PENGEMBANGAN MODUL IPA TERPADU BERBASIS INKUIRI TERBIMBING TEMA MATAHARI SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF DI KELAS VII SMP/MTs�.
PENGEMBANGAN MODUL IPA TERPADU BERBASIS INKUIRI
TERBIMBING TEMA MATAHARI SEBAGAI SUMBER ENERGI
ALTERNATIF DI KELAS VII SMP/MTs
TESIS
Disusun Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister
Program Studi Magister Pendidikan Sains
Minat Utama Fisika
Oleh:
Erma Novitasari
S831308016
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2015
PENGEMBANGAN MODUL IPA TERPADU BERBASIS INKUIRI
TERBIMBING TEMA MATAHARI SEBAGAI SUMBER ENERGI
ALTERNATIF DI KELAS VII SMP/MTs
TESIS
Disusun Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister
Program Studi Magister Pendidikan Sains
Minat Utama Fisika
Oleh:
Erma Novitasari
S831308016
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2015
ix
x
xi
xi
Erma Novitasari. 2015. Pengembangan Modul Pembelajaran IPA Terpadu berbasis
Inkuiri Terbimbing Tema Matahari Sebagai Sumber Energi Alternatif untuk
SMP/MTs. TESIS. Pembimbing I: Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., II: Dr. Nonoh Siti
Aminah, M.Pd. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Pendidikan dan
Ilmu Keguruan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Telah dilakukan pengembangan modul pembelajaran berbasis inkuiri
terbimbing, dengan tahapan-tahapannya berupa observasi masalah, merumuskan
hipotesis, mengumpulkan data (melakukan percobaan), Analisis data, melakukan
kesimpulan.
Penelitian bertujuan untuk: (1) mengetahui prosedur pengembangan
produk Modul IPA Terpadu Berbasis Inkuiri Terbimbing Tema Matahari sebagai
Sumber Energi Alternatif, (2) mengetahui kelayakan penggunaan Modul IPA Terpadu
Berbasis Inkuiri Terbimbing Tema Matahari sebagai Sumber Energi Alternatif, (3)
mengetahui efektivitas hasil belajar Modul IPA Terpadu Berbasis Inkuiri Terbimbing
Tema Matahari sebagai Sumber Energi Alternatif,
Penelitian ini merupakan penelitian pengembangan Research and Development
(R&D). Model pengembangan modul yang digunakan adalah model 4D (four D model),
dengan tahapan Define, Design, Develop dan Disseminate sesuai model Thiagarajan.
Pengembangan ini dinilai berdasarkan kelayakan isi, penyajian, kegrafikan, dan bahasa
modul oleh ahli pada bidangnya kemudian diujicobakan terbatas pada 9 siswa. Setelah
revisi dari uji coba terbatas, modul diujicoba besar pada kelas VII B. Pengumpulan data
pada penelitian ini menggunakan angket dan soal tes.
Hasil penelitian ini adalah : (1) menghasilkan sebuah modul IPA Terpadu tema
Matahari sebagai sumber energi alternatif, dikembangkan dengan komponen
pembelajaran berbasis inkuiri terbimbing dan menggunakan model pengembangan 4-D
meliputi Define, Design, Develop, dan Disseminate, (2) Modul IPA Terpadu berbasis
inkuiri terbimbing tema matahari sebagai sumber energi alternatif yang telah diuji oleh
dosen ahli, guru IPA (reviewer) dan teman sejawat (peer review) menunjukan bahwa
nilai rata-rata hasil penilain modul IPA terpadu adalah 91%. Berdasarkan hasil uji
menunjukkan bahwa modul IPA Terpadu berbasis inkuiri terbimbing tema matahari
sebagai sumber energi alternatif layak digunakan dalam kegiatan pembelajaran
pembelajaran, (3) modul IPA Terpadu tema Matahari sebagai sumber energi alternatif
efektif untuk meningkatkan hasil belajar siswa, rata-rata nilai pretes dan postes siswa
yang menggunakan modul IPA Terpadu lebih besar dibandingkan siswa yang tidak
menggunakan modul IPA Terpadu dengan signifikasi 0,000 dan nilai gain sebesar 0,49
yang tergolong sedang.
Kata Kunci: Modul IPA Terpadu, Pembelajaran Berbasis Inkuiri Terbimbing, Model 4D, Hasil Belajar Siswa.
xi
Erma Novitasari. 2015. Development of Integrated Science Learning Module
Guided Inquiry-based Theme Sun For Alternative Energy Sources for SMP/ MTs.
THESIS. Supervisor I: Dr. Mohammad Masykuri, M.Si, II: Dr. Nonoh Siti Aminah,
M.Pd. Master of Science Education, Faculty of Education and Science Teaching,
Sebelas Maret University.
