i

PENGEMBANGAN MODUL EKOSISTEM BERBASIS PROBLEM BASED

LEARNING (PBL) UNTUK MENINGKATKAN LITERASI EKOLOGI

SISWA KELAS X DI SMA N 7 SURAKARTA

TESIS

Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister

Program Studi Magister Pedidikan Sains

Oleh:

Latif Agung Nugroho

S831508068

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2017

ii

PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI

Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa:

1. Tesis yang berjudul “PENGEMBANGAN MODUL EKOSISTEM

BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING (PBL) UNTUK

MENINGKATKAN LITERASI EKOLOGI SISWA KELAS X DI SMA N

7 SURAKARTA” ini adalah karya penelitian 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

sebagi acuan dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber acuan serta daftar

pustaka. Apabila dikemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ini,

maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan peraturan perundang-

undangan (Permendiknas No. 17, Tahun 2010).

2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi Tesis 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, maka saya

bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku

.

Surakarta, Desember 2017

Yang membuat pernyataan

Latif Agung Nugroho

S831508068

iii

PERSETUJUAN

Tesis ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Tesis

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Surakarta, Desember 2017

Pembimbing

Puguh Karyanto, S.Si., M.Si., Ph.D.

NIP: 197508312001121001

Kopembimbing

Dr. Baskoro Adi Prayitno, S. Pd., M.Pd

NIP: 197701252008011008

iv

PENGEMBANGAN MODUL EKOSISTEM BERBASIS PROBLEM BASED

LEARNING (PBL) UNTUK MENINGKATKAN LITERASI EKOLOGI

SISWA KELAS X DI SMA N 7 SURAKARTA

TESIS

Oleh:

Latif Agung Nugroho

NIM S831508068

Tim Penguji

Jabatan Nama Tanda tangan Tanggal

Ketua Prof. Dr. Maridi, M.Pd.

NIP 195007241976031002

....................... .................

Sekretaris Dr. Sri Dwiastuti, M.Si.

NIP 195406261981032001

....................... .................

Anggota

Penguji

Puguh Karyanto, S.Si., M.Si., Ph.D.

NIP 197508312001121001

....................... .................

Dr. Baskoro Adi P., S.Pd., M.Pd.

NIP 197701252008011008

....................... .................

Telah dipertahankan didepan penguji

Dinyatakan telah memenuhi syarat

pada tanggal Desember 2017

Dekan FKIP UNS,

Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd.

NIP 196101241987021001

Kepala Program Studi Magister

Pendidikan Sains

Dr. Mohammad Masykuri, M.Si.

NIP 196811241994031001

v

MOTTO

Raihlah cita-citamu selagi kamu bisa meraihnya.Cukup berusaha dan berdoa,

hasilnya serahkan pada ALLAH SWT.

(Penulis)

Tersenyumlah dalam menghadapi kemalangan. Beranilah menantang bahaya.

Tegarlah dalam kekalahan. Selalu rendah hati akan kemenangan

(Sumitro Djojohadikusumo)

vi

PERSEMBAHAN

Segala puji bagi Allah SWT, dengan mengucap Bismillah dan Alhamdulillah,

saya persembahkan karya ini untuk:

Ibu dan Bapak tercinta, yang senantiasa memberi doa dan semangat dalam

setiap waktu. Cinta kasih dan harapanmu semangat hidupku.

Istriku tercinta yang selalu sabar, pengertian dan tak henti-hentinya

memberikan doa dan semangat untuk menuntut ilmu.

Kakak dan Adikku yang senantiasa memberi perhatian dan semangat.

Bapak Puguh Karyanto, S.Si, M.Si., Ph.D., terimakasih untuk bimbingan,

arahan, ilmu dan motivasi yang selalu diberikan.

Bapak Dr. Baskoro Adi Prayitno, S.Pd., M.Pd., terimakasih untuk semua

arahan, bimbingan, dan ilmu yang diberikan.

Bapak Ibu Dosen Magister Pendidikan Sains FKIP UNS yang selama ini telah

memberikan banyak ilmu dan dukungannya.

Bapak Maryanto, selaku guru mapel biologi SMA Negeri 7 Surakarta terima

kasih telah menerimaku dengan tulus dan membimbing selama penelitian.

Bapak/Ibu guru biologi di SMA Negeri 7 Surakarta yang sudah membimbing

saya untuk menyelesaikan penelitian.

