pengembangan modul pembelajaran fisika … filelurus untuk meningkatkan kemampuan multi representasi...
TRANSCRIPT
PENGEMBANGAN MODUL PEMBELAJARAN FISIKA
BERBASIS MULTIPLE REPRESENTATION MATERI
KINEMATIKA UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN
REPRESENTASI VERBAL, VEKTOR, GRAFIK DAN
MATEMATIS SISWA
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister
Program Studi Magister Pendidikan Sains
Oleh:
Horiq Sobarqah
NIM S831402040
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2017
ii
iii
iv
v
MOTTO
Dan boleh jadi kamu membenci sesuatu tetapi ia baik bagimu, dan boleh jadi
kamu menyukai sesuatu tetapi ia buruk bagimu, dan Allah mengetahui dan kamu
tidak mengetahui
(Q.S. Al-Baqarah: 216)
Semua hal dapat terselesaikan dengan motivasi, do’a dan usaha yang linier,
sesibuk apapun orang pasti bisa
(Penulis)
Kemampuan berpikir manusia itu berbeda-beda tetapi kunci kesuksesan belajar
seseorang terletak pada kemauan berpikir
(Penulis)
vi
PERSEMBAHAN
Kupersembahkan Tesis ini Kepada:
Orang tuaku, Ibu Sumini dan Bapak Wagino
Terima kasih untuk do’a dan motivasi yang luar biasa untukku, dukungan moril
dan materiil yang menguatkanku dalam berbagai cobaan
Kakakku: Eko Diah Cahyani, M. Hatta, Dwi Pujianto, Destiana,
Keponakanku: M. Dimas P., M. Ayu F., Aira dan Sahabat–sahabatku:
Fengky A., Delisma W., Nila Alia, Topan, Hairul N., M. Reza P., Asri W.,
Indica Y.O., Mutiah P., dan seluruh mahasiswa Pascasarjana Pendidikan
Sains Pendidikan Fisika B
Terima kasih untuk semua do’a terbaik, dukungan, dan bantuan yang luar biasa
Almamaterku
Magister Pendidikan Sains Minat Utama Fisika
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Sebelas Maret Surakarta
vii
Horiq Sobarqah. 2017. Pengembangan Modul Fisika Berbasis Multiple Representation
pada Materi Kinematika Gerak Lurus untuk Meningkatkan Kemampuan Representasi
Verbal, Vektor dan Grafik Siswa Kelas X SMA/MA. TESIS. Pembimbing: Dr. Sarwanto,
S.Pd., M.Si., Kopembimbing: Dr. Nonoh Siti Aminah, M.Pd. Program Studi Magister
Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret,
Surakarta.
ABSTRAK
Masalah utama penelitian ini yaitu belum digunakannya modul fisika pada
tingkat SMA/MA. Penelitian ini bertujuan untuk: (1) Mengetahui karakteristik modul
fisika berbasis multiple representation pada materi kinematika gerak lurus untuk
meningkatkan kemampuan multi representasi siswa kelas X SMA/MA. (2) Mengetahui
kelayakan modul fisika berbasis multiple representation pada materi kinematika gerak
lurus untuk meningkatkan kemampuan multi representasi siswa kelas X SMA/MA. (3).
Mengetahui efektivitas modul fisika berbasis multiple representation pada materi
kinematika gerak lurus untuk meningkatkan kemampuan representasi verbal, vektor atau
gambar, grafik dan matematis siswa kelas X SMA/MA.
Jenis penelitian ini adalah penelitian dan pengembangan (Research and
Development) menggunakan model Borg and Gall (1983) dengan 10 tahapan, yaitu: 1)
penelitian dan pengumpulan informasi, 2) perencanaan, 3) pengembangan produk awal,
4) uji coba produk awal, 5) revisi produk pertama, 6) uji coba lapangan terbatas, 7) revisi
produk kedua, 8) uji lapangan operasional, 9) revisi produk akhir, 10) diseminasi dan
implementasi. Teknik analisis data yang digunakan yaitu analisis deskriptif, analisis
kelayakan modul berdasarkan skor criteria, dan analisis tes kemampuan multi representasi
melalui uji Paired T-Test dan dihitung menggunakan N-Gain ternormalisasi. Sampel
penelitian dan pengembangan meliputi: 1) validator ahli (materi, media, dan bahasa) dan
praktisi pendidikan (2 guru fisika), 2) sampel uji coba lapangan terbatas sejumlah 12
siswa kelas XC MA Negeri 1 Sragen, 3) sampel uji coba lapangan operasional sejumlah
36 siswa kelas XA MA Negeri 1 Sragen.
