Pengembangan Modul Pembelajaran IPA Berbasis High Order Thinking Skill (HOTS) untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Kelas VIII SMP/MTs.
PENGEMBANGAN MODUL PEMBELAJARAN IPA BERBASIS HIGH
ORDER THINKING SKILL (HOTS) UNTUK MENINGKATKAN
KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS SISWA KELAS VIII SMP/MTs
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister
Program Studi Magister Pendidikan Sains
Oleh:
Emi Rofiah
NIM S831408014
PROGRAM PASCASARJANA KEPENDIDIKAN
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
PENGEMBANGAN MODUL PEMBELAJARAN IPA BERBASIS HIGH
ORDER THINKING SKILL (HOTS) UNTUK MENINGKATKAN
KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS SISWA KELAS VIII SMP/MTs
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister
Program Studi Magister Pendidikan Sains Minat Utama Pendidikan Fisika
Oleh:
Emi Rofiah
NIM S831408014
PROGRAM PASCASARJANA KEPENDIDIKAN
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
ii
iii
iv
v
Emi Rofiah. 2016. Pengembangan Modul Pembelajaran IPA Berbasis High
Order Thinking Skill (HOTS) untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis
Siswa Kelas VIII SMP/MTs . Tesis. Pembimbing: Dr. Nonoh Siti Aminah, M. Pd.
Kopembimbing: Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M. Pd. Program Studi Magister
Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
ABSTRAK
Pembelajaran IPA di sekolah belum banyak mengembangkan
keterampilan berpikir tingkat tinggi siswa. Penelitian ini bertujuan untuk: 1)
mendeskripsikan karakteristik modul pembelajaran IPA berbasis High Order
Thinking Skill (HOTS) untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis; 2)
memperoleh modul pembelajaran IPA berbasis High Order Thinking Skill
(HOTS) yang telah memenuhi kriteria layak; 3) mendeskripsikan peningkatan
kemampuan berpikir kritis siswa kelas VIII SMP N 2 Sragen setelah melakukan
pembelajaran IPA menggunakan modul pembelajaran IPA berbasis High Order
Thinking Skill (HOTS).
Penelitian pengembangan modul pembelajaran IPA berbasis High Order
Thinking Skill (HOTS) ini menggunakan prosedur pengembangan 4D yang terdiri
dari tahap pendefinisian (define), perancangan (design), pengembangan (develop),
dan penyebaran (dessiminate). Tahap pendefinisian terdiri dari proses analisis
kebutuhan siswa dan guru, analisis materi, serta perumusan pembelajaran pada
modul. Tahap perancangan modul pembelajaran IPA sesuai dengan tahap
pendekatan saintifik yang diintegrasikan ke dalam modul. Tahap pengembangan
terdiri dari proses validasi modul kelayakan modul, revisi modul, dan aplikasi
modul pembelajaran IPA berbasis HOTS di kelas VIIIE SMP N 2 Sragen. Tahap
penyebaran merupakan proses penyebaran modul ke empat SMP/MTS di
Kabupaten Sragen. Analisis data yang digunakan selama penelitian adalah analisis
deskriptif kuantitatif berdasarkan skor kriteria dan analisis peningkatan
kemampuan berpikir kritis siswa melalui skor gain.
Hasil penelitian disimpulkan bahwa: 1) karakteristik khusus modul
pembelajaran IPA berbasis HOTS memiliki lima tahap pembelajaran sesuai
dengan pendekatan saintifik yang dituangkan pada rubrik dalam modul dengan
rincian: a) Rubrik “Mari Mengamati!” yang memuat tahap mengamati; b) Rubrik
“Ayo Bertanya!” yang memuat tahap menanya; c) rubrik “Asyiknya
Mengumpulkan Informasi!” yang memuat tahap mengumpulkan informasi; d)
rubrik “Coba Pikirkan!” yang memuat tahap menalar; dan e) rubrik “Presentasi
Yuk!” yang memuat tahap mengomunikasikan; 2) modul pembelajaran IPA
berbasis HOTS yang dikembangkan memenuhi kriteria kelayakan pada aspek isi
dan penyajian, bahasa, kegrafikan, dan aspek pembelajaran HOTS dengan nilai
rata-rata 3,55 atau dalam kategori “sangat baik”; 3) modul pembelajaran IPA
berbasis HOTS dengan tema sistem penglihatan manusia dapat meningkatkan
kemampuan berpikir kritis siswa dengan nilai gain 0,49 atau dalam kategori
“sedang”.