Murid-muridku kelas X MIPA SMA Negeri 7 Surakarta yang mau menerima

kehadiranku dengan baik dan telah bekerjasama selama penelitian.

Teman-teman Magister Pendidikan Sains UNS 2015 yang berjuang bersama-

sama, terimakasih atas kebersamaan yang luar biasa.

Almamater.

vii

Latif Agung Nugroho. S831508068. 2017. Pengembangan Modul Ekosistem

Berbasis Problem Based Learning (PBL) Untuk Meningkatkan Literasi

Ekologi Siswa Kelas X di SMA N 7 Surakarta. Pembimbing Tesis: Puguh

Karyanto, S.Si., M.Si, Ph. D. Kopembimbing: Dr. Baskoro Adi Prayitno, S.Pd.,

M. Pd.

ABSTRAK

Tujuan penelitian ini untuk mengetahui: 1) karakteristik Modul

Ekosistem Berbasis Problem Based Learning yang; 2) mengetahui kelayakan

Modul Ekosistem Berbasis Problem Based Learning; 3) mengetahui keefektivan

Modul Ekosistem Berbasis Problem Based Learning.

Metode penelitian yang digunakan adalah metode penelitian dan

pengembangan (Research and Development). Prosedur pelaksanaan penelitian dan

pengembangan menurut Thiagarajan, Semmel, & Semmel (1974), terdiri dari

empat tahap yaitu: 1) Define (pendefinisian); 2) Design (perencanaan); 3)

Development (pengembangan); dan 4) Dissemination (penyebaran). Produk yang

dihasilkan dalam penelitian adalah modul ekosistem berbasis Problem Based

Learning (PBL) pada materi ekosistem kelas X KD 3.10. Desain yang digunakan

dalam uji coba lapangan adalah posttest only control design. Desain uji coba

menggunakan dua kelompok yang masing-masing dipilih secara random.

Kelompok pertama diberi perlakuan berupa modul ekosistem berbasis PBL dan

kelompok yang lain menggunakan pembelajaran konvensional. Hasil penelitian

antara kelompok eksperimen dengan kelompok kontrol dibandingkan

menggunakan independent t test dibantu SPSS.

Hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa: 1) modul ekosistem berbasis

PBL telah berhasil dikembangkan dengan karakteristik materi yang berkaitan

dengan ekosistem, mengacu model pembelajaran berbasis PBL untuk

meningkatkan literasi ekologi. 2) modul ekosistem berbasis PBL yang

dikembangkan termasuk dalam kategori sangat baik ditinjau dari kelayakan

isi/materi, keterbacaan, kesesuaian model pembelajaran PBL dengan literasi

ekologi, kelengkapan perangkat pembelajaran dan desain penyajian secara umum.

3) modul ekosistem berbasis PBL efektif dalam meningkatkan literasi ekologi

berdasarkan hasil uji t dengan sig= 0,000 (<0,05).

Kata kunci : literasi ekologi, modul, problem based learning

viii

Latif Agung Nugroho. S831508068. 2017. Development of Ecosystem Module

Based Problem Based Learning (PBL) to Improve Student Ecological

Literacy in SMA N 7 Surakarta. Thesis Advisor: Puguh Karyanto, S.Si., M.Si,

Ph.D. Co Advisor: Dr. Baskoro Adi Prayitno, S.Pd., M.Pd.

ABSTRACT

The purpose of this study to know the characteristics of ecosystem

module Based Problem Based Learning (PBL); to know the feasibility of

ecosystem module Based Problem Based Learning (PBL); and know the

effectiveness of ecosystem module Based Problem Based Learning (PBL).

The research method used is research and development method. The

procedure of research and development according to Thiagarajan, Semmel, &

Semmel (1974), consists of four stages: 1) Define; 2) Design; 3) Development;

And 4) Dissemination. The product produced in this research is ecosystem module

Based Problem Based Learning (PBL) on ecosystem material Class X KD 3.10.

The design used in field trials is posttest only control design. The trial design used

two groups, each chosen randomly. The first group was given treatment in the

form of ecosystem module Based Problem Based Learning (PBL) and other

groups using conventional learning. The result of the experiment between the

experimental group and the control group was compared using the independent t

test assisted by ecosystem module Based Problem Based Learning (PBL).

