TESIS - digilib.uns.ac.id · Berargumentasi Ilmiah Siswa SMA Kelas X” ini adalah karya penelitian...

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

PENGEMBANGAN MODUL BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING

PADA MATERI EKOSISTEM UNTUK MENINGKATKAN

KETERAMPILAN BERARGUMENTASI ILMIAH SISWA SMA KELAS X

TESIS

Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister

Program Studi Magister Pendidikan Sains

Oleh:

SINDY NURINDA

S831508049

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

2018



ii

PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI

Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa:

1. Tesis yang berjudul “Pengembangan Modul Berbasis Problem Based

Learning pada Materi Ekosistem Untuk Meningkatkan Keterampilan

Berargumentasi Ilmiah Siswa SMA Kelas X” ini adalah karya penelitian

saya sendiri dan bebas plagiasi, 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 sebagai acuan dalam naskah

ini dan disebutkan dalam sumber acuan serta daftar pustaka. Apabila di

kemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ini, 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 seizin 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, 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, saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang

berlaku.

Surakarta,

Yang membuat pernyataan,

Sindy Nurinda

S8310508049



iii




TESIS

Oleh:

Sindy Nurinda

S8310508049

Komisi

Pembimbing Nama Tanda tangan Tanggal

Pembimbing Prof. Dr.rer.nat. Sajidan, M.Si.

NIP 196604151991031002

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

Kopembimbing Dr. Baskoro Adi Prayito, S.Pd., M.Pd.

NIP 197701252008011008

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

Telah dinyatakan memenuhi syarat

pada tanggal ..............................

Kepala Program Studi

Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Universitas Sebelas Maret,

Dr. Mohammad Masykuri, M.Si.

NIP 196811241994031001

S831508049



iv




TESIS

Oleh:

Sindy Nurinda

S8310508049

Tim Penguji

Jabatan Nama Tanda tangan Tanggal

Ketua Dr. Mohammad Masykuri, M.Si.

NIP 196811241994031001

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

Sekretaris Dr. Harlita, S.Si, M.Si

NIP 196904011998022001

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

Anggota

Penguji

Prof. Dr.rer.nat. Sajidan, M.Si.

NIP 196604151991031002

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

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

NIP 197701252008011008

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

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 196101241987021001 NIP 196811241994031001

S831508049



v

MOTTO

Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman di antara kamu dan orang-

orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat.

(Q.S. Al-Mujadalah : 11)

Education is the most powerful weapon which you can use to change the world.

(Nelson Mandela)



vi

PERSEMBAHAN

Tesis ini saya persembahkan untuk:

Para Pendidik Biologi di Indonesia yang senantiasa berjuang demi kemajuan

bangsa dan negara.

Siswa-siswi SMA yang tengah berjuang mencapai cita-cita.

Para peneliti pendidikan biologi di Indonesia yag senantiasa berusaha

meningkatkan kualitas pendidikan biologi di Indonesia.

Bapak dan ibu yang telah menjadi motivasi dan inspirasi, serta tiada henti

memberikan dukungan doa.

Adik-adikku yang telah memberikan banyak dukungan semangat dan

kegembiraan selama pengerjaan tesis ini.

Teman-teman rombel Pendidikan Sains minat Biologi angkatan 2015 yang

memberikan dukungan moral sebagai penyemangat untuk dapat menyelesaikan

tesis.

Teman-teman satu pembimbing yang selalu berbagi pengetahuan dan informasi

sehingga dapat memperlancar penyelesaian tesis.

Serta teman-teman di forum QingYu Indonesia yang selalu menjadi penyemangat

dan memberikan suntikan energi positif sehingga tesis ini dapat diselesaikan.



vii

Sindy Nurinda. 2017. Pengembangan Modul Berbasis Problem Based Learning

pada Materi Ekosistem Untuk Meningkatkan Keterampilan Berargumentasi

Ilmiah Siswa SMA Kelas X. Tesis. Pembimbing: Prof. Dr.rer.nat. Sajidan, M.Si.

