PENERAPAN MODEL PEMBELAJARAN INKUIRI DENGAN KOMBINASI METODE EKSPERIMEN NYATA-VIRTUAL UNTUK MENINGKATKAN PEMAHAMAN KONSEP DAN KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS.

PENERAPAN MODEL PEMBELAJARAN INKUIRI DENGAN KOMBINASI
METODE EKSPERIMEN NYATA-VIRTUAL UNTUK MENINGKATKAN
PEMAHAMAN KONSEP DAN KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS

TESIS
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat
memperoleh gelar Magister Pendidikan IPA
Konsentrasi Pendidikan Fisika Sekolah Lanjutan

Oleh:
SURYA GUMILAR
1101257

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN IPA
SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
2013
Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

PENERAPAN MODEL PEMBELAJARAN INKUIRI DENGAN KOMBINASI
METODE EKSPERIMEN NYATA-VIRTUAL UNTUK MENINGKATKAN
PEMAHAMAN KONSEP DAN KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS

Oleh:
Surya Gumilar, S.Pd., Universitas Pendidikan Indonesia, 2013

Sebuah Tesis yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar
Magister Pendidikan (M.Pd.) pada Program Studi Pendidikan Ilmu Pengetahuan
Alam Konsentrasi Fisika Sekolah Pasca Sarjana

© Surya Gumilar 2013
Universitas Pendidikan Indonesia
Agustus 2013

Hak Cipta dilindungi undang-undang.
Tesis ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian,
dengan dicetak ulang, difoto kopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis.

Surya Gumilar, 2013

Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

LEMBAR PENGESAHAN TESIS
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Metode Eksperimen
Nyata-Virtual Untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan
Berpikir Kritis
Disetujui dan Disahkan Oleh
Pembimbing I,

Dr. Wawan Setiawan, M.Kom
NIP. 196601011991031005
Pembimbing II,

Dr. Setya Utari, M.Si
NIP. 196707251992032002
Penguji I,

Dr. Didi Teguh Candra, M.Si

NIP. 1959101319841031001
Penguji II,

Dr. Johar Maknum, M.Si
NIP. 196803081993031002
Mengetahui,
Ketua Program Studi Pendidika IPA

Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Prof. Dr. Anna Permanasari, M.Si
NIP. 195807121983032002
PERYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul “Penerapan Model
Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Metode Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis” ini beserta
seluruh isinya adalah benar-benar karya saya sendiri, dan saya tidak melakukan

penjiplakan atau pengutipan dengan cara-cara yang tidak sesuai dengan etika ilmu yang
berlaku dalam masyarakat keilmuan. Atas pernyataan tersebut, saya siap menanggung
resiko yang dijatuhkan kepada saya apabila di kemudian hari ditemukan adanya
pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada klaim dari pihak
lain terhadap karya saya.

Bandung, Juli 2013
Yang membuat pernyataan,

Surya Gumilar

Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

PENERAPAN MODEL PEMBELAJARAN INKUIRI DENGAN KOMBINASI
METODE EKSPERIMEN NYATA-VIRTUAL UNTUK MENINGKATKAN
PEMAHAMAN KONSEP DAN KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS
SURYA GUMILAR

1101257

Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk menguji penerapan model pembelajaran
inkuiri dengan kombinasi eksperimen nyata-virtual dalam meningkatkan
pemahaman konsep dan keterampilan berpikir kritis. Subjek penelitian adalah
siswa kelas X pada salah satu Sekolah Menengah Atas Islam Terpadu di
Kabupaten Subang. Metode penelitian yang digunakan berupa quasi experiment
dengan desain penelitian randomized control group pretest-posttest. Kelas
eksperimen memperoleh perlakuan pembelajaran inkuiri dengan kombinasi
eksperimen nyata-virtual dan virtual saja, sedangkan kelas kontrol memperoleh
perlakuan pembelajaran inkuiri dengan metode eksperimen nyata saja. Hasil
perhitungan rataan gain yang dinormalisasi, menunjukkan peningkatan
pemahaman konsep untuk kelas eksperimen adalah 0,21, dan 0,17, sedangkan
kelas kontrol 0,12. Untuk keterampilan berpikir kritis kelas eksperimen
memperoleh nilai peningkatan 0,44 dan 0,32, sedangkan kelas kontrol 0,31.
Berdasarkan hasil pengujian statistik menunjukkan bahwa pembelajaran dengan
metode eksperimen nyata-virtual lebih signifikan dalam meningkatkan
pemahaman konsep dan keterampilan berpikir kritis siswa.
Kata Kunci: Model pembelajaran inkuiri, metode eksperimen nyata-virtual,

eksperimen virtual, eksperimen nyata, pemahaman konsep, dan keterampilan
berpikir kritis.

Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

IMPLEMENTATION INQUIRY LEARNING MODEL WITH BLENDED
PHYSICAL-VIRTUAL EXSPERIMENT METHOD TO GAIN CONCEPTS’
UNDERSTANDING AND CRITICAL THINKING SKILL
This research has purposed to examine implementation inquiry learning
models with blended physical-virtual exsperiment to gain concepts’ undrstanding
and critical thinking skill. Subject this research is X level sstudent in one of senior
high school in Subang. Research method that is used is quasi exsperiment with
randomized control group pretest-posttest design. Exsperiment class is given
treatment about inquiry learning models with blended physical-virtual
exsperiment and virtual exsperiment alone, eventhough controll class is given
treatment inquiry learning models with physical exsperiment alone. Result of
research show normalized gain for exsperiment class is 0.21 and 0.17,

eventhough control class has noermalized gain 0.21. Critical thinking skills’
exsperiment class have normalized gain 0.44 and 0.32, eventhough control class
has normalized gain 0.31. According to statistic test result show that blended
physical-virtual exsperiment method more significan to gain concepts’
understanding and critical thingking skill than virtual and physical alone.
Key words: inquiry learning models, physical-virtual exsperiment methods, virtual
exsperiment method, physical exsperiment method, concepts’ understanding, and
critical thinking skill.

Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................

ii

PERNYATAAN ...............................................................................................

iii

ABSTRAK .......................................................................................................

iv

KATA PENGANTAR .....................................................................................

v

UCAPAN TERIMA KASIH ............................................................................

vi

DAFTAR ISI ....................................................................................................

vii

DAFTAR TABEL ............................................................................................

ix

DAFTAR GAMBAR .....................................................................................

xi

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................

xii

BAB I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah ...................................................................

1

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

4

C. Tujuan Penelitian ...............................................................................

4

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

5

BAB II. PENERAPAN MODEL PEMBELAJARAN INKUIRI DENGAN
METODE EKSPRIMEN NYATA-VIRTUALSERTA
KETERKAITANNYA DENGAN PEMAHAMAN KONSEP DAN
KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS
A. Model Pembelajaran Inkuiri ..............................................................

6

B. Metode Eksperimen ..........................................................................

9

C. Pemahaman Konsep ...........................................................................

13

D. Peta Konsep .......................................................................................

14

E. Keterampilan Berpikir Kritis ..............................................................

20

F. Deskripsi Materi Rangkaian Arus Listrik Searah ...............................

26

G. Keterkaitan Karakteristik rangkaian listrik arus searah, Model
Pembelajaran Inkuiri Metode Eksperimen Nyata-Virtual dengan
Pemahaman Konsep dan Keterampilan Berpikir Kritis .....................

29

H. Hasil Penelitian yang Relevan ...........................................................

32

Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

I. Kerangka Pemikiran dan Hipotesisi Penelitian ..................................

33

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Metode dan Desain Penelitian ..........................................................

35

B. Populasi dan Sampel Penelitian ........................................................

35

C. Prosedur Penelitian ...........................................................................

36

D. Variabel Penelitian ...........................................................................

37

E. Definisi Operasional ..........................................................................

37

F. Instrumen Penelitian ..........................................................................

38

G. Analisis Instrumen .............................................................................

40

H. Teknik Pengolahan Data ....................................................................

46

BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian ................................................................................

51

1. Data Pemahaman Konsep Fisika ...................................................

51

2. Data Keterampilan Berpikir Kritis .................................................

55

3. Deskripsi Aktivitas Guru dan Siswa Selama Pembelajaran ..........

59

B. Pembahasan atau Analisis Hasil Penelitian ......................................

63

1. Pemahaman Konsep Fisika ..........................................................

63

2. Keterampilan berpikir Kritis ........................................................

67

3. Deskripsi Aktivitas Guru dan Siswa Selama pembelajaran .........

73

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ......................................................................................

75

B. Saran..................................................................................................

76

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................

78

Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Tabel Perbandingan Eksprimen Nyata dan Virtual.........................

12

Tabel 2.2. Tabel Indikator Berpikir Kritis Menurut Ennis ..............................

22

Tabel 2.3. Keterkaitan Model Inkuiri Metode Eksprimen Nyata-Virtual dengan
Aspek Peta Konsep dan Berpikir Kritis ........................................

30

Tabel 2.4. Pemetaan Aktivitas Guru dan Siswa dalam Menanamkan Pemahaman
Konsep dan Keterampilan berpikir Kritis .....................................

31

Tabel 3.1. Skema Randomized Control Group Pretest-Postest Design ...........

35

Tabel 3.2. Bobot Kriteria Penilaian Peta Konsep ............................................

38

Tabel 3.3. Matrik Instrumen Tes Keterampilan Berpikir Kritis ......................

39

Tabel 3.4. Kategori Validitas Butir Soal ..........................................................

40

Tabel 3.5. Validitas Butir Soal keterampilan berpikir Kritis ...........................

41

Tabel 3.6. Kategori Reabilitas Tes ...................................................................

42

Tabel 3.7. Kategori Tingkat Kemudahan .........................................................

43

Tabel 3.8. Kemudahan Butir Soal ....................................................................

43

Tabel 3.9 Kategori Daya Pembeda .................................................................

44

Tabel 3.10 Daya pembeda ...............................................................................

45

Tabel 3.11 Nilai Total peta Konsep Standar Yang Sudah Divalidasi .............

46

Tabel 3.12 Kriteria N-gain Ternormalisasi .....................................................

47

Tabel 3.13 Kriteria Keterlaksanaan Pembelajaran ..........................................

50

Tabel 4.1 Statistika Deskriftif Pemahaman Konsep .......................................

51

Tabel 4.2 Normalitas dan Homogenitas Pretest Pemahaman Konsep ............

52

Tabel 4.3 Normalitas dan Homogenitas Pemahaman Konsep ................

53

Tabel 4.4 Uji Kruskall Wallis Individu Pemahaman Konsep ...................

54

Tabel 4.5 Gain Pemahaman Konsep Tiap Indikator ........................................

54

Tabel 4.6 Statistika Deskriftif keterampilan berpikir Kritis............................

55

Tabel 4.7 Normalitas dan Homogenitas Pretest Berpikir Kritis ....................

56

Tabel 4.8 Normalitas Individu Berpikir Kritis .........................................

57

Tabel 4.9 Uji ANOVA individu Keterampilan berpikir Kritis ..................

58

Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Tabel 4.10 Peningkatan Rataan Berpikir Kritis Tiap Indikator ..............

58

Tabel 4.11 Persentase Keterlaksanaan Aktivitas Pembelajaran INV..............

60

Tabel 4.12 Persentase Keterlaksanaan Aktivitas Pembelajaran IVS ..............

61

Tabel 4.13 Persentase Keterlaksanaan Aktivitas Pembelajaran INS ..............

62

Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR GAMBAR
Halaman

Gambar 2.1 Peta Konsep Yang digambarkan Melalui Peta Konsep ................

15

Gambar 2.2 Contoh Rubrik Penskoran Peta Konsep .......................................

19

Gambar 2.3 Arus yang Melalui Titik Cabang sama dengan yang Keluar .......

26

Gambar 2.4. Tegangan dalam Satu Loop ........................................................

27

Gambar 2.5. Rangkaian Seri dan paralel ..........................................................

28

Gambar 3.1 Alur Penelitian..............................................................................