Based on the results of the study can be concluded that: 1) Characteristics

ecosystem module Based Problem Based Learning (PBL) lies in the integration of

PBL stages. 2) Development of ecosystem module Based Problem Based

Learning (PBL) has been through validation stage by experts and testing is limited

and stated eligible for use. 3) The t test results show that the ecosystem module

Based Problem Based Learning (PBL) is effective in improving students'

ecological literacy in sig = 0,000 (<0.05).

Keywords: ecological literacy, module, problem based learning

ix

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah Yang Maha Pengasih dan Penyayang, yang

memberi ilmu, inspirasi, dan kemuliaan. Atas kehendak-Nya penulis dapat

menyelesaikan tesis dengan judul “PENGEMBANGAN MODUL

EKOSISTEM BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING (PBL) UNTUK

MENINGKATKAN LITERASI EKOLOGI SISWA KELAS X DI SMA N 7

SURAKARTA”.

Tesis ini disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan untuk

mendapatkan gelar Magister pada Program Studi Magister Pendidikan Sains,

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penulis menyadari bahwa terselesaikannya tesis ini tidak terlepas dari bantuan,

bimbingan, dan pengarahan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis

menyampaikan terima kasih kepada:

1. Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

2. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., selaku Ketua Program Studi Magister

Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

3. Puguh Karyanto, S.Si, M.Si., Ph.D., selaku Pembimbing, yang selalu

memberikan motivasi dan bimbingan dalam penyusunan tesis ini.

4. Dr. Baskoro Adi Prayitno, S.Pd., M.Pd., selaku Kopembimbing yang selalu

memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan tesis ini.

5. Dra. Adkha Dewi Gayatri, M.Pd,, MM., selaku Kepala SMA Negeri 7

Surakarta yang telah memberi ijin dalam penelitian.

6. Drs. Maryanto selaku Guru mata pelajaran Biologi SMA Negeri 7 Surakarta

yang telah memberi bimbingan dan bantuan dalam penelitian.

7. Para siswa kelas X SMA Negeri 7 Surakarta yang telah bersedia untuk

berpartisipasi dalam pelaksanaan penelitian ini.

8. Semua pihak yang turut membantu dalam penyusunan tesiS ini yang tidak

mungkin disebutkan satu persatu.

x

Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari kesempurnaan karenaa

keterbatasan penulis. Meskipun demikian, penulis berharap semoga tesis ini

bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca umumnya.

Surakarta, Desember 2017

Penulis,

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................. i

PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ............................. ii

HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN .................................................................... iv

MOTTO ..................................................................................................... v

PERSEMBAHAN ...................................................................................... vi

ABSTRAK ................................................................................................. vii

ABSTRACT ............................................................................................... viii

KATA PENGANTAR ............................................................................... ix

DAFTAR ISI .............................................................................................. xi

DAFTAR TABEL ...................................................................................... xiii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xiv

DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. xv

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

A. Latar Belakang Masalah ................................................................. 1

B. Rumusan Masalah .......................................................................... 6

C. Tujuan Pengembangan ................................................................... 6

D. Spesifikasi Produk yang Diharapakan ........................................... 7

E. Pentingnya Pengembangan ............................................................ 9

F. Asumsi dan Keterbatasan Pengembangan ..................................... 10

G. Definisi Istilah ................................................................................ 10

BAB II. KAJIAN PUSTAKA DAN KERANGKA BERPIKIR ................ 12

A. Kajian Pustaka ................................................................................ 12

1. Education for Sustainable Development (EfSD) ...................... 12

2. Ecological Literacy (Literasi Ekologi)

3. Teori yang Melandasi Model Pembelajaran PBL ..................... 17

4. Model Pembelajaran Problem Based Learning (PBL) ............. 19

5. Modul ....................................................................................... 22

B. Kajian Penelitian yang Relevan ..................................................... 24

xii

C. Kerangka Berpikir .......................................................................... 26

BAB III. METODE PENELITIAN ............................................................ 27

A. Jenis Penelitian ................................................................................ 27

B. Prosedur Penelitian .......................................................................... 27

1. Tahap Define ............................................................................ 28

2. Tahap Design ............................................................................ 29

3. Tahap Develop .......................................................................... 30

4. Tahap Disseminate ................................................................... 31

BAB IV. HASIL PENELITIAN ................................................................ 40

A. Hasil Studi Pendahuluan ................................................................ 40

1. Studi Pustaka ............................................................................ 40

2. Survei Lapangan........................................................................ 41

B. Pengembangan Produk ................................................................... 46

1. Penyusunan Draft Poduk ......................................................... 46

a. Menentukan Tujuan Pembelajaran ..................................... 46

b. Menentukan Sub Pokok Bahasan ....................................... 46

c. Menentukan Format modul ................................................ 47

d. Menentukan Prosedur Pengembangan ............................... 47

2. Pengembangan Draft Produk .................................................. 47

3. Uji Coba Draft Produk ............................................................ 51

a. Hasil Expert Appraisal (validasi ahli) ................................ 52

b. Hasil Developmental Testing (uji coba pengembangan) ... 56

C. Pengujian Produk ........................................................................... 57

D. Pembahasan .................................................................................... 60

1. Karakteristik Modul Ekosistem berbasis PBL ........................ 60

2. Kelayakan Modul Ekosistem berbasis PBL ............................ 65

3. Efektivitas Modul Ekosistem berbasis PBL ........................... 67

BAB V. SIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 73

A. Simpulan ........................................................................................ 73

B. Saran ............................................................................................... 74

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 75

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Sintaks model pembelajaran Problem Based learning ....................... 20

2. Kriteria Reliabilitas .............................................................................. 35

3. Kriteria nilai rerata total skor .............................................................. 36

4. Hasil analisis bahan ajar ....................................................................... 41

5. Hasil rata-rata analisis kemampuan literasi ekologi siswa .................. 42

6. Hasil observasi kegiatan guru di kelas ................................................. 44

7. Hasil observasi siswa di kelas .............................................................. 45

8. Hasil validasi ahli materi modul .......................................................... 52

9. Hasil Validasi ahli Media ..................................................................... 53

10. Hasil Validasi ahli Bahasa ................................................................... 54

11. Hasil validasi perangkat pembelajaran................................................. 55

12. Hasil Hasil Validasi Praktisi ................................................................ 55

13. Hasil uji coba skala kecil...................................................................... 56

14. Saran perbaikan modul ......................................................................... 56

15. Hasil uji prasyarat parametrik .............................................................. 57

16. Deskriptif statistik kelas kontrol .......................................................... 58

17. Deskriptif statistik kelas Eksperimen ................................................... 58

18. Hasil uji normalitas dan homogenitas .................................................. 59

19. Hasil Uji independent sample t-test ..................................................... 60

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Skema proses implementasi EfSD ............................................................. 14

2. Kerangka Berpikir ...................................................................................... 26

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1. Instrumen Analisis kebutuhan ..................................................................... 78

a. Instrumen Analisis Kegiatan Pembelajaran ............................................ 78

b. Instrumen Analisis kebutuhan modul ..................................................... 95

c. Instrumen Analisis Literasi Ekologi ....................................................... 98

2 . Instrumen Validasi ...................................................................................... 112

a. Instrumen Validasi Perangkat Pembelajaran .......................................... 112

b. Instrumen Validasi Bahasa ..................................................................... 115

c. Instrumen Validasi Materi ...................................................................... 117

d. Instrumen Validasi Ahli Pengembangan Modul .................................... 120

e. Instrumen Uji Coba Pengembangan ....................................................... 121

4. Instrumen Uji Lapangan .............................................................................. 123

a. RPP ......................................................................................................... 123

b. Instrumen Literasi Ekologi ..................................................................... 156

c. Lembar Observasi Keterlaksanaan Sintaks ............................................ 173

5. Hasil Validasi .............................................................................................. 176

a. Hasil Validasi Bahasa ............................................................................. 176

b. Hasil Validasi Perangkat Pembelajaran .................................................. 178

c. Hasil Validasi Ahli Pengembangan Modul ............................................ 181

d. Hasil Validasi Materi .............................................................................. 184

e. Hasil Validasi Uji Coba .......................................................................... 187

6. Data Hasil Penelitian .................................................................................... 193

a. Daftar Nilai Literasi Ekologi Kelas Eksperimen .................................... 193

b. Daftar Nilai Literasi Ekologi Kelas Kontrol ........................................... 195

7. Hasil Analisis Data Uji Lapangan ................................................................ 203

a. Uji Normalitas kemampuan awal ........................................................... 203

b. Uji Homogenitas kemampuan awal ....................................................... 203

c. Uji kesetimbangan kemampuan awal ..................................................... 204

xvi

d. Uji Normalitas literasi Ekologi ............................................................... 204

e. Uji Homogenitas literasi Ekologi ........................................................... 204

f. Uji t ......................................................................................................... 205

8. Publikasi Jurnal dan Seminar ...................................................................... 206