i

PENERAPAN MODEL DISCOVERY LEARNING UNTUK MENINGKATKAN

KETERAMPILAN PROSES SAINS

SISWA KELAS XI IPA 1 SMA NEGERI 1 BANYUDONO

SKRIPSI

Oleh :

SUTINAH

NIM.K4310082

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016

ii

PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Sutinah

NIM : K4310082

Pogram Studi : Pendidikan Biologi

menyatakan bahwa skripsi saya berjudul

”PENERAPAN MODEL DISCOVERY LEARNING UNTUK

MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS

SISWA KELAS XI IPA 1 SMA NEGERI 1 BANYUDONO” ini benar-benar

merupakan hasil karya saya sendiri. Selain itu, sumber informasi yang dikutip dari

penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka.

Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil

jiplakan, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya.

Surakarta, Januari 2016

Yang membuat pernyataan

Sutinah

iii

PENERAPAN MODEL DISCOVERY LEARNING UNTUK MENINGKATKAN

KETERAMPILAN PROSES SAINS

SISWA KELAS XI IPA 1 SMA NEGERI 1 BANYUDONO

Oleh :

SUTINAH

NIM. K4310082

Skripsi

Ditulis dan diajukan untuk memenuhi syarat

mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan Program Pendidikan Biologi

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016

iv

PERSETUJUAN

Nama : Sutinah

NIM : K4310082

Judul Skripsi : Penerapan Model Discovery Learning untuk

Meningkatkan Keterampilan Proses Sains

Siswa Kelas Xi IPA 1 SMA Negeri 1 Banyudono

Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Persetujuan Pembimbing

Pembimbing I,

Dr. Suciati, M.Pd.

NIP. 19580723 198603 2 001

Pembimbing II,

Bowo Sugiharto, S.Pd., M.Pd.

NIP.197601252005011001

v

PENGESAHAN SKRIPSI

Nama : Sutinah

NIM : K4310082

Judul Skripsi : Penerapan Model Discovery Learning untuk

Meningkatkan Keterampilan Proses Sains

Siswa Kelas Xi IPA 1 SMA Negeri 1 Banyudono

Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas

Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta pada hari

Jum’at, tanggal 29 Januari 2016 dengan hasil LULUS dan Revisi maksimal 3

bulan. Skripsi telah direvisi dan mendapat persetujuan dari Tim Penguji.

Persetujuan hasil revisi oleh Tim Penguji:

Nama Penguji Tanda Tangan Tanggal

Ketua : Puguh Karyanto, M.Si., Ph.D ___________ 5-2-16

Sekretaris : Riezky Maya Probosari, S.Si.,M.Si. ___________ 9-2-16

Penguji I : Dr. Suciati, M.Pd ___________ 20-4-16

Penguji II : Bowo Sugiharto, S.Pd.,M.Pd. ___________ 5-2-16

Skripsi telah disahkan oleh Kepala Program Studi Pendidikan Biologi pada:

Hari : Kamis

Tanggal : 21 April 2016

Mengesahkan

Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Universitas Sebelas Maret,

Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd.

NIP. 19610124 198702 1 001

Kepala Program Studi

Pendidikan Biologi

Puguh Karyanto, S.Si., M.Si., Ph.D.

NIP. 19750831 200112 1 001

vi

MOTTO

“…Allah tidak membebani seseorang, melainkan sesuai dengan

kesanggupannya.”

(QS.Al-Baqarah:286)

vii

PERSEMBAHAN

Alhamdulillahirobbil’alamiin, kupersembahkan karya ini untuk :

Keluargaku: Ibu Yunarti, Bapak Sumingan, Mbak Anik, Mas Endro, Dek

Siti dan Dek Erwin, atas do’a, restu, cinta, kasih sayang yang tak

terhingga.

Keluarga besar Bapak Suharyanto & Ibu Musyarofah, Bapak Ir. Heri Eko

Susilo & Ibu dr. Noor Alifah, Sp.A, yang telah memberikan kesempatan

kepada saya untuk menjadi bagian keluarga, memberikan banyak

bimbingan, pertolongan, nasihat, dan pengalaman. Terimakasih dan

mohon maaf untuk segala kesalahan.

