pengembangan model pembelajaran generation …

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

i

PENGEMBANGAN MODEL PEMBELAJARAN GENERATION

EVALUATION AND MODIFICATION - COOPERATIVE LEARNING

(GEM-CL) SELARAS BUDAYA BAKAR BATU PAPUA PADA MATERI

SUHU DAN KALOR

DISERTASI

Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Doktor

Program Studi Doktor Pendidikan IPA

Oleh:

Indah Slamet Budiarti

NIM. T851308001

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2020


ii


iii


iv


v

Indah Slamet Budiarti, T851308001. Pengembangan Model Pembelajaran Generation

Evaluation and Modification-Cooperative Learning (GEM-CL) Selaras Budaya Bakar

Batu Papua Pada Materi Suhu dan Kalor. Disertasi. Promotor: Prof. Dra. Suparmi, MA,

Ph.D; Ko Promotor I: Dr. Sarwanto, M.Si; Ko Promotor II: Drs. Harjana, M.Sc, M.Si, Ph.D.

Program Studi Pendidikan IPA, Program Pascasarjana.. Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2019.

ABSTRAK

Penelitian pengembangan model pembelajaran yang dilakukan bertujuan untuk

mendeskripsikan: 1) Karakteristik (desain) model pembelajaran GEM-CL selaras budaya

bakar batu Papua pada materi pokok suhu dan kalor, 2) Kelayakan model pembelajaran

GEM-CL selaras budaya bakar batu Papua pada materi pokok suhu dan kalor, 3) Keefektifan

model pembelajaran GEM-CL selaras budaya bakar batu Papua pada materi pokok suhu dan

kalor, dan 4) Implementasi model pembelajaran GEM-CL selaras budaya bakar batu Papua

untuk meningkatkan keterampilan berpikir tingkat tinggi siswa pada materi pokok suhu dan

kalor. Jenis penelitian ini adalah Research and Development dengan prosedur Borg and Gall.

Sasaran penerapan model yang dikembangkan adalah siswa di SMA Negeri 1 Jayapura, SMA

Negeri 4 Jayapura, dan SMA Pembangunan V Yapis sebagai obyek penelitian. Metode yang

digunakan dalam penelitian ini adalah metode deskriptif, evaluatif, dan eksperimental. Desain

penelitian yang digunakan adalah randomized post-test control group design.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa: 1) Karakteristik model GEM-CL Selaras

Budaya Bakar Batu Papua adalah model pembelajaran yang mengaktifkan siswa dalam

kelompok yang heterogen dengan mengangkat budaya bakar batu papua di dalam

pembelajaran fisika dengan sintaks model yaitu generate, organize student in learning, assist

team work and study, evaluate, and modificate; 2) Hasil validasi isi dan konstruk oleh empat

validator ahli menunjukkan bahwa model GEM-CL Selaras Budaya Bakar Batu Papua valid

dan layak untuk digunakan, 3) Tingkat keefektifan model GEM-CL Selaras Budaya Bakar

Batu Papua mendapatkan skor 2.89 yang digolongkan dalam kategori tinggi, 4) Model GEM-

CL Selaras Budaya Bakar Batu Papua dapat meningkatkan keterampilan berpikir tingkat

tinggi siswa pada materi suhu dan kalor dilihat dari hasil rata-rata N-gain siswa pada kategori

sedang yaitu 0.54 untuk kelas eksperimen dan 0.35 untuk kelas kontrol.

Kata kunci : Model GEM-CL, Budaya Bakar Batu Papua, Berpikir Tingkat Tinggi, Suhu

dan Kalor


vi

Indah Slamet Budiarti, T851308001. Development of Generation Evaluation and

Modification-Cooperative Learning (GEM-CL) as Innovative Learning Model Selaras

Bakar Batu Cultural Practice in Papua on Chapter Heat and Temperature. Doctoral

Dissertation. Promotor: Prof. Dra. Suparmi, MA, Ph.D; Co-Promotor I: Dr. Sarwanto, M.Si;

Co-Promotor II: Drs. Harjana, M.Sc, M.Si, Ph.D. Science Education, Post-Graduate Program.

Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2019.