ABSTRACT
the development of learning module inquiry based has been done by stages of
problem observation, hypotesis, data collection experiment, data analysis, draw
conclusion. the research aims to : (1) know the product development procedure of
science module inquiry-based with the theme Sun as alternative source energy. (2)
know the feasibility of using science module inquiry based with the theme Sun as
alternative source energy. (3) know the effectivity of learning result module inquirybased with the theme Sun as alternative source energy.
This research is the development of Reseach and Development (R&D). Module
development model used is a model 4D (four D models). The fourth stage is the Define,
Design, Development and Disseminate raised by Thiagarajan. This development was
assessed based on the feasibility of the content, presentation, graphic, and modules
language by faculty experts in the field and then tested a limited to 9 students. After
revision of the trial limited, large-tested modules in class VII B. Collecting data in this
study using a questionnaire and a test item.
The results of this study are: (1) Generate an Integrated Science module themes
Sun as alternative source energy, developed with component-based guided inquiry
learning and using 4-D model of development includes Define, Design, Develop and
Disseminate, (2) Science Module guided inquiry-based fit for use, based on the results
of the assessment by the validator can be concluded that the IPA Integrated Module
with 90% categorized ideals good and fit for use, (3) Integrated Science module theme
Sun as alternative source energy effective for improving student learning outcomes, the
average value of pretest and posttest student using Integrated Science module is greater
than students who do not use the Integrated Science module with significance 0.000 and
score gain by 0,49 is classified as moderate.
Keywords: Integrated Science Module, Guided Inquiry Based Learning, 4-D Model,
Student Learning Outcomes.
x
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 IPA Terpadu Berbasis Inkuiri Terbimbing Tema Matahari
Sebagai Sumber Energi Alternatif di Kelas VII SMP/ MTs” dengan sebaik-baiknya
untuk memenuhi sebagian dari persyaratan guna mendapatkan gelar Magister
Pendidikan.
Dalam penulisan Tesis ini, penulis menyadari bahwa terselesaikannya Tesis ini
tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Untuk itu penghargaan dan ucapan
terimakasih, penulis sampaikan kepada yang terhormat:
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, membantu memberikan arahan,
bimbingan, dan dorongan sehingga tesis ini dapat penulis selesaikan.
3.
Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., Dosen pembimbing I, yang telah membantu
memberikan arahan dan dorongan semangat dalam penyelesaian tesis ini.
4. Dra. Nonoh Siti Aminah M.Pd., 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. Prihantomo, S.Pd., Kepala SMP Negeri 1 Miri yang telah memberikan izin untuk
melaksanakan penelitian.
7. Wangsit Ariyo Prabowo, S.Kom., Kepala SMP IT Tunas Harapan Plupuh yang
telah memberikan izin untuk melaksanakan penelitian.
8. Tardi, S.Pd, M.H.,
Guru IPA SMP Negeri 1 Miri yang telah membantu dan
membimbing penulis dalam melaksanakan penelitian.
9. Rekan-rekan guru di SMK/ SMP IT Tunas Harapan Plupuh, yang telah membantu
dan mempermudah penulis dalam penyelesaian tesis.
v
10. Teman-teman Mahasiswa Pendidikan Sains angkatan September 2013, semoga
persaudaraan tetap terjaga.
11. Teman dan kakak terbaik Yulia dan Lina, yang selalu memberi dorongan dan
semangat untuk penulis.
12. Rekan-rekan serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang
telah banyak memberikan dukungan.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Skripsi ini masih banyak
kekurangan, maka penulis menerima kritik dan saran yang bersifat membangun demi
kesempurnaan penulisan di masa yang akan datang.
Akhir kata penulis berharap semoga tesis ini bermanfaat bagi pembaca pada
umumnya dan bagi perkembangan ilmu pengetahuan.
.
Surakarta,
Penulis
vi
Juli 2015
MOTTO
Barang siapa yang menjadikan mudah urusan orang lain, pasti Allah akan
memudahkannya di dunia dan di akhirat (HR. Muslim)
Lakukan apa yang masih bisa kamu lakukan, perjuangkan apa yang masih bisa kamu
perjuangkan. Ikhlas dan bersyukur atas apa yang kamu dapatkan (Penulis).
vii
PERSEMBAHAN
Tesis ini dipersembahkan kepada:
1. Ibu Suranti dan Ayah Sawal, S.E yang telah
memberikan doa, nasehat dan kasih sayang luar
biasa selama ini
2. Adekku Retno Ajeng yang
selalu memberiku
semangat dan gangguan yang membuat hari lebih
berwarna.
