IMPLEMENTASI MODEL DISCOVERY-INQUIRI BERBASIS

PENDEKATAN SCIENTIFIC PADA PEMBELAJARAN IPA

DI KELAS V SEKOLAH DASAR

TESIS

Diajukan sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar Magister Pendidikan

Oleh :

M. AFIFUN NA’IM

0103513054

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DASAR IPA

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2015

ii

PENGESAHAN UJIAN TESIS

Tesis dengan judul ” Implementasi Model Discovery-Inquiry Berbasis Pendekatan

Scientific pada Pembelajaran IPA di Kelas V Sekolah Dasar” karya,

Nama : M. Afifun Na’im

NIM : 0103513054

Program Studi : Pendidikan Dasar (Dikdas) Konsentrasi IPA

Telah dipertahankan dalam Sidang Panitia Ujian Tesis Program Pascasarjana, Universitas

Negeri Semarang pada hari Selasa, tanggal 17 November 2015.

Semarang, 21 Desember 2015

Panitia Ujian

Ketua, Sekretaris,

Prof. Dr. rer. nat. Wahyu Hardyanto, M.Si Prof. Dr. Joko Sutarto, M.Pd

NIP. 19601124 1984 03 100 2 NIP. 19560908 198303 1 003

Penguji I, Penguji II,

Dr. Lisdiana, M.Si Dr. Suharto Linuwih, M.Si

NIP. 19591119 198603 2 001 NIP. 19680714 199603 1 005

Penguji III,

Dr. Achmad Sopyan, M.Pd

NIP. 19600611 198403 1 001

iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO

Berangkat dengan penuh keyakinan, berjalan dengan penuh keikhlasan, Istiqomah

dalam menghadapi cobaan.

Bekerjalah seperti tidak butuh uang, cintailah seperti tidak akan pernah tersakiti,

dan berdansalah seperti tidak ada orang yang melihat, serta Selalu lakukan hal

yang terbaik, dan biarkan Tuhan yang melakukan selanjutnya.

You’ll never walk alone.

PERSEMBAHAN

Dengan mengucap syukur kehadirat Allah SWT ku persembahkan tesis ini kepada :

1. Bapak dan Ibuku tercinta (Bapak Sugiyanto dan Ibu Syafi’ah). Doa kalian yang

tiada henti disetiap sujudmu, dukungan secara moril, materiil dan spiritual, serta

kasih sayang yang tiada batas engkau berikan kepadaku. Serta Adikku tersayang

(Retno Wahyuning Ati). Terimakasih telah memberiku semangat, motivasi dan

inspirasi.

2. Sahabat-sahabatku pendidikan Dasar Konsentrasi IPA angkatan 2013.

Terimakasih atas segala bantuan, semangat dan kerjasamanya selama ini.

3. Sahabat-sahabat relawan PKBI Kota Semarang

4. Almamaterku UNNES

vi

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN UJIAN TESIS .................................................................. ii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ............................................................................... iii

PRAKATA ................................................................................................................... iv

DAFTAR ISI ................................................................................................................ vi

DAFTAR TABEL ...................................................................................................... viii

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ..................................................................................................... 1

1.2 Identifikasi Masalah ............................................................................................. 7

1.3 Pembatasan Masalah ............................................................................................ 7

1.4 Rumusan Masalah ................................................................................................ 8

1.5 Tujuan Penelitian ................................................................................................. 9

1.6 Manfaat Penelitian ............................................................................................... 9

BAB II KAJIAN PUSTAKA, KERANGKA TEORITIS, KERANGKA BERPIKIR,

DAN HIPOTESIS ....................................................................................................... 10

2.1 Kajian Pustaka .................................................................................................. 10

2.2 Kerangka Teoritis ............................................................................................... 12

2.2.1 Karakteristik Pembelajaran IPA .................................................................. 12

2.2.2 Model Pembelajaran Discovery-inquiry ...................................................... 18

2.2.3 Pendekatan Scientific dalam Pembelajaran .................................................. 24

2.2.4 Kemampuan Berpikir Kreatif....................................................................... 26

2.2.5 Hasil Belajar ................................................................................................. 31

2.2.6 Model Pembelajaran Discovery-inquiry berbasis Pendekatan Scientific .... 32

2.2.7 Pembelajaran Discovery-inquiry berbasis Pendekatan Scientific terhadap

Kemampuan Berpikir Kreatif ...................................................................... 33

2.2.8 Materi Pencernaan Makanan pada Manusia ................................................ 34

vii

2.2 Hasil Penelitian yang Relevan ........................................................................... 35

2.3 Kerangka Berpikir .............................................................................................. 36

2.4 Hipotesis ............................................................................................................ 39