Kata kunci: modul IPA, High Order Thinking Skill (HOTS), kemampuan berpikir
kritis
vi
Emi Rofiah. 2016. The Development of High Order Thinking Skill (HOTS)
Science Module to Enhance The Student’s Critical Thinking for VIII Grade’s
Junior High School. Consultant: Dr. Nonoh Siti Aminah, M. Pd. Co-Consultant:
Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M. Pd. Thesis. Sains Education Magister
Department, Sebelas Maret University of Surakarta.
ABSTRACT
Science learning at school has not developed the needs of students high
order thinking skill yet. The objectives of this research were; 1) to describe
specific characteristic of HOTS science module to enhance students‟s critical
thinking 2) to get HOTS science module that has feasibility quality; and 3) to
describe the increasing of student‟s critical thinking in VIIIE class of SMP N 2
Sragen due to the use of HOTS science module.
The research and development model of HOTS science module used 4-D
model consist of define, design, develop, and dessiminate phases. Define phase
consist of teachers needs analysis, students needs analysis, science matter
analysis, and the elaboration of learning modul . Design phase is appropriate with
scientific approach procedure that integrated in the heading of the science module.
Develop phase consist of validating feasibility procces, module revise process,
and application of HOTS science module to the student of VIIIE SMP N 2
Sragen. Disseminate phase is a process of spreading science module to 4 school in
Sragen regency. The data were analized in quantitative descriptive by criteria
scored for feasibility module, and gain analysis for students critical thinking.
The conclusion of this research are: 1) the specific characteristic of
HOTS science module is to arrange 5 scientific approach phase into the heading
of module that are: a) observing phase integrated with heading “Mari
Mengamati!”; b) questioning phase integrated with heading “Ayo Bertanya!”; c)
gathering information integrated with heading “Asyiknya Mengumpulkan
Informasi!”; d) reasoning phase integrated with heading “Coba Pikirkan!”; and e)
communicating phase with heading “Ayo Presentasi!”; 2) this HOTS science
module has fulfilled a feasibility quality in matter aspect, language aspect, graphic
aspect, and HOTS learning aspect based on average score = 3,55 or in a „very
well‟ category; 3) learning science using HOTS module can increase students
critical thinking based on score n-gain =0,53 or in a „medium‟ category.
Keywords: Science Module, High Order Thinking Skill (HOTS), Critical
Thinking
vii
MOTTO
“ Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, sesungguhnya
sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila kamu telah selesai (dari
sesatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain”
( QS. Al Insyiroh : 5-7 )
“ Luruskan niat, lakukan yang terbaik, syukuri apapun hasilnya “
(Penulis)
“Allah has purpose for your pain, a reason for your struggles, and a reward for
your faithfulness. Don‟t give up”
(Anonim)
viii
PERSEMBAHAN
Dengan mengucap rasa syukur kepada Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayahNya, penulis mempersembahkan tesis ini
kepada:
Ibu Marsih dan Bapak Masrukhan tercinta atas doa dan kasih sayang terbaik
yang tak pernah putus diberikan pada anak-anaknya
Mas Arif, Mba Tina, Mba Rahma, Mas Muid, dan Haidar atas segala bentuk
semangat, hiburan, dan dukungan kalian
Teman-teman Magister Pendidikan Sains Minat Utama Fisika angkatan 2014
FKIP UNS yang selalu saling menyemangati, menjadi tempat berbagi, dan
memberi inspirasi
ix
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala limpahan
rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul
“Pengembangan Modul Pembelajaran IPA Berbasis High Order Thinking Skill
(HOTS) untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Kelas VIII
SMP/MTs” dengan sebaik-baiknya.
Dalam penulisan tesis ini, penulis menyadari tidak akan selesai tanpa
bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati
penulis memberikan ucapan terima kasih kepada:
1.
Prof. Dr. Joko Nurkamto, M. Pd, selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan UNS yang telah memberikan ijin penelitian dalam menyelsaikan
tesis ini.
2.
Dr. Mohammad Masykuri, M. Si, selaku Ketua Program Studi Magister
Pendidikan Sains FKIP UNS yang telah memberikan petunjuk dan dorongan
sehingga tesis ini dapat penulis selesaikan
3.
Dr. Nonoh Siti Aminah, M. Pd, selaku Dosen Pembimbing I yang telah
membantu memberikan ilmu, arahan, motivasi dan dorongan semangat dalam
penyelesaian tesis ini.
4.
Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M. Pd, selaku Dosen pembimbing II yang telah
mengarahkan dan memberi arahan serta semangat dalam penyelesaian tesis
ini.
5.
Bapak-Ibu Dosen Program Studi Pendidikan Sains FKIP UNS yang telah
memberikan ilmu selama penulis menempuh pendidikan kuliah di Program
Pascasarjana
6.