3. Keluarga besar yang selalu memberi semangat.
viii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ...................................................................................................
i
PERNYATAAN ORISINAL DAN PUBLIKASI ISI TESIS .....................................
ii
HALAMAN PERSETUJUAN ....................................................................................
iii
HALAMAN PENGESAHAN .....................................................................................
iv
KATA PENGANTAR.................................................................................................
v
MOTTO.......................................................................................................................
vii
HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................................
viii
ABSTRAK ..................................................................................................................
ix
ABSTRACT.... ..............................................................................................................
x
DAFTAR ISI ...............................................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................
xiii
DAFTAR TABEL .......................................................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................................................
xv
BAB I PENDAHULUAN ..........................................................................................
1
A. Latar Belakang Masalah ..........................................................................
1
B. Rumusan Masalah.....................................................................................
5
C. Tujuan Penelitian ......................................................................................
5
D. Spesifikasi Produk yang Dikembangkan ..................................................
5
E. Manfaat Penelitian ....................................................................................
6
F. Asumsi dan Keterbatasan Pengembangan.................................. ..............
7
G. Definisi Istilah dan Definisi Operasional..................................................
8
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...............................................................................
9
A. Modul Pembelajaran .................................................................................
9
1. Karakteristik Modul ...........................................................................
10
2. Prosedur Penulisan Modul..................................................................
12
3. Kelayakan Modul ...............................................................................
14
B. Teori Belajar Terpadu ...............................................................................
15
1. Teori Piaget ........................................................................................
17
2. Teori Bruner .......................................................................................
18
3. Teori Vygotsky...................................................................................
19
C. IPA Terpadu..............................................................................................
20
xi
1. Produk dan Proses IPA Terpadu (Ilmu Pengetahuan Alam) ..............
20
2. IPA Terpadu..................................................................... ..................
21
D. Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing................................... ..............
25
1. Inkuiri Terbimbing... ..........................................................................
25
2. Kelebihan dan Kelemahan Model Inkuiri Terbimbing ......................
28
E. Hasil Belajar.............................................................................................
29
F. Matahari Sebagai Sumber Energi Alternatif............................................
30
1. Matahari................ ..............................................................................
30
2. Fotosintesis..................................................................... ....................
32
3. Energi.............................................................................. ....................
33
4. Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)..........................................
35
G. Penelitian yang Relevan ..........................................................................
35
H. Kerangka Berfikir ....................................................................................
38
BAB III METODE PENELITIAN ............................................................................
41
A. Waktu dan Tempat Penelitian..................................................................
41
B. Subyek Penelitian ....................................................................................
41
C. Desain Penelitian .....................................................................................
42
D. Teknik Pengumpulan Data ......................................................................
44
E. Instrrumen Pengumpulan Data ................................................................
48
F. Teknik Analisis Data ...............................................................................
52
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ...........................................
55
A. Hasil Penelitian ........................................................................................
55
B. Pembahasan Hasil Penelittian dan Pengembangan ..................................
73
1. Prosedur Pengembangan Penelitian ....................................................
73
2. Kelayakan Penggunaan Modul............................................. ..............
89
3. Efektivitas Modul untuk Meningkatkan Hasil Belajar .......................
88
C. Keterbatasan Penelitian............................................................................
90
BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN...............................................
92
A. Kesimpulan ..............................................................................................
92
B. Implikasi.. ................................................................................................
93
C. Saran ........................................................................................................
94
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................
95
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1
Model Connected.......................................................................... 23
Gambar 2.2
Model Webbed.............................................................................. 23
Gambar 2.3
Model Integrated..........................................................................
Gambar 2.4
Alur Penyusunan Perencanaan Pembelajaran IPA Terpadu......... 25
Gambar 2.5
Kerangka Berpikir........................................................................
Gambar 3.1
Prosedur Pengembangan four D Model........................................ 43
Gambar 3.2
Desain eksperimen one-Group Pretest-Posttest Design..............
47
Gambar 4.1
Histogram Penilaian Keterampilan Siswa....................................
70
Gambar 4.2
Histogram Penilaian Sikap Siswa................................................. 71
Gambar 4.3
Fitur Modul Sebelum Direvisi...................................................... 80
Gambar 4.4
Fitur Modul Setelah Direvisi........................................................
Gambar 4.5
Kolom Modul Sebelum Direvisi................................................... 81
Gambar 4.6
Kolom Modul Setelah Direvisi..................................................... 82
Gambar 4.7
Kegiatan Pembelajaran Sebelum Direvisi....................................
82
Gambar 4.8
Kegiatan Pembelajaran Setelah Direvisi......................................