ABSTRACT

The research development of learning model conducted aims to describe: 1)

Characteristics (design) of the GEM-CL Selaras Bakar Batu cultural practice in Papua on

chapter temperature and heat, 2) The feasibility of the GEM-CL Selaras Bakar Batu cultural

practice in Papua on chapter temperature and heat, 3) The effectiveness of the GEM-CL as

innovative learning model Selaras Bakar Batu cultural practice in Papua on chapter

temperature and heat, and 4) Implementation of the GEM-CL Selaras Bakar Batu cultural

practice in Papua to improve students' higher order thinking skills on chapter temperature and

heat. This type of research is a research and development using Borg and Gall procedure. The

objects of this study to implement the developed model were SMA Negeri 1 Jayapura, SMA

Negeri 4 Jayapura, and SMA Pembangunan V Yapis. The method used in this research is

descriptive, evaluative, and experimental methods. The research design used was randomized

post-test control group design.

The results showed that: 1) Characteristics of the GEM-CL Selaras Bakar Batu

cultural practice in Papua is a learning model that activates students in heterogeneous groups

with a syntax model (generate, organize student in learning, assist teams work and study,

evaluate, and modificate, 2) The results of the content validation and constructs by four

experts showed that the GEM-CL Selaras Bakar Batu cultural practice in Papua on chapter

temperature and heat is valid and feasible to use, 3) The effectiveness of the GEM-CL

Selaras Bakar Batu cultural practice in Papua gets a score of 2.89 which is classified in the

high category, and 4) GEM-CL as innovative learning model Selaras Bakar Batu cultural

practice in Papua can improve students' high order thinking skills on chapter temperature and

heat seen from the average results of N-gain students in the medium category that is 0.54 for

the experimental class and 0.35 for the control class.

Keywords: GEM-CL Learning Model, Bakar Batu Cultural Practice, Higher Order

Thinking Skill, Heat and Temperature


vii

MOTTO

“Tuhan merencanakan yang terindah buat hidupku. Bersyukur, ikhlas, dan berusaha

menjadikan hidup menjadi damai, sejahtera dan bahagia”.

“Yakinlah pada kemampuan diri sendiri dan jangan menyerah sebelum mencoba.

Segala sesuatu itu tergantung pada niatnya. Jika diniatkan untuk bisa, bagaimanapun

caranya dan berapa lama pun waktu yang dibutuhkan, pasti akan bisa”.


viii

PERSEMBAHAN

Disertasi ini kupersembahkan kepada orang-orang yang sangat aku cintai:

1. Ibunda tercinta, terima kasih atas segala dukungan doa dan kasih sayang yang

tulus kepada kami sekeluarga sehingga semua bisa berjalan dengan baik dan

lancar.

2. Suamiku tercinta Bernardus Agung Tri Handono, terima kasih atas segala

dukungan doa dan semangat serta motivasi yang telah diberikan selama ini.

3. Anak-anakku terkasih Syallom Cahaya Priliyani dan Christy Kemilau Juniarti,

yang selalu memberiku semangat dan motivasi untuk segera menyelesaikan

tugas ini.

4. Seluruh teman dari Program Doktor Pendidikan IPA UNS angkatan pertama,

Almarhum Bapak Haryono, Ibu Winarti, Ibu Nur Khasanah, Bapak Ponimin,

Ibu Siska, dan Bapak Jeffry yang senantiasa memberikan motivasi untuk tetap

sehat dan kuat sehingga dapat terselesaikan disertasi ini.

5. Almamater.


ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan YME atas rahmat dan karunia-Nya

sehingga disertasi ini dapat penulis selesaikan. Disertasi ini terselesaikan karena

bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis menyampaikan ucapan terima

kasih kepada:

1. Prof. Dr. Jamal Wiwoho, SH., M. Hum sebagai Rektor Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

2. Prof. Drs. Sutarno, M. Sc., Ph. D sebagai Direktur Pascasarjana Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

3. Dr. Mardiyana, M.Si sebagai Dekan FKIP Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

4. Prof. Sulistyo Saputro, M.Si, Ph.D sebagai Kepala Program Doktor

Pendidikan IPA Universitas Sebelas Maret Surakarta dan penguji yang telah

memberikan dukungan, motivasi, arahan, dan ilmu yang bermanfaat.

5. Prof. Dra. Suparmi, M.A, Ph.D sebagai Promotor yang telah memberikan

dukungan, doa, bimbingan, arahan, saran, ide, motivasi, pengalaman, dan ilmu

yang bermanfaat.

6. Dr. Sarwanto, S.Pd, M.Si sebagai Ko-Promotor I yang telah memberikan

dukungan, bimbingan, arahan, saran, ide, motivasi, pengalaman, dan ilmu

yang bermanfaat.

