PENGEMBANGAN MODUL IPA BERBASIS KONTEKSTUAL MATERI

KALOR DAN PERPINDAHANNYA UNTUK MENINGKATKAN

KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS PESERTA DIDIK SMP KELAS VII

TESIS

Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister

Program Studi Magister Pendidikan Sains

Oleh:

Siti Darmawati

NIM S831502028

PROGRAM PASCASARJANA PENDIDIKAN SAINS

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016

ii

iii

iv

v

PENGEMBANGAN MODUL IPA BERBASIS KONTEKSTUAL MATERI KALOR DAN PERPINDAHANNYA UNTUK MENINGKATKAN

KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS PESERTA DIDIK SMP KELAS VII

TESIS

Oleh:

Siti Darmawati

S831502028

Tim Penguji

Jabatan Nama Tanda tangan Tanggal

Ketua Dr. Mohammad Masykuri, M.Si. NIP 19681124199403 1 001 ....................... .................

Sekretaris Dr. Suciati, M.Pd NIP: 19580723198603 2 001 ....................... .................

Anggota Penguji Prof. Dr. Ashadi. NIP 19600809198612 1 001 ....................... .................

Dr. Sarwanto, M.Si. NIP 19690901199403 1 001 ....................... .................

Telah dipertahankan didepan penguji

Dinyatakan telah memenuhi syarat Pada tanggal ............................

Dekan FKIP UNS, Kepala Program Studi Magister

Pendidikan Sains,

Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd Dr. Mohammad Masykuri, M.Si. NIP 1961101241987021001 NIP 196811241994031001

vi

MOTTO

Abdullah bin Mas'ud رضي اهللا عنه berkata, Nabi صلی اهللا عليه وسلم bersabda, “tidak boleh iri hati kecuali pada dua hal, yaitu seorang laki-laki yang diberi harta oleh Allah lalu harta itu dikuasakan penggunaannya dalam kebenaran, dan seorang laki-laki diberi hikmah oleh Allah di mana ia memutuskan perkara dan mengajar dengannya”. (HR. Bukhari)

Dari Abu Hurairah رضي اهللا عنه bahwasanya Rasulullah صلی اهللا عليه وسلم bersabda, “barang siapa yang menempuh suatu jalan untuk mencari ilmu, maka Allah akan memudahkan baginya jalan menuju jannah”. (HR. Muslim)

Ilmu menghidupkan hati bagai hujan menyuburkan tanah, menerangi jiwa bagai rembulan menyingkap gulita

Pencapaian ini adalah pemberian dari Allah SWT,

Kemudian manifestasi usaha, restu, kesabaran dan doa dari mereka yang tercinta. Terima kasih Ayah, Bunda, kakak, kakak ipar dan adik-adikku.

vii

PERSEMBAHAN

Tesis ini saya persembahkan kepada:

Ayahanda dan ibunda tercinta.

Kakakku dan kakak ipar, yang selalu memberi dukungan, motivasi dan semangat.

Nurhayati Albakia, Maya Arishandy Ohoirat, Dewi Kohonussa, Siti Fatimah, Juliati Saba, Imega Syahlita Dewi, Yohanes Prian Budi Purwanto, Nila Cahya Perdiana Putra, Alfath Rosyada Rokhim, selaku teman dan sahabat, yang selalu memberikan motivasi dan semangat.

Almamater Universitas Sebelas Maret yang saya banggakan.

viii

Siti Darmawati. 2016. Pengembangan Modul IPA Berbasis Kontekstual Materi Kalor dan Perpindahannya untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik SMP Kelas VII. Tesis. Pembimbing: Prof. Dr. Ashadi. Kopembimbing: Dr. Sarwanto, M.Si. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

ABSTRAK

Kemampuan berpikir kritis peserta didik rendah dan media cetak yang digunakan dalam pembelajaran belum mampu meningkatkan kemampuan berpikir kritis peserta didik. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan modul IPA dan mendeskripsikan karakteristik, kelayakan serta keefektifan modul IPA berbasis kontekstual materi kalor dan perpindahannya untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis peserta didik SMP kelas VII.

