PENGEMBANGAN MODUL BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI EKOSISTEM UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN BERARGUMENTASI ILMIAH SISWA SMA KELAS X - UNS Institutional Repository

  

PENGEMBANGAN MODUL BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING

PADA MATERI EKOSISTEM UNTUK MENINGKATKAN

KETERAMPILAN BERARGUMENTASI ILMIAH SISWA SMA KELAS X

TESIS

  Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains

  

Oleh:

SINDY NURINDA

S831508049

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

  

2018 Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa: 1.

  Tesis yang berjudul “Pengembangan Modul Berbasis Problem Based

  Learning pada Materi Ekosistem Untuk Meningkatkan Keterampilan

  Berargumentasi Ilmiah Siswa SMA Kelas X ” ini adalah karya penelitian saya sendiri dan bebas plagiasi, 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, 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 seizin 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, Program Studi Magister Pendidikan Sains, FKIP UNS berhak mempublikasikan pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Program Studi Magister Pendidikan Sains, FKIP UNS. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku.

  Surakarta, Yang membuat pernyataan, Sindy Nurinda S8310508049

  PENGEMBANGAN MODUL BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI EKOSISTEM UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN BERARGUMENTASI ILMIAH SISWA SMA KELAS X TESIS Oleh: Sindy Nurinda

  S831508049

  S8310508049

  Komisi Nama Tanda tangan Tanggal

  Pembimbing Pembimbing Prof. Dr.rer.nat. Sajidan, M.Si. ....................... .................

  NIP 196604151991031002 Kopembimbing Dr. Baskoro Adi Prayito, S.Pd., M.Pd. ....................... ................. NIP 197701252008011008

  Telah dinyatakan memenuhi syarat pada tanggal ..............................

  Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

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

  NIP 196811241994031001

  PENGEMBANGAN MODUL BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI EKOSISTEM UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN BERARGUMENTASI ILMIAH SISWA SMA KELAS X TESIS Oleh: Sindy Nurinda S8310508049

  S831508049

  Tim Penguji

  Jabatan Nama Tanda tangan Tanggal Ketua Dr. Mohammad Masykuri, M.Si. ....................... .................

  NIP 196811241994031001 Sekretaris Dr. Harlita, S.Si, M.Si ....................... ................. NIP 196904011998022001 Anggota Prof. Dr.rer.nat. Sajidan, M.Si. ....................... ................. Penguji NIP 196604151991031002 Dr. Baskoro Adi Prayitno, S.Pd., M.Pd. ....................... .................

  NIP 197701252008011008

  Telah dipertahankan didepan penguji Dinyatakan telah memenuhi syarat pada tanggal ..............................

  Dekan FKIP UNS, Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains, Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si.

  NIP 196101241987021001 NIP 196811241994031001

MOTTO

  Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman di antara kamu dan orang- orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat.

  (Q.S. Al-Mujadalah : 11)

Education is the most powerful weapon which you can use to change the world.

  (Nelson Mandela)

  

PERSEMBAHAN

  Tesis ini saya persembahkan untuk: Para Pendidik Biologi di Indonesia yang senantiasa berjuang demi kemajuan bangsa dan negara.

  Siswa-siswi SMA yang tengah berjuang mencapai cita-cita. Para peneliti pendidikan biologi di Indonesia yag senantiasa berusaha meningkatkan kualitas pendidikan biologi di Indonesia.

  Bapak dan ibu yang telah menjadi motivasi dan inspirasi, serta tiada henti memberikan dukungan doa. Adik-adikku yang telah memberikan banyak dukungan semangat dan kegembiraan selama pengerjaan tesis ini. Teman-teman rombel Pendidikan Sains minat Biologi angkatan 2015 yang memberikan dukungan moral sebagai penyemangat untuk dapat menyelesaikan tesis. Teman-teman satu pembimbing yang selalu berbagi pengetahuan dan informasi sehingga dapat memperlancar penyelesaian tesis. Serta teman-teman di forum QingYu Indonesia yang selalu menjadi penyemangat dan memberikan suntikan energi positif sehingga tesis ini dapat diselesaikan.

