PENGEMBANGAN MODUL IPA TERPADU KELAS VII DENGAN MODEL DISCOVERY LEARNING TEMA AIR LIMBAH INDUSTRI BATIK UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS.
PENGEMBANGAN MODUL IPA TERPADU KELAS VII DENGAN MODEL
DISCOVERY LEARNING TEMA AIR LIMBAH INDUSTRI BATIK UNTUK
MENINGKATKAN
KETERAMPILAN PROSES SAINS
TESIS
Disusun untuk memenuhi persyaratan mencapai derajat
Magister Program Studi Pendidikan Sains
Oleh
Mulyanto
S831402056
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
i
PENGEMBAFTGA}I MODUL IPA TERPADU KELAS VII DENGAIY MODEL
DISCOWRY LEARNING TEMA AIR LIMBAH INDUSTRI BATIK T]NTUK
MEI\iINGKATKAN
KETERAMPILAII PROSES SAINS
TESIS
Oleh
Mulyanto
s831402056
Tim Penguji
Jabatan
Ketua
Nama
Prof. Dr. rer.nat. Sajidan, M.Si.
1966041 5 199103 I 002
NIP
Sekretaris
Anggota
Penguji
Prof. fh. Ashadi
NrP l 95 101 02197501
l00l
Dr. Mohammad Masykuri, M.Si.
NIP 19681 1241994031001
Dr. Sarwanto, S.Pd, M.Si.
NIP 19690901 199403 1 002
Telah dipertahankan di depan tim penguji
Dinyatakan memenuhi syarat
pada tanggal ...U. /...............201 6
/l-
dan
M.Pd
1001
Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Dr. Mohammad Masykuri, M. Si.
NrP 1 968 l 124199403100r
KATA PENGANTAR
Dengan mengucap syukur kepada Allah SWT, yang telah melimpahkan segala
rahmat dan hidayah-Nya, sehingga Tesis ini dapat terselesaikan. Penyusunan Tesis ini
dapat terlaksana dengan baik dan lancar atas bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak
baik secara langsung maupun tidak langsung, oleh karena itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada:
1.
Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd, selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan Universitas Sebelas Maret.
2.
Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., selaku Kepala Program Studi Magister Pendidikan
Sains Program Pascasarjana Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas
Sebelas Maret sekaligus Dosen Pembimbing I yang telah memberikan masukan dan
bimbingan hingga terselesaikannya Tesis.
3.
Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si. selaku Dosen Pembimbing II atas masukan, saran, dan
bimbingan hingga terselesaikannya Tesis.
4.
Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd., selaku validator perangkat pembelajaran
5.
Prof. Dr. Maridi, M.Pd., selaku validator Ahli Materi isi modul
6.
Dr. Sukarmin, P.Hd. selaku validator Ahli Pengembangan dan Penyajian Modul
7.
Dr. Sri Handayani, M.Hum., selaku validator Ahli Bahasa Modul.
8.
Indriyani Palayaswati, S.Pd., M.Pd. selaku Kepala SMP Negeri 2 Plupuh dan
validator modul,
9.
Segenap jajaran dewan penguji yang telah memberikan masukan yang bersifat
membangun,
10. Basuki Budiyatmo, S.Pd., selaku guru IPA kelas VII SMP Negeri 2 Plupuh
11. Purna Ratna Wahyuni, S.Pd., selaku guru IPA kelas VIII SMP Negeri 2 Plupuh
12. Ira Setianingsih, S.Pd., selaku guru IPA kelas VII SMP Negeri 2 Plupuh
13. Siswa-siswi SMP Negeri 2 Plupuh Tahun Pelajaran 2014/2015.
14. Teman-teman Program Studi Magister Pendidikan Sains 2014.
i
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari kesempurnaan. Penulis
mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca. Semoga tesis ini
bermanfaat bagi ilmu pengetahuan, terutama bidang pendidikan. Amiin.
Surakarta, Januari 2016
Penulis,
ii
Mulyanto, 2016. Pengembangan Modul IPA Terpadu SMP/MTs. Kelas VII dengan
Model Discovery Learning Tema Air Limbah Industri Batik untuk Meningkatkan
Keterampilan Proses Sains. TESIS. Pembimbing I: Dr. Muhammad Masykuri, M.Si.
Pembimbing II: Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si. Program Studi Magister Pendidikan Sains,
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: 1) pengembangan modul IPA
Terpadu SMP/MTs Kelas VII dengan model Discovery Learning tema Air Limbah
Industri Batik; 2) kelayakan modul IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII dengan model
Discovery Learning tema Air Limbah Industri Batik; 3) efektivitas modul IPA Terpadu
SMP/MTs Kelas VII dengan model Discovery Learning tema Air Limbah Industri Batik
dalam meningkatkan keterampilan proses sains.