BAB III METODE PENELITIAN ............................................................................ 40

3.1 Desain Penelitian ............................................................................................... 40

3.2 Populasi dan Sampel Penelitian ......................................................................... 42

3.3 Variabel Penelitian ............................................................................................. 43

3.4 Teknik dan Instrumen Pengumpulan Data Penelitian ........................................ 44

3.4.1 Teknik Pengumpulan Data ........................................................................... 44

3.4.2 Instrumen Pengumpulan Data ...................................................................... 46

3.5 Validitas Instrumen Penelitian ........................................................................... 48

3.5.1 Analisis Validitas ......................................................................................... 48

3.5.2 Analisis Reliabilitas ..................................................................................... 49

3.5.3 Analisis Tingkat Kesukaran ......................................................................... 50

3.5.4 Analisis Daya Pembeda .............................................................................. 50

3.5.5 Analisis Keefektifan Instrumen ................................................................... 51

3.5.6 Angket Peserta Didik ................................................................................... 53

3.5.7 Uji Coba Instrumen ...................................................................................... 53

3.6 Teknik Analisis Data Penelitian ......................................................................... 53

3.6.1 Uji Normalitas .............................................................................................. 54

3.6.2 Uji Homogenitas .......................................................................................... 55

3.6.3 Uji Kesamaan Dua Rata-rata........................................................................ 55

3.6.4 Analisis Ketuntasan Kemampuan Berpikir Kreatif .................................... 56

3.6.5 Uji N-Gain ................................................................................................... 58

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ........................................... 60

4.1 Hasil Penelitian .................................................................................................. 60

4.1.1 Deskripsi Proses Penelitian .......................................................................... 60

viii

4.1.2 Analisis Perangkat Uji Coba ........................................................................ 62

4.1.3 Analisis Data Hasil Penelitian ..................................................................... 67

4.2. Pembahasan Hasil Penelitian ............................................................................ 80

4.2.1 Peningkatan Berpikir Kreatif ....................................................................... 80

4.2.2 Peningkatan Hasil Belajar ............................................................................ 83

4.3 Keterbatasan Penelitian ...................................................................................... 86

BAB V SIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 87

5.1 Simpulan ............................................................................................................ 87

5.1 Saran .................................................................................................................. 88

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 89

ix

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Proses Belajar Discovery-inquiry .......................................................... 23

Tabel 2.2 Alur Pembelajaran Scientific .................................................................. 26

Tabel 3.1 Kategori Skor Validitas Soal.................................................................. 49

Tabel 3.2 Kriteria Penilaian Kemampuan Berpikir Kreatif ................................... 52

Tabel 3.3 Klasifikasi Interpretasi N-Gain .............................................................. 59

Tabel 4.1 Rekapitulasi Hasil Validasi oleh Validator Ahli .................................... 64

Tabel 4.2 Validitas Butir Soal ................................................................................ 65

Tabel 4.3 Prosentase Indeks Kesukaran Butir Soal ............................................... 66

Tabel 4.4 Prosentase Daya Beda Butir Soal........................................................... 67

Tabel 4.5 Data Hasil Uji Normalitas Awal ............................................................ 68

Tabel 4.6 Data Homogenitas Nilai Awal Kelas VA dan Kelas VB ....................... 70

Tabel 4.7 Data Hasil Uji Normalitas Akhir ........................................................... 71

Tabel 4.8 Data Homogenitas Nilai Akhir Kelas VA dan Kelas VB ...................... 72

Tabel 4.9 Prosentase Berpikir Kreatif Kelas Eksperimen dan Kontrol ................. 73

Tabel 4.10 Prosentase Ketuntasan Kelas Eksperimen dan Kontrol ....................... 74

Tabel 4.11 Total Skor dan Rata-rata Kemampuan Berpikir Kreatif ..................... 75

Tabel 4.12 Rekapitulasi Hasil N-gain Skor Berpikir Kreatif ................................. 77

Tabel 4.13 Rekapitulasi Hasil N-gain Skor Hasil Belajar ..................................... 78

Tabel 4.14 Kriteria Penskoran Angket Respon Peserta Didik ............................... 79

Tabel 4.15 Rekapitulasi Angket Respon Peserta Didik ......................................... 80

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pendidikan adalah hak semua anak, dalam pembukaan Undang-

Undang Dasar pendidikan mendapatkan perhatian khusus dan tercantum

secara eksplisit pada alinea keempat. Bahkan, pendidikan sudah dianggap

sebagai sebuah hak asasi yang harus secara bebas dapat dimiliki oleh semua

anak.

