problem based learning (pbl) pada materi …eprints.uns.ac.id/22129/1/0_cover_fix.pdf · ......

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

v

PENGEMBANGAN PERANGKAT PEMBELAJARAN FISIKA BERBASIS

PROBLEM BASED LEARNING (PBL) PADA MATERI HUKUM NEWTON

DAN PENERAPANNYA KELAS X SMAN 2 MEJAYAN

TESIS

Disusun untuk Memenuhi Sebagian Prasyarat Mencapai Derajat Magister

Program Studi Magister Pendidikan Sains

Oleh

SUSDARWATI

S831302074

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2015


commit to user

vi

PENGEMBANGAN PERANGKAT PEMBELAJARAN FISIKA BERBASIS

PROBLEM BASED LEARNING (PBL) PADA MATERI HUKUM NEWTON

DAN PENERAPANNYA KELAS X SMAN 2 MEJAYAN

TESIS

Disusun untuk Memenuhi Sebagian Prasyarat Mencapai Derajat Magister

Program Studi Magister Pendidikan Sains

Oleh

SUSDARWATI

S831302074

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2015


commit to user

vii


commit to user

viii


commit to user

ix

PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS

Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa :

1. Tesis yang berjudul: “Pengembangan Perangkat Pembelajaran Fisika SMA

Berbasis Problem Based Learning (PBL) pada Materi Hukum Newton dan

Penerapannya Kelas X SMAN 2 Mejayan” ini adalah karya penelitian saya sendiri

dan bebas plagiat, serta tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang

untuk memperoleh gelar akademik serta tidak terdapat karya atau pendapat yang

pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis digunakan

sebagai acuan dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber acuan serta daftar

pustaka. Apabila di kemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini,

maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan peraturan perundang-

undangan (Permendiknas nomor 17, tahun 2010)

2. Publikasi sebagian atau keseluruan isi Tesis pada jurnal atau forum ilmiah lain harus

seijin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan Program Studi Magister

Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret

Surakarta sebagai institusinya. Apabila dalam waktu sekurang-kurangnya satu

semester (enam bulan sejak pengesahan Tesis) saya tidak melakukan publikasi dari

sebagian atau keseluruhan Tesis ini, maka Program Studi Magister Pendidikan Sains

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta berhak

mempublikasikannya pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Program Studi

Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas

Sebelas Maret Surakarta. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan

publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku.

Surakarta, Agustus 2015

Mahasiswa,

Susdarwati

S831302074


commit to user

x

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang

berjudul “Pengembangan Perangkat Pembelajaran Fisika SMA Berbasis Problem Based

Learning (PBL) pada Materi Hukum Newton dan penerapannya Kelas X SMAN 2

Mejayan”. Tesis ini disusun untuk memenuhi sebagian syarat guna mendapatkan gelar

Magister Pendidikan Sains pada Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas

Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penulisan tesis ini dapat terwujud dengan adanya bimbingan, dorongan, dan

bantuan, dari berbagai pihak. Maka dalam kesempatan ini penulis menyampaikan

terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Prof. Dr. Ravik Karsidi, M.S., selaku Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta

yang telah memberikan kesempatan untuk belajar pada Program Studi Magister

Pendidikan Sains.

2. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd., selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu

Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., selaku Ketua Program Studi Magister Pendidikan

Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

4. Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si., selaku pembimbing I atas perhatian yang besar telah

memberikan didikan, bimbingan, dan motivasi selama ini.

5. Prof. Drs. Cari, M.A, M.Sc, Ph.D. selaku Pembimbing II atas bimbingan, arahan,

dan motivasi yang diberikan selama ini.

6. Bapak/Ibu dosen pengajar Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas

Keguruan dan Ilmu Pendidikan (FKIP) UNS yang telah memberikan ilmu

pengetahuan, wawasan, dan pengalaman yang sangat berharga dalam setiap

perkuliahan.

7. Sukarmin, S.Pd., M.Si., Ph.D., dan Prof. Dra. Suparmi, M.A., Ph.D., selaku

validator ahli produk awal dalam penelitian pengembangan ini.

8. Dra. Rulio Eka Prapti dan Agung Sulistiyono, S.Pd selaku reviewer guru untuk

produk awal dalam penelitian pengembangan ini.


commit to user

xi

9. Saudara Novi Ayu Kristiana Dewi, M.Pd., dan Dian Wahyu Nur Ivanty, S.Pd.

selaku peer review untuk produk awal dalam penelitian pengembangan ini.