Penelitian pengembangan modul IPA Terpadu ini dilakukan mengikuti model R
& D dari Thiagarajan (1974) yang terdiri dari 4 tahapan, yaitu pendefinisian (define),
perancangan (design), pengembangan (develop), dan penyebaran (disseminate). Semua
tahapan tersebut telah dilakukan sehingga data yang diperoleh dianalisis lebih lanjut.
Desain penelitian yang digunakan adalah Quasi Experimental Design dengan model
Nonequivalent Control Group Design. Pada desain penelitian ini terdapat pretest
sebelum diberi perlakuan dan posttest setelah diberi perlakuan. Analisis data yang
digunakan selama pengembangan adalah analisis deskriptif, analisis kelayakan modul
berdasarkan skor kriteria, dan analisis tes keterampilan proses sains, sikap dan
psikomotor melalui n-gain score dari hasil pretest dan posttest tiap kelompok dan t-test.
Hasil penelitian disimpulkan bahwa: 1) modul IPA terpadu SMP/MTs berbasis
penemuan (discovery learning) tema air limbah industri batik yang dikembangkan
dengan model Four D (4D). Perancangan dan pengembangan modul mengacu pada
sintak discovery learning. Kegiatan pembelajaran dalam modul sesuai dengan sintak
discovery learning untuk meningkatkan keterampilan proses sains siswa; 2) modul IPA
terpadu SMP/MTs berbasis penemuan (discovery learning) tema air limbah industri batik
yang dikembangkan termasuk dalam kategori sangat baik ditinjau dari kelayakan fisik,
isi/materi, bahasa, media, dan penyajian,
kesesuaian model penemuan dalam
memberdayaan keterampilan proses sains siswa, kesesuaian basis discovery learning,
kualitas metode penyajian, penggunaan ilustrasi, kelengkapan bahan penunjang,
penyajian pembelajaran, kegrafikan, dan tampilan umum berdasarkan validator ahli dan
praktisi pendidikan serta menurut siswa; 3) modul IPA terpadu SMP/MTs berbasis
penemuan (discovery learning) tema air limbah industri batik yang dikembangkan efektif
meningkatkan keterampilan proses sains berdasarkan hasil N-gain score sebesar 0,32
termasuk kriteria sedang.
Kata kunci: modul IPA Terpadu, discovery learning, keterampilan proses sains, air
limbah industri batik
i
Mulyanto. 2016 Development of the Discovery Learning-Based Integrated Natural
Science Module to Improve the Science Process Skills with the Theme of Batik
Industries Waste Water. Thesis: Advisor: Dr. M.Masykuri, M.Si., Co-advisor: Dr.
Sarwanto, S.Pd., M.Si. Science Education Study Program, the Faculty of Teacher
Training and Education, Sebelas Maret University, Surakarta.
ABSTRACT
The research aims to know: (1) the development of the Discovery LearningBased Integrated Natural Science Module to increase the students’ science process skills
with the theme of Batik Industries Waste Water, which can be used as the learning
source of 7th Class the students at Junior Secondary School; (2) the feasibility of the
Discovery Learning-Based Integrated Natural Science Module to improve the students’
science process skills with the theme of Batik Industrial Waste Water; (3) the
effectiveness of the Discovery Learning-Based Integrated Natural Science Module to
improve the students’s science process skills with the theme of Batik Industrial Waste
Water.
The research on the development of the Discovery Learning-Based Integrated
Natural Science Module used the procedure claimed R & D by Thiagarajan (1974) into 4
phases, namely: 1) define, 2) design, 3) develop, and 4) disseminate. Researh design used
Quasi Experimental Design with model Nonequivalent Control Group Design. During
the development the data of research were analyzed by using the descriptive model of
analysis, the feasibility of the developed module was analyzed based on the scores of
criteria, and the science process skill test, pschicomotor was analyzed by using N-gain
score from pretest and posttest and the t-test.
The results of research are concluded: 1) the Discovery Learning-Based
Integrated Natural Science Module with the theme of Batik Industrial Waste Water
which has been developed with Four D (4D) models. Design and development of module
refer to discovery learning syntax. Learning activity in module accordance syntax
discovery learning to increase the science process skills. 2) integrated Natural Science
module based discovery learning the theme of batik industrial waste water included in
the excellent category in terms of eligibility physical, content/material, language, media,
and presentation, suitability model of the invention in the empowerment of science
process skills students, suitability base discovery learning, the quality of the method of
presentation, use of illustrations, the completeness of supporting materials, instructional
presentation, graphic, and general appearance based validator experts and practitioners as
well as by students. 3) integrated Natural Science module based discovery learning the
theme of batik industrial waste water developed effectively increase science process
skills based on the N-gain score of 0.32 including moderate category.