83
xiii
xiii
24
39
81
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1
Perbedaan Buku Bacaan atau Paket dan Modul............................. 10
Tabel 2.2
Sintak Inkuiri Terbimbing.............................................................. 27
Tabel 2.3
Keterkaitan Antar Variabel ............................................................ 19
Tabel 3.1
Hasil Daya Beda Soal Tes.............................................................. 51
Tabel 3.2
Hasil Tingkat Kesukaran Soal Tes ................................................. 51
Tabel 3.3
Interval Kriteria Penilaian .............................................................. 53
Tabel 3.4
Interpretasi Gain Skor .................................................................... 54
Tabel 4.1
Rangkuman Analisis Kebutuhan Siswa 1..................................... 56
Tabel 4.2
Rangkuman Analisis Kebutuhan Siswa 2..................................... 57
Tabel 4.3
Hasil Validasi Produk oleh Ahli .................................................... 61
Tabel 4.4
Hasil Validasi dan Revisi Modul oleh Validator ........................... 63
Tabel 4.5
Hasil Angket Keterbacaan Modul pada Uji Coba Terbatas ........... 65
Tabel 4.6
Hasil Respon Siswa terhadap Modul pada Uji Coba Terbatas....
65
Tabel 4.7
Hasil Revisi Setelah Uji Coba Terbatas.......................................
66
Tabel 4.8
Hasil Angket Respon Siswa.........................................................
67
Tabel 4.9
Hasil Tes Hasil Belajar................................................................
68
Tabel 4.10
Skor Rata-rata Penilaian Keterampilan........................................
69
Tabel 4.11
Hasil Gain score Keterampilan....................................................
69
Tabel 4.12
Skor Rata-rata Penilaian Sikap.....................................................
70
Tabel 4.13
Hasil Gain score Sikap.................................................................
71
Tabel 4.14
Respon Guru IPA terhadap Modul IPA Terpadu Berbasis
Inkuiri Terbimbing.......................................................................
xiv
xiv
72
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1
Kisi-kisi Angket Analisis Kebutuhan Siswa dan Guru...............
99
Lampiran 2
Instrument Angket Analisis Kebutuhan Siswa dan Guru...........
102
Lampiran 3
Hasil Angket Analisi Kebutuhan................................................
107
Lampiran 4
Angket Respon dan Keterbacaan Siswa terhadap Modul IPA...
122
Lampiran 5
Angket Respon dan Keterbacaan Modul IPA Oleh Guru...........
124
Lampiran 6
Lembar Validasi Materi.............................................................
125
Lampiran 7
Lembar Validasi Penyajian.........................................................
129
Lampiran 8
Lembar Validasi Bahasa.............................................................
131
Lampiran 9
Lembar Validasi Kegrafikan.......................................................
133
Lampiran 10
Hasil Validasi Produk Oleh Ahli, Review dan Peer Review.......
137
Lampiran 11
Kisi-kisi Hasil Belajar................................................................
166
Lampiran 12
Soal Tes Hasil Belajar................................................................
170
Lampiran 13
Lembar Validasi Soal Tes Hasil Belajar.....................................
172
Lampiran 14
Hasil Validasi Soal Tes Hasil Belajar.........................................
178
Lampiran 15
Silabus Mata Pelajaran IPA SMP Kelas VII..............................
183
Lampiran 16
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)................................
186
Lampiran 17
Instrument Validasi Rencana Pelaksanaan Pembelajaran
(RPP)...........................................................................................
197
Lampiran 18
Hasil validasi Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP).........
199
Lampiran 19
Keterpenuhan Inkuiri Terbimbing..............................................
202
Lampiran 20
Instrument Penilaian Sikap.......................................................
207
Lampiran 21
Hasil Penilaian Sikap................................................................
210
Lampiran 22
Instrument Penilaian Keterampilan............................................
213
Lampiran 23
Hasil Penilaian Keterampilan.....................................................
215
Lampiran 24
Hasil Analisis Angket Keterbacaan Modul pada
Uji Coba Terbatas......................................................................
Lampiran 25
217
Hasil Analisis Angket Respon Siswa terhadap Modul pada
Uji Coba Besar...........................................................................
xv
xv
223
Lampiran 26
Hasil Analisis Angket Keterbacaan Modul pada
Uji Coba Besar...........................................................................
227
Lampiran 27
Hasil Angket Tahap Penyebaran Modul.....................................
231
Lampiran 28
Hasil Uji Statistik Data Penelitian..............................................
234
Lampiran 29
Hasil Belajar Siswa.....................................................................
237
Lampiran 30
Screenshoot Modul.....................................................................
239
Lampiran 31
Matrik Modul Inkuiri Terbimbing..............................................
245
Lampiran 32
Foto Dokumentasi Penelitian......................................................
247
Lampiran 33
Lembar Kerja Siswa............................................................................