  Sindy Nurinda. 2017. Pengembangan Modul Berbasis Problem Based Learning

  

pada Materi Ekosistem Untuk Meningkatkan Keterampilan Berargumentasi

Ilmiah Siswa SMA Kelas X. Tesis. Pembimbing: Prof. Dr.rer.nat. Sajidan, M.Si.

  Kopembimbing: Dr. Baskoro Adi Prayitno., S.Pd., M.Pd. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

  

ABSTRAK

  Tujuan dari penelitian ini adalah: 1) mengetahui karakteristik modul berbasis Problem Based Learning pada materi Ekosistem untuk meningkatkan keterampilan berargumentasi siswa kelas X SMA; 2) menguji kelayakan modul berbasis Problem Based Learning pada materi Ekosistem untuk meningkatkan keterampilan berargumentasi siswa kelas X SMA; 3) menguji keefektifan modul berbasis Problem Based Learning pada materi Ekosistem untuk meningkatkan keterampilan berargumentasi siswa kelas X SMA.

  Penelitian pengembangan modul Problem Based Learning ini menggunakan prosedur Borg and Gall yang dimodifikasi menjadi 9 tahap yaitu: 1) penelitian dan pengumpulan informasi; 2) perencanaan, pengembangan produk; 3) uji coba produk awal; 4) revisi produk utama; 5) uji lapangan lanjut; 6) revisi produk operasional; 7) uji lapangan operasional; 8) uji lapangan akhir; 9) revisi produk akhir. Analisis data yang digunakan selama pengembangan adalah analisis deskriptif, analisis kelayakan modul berdasarkan skor kriteria kelayakan, dan analisis keefektifan modul untuk meningkatkan keterampilan berargumentasi ilmiah melalui independent t-test.

  Hasil penelitian disimpulkan bahwa: 1) karakteristik modul guru dan siswa

  

problem based learning dengan struktur materi ekosistem dan aspek keterampilan

  berargumentasi ilmiah siswa yang diintegrasikan ke dalam kegiatan dan soal evaluasi modul; 2) kelayakan modul berbasis problem based learning pada materi ekosistem oleh ahli materi diperoleh skor 93,75%, ahli pengembangan modul mendapatkan skor 93,75% dan ahli perangkat pembelajaran mendapkan skor 88,5% yang semuanya berkategori sangat layak; 3) Modul berbasis Problem Based Learning materi ekosistem efektif meningkatkan keterampilan berargumentasi siswa. Hasil independent T-test menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan. Perhitungan effect-size penelitian menunjukkan penelitian memiliki kategori large sehingga dapat disimpulkan modul berbasis PBL dapat meningkatkan keterampilan berargumentasi ilmiah siswa.

  

Kata kunci: Modul Problem-Based Learning, keterampilan berargumentasi

  ilmiah, ekosistem

  Sindy Nurinda. 2017. Development of Ecosystem Based on Problem-Based

  

Learning Module to Improve Scientific Argumentation Skills of 10th Grade

High School Students. Consultant: Prof. Dr.rer.nat. Sajidan, M.Si. Co-

  Consultant: Dr. Baskoro Adi Prayitno., S.Pd., M.Pd. Thesis. Surakarta. Magister of Science Education Department, Sebelas Maret Universtity of Surakarta.

  

ABSTRACT

  The purposes of this study are: 1) know the characteristics of module based Problem Based Learning on Ecosystem topic to improve students' argumentation skills ; 2) to test the feasibility of Problem Based Learning based module on Ecosystem topic to improve 10th grades students' argumentation skill; 3) to test the effectiveness of Problem Based Learning based module on Ecosystem topic to improve 10th grades students' argumentation skill. This research used Borg and Gall procedure which is modified into 9 stages: 1) research and information gathering; 2) planning, product development; 3) initial product trial; 4) major product revisions; 5) further field test; 6) revisions of operational products; 7) operational field test; 8) final field test; 9) revision of the final product. Data analysis used during the development is descriptive analysis, module feasibility analysis based on criteria score, and module effectiveness analysis to improve scientific argumentation skill through independent t-test.