Keywords: Integrated Natural Science module, discovery learning, science process
skills, and batik industrial waste water.
ii
iii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL …………………………………………………………..
i
HALAMAN PENGESAHAN …..……………………………………………..
ii
PERNYATAAN ORISININALITAS DAN HAK PUBLIKASI ........................ iii
KATA PENGANTAR ........................................................................................
iv
ABSTRAK......................................................................................................... .
vi
ABSTRACT ......................................................................................................... vii
MOTTO ............................................................................................................. viii
HALAMAN PERSEMBAHAN .........................................................................
ix
DAFTAR ISI ......................................................................................................
x
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR.......................................................................................... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xiv
BAB I. PENDAHULUAN ……………………………………………………
1
A. Latar Belakang Masalah ………………………………………………
1
B. Rumusan Masalah …………………………………………………….
7
C. Tujuan Penelitian …………………………………………………….
8
D. Spesifikasi Produk …………………………………………………….
8
E. Asumsi dan Batasan Pengembangan Modul …………………………..
9
F. Definisi dan Istilah …………………………………………………….
9
G. Manfaat Penelitian ……………………………………………………. 10
BAB II. LANDASAN TEORI …. ……………………………………………. 11
A. Tinjauan Pustaka ……………………………………………………… 11
1. Hakekat Pembelajaran ……………………………………………. 11
2. Pembelajaran Penemuan (Discovery Learning) ………………….
15
3. Modul Sebagai Media Pembelajaran IPA .……………………….. 21
4. Hakikat Pembelajaran IPA ……………………………………….. 28
5. Keterampilan Proses Sains ……………………………………….
34
6. Kompetensi Dasar dan Air Limbah Industri Batik ………………
41
i
B. Kerangka Berpikir ……………………………………………………
44
BAB III. METODE PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN …………….
48
A. Jenis Penelitian ……………...…..………………………………..
48
B. Model Penelitian .……...…..………………………………..
48
C. Prosedur Pengembangan ....…..………………………………..
48
1. Pendefinisian …………………………………………………
50
2. Perancangan ………………………………………………….
52
3. Pengembangan ……………………………………………….
53
4. Penyebaran …………………………………………………...
57
D. Instrumen Pengumpulan Data ...………………………………..
57
E. Teknik Pengumpulan Data ………………………………………
58
F. Teknik Analisis Data ………...….………………………………..
59
G. Subjek Penlitian …………...…..………………………………..
64
BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN …….. …………….
65
A. Deskripsi Data Hasil Penelitian ……………...…..………………
65
1. Pendefinisian …………………………………………………
65
2. Perancangan ………………………………………………….
71
3. Pengembangan ……………………………………………….
76
4. Penyebaran …………………………………………………...
94
B. Pembahasan ………. .……...…..………………………………..
95
1. Pendefinisian …………………………………………………
95
2. Perancangan ………………………………………………….
99
3. Pengembangan ……………………………………………….
102
4. Penyebaran …………………………………………………...
111
C. Keterbatasan Penelitian ....…..……………..…………………..
112
BAB V. KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN …….. .…………….
113
A. Kesimpulan ………………… ……………...…..………………
113
B. Implikasi …………………………………………………………
114
C. Saran …………………………………………………………….
114
DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………….. 116
ii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Tahap-tahap Perkembangan Kognitif Jean Piaget .................................... 12
Tabel 2.2 Sintaks Discovery Learning Modul, Aktifitas Guru dan Aktifitas
Siswa......................................................................................... ………. 19
Tabel 2.3 Hubungan Media dengan Tujuan Pembelajaran ................................... 22
Tabel. 2.4
Empat Model Pembelajaran IPA Terpadu yang Potensial untuk
Diterapkan .............................................................................................. 32
Tabel. 2.5
Aspek dan Indikator Keterampilan Proses .................................. ......... 38
Tabel. 2.6
Baku Mutu Air Limbah bagi Usaha dan/atau Kegiatan Domestik .......... 41
Tabel 3.1 Kriteria Skor Likert ................................................................................ 60
Tabel 3.2
Interpretasi Prosentase Kelayakan Tiap Butir Pertanyaan Angket........ . 60
Tabel 3.3
Interpetasi Niai r...................................................................