250
Lampiran 34
Surat-surat ................................................................. ................
260
Lampiran 35
Penelitian yang Relevan.............................................................
267
xvi
xvi
TERBIMBING TEMA MATAHARI SEBAGAI SUMBER ENERGI
ALTERNATIF DI KELAS VII SMP/MTs
TESIS
Disusun Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister
Program Studi Magister Pendidikan Sains
Minat Utama Fisika
Oleh:
Erma Novitasari
S831308016
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2015
PENGEMBANGAN MODUL IPA TERPADU BERBASIS INKUIRI
TERBIMBING TEMA MATAHARI SEBAGAI SUMBER ENERGI
ALTERNATIF DI KELAS VII SMP/MTs
TESIS
Disusun Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister
Program Studi Magister Pendidikan Sains
Minat Utama Fisika
Oleh:
Erma Novitasari
S831308016
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2015
ix
x
xi
xi
Erma Novitasari. 2015. Pengembangan Modul Pembelajaran IPA Terpadu berbasis
Inkuiri Terbimbing Tema Matahari Sebagai Sumber Energi Alternatif untuk
SMP/MTs. TESIS. Pembimbing I: Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., II: Dr. Nonoh Siti
Aminah, M.Pd. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Pendidikan dan
Ilmu Keguruan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Telah dilakukan pengembangan modul pembelajaran berbasis inkuiri
terbimbing, dengan tahapan-tahapannya berupa observasi masalah, merumuskan
hipotesis, mengumpulkan data (melakukan percobaan), Analisis data, melakukan
kesimpulan.
Penelitian bertujuan untuk: (1) mengetahui prosedur pengembangan
produk Modul IPA Terpadu Berbasis Inkuiri Terbimbing Tema Matahari sebagai
Sumber Energi Alternatif, (2) mengetahui kelayakan penggunaan Modul IPA Terpadu
Berbasis Inkuiri Terbimbing Tema Matahari sebagai Sumber Energi Alternatif, (3)
mengetahui efektivitas hasil belajar Modul IPA Terpadu Berbasis Inkuiri Terbimbing
Tema Matahari sebagai Sumber Energi Alternatif,
Penelitian ini merupakan penelitian pengembangan Research and Development
(R&D). Model pengembangan modul yang digunakan adalah model 4D (four D model),
dengan tahapan Define, Design, Develop dan Disseminate sesuai model Thiagarajan.
Pengembangan ini dinilai berdasarkan kelayakan isi, penyajian, kegrafikan, dan bahasa
modul oleh ahli pada bidangnya kemudian diujicobakan terbatas pada 9 siswa. Setelah
revisi dari uji coba terbatas, modul diujicoba besar pada kelas VII B. Pengumpulan data
pada penelitian ini menggunakan angket dan soal tes.
Hasil penelitian ini adalah : (1) menghasilkan sebuah modul IPA Terpadu tema
Matahari sebagai sumber energi alternatif, dikembangkan dengan komponen
pembelajaran berbasis inkuiri terbimbing dan menggunakan model pengembangan 4-D
meliputi Define, Design, Develop, dan Disseminate, (2) Modul IPA Terpadu berbasis
inkuiri terbimbing tema matahari sebagai sumber energi alternatif yang telah diuji oleh
dosen ahli, guru IPA (reviewer) dan teman sejawat (peer review) menunjukan bahwa
nilai rata-rata hasil penilain modul IPA terpadu adalah 91%. Berdasarkan hasil uji
menunjukkan bahwa modul IPA Terpadu berbasis inkuiri terbimbing tema matahari
sebagai sumber energi alternatif layak digunakan dalam kegiatan pembelajaran
pembelajaran, (3) modul IPA Terpadu tema Matahari sebagai sumber energi alternatif
efektif untuk meningkatkan hasil belajar siswa, rata-rata nilai pretes dan postes siswa
yang menggunakan modul IPA Terpadu lebih besar dibandingkan siswa yang tidak
menggunakan modul IPA Terpadu dengan signifikasi 0,000 dan nilai gain sebesar 0,49
yang tergolong sedang.
Kata Kunci: Modul IPA Terpadu, Pembelajaran Berbasis Inkuiri Terbimbing, Model 4D, Hasil Belajar Siswa.
xi
Erma Novitasari. 2015. Development of Integrated Science Learning Module
Guided Inquiry-based Theme Sun For Alternative Energy Sources for SMP/ MTs.
THESIS. Supervisor I: Dr. Mohammad Masykuri, M.Si, II: Dr. Nonoh Siti Aminah,
M.Pd. Master of Science Education, Faculty of Education and Science Teaching,
Sebelas Maret University.
