berilmu benar-benar
dimintakan ampun oleh penghuni langit dan bumi, bahkan oleh ikan-ikan yang
berada di dalam air.”
(HR. Tirmidzi No. 2682)
v
PERSEMBAHAN
I thank You with every breath I take
Alhamdulillah... All Praises to Allah
Tesis ini saya persembahkan kepada “orangtuaku tersayang”
Bapak (Alm) sebagai inspiratorku, dan Ibuatas do’a yang selalu mengalir,kasih
sayang, perhatian, materi, serta dukunganyang tak terdefinisikan.
Keluargaku yang selalu memotivasi dan mendukung:
Kakak-kakaku tersayang Mbak Maya, Mbak Yenni dan Suami, Mbak Nur. Ketiga
ponakanku yang lucu dan imut: Afa, Tsaqef, dan Azka.
Sahabatku: Mas Primadi, Imas, dan Mas Bobo.
Rekan-rekan seperjuangan di Magister Pendidikan Sains Minat Utama Biologi
Angkatan September 2014 yang hangat dan bersaudara: Bu Anik, Pak Beny,
Mbak Ida, Karin, Mbak Nila, Yoga, Mas Bayu, Mas Wahyu, Fifi, Zulfa, Mbak
Isti, Dion, Mas Revo, dan Mas Adit.
Almamater,
Magister Pendidikan Sains Minat Utama Biologi
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
vi
Ardhiana Iffa Farida. 2016. Pengembangan Inquiry Manual Teaching Book
pada Materi Ekosistem untuk Memberdayakan Kemampuan Berpikir Kritis
Peserta Didik Tingkat SMA. Tesis. Pembimbing: Murni Ramli, S.P.,M.Si.,Ed.D.
Kopembimbing: Puguh Karyanto, S.Si.,M.Si.,Ph.D. Program Studi Magister
Pendidikan Sains, FKIP, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Penelitian dan pengembangan Inquiry Manual Taching Book (IMTB) pada
materi ekosistem dilakukan untuk membantu guru merancang dan menerapkan
pembelajaran berbasis inkuiri dalam memberdayakan kemampuan berpikir kritis
peserta didik. Pengembangan IMTB bertujuan untuk mengetahui karakteristik,
kelayakan, dan keefektifan IMTB.
Penelitian yang didesain merupakan Research and Development (R&D)
yang mengacu model Borg dan Gall (1983). Responden dalam penelitian ini
terdiri dari empat guru Biologi SMA dan 109 peserta didik SMA kelas X dari dua
SMA di Kota Surakarta dan dua SMA di Sragen. Pengumpulan data penelitian
menggunakan angket, tes, lembar observasi, lembar validasi, lembar penilaian
RPP, lembar keterlaksanaan sintaks LoI, dan tes kemampuan berpikir kritis.
Analisis data yang digunakan adalah analisis data deskriptif dalam bentuk
persentase, nilai gain, uji t berpasangan, dan uji anacova.
Hasil penelitiandapat disimpulkan bahwa: (1) karakteristik IMTB, yaitu
berbasis model LoI, sebagai sumber referensi model pembelajaran inkuiri,
berorientasi pada tujuan untuk memberdayakan kemampuan berpikir kritis,
memiliki prinsip less is more, mudah dipahami dan sistematis, membantu guru
dalam merencanakan dan menerapkan LoI, dan berorientasi pada aktivitas peserta
didik; (2) para ahli menyimpulkan bahwa IMTB layak berdasarkan komponen
materi dan pembelajaran, instrumen evaluasi, tata bahasa, dan kegrafikan. Praktisi
pendidikan menyimpulkan bahwa IMTB layak dengan predikat bagus; (3)
keefektifan IMTB terdiri dari ketercapaian pembuatan RPP bagi guru biologipada
mata materi ekosistem berdasarkan IMTB sebesar 89,92% dan tergolong kategori
sangat baik; ada perbedaan signifikan nilai kemampuan berpikir kritis peserta
didik antara pretes dan postes; terdapat peningkatan jumlah peserta didik pada
kelompok kemampuan berpikir kritis sedang dan tinggi; peningkatan setiap aspek
kemampuan berpiki kritis dengan N-gain sebesar 0,5 berkategori sedang; ada
pengaruh profil guru dalam mengajar dengan menggunakan IMTB terhadap
kemampuan berpikir kritis peserta didik.
