PENGEMBANGAN MODUL FISIKA BERBASIS SAINS … · dari hasil validasi oleh validator materi, media,...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

PENGEMBANGAN MODUL FISIKA BERBASIS SAINS TEKNOLOGI

MASYARAKAT (STM) UNTUK MENINGKATKAN MOTIVASI

BELAJAR DAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS SISWA SMA

TESIS

Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister

Program Studi Magister Pendidikan Sains

oleh:

Sujiyani Kassiavera

S831408034

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016


commit to user

ii

PENGEMBANGAN MODUL FISIKA BERBASIS SAINS TEKNOLOGI

MASYARAKAT (STM) UNTUK MENINGKATKAN MOTIVASI

BELAJAR DAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS SISWA SMA

TESIS

Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister

Program Studi Magister Pendidikan Sains

Oleh:

Sujiyani Kassiavera

NIM S831408034

PROGRAM MAGISTER PENDIDIKAN SAINS

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016


commit to user

iii


commit to user

iv


commit to user

v


commit to user

vi

Sujiyani Kassiavera. 2016. Pengembangan Modul Fisika Berbasis Sains

Teknologi Masyarakat (STM) untuk Meningkatkan Motivasi Belajar dan

Kemampuan Berpikir Kritis Siswa SMA. Tesis. Pembimbing: Prof. Dr. H.

Widha Sunarno, M.Pd. Kopembimbing: Prof. Dra. Suparmi, M.A., Ph.D, Program

Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan,

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk: (1) mendeskripsikan karakteristik khusus

modul fisika berbasis STM di SMA Insan Cendekia Al-Mujtaba Sukoharjo. (2)

mendapatkan modul fisika berbasis STM yang telah memenuhi kriteria layak. (3)

mengetahui efektivitas untuk meningkatkan motivasi belajar siswa. (4)

mengetahui efektivitas untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa, (5)

mengetahui efektivitas untuk meningkatkan hasil belajar siswa

Penelitian pengembangan modul fisika berbasis Sains Teknologi

Masyarakat (STM) ini menggunakan prosedur pengembangan 4D yang terdiri dari

tahap pendefinisian (define), perancangan (design), pengembangan (develop) dan

penyebaran (dessiminate). Tahap pendefinisian terdiri dari proses analisis

kebutuhan guru dan siswa. Tahap perancangan modul fisika sesuai dengan sintaks

pembelajaran STM yang diintegrasikan ke dalam modul. Tahap pengembangan

dilakukan proses validasi kelayakan modul, revisi modul, dan aplikasi modul

pembelajaran berbasis STM di kelas X SMA Insan Cendekia Sukoharjo. Tahap

penyebaran merupakan proses penyebaran modul ke lima SMA di Kota Surakarta.

Analisis data yang digunakan selama penelitian adalah analisis deskriptif

berdasarkan skor kriteria dan analisis peningkatan motivasi belajar siswa melalui

nilai gain serta kemampuan berpikir kritis dianalisis menggunakan program SPSS.

Hasil Penelitian: 1) modul yang dikembangkan berbasis sains teknologi

masyarakat (STM), dengan tahapan: Invitasi, pembentukan konsep, aplikasi

konsep, pemantapan konsep dan evaluasi untuk meningkatkan motivasi belajar

dan kemampuan berpikir kritis siswa; 2) modul memenuhi katgeori sangat baik

dari hasil validasi oleh validator materi, media, bahasa, review dan peer review.

Aspek kelayakan isi dan penyajian, kelayakan bahasa, kelayakan kegrafikan; 3)

Implementasi modul efektif meningkatkan motivasi belajar siswa. Hasil

perhitungan N-gain yaitu 0,5 dari pretest dan posstest yang dikategorikan sedang;

4) Efektivitas modul dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis yang

didasarkan dari hasil perhitungan N-gain yang ditinjau dari kemampuan berpikir

kritis siswa sebesar 0,39 dari pretest dan posstest yang dikategorikan sedang.; 5)

pembelajaran menggunakan modul berbasis sains teknologi masyarakat (STM)

dapat meningkatkan hasil belajar siswa terlihat bahwa 93% siswa mencapai KKM

Kata kunci: modul fisika, Sains Teknologi Masyarakat (STM), motivasi belajar,

kemampuan berpikir kritis, suhu dan kalor.


commit to user

vii

Sujiyani Kassiavera. 2016. The Development of Physics Science Technology Society

Physics Module to Increase the Motivation Learning and the Critically Thinking Ability Senior High School Student’s. Advisor: Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M.Pd. Co-

Advisor: Prof Dra. Suparmi M.A, P.hD. Thesis. Surakarta. Sains Education Magister

Department, Sebelas Maret University of Surakarta.