ABSTRACT
the development of learning module inquiry based has been done by stages of
problem observation, hypotesis, data collection experiment, data analysis, draw
conclusion. the research aims to : (1) know the product development procedure of
science module inquiry-based with the theme Sun as alternative source energy. (2)
know the feasibility of using science module inquiry based with the theme Sun as
alternative source energy. (3) know the effectivity of learning result module inquirybased with the theme Sun as alternative source energy.
This research is the development of Reseach and Development (R&D). Module
development model used is a model 4D (four D models). The fourth stage is the Define,
Design, Development and Disseminate raised by Thiagarajan. This development was
assessed based on the feasibility of the content, presentation, graphic, and modules
language by faculty experts in the field and then tested a limited to 9 students. After
revision of the trial limited, large-tested modules in class VII B. Collecting data in this
study using a questionnaire and a test item.
The results of this study are: (1) Generate an Integrated Science module themes
Sun as alternative source energy, developed with component-based guided inquiry
learning and using 4-D model of development includes Define, Design, Develop and
Disseminate, (2) Science Module guided inquiry-based fit for use, based on the results
of the assessment by the validator can be concluded that the IPA Integrated Module
with 90% categorized ideals good and fit for use, (3) Integrated Science module theme
Sun as alternative source energy effective for improving student learning outcomes, the
average value of pretest and posttest student using Integrated Science module is greater
than students who do not use the Integrated Science module with significance 0.000 and
score gain by 0,49 is classified as moderate.
Keywords: Integrated Science Module, Guided Inquiry Based Learning, 4-D Model,
Student Learning Outcomes.
x
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 IPA Terpadu Berbasis Inkuiri Terbimbing Tema Matahari
Sebagai Sumber Energi Alternatif di Kelas VII SMP/ MTs” dengan sebaik-baiknya
untuk memenuhi sebagian dari persyaratan guna mendapatkan gelar Magister
Pendidikan.
Dalam penulisan Tesis ini, penulis menyadari bahwa terselesaikannya Tesis ini
tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Untuk itu penghargaan dan ucapan
terimakasih, penulis sampaikan kepada yang terhormat:
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, membantu memberikan arahan,
bimbingan, dan dorongan sehingga tesis ini dapat penulis selesaikan.
3.
Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., Dosen pembimbing I, yang telah membantu
memberikan arahan dan dorongan semangat dalam penyelesaian tesis ini.
4. Dra. Nonoh Siti Aminah M.Pd., 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. Prihantomo, S.Pd., Kepala SMP Negeri 1 Miri yang telah memberikan izin untuk
melaksanakan penelitian.
7. Wangsit Ariyo Prabowo, S.Kom., Kepala SMP IT Tunas Harapan Plupuh yang
telah memberikan izin untuk melaksanakan penelitian.
8. Tardi, S.Pd, M.H.,
Guru IPA SMP Negeri 1 Miri yang telah membantu dan
membimbing penulis dalam melaksanakan penelitian.
9. Rekan-rekan guru di SMK/ SMP IT Tunas Harapan Plupuh, yang telah membantu
dan mempermudah penulis dalam penyelesaian tesis.
v
10. Teman-teman Mahasiswa Pendidikan Sains angkatan September 2013, semoga
persaudaraan tetap terjaga.
11. Teman dan kakak terbaik Yulia dan Lina, yang selalu memberi dorongan dan
semangat untuk penulis.
12. Rekan-rekan serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang
telah banyak memberikan dukungan.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Skripsi ini masih banyak
kekurangan, maka penulis menerima kritik dan saran yang bersifat membangun demi
kesempurnaan penulisan di masa yang akan datang.
Akhir kata penulis berharap semoga tesis ini bermanfaat bagi pembaca pada
umumnya dan bagi perkembangan ilmu pengetahuan.
.
Surakarta,
Penulis
vi
Juli 2015
MOTTO
Barang siapa yang menjadikan mudah urusan orang lain, pasti Allah akan
memudahkannya di dunia dan di akhirat (HR. Muslim)
Lakukan apa yang masih bisa kamu lakukan, perjuangkan apa yang masih bisa kamu
perjuangkan. Ikhlas dan bersyukur atas apa yang kamu dapatkan (Penulis).
vii
PERSEMBAHAN
Tesis ini dipersembahkan kepada:
1. Ibu Suranti dan Ayah Sawal, S.E yang telah
memberikan doa, nasehat dan kasih sayang luar
biasa selama ini
2. Adekku Retno Ajeng yang
selalu memberiku
semangat dan gangguan yang membuat hari lebih
berwarna.