Kata kunci:Inquiry Manual Teaching Book, Kemampuan Berpikir Kritis,
Biologi.
vii
Ardhiana Iffa Farida. 2016.Development of Inquiry Manual Teaching Book on
Ecosystem to Increase Senior High School Student’s Critical Thinking
Skills.Thesis. Supervisor: Murni Ramli, S.P.,M.Si.,Ed.D. Co-Supervisor: Puguh
Karyanto, S.Si.,M.Si.,Ph.D. Science Education Magister Department, Sebelas
Maret University.
ABSTRACT
The research and development of Inquiry Manual Teaching Book (IMTB)
on ecosystem chapter was carried out to assist teacher in applying inquiry based
teaching and learning activity to improve students‟ critical thinking skills.
This research was Research and Development (R&D) by Borg dan Gall
(1983). The participants of the research were four biology teachers and 109
students grade X from two high-schools in Surakarta and two high-schools in
Sragen.The data collection techniques used in this research were questionnare,
test, guidelines of observation, validation sheet, lesson plan assesment sheet,
Levels of Inquiry (LoI) checklist, and test of critical thinking skills. The research
used descriptive analysis data in the form of percentages, N-gain scores,
dependent-t test, and analysis of variance test.
The results of this research indicate:(1) IMTB is Lol mode based, the
source of the teachers‟ inquiry teaching models, oriented on empowering critical
thinking capability, having less is more principal, understandable and systematic,
helpful for the teachers in planning and implementing Lol, and oriented on the
students activity; (2) The experts conclude that IMTB is feasible. It can be seen
from some components, i. e: the teaching material content, the evaluation
instrument, the grammatical usage, and the presentation. The education
practitioner conclude that IMTB deserves to get excellent predicate; (3) The
biology teachers accomplishment in making lesson planon ecosystem based on
IMTB is 89,92% considered very good; There is a significant distinction between
the pretest and the posttest score on the students critical thinking. There is also
the improvement of the student‟s number in critical thinking in the level of
moderate and advance. The improvement of every aspect in critical thinking with
N-gain 0,5 considered moderate; There is an influence on the way of teaching by
using IMTB toward the students‟ critical thinking ability.
Key Words: Inquiry Manual Teaching Book, Critical Thinking Skills, Biology.
viii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahirrabil‟alamiin, puji syukur penulis ucapkan kepada Allah
SWT yang telah memberikan kekuatan, kelancaran, karunia, dan rahmat-Nya,
sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul “Pengembangan
Inquiry
Manual
Teaching
Book
pada
Materi
Ekosistem
untuk
Memberdayakan Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik Tingkat SMA”,
yang disusun sebagai salah satu untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai
derajat magister Program Studi Magister Pendidikan Sains di Universitas Sebelas
Maret Surakarta. Tak lupa salam dan shalawat selalu tercurahkan kepada Nabi
Muhammad SAW yang telah membawa cahaya ilmu.
Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan tesis ini tidak terlepas dari
bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati
perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd., selaku Dekan Fakultas Keguruan dan
IlmuPendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Dr.
Mohammad
Masykuri,
MagisterPendidikan
Sains
M.Si.,
Fakultas
selaku
Kepala
Keguruan
dan
Program
Ilmu
Studi
Pendidikan
UniversitasSebelas Maret Surakarta
3. Murni Ramli, S.P.,M.Si.,Ed.D., selaku Pembimbing yang selalu sabar
memberikanpengarahan, bimbingan, semangat dan ilmu kepada penulis
demikesempurnaan dan terselesaikannya tesis ini.
4. Puguh Karyanto, S.Si.,M.Si.,Ph.D., selaku Kopembimbing yang penuh
dengankearifan telah bersedia memberikan bimbingan ilmu dan semangat
kepada penulis.
5. Prof. Dr. Maridi M.Pd., Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd., Dr. Budhi Setiawan,
M.Pd., dan Dr. Mohammad Masykuri, M.Si.,sebagai tim ahli untuk
memvalidasi produk IMTB.
6. Bapak dan Ibu Dosen Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan
IlmuPendidikan
Universitas
Sebelas
Maret
Surakarta
yang
telah
memberikanbekal ilmu pengetahuan yang sangat berguna bagi penulis.
ix
7. Kepala Sekolah SMA ABBS Surakarta, SMA Regina Pacis Surakarta, SMA N
2 Sragen, dan SMA Science Plus Baitul Qur’an Sragen yang telah
memberikan izin penelitian.