Mba Rina Wijayanti dan Suami, Sulastri, Wahyu, Wulan, Mba Ratri Nur

Karimah, Ganglion, Mega, Dhee, Puput, Mba Hen dan Suami, Marina dan

Suami, Linda, Yudha, Fitri Jack, Beb Nju, Nikmah, pendukung dan

sponsor utamaku.

Penyamun AB-WE : Dian P, Listi, Acip, Dek Upik, Dek Ichaa, semangat

selalu, Allah tau lelahmu.

Keluarga besar Prodi Biologi, atas segala ilmu, pengalaman, dan

kesempatan, teruntuk semua dosen dan karyawan, Bu Murni, Bu Nurmi,

Pak Alan, Mba Elok, Mba Putri, Mas Yasir, Pak Antok, Dek Syiiin, Mba

Tri

Panglimaku : Muam, The And, Purna, Dek Sub, Dek Anang, Dek Nisa,

Khoti, Dian, Ifah, Nelis, Asri, The Best Arini dan The Big Irfan.

Adek-adekku, sohabat, dan sang pembelajar, Dek Mila, Dek Desydwi,

Dek Nia, Si Kembar Uly Aulia, Dek Safuroh, Dek Karin, Dek Ama’, Dek

Wulan, Dek Yo, Dek Ni’mah, Dek Nabil, Dek Mia, semoga ukhuwah ini

selalu terjaga.

My Sheila Gank, ~Desi Mulya Sari~ Terima kasih Bijak. Kamu yg

Terbaik. Tidak minus dari dirimu, selalu istiqomah dlm kebaikan,

istiqomah berjilbab, Bapak pasti tersenyum bangga disana.

Yang namanya harus disebut : Tauf. Cahyo. Hisy. Niam. Danan. Ajis.

Novianaa. Restu, Redza, Wakhid, all of Biolas,

Juragan kacang : Imamo_pras terkacang, selamat yaa, laris kacang nya.

Sukses!

Pebiosepuluh, Bio-Rangers, Fobest-x, Amoeba’10 :*

ADK UNS (berasa orang paling terkenal se-UNS)

viii

ABSTRAK

Sutinah. K4310082. PENERAPAN MODEL DISCOVERY LEARNING

UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS SISWA

KELAS XI IPA I SMA NEGERI I BANYUDONO. Skripsi. Surakarta,

Desember 2015.

Tujuan penelitian adalah meningkatkan keterampilan proses sains siswa

(KPS) pada pembelajaran biologi di kelas XI IPA I SMA Negeri 1 Banyudono

dengan penerapan model discovery learning pada semester II tahun pelajaran

2013/2014.

Penelitian merupakan penelitian tindakan kelas yang terdiri dari dua

siklus. Tiap siklus terdiri dari kegiatan perencanaan, pelaksanaan, observasi dan

refleksi. Subjek penelitian yaitu siswa kelas XI IPA I SMA Negeri 1 Banyudono.

Data diperoleh melalui metode non tes, yaitu dengan observasi, wawancara, dan

dokumentasi. Validasi data menggunakan teknik triangulasi metode. Analisis data

yaitu analisis deskriptif.

Hasil penelitian menunjukkan penerapan discovery learning

meningkatkan KPS siswa di kelas XI IPA I SMA Negeri I Banyudono.

Peningkatan capaian indikator KPS untuk Pra-Siklus, Siklus I, dan Siklus II

berturut-turut pada setiap aspek adalah : aspek mengamati (57,95%, 78,00%,

87,00%); aspek mengajukan pertanyaan (51,72%, 66,00%, 78,00%); aspek

berhipotesis (41,38%, 61,40%, 69,00); aspek memprediksi ( 51,72%, 69,00%,

78,00%); aspek interpretasi (51,72%, 69,80%, 78,00%); aspek

mengkomunikasikan(57,75%, 59,00%, 77,00%).

Penelitian ini menyimpulkan bahwa penerapan discovery learning dapat

meningkatkan KPS siswa di kelas XI IPA I SMA Negeri 1 Banyudono pada

semester II tahun pelajaran 2013/2014.