  The results of this study concluded that: 1) the characteristics of teacher and student modules developed in accordance with the design of problem based learning model with the ecosystem topic and the students' scientific argumentation skills aspects matriks that are integrated into the module evaluation and activity; material by ecosystem expert got score 93,75%, module development expert get score 93,75% and expert of instruments and learning materials got 88,5% which all categorized very feasible; 3) Problem-Based Problem Based Learning Module effective ecosystem improves students' argumentation skills. The independent T- test results show a significant difference. The effect-size calculation of the research shows that the research has a large category so that it can be concluded that PBL-based module can improve students' scientific argumentation skill.

  

Keywords : Ecosystem, Problem-Based Learning Module, scientific

  argumentation skills

  

KATA PENGANTAR

  Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas taufik dan hidayah-Nya dapat menyelesaikan tesis berjudul

  “Pengembangan Modul Berbasis

Problem Based Learning pada Materi Pencemaran Lingkungan untuk

  Memberdayakan Keterampilan Berpikir Kreatif Siswa Kelas X ” dengan lancar.

  Dalam penyusunan tesis ini penulis menyadari tidak akan selesai tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1.

  Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd., selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

  2. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., selaku Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

  3. Prof. Dr. ret.nat. Sajidan, M.Si., selaku Pembimbing yang telah memberikan bimbingan, pengarahan, motivasi, dan perhatian yang luar biasa sehingga tesis ini dapat terselesaikan dengan baik.

  4. Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd., selaku Kopembimbing yang telah memberikan bimbingan, pengarahan, motivasi, dan perhatian yang luar biasa sehingga tesis ini dapat terselesaikan dengan baik.

  5. Bapak dan Ibu Dosen, khususnya Program Studi Magister Pendidikan Sains Biologi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah banyak memberikan bimbingan dan ilmu pengetahuan kepada penulis.

  6. Bapak Imam, S.Pd., selaku Guru SMA Negeri 1 Punung yang telah membantu terlaksananya pembuatan tesis ini.

  7. Siswa-siswa SMA Negeri 1 Punung yang telah membantu terlaksananya pembuatan tesis ini.

  8. Teman-teman mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan Sains Biologi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah banyak memberikan motivasi dan masukan dalam penyusunan tesis ini.

  Penulis menyadari bahwa penyusunan tesis ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang bersifat membangun sangat penulis harapkan untuk memperbaiki dan menyempurnakan tesis ini. Akhirnya penulis berharap semoga tesis ini bermanfaat bagi dunia pendidikan.

  Surakarta, Februari 2018 Penulis

DAFTAR ISI

  Halaman JUDUL .............................................................................................................. i ii PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ................................... iii PERSETUJUAN PEMBIMBING .................................................................... iv PENGESAHAN PENGUJI .............................................................................. v MOTTO ............................................................................................................ vi PERSEMBAHAN ............................................................................................ vii ABSTRAK ....................................................................................................... viii ......................................................................................................

  ABSTRACT

  ix KATA PENGANTAR ...................................................................................... xi DAFTAR ISI ..................................................................................................... xiii DAFTAR TABEL ............................................................................................. DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xiv DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xv BAB I PENDAHULUAN .........................................................................

  1 A. Latar Belakang Masalah ........................................................... 1 B. Rumusan Masalah ..................................................................... 6 C. Tujuan Penelitian ...................................................................... 6 D.

  Spesifikasi Produk .................................................................... 7 E.

  8 Asumsi dan Keterbatasan Penelitian ........................................

  F.

  Manfaat Penelitian .................................................................... 9 G.

  9 Definisi Istilah ..........................................................................

  BAB II KAJIAN PUSTAKA ......................................................................

  12 A. Kajian Teori .............................................................................. 12 1.

  Modul ................................................................................. 12 2. Model Problem Based Learning ........................................ 17 3.