ABSTRACT

This research aims to: (1) describe the special characteristic of STM-based

physics module in SMA Insan Cendekia Al-Mujtaba, Sukoharjo. (2) obtain a

STM-based physics module that has fulfilled the feasible criteria. (3) Knowing the

effectiveness of motivation to improve student learning. (4) Knowing the

effectiveness of to improve the ability to think critically students. (5) Knowing the

effectiveness of to increase yields of student learning.

Research development of Science Technology Society-based physics

module is using the 4D development procedure which consists of the steps of

define, design, develop and dessiminate. The define phase consists of the analysis

process of needs of teachers and students. The design phase of physics module

according to the syntax of STM learning which integrated into module. The

develop phase conducted validation process of eligibility of module, revision of

module, and application of STM-based learning module in class X of SMA Insan

Cendikia Sukoharjo. The dessiminate phase is the process of module

dessimination to five high schools in Surakarta. The data analysis which been

used during the study is a descriptive analysis based on the score criteria and the

analysis of enhancement of students learning motivation through gain and the

critical thinking ability which analyzed using SPSS.

Research Results: 1) science technology society-based module was

developed through, with the following phases: Invitational, concept formation,

concept application, stabilization concept and evaluation to improve learning

motivation and the critical thinking ability of students; 2) module fulfilled the

excellent category from the results of validation by the validator of material,

media, language, review and peer review. The aspects of content and presentation

feasibility, language feasibility, graph feasibility; 3) Implementation of effective

module improve students learning motivation. The calculation result of N-gain is

0.5 of pretest and posstest which categorized as moderate; 4) The effectiveness of

module can improve the critical thinking ability which based on the calculation

result of N-gain in terms of critical thinking ability of students was 0,39 of pretest

and posstest which categorized as moderate.; 5) learning using module science-

based society technology (STM)-based can improve students’ learning results as

seen that 93% of students reached the KKM.

Keywords: physics module, Science Technology Society , learning motivation,

critical thinking ability, temperature and heat.


commit to user

viii

MOTTO

“Khoirunnas, anfa’uhu linnas”, Sebaik-baik manusia adalah manusia

yang berguna bagi orang lain. (HR Bukhari Muslim)

“Hidup itu sederhana , ada awal ada akhir, ada kehidupan ada

kematian”.

“Real success is determined by two factors. First is faith, and second is

action.”. (Penulis)

“Life is like a wheel, sometimes you will be on the top, sometimes you will

be at the bottom. It is not important when we become on the top or at the

bottom. But the most important is syukur when success and shabar when

fail”.

“Jangan jadikan kehidupan ini sebagai sebuah perbandingan”. (Penulis)


commit to user

ix

PERSEMBAHAN

Dengan mengucap rasa syukur Alhamdulillah kepada Allah SWT

yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya,penulis persembahkan tesis

ini kepada:

“Papaku Muhamad Sil dan mamaku Sri Rahayu yang selalu sabar dalam

meghadapi semua tingkah lakuku,yang telah membesarkanku, yang telah

memberikan kasih sayang dan cinta yang luar biasa, pengorbanan yang luar

biasa untukku, hanya kata ucapan TERIMA KASIH yang luar biasa dariku

segala hal yang telah kalian lakukan untukku. I Love My Dad’s and my

Mom’s”.

Adik-adikku yang tersayang, Novri Medyo Belli dan Puti Ayu Maharani yang

selalu membuatku lebih berharga dan selalu tersenyum dalam setiap

perjalanan hidupku.


commit to user

x

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan

rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang

berjudul “Pengembangan Modul Fisika Berbasis Sains Teknologi Masyarakat

(STM) untuk Meningkatkan Motivasi Belajar dan Kemampuan Berpikir Kritis

Siswa SMA” dengan sebaik-baiknya.

Dalam penulisan tesis ini, penulis menyadari tidak akan selesai tanpa

bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati

penulis memberikan penghargaan dan ucapan terimakasih yang tidak terkira

kepada :

1. Prof. Dr. Joko Nurkamto., M.Pd., selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu

Pendidikan UNS yang telah memberikan izin penelitian dalam menyelesaikan

tesis ini.

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

Pendidikan Sains FKIP UNS yang telah memberikan petunjuk dan dorongan

sehingga tesis ini dapat penulis selesaikan sekaligus sebagai pembimbing yang

sabar dalam memberikan arahan, motivasi dan ilmu yang tak terkira.

3. Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M.Pd selaku Dosen pembimbing I yang ditengah

kesibukannya selalu memberikan saran dan bimbingan dalam penyelesaian

tesis ini.

4. Prof. Dra. Suparmi, M.A., Ph.D, selaku 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 memberikan ilmu selama penulis menempuh kuliah di

Program Pascasarjana.

6. SMA Insan Cendekia Al-Mujtaba Sukoharjo, terlebih kepada Ibu Desy

Wulandari, S.Pd., dan Bapak Nur Kholis Novianto, M.Pd. yang banyak

membantu proses penelitian yang dilakukan penulis.


commit to user

xi

7. Siswa-siswi kelas X dan kelas XI SMA Insan Cendekia Al-Mujtaba Sukoharjo

atas bantuanya dalam pelaksanaan penelitian ini.

8. Rekan-rekan serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu

yang telah banyak memberikan bantuan dalam penyelesaian tesis. Penulis

mendoakan semoga kebaikan yang diberikan mendapatkan balasan kebaikan

yang berlipat dari Allah SWT. Amin...

Penulis menyadari bahwa penyusunan tesis ini masih banyak

kekurangannya, oleh karena itu saran dan kritik yang bersifat membangun sangat

penulis harapkan untuk memperbaiki dan menyempurnakan tesis ini. Penulis

berharap semoga tesis ini bermanfaat bagi kebaikan masyarakat khususnya dalam

dunia pendidikan.

Surakarta, Agustus 2016

Penulis


commit to user

xii

DAFTAR ISI

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

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING…….……………………......... iii

HALAMAN PENGESAHAN PENGUJI...……………………………….........

PERNYATAAN DAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI……………..

Iv

v

ABSTRAK……………...................................................................................... vi

ABSTRACT………………..................................................................................... vii

HALAMAN MOTTO.......................................................................................... viii

HALAMAN PERSEMBAHAN.......................................................................... ix

HALAMAN PRAKATA..................................................................................... x

DAFTAR ISI....................................................................................................... xii

DAFTAR TABEL....................................................................................... ....... xv

DAFTAR GAMBAR.................................................................................... ...... xvii

DAFTAR LAMPIRAN................................................................................ ...... xix

BAB I. PENDAHULUAN

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

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

C. Tujuan Penelitian............................................................................

D. Spesifikasi Produk yang dikembangkan.........................................

E. Manfaat Penelitian..........................................................................

F. Definisi Istilah. ..............................................................................

1

7

7

8

9

9

BAB II. KAJIAN PUSTAKA DAN KERANGKA BERPIKIR

A. KAJIAN PUSTAKA.......................................................................

1. Hakikat Pembelajaran............................................................

2. Teori Belajar..........................................................................

3. Modul.....................................................................................

4. Model Sains Teknologi Masyarakat (STM)..........................

5. Motivasi Belajar...................................................................

6. Kemampuan Berpikir Kritis…………..................................

7. Hasil Belajar..........................................................................

11

11

11

14

20

28

32

37

Halaman


commit to user

xiii

8. Suhu dan Kalor......................................................................

B. Penelitian yang Relevan.................................................................

C. Kerangka Pemikiran.......................................................................

39

65

68

BAB III. METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian, Tempat dan waktu Penelitian..............................

B. Subjek Penelitian............................................................................

C. Desain Penelitian............................................................................

D. Metode Pengumpulan Data............................................................

E. Instrumen Pengumpulan Data........................................................

F. Teknik Analisis Data......................................................................

70

71

71

76

78

84

BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Penelitian.....……………......................................................

1. Tahap Pendefinisian.....…………….........................................

a. Analisis Kebutuhan Siswa .................................................

b. Analisis Kebutuhan Guru Fisika ........................................

2. Tahap Perancangan ..................................................................

3. Tahap Pengembangan ..............................................................

a. Hasil Validasi Modul .........................................................

b. Revisi I ...............................................................................

c. Uji Coba Kecil (Uji Terbatas).............................................

d. Revisi II .............................................................................

e. Uji Coba Besar (Uji Lapangan)..........................................

f. Penilaian Produk oleh Siswa...............................................

g. Penyempurnaan (Revisi III) ...............................................

4. Tahap Penyebaran ....................................................................

B. Pembahasan....……………............................................................

1. Tahap Pendefinisian.....…………….........................................

a. Analisis Kebutuhan Siswa .................................................

b. Analisis Kebutuhan Guru Fisika ........................................