8. Bayu Wijanarko, S.Pd., Afifah Putri Sari, S.Pd., Veronika Sri Suharmi, M.Pd.,
Anik Nur Purwaningsih, S.Pd., dan Dra. Sri Wahyuni, M.Si., selaku guru
biologi yang telah bersedia menjadi partisipan dalam penelitian ini.
9. Peserta didik kelas Xyang telah berpartisipasi dalam penelitian pada masingmasing SMA yang dipilih sebagai sampel uji lapangan.
10. Rekan-rekan mahasiswa Magister Pendidikan Sains Angkatan September
2014, Fakultas Keguruan danIlmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
Surakarta yang memberikansemangat dan doa.
11. Serta semua pihak yang telah memberikan bantuan dalam penyusunan tesisini,
yang namanya tidak bisa disebutkan satu persatu.
Akhir kata, semoga tesis ini bermanfaat dan menambah ilmu bagi penulis
khususnya dan pembaca pada umumnya. Aamiin Ya Rabbal „Alamiin.
Surakarta, Agustus 2016
Penulis
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL............................................................................................. i
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI........................................ ii
PERSETUJUAN PEMBIMBING ......................................................................... iii
PENGESAHAN PENGUJI .................................................................................. iv
MOTTO ................................................................................................................ v
PERSEMBAHAN ................................................................................................. vi
ABSTRAK ............................................................................................................ vii
ABSTRACT ...........................................................................................................viii
KATA PENGANTAR .......................................................................................... ix
DAFTAR ISI ......................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL .................................................................................................xiii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xv
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xvi
BAB I. PENDAHULUAN ....................................................................................
A. Latar Belakang Masalah ...........................................................................
B. Rumusan Masalah .....................................................................................
C. Tujuan Pengembangan ..............................................................................
D. Pentingnya Pengembangan .......................................................................
E. Spesifikasi Produk yang Diharapkan ........................................................
F. Asumsi dan Keterbatasan Pengembangan ................................................
G. Definisi Istilah ...........................................................................................
1
1
9
10
11
12
13
14
BAB II. KAJIAN PUSTAKA DAN KERANGKA BERPIKIR ...........................
A. Kajian Pustaka...........................................................................................
1. Hakikat Pembelajaran Biologi ...........................................................
2. Konstruktivistik ...................................................................................
3. Model Pembelajaran Inkuiri................................................................
4. Kemampuan Berpikir Kritis ................................................................
a. Definisi Berpikir Kritis .................................................................
b. Aspek Berpikir Kritis ....................................................................
5. Hubungan Pembelajaran Biologi Berbasis Inkuiri dengan
Kemampuan Berpikir Kritis ...............................................................
6. Peran Guru Biologi dalam Pembelajaran Biologi ...............................
7. Bahan Ajar dan Buku Panduan Pendidik ...........................................
B. Penelitian yang Relevan ............................................................................
C. Kerangka Bepikir ......................................................................................
15
15
15
17
19
25
25
28
32
37
41
45
48
xi
BAB III. METODE PENELITIAN.......................................................................51
A. Jenis Penelitian ..........................................................................................51
B. Prosedur Penelitian dan Pengembangan ...................................................52
1. Studi Pendahuluan...............................................................................52
2. Tahap Pengembangan Produk .............................................................57
a. Perencanaan dan Pengembangan Produk Awal ............................57
b. Validasi Desain .............................................................................58
c. Revisi Desain ................................................................................58
d. Uji Coba Produk............................................................................58
1) Desain Uji Coba ......................................................................58
2) Partisipan Uji Coba ................................................................59
3) Jenis Data dan Instrumen Pengumpulan Data ........................61
4) Teknik Pengolahan Data ........................................................62
e. Revisi Produk ...............................................................................65
BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ....................................66
A. Analisis Kebutuhan ..................................................................................66
B. Desain Awal Produk ................................................................................82
C. Hasil Pengujian Pertama (Uji Ahli) ..........................................................81
D. Revisi Produk ............................................................................................85
E. Hasil Pengujian Tahap II (Uji Praktisi Pendidikan) ..................................89
F. Revisi Produk ............................................................................................91
G. Pengujian Tahap III (Uji Lapangan) .........................................................91
H. Pembahasan Produk ..................................................................................
113
BAB V. SIMPULAN DAN SARAN ...................................................................