Kata kunci : KPS, discovery learning

ix

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang, yang

telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

skripsi dengan judul ”PENERAPAN MODEL DISCOVERY LEARNING

UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS SISWA

KELAS XI IPA I SMA NEGERI I BANYUDONO”.

Skripsi disusun untuk memenuhi persyaratan dalam mendapatkan gelar

sarjana pada program Pendidikan Biologi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penulis menyadari bahwa terwujudnya skripsi ini tidak terlepas dari

bantuan, bimbingan, dan pengarahan dari berbagai pihak, untuk itu penulis

menyampaikan terima kasih kepada yang terhormat:

1. Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret

Surakarta, yang telah memberi ijin dalam proses penyusunan skripsi.

2. Bapak Puguh Karyanto, S.Si., M.Si., Ph.D., selaku ketua program, yang selalu

memberikan motivasi, bimbingan dan pengarahan.

3. Ibu Dr. Suciati, M.Pd, selaku pembimbing I yang selalu memberikan motivasi,

bimbingan dan pengarahan dalam menyelesaikan penelitian hingga

penyusunan skripsi.

4. Bapak Bowo Sugiharto, S.Pd., M.Pd., selaku pembimbing II yang selalu

memberikan motivasi, pengarahan dan bimbingan dalam menyelesaikan

penelitian hingga penyusunan skripsi.

5. Kepala Sekolah SMA Negeri 1 Banyudono, yang telah memberi ijin guna

pengambilan data dalam penelitian.

6. Ibu Dra. Sri Haryanti guru mata pelajaran biologi SMA Negeri 1 Banyudono,

yang telah memberi bimbingan dan bantuan selama penelitian.

7. Berbagai pihak yang telah membantu dalam penyusunan skripsi yang tidak

mungkin disebutkan satu persatu.

x

Tidak ada yang dapat penulis berikan selain doa semoga amal kebaikan

Bapak/Ibu/Saudara mendapat balasan yang sempurna dari Allah SWT.

Penulis menyadari bahwa skripsi masih jauh dari kesempurnaan karena

penulis yakin bahwa kesempurnaan itu hanya milik Allah SWT. Saran dan kritik

sangat kami harapkan. Semoga skripsi bermanfaat bagi semua.

Surakarta, Januari 2016

Penulis

xi

DAFTAR ISI

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

HALAMAN PERNYATAAN ......................................................................... ii

HALAMAN PENGAJUAN ............................................................................. iii

HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... iv

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... v

HALAMAN ABSTRAK .................................................................................. vi

HALAMAN MOTTO ...................................................................................... vii

HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................... viii

KATA PENGANTAR ..................................................................................... ix

DAFTAR ISI .................................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiv

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xv

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xvi

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

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

B. Rumusan Masalah ....................................................................... 3

C. Tujuan Penelitian ........................................................................ 4

D. Manfaat Penelitian ...................................................................... 4

1. Bagi Siswa .............................................................................. 4

2. Bagi Guru ............................................................................... 4

3. Bagi Sekolah .......................................................................... 4

BAB II KAJIAN PUSTAKA ....................................................................... 5

E. Kajian Pustaka dan Hasil Penelitian yang Relevan .................... 5

1. Belajar dan Pembelajaran Biologi .......................................... 6

a. Belajar Biologi ................................................................. 5

b. Pembelajaran Biologi ....................................................... 6

2. Teori Belajar........................................................................... 7

a. Teori Belajar Piaget .......................................................... 7

b. Teori Belajar Bruner .......................................................... 8

xii

c. Teori Belajar Dewey ......................................................... 8

d. Teori Belajar Ausubel ....................................................... 10

3. Model Pembelajaran Discovery Learning .............................. 10

a. Pengertian Model Discovery Learning ............................. 10

b. Karakteristik Model Discovery Learning .......................... 11

c. Sintaks Model Discovery Learning ................................... 12

d. Kelebihan dan Kekurangan Model Discovery Learning ... 13

4. Keterampilan Proses Sains (KPS) ......................................... 14

a. Pengertian KPS ......................................... ........................ 14

b. Karakteristik KPS......................................... ..................... 14

c. Klasifikasi KPS......................................... ........................ 15