10. Teman-teman mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan Sains Universitas

Sebelas Maret, terimakasih atas dukungan dan semangatnya.

Penulis menerima segala saran dan kritik yang membangun dari semua pihak

demi kesempurnaan tesis ini. Semoga tesis ini bermanfaat bagi pembaca.

Surakarta, Agustus 2015

Penulis,

Susdarwati


commit to user

xii

MOTTO

“You strive for your world, as if you'll live forever and you strive for your

beyond, as if you'll die tomorrow.”

(H.R. Ibnu Asakir)

“Anyone who stops learning will become old. Anyone who continues to

learn to be still young. The greatest thing in life is to keep your mind

young.”

(Henry Ford)

“My live is perfect when I can make my parents proud and happy because

of my success.”

(Susdarwati)


commit to user

xiii

HALAMAN PERSEMBAHAN

Karya ilmiah ini khusus saya persembahkan kepada:

Kedua orang tua saya Bapak Sukimin, terutama ibu tercinta Ibu Jainah, kakak

saya Purwati dan Edi Prayitno, keponakan tersayang saya Ferdhea Esa

Mastiarawati, calon suami tercinta Eko Setyo Pambudi, dan keluarga besar

Bapak Sariyadi yang telah memberikan bimbingan, dukungan, doa, dan kasih

sayang dengan tulus.

Saya ucapkan terima kasih kepada Almamater Universitas Sebelas Maret

Surakarta yang telah memberikan saya kesempatan untuk menuntut ilmu di

Program Studi Magister Pendidikan Sains Fisika.


commit to user

xiv

Susdarwati. 2015. Pengembangan Perangkat Pembelajaran Fisika SMA Berbasis

Problem Based Learning (PBL) pada Materi Hukum Newton dan Penerapannya

Kelas X SMAN 2 Mejayan. TESIS. Pembimbing I: Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si.,

Pembimbing II: Prof. Drs. Cari, M.A., M.Sc., Ph.D. Program Studi Magister Pendidikan

Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk: 1) menghasilkan produk perangkat pembelajaran

Fisika SMA berbasis Problem Based Learning (PBL) pada materi hukum Newton dan

penerapannya kelas X SMAN 2 Mejayan dengan karakteristik kurikulum 2013, 2)

menganalisis kelayakan perangkat pembelajaran Fisika SMA berbasis Problem Based

Learning (PBL) pada materi hukum Newton dan penerapannya kelas X SMAN 2

Mejayan, dan 3) meningkatkan aktivitas belajar siswa kelas X SMAN 2 Mejayan

menggunakan perangkat pembelajaran Fisika SMA berbasis Problem Based Learning

(PBL).

Penelitian ini merupakan Research and Development (R&D) dengan

menggunakan model 4-D meliputi tahapan define, design, develop, dan disseminate

yang dikemukakan oleh Thiagarajan. Perangkat pembelajaran yang dikembangkan

berupa RPP, Lembar Penilaian Kinerja, dan LKS dengan pedoman pada Permendikbud

RI nomor 103 tahun 2014 tentang Kurikulum 2013 Sekolah Menengah Atas/ Madrasah

Aliyah serta Permendikbud RI nomor 104 tahun 2014 tentang penilaian hasil belajar

oleh pendidik pada Pendidikan Dasar dan Pendidikan Menengah. Pengumpulan data

prestasi belajar siswa pada kompetensi sikap, pengetahuan, dan keterampilan dalam

penelitian ini menggunakan lembar penilaian kinerja dan aktivitas belajar siswa

menggunakan lembar observasi.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa: 1) perangkat pembelajaran Fisika SMA

berbasis Problem Based Learning (PBL) pada materi hukum Newton dan penerapannya

kelas X SMAN 2 Mejayan dengan karakteristik kurikulum 2013 dikembangkan

berdasarkan komponen pembelajaran scientific dengan model Problem Based Learning

(PBL) disertai metode percobaan menggunakan teori belajar Bruner, Konstruktivisme,

dan Piaget, 2) perangkat pembelajaran berbasis Problem Based Learning (PBL) pada

materi hukum Newton dan penerapannya kelas X SMAN 2 Mejayan layak digunakan

dengan kategori sangat baik berdasarkan (a) hasil penilaian validasi oleh dosen ahli,

guru, dan peer review, (b) hasil penilaian siswa terhadap pembelajaran pada uji coba

terbatas dan uji coba lapangan, dan (c) hasil penilaian guru pada tahap penyebaran, 3)

implementasi perangkat pembelajaran berbasis Problem Based Learning (PBL) pada uji

coba lapangan menunjukkan bahwa aktivitas belajar siswa kelas X SMAN 2 Mejayan

mengalami peningkatan sebesar 13,17 %.