Hasil penelitian ini adalah: 1) karakteristik modul fisika, dikembangkan dengan
berbasis multi representasi pada materi kinematika gerak lurus untuk meningkatkan
kemampuan representasi verbal, vektor, grafik dan matematis siswa. Tahapan
pembelajaran berbasis multirepresentasi yang dimunculkan sebagai kerangka dalam
modul meliputi: (1) fase penyajian fenomena; (2) fase identifikasi konsep-konsep kunci;
(3) fase eksplorasi konsep; (4) Fase konstruksi representasi; (5) internalisasi dan
konsolidasi konsep; (6) Fase evaluasi dan Fase merepresentasikan kembali, 2) modul
dikategorikan layak dengan skor rata-rata 3,41, 3) modul fisika berbasis multirepresentasi
pada materi kinematika gerak lurus efektif untuk meningkatkan kemampuan
multirepresentasi siswa dihasilkan: kenaikan paling tinggi yaitu pada aspek Kemampuan
representasi Matematis dengan peningkatan N-Gain sebesar 0,56, dilanjutkan
Kemampuan representasi Verbal dengan peningkatan N-Gain sebesar 0,53, lalu aspek
Kemampuan representasi vektor dengan peningkatan N-Gain sebesar 0,34, dan terendah
Kemampuan representasi grafik dengan peningkatan N-Gain sebesar 0,16.
Kata Kunci: modul fisika, pembelajaran berbasis multiple representation, kemampuan
multi representasi.
viii
Horiq Sobarqah. 2017. The development of physics multiple module based
representation of matter kinematics motion straight to upgrading representation
verbal, vector and charts x high school students / MA. Thesis. Tutors: Dr. Sarwanto,
S.Pd., M.Si., co-tutors: Dr.Nonoh Siti Aminah, M.Pd. Course magister education science,
the teaching and science education, eleven march university, Surakarta.
Abstract
The main problem this research is no module use of physics at the senior secondary level/
MA. This study attempts to: (1) know characteristic module physics multiple
representation based on any material kinematics motion straight to upgrading multi
representation x high school students/ MA. (2) know module based feasibility physics
multiple representation of matter kinematics motion straight to upgrading multi
representation x high school students/ MA. (3) Know the effectiveness of physics
multiple module based representation of matter kinematics motion straight to upgrading
representation verbal, vector or picture, charts and mathematical x high school students /
MA.
The research is research and development (research and development) use the model borg
and gall (1983) with 10 stage, namely: 1) research and collect information, 2) planning, 3)
product development early, 4) pilot early products, 5) revision of the first products, 6)
pilot limited field, 7) revision second products, 8) the operational field, 9) revision of the
final product, 10) disseminate and implementation. Analysis techniques the data used the
descriptive analysis, based on analysis module score eligibility criteria, and analysis tests
the ability of representation test multi through paired t-test and calculated use of n-gain
ternormalisasi. A sample of research and development covering: 1) validator the (matter,
media, and language) and education experts (2 physics teacher), 2) sample field trials
limited number of 12 graders XC MAN 1 Sragen, 3) samples of field trials operating a
number of 36 students of class XA MAN 1 Sragen.
The result of this research is: 1) characteristic module physics, developed with based
multi representation in matter kinematics motion straight to enhance the capacity of
representation verbal, vector, charts and mathematical students. Stage learning based
multirepresentasi which is raised as a framework in module includes: (1) the phase
presentation of a phenomenon; (2) the phase identification concepts key; (3) the phase
exploration conceptions; (4) the phase construction representation; (5) internalization and
consolidation of conceptions; (6) of the evaluation phase and phase represent back, 2)
module categorized worthy of with the average score 3.41, 3) module physics based
multirepresentasi to the matter kinematics motion straight effective to improve the ability
multirepresentasi students produced: the increase in the highest that is on the ability
representation mathematical with an increase in n-gain of 0,56, continued the ability
representation verbal with an increase in n-gain of 0,53, And aspects the ability
representation vector with an increase in n-gain of 0.34, and the lowest the ability
graphical representation with an increase in n-gain by 0.16.