Subjek dalam penelitian ini adalah peserta didik kelas VII SMP Negeri 1 Weru. Jenis penelitian ini adalah pengembangan, yang mengacu pada model pengembangan Borg dan Gall yaitu: 1) analisis kebutuhan; 2) perencanaan; 3) pengembangan produk; 4) uji coba tahap awal; 5) revisi produk; 6) uji coba lapangan utama; dan 7) revisi produk. Uji coba lapangan dilakukan menggunakan pre-experimental design jenis one-shot case study. Teknik analisis yang digunakan adalah deskriptif kualitatif-kuantitatif.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa: (1) modul IPA berbasis kontekstual memiliki karakteristik yaitu memuat langkah pembelajaran berbasis kontekstual yang diintegrasikan kemampuan berpikir kritis pada setiap tahapnya, masing-masing kegiatan belajar terdiri atas satu kompetensi dasar dan modul IPA berbasis kontekstual bersifat self instruction; (2) modul IPA berbasis kontekstual termasuk kategori layak karena telah melalui uji kelayakan dari ahli materi, ahli media dan ahli bahasa dengan nilai 3,74 kategori sangat baik, praktisi pendidikan dan teman sejawat dengan nilai 3,22 kategori baik, serta melalui tahap uji coba produk dan revisi; (3) modul IPA berbasis kontekstual efektif meningkatkan kemampuan berpikir kritis dan hasil belajar aspek pengetahuan, keterampilan dan sikap peserta didik. Berdasarkan hasil uji coba lapangan utama bahwa modul IPA berbasis kontekstual dapat digunakan sebagai bahan ajar IPA pada materi kalor dan perpindahannya di SMP kelas VII.

Kata kunci: modul IPA, kontekstual, berpikir kritis, kalor, one-shot case study

ix

Siti Darmawati. 2016. Development of Contextual-Based Science Module on The Subject Matter Heat and Transfer of Heat to Improve Students’ Critical Thinking Skills Junior High School of Grade VII. Thesis. Advisor: Prof. Dr. Ashadi. Co-Advisor: Dr. Sarwanto, M.Si. Master of Science Education Departement, The Faculty of Teacher Training and Education, Sebelas Maret University.

ABSTRACT

The low ability of students’ critical thingking and the science module were used among the study have not been able to improve students' critical thinking skills. This research aims to develop science modules and describe the characteristics, the feasibility and effectiveness of contextual-based science module on the subject matter heat and transfer of heat to improve students’ critical thinking skills junior high school of grade VII.

Subjects in this research are the students of grade VII of Weru Junior High School. Type of this reserch is development refers to Borg and Gall’s model those are: 1) analysis of needs; 2) planning; 3) development of products; 4) trial early stage; 5) revision of the product; 6) main field trials; and 7) the revision of the product.The field trials conducted using pre-experimental design types of one-shot case study. The analysis technique used is descriptive qualitative-quantitative.

The results showed that: (1) contextual-based science modules have a characteristic that is contains contextual based learning which are integrated with critical thinking skills at each stage, each learning activity consists of a single basic competence and contextual-based science modules are self instruction; (2) contextual-based science modules included in feasible category because it has been through a feasibility test review of the subject matter experts, media specialists and linguists with a value of 3.74 is excellent category, education professionals and peers with 3.22 good category, as well as through the stage trial and errors for the product and some improvements; (3) the contextual based of science modules effectively improve critical thinking skills, aspects of knowledge learning outcomes, skills and attitudes of students. Based on the results of main field trials that the contextual-based science modules can be used as science material teaching on calorific and displacement material in the class VII of junior high school. Keywords: science module, contextual, critical thinking, heat, one-shot case

study

x

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena atas limpahan

rahmat, taufik dan hidayah-Nya, hingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan

tesis yang berjudul “Pengembangan Modul IPA Berbasis Kontekstual Materi

Kalor dan Perpindahannya untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir

Kritis Peserta Didik SMP Kelas VII” dengan lancar.

Dalam penyusunan Tesis ini penulis menyadari tidak akan selesai tanpa

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

penulis mengucapkan terima kasih kepada:

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

Pendidikan Universitas Sebelas Maret, selaku penanggung jawab S-2 FKIP

yang telah mengatur segala proses dan prosedur, sehingga penulis

berkesempatan menempuh dan menyelesaikan pendidikan S2 pada Program

Pascasarjana Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan UNS.

2. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., selaku pengelola Program S-2 Pendidikan

Sains dan validator ahli materi yang telah membantu dalam penyelesaian

berbagai administrasi dan memberikan banyak masukan bagi perbaikan modul

dalam penelitian ini.

3. Prof. Dr. Ashadi selaku pembimbing yang telah memberikan bimbingan,

pengarahan, motivasi dan perhatian yang luar biasa sehingga tesis ini

terselesaikan dengan baik.

4. Dr. Sarwanto, M.Si., selaku kopembimbing yang telah memberikan

bimbingan, pengarahan, motivasi dan perhatian yang luar biasa sehingga tesis

ini terselesaikan dengan baik.

5. Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd., selaku validator ahli media yang telah

memberikan banyak masukan bagi perbaikan desain modul dalam penelitian ini.

6. Dr. Muhammad Rohmadi, M. Hum., selaku ahli bahasa yang telah memberikan

banyak masukan bagi perbaikan modul dalam penelitian ini.

xi

7. Sryono, S.Pd, M.Pd., selaku validator praktisi pendidikan dan kepala sekolah

SMP Negeri 1 Weru yang telah memberikan masukan bagi perbaikan modul

serta kemudahan dalam memperoleh data dan informasi sebagai bahan

penyusunan penelitian ini.

8. Alanindra Saputra, S.Pd, M.Sc., dan Delisma Wisnu, S.Pd, M.Pd., selaku

validator teman sejawat yang telah memberikan masukan bagi perbaikan modul

dalam penelitian ini.

9. Seluruh staf pengajar dan staf administrasi pada Fakultas Keguruan dan Ilmu

Pendidikan Universitas Sebelas Maret yang telah ikhlas dan tekun

memberikan pelayanan akademis, teknis, dan informasi selama perkuliahan

sampai dengan penyelesaian penelitian ini.

10. Sri Wahyuni, S.Pd dan Hartati S.Pd sebagai guru IPA SMP Negeri 1 Weru

yang telah memberikan kemudahan dalam memperoleh data dan informasi

sebagai bahan penyusunan penelitian ini.

11. Rekan-rekan sesama mahasiswa Pendidikan IPA, Pak Jumadi, Mas Prian,

Mas Putra, Mas Tri, Mbak Imega, Mbak Alfath, Bu Asih, Mbak Ratna, Mbak

Fia, Mbak Nurul, dan Mbak Isna yang ikhlas dan setia memberikan bantuan,

semangat dan dorongan.

12. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan namanya satu per satu yang telah

membantu fikir, alat dan tenaga untuk penyusunan Tesis ini hingga selesai.

Semoga segala bantuan yang telah diberikan kepada penulis mendapat

balasan rahmat dan kemulian di sisi Allah SWT.

Akhirnya penulis menyadari bahwa penyusunan Tesis ini masih banyak

kekurangannya, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang

membangun untuk memperbaiki dan menyempurnakan tesis ini. Semoga tesis ini

bermanfaat bagi dunia pendidikan.

Surakarta, Juli 2016

Penulis Siti Darmawati

xii

DAFTAR ISI

PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS

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

LEMBAR PENGESAHAN

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

MOTTO .......................................................................................................

PERSEMBAHAN ........................................................................................

ABSTRAK ...................................................................................................

ABSTRACT ..................................................................................................

KATA PENGANTAR

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

DAFTAR ISI ................................................................................................

DAFTAR TABEL ........................................................................................

DAFTAR GAMBAR

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

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................

ii

iii

v

vi

vii

viii

ix

xi

xiii

xv

xvii

BAB I PENAHULUAN

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

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

B. Rumusan Masalah

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

C. Tujuan Penelitian

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

D. Pentingnya Pengembangan

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

E. Spesifikasi Produk yang Diharapkan

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

F. Asumsi dan Keterbatasan Pengembangan

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

1

1

5

6

6

7

8

8

10

10

10

11

14

xiii

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

BAB II KAJIAN PUSTAKA

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

A. Kajian Teori

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

1. Hakikat IPA ................................................................................

2. Hakikat Belajar dan Pembelajaran IPA SMP

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

3. Teori-teori Belajar IPA

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

4. Pembelajaran Berbasis Kontekstual

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

5. Kemampuan Berpikir Kritis

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

6. Materi Ajar .................................................................................

7. Modul IPA Berbasis Kontekstual

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

8. Hasil Belajar ...............................................................................

B. Kajian Penelitian yang Relevan

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

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

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

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

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

C. Jenis Data dan Instrumen Penelitian

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

D. Teknik Analisis Data ........................................................................

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

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

A. Hasil Penelitian

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

19

24

28

34

39

42

44

48

48

48

54

56

59

59

59

64

65

75

76

78

82

83

83

87

93

97

98

98

98

99

100

xiv

1. Analisis Kebutuhan

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

2. Perencanaan ...............................................................................

3. Pengembangan Produk ...............................................................

4. Uji Coba Produk Tahap Awal

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

5. Revisi Produk

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

6. Uji Coba Lapangan Utama

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

7. Revisi Produk .............................................................................

B. Pembahasan ......................................................................................

1. Karakteristik Modul IPA Berbasis Kontekstual

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

2. Kelayakan Modul IPA Berbasis Kontekstual

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

3. Keefektifan Modul IPA Berbasis Kontekstual

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

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

BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN

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

A. Kesimpulan

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

B. Implikasi ...........................................................................................

C. Saran .................................................................................................

DAFTAR PUSTAKA

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

LAMPIRAN .................................................................................................