134
A. Simpulan ..................................................................................................
134
B. Implikasi ....................................................................................................
136
C. Saran ..........................................................................................................
136
DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................
138
xii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Hirarki Pembelajaran Berbasis LoI ...................................................... 22
Tabel 2.2. Intelectual skillspada Setiap Level Inkuri ........................................... 23
Tabel 2.3. Sintaks Pembelajaran Inkuri pada Setiap Level ................................... 24
Tabel 2.4. Aspek Keterampilan Berpikir Kritis ....................................................28
Tabel 2.5. Sub Skill Interpretasi ........................................................................... 29
Tabel 2.6. Sub Skill Analisis ................................................................................ 29
Tabel 2.7. Sub Skill Inferensi ............................................................................... 30
Tabel 2.8. Sub Skill Evaluasi ............................................................................... 30
Tabel 2.9. Sub Skill Penjelasan ............................................................................ 31
Tabel 2.10. Sub Skill Pengaturan Diri ................................................................. 32
Tabel 2.11. Hubungan Tahapan LoI, Kegiatan Pembelajaran dan Kemampuan
Berpikir Kritis .................................................................................... 33
Tabel 3.1. Bobot Skor untuk Setiap Alternatif Jawaban pada Angket tentang
Persepsi Guru terhadap Pembelajaran Inkuiri .................................... 54
Tabel 3.2. Kriteria Skor Persentase untuk Pengategorian. .....................................55
Tabel 3.3. Rincian Jumlah Subjek Uji Lapangan ...................................................61
Tabel 3.4. Jenis Data dan Instrumen Pengambilan Data pada Penelitian dan
Pengembangan IMTB ....................................................................... 61
Tabel 3.5. Kriteria Skor untuk Pengategorian Kemampuan Berpikir Kritis ........ 63
Tabel 3.6. Kriteria Skor N-Gain ............................................................................ 63
Tabel 4.1. Persepsi Guru Biologi Terhadap Pembelajaran Berbasis Inkuiri ......... 69
Tabel 4.2. Hasil Tes Mengurutkan Sintaks Inkuiri .............................................. 68
Tabel 4.3. Persentase Ketercapaian Setiap Aspek Kemampuan Berpikir Kritis... 71
Tabel 4.4. Bagian-Bagian Desain Awal IMTB ..................................................... 75
Tabel 4.5. Data Hasil Validasi Ahli Materi dan Pembelajaran ............................. 82
Tabel 4.6. Hasil Validasi Ahli Instrumen Evaluasi ............................................... 83
Tabel 4.7. Data Hasil Validasi Ahli Bahasa .......................................................... 84
Tabel 4.8. Data Hasil Validasi Ahli Kegrafikan ................................................... 84
Tabel 4.9. Revisi Produk Hasil Validasi Ahli ....................................................... 85
Tabel 4.10. Data Hasil Uji Praktisi Pendidikan .................................................... 89
Tabel 4.11. Kunggulan dan Kelemahan IMTB Berdasarkan Praktisi ................... 90
Tabel4.12.Data Hasil Ketercapaian RPP Berbasis LoI pada Materi Ekosistem ... 91
Tabel 4.13. Data Hasil Keterlaksanaan Sintaks Discovery Learning ................... 93
Tabel 4.14. Data Hasil Keterlaksanaan Sintaks Interactive Demonstration ......... 95
Tabel 4.15. Data Hasil Keterlaksanaan Sintaks Inquiry Lesson ........................... 99
Tabel 4.16. Data Hasil Keterlaksanaan Sintaks Inquiry Laboratory .................. 101
Tabel 4.17. Data Hasil Keterlaksanaan Sintaks Real-world Application............ 103
xiii
Tabel 4.18. Data Hasil Keterlaksanaan Sintaks Hypothetical Inquiry.................106
Tabel 4.19. Hasil Analisis Deskriptif Kemampuan Berpikir Kritis Peserta
Didik ..................................................................................................108
Tabel 4.20. Distribusi Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik ..................... 109
