Pengembangan Modul IPA Terpadu Berbasis PBL Dengan Penekanan Berpikir Kritis Pada Tema Polusi Udara Untuk Siswa Kelas VII MTs. Muâallimat Nahdlatul Wathan Pancor.
PENGEMBANGAN MODUL IPA TERPADU BERBASIS PBL DENGAN
PENEKANAN BERPIKIR KRITIS PADA TEMA POLUSI UDARA
UNTUK SISWA KELAS VII MTs. MU’ALLIMAT
NAHDLATUL WATHAN PANCOR
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai
Derajat Magister Program Studi Magister Pendidiakan Sains
Oleh:
SITI HUURUN IN
NIM S831308041
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
i
ii
iii
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS
Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa:
1.
Tesis yang berjudul: “Pengembangan Modul IPA Terpadu Berbasis PBL
dengan Penekanan Berpikir Kritis pada Tema Polusi Udara Untuk Siswa
Kelas VII MTs. Mu’allimat NW Pancor” ini adalah karya saya sendiri dan bebas
plagiat, serta tidak dapat 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 karya ilmiah 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 harus
seijin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan FKIP 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 Studi Magister Pendidikan Sains PPs-UNS
berhak mempublikasikannya pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Program
Studi Pendidikan Sains. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan
publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku.
Surakarta, Januari 2016
Mahasiswa
Siti Huurun In
NIM S831308041
iv
MOTTO
“Dan barang siapa berjihad, maka sesungguhnya jihadnya itu untuk dirinya
sendiri. Sungguh Allah Mahakaya (tidak memerlukan sesuatu) dari seluruh alam
(QS. Al-Ankabut: 6)”
”Jika kamu bersungguh-sungguh, maka kesungguhan itu untuk kebaikanmu
sendiri”
v
PERSEMBAHAN
Karya ini dipersembahkan untuk:
Kedua orangtuaku yang telah memberikan dukungan baik moral
maupun materil demi terselesaikannya tesis ini.
Kedua saudaraku beserta seluruh anggota keluargaku
yang selalu memberikan semangat melalui doa agar tesis
ini dapat terselesaikan.
Sahabat Cerdasku yang selalu memberikan kekuatan bathin agar
tesis ini dapat diselesaikan.
Teman-teman
tersayangku yang
selalu
memberikan
dorongan semangat dan doa agar tesis ini dapat
terselesaikan.
Seseorang yang masih dirahasiakan Allah untukku, yang secara
tidak nyata memberikan dukungan semangat untuk dapat
menyelesaikan tugas akhir ini.
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Alloh SWT atas rahmat dan karunia-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul Pengembangan Modul IPA
Terpadu Berbasis PBL dengan Penekananan Berpikir Kritis pada Tema Polusi Udara
untuk Meningkatkan Hasil Belajar ini dengan baik.
Penyelesaian tesis ini tidak lepas dari kesulitan karena keterbatasan
kemampuan. Berkat bantuan, bimbingan, dan motivasi yang diberikan berbagai pihak
kepada penulis, maka tesis ini dapat terselesaikan. Untuk itu penulis mengucapkan
terimakasih kepada:
1.
Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan izin
penelitian dalam menyelesaikan tesis ini.
2.
Dr. M. Masykuri, M.Si., selaku Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains.
3.
Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd., sebagai dosen pembimbing pertama yang telah
berkenan memberikan bimbingan, pengarahan, motivasi, dan saran hingga
terselesaikannya tesis ini.
4.
Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si., sebagai dosen pembimbing kedua yang telah berkenan
memberikan bimbingan, pengarahan, motivasi, dan saran hingga terselesaikannya
tesis ini.
5.
Prof. Dr. Maridi, M.Pd., selaku validator ahli materi yang telah memberikan saran
untuk perbaikan isi modul.
6.
Dr. Nunuk Suryani, M.Pd. selaku validator validator ahli media yang telah
berkenan memberikan fasilitas, pengarahan, saran, dan motivasi hingga
terselesaikannya usulan tesis ini.
7.
Herman Wijaya, M.Pd., sebagai ahli bahasa yang telah memberikan saran untuk
perbaikan tata tulis kebahasaan modul.
8.
Nur ‘Aini, M.Pd. dan Hj. Fahriyah, M.Pd. selaku praktisi yang telah memberikan
kritik dan saran yang membangun untuk perbaikan modul.
9.
Kedua orang tuaku yang selalu memberikan motivasi untuk terselesainya tesis ini.