105

xv

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1. Perbedaan Pembelajaran Konvensional dan Pembelajaran

Kontekstual

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

22

2.2. Indikator, Deskripsi dan Sub-Indikator Kemampuan Berpikir

Kritis Menurut Facione

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

26

2.3. Indikator Keterampilan Berpikir dan Bentuk Pertanyaan yang

Relevan .............................................................................................

27

2.4. Kalor Jenis Beberapa Bahan

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

30

2.5. Kalor Penguapan/Pengembunan dan Kalor Lebur/Beku Beberapa

Bahan

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

32

2.6. Sasaran Penilaian Keterampilan Abstrak

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

40

2.7. Sasaran Penilaian Keterampilan Konkret

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

41

2.8. Komponen Kontekstual untuk Meningkatkan Kemampuan

Berpikir Kritis

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

45

3.1. Komponen Kontekstual untuk Meningkatkan Kemampuan

Berpikir Kritis

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

51

3.2. Instrumen dalam Penelitian dan Pengembangan

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

55

3.3. Kategori Penilaian Kualitas Produk

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

56

xvi

3.4 Kriteria Pembobotan Kemampuan Berpikir Kritis

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

57

3.5. Tabel Konversi Skor dan Predikat Hasil Belajar untuk Setiap

Ranah

58

4.1. Hasil Analisis Bahan Ajar

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

61

4.2. Komponen Kontekstual dan Implementasinya dalam Kegiatan

Pembelajaran untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis

.....

64

4.3. Hasil Validasi Ahli Materi

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

67

4.4. Hasil Validasi Ahli Media

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

69

4.5. Hasil Validasi Ahli Bahasa

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

71

4.6. Hasil Validasi Modul oleh Ahli Materi, Ahli Media dan Ahli

Bahasa ..............................................................................................

72

4.7. Hasil Validasi Modul oleh Praktisi Pendidikan dan Teman Sejawat 73

4.8. Saran dari Praktisi Pendidikan dan Teman Sejawat ......................... 73

xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1 Model Keterpaduan Connected

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

13

2.2. Perubahan Wujud Benda

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

30

2.3. Grafik Pengaruh Suhu Terhadap Energi Ketika 1,00 g Es pada

Suhu Awal -30,0°C Diubah Menjadi Uap pada Suhu 120°C

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

32

2.4. Perpindahan Panas Secara Konduksi, Konveksi dan Radiasi

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

33

2.5. Ciri Keberhasilan Belajar 42

xviii

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

2.6. Alur Kerangka Berpikir

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

47

3.1. Langkah-langkah Penelitian dan Pengembangan

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

48

4.1. Analisis Nilai Ulangan Harian dan Persentase Aspek Pengetahuan

..

63

4.2. Desain Cover Awal

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

66

4.3. Perbedaan Perumusan Indikator Sebelum dan Setelah Revisi

........... 67

4.4. Perbedann RPP Sebelum dan Setelah Revisi

..................................... 68

4.5. Perbedaan Desain Awal dan Desain Akhir Cover

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

69

4.6. Perbedaan Gambar Sebelum dan Setelah Revisi

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

70

4.7. Perbedaan Bentuk Soal Sebelum dan Setelah Try Out

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

70

4.8. Perbedaan Kalimat Sebelum Revisi dan Setelah Revisi

..................... 71

4.9. Perbedaan Penggalan Kata Sebelum dan Sesudah Revisi ..................

72

4.10. Perbedaan Materi Sebelum dan Setelah Revisi

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

74

4.11. Perbedaan Sebelum dan Setelah Penambahan Ikon ...........................

74

4.12. Rerata Hasil Belajar Peserta Didik Aspek Pengetahuan pada Uji

Coba Tahap Awal

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

75

4.13. Rerata Persentase Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik

Perindikator untuk Setiap Kegiatan Belajar

76

xix

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

4.14. Perbedaan Bentuk Soal Sebelum dan Setelah Uji Coba Tahap

Awal

77

4.15. Perbedaan Soal Sebelum dan Setelah Revisi Uji Coba Tahap

Awal... 78

4.16. Rerata Persentase Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik untuk

Setiap Indikator pada Kegiatan Belajar I, II dan III

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

79

4.17. Diagram Rerata Hasil Belajar Peserta Didik Aspek Pengetahuan

Untuk Setiap Kegiatan Belajar

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

79

4.18. Diagram Rerata Hasil Belajar Peserta Didik Aspek Sikap dan

Keterampilan untuk Setiap Kegiatan Belajar

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

80

4.19. Perbedaan Sebelum dan Setelah Revisi Uji Coba Lapangan

Utama...