36

Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A : Perangkat Pembelajaran
Lampiran B : Instrumen Penelitian
Lampiran C : Hasil Ujicoba dan Jugement Instrumen
Lampiran D : Data Hasil Penelitian
Lampiran E : Hasil Pengolahan Data Penelitian
Lampiran F : Data Pelaksanaan Pembelajaran
Lampiran G : Dokumentasi Penelitian

Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Berdasarkan kajian kurikulum sains di Indonesia, materi rangkaian listrik
arus searah merupakan salah satu materi dengan frekuensi kehadirannya selalu
ada pada tiap tingkat satuan pendidikan. Di sekolah dasar (SD) materi ini
termasuk kedalam bidang kajian energi. Hal yang sama terjadi pula untuk sekolah
menengah pertama (SMP) dan sekolah menengah atas (SMA), materi ini juga
berada dalam lingkup kajian energi. Salah satu alasan mengapa materi ini
diajarkan dalam setiap tingkat satuan pendidikan disebabkan sifatnya kontekstual
dengan kehidupan siswa.
Berada dalam lingkup kajian energi, materi rangkaian listrik arus searah
mempunyai karakteristik khusus yaitu memiliki konsep yang bersifat abstrak.
Sebagaimana Choi dan Chang (2004) menyatakan bahwa materi tersebut memiliki
konsep yang abstrak seperti arus, beda potensial, dan energi listirk. Keabstrakan
konsep ini pula yang menjadikan banyak siswa mengalami kesulitan
memahaminya (Baser dan Durmus, 2009). Banyak siswa yang tidak memahami
dengan baik konsep yang ada dalam rangkaian listrik arus searah. Kesulitan yang
sering ditemui diantaranya pemahaman mengenai hukum konservasi muatan,
keterkaitan arus dengan beda potensial, dan jumlah beda potensial pada rangkaian
seri, paralel, dan campuran (Engelhardt dan Beichner, 2004)
Karakteristik konsep-konsep rangkaian listrik arus searah yang abstrak,
membutuhkan proses pembelajaran yang ideal dalam mengajarkannya. Proses
pembelajaran yang ideal harus menanamkan pemahaman konsep yang utuh dan
membekali siswa dengan keterampilan berpikir (BNSP, 2006). Salah satu
keterampilan berpikir yang dapat dikembangkan melalui pembelajaran fisika
adalah keterampilan berpikir kritis (Burke, 1949). Hal ini penting karena dapat
dijadikan siswa sebagai bekal dalam dalam melangsungkan kehidupannya.
1
Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Hasil observasi pembelajaran fisika di salah satu SMA di kota Subang
menunjukkan proses pembelajaran yang berbeda dari kondisi ideal. Pembelajaran
fisika yang terjadi tidak berlandasakan pada proses untuk memahami konsep.
Fenomena tersebut teramati dari aktivitas siswa yang dituntut untuk mengerjakan
soal demi soal latihan. Hal tersebut menunjukkan bahwa siswa tidak dilatih
memahami konsep melainkan mengingat prosedur mengerjakan soal fisika. Jelas
hal tersebut akan berdampak pada pemahaman konsep fisika siswa, terlebih lagi
jika materi yang diajarkan bersifat abstrak seperti rangkaian listrik arus searah.
Sementara itu, hasil studi pendahuluan mengenai pencapaian keterampilan
berpikir kritis menunjukkan nilai yang rendah. Hal tersebut teramati dari nilai
rataan keterampilan berpikir kritis yang diperoleh siswa yaitu sebesar 39,40. Nilai
tersebut didasarkan pada hasil pengukuran menggunakan tes keterampilan
berpikir kritis yang telah dikembangkan.
Terlebih lagi, hasil wawancara secara informal dengan beberapa siswa
memberikan informasi bahwa mereka lebih senang mengerjakan soal fisika yang
terkait hitung-hitungan. Tetapi, disatu pihak mereka kesulitan dalam menganalisis
permasalahan yang berkaitan dengan fenomena. Hal tersebut terlihat dari sulitnya
mengkomunikasikan alasan ketika diberikan permasalahan yang bersifat
konseptual. Tentunya, hal tersebut berkaitan dengan keterampilan berpikir kritis
yang kurang terlatihkan melalui pembelajaran fisika. Padahal salah satu tujuan
pembelajaran fisika adalah menanamkan pemahaman konsep, dan keterampilan
berpikir kritis (BNSP, 2006).
Solusi untuk permasalahan di atas adalah menghadirkan pembelajaran
yang ideal di kelas. Salah satu model pembelajaran fisika yang menekankan pada
pemahaman konsep dan melatihkan keterampilan berpikir, khusunya keterampilan
berpikir kritis adalah model inkuiri. Beberapa hasil penelitian (Zacharia,
2007,2011; Baser dan Durmus, 2009) menyatakan bahwa model inkuiri dapat
meningkatkan perubahan pemahaman konsep fisika dan penguasaan konsep
fisika. Selain itu, National research Council (NRC)(2000) menyebutkan bahwa
2
Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

