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

commit to user

PENGEMBANGAN MODUL FISIKA SMA/MA BERBASIS

SCIENTIFIC PADA MATERI FLUIDA STATIS

UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN

BERPIKIR KRITIS SISWA

TESIS

Disusun untuk memenuhi sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister

Program Studi Magister Pendidikan Sains

Oleh

Yulia Dewi Puspitasari

S831302087

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2014

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

commit to user

ii

PENGEMBANGAN MODUL FISIKA SMA/MA BERBASIS

SCIENTIFIC PADA MATERI FLUIDA STATIS

UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN

BERPIKIR KRITIS SISWA

TESIS

Disusun untuk memenuhi sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister

Program Studi Magister Pendidikan Sains

Oleh

Yulia Dewi Puspitasari

S831302087

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2014

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

commit to user

iii

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

commit to user

iv

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

commit to user

v

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

commit to user

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas karunia, rahmat, dan hidayahNYA,

penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul “Pengembangan Modul Fisika

Berbasis Scientific pada Materi Fluida Statis untuk Meningkatkan Keterampilan

Berpikir Kritis Siswa SMA”.

Dalam penyusunan tesis ini penulis banyak mendapatkan bantuan,

bimbingan, dan dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatakn

ini penulis menyampaikan terimakasih kepada :

1. Prof. Dr. M. Furqon H., M.Pd, Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

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

Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret

Surakarta

3. Dra. Suparmi, M.A, Ph.D., Dosen Pembimbing I yang penuh dengan

kebijaksanaan telah bersedia memberikan bimbingan dan masukan kepada

penulis demi kesempurnaan dan terselesaikannya tesis ini.

4. Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd., Dosen Pembimbing II yang penuh dengan

kebijaksanaan telah bersedia memberikan bimbingan dan masukan kepada

penulis demi kesempurnaan dan terselesaikannya tesis ini.

5. Bapak Ibu Dosen Program Studi Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan

Ilmu Pendidikan yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan yang sangat

berguna bagi penulis.

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

commit to user

vii

6. Sukarmin, M.Si, Ph.D., Drs. Edy Wiyono, M.Pd., Koesmanto, S.Pd, M.Pd.,

Joko Purnomo, S.Pd., Muhammad Ali, S.Pd,. Friska Oktavia Rosa, S.Pd.,

Novi Ayu Kristiana Dewi, S.Pd., validator dalam penelitian.

7. Kepala SMA Negeri 5 Surakarta yang telah memberikan ijin uji coba

instrumen penelitian.

8. Kepala SMA Negeri 6 Surakarta yang telah memberikan ijin dan membantu

pelaksanaan penelitian.

9. Bapak Ibu Guru SMA Negeri 5 Surakarta dan SMA Negeri 6 Surakarta yang

telah membantu dalam penelitian.

10. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas

Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Angkatan Februari

2013 yang telah memberikan bantuan, semangat, dan dorongan sehingga

penulis dapat menyelesaikan tesis ini.

11. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tesis ini yang tidak

dapat disebutkan satu per satu.

Semoga bimbingan, motivasi, bantuan, dan dorongan yang telah diberikan

kepada penulis dapat sebagai amal kebaikan dan mendapatkan pahala dari Allah

SWT. Semoga tesis ini bermanfaat bagi semua pihak.

Surakarta, 10 Agustus 2014

Penulis

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

commit to user

viii

MOTTO

“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah

selesai dari suatu urusan, kerjakan dengan sungguh-sungguh urusan yang lain”.

(Q.S.Al-Insyirah: 6-7)

“Siapa yang bersungguh – sungguh, dia akan berhasil”.(Man Jadda Wa Jadda)

“Jadilah seperti karang di lautan yang kuat dihantam ombak dan kerjakanlah hal

yang bermanfaat untuk diri sendiri dan orang lain, karena hidup hanyalah sekali.

Ingat hanya pada Allah apapun dan di manapun kita berada dan kepada NYA-lah

tempat meminta dan memohon”.

“Change it, Love it, Leave it” !!

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

commit to user

ix

PERSEMBAHAN

Karya tulis berupa tesis ini saya persembahkan

kepada:

Orangtua ku, Ibu Djuminah & Bapak Kunarto

dan adik ku Martina Dewi Megasari serta

Bekto Galih Pamungkas yang telah

memberikan doa, motivasi, semangat dan

nasehat yang tak terbatas.