10. Segenap dosen program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS yang telah
memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis.
vii
11. Hj. Bq. Rohmayani, M.Pd. dan H. Burhanuddin, M.Pd. selaku kepala MTs.
Mu’allimat NW Pancor dan kepala MTs. NW Pancor yang telah memberikan
fasilitas sehingga terselesainya penelitian ini.
12. Teman-teman mahasiswa program Studi Magister Pendidikan Sains angkatan
September 2013 atas kerja sama dan motivasinya.
Penulis sadar sepenuhnya bahwa dalam penulisan tesis ini masih jauh dari
sempurna, maka dari itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis
harapkan. Semoga tesis ini bermanfat bagi yang membacanya.
Surakarta, Januari 2016
Penulis
viii
Siti Huurun In. 2015. Pengembangan Modul IPA Terpadu Berbasis PBL dengan
Penekanan Berpikir Kritis pada Tema Polusi Udara untuk Siswa Kelas VII MTs.
Mu’allimat NW Pancor. Tesis. Pembimbing I: Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd.
Pembimbing II: Dr. Sarwanto, M.Si. Program Studi Magister Pendidikan Sains,
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan (1) mendeskripsikan karakteristik modul IPA Terpadu
berbasis PBL dengan penekanan bepikir kritis pada tema polusi udara untuk
meningkatkan hasil belajar; (2) menguji kelayakan modul IPA Terpadu berbasis PBL
dengan penekanan bepikir kritis pada tema polusi udara untuk meningkatkan hasil
belajar; (3) menguji keefektifan modul IPA Terpadu berbasis PBL dengan penekanan
bepikir kritis pada tema polusi udara untuk meningkatkan hasil belajar.
Penelitian ini mengacu pada model pengembangan 4D oleh Thiagarajan yang
terdiri dari 4 tahap: 1) tahap pendefinisian, 2) tahap perancangan, 3) tahap
pengembangan, dan 4) tahap penyebaran. Subyek pengembangan untuk kelayakan
modul divalidasi oleh ahli media, ahli materi, ahli bahasa dan guru IPA (praktisi).
Pengumpulan data dilakukan dengan angket, lembar observasi, dan wawancara. Jenis
data yang diperoleh adalah data kualitatif dan data kuantitatif. Data kualitatif adalah
data tentang hasil observasi, wawancara, serta saran saat validasi dan ujicoba produk
terhadap kelayakan modul IPA Terpadu berbasis PBL hasil pengembangan. Sedangkan
data kuantitatif diperoleh dari penilaian hasil validasi modul, penilaian angket pada
ujicoba terbatas, ujicoba skala besar, angket penyebaran, dan hasil belajar.
Hasil penelitian ini adalah: (1) karakteristik modul IPA terpadu berbasis PBL
dengan penekanan berpikir kritis pada tema polusi udara adalah modul pembelajaran
IPA terpadu dengan penggunaan tema kondisi lingkungan yang memayungi beberapa
materi IPA yang terkait, dengan menerapkan model pembelajaran PBL dalam
penyampaian materi tersebut, serta diperkuat dengan aspek keterampilan berpikir kritis
pada setiap kegiatan PBL dalam modul, (2) kelayakan modul dinilai oleh validator ahli
media, bahasa, dan materi serta melibatkan 2 praktisi, dan 10 siswa dalam uji skala
kecil. Penilaian yang diberikan ahli dan praktisi berupa angket dalam bentuk penilaian
berskala dan kesimpulan penilaian dalam kategoi sangat baik yang berarti layak,
sedangkan 10 siswa memberikan penilaian melalui jawaban siswa terhadap kegiatan
dalam modul dan respon dalam bentuk angket, dengan hasil jawaban cukup atau sesuai
dengan alat ukur jawaban (kunci jawaban) dan respon siswa sangat baik yang berarti
layak, (3) modul efektif untuk digunakan dalam pembelajaran IPA dengan memberikan
pengaruh positif terhadap hasil belajar IPA sesuai penilaian gain score 0,35 untuk
kognitif, 0,5 untuk afektif, dan 0,45 untuk psikomotor, dengan N-gain ternormalisasi
sedang dan penilaian terhadap jawaban siswa pada setiap kegiatan dalam modul serta
respon siswa dalam penilaian angket kategori sangat baik.
Kata Kunci: Modul, IPA Terpadu, Problem Based Learning, Berpikir kritis.
ix
Siti Huurun In. 2015. Development of Integrated Science Module Based of PBL by
Emphasis Critical Thinking on the theme of Air Pollution for VII Grade Students of
MTs. Mu'allimat NW Pancor. Thesis. Advisor: Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd., Coadvisor: Dr. Sarwanto, M.Si., Master of Science Education, Faculty of Teacher Training
and Education, University of Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRACT
This research aims to (1) describe the characteristics of Integrated Science
module based PBL with emphasis critical thinking on the theme of air pollution to
improve learning outcomes; (2) determine the feasibility of Integrated Science module
based PBL with emphasis critical thinking on the theme of air pollution to improve
learning outcomes; (3) determine the effectiveness of the Integrated Science module
based PBL with emphasis critical thinking on the theme of air pollution to improve
learning outcomes.