3. Keluarga besar yang selalu memberi semangat.
viii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ...................................................................................................
i
PERNYATAAN ORISINAL DAN PUBLIKASI ISI TESIS .....................................
ii
HALAMAN PERSETUJUAN ....................................................................................
iii
HALAMAN PENGESAHAN .....................................................................................
iv
KATA PENGANTAR.................................................................................................
v
MOTTO.......................................................................................................................
vii
HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................................
viii
ABSTRAK ..................................................................................................................
ix
ABSTRACT.... ..............................................................................................................
x
DAFTAR ISI ...............................................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................
xiii
DAFTAR TABEL .......................................................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................................................
xv
BAB I PENDAHULUAN ..........................................................................................
1
A. Latar Belakang Masalah ..........................................................................
1
B. Rumusan Masalah.....................................................................................
5
C. Tujuan Penelitian ......................................................................................
5
D. Spesifikasi Produk yang Dikembangkan ..................................................
5
E. Manfaat Penelitian ....................................................................................
6
F. Asumsi dan Keterbatasan Pengembangan.................................. ..............
7
G. Definisi Istilah dan Definisi Operasional..................................................
8
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...............................................................................
9
A. Modul Pembelajaran .................................................................................
9
1. Karakteristik Modul ...........................................................................
10
2. Prosedur Penulisan Modul..................................................................
12
3. Kelayakan Modul ...............................................................................
14
B. Teori Belajar Terpadu ...............................................................................
15
1. Teori Piaget ........................................................................................
17
2. Teori Bruner .......................................................................................
18
3. Teori Vygotsky...................................................................................
19
C. IPA Terpadu..............................................................................................
20
xi
1. Produk dan Proses IPA Terpadu (Ilmu Pengetahuan Alam) ..............
20
2. IPA Terpadu..................................................................... ..................
21
D. Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing................................... ..............
25
1. Inkuiri Terbimbing... ..........................................................................
25
2. Kelebihan dan Kelemahan Model Inkuiri Terbimbing ......................
28
E. Hasil Belajar.............................................................................................
29
F. Matahari Sebagai Sumber Energi Alternatif............................................
30
1. Matahari................ ..............................................................................
30
2. Fotosintesis..................................................................... ....................
32
3. Energi.............................................................................. ....................
33
4. Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)..........................................
35
G. Penelitian yang Relevan ..........................................................................
35
H. Kerangka Berfikir ....................................................................................
38
BAB III METODE PENELITIAN ............................................................................
41
A. Waktu dan Tempat Penelitian..................................................................
41
B. Subyek Penelitian ....................................................................................
41
C. Desain Penelitian .....................................................................................
42
D. Teknik Pengumpulan Data ......................................................................
44
E. Instrrumen Pengumpulan Data ................................................................
48
F. Teknik Analisis Data ...............................................................................
52
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ...........................................
55
A. Hasil Penelitian ........................................................................................
55
B. Pembahasan Hasil Penelittian dan Pengembangan ..................................
73
1. Prosedur Pengembangan Penelitian ....................................................
73
2. Kelayakan Penggunaan Modul............................................. ..............
89
3. Efektivitas Modul untuk Meningkatkan Hasil Belajar .......................
88
C. Keterbatasan Penelitian............................................................................
90
BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN...............................................
92
A. Kesimpulan ..............................................................................................
92
B. Implikasi.. ................................................................................................
93
C. Saran ........................................................................................................
94
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................
95
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1
Model Connected.......................................................................... 23
Gambar 2.2
Model Webbed.............................................................................. 23
Gambar 2.3
Model Integrated..........................................................................
Gambar 2.4
Alur Penyusunan Perencanaan Pembelajaran IPA Terpadu......... 25
Gambar 2.5
Kerangka Berpikir........................................................................
Gambar 3.1
Prosedur Pengembangan four D Model........................................ 43
Gambar 3.2
Desain eksperimen one-Group Pretest-Posttest Design..............
47
Gambar 4.1
Histogram Penilaian Keterampilan Siswa....................................
70
Gambar 4.2
Histogram Penilaian Sikap Siswa................................................. 71
Gambar 4.3
Fitur Modul Sebelum Direvisi...................................................... 80
Gambar 4.4
Fitur Modul Setelah Direvisi........................................................
Gambar 4.5
Kolom Modul Sebelum Direvisi................................................... 81
Gambar 4.6
Kolom Modul Setelah Direvisi..................................................... 82
Gambar 4.7
Kegiatan Pembelajaran Sebelum Direvisi....................................
82
Gambar 4.8
Kegiatan Pembelajaran Setelah Direvisi......................................
