perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
PENGEMBANGAN INSTRUKSI PRAKTIKUM BERBASISKETERAMPILAN GENERIK SAINS PADA PEMBELAJARAN FISIKA
MATERI TEORI KINETIK GAS KELAS XI IPA SMA NEGERI 8SURAKARTA TAHUN AJARAN 2012/2013
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister
Program Studi Pendidikan Sains
Oleh
Wiwik Agustinaningsih
S831202068
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2013
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
PERSEMBAHAN
Karya ini kupersembahkan untuk:
1. Ayahnda Surni, S.E. dan Ibunda Elya Purwaningsih yang begitu luar biasa
dalam mendidik dan membekali anak-anaknya untuk mampu berlari meraih
kesuksesan hidup. Tiada hal setara yang dapat membalas segala pengorbanan
yang telah diberi, hanya ingin melihat senyum kebanggaan dan kebahagiaan di
rona wajah keduanya.
2. Kakak-kakakku Bio Ertanto, S.E., Fajrudin Mahmud, S.T., Prety Anita Sari,
S.P., dan Netti Dwi Wahyuni, S.E. atas segala dukungan dan motivasi yang
membuatku terus bersemangat untuk bergerak maju mengikuti jejak langkah
mereka dalam meraih cita-cita.
3. Orang-orang yang pernah dan hingga saat ini hadir dalam perjalanan
kehidupanku. Begitu bersahabat, menginspirasi, dan mengajarkanku dalam
memahami arti kehidupan.
“Kita tidak pernah tahu skenario-Nya yang telah tertulis untuk kita. Yang bisa kita
lakukan hanyalah terus melakukan improvisasi dalam melakoni setiap perjalanan
hidup. Bayaran tertinggi adalah untuk mereka yang mampu menjadikan skenario
kehidupannya selalu tampak alami dan luar biasa”.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena
atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis
berjudul “Pengembangan Instruksi Praktikum Berbasis Keterampilan Generik
Sains pada Pembelajaran Fisika Materi Teori Kinetik Gas Kelas XI IPA SMA
Negeri 8 Surakarta Tahun Ajaran 2012/2013” ini.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-
besarnya kepada:
1. Prof. Dr. Ahmad Yunus, M.S., selaku Direktur Program Pascasarjana yang telah
memberikan ijin untuk pelaksanaan penelitian.
2. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., selaku Ketua Program Studi Pendidikan Sains
yang telah memberikan ijin serta dukungan dalam penyelesaian penulisan.
3. Dr. Sarwanto, M.Si. selaku pembimbing I yang telah memberikan bimbingan
dan arahan dalam penulisan tesis ini.
4. Dra. Suparmi, M.A., Ph.D. selaku selaku pembimbing II yang telah memberikan
bimbingan dan arahan dalam penulisan tesis ini.
5. Sukarmin, M.Si., Ph.D., Dr. Baskoro Adi P., M.Pd., Dr. Nonoh Siti Aminah,
M.Pd., dan Dwi Teguh R., M.Si. selaku validator instrumen dalam penelitian
pengembangan ini.
6. Segenap dosen pengajar pada Program Studi Pendidikan Sains Program
Pascasarjana (PPs) UNS yang telah memberikan ilmu pengetahuan, wawasan,
dan pengalaman yang sangat berharga dalam setiap perkuliahan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
7. Ir. Drs. Fl. Wiku Dewanto, M.M. selaku guru mitra di SMAN 8 Surakarta yang
telah memberikan dukungan dan saran dalam penyelesaian penelitian serta para
siswa kelas XI IPA 4 SMAN 8 Surakarta yang menjadi sampel ujicoba
penelitian.
8. Amin Muslih, S.Pd., Sodikin, S.Pd., dan Ardian Asyhari, S.Pd. atas partisipasi
sebagai observer pada pelaksanaan penelitian.
9. Teman-teman mahasiswa Pendidikan Sains angkatan Pebruari 2012 yang sudah
memberi motivasi, kritik, dan saran untuk kemajuan dalam penulisan tesis ini.
Penulis menyadari bahwa penulisan tesis ini masih belum sempurna. Oleh
karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun diharapkan demi kemajuan
dalam penulisan yang akan datang. Akhir kata penulis berharap semoga hasil
penelitian dapat memberikan manfaat bagi semua pihak.
Surakarta, 4 Juni 2013
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
Wiwik Agustinaningsih, 2013. Pengembangan Instruksi Praktikum BerbasisKeterampilan Generik Sains pada Pembelajaran Fisika Materi Teori Kinetik GasKelas XI IPA SMA Negeri 8 Surakarta Tahun Ajaran 2012/2013. TESIS.Pembimbing I: Dr. Sarwanto, M.Si., II: Dra. Suparmi, M.A., Ph.D. Program StudiPendidikan Sains, Program Pascasarjana, Universitas Sebelas Maret.