keterampilan berpikir kritis berada dalam lingkup pembelajaran inkuiri. Lebih
lanjut lagi, beberapa penelitian (Quitadamo et al, 2008; Fiedel et al, 2008; Lee et
al, 2008) menunjukkan bahwa model inkuiri dan pertanyaaan inkuri terbimbing
dapat meningkatkan keterampilan berpikir kritis. Salah satu alasan yang
menyebabkan keterampilan berpikir kritis dapat dilatihkan melalui inkuri yaitu
berlandaskan pada tahapan model pembelajaran tersebut yang melatihkan
kemampuan dasar untuk berpikir kritis seperti kemampuan berhipotesis,
menyimpulkan, dan mengeneralisasi.
Model pembelajaran inkuiri terkait erat dengan metode eksperimen
didalamnya. Dalam inkuiri, eksperimen merupakan salah satu bagian dari proses
mengumpulkan data untuk menguji hipotesis yang diberikan. Dua bentuk metode
eksperimen yang sering digunakan dalam pembelajaran adalah eksperimen nyata
dan virtual. Kedua metode ini memberikan kelebihan yang berbeda satu sama lain
(Zacharia, 2011). Hasil penelitian menunjukkan bahwa, tak hanya metode
eksperimen nyata yang memberikan pengalaman bermakna dalam pembelajaran
(Bybee, 2000; Hofstein dan Luneta, 2004) melainkan penggunaan metode
eksprimen virtual pun memberikan pengalaman belajar bermakna yang sama
(Zacharia dan Anderson, 2003). Hasil penelitian Malik (2008) menunjukkan pula
bahwa masing-masing metode eksperimen dapat meningkatkan keterampilan
berpikir kritis ketika diterapkan dalam model pembelajaran inkuiri.
Melihat kelebihan kedua metode eksperimen dalam memberikan
pengalaman belajar bermakna, beberapa peneliti telah mengambil keuntungan dari
kedua jenis eksperimen di atas, dengan mengkombinasikan dan menerapkannya
ke dalam model pembelajaran inkuiri. Hasilnya adalah proses pembelajaran yang
terjadi dapat meningkatkan penguasaan konsep, pemahaman konsep, dan
keterampilan proses sains (Baser dan Durmus, 2009; Saepuzaman, 2011;
Zacharia, 2003, 2007, 2011). Tetapi, hasil kajian literature mengenai kombinasi
kedua metode eksperimen dan pengaruhnya terhadap keterampilan berpikir kritis
masih jarang ditemukan. Oleh karena itu penelitian ini didesain dalam usaha
3
Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

untuk menyelidiki penerapan model pembelajaran inkuiri dengan kombinasi
metode eksperimen nyata-virtual untuk meningkatkan pemahaman konsep dan
keterampilan berpikir kritis siswa.

B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, rumusan masalah yang diangkat dalam
penelitian ini adalah “ Bagaimanakah penerapan model pembelajaran inkuiri
dengan kombinasi metode eksperimen nyata-virtual dibandingkan dengan metode
eksperimen virtual saja dan nyata saja dalam meningkatkan pemahaman konsep
fisika dan keterampilan berpikir kritis?
Rumusan masalah di atas dapat diuraikan lagi ke dalam beberapa bentuk
pertanyaan penelitian sebagai berikut:
1. Bagaimanakah peningkatan pemahaman konsep fisika antara siswa yang
menggunakan model pembelajaran inkuiri dengan kombinasi metode
eksperimen

nyata-virtual

(INV)

dibandingkan

dengan

siswa

yang

menggunakan metode eksperimen virtual saja (IVS) dan nyata saja (INS)?
2. Bagaimanakah peningkatan tiap indikator pemahamann konsep fisika antara
siswa yang menggunakan model pembelajaran inkuiri dengan kombinasi
metode eksperimen nyata-virtual (INV) dibandingkan dengan siswa yang
menggunakan eksperimen virtual saja (IVS) dan nyata saja (INS)?
3. Bagaimanakah peningkatan keterampilan berpikir kritis antara siswa yang
menggunakan model pembelajaran inkuiri dengan kombinasi metode
eksperimen

nyata-virtual

(INV)

dibandingkan

dengan

siswa

yang

menggunakan metode eksperimen virtual saja (IVS) dan nyata saja (INS)?
4. Bagaimanakah peningkatan tiap indikator keterampilan berpikir kritis fisika
antara siswa yang menggunakan model pembelajaran inkuiri dengan kombinasi

4
Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

metode eksperimen nyata-virtual (INV) dibandingkan dengan siswa yang
menggunakan metode eksperimen virtual saja (IVS) dan nyata saja (INS)?

C. Tujuan Penelitian
Mengacu pada rumusan masalah yang telah dikemukakan di atas. Adapun
tujuan penelitian dalam penelitian ini adalah:
1. Memberikan gambaran penerapan model pembelajaran inkuiri dengan
kombinasi eksperimen nyata-virtual dalam meningkatkan pemahaman konsep
fisika siswa dalam materi rangkaian listrik arus searah.
2. Memberikan gambaran penerapan model pembelajaran inkuiri dengan
kombinasi eksperimen nyata-virtual dalam meningkatkan keterampilan berpikir
kritis siswa dalam materi rangkaian listrik arus searah.

D. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat dijadikan sebagai bukti empiris
tentang potensi pembelajaran inkuiri menggunakan kombinasi eksperimen nyatavirtual dalam meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa dan pemahaman
konsep. Selain itu hasil penelitian ini dapat memperkaya kajian dalam bidang
pendidikan, yang nantinya dapat digunakan oleh berbagai pihak terkait seperti
guru, praktisi pendidikan, dan peneliti dibidangnya lainnya.

5
Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB III
METODE PENELITIAN

A. Metode dan Desain Penelitian
Dalam penelitian sosial termasuk pendidikan, banyak faktor ataupun
variabel luar yang sulit untuk dikontrol. Oleh karena itu dalam penelitian ini,
metode penelitian yang digunakan adalah quasi exsperiment. Hal tersebut
dirasakan cocok karena metode ini mempunyai karakteristik mengkaji suatu objek
yang didalamnya tidak mungkin mengontrol semua semua variabel yang relevan,
kecuali variabel yang diteliti (Panggabean, 2011).
Sedangkan desain penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah
Randomized Control Group Pretest-Posttest design (Fraenkel dan Wallen, 2007).
Desain penelitian tersebut dipilih karena kecocokannya untuk menguji
keberpengaruhan suatu perlakuan variabel bebas penelitian yaitu metode
eksperimen nyata-virtual terhadap variabel terikat yaitu pemahaman konsep dan
keterampilan berpikir kritis. Adapun desain penelitian ini dapat digambarkan
seperti pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1
Skema Randomized Control Group Pretest-Posttest Design
Kelas
Eksperimen I (Inkuiri Nyata-Virtual (INV))
Eksperimen II (Inkuri Virtual Saja (IVS))
Kontrol (Inkuiri Nyata Saja (INS))