Key words: module physics , multiple representation based learning, multi representation
ability.
ix
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena taufik dan
hidayah-Nya dapat menyelesaikan tesis yang berjudul “Pengembangan Modul
Pembelajaran Fisika Berbasis Multiple Representation Materi Kinematika Untuk
Meningkatkan Kemampuan Representasi Verbal, Vektor, Grafik dan Matematis
Siswa” 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 terimakasih 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. Dr Sarwanto, S.Pd, M.Si, selaku Pembimbing yang dengan kesabaran selalu
memberikan bimbingan, pengarahan, motivasi, dan perhatian yang luar biasa
sehingga tesis ini terselesaikan dengan baik.
4. Dr. Nonoh Siti Aminah, S.Pd, M.Pd., selaku Kopembimbing yang telah
memberikan bimbingan, pengarahan, motivasi, dan perhatian yang luar biasa
sehingga tesis ini terselesaikan dengan baik.
5. Bapak dan Ibu Dosen, khususnya Program Studi Magister Pendidikan Sains
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta
yang telah banyak memberikan bimbingan dan ilmu pengetahuan kepada
penulis.
6. Rekan-rekan Guru MA Negeri 1 Sragen yang telah membantu terlaksananya
penelitian ini.
7. Siswa-siswi MA Negeri 1 Sragen yang telah membantu terlaksananya
penelitian ini.
x
8. Teman-teman mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang
telah banyak memberikan motivasi dan masukan dalam penyusunan tesis ini.
Penulis menyadari bahwa penyusunan tesis ini masih banyak
kekurangannya, 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, Januari 2017
Penulis
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS ................ ii
PENGESAHAN .............................................................................................. iii
MOTTO .......................................................................................................... v
PERSEMBAHAN ........................................................................................... vi
ABSTRAK ...................................................................................................... vii
ABSTRACT ...................................................................................................... viii
PRAKATA ...................................................................................................... ix
DAFTAR ISI ................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xv
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................ 1
A. Latar Belakang Masalah ............................................................ 1
B. Rumusan Masalah ...................................................................... 4
C. Tujuan Pengembangan ............................................................... 4
D. Spesifikasi Produk yang Diharapkan ......................................... 5
E. Pentingnya Pengembangan ......................................................... 6
F. Asumsi dan Keterbatasan Pengembangan .................................. 7
G. Definisi Istilah ............................................................................. 8
BAB II KAJIAN PUSTAKA ......................................................................... 11
A. Kajian Teori ............................................................................... 11
1. Model Pembelajaran Berbasis Multi Representasi ............... 11
2. Modul .................................................................................... 18
3. Kemampuan Multi Representasi ........................................... 31
4. Kinematika Gerak Lurus ....................................................... 36
5. Hubungan Pembelajaran Berbasis Multi Representasi, Modul, dan
Kemampuan Multi representasi ............................................. 41
xii
B. Penelitian yang Relevan ............................................................. 42
C. Kerangka Berpikir ...................................................................... 50
BAB III METODE PENELITIAN .................................................................. 55
A. Tempat dan Waktu Penelitian .................................................... 55
1. Tempat Penelitian ............................................................... 55
2. Waktu Penelitian ................................................................. 55
B. Model Penelitian dan Pengembangan ......................................... 55
C. Prosedur Pengembangan ............................................................ 57
1. Penelitian dan Pengumpulan Informasi .............................. 58
2. Perencanaan ........................................................................ 58
3. Pengembangan Produk Awal .............................................. 59
4. Uji Coba Produk Awal ........................................................ 59
5. Revisi Produk Pertama ........................................................ 60
6. Uji Coba Lapangan Terbatas ............................................... 60
7. Revisi Produk Kedua ........................................................... 61
8. Uji Lapangan Operasional ................................................... 61
9. Revisi Produk Akhir ............................................................ 62
10. Diseminasi dan Implementasi Produk ................................. 62
D. Subjek Penelitian ........................................................................ 63
E. Jenis Data .................................................................................... 63
F. Instrumen Pengumpulan Data .................................................... 64
1. Penelitian dan Pengumpulan Informasi .............................. 65
2. Perencanaan ........................................................................ 66
3. Pengembangan Produk Awal .............................................. 66