ABSTRAK
Pembelajaran fisika di sekolah khususnya pada materi teori kinetik gascenderung berorientasi pada ranah kognitif siswa sementara kemampuan berpikir danbertindak yang bisa digali melalui keterampilan generik sains kurang mendapatperhatian. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh bentuk pengembanganinstruksi praktikum berbasis keterampilan generik sains dan mengetahui peningkatanhasil belajar siswa dalam pembelajaran.
Penelitian ini menggunakan metode penelitian dan pengembangan. Sampelpengembangan meliputi sampel validasi produk sejumlah 4 validator, sampel ujicobaterbatas sejumlah 6 orang siswa, dan sampel ujicoba pemakaian sejumlah 24 orangsiswa. Teknik pengumpulan data dimulai dengan tahap studi pendahuluan, desainproduk, validasi desain, ujicoba terbatas, dan ujicoba pemakaian. Instrumen yangdigunakan adalah lembar validasi silabus, RPP, instruksi praktikum, penilaiankognitif, psikomotorik, dan afektif serta kisi-kisi soal pretest-posttest, pedomanwawancara, lembar penilaian hasil belajar, dan soal pretest-posttest. Ujicobapemakaian dengan one group pretest-posttest design. Data yang diperoleh berupapenilaian validasi produk pengembangan dan hasil belajar kognitif, psikomotorik,dan afektif siswa. Data hasil belajar kognitif dianalisis dengan uji Wilcoxon untukdua kelompok dependent dengan menggunakan program SPSS Statistik 18. Datahasil belajar psikomotorik dan afektif dianalisis sebagai pencapaian belajar.
Hasil analisis data menunjukkan bahwa jumlah skor rata-rata untukpengembangan seluruh produk berada dalam kategori sangat baik. Produk yangdihasilkan bersifat valid dan praktis untuk digunakan siswa dalam proses belajar.Penggunaan instruksi praktikum hasil pengembangan memberi peningkatan hasilbelajar siswa secara signifikan yaitu terdapat perbedaan antara hasil pretest danposttest. Keterampilan psikomotorik terintegrasi keterampilan generik sains danketerampilan afektif sangat berhasil dalam pencapaian belajar.
Kata kunci: keterampilan generik sains, instruksi praktikum, teori kinetik gas,pengalaman belajar, hasil belajar
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
Wiwik Agustinaningsih, 2013. Practice Instruction Development Based on ScienceGeneric Skill in Physics Learning of Kinetic Theory of Gases Grade XI IPASMAN 8 Surakarta Academic Year 2012/2013. THESIS. Supervisor I: Dr.Sarwanto, M.Si., II: Dra. Suparmi, M.A., Ph.D. Science Education Program,Postgraduate Program, Sebelas Maret University of Surakarta.
ABSTRACT
Learning physics in school especially on the kinetic theory of gases tend to beoriented on students' cognitive abilities while thinking and acting skills that can beextracted through generic skills receive less attention. This study aimed to obtain theform of developing of generic skills-based practice instruction and to knowimprovement of students’ learning output.
This research used research and development methods. Product developmentsample included 4 validators, 6 students for limited trial sample, and 24 students forusage trial sample. Technique of data collection began with the preliminary study,product design, design validation, limited trial, and usage trial. The instruments usedwere a validation sheet of syllabi, lesson plans, practice instruction, assessment ofcognitive, psychomotor, and affective, lattice of pretest-posttest questions, interviewguides, learning output assessment sheets, and pretest-posttest questions. Usage trialused the one-group pretest-posttest design. The data obtained were assessment ofvalidation product development and learning output of cognitive, psychomotor, andaffective of students. Cognitive data of learning output were analyzed by theWilcoxon test for two dependent groups using SPSS Statistics 18 program.Psychomotor and affective data of learning output were analyzed as a learningachievement.
Results of data analysis showed that the average total score for the entireproduct development was in the excellent category. The product resulted was validand practical to be used by students in the learning process. Usage of developmentresult of practice instruction improves student learning output significantly i.e therewas a difference between pretest and posttest results. Psychomotor skills integratedin generic skills and affective skills were very successful for learning achievement.