Prettest
T1
T1
T1

Treatment
X1
X2
O

Posttest
T2
T2
T2

Keterangan:
T1 : prettest sebelum diberikan perlakuan untuk kelas eksprimen dan kontrol
T2 : posttest sesudah diberikan perlakukan
X1 : perlakukan berupa eksperimen nyata-virtual pada kelas eksperimen I (INV)
X2 : perlakukan berupa eksperimen virtual saja pada kelas eksperimen II (IVS)
O
: perlakukan berupa eksperimen nyata saja pada kelas kontrol (INS)
B. Populasi dan Sampel Penelitian
35
Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh siswa kelas X tahun ajaran
2012/2013 disalah satu Sekolah Menengah Atas Islam Terpadu (SMAIT) yang
berada di kota Subang. Total rombongan belajar atau kelas yang ada dalam
populasi ada empat rombongan belajar atau kelas.
Sedangkan sampel dalam penelitian ini adalah siswa kelas X putra dan
putri sebanyak tiga kelas, yaitu X-1 (putra), X-2 (putra), dan X-2 (putri). Setiap
kelas terdiri dari 27 siswa, sehingga total sampel dalam penelitian ini adalah 81
siswa. Teknik pengambilan sampel yang digunakan adalah cluster random
sampling dari populasi yang ada yaitu menetapkan kelas sampel secara acak tanpa
mengacak siswa setiap kelasnya. Teknik tersebut dipilih dikarenakan setiap kelas
dapat mewakili sampel random karena tidak ada pengelompokan siswa
berkemampuan tinggi, sedang, dan rendah berada dalam satu kelas. Itu berarti
setiap kelas terdiri dari siswa yang berkemampuan tinggi, sedang, dan rendah.

C. Prosedur Penelitian
Secara utuh prosedur penelitian yang dilakukan dapat digambarkan dalam
alur seperti terlihat pada Gambar 3.1.

36
Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

STUDI PENDAHULUAN

PERIZINAN PENELITIAN

PENGUJIAN PROPOSAL
SEMINAR PROPOSAL
PENYUSUNAN INSTRUMEN

RPP, LKS,
INSTRUMEN

PROGRAM VIRTUAL

JUGEMENT DAN UJICOBA

REVISI

MATERI TAK
TERKAIT
PENELITIAN
(2x)

KEGIATAN MEMBELAJARKAN
PETA KONSEP

KEGIATAN PEMBELAJARAN

NYATA-VIRTUAL

VIRTUAL

NYATA

DATA PETA KONSEP DAN
KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

MEMBUAT KESIMPULAN
PENYUSUNAN LAPORAN

Gambar 3.1. Alur Penelitian Dimulai dari Studi Pendahuluan Sampai
Penyusunan Laporan.
D. Variabel Penelitian
Variabel dalam penelitian ini meliputi variabel bebas dan variabel terikat.
Adapun variabel penelitian tersebut adalah:
1. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah kombinasi metode eksprimen nyatavirtual yang diterapkan dalam model pembelajaran inkuiri.
2. Variabel terikat dalam penelitian ini adalah pemahaman konsep dan
keterampilan berpikir kritis.

E. Definisi Operasional
Untuk memperjelas ruang lingkup masalah yang akan diteliti, maka perlu
dijelaskan definisi operasional dari variabel dalam penelitian ini, yaitu :
1. Kombinasi metode eksperimen nyata-virtual dalam penelitian ini adalah
diterapkannya

metode

eksperimen

nyata

dan

virtual

dalam

model

37
Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

pembelajaran inkuiri. Secara teknis penerapan kombinasi metode eksperimen
nyata-virtual adalah siswa melakukan eksperimen nyata (pada tahapan
mengumpulkan data) kemudian siswa melakukan kembali eksperimen virtual
(dalam tahapan kesimpulan) sebagai bentuk penguatan dalam pembelajaran.
Model pembelajaran inkuiri yang digunakan mengacu pada model inkuiri
menurut Gulo(2002). Untuk mengetahui keterlaksanaan penerapan model
inkuiri dengan kombinasi metode eksperimen nyata-virtual, dilakukan
pengamatan

dengan

menggunakan

lembar

observasi

keterlaksanaan

pembelajaran.
2. Pemahaman konsep fisika yang dimaksud dalam penelitian ini mengacu pada
definisi belajar bermakna yaitu mampu menghubungkan satu konsep dengan
konsep lainnya secara bermakna (Novak et al,2003). Pengukuran pemahaman
konsep didasarkan pada penilaian project peta konsep siswa yang dinilai
dengan membandingkan peta konsep siswa terhadap peta konsep yang
dikembangkan oleh peneliti. Adapun kriteria penilaian peta konsep mengacu
kriteria Novak et al (2003) yang meliputi proposisi, crosslink, hierarki, dan
contoh yang valid. Data pemahaman konsep fisika dalam penelitian ini
diperoleh dari nilai pretes dan postes.
3. Keterampilan berpikir kritis dalam penelitian ini mengacu indikator
keterampilan berpikir kritis menurut Ennis (Costa, 1985) yaitu menganalisis
persamaan dan perbedaan, mengeneralisasi ( data, tabel, grafik), membuat
hipotesis, membuat kesimpulan, mengaplikasikan konsep, mempertimbangkan
alternatif, dan kemampuan memberi alasan. Keterampilan tersebut diukur
dengan dengan menggunakan tes tertulis berupa tes multiple choice yang
dikembangkan peneliti. Data keterampilan berpikir kritis dalam penelitian ini
diperoleh dari nilai pretes dan postes.
F. Instrumen Penelitian

38
Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Instrumen yang dikembangkan dalam penelitian ini berupa pemahaman
konsep, tes keterampilan berpikir kritis, dan lembar observasi keterlaksanaan
model pembelajaran.
1. Tes Pemahaman Konsep
Tes pemahaman konsep siswa diperoleh dari project peta konsep siswa.
Penilaian project peta konsep dinilai dengan menggunakkan peta konsep standar
yang dibuat oleh peneliti. Peta konsep standar yang dibuat mengacu pada
penilaian peta konsep yang dikembangkan oleh Novak dan Gowin (1984) yang
meliputi hierarki, crosslink, proposisi, dan contoh. Adapun bobot penilaian peta
konsep menurut Novak et al (2003) dapat dilihat seperti terlihat pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2
Bobot Kriteria Penilaian Peta Konsep Menurut Novak
Kriteria
Hierarki
Crosslink
Proposisi
Contoh