This research refers to the 4D development model by Thiagarajan which
consists of four phases: 1) The definition phase, 2) design phase, 3) the development
phase, and 4) deployment phase. The subject for the development of the feasibility of
module validated by media expert, materials expert, linguist and science teacher
(practitioner). Data was collected by questionnaire, observation sheets, and interviews.
The type of data that be obtained are qualitative and quantitative data. Qualitative data
is data about results of observation, interviews, and advices when validating and testing
the product on the feasibility of Integrated Science module based PBL development
results. While quantitative data was obtained from the assessment results of module
validation, assessment questionnaire on a limited trial, a large-scale test, questionnaire
dissemination, and learning outcomes.
Results of this research are: (1) the characteristics of module IPA-based
integrated PBL with emphasis on critical thinking on the theme of air pollution is
learning modules science integrated with the use of the theme of environmental
conditions which cover several materials science-related, by applying the learning
model PBL in the delivery of such materials, and reinforced with critical thinking skills
aspects of the operations of PBL in the module, (2) the feasibility of module assessed by
validators media expert, language, and materials and involves 2 practitioners, and 10
students in small-scale trials. Assessment provided experts and practitioners in the form
of questionnaires in the form of scale assessment and conclusions of assessment in
category very good which means feasible, while 10 students provide an assessment
through the students' answers to the activities in the module and the response in the
form of questionnaire, the results of answers fairly or in accordance with the measuring
instrument answer (the answer key) and the response was very good students, which
means feasible, (3) The effective module for use in learning science with a positive
impact on learning outcomes of science corresponding gain score of 0.35 for cognitive,
0,5 for affective, and 0,45 for psychomotor, as N- gain medium normalized and an
assessment of the students' answers on any activities in the module as well as the
responses of students in the assessment questionnaires excellent category.
Keywords: Module, Integrated Science, Problem Based Learning, Critical thinking.
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ................................................................................................
i
PERSETUJUAN PEMBIMBING ............................................................................
ii
PENGESAHAN .......................................................................................................
iii
PERNYATAAN .......................................................................................................
iv
MOTTO ....................................................................................................................
v
PERSEMBAHAN ....................................................................................................
vi
KATA PENGANTAR ..............................................................................................
vii
ABSTRAK ...............................................................................................................
ix
ABSRACT .................................................................................................................
x
DAFTAR ISI ............................................................................................................
xi
DAFTAR TABEL ....................................................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................
xv
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN .................................................................................
1
A. Latar Belakang Masalah ..................................................................
1
B. Rumusan Masalah ..........................................................................
6
C. Tujuan Penelitian ............................................................................
7
D. Manfaat Penelitian ..........................................................................
7
E. Spesifikasi Produk ..........................................................................
8
F. Asumsi dan Ketebatasan ..................................................................
9
G. Definisi Istilah ................................................................................
10
KAJIAN PUSTAKA .............................................................................
11
A. Landasan Teori ...............................................................................
11
1. Pembelajaran IPA Terpadu .......................................................
11
2. Modul Pembelajaran ..................................................................
19
3. Model Pembelajaran PBL..........................................................
24
4. Berpikir Kritis ............................................................................
30
5. Hasil Belajar ..............................................................................
35
6. Polusi Udara ..............................................................................
42
xi
B. Penelitian Relevan ...........................................................................
48
C. Kerangka Berpikir ...........................................................................
55
METODE PENELITIAN .......................................................................
60
A. Model Pengembangan .....................................................................
60
B. Tempat dan Waktu Penelitian ..........................................................
60
C. Subyek Penelitian ............................................................................
60
D. Prosedur Pengembangan ..................................................................
61
E. Jenis Data .........................................................................................
66
F. Metode Pengumpulan Data ..............................................................
66
G. Teknik Analisis Data .......................................................................
70
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ....................................
72
A. Deskripsi Data Hasil Penelitian .......................................................
72
1. Tahap Pendefinisian....................................................................
72
2. Tahap Perancangan ....................................................................
76
3. Tahap Pengembangan ................................................................
78
4. Tahap Penyebaran ......................................................................
88
B. Pembahasan Hasil Penelitian ...........................................................
89
C. Temuan Lapangan ...........................................................................
107
D. Keterbatasan Penelitian ...................................................................
108
KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................