Bapak Prihantomo, S. Pd selaku Kepala SMP N 2 Sragen beserta Ibu Sri
Hastuti, S. Pd dan Ibu Titik Satuti, S. Pd selaku guru pengampu mata
pelajaran IPA yang telah memberikan ijin serta waktu untuk melakukan
penelitian
7.
Siswa-siswa kelas IX dan kelas VIIIE SMP N 2 Sragen atas bantuannya
dalam pelaksanaan penelitian ini
x
8.
Bapak Khusni Priyono selaku Kepala Sekolah SMP Muhammadiyah 1
Sragen yang telah memberi ijin studi serta segenap guru dan karyawan yang
telah membantu selama penulis menyelesaikan studi
9.
Soni Nugroho, untuk senyum, semangat dan kesabaran yang luar biasa
10. Ratih, Farra, Marlinda serta teman-teman Pendidikan Sains minat utama
Fisika angkatan 2014 yang selalu bersedia berbagi pengalaman, informasi,
dan semangat selama proses penelitian
11. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah
memberikan bantuan dalam penyelesaian tesis ini
Penulis menyadari bahwa penyusunan tesis ini masih memiliki banyak
kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat
penulis harapkan untuk memperbaiki dan menyempurnakan tesis ini. Penulis
berharap semoga tesis ini bermanfaat bagi kebaikan pembaca dalam dunia
pendidikan.
Surakarta,
Penulis
xi
Agustus 2016
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .....................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................
iii
HALAMAN PERNYATAAN ......................................................................
v
HALAMAN ABSTRAK ...............................................................................
vi
HALAMAN ABSTRACT ..............................................................................
vii
HALAMAN MOTTO ...................................................................................
viii
HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................
ix
HALAMAN PRAKATA ..............................................................................
x
DAFTAR ISI .................................................................................................
xii
DAFTAR TABEL .........................................................................................
xiv
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................
xv
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................
xvii
BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................
1
A. Latar Belakang Masalah ..............................................................
1
B. Rumusan Masalah .......................................................................
5
C. Tujuan Penelitian .........................................................................
6
D. Pentingnya Pengembangan .........................................................
6
E. Spesifikasi Produk yang Dikembangkan .....................................
7
F. Asumsi dan Keterbatasan Penelitian ...........................................
8
G. Definisi Istilah .............................................................................
8
BAB II KAJIAN TEORI ...............................................................................
10
A. Kajian Teori .................................................................................
10
B. Penelitian yang Relevan ..............................................................
59
C. Kerangka Berpikir .......................................................................
62
BAB III METODE PENELITIAN ................................................................
66
A. Jenis Penelitian ............................................................................
66
B. Prosedur Penelitian .......................................................................
66
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ..............................
81
A. Hasil Penelitian ...........................................................................
81
xii
B. Pembahasan .................................................................................
108
BAB V KESIMPULAN, SARAN, DAN IMPLIKASI ................................
120
A. Kesimpulan ..................................................................................
120
B. Implikasi Hasil Penelitian ...........................................................
122
C. Saran ............................................................................................
122
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................
124
LAMPIRAN ..................................................................................................
129
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
2.1
Indeks Bias ...........................................................................................
46
2.2
Penyusutan Titik Dekat karena Umur ..................................................
57
3.1
Desain Awal Rancangan Modul ..........................................................
73
3.2
Tingkat Kesukaran Item Tes ................................................................
76
3.3
Daya Beda Item Tes .............................................................................
76
3.4
Kriteria Penilaian .................................................................................
78
3.5
Kriteria Skor N-gain ............................................................................
79
4.1
Rangkuman Hasil Analisis Kebutuhan Guru .......................................
82
4.2
Rangkuman Hasil Analisis Kebutuhan Siswa .....................................
83
4.3
Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar .......................................
85
4.4
Rubrik Modul Berdasarkan Tahap Pendekatan Saintifik ....................
86
4.5
Hasil Uji Coba Latihan Soal dan Instrumen Evaluasi .........................
91
4.6
Hasil Validasi Oleh Ahli Materi ..........................................................
92
4.7
Hasil Validasi Oleh Ahli Media dan Bahasa .......................................
92
4.8
Hasil Validasi Oleh Reviewer dan Peer Reviewer ...............................
93
4.9
Hasil Analisis Natural Cut Off Score ..................................................