Bobot Penilaian
Bernilai 5 jika hierarki valid
Bernilai 10 jika crosslink valid
Bernilai 1 jika proposisi valid
Bernilai 1 jika proposisi valid

2. Tes Keterampilan Berpikir Kritis
Tes berpikir kritis yang dikembangkan dalam penelitian ini mengacu pada
indikator yang dikembangkan oleh Ennis (Costa, 1985). Tujuh sub indikator yang
dipilih dan digunakan dalam pengembangan instrumen tes berpikir kritis yaitu
menganalisis

persamaan

dan

perbedaan,

mengeneralisasi,

berhipotesis,

memberikan alternatif, kemampuan memberikan alasan, penerapan konsep, dan
menyimpulkan.
Alasan dipilihnya ketujuh indikator penjelasan tersebut dikarenakan
adanya kecocokan dengan materi subjek dalam penelitian dan tahapan
pembelajaran. Pengembangan instrumen mengacu pada pengembangan berpikir
kritis dari Burke (1949) mengenai testing critical thinking in physics. Setiap
indikator tersebut diwakili oleh 2-5 soal tes berupa multiple choice. Total tes
39
Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

keterampilan berpikir kritis yang dikembangkan berjumlah 25 soal, dengan
rinciannya dapat dilihat pada Tabel 3.3.
Tabel 3.3
Matrik Instrumen Tes Keterampilan Berpikir Kritis
Sub Materi
Indikator Berpikir
Kritis
Menganalisis Persamaan
dan Perbedaan
Mengeneralisasi
Memberikan Alternatif
Berhipotesis
Memberikan Alasan
Menerapkan Konsep
Memberikan
Kesimpulan
Jumlah

Hukum I
Kirchhoff

Hukum II
Kirchhoff

Rangkaian
Hambatan
Listrik

Jumlah

2

2

1

5

1
1
1
1
1

2
0
0
2
1

1
1
1
1
2

4
2
2
4
4

1

1

2

4

8

8

9

25

3. Lembar Observasi
Lembar observasi ini bertujuan untuk mengamati aktivitas siswa dan guru
selama kegiatan belajar mengajar. Selain itu, juga digunakan untuk mengamati
keterlaksanaan model pembelajaran inkuiri dengan menggunakan kombinasi
eksperimen nyata-virtual (Physical-virtual experiment). Model pembelajaran
inkuiri yang digunakan mengacu pada Gulo (2002) dengan sintaknya terdiri dari
lima

tahap

yaitu:

mengajukan

permasalahan,

merumuskan

hipotesis,

mengumpulkan data, analisis data, dan membuat kesimpulan.

G. Analisis Instrumen
Analisis butir soal dilakukan dengan cara uji coba instrumen pada
sekelompok sampel yang tepat untuk menguji tingkat kesukaran, daya pembeda,
validitas dan reliabilitas soal. Semua bentuk pengujian dilakukan dan dihitung
secara manual dengan menggunakan Microcoft Exel, kemudian diinterpretasikan
40
Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

dengan kriteria interpretasi tertentu yang dijadikan acuan. Sedangkan untuk
analisis peta

konsep standar guru, validitasnya dilakukan dengan menguji

validitas isi oleh ahli dibidangnya.
1. Validitas Butir Soal
Validitas butir soal digunakan untuk mengetahui dukungan suatu butir soal
terhadap skor total. Sebuah soal akan memiliki validitas yang tinggi jika skor soal
tersebut memiliki dukungan yang besar terhadap skor total. Dukungan setiap butir
soal

dinyatakan

dalam

bentuk

kesejajaran

(korelasi).

Sehingga

untuk

mendapatkan validitas suatu butir soal digunakan rumus korelasi Produk Momen
Pearson yaitu sebagai berikut:
√

Dengan
rxy : koefisien korelasi antara variabel X dan Y
X : skor tiap butir soal
Y : skor total tiap butir soal
N : jumlah siswa
Untuk mengklasifikasi koefisien korelasi dapat digunakan pedoman kategori
seperti pada Tabel 3.4.
Tabel 3.4
Kategori Validitas Butir Soal (Arikunto, 2010)
Batasan
0,80 < rxy < 1,00
0,60 < rxy < 0,80
0,40 < rxy < 0,60
0,20 < rxy < 0,40
0,00 < rxy < 0,20

Kategori
Sangat tinggi
Tinggi
Cukup
Rendah
Sangat Rendah

Hasil ujicoba validitas 30 butir soal tes keterampilan berpikir kritis
kemudian dianalisis dengan menggunakan korelasi Momen Produk Pearson,
dapat dirangkum seperti terlihat pada Tabel 3.5.
41
Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Tabel 3.5
Validitas Butir Soal Keterampilan Berpikir Kritis
Nomor
Soal
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Indek
Validitas
0,57
0,49
0,44
0,53
0,28
0,70
0,60
0,30
-0,20
0,50
0,50
0,10
0,50
0,40
0,10

Nomor
Soal
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

Keterangan
Valid
Valid
Valid
Valid
Valid
Valid
Valid
Valid
Tidak valid
Valid
Valid
Tidak valid
Valid
Valid
Tidak valid

Indek
Validitas
0,80
0,50
0,40
0,70
0,00
0,30
0,00
0,80
0,30
0,50
0,60
0,61
0,40
0,40
0,50

Keterangan
Valid
Valid
Valid
Valid
Tidak valid
Valid
Tidak valid
Valid
Valid
Valid
Valid
Valid
Valid
Valid
Valid