Tabel 3.4
Kriteria N-Gain............................................ .......................................... 63
................ 61
Tabel 4.1 Analisis Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar yang Dipadukan. 70
Tabel 4.2 Rekap Hasil Validasi Ahli dan Praktisi Kelayakan Isi Modul ............... 76
Tabel 4.3 Rekap Hasil Validasi Ahli dan Praktisi Kelayakan Bahasa Modul........ 78
Tabel 4.4 Rekap Hasil Validasi Ahli dan Praktisi Kelayakan Penyajian Modul ... 79
Tabel 4.5 Rekap Hasil Validasi Ahli dan Praktisi Kelayakan Kegrafikan Modul . 80
Tabel 4.6 Rekap Hasil Penilaian Kelayakan RPP ................................................. 82
Tabel 4.7 Hasil Penilaian Modul oleh Siswa pada Uji Terbatas ............................ 84
Tabel 4.8 Hasil Validsi soal Uji Coba ................................................................... 86
Tabel 4.9 Hasil Analisis Derajat Kesukaran Soal .................................................. 87
Tabel 4.10 Hasil Analisis Daya Beda Soal .............................................................. 87
Tabel 4.11 Soal yang Dipakai .................................................................................. 88
Tabel 4. 12 Hasil Penilaian Modul oleh Siswa pada Uji Lapangan .......................... 91
Tabel 4. 13 Rata-rata Nilai Psikomotor Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ....... 93
Tabel 4. 14 Rata-rata Nilai Afektif Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol .............. 94
iii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Kerucut Pengalaman Dale ................................................................... 23
Gambar 2.2 Model Keterpaduan Connected ........................................................... 34
Gambar 3.1 Langkah-langkah Pengembangan Modul IPA Terpadu dengan
Model Discovery Learning ................................................................ 49
Gambar 3.2 Desain Model Nonequivalent Control Group Design ........................ 56
Gambar 4.1 Tampilan Sampul Modul Guru dan Siswa.......................................... 72
iv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Jadwal Penelitian ………………………………………………………. 123
Lampiran 2. Angket Kebutuan Guru dan Rekap Hasil Angket Kebutuhan Guru ….. 125
Lampiran 3. Angket Kebutuan Siswa dan Rekap Hasil Angket Kebutuhan Siswa…. 166
Lampiran 4. Analisis Kebutuhan Bahan Ajar Cetak ………………………………… 193
Lampiran 5. Silabus dan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ……………………… 200
Lampiran 6. Hasil Validasi Kelayakan Isi Modul …………………………………… 230
Lampiran 7. Rekap Hasil Validasi Kelayakan Isi Modul …………………………… 235
Lampiran 8. Hasil Validasi Kelayakan Bahasa Modul ……………………………… 237
Lampiran 9. Rekap Hasil Validasi Kelayakan Bahasa Modul ……………………… 242
Lampiran 10. Hasil Validasi Kelayakan Penyajian & Kegrafikan Modul ………… 244
Lampiran 11. Rekap Hasil Validasi Kelayakan Penyajian Modul ………………… 251
Lampiran 12. Rekap Hasil Validasi Kelayakan Kegrafikan Modul ……………….. 253
Lampiran 13. Hasil Validasi Kelayakan Modul oleh Praktisi ………………………. 256
Lampiran 14. Hasil Validasi Kelayakan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) 273
Lampiran 15. Rekap Hasil Validasi Kelayakan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran. 282
Lampiran 16. Hasil Penilaian Uji Terbatas dan Rekap Hasil Penilaian Uji Terbatas.. 285
Lampiran 17. Kisi-kisi dan Butir Soal Uji Coba …………………………………….. 298
Lampiran 18. Analisis Validitas dengan SPSS terhadap Butir Soal Uji Coba ………. 314
Lampiran 19. Analisis Reliabilitas dengan Alpha Cronbach Butir Soal Uji Coba ….. 331
Lampiran 20. Analisis Indek Kesukaran dan Daya Pembeda Butir Soal Uji Coba …. 333
Lampiran 21. Kisi-kisi dan Soal Pre-Test …………………………………………………. 336
Lampiran 22. Kisi-kisi dan Soal Post Test ………………………………………….. 352
Lampiran 23. Uji-t Pre Test dan Post Test …………………………………………… 370
Lampiran 24. Perhitungan N-gain Kelas Tanpa Modul .....………………………….. 379
Lampiran 25. Perhitungan N-gain Kelas Modul ….. ………………………………... 381
Lampiran 26. Hasil Penilaian Psikomotor Kelas Tanpa Modul dan Kelas Modul .…. 383
Lampiran 27. Hasil Penilaian Afektif Kelas Tanpa Modul dan Kelas Modul ….…… 403
v
Lampiran 28. Hasil Penilaian Siswa pada Uji Sesungguhnya dan Rekap Hasil
Penilaian Siswa pada Uji Sesungguhnya …………………………….. 423
Lampiran 29. Daftar Hadir dan Hasil Tanggapan Guru pada Tahap Penyebaran ….