Keywords: science generic skill, practice instruction, the kinetic theory of gases,learning experience, learning output
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ............................................................................................ i
PERSETUJUAN PEMBIMBING......................................................................... ii
PENGESAHAN PENGUJI................................................................................... iii
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS ...................... iv
PERSEMBAHAN.................................................................................................v
KATA PENGANTAR ..........................................................................................vi
ABSTRAK .......................................................................................................viii
ABSTRACT ....................................................................................................... ix
DAFTAR ISI .......................................................................................................x
DAFTAR TABEL.................................................................................................xiii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................xv
DAFTAR LAMPIRAN.........................................................................................xvii
BAB I PENDAHULUAN.....................................................................................1
A. Latar Belakang ....................................................................................1
B. Identifikasi Masalah ............................................................................7
C. Pembatasan Masalah ...........................................................................8
D. Perumusan Masalah ............................................................................10
E. Tujuan Penelitian ................................................................................10
F. Spesifikasi Produk yang Dikembangkan ............................................10
G. Manfaat Penelitian ..............................................................................11
BAB II TINJAUAN PUSTAKA...........................................................................14
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
A. Kajian Teori..........................................................................................14
1. Pembelajaran Sains...........................................................................14
2. Penyusunan Perangkat Pembelajaran...............................................18
3. Klasifikasi Tujuan Pendidikan .........................................................27
4. Pengembangan Instruksi Praktikum.................................................30
5. Keterampilan Generik Sains.............................................................33
6. Teori Kinetik Gas .............................................................................47
B. Penelitian yang Relevan .......................................................................63
C. Kerangka Berpikir ................................................................................66
BAB III METODE PENELITIAN........................................................................70
A. Tempat dan Waktu Penelitian ..............................................................70
B. Sampel Penelitian .................................................................................70
C. Desain Penelitian ..................................................................................72
D. Teknik Pengumpulan Data ...................................................................72
E. Instrumen Pengumpulan Data...............................................................79
F. Teknik Analisis Data.............................................................................80
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN......................................89
A. Deskripsi Data Hasil Penelitian...........................................................89
1. Studi Pendahuluan .........................................................................91
2. Desain Produk ...............................................................................91
3. Validasi Desain..............................................................................96
4. Ujicoba Terbatas Produk ...............................................................110
5. Ujicoba Pemakaian Produk ...........................................................111
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
B. Pembahasan Hasil Analisis .................................................................121
1. Pengembangan Instruksi Praktikum..............................................121
2. Hasil Belajar Siswa........................................................................138
C. Temuan Ujicoba Lapangan .................................................................142
D. Keterbatasan penelitian .......................................................................143
BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN ........................................144
A. Kesimpulan.........................................................................................144
B. Deseminasi dan Pengembangan Produk Lebih Lanjut.......................144
C. Saran...................................................................................................146
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................147
LAMPIRAN..........................................................................................................151
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Hubungan Karakteristik Konsep Sains dan Keterampilan
Generik.............................................................................................73
Tabel 3.2 Indikator Keterampilan Generik ......................................................84
Tabel 3.3 Kategori Penilaian Psikomotorik Siswa ..........................................87
Tabel 3.4 Kategori Penilaian Afektif Siswa ....................................................88
Tabel 4.1 Deskripsi Data Proses Penelitian .....................................................90
Tabel 4.2 Hasil Revisi KIT Teori Kinetik Gas ................................................97
Tabel 4.3 Penilaian Pengembangan Silabus ....................................................98
Tabel 4.4 Penilaian Pengembangan RPP.........................................................100
Tabel 4.5 Penilaian Lembar Kognitif...............................................................104
Tabel 4.6 Penilaian Lembar Psikomotorik.......................................................105
Tabel 4.7 Penilaian Lembar Afektif.................................................................106
Tabel 4.8 Penilaian Pengembangan Kisi-Kisi Soal .........................................108
Tabel 4.9 Hasil Revisi Produk Ujicoba Terbatas.............................................111