4. Uji Coba Produk Awal ........................................................ 66
5. Revisi Produk Pertama ........................................................ 66
6. Uji Coba Lapangan Terbatas ............................................... 67
7. Revisi Produk Kedua ........................................................... 67
8. Uji Lapangan Operasional ................................................... 67
9. Revisi Produk Akhir ............................................................ 69
10. Diseminasi dan Implementasi Produk ................................. 69
xiii
G. Teknik Analisis Data ................................................................. 69
1. Analisis Kebutuhan ............................................................. 69
2. Analisis Kualitas Produk .................................................... 61
3. Analisis Data Tes ................................................................. 71
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................ 75
A. Deskripsi Data Hasil Penelitian ............ 75
1. Hasil Penelitian dan Pengumpulan Informasi ..................... 75
2. Hasil Perencanaan ............................................................... 78
3. Pengembangan Produk Awal .............................................. 80
4. Hasil Uji Coba Produk Awal .............................................. 82
5. Revisi Produk Pertama ........................................................ 84
6. Uji Coba Lapangan Terbatas ............................................... 86
7. Revisi Produk Kedua ........................................................... 87
8. Uji Lapangan Operasional ................................................... 88
9. Revisi Produk Akhir ............................................................ 92
10. Diseminasi dan Implementasi Produk ................................. 92
B. Pembahasan Hasil Penelitian dan Pengembangan ..................... 95
1. Penelitian dan Pengumpulan Informasi .............................. 95
2. Perencanaan ........................................................................ 98
3. Pengembangan Produk Awal .............................................. 101
4. Uji Coba Produk Awal ........................................................ 102
5. Revisi Produk Pertama ........................................................ 105
6. Uji Coba Lapangan Terbatas ............................................... 108
7. Revisi Produk Kedua ........................................................... 109
8. Uji Lapangan Operasional ................................................... 109
9. Revisi Produk Akhir ............................................................ 119
10. Diseminasi dan Implementasi Produk ................................. 119
C. Temuan Lapangan ...................................................................... 119
xiv
BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN ................................... 121
A. Kesimpulan ................................................................................ 121
B. Implikasi .................................................................................... 122
C. Saran .......................................................................................... 123
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 124
LAMPIRAN – LAMPIRAN ........................................................................... 128
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tahap-Tahap Perkembangan Kognitif Piaget ............................... 12
Tabel 2.2 Langkah-langkah Pembelajaran Berbasis Multiple Representasi . 17
Tabel 2.3 Rubrik penilaian multiple representation ...................................... 33
Tabel 2.4 Klasifikasi Domain/Ranah Tujuan ................................................. 35
Tabel 2.5 Pola Keterkaitan Pembelajaran Berbasis Multi representasi
dengan Kemampuan Multi representasi ......................................... 41
Tabel 3.1 Tahap, Teknik, Pengumpulan Data, dan Instrumen ...................... 64
Tabel 3.2 Hasil Validasi Butir Soal Tes Kemamapuan Multi representasi ... 68
Tabel 3.3 Kriteria Kategori Penilaian Ideal .................................................. 70
Tabel 3.4 Uji Normalitas Tes Kemampuan Multi representasi .................... 71
Tabel 3.5 Uji Homogenitas Tes Kemampuan Multi representasi ................. 72
Tabel 3.6 Kriteria Gain Ternormalisasi ........................................................ 73
Tabel 3.7 Gain Score Tes Kemampuan Multi representasi ........................... 74
Tabel 4.1 Hasil Ujian Nasional Fisika Tahun 2013/2014 ............................. 76
Tabel 4.2 Hasil Angket Kebutuhan Guru ...................................................... 76
Tabel 4.3 Hasil Angket Kebutuhan Siswa .................................................... 77
Tabel 4.4 Hasil Validasi Materi .................................................................... 83
Tabel 4.5 Hasil Validasi Media ..................................................................... 83
Tabel 4.6 Hasil Validasi Bahasa ................................................................... 84
Tabel 4.7 Hasil Validasi dan Revisi Produk Pertama ................................... 84
Tabel 4.8 Hasil Uji Keterbacaan Modul ....................................................... 87
Tabel 4.9 Hasil Revisi Produk Kedua ........................................................... 87
Tabel 4.10 Hasil Keterlaksanaan Sintaks PMR .............................................. 88
Tabel 4.11 Hasil Respon Siswa ....................................................................... 89
Tabel 4.12 Deskripsi Data Hasil Tes Kemampuan Multi representasi ........... 90
Tabel 4.13 Hasil Analisis Nilai Pretest dan Posttest ...................................... 90