109
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................
112
LAMPIRAN-LAMPIRAN ........................................................................................
116
BAB III
BAB IV
BAB V
xii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Model Keterpaduan Fogarty .....................................................................
14
Tabel 2.2 Sintaks PBL ..............................................................................................
27
Tabel 2.3 Sintak Berpikir Kritis ...............................................................................
32
Tabel 2.4 Sintak PBL dengan Penekanan Berpikir Kritis ........................................
34
Tabel 2.5 Kategori Hasil Belajar Kognitif ...............................................................
38
Tabel 3.1 Kriteria Reliabilitas ..................................................................................
68
Tabel 3.2 Kriteri Daya Pembeda ..............................................................................
69
Tabel 3.3 Kriteri Tingkat Kesukaran Soal ................................................................
69
Tabel 3.4 Kriteria Nilai Rerata Total Masing-masing Komponen ...........................
70
Tabel 4.1 Saran Perbaikan Ahli ...............................................................................
79
Tabel 4.2 Hasil Validasi Modul oleh Ahli ................................................................
80
Tabel 4.3 Hasil Validasi Modul oleh Praktisi ...........................................................
80
Tabel 4.4 Rangkuman Perbandingan Jawaban Siswa dengan Kunci Jawaban ........
81
Tabel 4.5 Respon Ujicoba Terbatas ..........................................................................
82
Tabel 4.6 Hasil Belajar Ranah Kognitif ...................................................................
83
Tabel 4.7 Hasil Belajar Ranah Afektif .....................................................................
84
Tabel 4.8 Hasil Belajar Afektif sebelum Menggunakan Modul ...............................
84
Tabel 4.9 Hasil Belajar Psikomotor sebelum Menggunakan Modul ........................
84
Tabel 4.10 Hasil Belajar Ranah Psikomotor ............................................................
85
Tabel 4.11 Rangkuman Jawaban Siswa dalam Ujicoba Skala Besar .......................
86
Tabel 4.12 Respon Siswa dalam Ujicoba Skala Besar ..............................................
88
Tabel 4.13 Hasil Angket Respon Guru .....................................................................
89
Tabel 4.14 Perbaikan Modul Berdasarkan Saran Guru ............................................
89
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Karakteristik Pembelajaran PBL ..........................................................
25
Gambar 2.2 Kerangka Berpikir ................................................................................
59
Gambar 3.1 Tahapan Pengembangan 4D .................................................................
65
Gambar 4.1 Histogram Hasil Belajar Afektif Siswa ................................................
84
Gambar 4.2 Histogram Hasil Belajar Psikomotor Siswa .........................................
85
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Hasil Observasi Sekolah .......................................................................
109
Lampiran 2 Hasil UN dan US MTs. Mu’allimat NW Pancor ..................................
110
Lampiran 3 Kisi-kisi Angket Pengungkap Kebutuhan .............................................
112
Lampiran 4 Hasil Analisis Pengungkap Kebutuhan .................................................
114
Lampiran 5 Silabus ...................................................................................................
120
Lampiran 6 RPP .......................................................................................................
126
Lampiran 7 Draft Kerangka Modul ...........................................................................
153
Lampiran 8 Instrumen Validasi Soal Kognitif .........................................................
158
Lampiran 9 Soal Kognitif (Try Out) Siswa ...............................................................
172
Lampiran 10 Hasil Try Out Siswa ............................................................................
179
Lampiran 11 Hasil Pre-test dan Post-test .................................................................
183
Lampiran 12 Uji Normalitas, Homogenitas, dan Uji T .............................................
185
Lampiran 13 Rubrik Instrumen Validasi ..................................................................
190
Lampiran 14 Hasil Validasi Ahli ...............................................................................
200
Lampiran 15 Hasil Penilaian Modul oleh Ahli .........................................................
222
Lampiran 16 Jawaban Kegiatan Siswa pada Ujicoba Terbatas ................................
234
Lampiran 17 Respon Siswa pada Ujicoba Terbatas .................................................
240
Lampiran 18 Rangkuman Hasil Respon Siswa pada Ujicoba Terbatas ....................
242
Lampiran 19 Respon Siswa pada Ujicoba Skala Besar ............................................
244
Lampiran 20 Rangkuman Hasil Respon Siswa pada Ujicoba Skala Besar ...............
246
Lampiran 21 Respon Guru pada Tahap Penyebaran .................................................
247
Lampiran 22 Rangkuman Hasil Respon Guru ..........................................................
249
Lampiran 23 Rangkuman Hasil Respon Modul .......................................................