Kopembimbing: Dr. Baskoro Adi Prayitno., S.Pd., M.Pd. Program Studi Magister

Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

ABSTRAK

Tujuan dari penelitian ini adalah: 1) mengetahui karakteristik modul

berbasis Problem Based Learning pada materi Ekosistem untuk meningkatkan

keterampilan berargumentasi siswa kelas X SMA; 2) menguji kelayakan modul


keterampilan berargumentasi siswa kelas X SMA; 3) menguji keefektifan modul


keterampilan berargumentasi siswa kelas X SMA.

Penelitian pengembangan modul Problem Based Learning ini menggunakan

prosedur Borg and Gall yang dimodifikasi menjadi 9 tahap yaitu: 1) penelitian dan

pengumpulan informasi; 2) perencanaan, pengembangan produk; 3) uji coba

produk awal; 4) revisi produk utama; 5) uji lapangan lanjut; 6) revisi produk

operasional; 7) uji lapangan operasional; 8) uji lapangan akhir; 9) revisi produk

akhir. Analisis data yang digunakan selama pengembangan adalah analisis

deskriptif, analisis kelayakan modul berdasarkan skor kriteria kelayakan, dan

analisis keefektifan modul untuk meningkatkan keterampilan berargumentasi

ilmiah melalui independent t-test.

Hasil penelitian disimpulkan bahwa: 1) karakteristik modul guru dan siswa

yang dikembangkan sesuai dengan rancangan peta keterkaitan sintaks model

problem based learning dengan struktur materi ekosistem dan aspek keterampilan

berargumentasi ilmiah siswa yang diintegrasikan ke dalam kegiatan dan soal

evaluasi modul; 2) kelayakan modul berbasis problem based learning pada materi

ekosistem oleh ahli materi diperoleh skor 93,75%, ahli pengembangan modul

mendapatkan skor 93,75% dan ahli perangkat pembelajaran mendapkan skor

88,5% yang semuanya berkategori sangat layak; 3) Modul berbasis Problem

Based Learning materi ekosistem efektif meningkatkan keterampilan

berargumentasi siswa. Hasil independent T-test menunjukkan adanya perbedaan

yang signifikan. Perhitungan effect-size penelitian menunjukkan penelitian

memiliki kategori large sehingga dapat disimpulkan modul berbasis PBL dapat

meningkatkan keterampilan berargumentasi ilmiah siswa.

Kata kunci: Modul Problem-Based Learning, keterampilan berargumentasi

ilmiah, ekosistem



viii

Sindy Nurinda. 2017. Development of Ecosystem Based on Problem-Based

Learning Module to Improve Scientific Argumentation Skills of 10th Grade

High School Students. Consultant: Prof. Dr.rer.nat. Sajidan, M.Si. Co-

Consultant: Dr. Baskoro Adi Prayitno., S.Pd., M.Pd. Thesis. Surakarta. Magister

of Science Education Department, Sebelas Maret Universtity of Surakarta.

ABSTRACT

The purposes of this study are: 1) know the characteristics of module

based Problem Based Learning on Ecosystem topic to improve students'

argumentation skills ; 2) to test the feasibility of Problem Based Learning based

module on Ecosystem topic to improve 10th grades students' argumentation skill;

3) to test the effectiveness of Problem Based Learning based module on

Ecosystem topic to improve 10th grades students' argumentation skill. This

research used Borg and Gall procedure which is modified into 9 stages: 1)

research and information gathering; 2) planning, product development; 3) initial

product trial; 4) major product revisions; 5) further field test; 6) revisions of

operational products; 7) operational field test; 8) final field test; 9) revision of the

final product. Data analysis used during the development is descriptive analysis,

module feasibility analysis based on criteria score, and module effectiveness

analysis to improve scientific argumentation skill through independent t-test.