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

commit to user

x

Yulia Dewi Puspitasari. 2014. Pengembangan Modul Fisika Berbasis Scientific

pada Materi Fluida Statis untuk Meningkatkan keterampilan Berpikir Kritis

Siswa SMA. TESIS. Pembimbing I: Dra. Suparmi, M.A, Ph.D., Pembimbing II:

Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd. Program Studi Pendidikan Sains, Fakultas

Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret. Surakarta.

ABSTRAK

Tujuan penelitian yaitu: (1) mengembangkan modul fisika berbasis

scientific pada materi fluida statis, (2) meningkatkan kemampuan berpikir kritis

siswa setelah mengikuti proses pembelajaran menggunakan modul fisika berbasis

masalah pada materi fluida statis.

Metode penelitian yang digunakan Research and Development (R&D).

pengembangan dilaksanakan dengan mengacu pada model ADDIE dengan

tahapan Analyse, Design, Development, Implementation, Evaluation yang

dikemukakan oleh Russel dan Molenda. Pengembangan modul ini dinilai

berdasarkan kelayakan isi, penyajian, dan bahasa oleh dosen, guru, dan peer

review. Berdasarkan validasi kelayakan isi, penyajian, dan bahasa modul

kemudian direvisi dan di implementasikan di kelas X-MIA 4. Keterampilan

berpikir kritis siswa dianalisis dengan uji parametrik dengan uji t test

menggunakan software IBM SPSS Statistic 20.

Hasil penelitian yaitu (1) modul fisika berbasis scientific pada materi

fluida statis dikembangkan menggunakan komponen pembelajaran berbasis

scientific dengan menggunakan model ADDIE meliputi Analyse, Design,

Development, Implementation, dan Evaluation, (2) keterampilan berpikir kritis

siswa setelah mengikuti proses pembelajaran menggunakan modul fisika berbasis

scientific pada materi fluida statis mengalami peningkatan. Dari lima aspek

keterampilan berpikir kritis, aspek penjelasan sederhana (elementary clarification)

mengalami peningkatan yang tinggi diikuti aspek memberikan penjelasan lebih

lanjut (advanced clarification), membangun keterampilan dasar (basic support),

mengatur strategi & taktik (strategy & tactics), dan menyimpulkan (interference).

Kata kunci: modul fisika, pembelajaran berbasis scientific, keterampilan berpikir

kritis, ADDIE.

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

commit to user

xi

Yulia Dewi Puspitasari. 2014. Development of Physics Module Based on

Scientific Method for Fluid Statics to Increase Critical Thingking Ability of

Student in Senior High School. THESIS. Advisor I: Dra. Suparmi, M.A, Ph.D.,

II: Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd. Sciences Education Study Program, Teacher

Training and Education Faculty, Sebelas Maret University, Surakarta.

ABSTRACT

This study aims to: (1) develop a physics module based on scientific

method for fluid statics, (2) increase student’s critical thingking abilities after

participating in the learning process using physics module based on scientific.

This study was a Research and Development (R&D) study. The

development referred to the ADDIE model involving the Analyse, Design,

Development, Implementation, and Evaluation stages proposed by Russel and

Molenda. Development of this module is assessed based on the feasibility of the

content, presentation, and language by experts, teachers, and peer review. Based

on the validation of the feasibility of the content, presentation, and language,

module were revised and tested to the X-MIA 4 high school class. Critical

thingking abilities of student were analyzed with parametric test using t test

calculated by IBM SPSS Statistics 20 Software.

The result of this study were (1) the physics module based on scientific

method for fluid statics were developed using scientific based learning component

using ADDIE models include Analyse, Design, Development, Implementation,

and Evaluation, (2) student’s critical thingking abilities after participating in the

learning proses using physics module based scientific has increased. For five

aspect of critical thingking, elementary clarification aspect increased higher than

advanced clarification, basic support, strategy & tactics, and interference.

Keywords: Physics module, based scientific approach, critical thingking ability,

ADDIE.

