PENGEMBANGAN MODUL FISIKA BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS SISWA SMA PADA MATERI ALAT OPTIK - UNS Institutional Repository
PENGEMBANGAN MODUL FISIKA BERBASIS PROBLEM BASED
LEARNING UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS
SISWA SMA PADA MATERI ALAT OPTIK
TESISDisusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains Minat Utama Fisika
Oleh Ki Agus Mar Efendi S831402045 FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2017
PENGEMBANGAN MODUL FISIKA BERBASIS PROBLEM BASED
LEARNING UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS SISWA SMA PADA MATERI ALAT OPTIK TESIS Oleh: Ki Agus Mar Efendi S831402045
Komisi Nama Tanda Tangan Tanggal Pembimbing Sukarmin, M.Si., Ph.D.
NIP19670802 20001210 01 ………………………..
................ Kopembimbing Prof. Drs. Cari, M.A, M.Sc, Ph.D NIP19610306 198503 1 002 ...................................... ................
Telah dinyatakan memenuhi syarat pada tanggal ....................................
Kepala Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS
Dr. Mohammad Masykuri, M.Si NIP19681124 199403 1 001
MOTTO
“Sesunggunya sesudah kesulitan itu ada kemudahan”
Tidak ada keberhasilan tanpa perjuangan dan tidak ada perjuangan
tanpa pengorbanan”
“Perjuangan sangatlah bernilai ketika menghadapi rintangan”
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS
Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa: 1.
Tesis yang berjudul: “PENGEMBANGAN MODUL FISIKA BERBASIS
PROBLEM BASED LEARNING UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN KETERAMPILAN PROSES SAINS SISWA SMA PADA MATERI ALAT OPTIK ” ini adalah karya saya sendiri dan bebas plagiat, serta
tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis digunakan sebagai acuan dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber acuan serta daftar pustaka. Apabila di kemudian hari terbukti terdapat plagiat karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan peraturan perundang-undangan. (Permendiknas No. 17, tahun 2010).
2. Publikasi sebagian atau keseluruhan dari isi tesis ini pada jurnal atau forum ilmiah lain harus seijin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan FKIP UNS sebagai institusinya. Apabila dalam waktu sekurang-kurangnya satu semester (enam bulan sejak pengesahan tesis) saya tidak melakukan publikasi dari sebagian atau keseluruhan tesis ini, maka Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS berhak mempublikasikan pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku.
Surakarta, Agustus 2017 Mahasiswa Ki Agus Mar Efendi NIM S831402045
HALAMAN PERSEMBAHAN
Kucurahkan segala pikir dan dzikirku untuk membuat seuntai karya ini. Dengan mengucap rasa syukur Alhamdulillah kepada Allah SWT yang telah memberikan Rahmat dan Hidayah-Nya. Penulis persembahkan Tesis ini kepada: 1.
Istriku tercinta, Diana Puji Utami, S.Pd yang telah memberikan kasih sayang, motivasi, dan selalu berdo’a atas keberhasilan suaminya.
2. Ayahanda dan Ibunda tercinta (Bapak H.Marinah dan Ibu Mainah) yang telah mencurahkan kasih sayangnya, membimbing dan selalu berdo’a untuk keberhasilanku.
3. Ayahanda dan Ibu Mertua tercinta (Bapak Sutrisno dan Ibu Eny Misriyah) yang telah mencurahkan kasih sayangnya, membimbing dan selalu berdo’a untuk keberhasilanku.
4. Kakak dan adik ku telah memberikan kasih sayang, motivasi, dan selalu berdo’a atas keberhasilan adik dan kakaknya.
5. Rekan-rekan mahasiswa pascasarjana pendidikan sains minat utama fisika angkatan Februari 2014 yang selalu memberikanku semangat dalam menyelesaikan studiku.
6. Teman-teman Asrama Putra Galuh Kencana yang selalu memberikan motivasi untuk setiap perjalanan penyelesaian tugasku.
7. Semua orang yang telah memberikan motivasi, dukungan, serta inspirasi untukku terus berjuan menggapai mimpi dan anganku.
8. Almamater UNS Surakarta.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul “Pengembangan Modul Pembelajaran Fisika Berbasis Problem Based Learning
untuk Meningkatkan Keterampilan Proses Sains Siswa SMA Pada Materi Alat
Optik” dengan sebaik-baiknya. Tesis ini disusun dalam rangka mendapatkan legalitas formal untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Magister pada Program Studi Magister Pendidikan Sains dengan Minat Utama Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Dalam penulisan Tesis ini, penulis menyadari bahwa terselesaikannya Tesis ini mengalami banyak kesulitan dan hambatan tetapi berkat bantuan, arahan, dorongan serta bimbingan dari berbagai pihak, kesulitan dan hambatan tersebut dapat terlewatkan. Dalam kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang begitu besar dan tulus kepada : 1.