251
Lampiran 24 Perhitungan N-Gain ............................................................................
252
Lampiran 25 Perijinan ..............................................................................................
259
xv
PENEKANAN BERPIKIR KRITIS PADA TEMA POLUSI UDARA
UNTUK SISWA KELAS VII MTs. MU’ALLIMAT
NAHDLATUL WATHAN PANCOR
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai
Derajat Magister Program Studi Magister Pendidiakan Sains
Oleh:
SITI HUURUN IN
NIM S831308041
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
i
ii
iii
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS
Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa:
1.
Tesis yang berjudul: “Pengembangan Modul IPA Terpadu Berbasis PBL
dengan Penekanan Berpikir Kritis pada Tema Polusi Udara Untuk Siswa
Kelas VII MTs. Mu’allimat NW Pancor” ini adalah karya saya sendiri dan bebas
plagiat, serta tidak dapat 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 karya ilmiah 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 harus
seijin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan FKIP 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 Studi Magister Pendidikan Sains PPs-UNS
berhak mempublikasikannya pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Program
Studi Pendidikan Sains. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan
publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku.
Surakarta, Januari 2016
Mahasiswa
Siti Huurun In
NIM S831308041
iv
MOTTO
“Dan barang siapa berjihad, maka sesungguhnya jihadnya itu untuk dirinya
sendiri. Sungguh Allah Mahakaya (tidak memerlukan sesuatu) dari seluruh alam
(QS. Al-Ankabut: 6)”
”Jika kamu bersungguh-sungguh, maka kesungguhan itu untuk kebaikanmu
sendiri”
v
PERSEMBAHAN
Karya ini dipersembahkan untuk:
Kedua orangtuaku yang telah memberikan dukungan baik moral
maupun materil demi terselesaikannya tesis ini.
Kedua saudaraku beserta seluruh anggota keluargaku
yang selalu memberikan semangat melalui doa agar tesis
ini dapat terselesaikan.
Sahabat Cerdasku yang selalu memberikan kekuatan bathin agar
tesis ini dapat diselesaikan.
Teman-teman
tersayangku yang
selalu
memberikan
dorongan semangat dan doa agar tesis ini dapat
terselesaikan.
Seseorang yang masih dirahasiakan Allah untukku, yang secara
tidak nyata memberikan dukungan semangat untuk dapat
menyelesaikan tugas akhir ini.
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Alloh SWT atas rahmat dan karunia-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul Pengembangan Modul IPA
Terpadu Berbasis PBL dengan Penekananan Berpikir Kritis pada Tema Polusi Udara
untuk Meningkatkan Hasil Belajar ini dengan baik.
Penyelesaian tesis ini tidak lepas dari kesulitan karena keterbatasan
kemampuan. Berkat bantuan, bimbingan, dan motivasi yang diberikan berbagai pihak
kepada penulis, maka tesis ini dapat terselesaikan. Untuk itu penulis mengucapkan
terimakasih kepada:
1.
Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan izin
penelitian dalam menyelesaikan tesis ini.
2.
Dr. M. Masykuri, M.Si., selaku Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains.
3.
Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd., sebagai dosen pembimbing pertama yang telah
berkenan memberikan bimbingan, pengarahan, motivasi, dan saran hingga
terselesaikannya tesis ini.
4.
Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si., sebagai dosen pembimbing kedua yang telah berkenan
memberikan bimbingan, pengarahan, motivasi, dan saran hingga terselesaikannya
tesis ini.
5.
Prof. Dr. Maridi, M.Pd., selaku validator ahli materi yang telah memberikan saran
untuk perbaikan isi modul.
6.
Dr. Nunuk Suryani, M.Pd. selaku validator validator ahli media yang telah
berkenan memberikan fasilitas, pengarahan, saran, dan motivasi hingga
terselesaikannya usulan tesis ini.
7.
Herman Wijaya, M.Pd., sebagai ahli bahasa yang telah memberikan saran untuk
perbaikan tata tulis kebahasaan modul.
8.
Nur ‘Aini, M.Pd. dan Hj. Fahriyah, M.Pd. selaku praktisi yang telah memberikan
kritik dan saran yang membangun untuk perbaikan modul.
9.
Kedua orang tuaku yang selalu memberikan motivasi untuk terselesainya tesis ini.
10. Segenap dosen program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS yang telah
memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis.
vii
11. Hj. Bq. Rohmayani, M.Pd. dan H. Burhanuddin, M.Pd. selaku kepala MTs.
Mu’allimat NW Pancor dan kepala MTs. NW Pancor yang telah memberikan
fasilitas sehingga terselesainya penelitian ini.