94
4.10 Saran dari Validator Beserta Revisinya ...............................................
95
4.11 Rangkuman Hasil Penilaian Produk pada Uji Coba Skala Kecil ........
100
4.12 Saran dan Revisi Berdasarkan Uji Coba Skala Kecil ..........................
101
4.13 Nilai N-gain Setiap Indikator Kemampuan Berpikir Kritis ................
103
4.14 Skor Rata-rata Aspek Kognitif Tiap Kegiatan Belajar ........................
105
4.15 Skor Rata-rata Aspek Afektif Siswa Tiap Pertemuan .........................
106
4.16 Skor Rata-rata Aspek Psikomotor Siswa .............................................
106
4.17 Hasil Penilaian Modul pada Tahap Penyebaran ..................................
107
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1
Model Jaring Laba-laba (webbed) .......................................................
15
2.2
Bagian-bagian Mata .............................................................................
38
2.3
Anatomi Retina ....................................................................................
42
2.4
(a) Pemantulan Teratur; (b) Pemantulan Baur .....................................
44
2.5
Ilustrasi Hukum Pemantulan ................................................................
44
2.6
Ilustrasi Peristiwa Pembiasan ..............................................................
45
2.7
Ilustrasi Pembiasan Cahaya dari Kaca ke Udara .................................
46
2.8
Lensa Cembung Bersifat Konvergen ...................................................
48
2.9
Macam-macam Lensa Cembung .........................................................
48
2.10 Sinar-sinar Istimewa Lensa Cembung .................................................
49
2.11 Pembentukan Bayangan pada Lensa Cembung ...................................
49
2.12 Menentukan Letak dan Sifat Bayangan Lensa Cembung ....................
50
2.13 Daya Akomodasi Mata ........................................................................
52
2.14 Titik Dekat dan Titik Jauh Mata ..........................................................
52
2.15 Lensa Cekung Bersifat Divergen .........................................................
53
2.16 Macam-macam Lensa Cekung ............................................................
53
2.17 Bagian-bagian Sebuah Lensa Cekung Bikonkaf .................................
53
2.18 Sinar Istimewa pada Pembiasan Lensa Cekung ..................................
54
2.19 Pembentukan Bayangan pada Lensa Cekung ......................................
55
2.20 Lensa Cekung untuk Mengatasi Miopi ................................................
56
2.21 Lensa Cembung untuk Mengatasi Hipermetropi .................................
56
2.22 (kiri) Penglihatan oleh Astigmatisme; ( kanan) Penglihatan Mata
Normal .................................................................................................
58
2.23 Pemfokusan Bayangan pada Mata Astigmatisme ................................
58
2.24 Lensa Silinder untuk Mengatasi Astigmatisme ...................................
59
2.25 Kerangka Berpikir Pengembangan Modul Pembelajaran Berbasis
HOTS ...................................................................................................
xv
65
3.1
Langkah-langkah Pengembangan Modul Pembelajaran IPA Berbasis
HOTS ...................................................................................................
67
4.1
Tampilan Rubrik “Mari Mengamati!” dalam Modul ...........................
86
4.2
Tampilan Rubrik “Ayo Bertanya!” ......................................................
87
4.3
Tampilan Rubrik “Asyiknya Mengumpulkan Informasi!” ..................
88
4.4
Tampilan Rubrik “Coba Pikirkan!” .....................................................
89
4.5
Tampilan Rubrik “Presentasi Yuk!” ....................................................
90
4.6
Revisi Sampul Modul ..........................................................................
97
4.7
Peta Konsep dalam Modul ...................................................................
98
4.8
Rubrik “Asyiknya Mengumpulkan Informasi!” ...................................
99
4. 9 Perbandingan Nilai Rata-rata Skor Pretes dan Postes Kemampuan
Berpikir Kritis ......................................................................................
104
4.10 Diagram Batang Hasil Validasi Modul ................................................
114
4.11 Diagram Batang Hasil Belajar Siswa pada Ranah Afektif ..................
118
4.12 Diagram Batang Hasil Belajar Siswa pada Ranah Psikomotor ............
119
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1
Analisis Kebutuhan Siswa ...................................................................
130
2
Analisis Kebutuhan Guru ....................................................................
139
3
Validasi Ahli Materi, Media, dan Bahasa ............................................
149
4
Validasi Reviewer dan Peer Reviewer .................................................
156
5
Rekapitulasi Hasil Validasi Modul ......................................................
158
6
Uji Coba Latihan Soal dalam Modul ...................................................
163
7
Tes Evaluasi .........................................................................................
183
8
Uji Coba Skala Kecil ...........................................................................
191
9
Silabus .................................................................................................
193
10
RPP ......................................................................................................
196
11
Hasil Belajar Kognitif ..........................................................................
213
12
Hasil Belajar Afektif ............................................................................
214
13
Hasil Belajar Psikomotor .....................................................................
216
14
Hasil Uji Coba Instrumen Tes Kemampuan Berpikir Kritis ...............
218
15
Instrumen Tes Kemampuan Berpikir Kritis ........................................