Tabel 4.21. Hasil Analisis Deskriptif pada Aspek Kemampuan Berpikir Kritis 110
Tabel 4.22. N-Gain Setiap Aspek Kemampuan Berpikir Kritis ..........................110
Tabel 4.23. Hasil Uji Normalitas Pretes dan Postest .......................................... 111
Tabel 4.24. Hasil Uji Homogenitas Pretest dan Posttest .................................... 111
Tabel 4.25. Hasil Uji T-Tes Berpasangan ........................................................... 112
Tabel 4.26. Hasil Uji Anacova Output test of between-subjeck effect ................. 113
xiv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 3.1. Desain Uji Lapangan ........................................................................ 59
Gambar 4.1. Kegiatan Apersepsi Model Discovery Learning .............................. 93
Gambar 4.2. Observasi Langsung di Ekosistem Hutan Jati .................................. 93
Gambar 4.3. (a) Dikusi Kelompok, (b) Presentasi Hasil Diskusi pada Materi
Komponen Abiotik dan Biotik ......................................................... 94
Gambar 4.4. Kegiatan Apersepsi pada Model Interactive Demonstration ........... 96
Gambar 4.5. Menggambar Jaring-Jaring Makanan ............................................... 96
Gambar 4.6.(a) Presentasi Gambar Jaring-Jaring Makanan, (b) Tanya Jawab
Terkait Gambar Jaring-Jaring Makanan .......................................... 96
Gambar 4.7. Guru Memberi Masalah Terkait Rantai Makanan............................ 97
Gambar 4.8. Peserta Didik Mempresentasikan Hasil Prediksi ............................. 97
Gambar 4.9. Menyimpulkan Hasil Pembelajaran pada Materi Rantai Makanan
dan Jaring-Jaring Makanan .............................................................. 97
Gambar 4.10.Guru Melakukan Kegiatan Verifikasi dengan Menampilkan
Jaring-Jaring Pada Ekosistem Sawah ............................................ 97
Gambar 4.11. Kegiatan Apersepsi pada Model Inquiry Lesson............................ 99
Gambar 4.12. Guru Mendampingi Peserta Didik Berdiskusi ............................... 99
Gambar 4.13. Hasil Identifikasi Interaksi Antarorganisme ................................ 100
Gambar 4.14. Guru Menampilkan Fenomena Burung Jalak dan Kerbau ........... 100
Gambar 4.15. Kegiatan Apersepsi pada Model Inquiry Laboratory ................... 102
Gambar 4.16. Guru Menanyakan Kesulitan Peserta Didik dalam Kegiatan
Merancang Eksperimen ............................................................... 102
Gambar 4.17. Peserta Didik Berdiskusi untuk Merancang Eksperimen ............. 102
Gambar 4.18. Presentasi Hasil Rancangan Eksperimen ..................................... 102
Gambar 4.19. Kegiatan Apersepsi pada Model Real-world Application ............ 104
Gambar 4.20. Kegiatan Mengkonversi Data Organisme .................................... 104
Gambar 4.21. Peserta Didik Membuat Piramida Ekologi Berdasarkan Data ..... 104
Gambar 4.22. Hasil Gambar Piramida Ekologi .................................................. 104
Gambar 4.23. Kegiatan Apersepsi pada Model Hypothetical Inquiry ................. 106
Gambar 4.24. Peserta Didik Berdiskusi untuk Membuat Hipotesis dan
Percobaan Siklus Karbon ............................................................ 106
Gambar 4.25. (a) Peserta Didik Menuliskan Hasil Diskusi di Papan Tulis, (b)
Hasil Hipotesis dan Rancangan Percobaan Siklus Karbon ......... 107
Gambar 4.26. Komponen dan Alur Perencanaan Pembelajaran ......................... 119
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Instrumen Analisis Kebutuhan .......................................................... 1
Lampiran 2. Matriks Sintaks LoI dan Potensi Kemampuan Berpikir Kritis ........ 23
Lampiran 3. Instrumen Validasi Produk ...............................................................29
Lampiran 4. Instrumen Telaah RPP (Uji Lapangan) ............................................49
Lampiran 5. Instrumen Lembar Observasi (Uji Lapangan) ..................................56
Lampiran 6. Instrumen Tes Kemampuan Berpikir Kritis (Uji Lapangan) ............63
Lampiran 7. Hasil Perhitungan .............................................................................79
Lampiran 8. Analisis Kualitatif ..............................................................................94
xvi