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

commit to user

xii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN FRANCIS….... ii

HALAMAN PERSETUJUAN iii

HALAMAN PENGESAHAN iv

PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN ...................................................... v

HALAMAN ABSTRAK vi

HALAMAN ABSTRACT vii

HALAMAN MOTTO viii

HALAMAN PERSEMBAHAN ix

KATA PENGANTAR x

DAFTAR ISI xii

DAFTAR TABEL xiv

DAFTAR GAMBAR xvii

DAFTAR LAMPIRAN xix

BAB I PENDAHULUAN 1

A. Latar Belakang Masalah 1

B. Identifikasi Masalah 8

C. Pembatasan Masalah 9

D. Rumusan Masalah 9

E. Tujuan Penelitian 10

F. Spesifikasi Produk yang Dikembangkan 10

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

commit to user

xiii

G. Manfaat Penelitian 12

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 13

A. Kajian Teori 13

1. Modul 13

2. Pembelajaran Scientific 28

3. Fluida Statis 37

4. Keterampilan Berpikir Kritis 51

5. Hubungan Pembelajaran Scientific dengan Keterampilan

Berpikir Kritis 53

B. Kajian Penelitian Relevan 54

C. Kerangka Pemikiran 58

BAB III METODE PENELITIAN 62

A. Tempat dan Waktu Penelitian 62

B. Subjek Penelitian 62

C. Desain Penelitian 63

D. Teknik Pengumpulan Data 66

E. Instrumen Pengumpulan Data 74

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 86

A. Deskripsi Data Hasil Penelitian 86

B. Pembahasan Hasil Penelitian & Pengembangan 112

C. Temuan Lapangan 140

D. Keterbatasan Penelitian 141

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

commit to user

xiv

BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN 142

A. Kesimpulan 142

B. Implikasi 143

C. Saran 144

DAFTAR PUSTAKA 146

LAMPIRAN 151

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

commit to user

xv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Aspek Keterampilan Berpikir Kritis .......................................... 52

Tabel 3.1 Sintaks Pembelajaran Scientific dengan Model Pembelajaran

Berbasis Masalah ....................................................................... 67

Tabel 3.2 Rangkuman Analisis Reliabilitas Soal ....................................... 78

Tabel 3.3 Relibialitas Soal........................................................................... 78

Tabel 3.4 Hasil Analisis Daya Pembeda Soal ............................................ 79

Tabel 3.5 Interpretasi Tingkat Kesukaran Butir Soal. ................................. 80

Tabel 3.6 Hasil Analisis Tingkat Kesukaran Soal ...................................... 80

Tabel 3.7 Kriteria Skor Rata-rata Menjadi Kriteria .................................... 81

Tabel 3.8 Kriteria Tingkat Gain ................................................................. 83

Tabel 4.1 Hasil Analisis Angket Pengungkap Kinerja Siswa ................. 87

Tabel 4.2 Hasil Analisis Angket Pengungkap Kebutuhan Siswa ............. 88

Tabel 4.3 Hasil Analisis Angket Pengungkap Kebutuhan Guru ............. 88

Tabel 4.4 Hasil Observasi Sumber Daya Sekolah dan Inventarisasi

Sumber Belajar di SMA Negeri 6 Surakarta ........................... 91

Tabel 4.5 Hasil Validasi Produk Oleh Dosen .......................................... 95

Tabel 4.6 Hasil Validasi Produk Oleh Guru ............................................ 95

Tabel 4.7 Hasil Validasi Produk Oleh Peer Review ................................. 95

Tabel 4.8 Saran dan Hasil Revisi dari Dosen, Guru, dan Peer Review .... 96

Tabel 4.9 Deskripsi Data Keterampilan Berpikir Kritis Siswa ............... 100

Tabel 4.10 Distribusi Keterampilan Berpikir Kritis Siswa ....................... 100

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

commit to user

xvi

Tabel 4.11 Deskripsi Aspek Keterampilan Berpikir Kritis ........................ 101

Tabel 4.12 N-Gain Setiap Aspek Keterampilan Berpikir Kritis ............... 103

Tabel 4.13 Hasil Uji Normalitas dan Uji Homogenitas ............................. 103

Tabel 4.14 Deskripsi Data Hasil Penilaian Psikomotor ............................ 105

Tabel 4.15 Distribusi Penilaian Psikomotor Siswa ................................... 106

Tabel 4.16 Deskripsi Data Hasil Penilaian Afektif ................................... 108

Tabel 4.17 Distribusi Penilaian Afektif ...................................................... 108

Tabel 4.18 Regresi Pembelajaran Modul Berbasis Scientific Terhadap

Hasil Belajar Ujian Tengah Semester ..................................... 111

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

commit to user

xvii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Ilustrasi Tekanan Hidrostatis .................................................. 38

Gambar 2.2 Ilustrasi Tekanan Hidrostatis pada Ketinggian yang Berbeda 38

Gambar 2.3 Tekanan Hidrostatis akan Sama pada Kedalaman Sama dan

Zat Cair Sejenis ..................................................................... 39

Gambar 2.4 Hukum Utama Hidrostatika .................................................... 39