Kata kunci: Perangkat Pembelajaran, PBL.


commit to user

xv

Susdarwati. 2015. Development of High School Physics-Based Learning Tool

Problem Based Learning (PBL) in Newton's Law Matter and Its Application Class X

SMAN 2 Mejayan.. THESIS. Advisor I: Dr. Sarwanto, S.Pd., M.Si., Advisor II: Prof.

Drs. Cari, M.A, M.Sc, Ph.D. Master of Science Education Program, Faculty of Teacher

Training and Education, Eleven March University of Surakarta.

ABSTRACT

The goal of this study is: 1) produce devices based high school physics learning

Problem Based Learning (PBL) on the material and application of Newton's laws of

class X SMAN 2 Mejayan with the characteristics of the curriculum in 2013, 2) analyze

the feasibility of device-based high school physics learning Problem Based Learning

(PBL ) in Newton's laws of matter and its applications Mejayan class X SMAN 2, and

3) increasing the activity of class X student of SMAN 2 Mejayan use device-based high

school physics learning Problem Based Learning (PBL).

This study is a Research and Development (R & D) using 4-D models include

stages define, design, develop, and disseminate advanced by Thiagarajan. Learning

tools developed in the form of RPP, Sheet Performance Assessment, and worksheets

with guidelines on Permendikbud No. 103 2014 2013 Curriculum High School /

Madrasah Aliyah and Permendikbud No. 104 Year 2014 on the assessment of learning

outcomes by educators in Basic Education and Secondary Education , The collection of

data on student achievement of competence attitudes, knowledge, and skills in this study

using the assessment sheet performance and student learning activities using

observation sheet.

The results showed that: 1) the High School Physics-based learning Problem

Based Learning (PBL) on the material and application of Newton's laws of class X

SMAN 2 Mejayan with the characteristics of the curriculum in 2013 was developed

based on scientific learning component to the model Problem Based Learning (PBL)

with experimental methods using Bruner learning theory, Constructivism, and Piaget, 2)

hardware-based learning Problem Based Learning (PBL) on the material and application

of Newton's laws of class X of SMAN 2 Mejayan fit for use with excellent category is

based on (a) the results of the validation assessment by expert lecturers, teachers, and

peer review, (b) the results of student assessment to learning in limited testing and field

trials, and (c) the results of teacher assessment at this stage of deployment, 3) the

implementation of devices based learning Problem Based Learning (PBL) in field trials

showed that activity class X student of SMAN 2 Mejayan an increase of 13.17%.

Keywords: Learning's tools, PBL.


commit to user

xvi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN SAMPUL ........................................................................................... i

HALAMAN FRANCIS .......................................................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iv

PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN ............................................................... v

KATA PENGANTAR ............................................................................................. vi

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

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

HALAMAN ABSTRAK ......................................................................................... ix

HALAMAN ABTRACT ........................................................................................... x

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

DAFTAR TABEL ................................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................... xi

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

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

B. Identifikasi Masalah ........................................................................... 6

C. Pembatasan Masalah .......................................................................... 7

D. Rumusan Masalah .............................................................................. 8

E. Tujuan Penelitian ................................................................................ 8

F. Spesifikasi Produk .............................................................................. 9

G. Manfaat Penelitian .............................................................................. 9

H. Asumsi Penelitian dan Pengembangan ............................................. 10

I. Keterbatasan Penelitian dan Pengembangan ...................................... 10

J. Definisi Istilah ................................................................................... 11

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 12

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

1. Pengertian Belajar ........................................................................ 12

2. Hakikat Fisika .............................................................................. 13

3. Teori Belajar Fisika ...................................................................... 14


commit to user

xvii

4. Problem Based Learning (PBL) ................................................... 16

5. Metode Eksperimen ...................................................................... 20

6. Perangkat Pembelajaran .............................................................. 22

7. Prestasi Belajar ............................................................................ 33

8. Aktivitas Belajar ........................................................................... 35

9. Bahan Ajar .................................................................................... 37

B. Penelitian Yang Relevan .................................................................... 49

C. Kerangka Berpikir .............................................................................. 55

BAB III Metode Penelitian dan Pengembangan ................................................... 59

A. Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................ 59

B. Subjek dan Sampel Penelitian ............................................................ 59

C. Desain Penelitian dan Pengembangan ................................................ 60

D. Teknik Pengumpulan Data ................................................................. 64

E. Instrumen Pengumpulan Data ............................................................ 65

F. Teknis Analisis Data .......................................................................... 66

BAB IV Hasil Penelitian dan Pembahasan.............................................................. 69

A. Deskripsi Data Hasil Penelitian dan Pengembangan ......................... 69

1. Hasil Tahap Pendefinisian (Define) ............................................... 69

2. Hasil Tahap Perancangan (Design) ............................................... 72

3. Hasil Tahap Pengembangan (Develop) ......................................... 76

4. Hasil Tahap Penyebaran (Disseminate) ......................................... 90

B. Pembahasan Hasil Penelitian dan Pengembangan ............................. 91

1. Pembahasan Tahap Pendefinisian (Define) ................................... 91

2. Pembahasan Tahap Perancangan (Design) .................................... 93

3. Pembahasan Tahap Pengembangan (Develop) .............................. 95

4. Pembahasan Tahap Penyebaran (Disseminate) ............................. 103

C. Temuan Lapangan .............................................................................. 103

D. Keterbatasan Penelitian ...................................................................... 104

BAB IV Kesimpulan, Implikasi Dan Saran ............................................................ 105

A. Kesimpulan .................................................................................................. 105

B. Implikasi Hasil Penelitian ............................................................................ 105

C. Saran ............................................................................................................ 106


commit to user

xviii

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 107

LAMPIRAN ........................................................................................................... 110


commit to user

xix

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1. Tahap-Tahap Pelaksanaan Problem Based Learning (PBL) .......................... 18

3.1. Kriteria Skor Rata-rata Menjadi Nilai dengan Kriteria .................................. 66

3.2. Acuan Penilaian Observasi Keterlaksanaan Pembelajaran ........................... 67

3.3. Acuan Penilaian Prestasi Belajar pada Kompetensi Sikap ............................ 68

3.4. Acuan Penilaian Prestasi Belajar pada Kompetensi Pengetahuan dan

Keterampilan Sikap ........................................................................................ 68

4.1. Hasil Analisis Angket Kebutuhan Guru .......................................................... 70

4.2. Hasil Analisis Angket Kebutuhan Siswa ......................................................... 71

4.3. Saran dan Perbaikan dari Dosen Pembimbing ................................................ 74

4.4. Hasil Validasi oleh Ahli .................................................................................. 76

4.5. Hasil Validasi oleh Guru ................................................................................. 77

4.6. Hasil Validasi oleh Peer Review ..................................................................... 77

4.7. Saran dan Hasil Perbaikan dari Validator ....................................................... 78

4.8. Hasil Keterlaksanaan Pembelajaran pada Uji Coba Terbatas ......................... 80

4.9. Hasil Penilaian Siswa Terhadap Pembelajaran pada Uji Coba Terbatas ......... 80

4.10. Hasil Analisis Respon Siswa Terhadap Pembelajaran pada

Uji Coba Terbatas ............................................................................................. 81