12. Teman-teman mahasiswa program Studi Magister Pendidikan Sains angkatan
September 2013 atas kerja sama dan motivasinya.
Penulis sadar sepenuhnya bahwa dalam penulisan tesis ini masih jauh dari
sempurna, maka dari itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis
harapkan. Semoga tesis ini bermanfat bagi yang membacanya.
Surakarta, Januari 2016
Penulis
viii
Siti Huurun In. 2015. Pengembangan Modul IPA Terpadu Berbasis PBL dengan
Penekanan Berpikir Kritis pada Tema Polusi Udara untuk Siswa Kelas VII MTs.
Mu’allimat NW Pancor. Tesis. Pembimbing I: Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd.
Pembimbing II: Dr. Sarwanto, M.Si. Program Studi Magister Pendidikan Sains,
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan (1) mendeskripsikan karakteristik modul IPA Terpadu
berbasis PBL dengan penekanan bepikir kritis pada tema polusi udara untuk
meningkatkan hasil belajar; (2) menguji kelayakan modul IPA Terpadu berbasis PBL
dengan penekanan bepikir kritis pada tema polusi udara untuk meningkatkan hasil
belajar; (3) menguji keefektifan modul IPA Terpadu berbasis PBL dengan penekanan
bepikir kritis pada tema polusi udara untuk meningkatkan hasil belajar.
Penelitian ini mengacu pada model pengembangan 4D oleh Thiagarajan yang
terdiri dari 4 tahap: 1) tahap pendefinisian, 2) tahap perancangan, 3) tahap
pengembangan, dan 4) tahap penyebaran. Subyek pengembangan untuk kelayakan
modul divalidasi oleh ahli media, ahli materi, ahli bahasa dan guru IPA (praktisi).
Pengumpulan data dilakukan dengan angket, lembar observasi, dan wawancara. Jenis
data yang diperoleh adalah data kualitatif dan data kuantitatif. Data kualitatif adalah
data tentang hasil observasi, wawancara, serta saran saat validasi dan ujicoba produk
terhadap kelayakan modul IPA Terpadu berbasis PBL hasil pengembangan. Sedangkan
data kuantitatif diperoleh dari penilaian hasil validasi modul, penilaian angket pada
ujicoba terbatas, ujicoba skala besar, angket penyebaran, dan hasil belajar.
Hasil penelitian ini adalah: (1) karakteristik modul IPA terpadu berbasis PBL
dengan penekanan berpikir kritis pada tema polusi udara adalah modul pembelajaran
IPA terpadu dengan penggunaan tema kondisi lingkungan yang memayungi beberapa
materi IPA yang terkait, dengan menerapkan model pembelajaran PBL dalam
penyampaian materi tersebut, serta diperkuat dengan aspek keterampilan berpikir kritis
pada setiap kegiatan PBL dalam modul, (2) kelayakan modul dinilai oleh validator ahli
media, bahasa, dan materi serta melibatkan 2 praktisi, dan 10 siswa dalam uji skala
kecil. Penilaian yang diberikan ahli dan praktisi berupa angket dalam bentuk penilaian
berskala dan kesimpulan penilaian dalam kategoi sangat baik yang berarti layak,
sedangkan 10 siswa memberikan penilaian melalui jawaban siswa terhadap kegiatan
dalam modul dan respon dalam bentuk angket, dengan hasil jawaban cukup atau sesuai
dengan alat ukur jawaban (kunci jawaban) dan respon siswa sangat baik yang berarti
layak, (3) modul efektif untuk digunakan dalam pembelajaran IPA dengan memberikan
pengaruh positif terhadap hasil belajar IPA sesuai penilaian gain score 0,35 untuk
kognitif, 0,5 untuk afektif, dan 0,45 untuk psikomotor, dengan N-gain ternormalisasi
sedang dan penilaian terhadap jawaban siswa pada setiap kegiatan dalam modul serta
respon siswa dalam penilaian angket kategori sangat baik.
Kata Kunci: Modul, IPA Terpadu, Problem Based Learning, Berpikir kritis.
ix
Siti Huurun In. 2015. Development of Integrated Science Module Based of PBL by
Emphasis Critical Thinking on the theme of Air Pollution for VII Grade Students of
MTs. Mu'allimat NW Pancor. Thesis. Advisor: Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd., Coadvisor: Dr. Sarwanto, M.Si., Master of Science Education, Faculty of Teacher Training
and Education, University of Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRACT
This research aims to (1) describe the characteristics of Integrated Science
module based PBL with emphasis critical thinking on the theme of air pollution to
improve learning outcomes; (2) determine the feasibility of Integrated Science module
based PBL with emphasis critical thinking on the theme of air pollution to improve
learning outcomes; (3) determine the effectiveness of the Integrated Science module
based PBL with emphasis critical thinking on the theme of air pollution to improve
learning outcomes.