Prof. Dr. Joko Nurkamto., M.Pd., Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan UNS yang telah memberikan izin penelitian dalam menyelesaikan tesis ini.
2. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., Ketua Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS yang telah memberikan petunjuk, bimbingan, dan dorongan sehingga tesis ini dapat penulis selesaikan.
3. Sukarmin, S.Pd., M.Si, Ph.D, Dosen pembimbing I, yang telah membantu memberikan arahan dan dorongan semangat dalam penyelesaian tesis ini.
4. Prof. Drs. Cari, M.A, M.Sc, Ph.D, Dosen pembimbing II, yang telah membantu memberikan arahan dan dorongan semangat dalam penyelesaian tesis ini.
5. Bapak-Ibu Dosen Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP UNS Surakarta yang telah membimbing dan memberikan ilmu selama penulis menempuh kuliah di Program Pascasarjana.
6. H.L Lata Suradi, M.Pd., Kepala SMA Negeri 1 Jonggat yang telah memberikan izin untuk melaksanakan penelitian.
7. Ropiah, S.Pt., Nurul Qomariah, S.Si dan I Nengah Rena Guru Fisika SMA Negeri
1 Jonggat yang telah membantu dan membimbing penulis dalam melaksanakan penelitian.
8. Dr. Tri Suhartati, M.Pd., Widyaiswara LPMP Kepulauan Riau yang telah memberikan pengarahan dan perbaikan dengan validasi Materi.
9. Imam Edhi Priyanto, M.Pd., Widyaiswara LPMP Kepulauan Riau yang telah memberikan pengarahan dan perbaikan dengan validasi Materi.
10. Siswa Kelas X MIA 1 SMA Negeri 1 Jonggat Tahun Pelajaran 2015/2016 yang telah berpartisipasi dalam penelitian.
11. Ibu dan Bapakku, serta segenap keluarga yang telah memberikan do’a, kasih sayang, perhatian dan semangat dalam menyelesaikan tesis ini.
12. Diana Puji Utami, S.Pd, Istriku tercinta terima kasih atas waktu, pengertian, do’a dan semangatnya.
13. Teman-teman mahasiswa Pendidikan Sains angkatan Februari 2014 (Mas Edi, Mas Dimas, Mas Hendra, Mas Ilham, Mas Iman, Mbak Indhah, Mbak Linda, Mbak Pipit, Mbak Ratih, Mbak Dwi, Mbak Liyan, Mbak Ulfa, Mbak dan teman-teman yang lain yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang telah memberi motivasi dan masukan.
14. Rekan-rekan serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah banyak memberikan dukungan.
Teriring do’a semangat semua bantuan dan amal kebaikan yang telah diberikan kepada penulis semoga mendapatkan imbalan pahala dan keridhoan Allah SWT. Penulis menyadari sepenuhnya bila dalam proses penyusunan tesis ini masih jauh dari sempurna karena keterbatasan dari penulis. Semoga tesis ini dapat memberi kontribusi positif bagi dunia pendidikan khususnya Pendidikan Fisika.
Wassalamulaikum Wr Wb
Surakarta, Agustus 2017 Penulis
DAFTAR ISI
Halaman JUDUL ............................................................................................................ i PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI................................... ii PERSETUJUAN PEMBIMBING .................................................................... iii PENGESAHAN PENGUJI .............................................................................. iv MOTTO ........................................................................................................... v PERSEMBAHAN ............................................................................................ vi ABSTRAK ....................................................................................................... vii
ABSTRACT ....................................................................................................... viii
PRAKATA ....................................................................................................... ix DAFTAR ISI . ……………………………………………………………….. xi DAFTAR TABEL ............................................................................................ xvi DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xvii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xviii BAB I. PENDAHULUAN ...............................................................................
1 A. Latar Belakang Masalah ................................................................ 1 B.
Identifikasi Masalah ...................................................................... 6 C. Tujuan Pengembangan .................................................................. 6 D.
Spesifikasi Produk yang Dikembangkan....................................... 7 E. Pentingnya Pengembangan ........................................................... 7 F. Asumsi dan Keterbatasan Pengembangan..................................... 8 G.