434
Lampiran 30 Modul IPA Terpadu berbasis Discovery Learning Tema Air Limbah
Indiustri Batik…………………………………………………………. 445
vi
DISCOVERY LEARNING TEMA AIR LIMBAH INDUSTRI BATIK UNTUK
MENINGKATKAN
KETERAMPILAN PROSES SAINS
TESIS
Disusun untuk memenuhi persyaratan mencapai derajat
Magister Program Studi Pendidikan Sains
Oleh
Mulyanto
S831402056
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
i
PENGEMBAFTGA}I MODUL IPA TERPADU KELAS VII DENGAIY MODEL
DISCOWRY LEARNING TEMA AIR LIMBAH INDUSTRI BATIK T]NTUK
MEI\iINGKATKAN
KETERAMPILAII PROSES SAINS
TESIS
Oleh
Mulyanto
s831402056
Tim Penguji
Jabatan
Ketua
Nama
Prof. Dr. rer.nat. Sajidan, M.Si.
1966041 5 199103 I 002
NIP
Sekretaris
Anggota
Penguji
Prof. fh. Ashadi
NrP l 95 101 02197501
l00l
Dr. Mohammad Masykuri, M.Si.
NIP 19681 1241994031001
Dr. Sarwanto, S.Pd, M.Si.
NIP 19690901 199403 1 002
Telah dipertahankan di depan tim penguji
Dinyatakan memenuhi syarat
pada tanggal ...U. /...............201 6
/l-
dan
M.Pd
1001
Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Dr. Mohammad Masykuri, M. Si.
NrP 1 968 l 124199403100r
KATA PENGANTAR
Dengan mengucap syukur kepada Allah SWT, yang telah melimpahkan segala
rahmat dan hidayah-Nya, sehingga Tesis ini dapat terselesaikan. Penyusunan Tesis ini
dapat terlaksana dengan baik dan lancar atas bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak
baik secara langsung maupun tidak langsung, oleh karena itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada:
1.
Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd, selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan Universitas Sebelas Maret.
2.
Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., selaku Kepala Program Studi Magister Pendidikan
Sains Program Pascasarjana Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas
Sebelas Maret sekaligus Dosen Pembimbing I yang telah memberikan masukan dan
bimbingan hingga terselesaikannya Tesis.
3.
Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si. selaku Dosen Pembimbing II atas masukan, saran, dan
bimbingan hingga terselesaikannya Tesis.
4.
Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd., selaku validator perangkat pembelajaran
5.
Prof. Dr. Maridi, M.Pd., selaku validator Ahli Materi isi modul
6.
Dr. Sukarmin, P.Hd. selaku validator Ahli Pengembangan dan Penyajian Modul
7.
Dr. Sri Handayani, M.Hum., selaku validator Ahli Bahasa Modul.
8.
Indriyani Palayaswati, S.Pd., M.Pd. selaku Kepala SMP Negeri 2 Plupuh dan
validator modul,
9.
Segenap jajaran dewan penguji yang telah memberikan masukan yang bersifat
membangun,
10. Basuki Budiyatmo, S.Pd., selaku guru IPA kelas VII SMP Negeri 2 Plupuh
11. Purna Ratna Wahyuni, S.Pd., selaku guru IPA kelas VIII SMP Negeri 2 Plupuh
12. Ira Setianingsih, S.Pd., selaku guru IPA kelas VII SMP Negeri 2 Plupuh
13. Siswa-siswi SMP Negeri 2 Plupuh Tahun Pelajaran 2014/2015.
14. Teman-teman Program Studi Magister Pendidikan Sains 2014.
i
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari kesempurnaan. Penulis
mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca. Semoga tesis ini
bermanfaat bagi ilmu pengetahuan, terutama bidang pendidikan. Amiin.
Surakarta, Januari 2016
Penulis,
ii
Mulyanto, 2016. Pengembangan Modul IPA Terpadu SMP/MTs. Kelas VII dengan
Model Discovery Learning Tema Air Limbah Industri Batik untuk Meningkatkan
Keterampilan Proses Sains. TESIS. Pembimbing I: Dr. Muhammad Masykuri, M.Si.
Pembimbing II: Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si. Program Studi Magister Pendidikan Sains,
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: 1) pengembangan modul IPA
Terpadu SMP/MTs Kelas VII dengan model Discovery Learning tema Air Limbah
Industri Batik; 2) kelayakan modul IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII dengan model
Discovery Learning tema Air Limbah Industri Batik; 3) efektivitas modul IPA Terpadu
SMP/MTs Kelas VII dengan model Discovery Learning tema Air Limbah Industri Batik
dalam meningkatkan keterampilan proses sains.