Pendidikan memberikan kemungkinan pada peserta didik untuk

memperoleh “kesempatan”, “harapan”, dan pengetahuan agar dapat hidup

secara lebih baik. Besarnya kesempatan dan harapan sangat bergantung pada

kualitas pendidikan yang di tempuh (Sani, 2014:1). Pendidikan juga dapat

menjadi kekuatan untuk melakukan perubahan agar sebuah kondisi menjadi

lebih baik.

Dalam dunia pendidikan yang selalu dinamis, diperlukan peran

seorang guru yang dapat mengembangkan segala potensi yang dimiliki oleh

seorang peserta didik. Ini artinya, seorang guru diharapkan tidak hanya

mentransfer ilmu pengetahuan kepada peserta didiknya, melainkan juga dapat

menumbuhkan perasaan senang dan mampu menjadi pembelajar. Guru juga

harus kreatif memilih model pembelajaran yang menimbulkan kemampuan

berpikir, berperan/bekerja aktif dan bersikap ilmiah serta

mengkomunikasikanya sebagai aspek penting kecakapan hidup. Pelajaran

2

akan menarik dan berhasil apabila dihubungkan dengan pengalaman-

pengalaman di mana anak dapat melihat, berbuat, mencoba, berpikir dan

sebagainya.

Proses pembelajaran IPA di sekolah secara holistik dipengaruhi oleh

beberapa hal. Pemahaman pembelajaran IPA mulai dari pengertian dan

hakikat IPA, teori-teori belajar yang melatar belakangi seorang individu

belajar IPA, karakteristik peserta didik, model-model pembelajaran yang

digunakan dalam mengemas materi IPA agar mudah dipahami dan bermakna

bagi peserta didik, nilai-nilai yang akan membentuk karakter peserta didik

sebagai efek pengiring (nurturant effect) dan efek pembelajaran (instructional

effect) IPA, hingga penyesuaian materi (content) IPA yang akan diajarkan

dengan penataan lingkungan belajar atau sistem sosial, dan prinsip reaksi yang

mampu mengoptimalkan keseluruhan komponen yang dimiliki peserta didik

untuk mencapai kompetensi yang diharapkan. Perkembangan kurikulum di

indonesia pada tahun 2013 untuk pembelajaran IPA mengarah pada konsep

proses pembelajaran “integrative science”. Konsep “integrative science”

berlandaskan teori behaviorisme, teori perolehan informasi, dan teori

psikologi kognitif (kontruktivisme) (Wisudawati, 2014:5).

Proses pembelajaran IPA menitik beratkan pada suatu proses

penelitian (Suparno, 2014:2). Hal ini terjadi ketika belajar IPA mampu

meningkatkan proses berpikir peserta didik untuk memahami fenomena-

fenomena alam. Dengan demikian proses pembelajaran IPA mengutamakan

penelitian dan pemecahan masalah. Konsep IPA merupakan suatu konsep

3

yang memerlukan penalaran dan proses mental yang kuat pada seorang peserta

didik. Proses mental peserta didik dalam mempelajari IPA merupakan

kemampuan mengintegrasikan pengetahuan/skema kognitif peserta didik yang

tersusun dari atribut-atribut dalam bentuk keterampilan dan nilai untuk

mempelajari fenomena-fenomena alam.

IPA sering dianggap sebagai ilmu yang hanya menekankan pada

kemampuan berpikir logis dengan penyelesaian yang tunggal dan pasti. Hal ini

yang menyebabkan IPA menjadi mata pelajaran yang kurang diminati oleh

peserta didik. Padahal, IPA dipelajari pada setiap jenjang pendidikan dan

menjadi salah satu pengukur (indikator) keberhasilan peserta didik dalam

menempuh suatu jenjang pendidikan, serta menjadi materi ujian untuk seleksi

penerimaan menjadi tenaga kerja bidang tertentu. Melihat kondisi ini berarti

sains (IPA) tidak hanya digunakan sebagai acuan melanjutkan pendidikan

yang lebih tinggi tetapi juga digunakan dalam mendukung karir seseorang.