2. Tahap Perancangan ..................................................................

3. Tahap Pengembangan ...............................................................

88

88

88

89

90

92

92

96

99

101

101

106

107

108

109

109

109

110

111

112


commit to user

xiv

a. Hasil Validasi Modul ..........................................................

b. Revisi I ................................................................................

c. Uji Coba Kecil…………. ...................................................

d. Revisi II ...............................................................................

e. Uji Coba Besar …………....................................................

f. Tahap Revisi Produk Akhir ................................................

g. Temuan Lapangan................................................................

4. Tahap Penyebaran .....................................................................

C. Keterbatasan Penelitian....................................................................

113

114

115

115

116

120

120

121

121

BAB V.KESIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN

A. Kesimpulan….. ……………………..............................................

B. Implikasi Hasil Penelitian..............................................................

C. Saran……………………………………………………………...

122

124

125

DAFTAR PUSTAKA......................................................................................... 126

LAMPIRAN....................................................................................................... 131


commit to user

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbedaan Penggunaan Buku Teks antara Pendekatan

Tradisional dan Sains Teknologi Masyarakat (STM)..................... 26

Tabel 2.2 Perbedaan Penerapan Konsep Sains antara Pendekatan

Tradisional dan Sains Teknologi Masyarakat (STM) ..................... 27

Tabel 2.3 Aspek Kemampuan Berpikir Kritis ................................................ 34

Tabel 2.4 Pertanyaan Pemicu Kemampuan Berpikir Kritis ........................... 35

Tabel 2.5 Koefisien Muai Panjang berbagai Zat pada Suhu 200C.................. 51

Tabel 2.6 Koefisien Muai Ruang Zat Cair untuk Beberapa Jenis Zat

dalam Satuan K-1

.......................................................................... 57

Tabel 2.7 Kalor Jenis Benda ......................................................................... 61

Tabel 2.8 Kalor Laten .................................................................................. 63

Tabel 2.9 Titik Didih dan Nilai Kalor Uap berbagai Zat ............................... 64

Tabel 3.1 Hasil Analisis Pengujian Validitas Soal Kemampuan Berpikir

Kritis ........................................................................................... 80

Tabel 3.2 Hasil Analisis Pengujian Taraf Kesukaran Soal Kemampuan

Berpikir Kritis ............................................................................. 82

Tabel 3.3 Kriteria Daya Pembeda Soal ........................................................ 83

Tabel 3.4 Hasil Analisis Pengujian Daya Beda Soal .................................... 83

Tabel 3.5 Soal yang Layak Digunakan Sebagai Soal Pretest dan Posttest .... 84

Tabel 3.6 Analisis Deskriptif dengan Kriteria Nilai ..................................... 87

Tabel 4.1 Hasil Analisis Kebutuhan Siswa .................................................. 88

Tabel 4.2 Hasil Analisis Kebutuhan Guru .................................................... 89

Tabel 4.3 Integrasi Sintaks Pembelajaran berbasis STM dalam Modul ......... 90

Tabel 4.4 Validasi Modul Aspek Kelayakan Isi dan Penyajian .................... 93

Tabel 4.5 Validasi Modul Aspek Kelayakan Bahasa ..................................... 93

Tabel 4.6 Validasi Modul Aspek Kelayakan Pembelajaran STM .................. 94

Tabel 4.7 Hasil Validasi Modul Komponen Kegrafikan................................ 95

Tabel 4.8 Kesimpulan Hasil Validasi Modul ............................................... 95

Tabel 4.9 Hasil Validasi dan Revisi Modul oleh Validator .......................... 96

Halaman


commit to user

xvi

Tabel 4.10 Penilaian Produk Uji Coba Terbatas ............................................ 100

Tabel 4.11 Saran dan Perbaikan Tahap II ...................................................... 101

Tabel 4.12 Motivasi Belajar Siswa ................................................................ 102

Tabel 4.13 Hasil Uji Normalitas Pretest dan Posttest .................................... 103

Tabel 4.14 Deskripsi Data Hasil Kemampuan Berpikir Kritis ........................ 103

Tabel 4.15 Ringkasan Hasil Analisis Nilai Pretest dan Posttest ..................... 104

Tabel 4.16 Hasil Penilaian Berpikir Kritis ..................................................... 104

Tabel 4.17 Hasil Penilaian Belajar Kognitif ................................................... 105

Tabel 4.18 Hasil Penilaian Belajar Afektif ..................................................... 105

Tabel 4.19 Hasil Penilaian Belajar Psikomotor ............................................... 106

