Fachrurroz 5564-1-063811019

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

1/116

STUDI KOMPARASI HASIL BELAJAR IPA ANTARA MODEL

PEMBELAJARAN PROBLEM BASED LEARNING (PBL) DAN

METODE PROBLEM SOLVING PADA MATERI POKOK CARA

MENANGANI LIMBAH KELAS XI SMK NU 04 PATEBON KENDAL

TAHUN AJARAN 2010/2011

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi dan Melengkapi Syarat

Guna Memperoleh Gelar Sarjana Strata I (S.I)

Dalam Ilmu Pendidikan Biologi

Disusun Oleh

FACHRUR ROZI

063811019

FAKULTAS TARBIYAH

INSTITUT AGAMA ISLAM NEGERI WALISONGO

SEMARANG

2011

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

2/116

ii

PERNYATAAN KEASLIAN

Yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Fachrur Rozi

NIM : 063811019

Jurusan/Program Studi : Pendidikan Biologi

Menyatakan bahwa skripsi ini secara keseluruhan adalah hasil penelitian / karya saya

sendiri, kecuali bagian tertentu yang dirujuk sumbernya.

Semarang, 28 November 2011

Saya yang menyatakan

Fachrur Rozi

NIM : 063811019

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

3/116

iiiKEMENTERIAN AGAMA R.INOTA PEMBIMBING

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

4/116

iv


Kepada

Yth. Dekan Fakultas Tarbiyah

IAIN Walisongo

di Semarang

Assalamu’alaikum Wr. Wb

Dengan ini diberitahukan bahwa saya telah melakukan bimbingan, arahan dan koreksi naskah

skripsi dengan:

Judul : STUDI KOMPARASI HASIL BELAJAR IPA ANTARA MODEL

PEMBELAJARAN PROBLEM BASED LEARNING (PBL) DAN METODE PROBLEM SOLVING PADA MATERI POKOK CARA MENANGANI

LIMBAH KELAS XI SMK NU 04 PATEBON KENDAL TAHUN

AJARAN 2010/2011.

Nama : Fachrur Rozi

NIM : 063811019

Jurusan : Tadris Biologi

Program Studi : Pendidikan Biologi

Saya memandang bahwa naskah skripsi tersebut sudah dapat diajukan kepada Fakultas

Tarbiyah IAIN Walisongo untuk diujikan dalam sidang munaqasah.

Wassalamu’alaikum Wr.Wb.

Pembimbing I

Drs. Listyono, M.Pd. NIP. 19691016 200801 1 008

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

5/116

v

NOTA PEMBIMBING Semarang, 28 November 2011

Kepada

Yth. Dekan Fakultas Tarbiyah

IAIN Walisongodi Semarang

Assalamu’alaikum Wr. Wb

Dengan ini diberitahukan bahwa saya telah melakukan bimbingan, arahan dan koreksi naskah

skripsi dengan:

Judul : STUDI KOMPARASI HASIL BELAJAR IPA ANTARA MODEL

PEMBELAJARAN PROBLEM BASED LEARNING (PBL) DANMETODE PROBLEM SOLVING PADA MATERI POKOK CARA

MENANGANI LIMBAH KELAS XI SMK NU 04 PATEBON KENDAL

TAHUN AJARAN 2010/2011.

Nama : Fachrur Rozi

NIM : 063811019

Jurusan : Tadris Biologi

Program Studi : Pendidikan Biologi

Saya memandang bahwa naskah skripsi tersebut sudah dapat diajukan kepada Fakultas

Tarbiyah IAIN Walisongo untuk diujikan dalam sidang munaqasah.

Wassalamu’alaikum Wr.Wb.

Pembimbing II

Nasirudin, M.Ag. NIP. 19691012 199603 1 002

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

6/116

vi

ABSTRAK

Judul :STUDI KOMPARASI HASIL BELAJAR IPA ANTARA MODEL

PEMBELAJARAN PROBLEM BASED LEARNING (PBL) DAN

METODE PROBLEM SOLVING PADA MATERI POKOK CARA MENANGANI LIMBAH KELAS XI SMK NU 04 PATEBON

KENDAL TAHUN AJARAN 2010/2011

Penulis : Fachrur Rozi

NIM : 063811019

Dalam observasi pembelajaran di SMK NU 04 Patebon Kendal pengenalan belajar

mengajar masih terbilang konvensional sehingga peserta didik kurang begitu memahami

materi pelajaran yang disampaikan guru. Oleh karena itu peneliti menerapkan model

pembelajaran Problem Based Learning (PBL) dan metode pembelajaran Problem Solving

dengan harapan pembelajaran lebih menarik dan bisa memahamkan peserta didik sehingga

dapat tercapai hasil belajar yang diharapkan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui

apakah ada perbedaan antara hasil belajar kognitif siswa melalui model pembelajaran