The results of this study concluded that: 1) the characteristics of teacher

and student modules developed in accordance with the design of problem based

learning model with the ecosystem topic and the students' scientific argumentation

skills aspects matriks that are integrated into the module evaluation and activity;

2) the eligibillity of module based on problem based learning on ecosystem

material by ecosystem expert got score 93,75%, module development expert get

score 93,75% and expert of instruments and learning materials got 88,5% which

all categorized very feasible; 3) Problem-Based Problem Based Learning Module

effective ecosystem improves students' argumentation skills. The independent T-

test results show a significant difference. The effect-size calculation of the

research shows that the research has a large category so that it can be concluded

that PBL-based module can improve students' scientific argumentation skill.

Keywords : Ecosystem, Problem-Based Learning Module, scientific

argumentation skills



ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas taufik dan

hidayah-Nya dapat menyelesaikan tesis berjudul “Pengembangan Modul Berbasis

Problem Based Learning pada Materi Pencemaran Lingkungan untuk

Memberdayakan Keterampilan Berpikir Kreatif Siswa Kelas X” 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 Surakarta.

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

Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

3. Prof. Dr. ret.nat. Sajidan, M.Si., selaku Pembimbing yang telah memberikan

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

tesis ini dapat terselesaikan dengan baik.

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

memberikan bimbingan, pengarahan, motivasi, dan perhatian yang luar biasa

sehingga tesis ini dapat terselesaikan dengan baik.

5. Bapak dan Ibu Dosen, khususnya Program Studi Magister Pendidikan Sains

Biologi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret

Surakarta yang telah banyak memberikan bimbingan dan ilmu pengetahuan

kepada penulis.

6. Bapak Imam, S.Pd., selaku Guru SMA Negeri 1 Punung yang telah

membantu terlaksananya pembuatan tesis ini.

7. Siswa-siswa SMA Negeri 1 Punung yang telah membantu terlaksananya

pembuatan tesis ini.

8. Teman-teman mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan Sains Biologi

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta



x

yang telah banyak memberikan motivasi dan masukan dalam penyusunan

tesis ini.

Penulis menyadari bahwa penyusunan tesis ini masih banyak

kekurangan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang bersifat membangun sangat

penulis harapkan untuk memperbaiki dan menyempurnakan tesis ini.

Akhirnya penulis berharap semoga tesis ini bermanfaat bagi dunia pendidikan.

Surakarta, Februari 2018

Penulis



xi

DAFTAR ISI

Halaman

JUDUL ..............................................................................................................

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

PERSETUJUAN PEMBIMBING ....................................................................

PENGESAHAN PENGUJI ..............................................................................

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

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

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

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

KATA PENGANTAR ......................................................................................

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

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

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................

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

i

ii

iii

iv

v

vi

vii

viii

ix

xi

xiii

xiv

xv

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

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

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

C. Tujuan Penelitian ...................................................................... 6

D. Spesifikasi Produk .................................................................... 7

E. Asumsi dan Keterbatasan Penelitian ........................................ 8

F. Manfaat Penelitian .................................................................... 9

G. Definisi Istilah .......................................................................... 9

BAB II KAJIAN PUSTAKA ...................................................................... 12

A. Kajian Teori .............................................................................. 12

1. Modul ................................................................................. 12

2. Model Problem Based Learning ........................................ 17

3. Keterampilan Berargumentasi ........................................... 23

4. Materi Ekosistem ............................................................... 30

B. Hasil Penelitian yang Relevan .................................................. 32

C. Kerangka Berpikir .................................................................... 35



xii

BAB III METODE PENELITIAN ............................................................... 38

A. Jenis Penelitian ......................................................................... 38

B. Prosedur Penelitian ................................................................... 38

1. Tahap Pendahuluan ............................................................ 38

2. Tahap Pengembangan......................................................... 40

3. Tahap Pengujian ................................................................. 46

BAB VI HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ............................. 51

A. Hasil Penelitian .................................................................. 51

B. Pembahasan ....................................................................... 87

BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN ................................... 99