Tabel 4.20 Hasil Penilaian Produk oleh Siswa ................................................ 107

Tabel 4.21 Saran dan Revisi tahap III ............................................................ 108

Tabel 4.22 Respon Guru Fisika terhadap Modul Fisika berbasis STM ........... 108


commit to user

xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Hubungan Sains dan Teknologi ................................................ 22

Gambar 2.2 Hubungan Sains-Teknologi-Masyarakat ................................... 23

Gambar 2.3 Model pembelajaran Sains Teknologi Masyarakat .................... 24

Gambar 2.4 Konversi Skala Termometer ..................................................... 41

Gambar 2.5 Termometer Laboratorium ....................................................... 43

Gambar 2.6 Termometer Badan ................................................................... 44

Gambar 2.7 Termometer Dinding ................................................................ 45

Gambar 2.8 Termometer Maximum-minimum Six Bellani .......................... 45

Gambar 2.9 Termometer Bimetal ................................................................ 46

Gambar 2.10 Termometer Hambatan Listrik ................................................. 47

Gambar 2.11 Termokopel .............................................................................. 48

Gambar 2.12 Termometer Gas ...................................................................... 49

Gambar 2.13 Pyrometer ................................................................................ 49

Gambar 2.14 Pemuaian Panjang pada Besi .................................................... 52

Gambar 2.15 Pemuaian pada gelas saat diiisi air panas .................................. 54

Gambar 2.16 Grafik Anomali Air .................................................................. 56

Gambar 2.17 Proses Isobarik ......................................................................... 57

Gambar 2.18 Proses Isokhorik ....................................................................... 58

Gambar 2.19 Proses Isotermis ....................................................................... 58

Gambar 2.20 Eksperimen james Prescott Joule .............................................. 59

Gambar 2.21 Diagram Perubahan Wujud Zat yang dipengaruhi Kalor ........... 60

Gambar 2.22 Kalorimeter .............................................................................. 61

Gambar 3.1 Desain Penelitian Modul Fisika berbasis STM ......................... 72

Gambar 4.1 Rancangan Awal bagian Pendahuluan pada Modul................... 90

Gambar 4.2 Rancangan Awal bagian Isi pada Modul................................... 91

Gambar 4.3 Rancangan Awal bagian Penutup pada Modul .......................... 92

Gambar 4.4 Sampul Sebelum dan Sesudah di revisi .................................... 97

Gambar 4.5 Peta Konsep Sebelum dan Sesudah direvisi .............................. 98

Gambar 4.6 LKS Sebelum dan Sesudah direvisi .......................................... 99

Halaman


commit to user

xviii

Gambar 4.7 Diagram Batang Hasil Validasi Modul ..................................... 113

Gambar 4.8 Grafik Ketercapaian Penilaian Motivasi Belajar Siswa ............. 116

Gambar 4.9 Grafik Ketercapaian Penilaian Kemampuan Berpikir Kritis ...... 118

Gambar 4.10 Grafik Ketercapaian Penilaian Belajar Kognitif Siswa .............. 118

Gambar 4.11 Grafik Ketercapaian Penilaian Belajar Afektif Siswa ............... 119

Gambar 4.12 Grafik Ketercapaian Penilaian Belajar Psikomotor Siswa ........ 120


commit to user

xix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Pra-Penelitian ............................................................................. 132

Lampiran 2 Lay-out Modul Fisika berbasis (STM)......................................... 142

Lampiran 3 Validasi Instrumen ...................................................................... 150

Lampiran 4 Uji Coba Butir Soal Penelitian .................................................... 162

Lampiran 5 Angket Keterbacaan Modul Fisika berbasis STM........................ 188

Lampiran 6 Instrumen Pembelajaran .............................................................. 193

Lampiran 7 Motivasi Belajar Siswa ............................................................... 234

Lampiran 8 Kemmapuan Berpikir Kritis ........................................................ 244

Lampiran 9 Aspek Kognitif Siswa ................................................................. 256

Lampiran 10 Aspek Afektif Siswa ................................................................... 271

Lampiran 11 Aspek Psikomotor Siswa ............................................................ 283

Lampiran 12 Penyebaran Modul Fisika Berbasis STM .................................... 295

Halaman

PENGEMBANGAN MODUL FISIKA BERBASIS SAINS … · dari hasil validasi oleh validator materi, media,...

Documents

Transcript of PENGEMBANGAN MODUL FISIKA BERBASIS SAINS … · dari hasil validasi oleh validator materi, media,...