Penelitian pengembangan modul IPA Terpadu ini dilakukan mengikuti model R
& D dari Thiagarajan (1974) yang terdiri dari 4 tahapan, yaitu pendefinisian (define),
perancangan (design), pengembangan (develop), dan penyebaran (disseminate). Semua
tahapan tersebut telah dilakukan sehingga data yang diperoleh dianalisis lebih lanjut.
Desain penelitian yang digunakan adalah Quasi Experimental Design dengan model
Nonequivalent Control Group Design. Pada desain penelitian ini terdapat pretest
sebelum diberi perlakuan dan posttest setelah diberi perlakuan. Analisis data yang
digunakan selama pengembangan adalah analisis deskriptif, analisis kelayakan modul
berdasarkan skor kriteria, dan analisis tes keterampilan proses sains, sikap dan
psikomotor melalui n-gain score dari hasil pretest dan posttest tiap kelompok dan t-test.
Hasil penelitian disimpulkan bahwa: 1) modul IPA terpadu SMP/MTs berbasis
penemuan (discovery learning) tema air limbah industri batik yang dikembangkan
dengan model Four D (4D). Perancangan dan pengembangan modul mengacu pada
sintak discovery learning. Kegiatan pembelajaran dalam modul sesuai dengan sintak
discovery learning untuk meningkatkan keterampilan proses sains siswa; 2) modul IPA
terpadu SMP/MTs berbasis penemuan (discovery learning) tema air limbah industri batik
yang dikembangkan termasuk dalam kategori sangat baik ditinjau dari kelayakan fisik,
isi/materi, bahasa, media, dan penyajian,
kesesuaian model penemuan dalam
memberdayaan keterampilan proses sains siswa, kesesuaian basis discovery learning,
kualitas metode penyajian, penggunaan ilustrasi, kelengkapan bahan penunjang,
penyajian pembelajaran, kegrafikan, dan tampilan umum berdasarkan validator ahli dan
praktisi pendidikan serta menurut siswa; 3) modul IPA terpadu SMP/MTs berbasis
penemuan (discovery learning) tema air limbah industri batik yang dikembangkan efektif
meningkatkan keterampilan proses sains berdasarkan hasil N-gain score sebesar 0,32
termasuk kriteria sedang.
Kata kunci: modul IPA Terpadu, discovery learning, keterampilan proses sains, air
limbah industri batik
i
Mulyanto. 2016 Development of the Discovery Learning-Based Integrated Natural
Science Module to Improve the Science Process Skills with the Theme of Batik
Industries Waste Water. Thesis: Advisor: Dr. M.Masykuri, M.Si., Co-advisor: Dr.
Sarwanto, S.Pd., M.Si. Science Education Study Program, the Faculty of Teacher
Training and Education, Sebelas Maret University, Surakarta.
ABSTRACT
The research aims to know: (1) the development of the Discovery LearningBased Integrated Natural Science Module to increase the students’ science process skills
with the theme of Batik Industries Waste Water, which can be used as the learning
source of 7th Class the students at Junior Secondary School; (2) the feasibility of the
Discovery Learning-Based Integrated Natural Science Module to improve the students’
science process skills with the theme of Batik Industrial Waste Water; (3) the
effectiveness of the Discovery Learning-Based Integrated Natural Science Module to
improve the students’s science process skills with the theme of Batik Industrial Waste
Water.
The research on the development of the Discovery Learning-Based Integrated
Natural Science Module used the procedure claimed R & D by Thiagarajan (1974) into 4
phases, namely: 1) define, 2) design, 3) develop, and 4) disseminate. Researh design used
Quasi Experimental Design with model Nonequivalent Control Group Design. During
the development the data of research were analyzed by using the descriptive model of
analysis, the feasibility of the developed module was analyzed based on the scores of
criteria, and the science process skill test, pschicomotor was analyzed by using N-gain
score from pretest and posttest and the t-test.
The results of research are concluded: 1) the Discovery Learning-Based
Integrated Natural Science Module with the theme of Batik Industrial Waste Water
which has been developed with Four D (4D) models. Design and development of module
refer to discovery learning syntax. Learning activity in module accordance syntax
discovery learning to increase the science process skills. 2) integrated Natural Science
module based discovery learning the theme of batik industrial waste water included in
the excellent category in terms of eligibility physical, content/material, language, media,
and presentation, suitability model of the invention in the empowerment of science
process skills students, suitability base discovery learning, the quality of the method of
presentation, use of illustrations, the completeness of supporting materials, instructional
presentation, graphic, and general appearance based validator experts and practitioners as
well as by students. 3) integrated Natural Science module based discovery learning the
theme of batik industrial waste water developed effectively increase science process
skills based on the N-gain score of 0.32 including moderate category.