Tantangan masa depan yang selalu berubah sekaligus persaingan yang

semakin ketat memerlukan keluaran pendidikan yang tidak hanya trampil

dalam suatu bidang tetapi juga kreatif dalam mengembangkan bidang yang

ditekuni. Hal tersebut perlu dimanifestasikan dalam setiap mata pelajaran di

sekolah, termasuk sains (IPA). Mata pelajaran IPA perlu diberikan kepada

semua peserta didik mulai dari sekolah dasar untuk membekali peserta didik

dengan kemampuan berpikir logis, analitis, sistematis, kritis, dan kreatif, serta

kemampuan bekerjasama. Mengembangkan kemampuan berpikir logis,

analitis, sistematis, kritis maupun bekerja sama sudah lama menjadi fokus dan

4

perhatian pendidik IPA di kelas, karena hal itu berkaitan dengan sifat dan

karakteristik keilmuan sains (IPA). Tetapi, fokus dan perhatian pada upaya

meningkatkan kemampuan berpikir kreatif dalam IPA jarang tersentuh oleh

pendidik. Padahal kemampuan itu yang sangat diperlukan agar peserta didik

dapat memiliki kemampuan memperoleh, mengelola, dan memanfaatkan

informasi untuk bertahan hidup pada keadaan yang selalu berubah, tidak pasti,

dan kompetitif.

Berdasarkan hasil observasi di lapangan, peneliti menemukan proses

pembelajaran khususnya pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam di MIN

Wonoketingal Karanganyar Demak, guru mayoritas masih banyak

menggunakan model pembelajaran konvensional di kelas masih bersifat

memahami konsep, prinsip dan menghafal istilah dalam IPA. Proses

pembelajaran belum menjadi sarana untuk memberdayakan keterampilan

berpikir kreatif peserta didik karena masih bersifat teacher centered, sehingga

guru lebih mendominasi di dalam kelas. Dengan demikian, suasana

pembelajaran menjadi kurang kondusif sehingga peserta didik menjadi pasif.

Rendahnya berpikir kreatif peserta didik ditunjukan dengan jawaban yang

diberikan oleh peserta didik terpaku pada jawaban-jawaban yang ada di buku,

sehingga peserta didik hanya menghafalkan jawaban yang ada di buku dan

kurang memahami makna jawaban yang disebutkan. Kemudian media yang

digunakan dalam pembelajaran belum bersifat khusus, hanya berupa gambar

dari buku cetak yang dipegang oleh masing-masing peserta didik.

5

Sebagai jalan keluar atau alternatif untuk meningkatkan keterampilan

berpikir kreatif guru harus mengubah cara mengajar yang awalnya

menggunakan metode ceramah dan tanya jawab diubah ke arah pembelajaran

yang dapat menciptakan keaktifan peserta didik dalam pembelajaran, dari cara

berpikir peserta didik yang konvergen dimana terpaku pada satu jawaban di

buku menjadi berpikir kreatif yang bersifat divergen yakni penemuan jawaban

atau alternatif jawaban yang lebih banyak, serta berusaha menghubungkan

lingkungan belajar dengan proses berpikir kreatif peserta didik (Marwiyah,

2015). Karena peserta didik akan belajar lebih efektif jika menggunakan

lingkungan atau peralatan yang ada disekitarnya, sehingga dapat merangsang

rasa ingin tahu dari peserta didik tersebut, melakukan pengamatan, membuat

kesimpulan dan mendapatkan pengalaman melalui proses ilmiah. Pengalaman

yang didapat dari proses ilmiah akan lebih tahan lama terekam dan diingat

oleh peserta didik.

Dalam penelitian ini, peneliti memilih model discovery-inquiri sebagai

solusi agar peserta didik terdorong untuk terlibat langsung dalam proses

pembelajaran yang dimulai dari kegiatan orientasi, merumuskan masalah,

mengajukan hipotesis, merancang pendekatan investigatif dalam bentuk

eksperimen, mengumpulkan data, menguji hipotesis, menyintesis

pengetahuan, serta merumuskan kesimpulan dan yang terakhir memiliki sikap

ilmiah. Model pembelajaran discovery-inquiri merupakan model pembelajaran

esensial dalam melaksanakan proses pembelajaran IPA. Model pembelajaran

ini melandasi dan menjadi bagian dari model-model pembelajaran IPA yang

6

lain. “Proses pembelajaran IPA menitik beratkan pada suatu proses penemuan

tentang alam sehingga diperlukan model pembelajaran yang mampu

meningkatkan proses mental, rasa ingin tahu, dan berpikir logis-kritis peserta

didik” (Wisudawati, 2014:80).