Berdasarkan Tabel 3.5 di atas dapat diamati bahwa terdapat 25 (83%)
butir soal yang valid dan 5(17%) butir soal yang tidak valid. Dari 25 soal tersebut
terdapat 17(57%) butir soal yang termasuk validitas cukup, 5(17%) butir soal
dengan validitas tinggi, dan 3(9%) butir soal dengan kriteria tinggi. Pada
dasarnya, semua butir soal yang valid digunakan sebagai instrumen tes berpikir
kritis dan yang tidak valid tidak digunakan sebagai instrumen tes.
2. Reliabilitas Tes
Reliabilitas suatu tes dimaksudkan sebagai suatu alat yang memberikan
hasil yang tetap sama setiap kali dipakai (Arikunto, 2010). Hasil pengukuran itu
harus memberikan hasil konsisten jika pengukurannya diberikan pada subyek
yang sama meskipun dilakukan oleh orang yang berbeda, waktu yang berbeda,
dan tempat yang berbeda. Tidak terpengaruh oleh pelaku, situasi, dan kondisi.
Perhitungan koefisien reliabilitas tes dilakukan dengan teknik belah dua yaitu:
42
Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Dengan
: koefisien reabilitas tes
: korelasi antara skor-skor setiap belahan tes

Untuk menginterpretasikan derajat reliabilitas , digunakan tolak ukur
seperti terlihat pada Tabel 3.6 (Arikunto, 2010).
Tabel 3.6
Kategori Reliabilitas Tes
Koefisien reliabilitas
r11 ≤ 0,20
0,20 < r11 ≤ 0,40
0,40 < r11 ≤ 0,60
0,60 < r11 ≤ 0,80
0,80 < r11 ≤ 1,00

Kategori
Sangat rendah
Rendah
Cukup (sedang)
Tinggi
Sangat tinggi

Berdasarkan hasil analisis statistik terhadap butir soal dengan teknik belah
dua diperoleh nilai reabilitas sebesar 0,79 (lihat Lampiran C). Berdasarkan
kategori reabilitas (Arikunto, 2010) menunjukkan bahwa nilai tersebut berada
dalam kategori ringgi. Hal tersebut menunjukkan bahwa tes keterampilan berpikir
kritis dapat memberikan nilai yang relatif sama jika diberikan pada sampel yang
berbeda.
3. Kemudahan Butir Soal
Tingkat kemudahan adalah bilangan yang menunjukkan mudah atau
sukarnya suatu soal. Besarnya indeks kemudahan berkisar antara 0,00 sampai
1,00. Soal dengan indeks kemudahan 0,00 menunjukkan bahwa soal itu terlalu
sukar, sebaliknya indeks 1,00 menunjukkan bahwa soal tersebut terlalu mudah.
Soal yang baik adalah soal yang tidak terlalu mudah atau terlalu sukar. Indeks
kemudahan diberi simbol P (proporsi) yang merupakan perbandingan jumlah
43
Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

siswa yang menjawab benar terhadap jumlah total siswa (Arikunto, 2010).
Tingkat kemudahan soal dapat dirumuskan sebagai berikut:

Dengan
P
: indek kemudahan soal
B : banyaknya siswa yang menjawab benar
JS : jumlah siswa peserta tes
Untuk mengklasifikasi indeks kemudahan dapat digunakan pedoman
kategori tingkat kemudahan seperti pada Tabel 3.7 (Arikunto, 2010).
Tabel 3.7
Kategori Tingkat Kemudahan
Indeks kemudahan
0,00 ≤ P < 0,30
0,30 ≤ P < 0,70
0,70 ≤ P ≤ 1,00

Kategori soal
Sukar
Sedang
Mudah

Hasil analisis tingkat kemudahan butir soal dapat diperhatikan pada Tabel
3.8. Hasil analisis menunjukkan bahwa terdapat 20 (67%) butir soal yang
termasuk kategori soal sedang, dan 10(33%) butir soal yang termasuk kategori
soal sukar. Dalam penggunaannya instrumen tersebut, terdapat 5(17%) butir soal
dengan kriteria sukar yang tidak dipergunakan yaitu item dengan no soal 9, 12,
15, 20, dan 22.
Tabel 3.8
Indek Kemudahan Butir Soal

Nomor Soal
1
2
3
4

Tingkat Kemudahan
Indeks
Kriteria
0,40
Sedang
0,30
Sukar
0,50
Sedang
0,40
Sedang

Nomor Soal
16
17
18
19

Tingkat Kemudahan
Indeks
Kriteria
0,40
Sedang
0,30
Sukar
0,40
Sedang
0,40
Sedang

44
Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Nomor Soal
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Tingkat Kemudahan
Indeks
Kriteria
0,50
Sedang
0,70
Sedang
0,60
Sedang
0,20
Sukar
0,40
Sedang
0,60
Sedang
0,70
Sedang
0,30
Sukar
0,30
Sukar
0,30
Sukar
0,20
Sukar

Nomor Soal
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

Tingkat Kemudahan
Indeks
Kriteria
0,30
Sukar
0,40
Sedang
0,60
Sedang
0,40
Sedang
0,20
Sukar
0,70
Sedang
0,50
Sedang
0,30
Sukar
0,40
Sedang
0,40
Sedang
0,50
Sedang

4. Daya Pembeda Butir Soal
Pengertian daya pembeda dari sebuah butir soal adalah seberapa jauh butir
soal tersebut mampu membedakan antara testi yang memiliki keterampilan tinggi
dengan testi yang memiliki keterampilan rendah. Angka yang menunjukkan
besarnya daya pembeda disebut indeks diskriminasi yang menunjukkan selisih
proporsi kelas atas yang menjawab benar dengan kelas bawah yang menjawab
benar. Untuk menentukan daya pembeda tiap butir soal digunakan rumus:

Dengan
DP : daya pembeda butir soal
JA : banyaknya siswa yang menjawab benar
JB : jumlah siswa peserta tes
BA : banyaknya siswa kelompok atas yang menjawab soal itu benar
BB : banyaknya siswa kelompok bawah yang menjawab soal itu benar
Untuk mengklasifikasi indeks daya pembeda dapat digunakan pedoman
kategori daya pembeda seperti pada Tabel 3.9 (Arikunto, 2010).
Tabel 3.9
Kategori Daya Pembeda
45
Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Indeks daya pembeda
D ≤ 0,20
0,20 < D ≤ 0,40
0,40 < D ≤ 0,70
0,70 < D ≤ 1,00