7. Drs. Harjana, M.Sc, M.Si, Ph.D sebagai Ko-Promotor II yang telah

memberikan dukungan, bimbingan, arahan, saran, ide, motivasi, pengalaman,

dan ilmu yang bermanfaat.

8. Prof. Widha Sunarno, M.Pd dan Prof. Dr, Supriadi Rustad, M.Si sebagai

penguji dalam dan penguji luar yang telah memberikan arahan, saran, ide,

motivasi, dan ilmu yang bermanfaat,.


x

9. Para dosen pengampu mata kuliah di Prodi Doktor Pendidikan IPA yang

senantiasa memberikan ilmu yang luar biasa.

10. Prof. Dr. Ani Rusilowati, M.Pd , Prof. Dr. Mundilarto, M.Pd, Prof. Dr.

Jumadi, M.Pd, dan Sukarmin, S.Pd, M.Si, Ph.D sebagai validator yang telah

memberikan arahan, saran, ilmu yang bermanfaat.

11. Dr. Ir. Apolo Safanpo, ST, M.T. sebagai Rektor Universitas Cenderawasih

Papua yang telah memberikan tugas belajar dan bantuan studi.

12. Prof. Ashadi dan seluruh teman dari Program Doktor Pendidikan IPA UNS

angkatan pertama, yaitu Almarhum Drs. Haryono, M.Pd, Dr. Nur Khasanah,

M.Kes, Dr. Ponimin, M.Pd, Dr. Winarti, M.Pd.Si, Dr. Siska, M.Si, dan Dr.

Jeffry, M.Si., M.Pd yang telah memberikan motivasi, dan semangat.

13. Suami tercinta Agung Tri Handono dan anak-anak terkasih dengan penuh

semangat memberikan doa dan motivasi untuk menyelesaikan disertasi ini.

14. Semua pihak yang membantu menyelesaikan disertasi ini.

Atas bantuan, saran, dan masukan yang membangun sehingga karya ini menjadi

berkualitas dan bermanfaat.

Surakarta, Januari 2020

Penulis


xi

DAFTAR ISI

Halaman Judul .......................................................................................................... i

Lembar Pengesahan Revisi ..................................................................................... ii

Lembar Persetujuan ................................................................................................ iii

Abstrak .................................................................................................................. iv

Abstract .................................................................................................................. v

Pernyataan Orisinalitas dan Publikasi……………………………………………..vi

Motto ..................................................................................................................... vii

Persembahan ........................................................................................................ viii

Kata Pengantar ....................................................................................................... ix

Daftar Isi................................................................................................................. xi

Daftar Tabel ......................................................................................................... xiii

Daftar Gambar ....................................................................................................... xv

Daftar Lampiran .................................................................................................. xvii

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

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

B. Perumusan Masalah ..................................................................................... 8

C. Tujuan Penelitian ......................................................................................... 9

D. Spesifikasi Produk yang dihasilkan ............................................................. 9

E. Pentingnya Pengembangan ........................................................................ 10

F. Asumsi dan Keterbatasan Pengembangan ................................................. 11

G. Definisi Istilah ............................................................................................ 11

BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN KERANGKA BERPIKIR ...................... 13

A. Kajian Pustaka ............................................................................................ 13

1. Belajar dan Pembelajaran ...................................................................... 13

2. Model Pembelajaran .............................................................................. 18

3. Peran Budaya dalam Pembelajaran IPA………………………………..26

4. Keterampilan Berpikir Tingkat Tinggi .................................................. 27


xii

5. Suhu dan Kalor ...................................................................................... 28

B. Penelitian Yang Relevan ............................................................................ 71

C. Kerangka Berpikir ...................................................................................... 72

BAB III METODE PENELITIAN ................................................................... 75

A. Jenis Penelitian ........................................................................................... 75

B. Prosedur Penelitian..................................................................................... 77

1. Tahap Studi Pendahuluan ...................................................................... 77

2. Tahap Pengembangan ............................................................................ 80

3. Tahap Pengujian .................................................................................... 85

4. Diseminasi Produk ................................................................................. 88

5. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................ 88

C. Teknik Pengumpulan Data dan Instrumen Penelitian ................................ 88

D. Teknik Analisis Data .................................................................................. 91

1. Uji Prasyarat Analisis ............................................................................ 92

2. Uji N-gain .............................................................................................. 92

3. Uji t ........................................................................................................ 93

4. Uji Effect Size........................................................................................ 94

5. Analisis Keterlaksanaan Model ............................................................. 94

6. Respon Siswa ......................................................................................... 95

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .................................. 97