Problem Based Learning (PBL) dan melalui metode pembelajaran Problem Solving pada

materi pokok cara menangani limbah di SMK NU 04 Patebon Kendal

Model dan metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimen murni

(true experimental ). Desain eksperimen dalam penelitian ini yaitu rendomized pretest-posttest

comparison group design. Populasi dalam penelitian ini adalah siswa kelas XI SMK NU 04

Patebon Kendal. Sampel dalam penelitian ini diambil dengan teknik cluster random

sampling . Sampel dalam penelitian ini yaitu kelas XI Ak sebagai kelas eksperimen 1, kelas

XI MO sebagai kelas eksperimen 2 dan kelas XII Ak sebagai kelas uji coba. Dalam penelitian

ini kedua kelompok diberi tes awal pre test untuk mengetahui keadaan awal. Selanjutnya pada kelompok eksperimen diberi perlakuan berupa pembelajaran IPA pada materi pokok

cara menangani limbah dengan menggunakan model pembelajaran yang berbeda. Kelompok

eksperimen 1 dengan menggunakan model pembelajaran Problem Based Learning (PBL) dan

kelompok eksperimen 2 dengan metode pembelajaran Problem Solving. Setelah pembelajaran

selesai, kedua kelompok eksperimen diberi post test yang sama. Post test inilah yang

digunakan untuk mengetahui apakah ada perbedaan antara hasil belajar kognitif siswa

melalui model pembelajaran Problem Based Learning (PBL) dan metode pembelajaran

Problem Solving . teknik pengumpulan data dalam penelitian ini menggunakan metode

observasi dan metode tes. Metode observasi digunakan untuk mengamati dengan disertai

pencatatan-pencatatan terhadap keadaan atau perilaku objek sasaran juga data siswa dan

metode tes digunakan untuk memperoleh data tentang hasil belajar kognitif siswa. Untukmendapatkan data yang obyektif terlebih dahulu di lakukan uji coba instrumen meliputi

pengujian validitas, reabilitas, daya beda dan tingkat kesukaran.

Data hasil penelitian yang terkumpul, dianalisis dengan menggunakan teknik analisis

statistik. Pengujian hipotesis menggunakan analisis uji-t. Rata-rata nilai post tes kelompok

eksperimen 1 Problem Based Learning (PBL) adalah 79,03 dan kelompok eksperimen 2

Problem Solving adalah 70,33. Berdasarkan uji kesamaan dua rata-rata satu pihak yaitu pihak

kanan, diperoleh thitung = 5,724 dan ttabel = 1,67karena thitung > ttabel, maka Ho di tolak dan Ha

diterima. Artinya hasil belajar kelompok eksperimen 1 lebih dari atau tidak sama dengan

kelompok eksperimen 2, dan kemudian dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan yang

signifikan antara hasil belajar kognitif melalui model pembelajaran Problem Based Learning

(PBL) dan melalui metode pembelajaran Problem Solving pada mata pelajaran IPA materi pokok cara menangani limbah di SMK NU 04 Patebon Kendal.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

7/116

vii

TRANSLITERASI ARAB-LATIN

Penulisan transliterasi huruf-huruf Arab latin dalam disertasi ini berpedoman pada

SKB Menteri Agama dan Menteri Pendidikan dan Kebudayaan R. I. Nomor: 158/1987 dan

Nomor: 0543b/U/1987. Penyimpangan penulisan kata sandang [al-] disengaja secara

konsisten supaya sesuai teks Arabnya.

ا a ط t}

ب b ظ z}

ت t ع ‘

ث

s|غ

Gh

ج j ف F

ح

h}ق

Q

خ kh ك K

د

dل

L

ذ

z|م

M

ر r ن N

ز

zو

W

س s ه H

ش sy ’

ص s} ي Y

ض d}

Bacaan madd: Bacaan diftong:

a> = a panjang و = au

i> = I panjangي = ai

u> = u panjang

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

8/116

viii

KATA PENGANTAR

Segala puji hanya milik Allah, semesta alam yang Maha Rahman dan Maha Rahim.

Alhamdulillahi Rabbil ‘Alamin, penulis ucapkan karena atas karunia dan rahmat Allah-lah

skripsi ini dapat terselesaikan.

Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah kehadirat Rasulullah SAW, keluarga,

sahabat, serta orang-orang yang senantiasa istiqomah di jalan-Nya.