Kategori
Kurang
Cukup
Baik
Baik sekali

Berdasarkan hasil analisis terhadap tingkat kemudahan dan daya pembeda
tiap butir tes keterampilan berpikir kritis dengan menggunakan persamaan (3.3)
dan persamaan (3.4), diporelah nilai seperti yang terlihat pada Tabel 3.10.
Tabel 3.10
Kategori Daya Pembeda
Nomor
Soal
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Day Pembeda
Indeks
Kriteria
0,30
Cukup
0,30
Cukup
0,30
Cukup
0,30
Cukup
0,40
Cukup
0,50
Baik
0,30
Cukup
0,30
Cukup
-0,20
Sangat jelek
0,30
Cukup
0,40
Cukup
0,00
Sangat jelek
0,30
Cukup
0,30
Cukup
0,00
Sangat jelek

Nomor Soal
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

Daya pembeda
Indeks
Kriteria
0,80
Sangat baik
0,30
Cukup
0,30
Cukup
0,30
Cukup
0,00
Sangat jelek
0,30
Cukup
0,20
Jelek
0,80
Sangat baik
0,30
Cukup
0,50
Baik
0,70
Baik
0,50
Baik
0,40
Cukup
0,30
Cukup
0,40
Cukup

Berdasarkan Tabel 3.10 dapat dilihat bahwa terdapat 2(7%) butir soal yang
mempunyai daya pembeda yang sangat baik, 4(13%) berkategori baik, 19(64%)
berkategori cukup, 1(3%) berkategori jelek dan 4(13%) berkategori sangat jelek.
Soal dengan daya pembeda yang sangat jelek, dan jelek tidak digunakan sebagai
instrumen tes. Hanya soal dengan daya pembeda cukup, baik, dan sangat baik
digunakan sebagai instrumen tes. Dengan daya pembeda yang berkriteria cukup,
46
Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

baik, sangat baik diharapkan dapat membedakan siswa yang berkemampuan
tinggi, rendah, dan sedang.
5. Validitas Peta Konsep Standar
Berbeda dengan validitas butir soal keterampilan berpikir kritis yang
melalui ujicoba, validitas peta konsep standar yang dikembangkan dalam
penelitian ini hanya melalui pengujian ahli. Berdasarkan hasil pengujian
instrumen tersebut memiliki nilai standar seperti pada Tabel 3.11. Nilai proposisi
dan hierarki maksimal adalah 34 dan 25. Sedangkan nilai crosslink dan contoh
adalah 50 dan 9. Secara keseluruhan nilai peta konsep standar peneliti yang sudah
melewati tahapan judgement oleh ahli dibidangnya bernilai adalah 118.

Tabel 3.11
Nilai Total Peta Konsep Standar Yang Sudah Divalidasi
Indikator Peta
Konsep
Proposisi
Hierarki
Crosslink
Contoh

Jumlah
34
5
5
9

Bobot
1
5
10
1

Nilai

Nilai Total

34 x 1 = 34
5 x 5 = 25
5 x 10 = 50
9x1=9

118

H. Teknik Pengolahan Data
Data yang telah dijaring dari sampel yang berupa data pemahaman konsep
dan keterampilan berpikir kritis kemudian diolah dengan menggunakan
penghitungan statistik yang sesuai. Adapun pengolahan data dari varibael terikat
yang diperoleh dari penelitian dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Penskoran Pemahaman Konsep
Data pemahaman konsep siswa di jaring dengan menggunakan project
peta konsep yang dibuat siswa. Kemudian project tersebut dinilai dengan
mengacu pada peta konsep standar peneliti dengan kriteria Novak dan Gowin
(1984) yang meliputi hierarki, crosslink, propisisi, dan contoh. Kriteria bobot
penilaian mengacu pada Tabel 3.3, dan selanjutnya nilai tersebut dikonversi
47
Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

kedalam skala 100. Hal tersebut berlaku baik untuk pretest, yang ditujukkan untuk
mengetahui pemahaman konsep awal siswa sebelum diberikan perlakuan maupun
posttest. Dalam hal ini posttest ditujukkan untuk mengetahui pemahaman akhir
setelah diberikan perlakuan. Secara lebih lengkap rubrik penskoran peta konsep
siswa terhadap peta konsep standar dapat dilihat pada Lampiran C.
2. Penskoran Keterampilan Berpikir Kritis
Data keterampilan berpikir kritis siswa dijaring dengan menggunakan tes
berpikir kritis yang berbentuk multiple choice. Pemberian skor untuk keterampilan
berpikir kritis tersebut dihitung dengan metode right only yang memberikan nilai
1 jika jawaban benar dan 0 jika salah. Kemudian nilai tersebut dikonversi dalam
skala 100. Hal tersebut berlaku baik untuk keterampilan berpikir kritis sebelum
diberikan perlakuan yang diukur dengan pretest maupun posttest. Dalam hal ini
posttest ditujukkan untuk mengetahui keterampilan berpikir kritis setelah
diberikan perlakuan.
3. Menghitung Peningkatan Ternormalisasi (N-gain)
Peningkatan (gain) dihitung untuk melihat perbedaan antara skor pretest
dan posttest sehingga dapat dilihat peningkatan pembelajarannya atau dengan kata
lain dapat melihat perubahan yang terjadi sebelum dan sesudah pembalajaran.
Perhitungan skor gain aktual diperoleh dengan cara mengurangi nilai posttest oleh
pretest. Skor gain yang diperoleh selanjutnya dilanjutkan dengan menghitung skor
peningkatan yang dinormalisasi (N-gain). Skor ini yang akan dipergunakan untuk
uji perbandingan jika data skor pretest berbeda secara signifikan.
N-gain dapat melihat peningkatan yang cukup berarti dibandingkan
dengan gain aktual karena dengan N-gain peningkatan antara siswa yang cerdas
dan kurang cerdas dapat terlihat secara jelas. N-gain dihitung dengan
menggunakan persamaan yang dikembangkan oleh Hake (1998), yaitu

Keterangan
48
Surya Gumilar, 2013
Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Kombinasi Eksperimen Nyata-Virtual Untuk
Me