This research refers to the 4D development model by Thiagarajan which
consists of four phases: 1) The definition phase, 2) design phase, 3) the development
phase, and 4) deployment phase. The subject for the development of the feasibility of
module validated by media expert, materials expert, linguist and science teacher
(practitioner). Data was collected by questionnaire, observation sheets, and interviews.
The type of data that be obtained are qualitative and quantitative data. Qualitative data
is data about results of observation, interviews, and advices when validating and testing
the product on the feasibility of Integrated Science module based PBL development
results. While quantitative data was obtained from the assessment results of module
validation, assessment questionnaire on a limited trial, a large-scale test, questionnaire
dissemination, and learning outcomes.
Results of this research are: (1) the characteristics of module IPA-based
integrated PBL with emphasis on critical thinking on the theme of air pollution is
learning modules science integrated with the use of the theme of environmental
conditions which cover several materials science-related, by applying the learning
model PBL in the delivery of such materials, and reinforced with critical thinking skills
aspects of the operations of PBL in the module, (2) the feasibility of module assessed by
validators media expert, language, and materials and involves 2 practitioners, and 10
students in small-scale trials. Assessment provided experts and practitioners in the form
of questionnaires in the form of scale assessment and conclusions of assessment in
category very good which means feasible, while 10 students provide an assessment
through the students' answers to the activities in the module and the response in the
form of questionnaire, the results of answers fairly or in accordance with the measuring
instrument answer (the answer key) and the response was very good students, which
means feasible, (3) The effective module for use in learning science with a positive
impact on learning outcomes of science corresponding gain score of 0.35 for cognitive,
0,5 for affective, and 0,45 for psychomotor, as N- gain medium normalized and an
assessment of the students' answers on any activities in the module as well as the
responses of students in the assessment questionnaires excellent category.
Keywords: Module, Integrated Science, Problem Based Learning, Critical thinking.
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ................................................................................................
i
PERSETUJUAN PEMBIMBING ............................................................................
ii
PENGESAHAN .......................................................................................................
iii
PERNYATAAN .......................................................................................................
iv
MOTTO ....................................................................................................................
v
PERSEMBAHAN ....................................................................................................
vi
KATA PENGANTAR ..............................................................................................
vii
ABSTRAK ...............................................................................................................
ix
ABSRACT .................................................................................................................
x
DAFTAR ISI ............................................................................................................
xi
DAFTAR TABEL ....................................................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................
xv
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN .................................................................................
1
A. Latar Belakang Masalah ..................................................................
1
B. Rumusan Masalah ..........................................................................
6
C. Tujuan Penelitian ............................................................................
7
D. Manfaat Penelitian ..........................................................................
7
E. Spesifikasi Produk ..........................................................................
8
F. Asumsi dan Ketebatasan ..................................................................
9
G. Definisi Istilah ................................................................................
10
KAJIAN PUSTAKA .............................................................................
11
A. Landasan Teori ...............................................................................
11
1. Pembelajaran IPA Terpadu .......................................................
11
2. Modul Pembelajaran ..................................................................
19
3. Model Pembelajaran PBL..........................................................
24
4. Berpikir Kritis ............................................................................
30
5. Hasil Belajar ..............................................................................
35
6. Polusi Udara ..............................................................................
42
xi
B. Penelitian Relevan ...........................................................................
48
C. Kerangka Berpikir ...........................................................................
55
METODE PENELITIAN .......................................................................
60
A. Model Pengembangan .....................................................................
60
B. Tempat dan Waktu Penelitian ..........................................................
60
C. Subyek Penelitian ............................................................................
60
D. Prosedur Pengembangan ..................................................................
61
E. Jenis Data .........................................................................................
66
F. Metode Pengumpulan Data ..............................................................
66
G. Teknik Analisis Data .......................................................................
70
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ....................................
72
A. Deskripsi Data Hasil Penelitian .......................................................
72
1. Tahap Pendefinisian....................................................................
72
2. Tahap Perancangan ....................................................................
76
3. Tahap Pengembangan ................................................................
78
4. Tahap Penyebaran ......................................................................
88
B. Pembahasan Hasil Penelitian ...........................................................
89
C. Temuan Lapangan ...........................................................................
107
D. Keterbatasan Penelitian ...................................................................
108
KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................
109
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................
112
LAMPIRAN-LAMPIRAN ........................................................................................