A. Simpulan ............................................................................ 99

B. Implikasi ............................................................................ 100

C. Saran .................................................................................. 100

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 102

LAMPIRAN ...................................................................................................... 109



xiii

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Langkah-langkah Model Problem Based Learning ............................... 19

2. Aspek Keterampilan Berargumentasi .................................................... 26

3. Level Keterampilan Berargumentasi ..................................................... 28

4. Instrumen Survey Lapangan .................................................................. 40

5. Kriteria Kelayakan Modul ..................................................................... 45

6. Desain Rancangan Penelitian ................................................................. 48

7. Hasil Analisis Bahan Ajar ...................................................................... 57

8. Hasil Uji Coba Produk Awal (Validasi Ahli) ......................................... 76

9. Hasil Revisi Uji Coba Produk Awal ....................................................... 77

10. Hasil Penilaian Modul oleh Praktisi Pendidikan dan Siswa ................... 78

11. Hasil Revisi Uji Coba Lapangan Terbatas ............................................. 79

12. Hasil Pretest dan Posttest Kelas Modul dan Kelas Kontrol 83

13. Hasil Uji Normalitas dan Homogenitas Kelas Modul dan Kontrol ....... 84

14. Hasil Independent T-Test ....................................................................... 84

15. Hasil Perhitungan effect size Penelitian .................................................. 85

16. Publikasi Ilmiah Penelitian ..................................................................... 98



xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Skema Komponen Berargumentasi Toulmin ......................................... 25

2. Skema Komponen Berargumentasi McNeill dan Krajcik ...................... 25

3. Kerangka Berpikir .................................................................................. 37

4. Bagan Alur Analisis Data Penelitian ................................................................ 48

5. Bagan capaian skor 8 Standar Nasional Pendidikan (SNP) ................... 53

6. Profil awal keterampilan keterampilan berargumentasi ilmiah siswa .... 56

7. Desain sampul depan dan sampul belakang modul guru dan modul

siswa .......................................................................................................

62

8. Desain halaman pendahuluan pada bagian inti modul guru dan siswa... 64

9. Desain kegiatan modul pada tahap temu masalah .................................. 66

10. Desain kegiatan modul pada tahap analisis masalah .............................. 67

11. Desain kegiatan modul pada tahap penemuan ........................................ 68

12. Desain kegiatan modul pada tahap solusi dan presentasi ....................... 70

13. Desain kegiatan modul pada tahap Overview ........................................ 71

14. Desain tampilan bagian materi pada modul ........................................... 72

15. Desain bagian evaluasi modul ................................................................ 73

16. Peningkatan Skor Keterampilan Berargumentasi Ilmiah Siswa pada

kelas eksisting dan kelas modul ..............................................................

78

17. Perbandingan skor aspek keterampilan berargumentasi ilmiah antara

pretest dan posttest kelas kontrol dan eksperimen ..................................

79

18. Perbandingan level keterampilan berargumentasi ilmiah siswa pada

kelas modul dan kelas eksisting ............................................................. 82

19. Histogram Keterlaksanaan Sintaks Pembelajaran .................................. 85



xv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1. Hasil Analisis Implementasi 8 SNP di Sekolah ..................................... 109

2. Analisis Hasil Observasi ........................................................................ 126

3. Analisis Hasil Angket ............................................................................. 127

4. Hasil Tes Profil Awal ............................................................................. 129

5. Hasil Analisis Bahan Ajar ...................................................................... 138

6. Hasil Wawancara .................................................................................... 147

7. Keterkaitan Struktur Kurikulum Materi Ekosistem, Sintaks Model

PBL dan Aspek Keterampilan Berargumentasi.......................................

149

8. Matriks Draft Modul Problem Based Learning Materi Ekosistem

untuk Meningkatkan Keterampilan Berargumentasi Ilmiah Siswa ........