219
16
Rekapitulasi Angket Penilaian Modul .................................................
233
17
Rekap Hasil Angket Diseminasi ..........................................................
235
xvii
ORDER THINKING SKILL (HOTS) UNTUK MENINGKATKAN
KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS SISWA KELAS VIII SMP/MTs
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister
Program Studi Magister Pendidikan Sains
Oleh:
Emi Rofiah
NIM S831408014
PROGRAM PASCASARJANA KEPENDIDIKAN
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
PENGEMBANGAN MODUL PEMBELAJARAN IPA BERBASIS HIGH
ORDER THINKING SKILL (HOTS) UNTUK MENINGKATKAN
KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS SISWA KELAS VIII SMP/MTs
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister
Program Studi Magister Pendidikan Sains Minat Utama Pendidikan Fisika
Oleh:
Emi Rofiah
NIM S831408014
PROGRAM PASCASARJANA KEPENDIDIKAN
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
ii
iii
iv
v
Emi Rofiah. 2016. Pengembangan Modul Pembelajaran IPA Berbasis High
Order Thinking Skill (HOTS) untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis
Siswa Kelas VIII SMP/MTs . Tesis. Pembimbing: Dr. Nonoh Siti Aminah, M. Pd.
Kopembimbing: Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M. Pd. Program Studi Magister
Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
ABSTRAK
Pembelajaran IPA di sekolah belum banyak mengembangkan
keterampilan berpikir tingkat tinggi siswa. Penelitian ini bertujuan untuk: 1)
mendeskripsikan karakteristik modul pembelajaran IPA berbasis High Order
Thinking Skill (HOTS) untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis; 2)
memperoleh modul pembelajaran IPA berbasis High Order Thinking Skill
(HOTS) yang telah memenuhi kriteria layak; 3) mendeskripsikan peningkatan
kemampuan berpikir kritis siswa kelas VIII SMP N 2 Sragen setelah melakukan
pembelajaran IPA menggunakan modul pembelajaran IPA berbasis High Order
Thinking Skill (HOTS).
Penelitian pengembangan modul pembelajaran IPA berbasis High Order
Thinking Skill (HOTS) ini menggunakan prosedur pengembangan 4D yang terdiri
dari tahap pendefinisian (define), perancangan (design), pengembangan (develop),
dan penyebaran (dessiminate). Tahap pendefinisian terdiri dari proses analisis
kebutuhan siswa dan guru, analisis materi, serta perumusan pembelajaran pada
modul. Tahap perancangan modul pembelajaran IPA sesuai dengan tahap
pendekatan saintifik yang diintegrasikan ke dalam modul. Tahap pengembangan
terdiri dari proses validasi modul kelayakan modul, revisi modul, dan aplikasi
modul pembelajaran IPA berbasis HOTS di kelas VIIIE SMP N 2 Sragen. Tahap
penyebaran merupakan proses penyebaran modul ke empat SMP/MTS di
Kabupaten Sragen. Analisis data yang digunakan selama penelitian adalah analisis
deskriptif kuantitatif berdasarkan skor kriteria dan analisis peningkatan
kemampuan berpikir kritis siswa melalui skor gain.
Hasil penelitian disimpulkan bahwa: 1) karakteristik khusus modul
pembelajaran IPA berbasis HOTS memiliki lima tahap pembelajaran sesuai
dengan pendekatan saintifik yang dituangkan pada rubrik dalam modul dengan
rincian: a) Rubrik “Mari Mengamati!” yang memuat tahap mengamati; b) Rubrik
“Ayo Bertanya!” yang memuat tahap menanya; c) rubrik “Asyiknya
Mengumpulkan Informasi!” yang memuat tahap mengumpulkan informasi; d)
rubrik “Coba Pikirkan!” yang memuat tahap menalar; dan e) rubrik “Presentasi
Yuk!” yang memuat tahap mengomunikasikan; 2) modul pembelajaran IPA
berbasis HOTS yang dikembangkan memenuhi kriteria kelayakan pada aspek isi
dan penyajian, bahasa, kegrafikan, dan aspek pembelajaran HOTS dengan nilai
rata-rata 3,55 atau dalam kategori “sangat baik”; 3) modul pembelajaran IPA
berbasis HOTS dengan tema sistem penglihatan manusia dapat meningkatkan
kemampuan berpikir kritis siswa dengan nilai gain 0,49 atau dalam kategori
“sedang”.
Kata kunci: modul IPA, High Order Thinking Skill (HOTS), kemampuan berpikir
kritis
vi
Emi Rofiah. 2016. The Development of High Order Thinking Skill (HOTS)
Science Module to Enhance The Student’s Critical Thinking for VIII Grade’s
Junior High School. Consultant: Dr. Nonoh Siti Aminah, M. Pd. Co-Consultant:
Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M. Pd. Thesis. Sains Education Magister
Department, Sebelas Maret University of Surakarta.