F. Kerangka Berpikir ....................................................................... 18

G. Hipotesis ..................................................................................... 21

BAB III METODE PENELITIAN ................................................................ 22

A. Tempat dan Waktu Penelitian ..................................................... 22

1. Tempat Penelitian................................................................... 22

2. Waktu Penelitian .................................................................... 22

B. Subjek Penelitian ........................................................................ 22

C. Data dan Sumber Data ................................................................ 22

1. Data ........................................................................................ 22

2. Sumber Data ........................................................................... 23

D. Pengumpulan Data ...................................................................... 23

E. Uji Validitas Data ....................................................................... 24

F. Analisis Data ............................................................................... 24

G. Indikator Kinerja Pennelitian ...................................................... 25

H. Prosedur Penelitian ..................................................................... 26

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ............................... 28

A. Deskripsi Pra-Siklus ................................................................... 28

B. Deskripsi Hasil Tindakan Tiap Siklus ........................................ 30

1. Siklus I ................................................................................... 30

a. Perencanaan ............................... .. ..................................... 30

xiii

b. Pelaksanaan ....................................................................... 31

c. Observasi ........................................................................... 32

1) Proses .......................................................................... 33

2) Produk ......................................................................... 33

a) KPS Siswa .............................................................. 33

b) Data Pendukung ..................................................... 34

d. Refleksi .............................................................................. 35

2. Siklus II .................................................................................. 36

a. Perencanaan ................................ .. ..................................... 36

b. Pelaksanaan ........................................................................ 37

c. Observasi ............................................................................ 39

1) Proses ............................................................................ 39

2) Produk ........................................................................... 40

a) KPS Siswa .............................................................. 40

b) Data Pendukung ..................................................... 40

d. Refleksi .............................................................................. 42

C. Perbandingan Hasil Tindakan Antar Siklus ................................ 42

1. KPS Siswa .............................................................................. 42

2. Data pendukung ..................................................................... 43

D. Pembahasan ................................................................................ 45

BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN ..................................... 52

A. Simpulan ..................................................................................... 52

B. Implikasi ..................................................................................... 52

1. Implikasi Teoritis .................................................................. 52

2. Implikasi Praktis ................................................................... 52

C. Saran ........................................................................................... 52

1. Guru ...................................................................................... 52

2. Sekolah .................................................................................. 52

3. Peneliti .................................................................................. 53

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 54

LAMPIRAN ..................................................................................................... 57

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Tahap-tahap Perkembangan Kognitif Piaget ................................ 7

Tabel 2.2. Sintaks Discovery Learning .......................................................... 12

Tabel 3.1. Indikator Kinerja Penelitian .......................................................... 25

Tabel 4.1. Hasil Observasi Siswa Pada Pembelajaran Pra-Siklus .................. 28

Tabel 4.2. Hasil Observasi Guru Pada Pembelajaran Pra-Siklus .................. 29

Tabel 4.3. Hasil Observasi Siswa Pada Kegiatan Praktikum ......................... 29

Tabel 4.4. Hasil Observasi Guru Pada Kegiatan Praktikum .......................... 30

Tabel 4.5. Perencanaan Siklus I ..................................................................... 31

Tabel 4.6. Tahap Pelaksanaan Siklus I Pertemuan I ...................................... 31

Tabel 4.7. Tahap Pelaksanaan Siklus I Pertemuan 2 ...................................... 32

Tabel 4.8. Temuan Siklus I ............................................................................ 33

Tabel 4.9. Capaian Rata-rata Aspek KPS Siswa Siklus I ............................... 34

Tabel 4.10. Capaian Rata-rata Hasil Belajar Afektif Siklus I .......................... 34

Tabel 4.11. Capaian Ketuntasan Hasil Belajar Kognitif Siswa Siklus I .......... 35

Tabel 4.12. Capaian Rata-rata Hasil Belajar Psikomotorik Siklus I ................ 35

Tabel 4.13. Refleksi Siklus I ............................................................................ 36

Tabel 4.14. Perencanaan Siklus II .................................................................... 37