Selain uraian di atas, model discovery-inquiri juga mampu mendorong

peserta didik untuk berdiskusi dengan kelompoknya serta lebih berani untuk

menyampaikan pendapat atau berkomunikasi. “Jadi dengan menggunakan

model ini peserta didik mampu merumuskan pertanyaan yang mengarahkan

untuk melakukan investigasi dalam upaya membangun pengetahuan dan

makna baru” (Sani, 2014:88). Selain itu, dengan serangkaian kegiatan

discovery-inquiri tersebut, dapat melatih peserta didik mengembangkan

kemampuan berpikir kreatif untuk tidak terpaku hanya pada satu jawaban atau

cara pemecahan dari masalah yang ditemui. Melainkan dengan memunculkan

banyak jawaban atau alternatif cara penyelesaian masalah dengan menerapkan

prinsip kelancaran (fluency), keluwesan (flexibility), keaslian (originality) dan

kerincian (elaboration) (Munandar, 2009), serta menggunakan proses

menghubungkan (connection), penemuan (discovery), penciptaan (invention),

dan aplikasi (application), yang menjadi ciri pemikiran kreatif (Sunito,

2013:61).

7

1.2 Identifikasi Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang masalah di atas, dapat diidentifikasi

masalah yang mendasari penulis melakukan penelitian sebagai berikut :

1. Proses pembelajaran IPA masih berpusat pada guru (teacher centered).

2. Proses pembelajaran yang masih jarang menggunakan lingkungan belajar

sebagai upaya proses ilmiah peserta didik.

3. Masih rendahnya kemampuan berpikir kreatif peserta didik yang meliputi

kelancaran, keluwesan, keaslian dan elaborasi.

1.3 Pembatasan Masalah

Untuk mengantisipasi luasnya masalah yang dibahas dan

kesalahpahaman maksud, serta demi efektivitas dan efisiensi penelitian, pada

penelitian ini masalah yang akan diteliti dibatasi sebagai berikut :

1. Implementasi pembelajaran IPA

Implementasi adalah bermuara pada aktivitas, aksi, tindakan, atau adanya

mekanisme suatu sistem, implementasi bukan sekedar aktivitas, tetapi

suatu kegiatan yang terencana dan untuk mencapai tujuan kegiatan

(Usman, 2002:70). Sementara implementasi pada pembelajaran IPA disini

adalah proses pembelajaran yang terdiri dari produk IPA, nilai atau sikap

ilmiah IPA, kerja atau proses ilmiah IPA, aplikasi IPA dalam kehidupan

sehari-hari, dan kreativitas dalam mempelajari IPA (Wisudawati,

2014:119).

8

2. Model pembelajaran discovery-inquiri berbasis pendekatan scientifik

Model pembelajaran discovery-inquiri merupakan model pembelajaran

esensial dalam melaksanakan proses pembelajaran IPA yang

menitikberatkan pada suatu proses penemuan tentang lingkungan alam

sekitar, yang mampu meningkatkan proses mental, rasa ingin tahu, dan

berpikir logis-kritis (Wisudawati, 2014:80).

3. Kemampuan berfikir kreatif

Berpikir kreatif dapat diartikan sebagai kemampuan umum untuk

menciptakan sesuatu yang baru yang terdiri dari empat kriteria yaitu

kelancaran, kelenturan, keaslian (orisinalitas), dan kerincian (elaborasi)

(Munandar, 2009:43).

1.4 Rumusan Masalah

Bertolak dari latar belakang, identifikasi masalah, dan pembatasan

masalah, masalah yang akan diteliti dalam penelitian ini adalah sebagai

berikut :

1. Bagaimana peningkatan kemampuan berpikir kreatif peserta didik kelas V

dalam pembelajaran IPA setelah menerapkan model discovery-inquiri

berbasis pendekatan scientifik ?

2. Apakah penggunaan model discovery-inquiri berbasis pendekatan

scientifik efektif terhadap peningkatan hasil belajar peserta didik kelas V ?

9

1.5 Tujuan Penelitian

Bertolak dari masalah yang diteliti, penelitian ini bertujuan sebagai

berikut :

1. Menerapkan model discovery-inquiri berbasis pendekatan scientifik pada

pembelajaran IPA untuk meningkatkan kemampuan berpikir kreatif

peserta didik kelas V.

2. Mengetahui apakah penggunaan model discovery-inquiri berbasis

pendekatan scientifik efektif terhadap peningkatan hasil belajar peserta

didik kelas V.

1.6 Manfaat Penelitian

Manfaat yang dapat diberikan dari hasil penelitian ini adalah :

1. Mendapatkan model pembelajaran yang sesuai dan relevan untuk

meningkatkan berpikir kreatif pada peserta didik, terutama pada

pembelajaran IPA di kelas V.

2. Memberi kemudahan para guru kelas dalam menyusun persiapan,

menambah varian, serta mengembangkan perangkat pembelajaran di kelas.

3. Memberi pengalaman pada peserta didik untuk belajar dalam situasi

learning community yang menyenangkan.

4. Memberi varian pada sekolah terkait model pembelajaran yang bisa

dimanfaatkan sebagai penunjang keberhasilan proses pembelajaran.