ABSTRACT
Science learning at school has not developed the needs of students high
order thinking skill yet. The objectives of this research were; 1) to describe
specific characteristic of HOTS science module to enhance students‟s critical
thinking 2) to get HOTS science module that has feasibility quality; and 3) to
describe the increasing of student‟s critical thinking in VIIIE class of SMP N 2
Sragen due to the use of HOTS science module.
The research and development model of HOTS science module used 4-D
model consist of define, design, develop, and dessiminate phases. Define phase
consist of teachers needs analysis, students needs analysis, science matter
analysis, and the elaboration of learning modul . Design phase is appropriate with
scientific approach procedure that integrated in the heading of the science module.
Develop phase consist of validating feasibility procces, module revise process,
and application of HOTS science module to the student of VIIIE SMP N 2
Sragen. Disseminate phase is a process of spreading science module to 4 school in
Sragen regency. The data were analized in quantitative descriptive by criteria
scored for feasibility module, and gain analysis for students critical thinking.
The conclusion of this research are: 1) the specific characteristic of
HOTS science module is to arrange 5 scientific approach phase into the heading
of module that are: a) observing phase integrated with heading “Mari
Mengamati!”; b) questioning phase integrated with heading “Ayo Bertanya!”; c)
gathering information integrated with heading “Asyiknya Mengumpulkan
Informasi!”; d) reasoning phase integrated with heading “Coba Pikirkan!”; and e)
communicating phase with heading “Ayo Presentasi!”; 2) this HOTS science
module has fulfilled a feasibility quality in matter aspect, language aspect, graphic
aspect, and HOTS learning aspect based on average score = 3,55 or in a „very
well‟ category; 3) learning science using HOTS module can increase students
critical thinking based on score n-gain =0,53 or in a „medium‟ category.
Keywords: Science Module, High Order Thinking Skill (HOTS), Critical
Thinking
vii
MOTTO
“ Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, sesungguhnya
sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila kamu telah selesai (dari
sesatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain”
( QS. Al Insyiroh : 5-7 )
“ Luruskan niat, lakukan yang terbaik, syukuri apapun hasilnya “
(Penulis)
“Allah has purpose for your pain, a reason for your struggles, and a reward for
your faithfulness. Don‟t give up”
(Anonim)
viii
PERSEMBAHAN
Dengan mengucap rasa syukur kepada Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayahNya, penulis mempersembahkan tesis ini
kepada:
Ibu Marsih dan Bapak Masrukhan tercinta atas doa dan kasih sayang terbaik
yang tak pernah putus diberikan pada anak-anaknya
Mas Arif, Mba Tina, Mba Rahma, Mas Muid, dan Haidar atas segala bentuk
semangat, hiburan, dan dukungan kalian
Teman-teman Magister Pendidikan Sains Minat Utama Fisika angkatan 2014
FKIP UNS yang selalu saling menyemangati, menjadi tempat berbagi, dan
memberi inspirasi
ix
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala limpahan
rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul
“Pengembangan Modul Pembelajaran IPA Berbasis High Order Thinking Skill
(HOTS) untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Kelas VIII
SMP/MTs” dengan sebaik-baiknya.
Dalam penulisan tesis ini, penulis menyadari tidak akan selesai tanpa
bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati
penulis memberikan ucapan terima kasih kepada:
1.
Prof. Dr. Joko Nurkamto, M. Pd, selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan UNS yang telah memberikan ijin penelitian dalam menyelsaikan
tesis ini.
2.
Dr. Mohammad Masykuri, M. Si, selaku Ketua Program Studi Magister
Pendidikan Sains FKIP UNS yang telah memberikan petunjuk dan dorongan
sehingga tesis ini dapat penulis selesaikan
3.
Dr. Nonoh Siti Aminah, M. Pd, selaku Dosen Pembimbing I yang telah
membantu memberikan ilmu, arahan, motivasi dan dorongan semangat dalam
penyelesaian tesis ini.
4.
Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M. Pd, selaku Dosen pembimbing II yang telah
mengarahkan dan memberi arahan serta semangat dalam penyelesaian tesis
ini.
5.
Bapak-Ibu Dosen Program Studi Pendidikan Sains FKIP UNS yang telah
memberikan ilmu selama penulis menempuh pendidikan kuliah di Program
Pascasarjana
6.
Bapak Prihantomo, S. Pd selaku Kepala SMP N 2 Sragen beserta Ibu Sri
Hastuti, S. Pd dan Ibu Titik Satuti, S. Pd selaku guru pengampu mata
pelajaran IPA yang telah memberikan ijin serta waktu untuk melakukan
penelitian
7.