Keywords: Integrated Natural Science module, discovery learning, science process
skills, and batik industrial waste water.
ii
iii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL …………………………………………………………..
i
HALAMAN PENGESAHAN …..……………………………………………..
ii
PERNYATAAN ORISININALITAS DAN HAK PUBLIKASI ........................ iii
KATA PENGANTAR ........................................................................................
iv
ABSTRAK......................................................................................................... .
vi
ABSTRACT ......................................................................................................... vii
MOTTO ............................................................................................................. viii
HALAMAN PERSEMBAHAN .........................................................................
ix
DAFTAR ISI ......................................................................................................
x
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR.......................................................................................... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xiv
BAB I. PENDAHULUAN ……………………………………………………
1
A. Latar Belakang Masalah ………………………………………………
1
B. Rumusan Masalah …………………………………………………….
7
C. Tujuan Penelitian …………………………………………………….
8
D. Spesifikasi Produk …………………………………………………….
8
E. Asumsi dan Batasan Pengembangan Modul …………………………..
9
F. Definisi dan Istilah …………………………………………………….
9
G. Manfaat Penelitian ……………………………………………………. 10
BAB II. LANDASAN TEORI …. ……………………………………………. 11
A. Tinjauan Pustaka ……………………………………………………… 11
1. Hakekat Pembelajaran ……………………………………………. 11
2. Pembelajaran Penemuan (Discovery Learning) ………………….
15
3. Modul Sebagai Media Pembelajaran IPA .……………………….. 21
4. Hakikat Pembelajaran IPA ……………………………………….. 28
5. Keterampilan Proses Sains ……………………………………….
34
6. Kompetensi Dasar dan Air Limbah Industri Batik ………………
41
i
B. Kerangka Berpikir ……………………………………………………
44
BAB III. METODE PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN …………….
48
A. Jenis Penelitian ……………...…..………………………………..
48
B. Model Penelitian .……...…..………………………………..
48
C. Prosedur Pengembangan ....…..………………………………..
48
1. Pendefinisian …………………………………………………
50
2. Perancangan ………………………………………………….
52
3. Pengembangan ……………………………………………….
53
4. Penyebaran …………………………………………………...
57
D. Instrumen Pengumpulan Data ...………………………………..
57
E. Teknik Pengumpulan Data ………………………………………
58
F. Teknik Analisis Data ………...….………………………………..
59
G. Subjek Penlitian …………...…..………………………………..
64
BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN …….. …………….
65
A. Deskripsi Data Hasil Penelitian ……………...…..………………
65
1. Pendefinisian …………………………………………………
65
2. Perancangan ………………………………………………….
71
3. Pengembangan ……………………………………………….
76
4. Penyebaran …………………………………………………...
94
B. Pembahasan ………. .……...…..………………………………..
95
1. Pendefinisian …………………………………………………
95
2. Perancangan ………………………………………………….
99
3. Pengembangan ……………………………………………….
102
4. Penyebaran …………………………………………………...
111
C. Keterbatasan Penelitian ....…..……………..…………………..
112
BAB V. KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN …….. .…………….
113
A. Kesimpulan ………………… ……………...…..………………
113
B. Implikasi …………………………………………………………
114
C. Saran …………………………………………………………….
114
DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………….. 116
ii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Tahap-tahap Perkembangan Kognitif Jean Piaget .................................... 12
Tabel 2.2 Sintaks Discovery Learning Modul, Aktifitas Guru dan Aktifitas
Siswa......................................................................................... ………. 19
Tabel 2.3 Hubungan Media dengan Tujuan Pembelajaran ................................... 22
Tabel. 2.4
Empat Model Pembelajaran IPA Terpadu yang Potensial untuk
Diterapkan .............................................................................................. 32
Tabel. 2.5
Aspek dan Indikator Keterampilan Proses .................................. ......... 38
Tabel. 2.6
Baku Mutu Air Limbah bagi Usaha dan/atau Kegiatan Domestik .......... 41
Tabel 3.1 Kriteria Skor Likert ................................................................................ 60
Tabel 3.2
Interpretasi Prosentase Kelayakan Tiap Butir Pertanyaan Angket........ . 60
Tabel 3.3
Interpetasi Niai r...................................................................