Gambar 2.5 Skema Hukum Utama Hidrostatika ........................................ 39

Gambar 2.6 Prinsip Hukum Pascal ............................................................ 40

Gambar 2.7 Benda Tenggelam .................................................................. 41

Gambar 2.8 Benda Melayang .................................................................... 42

Gambar 2.9 Benda Terapung...................................................................... 43

Gambar 2.10 Meniskus ................................................................................ 45

Gambar 2.11 Pipa Kapiler ........................................................................... 46

Gambar 2.12 Meniskus Cekung & Meniskus Cembung ............................. 46

Gambar 2.13 Tiga Partikel Fluida dengan Gaya yang Berbeda ................. 47

Gambar 2.14 Ilustrasi Air Membasahi Kaca ............................................... 48

Gambar 2.15 Ilustrasi Raksa Membasahi Kaca ............................................ 48

Gambar 2.16 Ilustrasi Air Membasahi Dinding ........................................... 48

Gambar 2.17 Sudut Kontak Kurang dari 900 ............................................... 49

Gambar 2.18 Tegangan Permukaan pada Kawat …………………...……. 49

Gambar 2.19 Viskositas .............................................................................. 50

Gambar 2.20 Kerangka Berpikir Penelitian ................................................ 61

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

commit to user

xviii

Gambar 3.1 Desain Modul Fisika Berbasis Scientific ................................ 64

Gambar 3.2 Bagan Desain Awal Modul ................................................... 70

Gambar 3.3 Desain Eksperimen One Group Pretest Posttest ................... 73

Gambar 4.1 Histogram Keterampilan Berpikir Kritis ............................... 101

Gambar 4.2 Histogram Aspek Keterampilan Berpikir Kritis ..................... 102

Gambar 4.3 Histogram Distribusi Frekuensi Penilaian Psikomotorik ....... 107

Gambar 4.4 Histogram Distribusi Penilaian Afektif Siswa ....................... 110

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

commit to user

xix

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Skenario Pengembangan & Spesifikasi Produk yang

Dikembangkan ..................................................................... 151

Lampiran 2 Kisi-kisi Penyusunan angket Pengungkap Kinerja,

Kebutuhan, & Identifikasi Sumber Daya Sekolah ................. 157

Lampiran 3 Angket Pengungkap Kinerja Siswa & Pengungkap

Kebutuhan Guru dan Siswa ................................................... 160

Lampiran 4 Lembar Observasi Sumber Daya Sekolah & Inventarisasi

Sumber Belajar di SMA Negeri 6 Surakarta .......................... . 167

Lampiran 5 Pertanyaan Wawancara Kepada Guru Fisika SMA .............. 171

Lampiran 6 Hasil Angket Pengungkap Kebutuhan Guru & Siswa ........... 177

Lampiran 7 Hasil Observasi Sumber Daya Sekolah & Inventarisasi

Sumber Belajar di SMA Negeri 6 Surakarta .......................... 186

Lampiran 8 Hasil Wawancara Kepada Guru Fisika SMA......................... 188

Lampiran 9 Persentasee Penguasaan Materi Soal Fisika Ujian Nasional

SMA/MA Tahun Pelajaran 2012/2013 ................................... 193

Lampiran 10 Tahapan dan Prosedur Pengembangan Modul Fisika

Berbasis Scientific pada Materi Fluida Statis ........................ 194

Lampiran 11 Modul ..................................................................................... 203

Lampiran 12 Reliabilitas Tingkat Kesukaran & Daya Pembeda ................ 211

Lampiran 13 Silabus .................................................................................... 214

Lampiran 14 Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ...................................... 219

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

commit to user

xx

Lampiran 15 Hasil Analisis Lembar Validasi Oleh Dosen, Guru, dan

Peer Review ............................................................................ 340

Lampiran 16 Hasil Uji Coba Kelompok Kecil ............................................ 363

Lampiran 17 Kisi-kisi Soal Tes Keterampilan Berpikir Kritis .................... 365

Lampiran 18 Hasil Analisis Pretest ............................................................ 374

Lampiran 19 Hasil Analisis Pretest, Posttest, dan N-Gain Rata-rata ........... 380

Lampiran 20 Hasil Penilaian Keterampilan Siswa ...................................... 389

Lampiran 21 Hasil Penilaian Afektif siswa ................................................. 391

Lampiran 22 Surat Ijin ................................................................................. 394

Lampiran 23 Dokumentasi Penelitian .......................................................... 398