Siswa-siswa kelas IX dan kelas VIIIE SMP N 2 Sragen atas bantuannya
dalam pelaksanaan penelitian ini
x
8.
Bapak Khusni Priyono selaku Kepala Sekolah SMP Muhammadiyah 1
Sragen yang telah memberi ijin studi serta segenap guru dan karyawan yang
telah membantu selama penulis menyelesaikan studi
9.
Soni Nugroho, untuk senyum, semangat dan kesabaran yang luar biasa
10. Ratih, Farra, Marlinda serta teman-teman Pendidikan Sains minat utama
Fisika angkatan 2014 yang selalu bersedia berbagi pengalaman, informasi,
dan semangat selama proses penelitian
11. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah
memberikan bantuan dalam penyelesaian tesis ini
Penulis menyadari bahwa penyusunan tesis ini masih memiliki banyak
kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat
penulis harapkan untuk memperbaiki dan menyempurnakan tesis ini. Penulis
berharap semoga tesis ini bermanfaat bagi kebaikan pembaca dalam dunia
pendidikan.
Surakarta,
Penulis
xi
Agustus 2016
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .....................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................
iii
HALAMAN PERNYATAAN ......................................................................
v
HALAMAN ABSTRAK ...............................................................................
vi
HALAMAN ABSTRACT ..............................................................................
vii
HALAMAN MOTTO ...................................................................................
viii
HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................
ix
HALAMAN PRAKATA ..............................................................................
x
DAFTAR ISI .................................................................................................
xii
DAFTAR TABEL .........................................................................................
xiv
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................
xv
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................
xvii
BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................
1
A. Latar Belakang Masalah ..............................................................
1
B. Rumusan Masalah .......................................................................
5
C. Tujuan Penelitian .........................................................................
6
D. Pentingnya Pengembangan .........................................................
6
E. Spesifikasi Produk yang Dikembangkan .....................................
7
F. Asumsi dan Keterbatasan Penelitian ...........................................
8
G. Definisi Istilah .............................................................................
8
BAB II KAJIAN TEORI ...............................................................................
10
A. Kajian Teori .................................................................................
10
B. Penelitian yang Relevan ..............................................................
59
C. Kerangka Berpikir .......................................................................
62
BAB III METODE PENELITIAN ................................................................
66
A. Jenis Penelitian ............................................................................
66
B. Prosedur Penelitian .......................................................................
66
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ..............................
81
A. Hasil Penelitian ...........................................................................
81
xii
B. Pembahasan .................................................................................
108
BAB V KESIMPULAN, SARAN, DAN IMPLIKASI ................................
120
A. Kesimpulan ..................................................................................
120
B. Implikasi Hasil Penelitian ...........................................................
122
C. Saran ............................................................................................
122
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................
124
LAMPIRAN ..................................................................................................
129
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
2.1
Indeks Bias ...........................................................................................
46
2.2
Penyusutan Titik Dekat karena Umur ..................................................
57
3.1
Desain Awal Rancangan Modul ..........................................................
73
3.2
Tingkat Kesukaran Item Tes ................................................................
76
3.3
Daya Beda Item Tes .............................................................................
76
3.4
Kriteria Penilaian .................................................................................
78
3.5
Kriteria Skor N-gain ............................................................................
79
4.1
Rangkuman Hasil Analisis Kebutuhan Guru .......................................
82
4.2
Rangkuman Hasil Analisis Kebutuhan Siswa .....................................
83
4.3
Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar .......................................
85
4.4
Rubrik Modul Berdasarkan Tahap Pendekatan Saintifik ....................
86
4.5
Hasil Uji Coba Latihan Soal dan Instrumen Evaluasi .........................
91
4.6
Hasil Validasi Oleh Ahli Materi ..........................................................
92
4.7
Hasil Validasi Oleh Ahli Media dan Bahasa .......................................
92
4.8
Hasil Validasi Oleh Reviewer dan Peer Reviewer ...............................
93
4.9
Hasil Analisis Natural Cut Off Score ..................................................
94
4.10 Saran dari Validator Beserta Revisinya ...............................................
95
4.11 Rangkuman Hasil Penilaian Produk pada Uji Coba Skala Kecil ........
100
4.12 Saran dan Revisi Berdasarkan Uji Coba Skala Kecil ..........................
101
4.13 Nilai N-gain Setiap Indikator Kemampuan Berpikir Kritis ................
103
4.14 Skor Rata-rata Aspek Kognitif Tiap Kegiatan Belajar ........................
105
4.15 Skor Rata-rata Aspek Afektif Siswa Tiap Pertemuan .........................
106
4.16 Skor Rata-rata Aspek Psikomotor Siswa .............................................
106
4.17 Hasil Penilaian Modul pada Tahap Penyebaran ..................................
107
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1
Model Jaring Laba-laba (webbed) .......................................................