Tabel 3.4
Kriteria N-Gain............................................ .......................................... 63
................ 61
Tabel 4.1 Analisis Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar yang Dipadukan. 70
Tabel 4.2 Rekap Hasil Validasi Ahli dan Praktisi Kelayakan Isi Modul ............... 76
Tabel 4.3 Rekap Hasil Validasi Ahli dan Praktisi Kelayakan Bahasa Modul........ 78
Tabel 4.4 Rekap Hasil Validasi Ahli dan Praktisi Kelayakan Penyajian Modul ... 79
Tabel 4.5 Rekap Hasil Validasi Ahli dan Praktisi Kelayakan Kegrafikan Modul . 80
Tabel 4.6 Rekap Hasil Penilaian Kelayakan RPP ................................................. 82
Tabel 4.7 Hasil Penilaian Modul oleh Siswa pada Uji Terbatas ............................ 84
Tabel 4.8 Hasil Validsi soal Uji Coba ................................................................... 86
Tabel 4.9 Hasil Analisis Derajat Kesukaran Soal .................................................. 87
Tabel 4.10 Hasil Analisis Daya Beda Soal .............................................................. 87
Tabel 4.11 Soal yang Dipakai .................................................................................. 88
Tabel 4. 12 Hasil Penilaian Modul oleh Siswa pada Uji Lapangan .......................... 91
Tabel 4. 13 Rata-rata Nilai Psikomotor Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ....... 93
Tabel 4. 14 Rata-rata Nilai Afektif Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol .............. 94
iii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Kerucut Pengalaman Dale ................................................................... 23
Gambar 2.2 Model Keterpaduan Connected ........................................................... 34
Gambar 3.1 Langkah-langkah Pengembangan Modul IPA Terpadu dengan
Model Discovery Learning ................................................................ 49
Gambar 3.2 Desain Model Nonequivalent Control Group Design ........................ 56
Gambar 4.1 Tampilan Sampul Modul Guru dan Siswa.......................................... 72
iv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Jadwal Penelitian ………………………………………………………. 123
Lampiran 2. Angket Kebutuan Guru dan Rekap Hasil Angket Kebutuhan Guru ….. 125
Lampiran 3. Angket Kebutuan Siswa dan Rekap Hasil Angket Kebutuhan Siswa…. 166
Lampiran 4. Analisis Kebutuhan Bahan Ajar Cetak ………………………………… 193
Lampiran 5. Silabus dan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ……………………… 200
Lampiran 6. Hasil Validasi Kelayakan Isi Modul …………………………………… 230
Lampiran 7. Rekap Hasil Validasi Kelayakan Isi Modul …………………………… 235
Lampiran 8. Hasil Validasi Kelayakan Bahasa Modul ……………………………… 237
Lampiran 9. Rekap Hasil Validasi Kelayakan Bahasa Modul ……………………… 242
Lampiran 10. Hasil Validasi Kelayakan Penyajian & Kegrafikan Modul ………… 244
Lampiran 11. Rekap Hasil Validasi Kelayakan Penyajian Modul ………………… 251
Lampiran 12. Rekap Hasil Validasi Kelayakan Kegrafikan Modul ……………….. 253
Lampiran 13. Hasil Validasi Kelayakan Modul oleh Praktisi ………………………. 256
Lampiran 14. Hasil Validasi Kelayakan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) 273
Lampiran 15. Rekap Hasil Validasi Kelayakan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran. 282
Lampiran 16. Hasil Penilaian Uji Terbatas dan Rekap Hasil Penilaian Uji Terbatas.. 285
Lampiran 17. Kisi-kisi dan Butir Soal Uji Coba …………………………………….. 298
Lampiran 18. Analisis Validitas dengan SPSS terhadap Butir Soal Uji Coba ………. 314
Lampiran 19. Analisis Reliabilitas dengan Alpha Cronbach Butir Soal Uji Coba ….. 331
Lampiran 20. Analisis Indek Kesukaran dan Daya Pembeda Butir Soal Uji Coba …. 333
Lampiran 21. Kisi-kisi dan Soal Pre-Test …………………………………………………. 336
Lampiran 22. Kisi-kisi dan Soal Post Test ………………………………………….. 352
Lampiran 23. Uji-t Pre Test dan Post Test …………………………………………… 370
Lampiran 24. Perhitungan N-gain Kelas Tanpa Modul .....………………………….. 379
Lampiran 25. Perhitungan N-gain Kelas Modul ….. ………………………………... 381
Lampiran 26. Hasil Penilaian Psikomotor Kelas Tanpa Modul dan Kelas Modul .…. 383
Lampiran 27. Hasil Penilaian Afektif Kelas Tanpa Modul dan Kelas Modul ….…… 403
v
Lampiran 28. Hasil Penilaian Siswa pada Uji Sesungguhnya dan Rekap Hasil
Penilaian Siswa pada Uji Sesungguhnya …………………………….. 423
Lampiran 29. Daftar Hadir dan Hasil Tanggapan Guru pada Tahap Penyebaran ….
434
Lampiran 30 Modul IPA Terpadu berbasis Discovery Learning Tema Air Limbah
Indiustri Batik…………………………………………………………. 445
vi