Tabel 4.14 Hasil Peningkatan Aspek Kemampuan Multi representasi ............ 91
Tabel 4.16 Hasil Angket Penyebaran .............................................................. 92
Tabel 4.17 Hasil Tanggapan Guru ................................................................... 93
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Ilustrasi Gerak ............................................................................ 36
Gambar 2.2 Ilustrasi Jarak dan Perpindahan .................................................. 37
Gambar 2.3 Ilustrasi Gerak Lurus Beraturan ................................................. 39
Gambar 2.4 Grafik Hubungan v – t untuk GLB ............................................. 39
Gambar 2.5 Ilustrasi GLBB dpercepat dan diperlambat ................................ 40
Gambar 2.6 Grafik Hubungan v – t untuk GLBB dipercepat ........................ 40
Gambar 2.7 Alur Berpikir Penelitian ............................................................. 54
Gambar 3.1 Model desain R & D Borg and Gall ............................................ 56
Gambar 3.2 Prosedur Pengembangan Produk ................................................ 57
Gambar 3.3 Desain Eksperimen (before-after) .............................................. 62
Gambar 4.1 Histogram Hasil Peningkatan Aspek Multi Representasi .......... 91
Gambar 4.2 Gambar Grafik Sebelum revisi ................................................... 105
Gambar 4.3 Gambar Grafik Setelah revisi ..................................................... 105
Gambar 4.4 Gambar Grafik Sebelum revisi ................................................... 105
Gambar 4.5 Gambar Grafik Setelah revisi ..................................................... 105
Gambar 4.6 Gambar Vektor Sebelum revisi .................................................. 106
Gambar 4.7 Gambar Vektor Setelah revisi .................................................... 106
Gambar 4.8 Gambar Vektor Sebelum revisi .................................................. 106
Gambar 4.9 Gambar Vektor Setelah revisi .................................................... 106
Gambar 4.10 Gambar Peta Konsep Sebelum revisi ....................................... 106
Gambar 4.11 Gambar Peta Konsep Setelah revisi ......................................... 106
Gambar 4.12 Gambar Cover Sebelum revisi ................................................. 107
Gambar 4.13 Gambar Cover Setelah revisi .................................................... 107
Gambar 4.14 Jawaban Pretest Nomer 1 ......................................................... 113
Gambar 4.15 Jawaban Posttest Nomer 1 ........................................................ 113
Gambar 4.16 Jawaban Pretest Nomer 2 ......................................................... 113
Gambar 4.17 Jawaban Posttest Nomer 2 ........................................................ 113
Gambar 4.18 Jawaban Pretest Nomer 3 ......................................................... 114
Gambar 4.19 Jawaban Posttest Nomer 3 ........................................................ 114
xvii
Gambar 4.20 Jawaban Pretest Nomer 3 ......................................................... 114
Gambar 4.21 Jawaban Posttest Nomer 3 ........................................................ 114
Gambar 4.22 Jawaban Pretest Nomer 3 .......................................................... 115
Gambar 4.23 Jawaban Posttest Nomer 3 ........................................................ 115
Gambar 4.24 Jawaban Pretest Nomer 3 ......................................................... 115
Gambar 4.25 Jawaban Posttest Nomer 3 ........................................................ 115
Gambar 4.26 Jawaban Pretest Nomer 4 ......................................................... 116
Gambar 4.27 Jawaban Posttest Nomer 4 ........................................................ 116
Gambar 4.28 Jawaban Pretest Nomer 4 ......................................................... 116
Gambar 4.29 Jawaban Posttest Nomer 4 ........................................................ 116
Gambar 4.30 Jawaban Pretest Nomer 4 ......................................................... 117
Gambar 4.31 Jawaban Posttest Nomer 4 ........................................................ 117
Gambar 4.32 Jawaban Pretest Nomer 4 ......................................................... 117
Gambar 4.33 Jawaban Posttest Nomer 4 ........................................................ 117
Gambar 4.34 Jawaban Pretest Nomer 4 ......................................................... 118
Gambar 4.35 Jawaban Posttest Nomer 4 ........................................................ 118
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Analisis Kebutuhan ...................................................................... 128
Lampiran 2 Perencanaan ................................................................................. 142
Lampiran 3 Pengembangan Produk Awal ....................................................... 187
Lampiran 4 Uji Coba Produk Awal/ Validasi Ahli ......................................... 202
Lampiran 5 Uji Coba Lapangan Terbatas ....................................................... 234
Lampiran 6 Uji Lapangan Operasional ........................................................... 257
Lampiran 7 Tahap Desiminate ........................................................................ 272
Lampiran 8 Uji Prasyarat ................................................................................ 286
Lampiran 9 Hasil Belajar Kognitif dan Kemampuan Multirepresentasi ......... 290
Lampiran 10 Dokumentasi Penelitian ............................................................. 318
Lampiran 11 Surat-Surat Penelitian ................................................................ 321