15
2.2
Bagian-bagian Mata .............................................................................
38
2.3
Anatomi Retina ....................................................................................
42
2.4
(a) Pemantulan Teratur; (b) Pemantulan Baur .....................................
44
2.5
Ilustrasi Hukum Pemantulan ................................................................
44
2.6
Ilustrasi Peristiwa Pembiasan ..............................................................
45
2.7
Ilustrasi Pembiasan Cahaya dari Kaca ke Udara .................................
46
2.8
Lensa Cembung Bersifat Konvergen ...................................................
48
2.9
Macam-macam Lensa Cembung .........................................................
48
2.10 Sinar-sinar Istimewa Lensa Cembung .................................................
49
2.11 Pembentukan Bayangan pada Lensa Cembung ...................................
49
2.12 Menentukan Letak dan Sifat Bayangan Lensa Cembung ....................
50
2.13 Daya Akomodasi Mata ........................................................................
52
2.14 Titik Dekat dan Titik Jauh Mata ..........................................................
52
2.15 Lensa Cekung Bersifat Divergen .........................................................
53
2.16 Macam-macam Lensa Cekung ............................................................
53
2.17 Bagian-bagian Sebuah Lensa Cekung Bikonkaf .................................
53
2.18 Sinar Istimewa pada Pembiasan Lensa Cekung ..................................
54
2.19 Pembentukan Bayangan pada Lensa Cekung ......................................
55
2.20 Lensa Cekung untuk Mengatasi Miopi ................................................
56
2.21 Lensa Cembung untuk Mengatasi Hipermetropi .................................
56
2.22 (kiri) Penglihatan oleh Astigmatisme; ( kanan) Penglihatan Mata
Normal .................................................................................................
58
2.23 Pemfokusan Bayangan pada Mata Astigmatisme ................................
58
2.24 Lensa Silinder untuk Mengatasi Astigmatisme ...................................
59
2.25 Kerangka Berpikir Pengembangan Modul Pembelajaran Berbasis
HOTS ...................................................................................................
xv
65
3.1
Langkah-langkah Pengembangan Modul Pembelajaran IPA Berbasis
HOTS ...................................................................................................
67
4.1
Tampilan Rubrik “Mari Mengamati!” dalam Modul ...........................
86
4.2
Tampilan Rubrik “Ayo Bertanya!” ......................................................
87
4.3
Tampilan Rubrik “Asyiknya Mengumpulkan Informasi!” ..................
88
4.4
Tampilan Rubrik “Coba Pikirkan!” .....................................................
89
4.5
Tampilan Rubrik “Presentasi Yuk!” ....................................................
90
4.6
Revisi Sampul Modul ..........................................................................
97
4.7
Peta Konsep dalam Modul ...................................................................
98
4.8
Rubrik “Asyiknya Mengumpulkan Informasi!” ...................................
99
4. 9 Perbandingan Nilai Rata-rata Skor Pretes dan Postes Kemampuan
Berpikir Kritis ......................................................................................
104
4.10 Diagram Batang Hasil Validasi Modul ................................................
114
4.11 Diagram Batang Hasil Belajar Siswa pada Ranah Afektif ..................
118
4.12 Diagram Batang Hasil Belajar Siswa pada Ranah Psikomotor ............
119
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1
Analisis Kebutuhan Siswa ...................................................................
130
2
Analisis Kebutuhan Guru ....................................................................
139
3
Validasi Ahli Materi, Media, dan Bahasa ............................................
149
4
Validasi Reviewer dan Peer Reviewer .................................................
156
5
Rekapitulasi Hasil Validasi Modul ......................................................
158
6
Uji Coba Latihan Soal dalam Modul ...................................................
163
7
Tes Evaluasi .........................................................................................
183
8
Uji Coba Skala Kecil ...........................................................................
191
9
Silabus .................................................................................................
193
10
RPP ......................................................................................................
196
11
Hasil Belajar Kognitif ..........................................................................
213
12
Hasil Belajar Afektif ............................................................................
214
13
Hasil Belajar Psikomotor .....................................................................
216
14
Hasil Uji Coba Instrumen Tes Kemampuan Berpikir Kritis ...............
218
15
Instrumen Tes Kemampuan Berpikir Kritis ........................................
219
16
Rekapitulasi Angket Penilaian Modul .................................................
233
17
Rekap Hasil Angket Diseminasi ..........................................................
235
xvii