4.11. Saran dan Hasil Perbaikan dari Uji Coba Terbatas ......................................... 81

4.12. Keterlaksanaan Pembelajaran pada Uji Lapangan .......................................... 82

4.13. Hasil Penilaian Siswa Terhadap Pembelajaran pada Uji Lapangan ................ 83

4.14. Hasil Analisis Respon Siswa Terhadap Pembelajaran pada Uji Lapangan ..... 83

4.15. Deskripsi Data Pencapaian Prestasi pada Kompetensi Sikap .......................... 84

4.16. Distribusi Frekuensi Kompetensi Sikap Siswa ................................................ 85

4.17. Rekap Nilai Kompetensi Sikap Siswa ............................................................. 85

4.18. Deskripsi Data Pencapaian Kompetensi Pengetahuan Siswa .......................... 86

4.19. Distribusi Frekuensi Kompetensi Pengetahuan Siswa .................................... 86

4.20. Nilai Kompetensi Pengetahuan Siswa ............................................................. 87

4.21. Deskripsi Data Pencapaian Kompetensi Keterampilan Siswa ........................ 87

4.22. Distribusi Frekuensi Kompetensi Keterampilan Siswa ................................... 88


commit to user

xx

4.23. Nilai Kompetensi Keterampilan Siswa ............................................................ 88

4.24. Deskripsi Data Pencapaian Aktivitas Siswa .................................................... 89

4.25. Distribusi Frekuensi Aktivitas Siswa ............................................................... 89

4.26. Nilai Aktivitas Belajar Siswa ........................................................................... 90

4.27. Respon Guru Fisika Terhadap Perangkat Pembelajaran ................................. 91


commit to user

xxi

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1. Kerucut Penyediaan Pengalaman Belajar ......................................................... 15

2.2. Gerak Benda pada Bidang Datar Licin ........................................................... 40

2.3. Gerak Benda pada Bidang Datar Kasar .......................................................... 42

2.4. Gerak Benda pada Bidang Miring Licin ........................................................ 43

2.5. Gerak Benda pada Bidang Miring Kasar ........................................................ 44

2.6. Gerak Dua Benda yang Dihubungkan dengan Tali ....................................... 45

2.7. Gerak Benda Dihubungkan dengan Tali Melalui Katrol ............................... 47

2.8. Benda di Bidang Datar Licin Dihubungkan dengan Benda Lain Melalui

Sebuah Katrol ................................................................................................. 48

2.9. Kerangka Berpikir .......................................................................................... 58

3.1. Desain Penelitian dan Pengembangan Perangkat Pembelajaran

Fisika SMA Berbasis PBL ............................................................................... 63


commit to user

xxii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1. Analisis KI, KD, Materi Pembelajaran, dan Alokasi Waktu ...................... 110

2. Kisi-kisi Angket Kebutuhan ........................................................................ 115

3. Angket Kebutuhan Guru ............................................................................. 119

4. Angket Kebutuhan Siswa ............................................................................ 124

5. Lembar observasi Sumber Daya dan Inventarisasi

Sumber Belajar Sekolah ............................................................................. 129

6. Perancangan RPP ......................................................................................... 131

7. Perancangan LKS ........................................................................................ 136

8. Perancangan Lembar Penilaian Kinerja ...................................................... 137

9. Hasil Validasi oleh Ahli ............................................................................. 139

10. Hasil Validasi oleh Guru ............................................................................ 144

11. Hasil Validasi oleh Peer Review ................................................................. 146

12. Lembar Hasil Validasi RPP ........................................................................ 148

13. Lembar Hasil Validasi LKS ....................................................................... 169

14. Lembar Hasil Validasi Lembar Penilaian Kinerja ....................................... 185

15. Hasil Angket Respon pada Uji Coba Terbatas ........................................... 200

16. Lembar Angket Respon Siswa pada Uji Coba Terbatas .............................. 202

17. Keterlaksanaan Pembelajaran pada Uji Coba Terbatas ............................... 205

18. Hasil Angket Respon pada Uji Coba Lapangan .......................................... 237

19. Lembar Angket Respon Siswa pada Uji Coba Lapangan............................ 240

20. Lembar Angket Respon Guru pada Uji Coba Lapangan ............................. 243

21. Keterlaksanaan Pembelajaran Uji Coba Lapangan .................................... 246

22. Deskripsi Daftar Nilai Siswa ....................................................................... 277

23. Deskripsi Data Prestasi Belajar Siswa Kompetensi Sikap ......................... 278

24. Deskripsi Data Prestasi Belajar Siswa Kompetensi Pengetahuan ............... 282

25. Deskripsi Data Prestasi Belajar Siswa Kompetensi Keterampilan .............. 286

26. Deskripsi Data Aktivitas Siswa ................................................................... 290

27. Hasil Angket Respon Guru pada Tahap Penyebaran .................................. 294

28. Lembar Angket Respon Guru pada Tahap Penyebaran .............................. 295


commit to user

xxiii

29. Dokumentasi Penelitian .............................................................................. 296

30. Surat - Surat Penelitian ............................................................................... 298

31. Hasil Lembar Kegiatan Siswa .................................................................... 301

problem based learning (pbl) pada materi …eprints.uns.ac.id/22129/1/0_cover_fix.pdf · ......

Documents