A. Hasil Studi Pendahuluan………………………………………………….97

B. Pengembangan Model…………………………………………………….100

C. Analisis Respon Siswa setelah Proses Pembelajaran……………………..108

D. Analisis Respon Siswa setelah Proses Pembelajaran pada Implementasi...109

E. Pembahasan………………………………………………………………111

BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN …………………………138

A. Simpulan .............................................................................................. …138

B. Implikasi ................................................................................................... 138

C. Saran…………………………………………………………………….140

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 141

LAMPIRAN-LAMPIRAN ............................................................................... 148


xiii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Langkah-langkah pembelajaran kooperatif ........................ 23

Tabel 2.2 Hypothetical Syntax ............................................................. 24

Tabel 2.3 Sintak Model Hipotetik ....................................................... 24

Tabel 2.4 Skala Celcius, Fahrenheit, dan Kelvin ............................... 32

Tabel 2.5 Koefisien Muai Panjang Bahan pada Suhu Kamar ............ 37

Tabel 2.6 Koefisien Muai Volum Bahan pada Suhu Kamar .............. 38

Tabel 2.7 Hubungan Kalor dengan Perubahan Suhu ........................... 50

Tabel 2.8 Hubungan Kalor, Massa Zat, dan Perubahan Suhu ............. 51

Tabel 2.9 Kalor Jenis beberapa Bahan ................................................ 52

Tabel 2.10 Kalor Laten Peleburan dan Penguapan ............................... 55

Tabel 2.11 Konduktivitas Termal ......................................................... 66

Tabel 2.12 Perkiraan Nilai Koefisien Konveksi ................................... 69

Tabel 3.1 Interpretasi Skor Skala Likert ............................................ 82

Tabel 3.2 Skala Likert ........................................................................ 83

Tabel 3.3 Interpretasi Skor Skala Likert RPP ..................................... 83

Tabel 3.4 Tabel Kategori Nilai N-gain .............................................. 93

Tabel 3.5 Kategori Effect Size ............................................................ 94

Tabel 3.6 Interpretasi Skor Skala Likert Ketertarikan Siswa ............. 95

Tabel 4.1 Presentase Keterampilan Berpikir Tingkat Tinggi ............ 97

Tabel 4.2 Analisis Potensi Budaya Lokal ........................................... 99

Tabel 4.3 Hasil Validasi Model Pembelajaran ................................... 103

Tabel 4.4 Hasil Validasi Instrumen ..................................................... 105

Tabel 4.5 Hasil Validasi Buku Ajar .................................................... 106

Tabel 4.6 Nilai Rata-rata Respon Siswa ............................................ 109


xiv

Tabel 4.7 Nilai Rata-rata Respon Siswa Tiga SMA .......................... 110

Tabel 4.8 Sintak GEM-CL................................................................... 113

Tabel 4.9 Kegiatan Sintak GEM-CL ................................................... 114

Tabel 4.10 Rerata Keterlaksanaan RPP ................................................. 115

Tabel 4.11 Persentase Rerata Keterlaksanaan RPP ............................... 123

Tabel 4.12 Profil Keterampilan Berpikir Tingkat Tinggi Siswa ........... 129


xv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Siklus GEM ..................................................................... 19

Gambar 2.2 Strategi guru dalam GEM Cycle ..................................... 20

Gambar 2.3 Hukum Ke Nol termodinamika ....................................... 29

Gambar 2.4 Anatomi Termometer Batang .......................................... 30

Gambar 2.5 Skala Ditentukan dari Penentuan Titik Tetap Termometer 31

Gambar 2.6 Termometer dengan Skala C, F, dan K ........................... 33

Gambar 2.7(a) Pemisah Antar Bagian Jembatan ..................................... 35

Gambar 2.7(b) Sambungan pada Penyusunan Batu Bata ....................... 35

Gambar 2.8 Pemuaian Termal pada Cincin Logam Homogen ........... 36

Gambar 2.9(a) Setrip Bimetal Melengkung ............................................. 40

Gambar 2.9(b) Setrip Bimetal Digunakan Untuk Menyambung atau

Memutus Hubungan Listrik ............................................ 40

Gambar 2.10 Grafik Hubungan antara ..................................... 41

Gambar 2.11 Piston dengan Volume konstan ....................................... 42