Tabel 4.15. Tahap Pelaksanaan Siklus II Pertemuan I ..................................... 38

Tabel 4.16. Tahap Pelaksanaan Siklus II Pertemuan 2 .................................... 39

Tabel 4.17. Temuan Siklus II ........................................................................... 40

Tabel 4.18. Capaian Rata-rata Aspek KPS Siswa Siklus II ............................. 40

Tabel 4.19. Capaian Rata-rata Hasil Belajar Afektif Siklus II ......................... 41

Tabel 4.20. Capaian Ketuntasan Hasil Belajar Kognitif Siswa Siklus II ......... 41

Tabel 4.21. Capaian Rata-rata Hasil Belajar Psikomotorik Siklus II ............... 42

Tabel 4.22. Refleksi Siklus II ........................................................................... 42

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Bagan Kerangka Berpikir ......................................................... 20

Gambar 3.1 Skema Triangulasi Metode Penelitian ...................................... 24

Gambar 3.2. Skema Analisis Kualitatif ......................................................... 25

Gambar 3.3. Prosedur Penelitian Tindakan Kelas ......................................... 27

Gambar 4.1. Perbandingan Nilai Aspek KPS Siswa Pada Pra-Siklus,

Siklus I,dan Siklus II ................................................................ 43

Gambar 4.2. Perbandingan Hasil Belajar Afektif Siswa

Siklus I dan Siklus II ................................................................ 44

Gambar 4.3. Perbandingan Ketuntasan Hasil Belajar Kognitif Siswa

Siklus I dan Siklus ................................................................... 44

Gambar 4.4. Perbandingan Hasil Belajar Psikomotorik Siswa

Siklus I dan Siklus II ................................................................ 45

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Perangkat Pembelajaran dan Instrumen ............................. 57

Lampiran 1a. Silabus Pembelajaran................................................................ 58

Lampiran 1b. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Siklus I ........................... 61

Lampiran 1c. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Siklus II .......................... 76

Lampiran 1d. Pedoman Observasi .................................................................. 91

Lampiran 2. Data Hasil Penelitian .............................................................. 92

Lampiran 2a. Daftar Presensi Siswa ............................................................... 93

Lampiran 2b. Hasil Observasi KPS Pra-Siklus ............................................... 94

Lampiran 2c. Contoh Hasil LKS .................................................................... 108

Lampiran 2d. Hasil Observasi KPS Siklus I ................................................... 117

Lampiran 2e. Hasil Observasi KPS Siklus II .................................................. 132

Lampiran 2f. Hasil Observasi Keterlaksanaan Sintaks Discovery

Learning Siklus I ...................................................................... 145

Lampiran 2g. Hasil Observasi Keterlaksanaan Sintaks Discovery

Learning Siklus II ..................................................................... 146

Lampiran 2h. Rekapitulasi Hasil Observasi KPS Siswa ................................. 147

Lampiran 2i. Hasil Wawancara Guru dan Siswa Pra-Siklus.......................... 149

Lampiran 2j. Hasil Wawancara Guru dan Siswa Pasca Siklus I .................... 153

Lampiran 2k. Hasil Wawancara Guru dan Siswa Pasca Siklus II .................. 158

Lampiran 2l. Hasil Observasi Afektif Siswa Siklus I .................................... 164

Lampiran 2m. Hasil Observasi Afektif Siswa Siklus II ................................... 166

Lampiran 2n. Hasil Belajar Kognitif Siswa ................................................... 168

Lampiran 2o. Hasil Observasi Psikomotorik Siswa........................................ 169

Lampiran 2p. Foto Kegiatan ........................................................................... 171

Lampiran 3. Surat Permohonan dan Surat Keterangan .......................... 174

Lampiran 3a. Surat Keterangan Validasi ........................................................ 175

Lampiran 3b. Surat Permohonan Ijin Penelitian ............................................. 179

Lampiran 3c. Surat Permohonan Ijin Menyusun Skripsi ................................ 180

Lampiran 3d. Surat Keterangan Ijin Penyusunan Skripsi ............................... 181

Lampiran 3e. Surat Keterangan Telah Melakukan Penelitian ........................ 182