  23 Keterampilan Berargumentasi ...........................................

  4. Materi Ekosistem ............................................................... 30 B. Hasil Penelitian yang Relevan .................................................. 32 C.

  35 Kerangka Berpikir ....................................................................

  BAB III METODE PENELITIAN ...............................................................

  38 A. Jenis Penelitian ......................................................................... 38 B. Prosedur Penelitian ................................................................... 38 1.

  Tahap Pendahuluan ............................................................ 38 2. Tahap Pengembangan......................................................... 40 3. Tahap Pengujian ................................................................. 46 BAB VI HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .............................

  51 A. Hasil Penelitian .................................................................. 51 B.

  Pembahasan .......................................................................

  87 BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN ...................................

  99 A. Simpulan ............................................................................ 99 B.

  Implikasi ............................................................................

  100 C.

  100 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 102 LAMPIRAN ...................................................................................................... 109

Saran .................................................................................

  

DAFTAR TABEL

  Tabel Halaman

  1. Langkah-langkah Model Problem Based Learning ............................... 19 2. Aspek Keterampilan Berargumentasi ....................................................

  26 3. Level Keterampilan Berargumentasi .....................................................

  28 4. Instrumen Survey Lapangan ..................................................................

  40 5. Kriteria Kelayakan Modul .....................................................................

  45

  6. Desain Rancangan Penelitian ................................................................. 48 7. Hasil Analisis Bahan Ajar ......................................................................

  57

  8. Hasil Uji Coba Produk Awal (Validasi Ahli) ......................................... 76

  9. Hasil Revisi Uji Coba Produk Awal ....................................................... 77 10.

  Hasil Penilaian Modul oleh Praktisi Pendidikan dan Siswa ................... 78 11. Hasil Revisi Uji Coba Lapangan Terbatas ............................................. 79 12.

  83 Hasil Pretest dan Posttest Kelas Modul dan Kelas Kontrol 13. Hasil Uji Normalitas dan Homogenitas Kelas Modul dan Kontrol ....... 84 14.

  Hasil Independent T-Test ....................................................................... 84 15. Hasil Perhitungan effect size Penelitian .................................................. 85 16. Publikasi Ilmiah Penelitian ..................................................................... 98

  

DAFTAR GAMBAR

  Gambar Halaman 1. Skema Komponen Berargumentasi Toulmin .........................................

  25

  2. Skema Komponen Berargumentasi McNeill dan Krajcik ...................... 25

  3. Kerangka Berpikir .................................................................................. 37

Bagan Alur Analisis Data Penelitian ................................................................

  4.

  48 5. Bagan capaian skor 8 Standar Nasional Pendidikan (SNP) ...................

  53

  6. Profil awal keterampilan keterampilan berargumentasi ilmiah siswa .... 56

  7. Desain sampul depan dan sampul belakang modul guru dan modul siswa .......................................................................................................

  62

  8. Desain halaman pendahuluan pada bagian inti modul guru dan siswa... 64

  9. Desain kegiatan modul pada tahap temu masalah .................................. 66

  10. Desain kegiatan modul pada tahap analisis masalah .............................. 67

  11. Desain kegiatan modul pada tahap penemuan ........................................ 68

  12. Desain kegiatan modul pada tahap solusi dan presentasi ....................... 70

  13. Desain kegiatan modul pada tahap Overview ........................................ 71 14. Desain tampilan bagian materi pada modul ...........................................

  72

  15. Desain bagian evaluasi modul ................................................................ 73

  16. Peningkatan Skor Keterampilan Berargumentasi Ilmiah Siswa pada kelas eksisting dan kelas modul ..............................................................

  78

  17. Perbandingan skor aspek keterampilan berargumentasi ilmiah antara pretest dan posttest kelas kontrol dan eksperimen ..................................

  79

  18. Perbandingan level keterampilan berargumentasi ilmiah siswa pada

  82 kelas modul dan kelas eksisting .............................................................

  19. Histogram Keterlaksanaan Sintaks Pembelajaran .................................. 85