Definisi Istilah ............................................................................... 8 BAB II. KAJIAN PUSTAKA ..........................................................................
10 A. Kajian Pustaka ............................................................................... 10 1.
Hakikat Belajar Fisika ............................................................ 10 2. Modul Pembelajaran .............................................................. 13 3. Problem Based Learning ........................................................ 19 4.
5. Materi Alat Optik ................................................................... 33 B. Penelitian yang Relevan ................................................................ 46 C.
Kerangka Berfikir ......................................................................... 51 BAB III. METODE PENELITIAN..................................................................
55 A. Jenis Penelitian ........................................................................... 55 B.
Prosedur Penelitian ..................................................................... 55 C. Desain Uji Coba Produk ............................................................. 60 D.
Jenis Data .................................................................................... 60 E. Teknik Pengumpulan Data .......................................................... 60 F. Instrumen Pengumpulan Data ..................................................... 61 G.
Teknik Analisis Data .................................................................. 63 BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................
75 A. Deskripsi Data Hasil Penelitian .................................................. 75 1.
Tahap Define (Pendefinisian) .............................................. 75 a.
Observasi ......................................................................... 75 b.
Analisis Kebutuhan ......................................................... 75 2. Tahap Design (Perancangan) ............................................... 76 a.
Rancangan Modul ........................................................... 76 b.
Validasi Desain (Draf I) .................................................. 76 3. Tahap Develop (Pengembangan) ......................................... 79 a.
Uji Kelayakan Modul ...................................................... 79 1)
Uji Validasi Ahli Materi/Isi ........................................ 80 2)
Uji Validasi Ahli Media/Penyajian ............................ 81 3)
Uji Validasi Ahli Bahasa ............................................ 82 4)
Uji Validasi Guru Fisika ............................................ 85 5)
Uji Validasi Teman Sejawat ....................................... 86 6)
Hasil Uji Cutt Off ...................................................... 88 b. Uji Coba Skala Kecil....................................................... 89 c. Uji Coba Skala Besar ...................................................... 90 4. Tahap Disseminate (Penyebaran) ........................................ 91
B.
Pembahasan Hasil Penelitian dan Pengembangan ...................... 93 C. Temuan Lapangan ....................................................................... 98 D.
Keterbatasan Penelitian ............................................................... 98 BAB V. SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN ........................................
99 A. Kesimpulan ................................................................................. 99 B.
Implikasi ..................................................................................... 100 C. Saran ........................................................................................... 100
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 102 LAMPIRAN ..................................................................................................... 108
DAFTAR TABEL
Halaman 1.
Tabel 2.1 Langkah pembelajaran berbasis masalah ......................................... 9 2.Tabel 2.2 Aspek keterampilan proses sains ..................................................... 15 3.Tabel 2.3 Keterkaitan antar variabel ................................................................ 16 4.Tabel 3.1 Hasil uji coba soal tes ...................................................................... 29 5.Tabel 3.2 Hasil daya beda soal tes ................................................................... 31 6.Tabel 3.3 Hasil tingkat kesukaran soal tes ....................................................... 31 7.Tabel 3.4 Klasifikasi indeks kesukaran ........................................................... 35 8.Tabel 3.5 Hasil analisis tingkat kesukaran soal keterampilan berpikir kritis... 35 9.Tabel 3.6 Kriteria penilaian modul .................................................................. 38 10.Tabel 4.1 Nama-nama validator ....................................................................... 43 11.Tabel 4.2 Hasil validasi dan revisi modul oleh validator ................................. 44 12.Tabel 4.3 Hasil revisi modul setelah uji coba terbatas ..................................... 45 13.Tabel 4.4 Hasil angket keterbacaan modul pada ujicoba terbatas ................... 45 14.Tabel 4.5 Hasil respon siswa terhadap modul pada ujicoba terbatas ............... 45 15.Tabel 4.6 Hasil angket keterbacaan modul pada ujicoba besar ....................... 46 16.Tabel 4.7 Hasil validasi modul ........................................................................ 49 17.Tabel 4.8 Uji wilcoxon hasil belajar kelas eksperimen ................................... 52 18.Tabel 4.9 Skor rata-rata pengamatan keterampilan berpikir kritis hasil ujicoba besar .................................................................................................... 56
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Gambar 3.1 Prosedur pengembangan 4D ........................................................... 26
2. Gambar 3.2 Desain eksperimen dengan kelompok kontrol ................................ 27
3. Gambar 4.1 Grafik perbandingan penilaian efektif, kognitif dan psikomotor .... 54