169

9. Silabus dan RPP...................................................................................... 201

10. Hasil Validasi Instrumen Soal ................................................................ 282

11. Instrumen Soal Pretest dan Posttest ....................................................... 286

12. Hasil Validasi Ahli Materi ...................................................................... 296

13. Hasil Validasi Ahli Pengembangan Modul ............................................ 299

14. Hasil Validasi Ahli Intrumen Dan Perangkat ......................................... 301

15. Validasi Praktisi ...................................................................................... 304

16. Uji Skala Kecil Siswa ............................................................................. 307

17. Data Nilai Keterampilan Berargumentasi Pretest Dan Posttest .............. 308

18. Hasil Uji Statistik dengan SPSS ver.16 .................................................. 310

19. Lembar Observasi Keterlaksanaan Sintaks ........................................... 311

20. Dokumentasi Penelitian .......................................................................... 313

21. Surat Penelitian ....................................................................................... 314



Sindy Nurinda. 2017. Pengembangan Modul Berbasis Problem Based Learning

pada Materi Ekosistem Untuk Meningkatkan Keterampilan Berargumentasi

Ilmiah Siswa SMA Kelas X. Tesis. Pembimbing: Prof. Dr.rer.nat. Sajidan, M.Si.

Kopembimbing: Dr. Baskoro Adi Prayitno., S.Pd., M.Pd. Program Studi Magister

Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

ABSTRAK

Tujuan dari penelitian ini adalah: 1) mengetahui karakteristik modul berbasis

Problem Based Learning pada materi Ekosistem untuk meningkatkan keterampilan

berargumentasi siswa kelas X SMA; 2) menguji kelayakan modul berbasis Problem

Based Learning pada materi Ekosistem untuk meningkatkan keterampilan

berargumentasi siswa kelas X SMA; 3) menguji keefektifan modul berbasis

Problem Based Learning pada materi Ekosistem untuk meningkatkan keterampilan

berargumentasi siswa kelas X SMA.

Penelitian pengembangan modul Problem Based Learning ini menggunakan

prosedur Borg and Gall yang dimodifikasi menjadi 9 tahap yaitu: 1) penelitian dan

pengumpulan informasi; 2) perencanaan, pengembangan produk; 3) uji coba

produk awal; 4) revisi produk utama; 5) uji lapangan lanjut; 6) revisi produk

operasional; 7) uji lapangan operasional; 8) uji lapangan akhir; 9) revisi produk

akhir. Analisis data yang digunakan selama pengembangan adalah analisis

deskriptif, analisis kelayakan modul berdasarkan skor kriteria kelayakan, dan

analisis keefektifan modul untuk meningkatkan keterampilan berargumentasi

ilmiah melalui independent t-test.

Hasil penelitian disimpulkan bahwa: 1) karakteristik modul guru dan siswa

yang dikembangkan sesuai dengan rancangan peta keterkaitan sintaks model

problem based learning dengan struktur materi ekosistem dan aspek keterampilan

berargumentasi ilmiah siswa yang diintegrasikan ke dalam kegiatan dan soal

evaluasi modul; 2) kelayakan modul berbasis problem based learning pada materi

ekosistem oleh ahli materi diperoleh skor 93,75%, ahli pengembangan modul

mendapatkan skor 93,75% dan ahli perangkat pembelajaran mendapkan skor 88,5%

yang semuanya berkategori sangat layak; 3) Modul berbasis Problem Based

Learning materi ekosistem efektif meningkatkan keterampilan berargumentasi

siswa. Hasil independent T-test menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan.

Perhitungan effect-size penelitian menunjukkan penelitian memiliki kategori large

sehingga dapat disimpulkan modul berbasis PBL dapat meningkatkan keterampilan

berargumentasi ilmiah siswa.

Kata kunci: Modul Problem-Based Learning, keterampilan berargumentasi

ilmiah, ekosistem


TESIS - digilib.uns.ac.id · Berargumentasi Ilmiah Siswa SMA Kelas X” ini adalah karya penelitian...

Documents

Transcript of TESIS - digilib.uns.ac.id · Berargumentasi Ilmiah Siswa SMA Kelas X” ini adalah karya penelitian...