116
BAB III
BAB IV
BAB V
xii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Model Keterpaduan Fogarty .....................................................................
14
Tabel 2.2 Sintaks PBL ..............................................................................................
27
Tabel 2.3 Sintak Berpikir Kritis ...............................................................................
32
Tabel 2.4 Sintak PBL dengan Penekanan Berpikir Kritis ........................................
34
Tabel 2.5 Kategori Hasil Belajar Kognitif ...............................................................
38
Tabel 3.1 Kriteria Reliabilitas ..................................................................................
68
Tabel 3.2 Kriteri Daya Pembeda ..............................................................................
69
Tabel 3.3 Kriteri Tingkat Kesukaran Soal ................................................................
69
Tabel 3.4 Kriteria Nilai Rerata Total Masing-masing Komponen ...........................
70
Tabel 4.1 Saran Perbaikan Ahli ...............................................................................
79
Tabel 4.2 Hasil Validasi Modul oleh Ahli ................................................................
80
Tabel 4.3 Hasil Validasi Modul oleh Praktisi ...........................................................
80
Tabel 4.4 Rangkuman Perbandingan Jawaban Siswa dengan Kunci Jawaban ........
81
Tabel 4.5 Respon Ujicoba Terbatas ..........................................................................
82
Tabel 4.6 Hasil Belajar Ranah Kognitif ...................................................................
83
Tabel 4.7 Hasil Belajar Ranah Afektif .....................................................................
84
Tabel 4.8 Hasil Belajar Afektif sebelum Menggunakan Modul ...............................
84
Tabel 4.9 Hasil Belajar Psikomotor sebelum Menggunakan Modul ........................
84
Tabel 4.10 Hasil Belajar Ranah Psikomotor ............................................................
85
Tabel 4.11 Rangkuman Jawaban Siswa dalam Ujicoba Skala Besar .......................
86
Tabel 4.12 Respon Siswa dalam Ujicoba Skala Besar ..............................................
88
Tabel 4.13 Hasil Angket Respon Guru .....................................................................
89
Tabel 4.14 Perbaikan Modul Berdasarkan Saran Guru ............................................
89
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Karakteristik Pembelajaran PBL ..........................................................
25
Gambar 2.2 Kerangka Berpikir ................................................................................
59
Gambar 3.1 Tahapan Pengembangan 4D .................................................................
65
Gambar 4.1 Histogram Hasil Belajar Afektif Siswa ................................................
84
Gambar 4.2 Histogram Hasil Belajar Psikomotor Siswa .........................................
85
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Hasil Observasi Sekolah .......................................................................
109
Lampiran 2 Hasil UN dan US MTs. Mu’allimat NW Pancor ..................................
110
Lampiran 3 Kisi-kisi Angket Pengungkap Kebutuhan .............................................
112
Lampiran 4 Hasil Analisis Pengungkap Kebutuhan .................................................
114
Lampiran 5 Silabus ...................................................................................................
120
Lampiran 6 RPP .......................................................................................................
126
Lampiran 7 Draft Kerangka Modul ...........................................................................
153
Lampiran 8 Instrumen Validasi Soal Kognitif .........................................................
158
Lampiran 9 Soal Kognitif (Try Out) Siswa ...............................................................
172
Lampiran 10 Hasil Try Out Siswa ............................................................................
179
Lampiran 11 Hasil Pre-test dan Post-test .................................................................
183
Lampiran 12 Uji Normalitas, Homogenitas, dan Uji T .............................................
185
Lampiran 13 Rubrik Instrumen Validasi ..................................................................
190
Lampiran 14 Hasil Validasi Ahli ...............................................................................
200
Lampiran 15 Hasil Penilaian Modul oleh Ahli .........................................................
222
Lampiran 16 Jawaban Kegiatan Siswa pada Ujicoba Terbatas ................................
234
Lampiran 17 Respon Siswa pada Ujicoba Terbatas .................................................
240
Lampiran 18 Rangkuman Hasil Respon Siswa pada Ujicoba Terbatas ....................
242
Lampiran 19 Respon Siswa pada Ujicoba Skala Besar ............................................
244
Lampiran 20 Rangkuman Hasil Respon Siswa pada Ujicoba Skala Besar ...............
246
Lampiran 21 Respon Guru pada Tahap Penyebaran .................................................
247
Lampiran 22 Rangkuman Hasil Respon Guru ..........................................................
249
Lampiran 23 Rangkuman Hasil Respon Modul .......................................................
251
Lampiran 24 Perhitungan N-Gain ............................................................................
252
Lampiran 25 Perijinan ..............................................................................................
259
xv