Gambar 2.12 Percobaan Keadaan Gas Ideal ......................................... 45

Gambar 2.13 Minuman Bersoda yang Digoncang ................................ 47

Gambar 2.14 Bagan Eksperimen Joule ................................................. 48

Gambar 2.15 Kalorimeter Air Sederhana ............................................. 53

Gambar 2.16 Grafik Perubahan Wujud Zat ........................................... 56

Gambar 2.17 Grafik Arah Aliran Kalor ................................................ 58

Gambar 2.18 Analisis Konduksi Satu Dimensi .................................... 59

Gambar 2.19 Analisis Konduksi Tiga Dimensi .................................... 60

Gambar 2.20 Aliran Kalor .................................................................... 63

Gambar 2.21 Perpindahan Kalor secara Konduksi ............................... 63

Gambar 2.22 Perpindahan Kalor Melalui suatu Lempengan Konduktor 64

Gambar 2.23 Perpindahan Kalor Melalui Batang Homogen Terinsulasi… 65

Gambar 2.24 Perpindahan Kalor secara Konduksi pada Budaya Bakar


xvi

Batu Papua ...................................................................... 67

Gambar 2.25 Arus Konveksi dalam Ruangan ........................................ 68

Gambar 2.26 Perpindahan Kalor Secara Konveksi pada Budaya Bakar

Batu Papua ....................................................................... 69

Gambar 2.27 Bagan Kerangka Berpikir ................................................ 74

Gambar 3.1 Tahapan R&D Borg and Gall .......................................... 76

Gambar 4.1 Landasan Pengembangan Model ..................................... 101

Gambar 4.2 Sintak GEM-CL Hasil Kajian Literatur dan Empiris ...... 102

Gambar 4.3 Hasil N-gain Rata-rata Kelas Eksperimen dan Kontrol .. 106

Gambar 4.4 Hasil Pretest & Posttest Kelas Eksperimen dan Kontrol . 107

Gambar 4.5 Hasil Rata-rata Pretest dan Posttest Tiga SMA ............... 108

Gambar 4.6 Sintak Pembelajaran GEM-CL ........................................ 112

Gambar 4.7 Kontribusi Sintak Terhadap HOTS ................................. 124

Gambar 4.8 Hasil N-gain Rata-rata Kelas Eksperimen dan Kontrol .. 128

Gambar 4.9 Hasil Pretest & Posttest Kelas Eksperimen dan Kontrol . 128

Gambar 4.10 Memasak Bahan Makanan pada Budaya Bakar Batu Papua 131

Gambar 4.11 Penyusunan batu pada Budaya Bakar Batu Papua .......... …131

Gambar 4.12 Ilustrasi Penyusunan Batu dan Bahan Makanan ............. …132

Gambar 4.13 Perpindahan Kalor secara Konveksi pada budaya Bakar

Batu Papua ...................................................................... …135


xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Angket Validasi Ahli .......................................................... 148

Lampiran 2 Hasil Perhitungan Validasi Model ...................................... 163

Lampiran 3 Rekapitulasi Hasil Validitas dan Reliabilitas ..................... 164

Lampiran 4 Analisis Hasil Pengamatan Keterlaksanaan RPP ............... 165

Lampiran 5 Hasil Tes Tertulis di SMA Negeri 1 Jayapura .................... 175

Lampiran 6 Hasil Statistik Uji Normalitas dan Homogenitas ................ 183

Lampiran 7 Hasil Statistik Uji-t ............................................................. 189

Lampiran 8 Rekapitulasi Hasil Angket Respon Peserta Didik ............. 191

Lampiran 9 Hasil Keterlaksanaan RPP Implementasi pada 3 sekolah .. 193

Lampiran 10 Hasil Implementasi SMA Negeri 1 Jayapura .................... 196

Lampiran 11 Hasil Implementasi SMA Negeri 4 Jayapura ..................... 200

Lampiran 12 Hasil Implementasi SMA Pembangunan V Yapis ............. 204

Lampiran 13 Rekapitulasi Hasil Angket 3 sekolah .................................. 207

Lampiran 14 Instrumen Angket Respon Peserta Didik ........................... 213

Lampiran 15 Surat Keterangan Penelitian .............................................. 215

pengembangan model pembelajaran generation …

Documents