Tabel 4.10 Deskripsi Data Hasil Belajar Kognitif Siswa ..................................112
Tabel 4.11 Distribusi Hasil Belajar Kognitif Siswa...........................................112
Tabel 4.12 Hasil Analisis Nilai Pretest -Posttest...............................................113
Tabel 4.13 Deskripsi Data Pencapaian Psikomotorik Siswa .............................115
Tabel 4.14 Distribusi Frekuensi Keterampilan Psikomotorik............................115
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiv
Tabel 4.15 Rekapitulasi Penilaian Rata-Rata Keterampilan Psikomotorik
Siswa................................................................................................116
Tabel 4.16 Analisis Keterampilan Afektif Siswa ..............................................118
Tabel 4.17 Distribusi Frekuensi Keterampilan Afektif......................................118
Tabel 4.18 Rekapitulasi Penilaian Rata-Rata Keterampilan Afektif Siswa.......120
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Partikel Gas Bergerak Secara Acak dalam Suatu Wadah .............47
Gambar 2.2 Gas Ideal yang Dikurung dalam Tabung ......................................49
Gambar 2.3 Sebuah Molekul Menumbuk Dinding Kubus Secara Elastis
Sempurna ......................................................................................54
Gambar 2.4 Distribusi Kecepatan Molekul Gas pada Tiga Keadaan Suhu
Berbeda .........................................................................................58
Gambar 2.5 Piston.............................................................................................58
Gambar 2.6 Kurva Isotermik ............................................................................59
Gambar 2.7 Kurva Isobarik...............................................................................60
Gambar 2.8 Kurva Isokhorik ............................................................................61
Gambar 2.9 Kurva Adiabatik ............................................................................62
Gambar 2.10 Skema Kerangka Berpikir .............................................................69
Gambar 3.1 Langkah-langkah Metode Research and Development.................72
Gambar 3.2 Ujicoba dengan One Group Pretest-Postest Design .....................79
Gambar 4.1 Histogram Hasil Penilaian Pengembangan Silabus ......................99
Gambar 4.2 Histogram Hasil Penilaian Pengembangan RPP...........................101
Gambar 4.3 Histogram Hasil Penilaian Lembar Kognitif.................................104
Gambar 4.4 Histogram Hasil Penilaian Lembar Psikomotorik.........................106
Gambar 4.5 Histogram Hasil Penilaian Lembar Afektif...................................107
Gambar 4.6 Histogram Hasil Penilaian Kisi-kisi Soal......................................109
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xvi
Gambar 4.7 Histogram Hasil Belajar Kognitif .................................................113
Gambar 4.8 Histogram Sebaran Nilai Keterampilan Psikomotorik..................115
Gambar 4.9 Histogram Hasil Penilaian Psikomotorik ......................................117
Gambar 4.10 Histogram Sebaran Nilai Keterampilan Afektif............................119
Gambar 4.11 Histogram Hasil Penilaian Afrektif...............................................120
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Indikator Keterampilan Generik Sains ..........................................151
Lampiran 2 Kisi-kisi Pedoman Wawancara Observasi Awal ...........................155
Lampiran 3 Kisi-kisi Lembar Observasi Kegiatan Belajar Mangajar
dan Sekolah ...................................................................................158
Lampiran 4 Desain Silabus ...............................................................................163
Lampiran 5 Desain RPP....................................................................................165
Lampiran 6 Desain Instruksi Praktikum ...........................................................166
Lampiran 7 Desain Kisi-Kisi Soal Pretest-Posttest ..........................................168
Lampiran 8 Desain Lembar Penilaian Kognitif ................................................169
Lampiran 9 Desain Lembar Penilaian Psikomotorik dan Afektif.....................170
Lampiran 10 Lembar Revisi Instruksi Praktikum...............................................171
Lampiran 11 Lembar Validasi Silabus................................................................172
Lampiran 12 Lembar Validasi RPP ...................................................................173
Lampiran 13 Lembar Validasi Instruksi Praktikum ...........................................174
Lampiran 14 Lembar Validasi Kisi-Kisi Soal.....................................................177
Lampiran 15 Lembar Validasi Penilaian Kognitif ............................................178
Lampiran 16 Lembar Validasi Penilaian Psikomotorik .....................................179
Lampiran 17 Lembar Validasi Penilaian Afektif ................................................180
Lampiran 18 Tabel Penilaian Pengembangan Instruksi Praktikum....................181
Lampiran 19 Silabus ..........................................................................................183
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xviii
Lampiran 20 Rencana Pelaksanaan Pembelajaran .............................................189
Lampiran 21 Instruksi Praktikum ......................................................................201
Lampiran 22 Lembar Penilaian Kognitif, Psikomotorik, dan Afektif ................246
Lampiran 23 Kisi-Kisi Soal Pretest-Posttest ......................................................266
Lampiran 24 Saran dan Revisi Produk Pengembangan .....................................276
Lampiran 25 Hasil Wawancara Ujicoba Terbatas ..............................................284
Lampiran 26 Hasil Penilaian Observer ...............................................................285
Lampiran 27 Analisis Keterampilan Psikomotorik Siswa .................................294
Lampiran 28 Analisis Keterampilan Afektif Siswa ...........................................298
Lampiran 29 Olah Data Deskriptif Hasil Belajar Kognitif .................................302
Lampiran 30 Olah Data Uji Prasyarat Hasil Belajar Kognitif ............................303
Lampiran 31 Dokumentasi Penelitian.................................................................305
Lampiran 32 Penurunan Hubungan Tekanan dan Suhu Terhadap
Energi Kinetik ...............................................................................312
Lampiran 33 Hasil Validasi Ahli ........................................................................314
Lampiran 34 Revisi Instruksi Praktikum ............................................................374
Lampiran 35 Keterampilan Generik Sains pada Materi Teori Kinetik Gas........375
Lampiran 36 Surat Izin Penelitian .....................................................................383
Lampiran 37 Surat Keterangan Pelaksanaan Penelitian .....................................384