82

xx

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1 Kisi-kisi angket analisis kebutuhan guru

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

105

2 Kisi-kisi angket analisis kebutuhan peserta didik

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

105

3 Pedoman wawancara analisis kebutuhan peserta didik kelas VII

........

106

4 Kisi-kisi soal uji kemampuan berpikir kritis awal

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

107

5 Kisi-kisi angket validasi ahli materi, ahli media dan ahli bahasa

.........

108

6 Kisi-kisi angket validasi praktisi pendidikan dan teman sejawat

serta angket respons guru setelah uji coba pemakaian

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

109

7 Kisi-kisi angket respons peserta didik setelah belajar menggunakan

modul IPA berbasis kontekstual

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

109

xxi

8 Analisis persentase kebutuhan awal peserta didik kelas VII SMP

Negeri 1 Weru

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

110

9 Persentase profil kemampuan berpikir kritis awal peserta didik kelas

VII SMP Negeri 1 Weru

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

112

10 Data ulangan harian IPA peserta didik SMP Negeri 1 Weru kelas

VII A – VII E Semester II Tahun Ajaran 2014/2015 materi kalor

dan perpindahannya

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

113

11 Deskripsi nilai akhir IPA peserta didik SMP Negeri 1 Weru kelas

VII A – VII E Semester II Tahun Ajaran 2014/2015 aspek

pengetahuan....

118

12 Persentase penguasaan materi soal IPA Ujian Nasional SMP/MTs

Tahun Pelajaran 2014/2015

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

136

13 Rekapitulasi data hasil validasi dan saran ahli modul IPA berbasis

kontekstual materi kalor dan perpindahannya

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

137

14 Rekapitulasi data hasil validasi modul IPA berbasis kontekstual

materi kalor dan perpindahannya oleh praktisi pendidikan dan

teman sejawat

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

141

15 Rekapitulasi data uji coba produk modul IPA berbasis kontekstual

aspek pengetahuan ..............................................................................

142

16 Rekapitulasi data kemampuan berpikir kritis uji coba produk modul

IPA berbasis kontekstual

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

143

17 Rekapitulasi data kemampuan berpikir kritis peserta didik kelas VII

pada uji coba pemakaian

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

144

xxii

18 Rekapitulasi data hasil belajar peserta didik kelas VII SMP Negeri 1

Weru aspek pengetahuan pada uji coba pemakaian

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

147

19 Rekap data hasil belajar peserta didik kelas VII SMP Negeri 1 Weru

aspek sikap pada uji coba pemakaian

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

150

20 Rekap data hasil belajar peserta didik kelas VII SMP Negeri 1 Weru

aspek keterampilan pada uji coba pemakaian

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

156

21 Rekap data hasil respons peserta didik kelas VII SMP Negeri 1

Weru setelah belajar menggunakan modul IPA berbasis kontekstual

...........

157

22 Rekap data hasil respons guru IPA SMP Negeri 1 Weru terhadap

modul IPA berbasis kontekstual

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

161

23 Kisi-kisi uji kompetensi kegiatan belajar I, kegiatan belajar II dan

kegiatan belajar III ..............................................................................

162

24 Kisi-kisi soal berpikir kritis kegiatan belajar I, kegiatan belajar II

dan kegiatan belajar III

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

164

25 Hasil analisis quest soal uji kompetensi kegiatan belajar I, II dan

III...

166

26 Rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP)

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

169

27 Dokumentasi ....................................................................................... 189

28 Hasil pengisian instrumen kebutuhan awal oleh peserta didik dan

guru .....................................................................................................

191

29 Hasil validasi modul IPA berbasis kontekstual oleh ahli, praktisi

pendidikan dan teman sejawat

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

201

30 Hasil pekerjaan peserta didik pada uji coba produk 230

xxiii

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

31 Hasil pekerjaan peserta didik pada uji coba pemakaian

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

250

32 Lembar hasil penilaian sikap dan keterampilan

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

268

33 Hasil penilaian modul IPA berbasis kontekstual oleh guru dan

peserta didik

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

285