83
xiii
xiii
24
39
81
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1
Perbedaan Buku Bacaan atau Paket dan Modul............................. 10
Tabel 2.2
Sintak Inkuiri Terbimbing.............................................................. 27
Tabel 2.3
Keterkaitan Antar Variabel ............................................................ 19
Tabel 3.1
Hasil Daya Beda Soal Tes.............................................................. 51
Tabel 3.2
Hasil Tingkat Kesukaran Soal Tes ................................................. 51
Tabel 3.3
Interval Kriteria Penilaian .............................................................. 53
Tabel 3.4
Interpretasi Gain Skor .................................................................... 54
Tabel 4.1
Rangkuman Analisis Kebutuhan Siswa 1..................................... 56
Tabel 4.2
Rangkuman Analisis Kebutuhan Siswa 2..................................... 57
Tabel 4.3
Hasil Validasi Produk oleh Ahli .................................................... 61
Tabel 4.4
Hasil Validasi dan Revisi Modul oleh Validator ........................... 63
Tabel 4.5
Hasil Angket Keterbacaan Modul pada Uji Coba Terbatas ........... 65
Tabel 4.6
Hasil Respon Siswa terhadap Modul pada Uji Coba Terbatas....
65
Tabel 4.7
Hasil Revisi Setelah Uji Coba Terbatas.......................................
66
Tabel 4.8
Hasil Angket Respon Siswa.........................................................
67
Tabel 4.9
Hasil Tes Hasil Belajar................................................................
68
Tabel 4.10
Skor Rata-rata Penilaian Keterampilan........................................
69
Tabel 4.11
Hasil Gain score Keterampilan....................................................
69
Tabel 4.12
Skor Rata-rata Penilaian Sikap.....................................................
70
Tabel 4.13
Hasil Gain score Sikap.................................................................
71
Tabel 4.14
Respon Guru IPA terhadap Modul IPA Terpadu Berbasis
Inkuiri Terbimbing.......................................................................
xiv
xiv
72
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1
Kisi-kisi Angket Analisis Kebutuhan Siswa dan Guru...............
99
Lampiran 2
Instrument Angket Analisis Kebutuhan Siswa dan Guru...........
102
Lampiran 3
Hasil Angket Analisi Kebutuhan................................................
107
Lampiran 4
Angket Respon dan Keterbacaan Siswa terhadap Modul IPA...
122
Lampiran 5
Angket Respon dan Keterbacaan Modul IPA Oleh Guru...........
124
Lampiran 6
Lembar Validasi Materi.............................................................
125
Lampiran 7
Lembar Validasi Penyajian.........................................................
129
Lampiran 8
Lembar Validasi Bahasa.............................................................
131
Lampiran 9
Lembar Validasi Kegrafikan.......................................................
133
Lampiran 10
Hasil Validasi Produk Oleh Ahli, Review dan Peer Review.......
137
Lampiran 11
Kisi-kisi Hasil Belajar................................................................
166
Lampiran 12
Soal Tes Hasil Belajar................................................................
170
Lampiran 13
Lembar Validasi Soal Tes Hasil Belajar.....................................
172
Lampiran 14
Hasil Validasi Soal Tes Hasil Belajar.........................................
178
Lampiran 15
Silabus Mata Pelajaran IPA SMP Kelas VII..............................
183
Lampiran 16
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)................................
186
Lampiran 17
Instrument Validasi Rencana Pelaksanaan Pembelajaran
(RPP)...........................................................................................
197
Lampiran 18
Hasil validasi Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP).........
199
Lampiran 19
Keterpenuhan Inkuiri Terbimbing..............................................
202
Lampiran 20
Instrument Penilaian Sikap.......................................................
207
Lampiran 21
Hasil Penilaian Sikap................................................................
210
Lampiran 22
Instrument Penilaian Keterampilan............................................
213
Lampiran 23
Hasil Penilaian Keterampilan.....................................................
215
Lampiran 24
Hasil Analisis Angket Keterbacaan Modul pada
Uji Coba Terbatas......................................................................
Lampiran 25
217
Hasil Analisis Angket Respon Siswa terhadap Modul pada
Uji Coba Besar...........................................................................
xv
xv
223
Lampiran 26
Hasil Analisis Angket Keterbacaan Modul pada
Uji Coba Besar...........................................................................
227
Lampiran 27
Hasil Angket Tahap Penyebaran Modul.....................................
231
Lampiran 28
Hasil Uji Statistik Data Penelitian..............................................
234
Lampiran 29
Hasil Belajar Siswa.....................................................................
237
Lampiran 30
Screenshoot Modul.....................................................................
239
Lampiran 31
Matrik Modul Inkuiri Terbimbing..............................................
245
Lampiran 32
Foto Dokumentasi Penelitian......................................................
247
Lampiran 33
Lembar Kerja Siswa............................................................................
250
Lampiran 34
Surat-surat ................................................................. ................
260
Lampiran 35
Penelitian yang Relevan.............................................................
267
xvi
xvi