Dengan kerendahan hati dan penuh kesadaran, penulis sampaikan bahwa skripsi ini

tidak akan mungkin terselesaikan tanpa adanya dukungan dan bantuan dari semua pihak baik

secara langsung maupun tidak langsung. Perjalanan yang melelahkan dalam penyelesaian

skripsi ini, akan lebih berarti dengan ucapan terima kasih yang sebanyak-banyaknya kepadasemua pihak yang telah membantu dalam proses ini. Adapun ucapan terima kasih secara

khusus penulis sampaikan kepada :

1. Dr. Suja’i, M. Ag, Dekan Fakultas Tarbiyah IAIN Walisongo Semarang.

2. Ketua Jurusan dan Sekretaris Jurusan Tadris Biologi, dosen-dosen Fakultas Tarbiyah

IAIN Walisongo Semarang, atas segala didikan, bantuan, dan kerjasamanya.

3. Dosen wali studi Hj. Nur Khasanah, M. Kes. yang meluangkan waktu untuk memberikan

saran dan arahan, serta membagi ilmunya kepada penulis.

4. Drs. Listyono,M.Pd. sebagai dosen pembimbing I skripsi penulis, dengan kesabarannya

dan keluasan wawasan keilmuannya banyak memberikan arahan dan masukan kepada

penulis dalam menyelesaikan studi dan penulisan skripsi ini.

5. Nasirudin, M.Ag. sebagai dosen pembimbing II skripsi penulis, dengan kesabarannya

dan keluasan wawasan keilmuannya banyak memberikan arahan dan masukan kepada

penulis dalam menyelesaikan studi dan penulisan skripsi ini.

6. Kedua orang tua yang sangat penulis cintai dan sayangi. Ayahanda Supari, yang banyak

memberikan ruang kedewasaan penulis untuk selalu berfikir akan sesuatu hal,

memberikan rasa optimisme yang tinggi, dan selalu mengajarkan untuk selalu berbuat

baik sesamanya. Ibunda Siti Mu’adah, sosok yang menawarkan kesabaran dalam hidup,

bijak dalam bertindak, dan selalu memahami penulis dalam keadaan apapun sejak kecil

sampai saat ini. Sehingga membuatku tetap tegar dalam menyongsong masa depan serta

adik-adikku tercinta Zaenal Aripin beserta istrinya Ninuk Asih, Agus Sidid dan

keponakanku M.Azka Aditia Rahman

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

9/116

ix

7. Kepala sekolah SMK NU 04 Patebon Kendal, yang telah berkenan memberikan waktu

dan bantuannya untuk memberikan informasi dalam penelitian ini kepada penulis.

8. Temen-temen baikku yang selalu memberi motivasi kepada penulis dalam mengerjakan

skripsi, terima kasih atas indahnya kebersamaan dan kekeluargaan yang indah ini,

semoga tak terlupakan selamanya.

9. Kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini yang

tidak dapat penulis sebutkan satu persatu karena keterbatasan ruang. Terima kasih telah

memberikan bantuan baik moril maupun materiil sehingga skripsi ini dapat terselesaikan.

10. Kepada semuanya, penulis mengucapkan terima kasih disertai do’a semoga segala

kebaikannya diterima sebagai amal sholeh dan mendapatkan balasan berlipat dari-Nya.

Serta proses yang selama ini penulis alami semoga bermanfaat di kemudian hari, sebagai

bekal mengarungi kehidupan.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih perlu penyempurnaan baik dari segi

substansial (isi) maupun metodologi. Oleh karena itu, penulis mengharap kritik dan saran

yang konstruktif dari semua pihak guna kesempurnaan skripsi ini.


Penulis

Fachrur Rozi

NIM : 063811019

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

10/116

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL....................................................................................

PERNYATAAN KEASLIAN.....................................................................PENGESAHAN...........................................................................................

NOTA PEMBIMBING................................................................................

ABSTRAK...................................................................................................

TRANSLITERASI.......................................................................................

KATA PENGANTAR..................................................................................

DAFTAR ISI................................................................................................

i

iiiii

iv

v

vi

vii

ix

BAB I PENDAHULUAN

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

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

C. Tujuan Dan Manfaat Penelitian..........................................

1

4

4

BAB II LANDASAN TEORI DAN PENGAJUAN HIPOTESIS

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

B. Kerangka Teoritik..............................................................

1. Belajar Dan Pembelajaran.............................................

2. Hasil Belajar .................................................................

3. Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Hasil Belajar.....

4. Model Pembelajaran Problem Based Learning (PBL).

5. Metode Problem Solving ...............................................

6. Perbandingan PBL dan Problem Solving ......................

7. Materi Pokok Cara Menangani Limbah........................C. Rumusan Hipotesis ............................................................

7

8

8

13

13

15

19

20

2328

BAB III METODE PENELITIAN

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

B. Tempat Dan Waktu Penelitian ...........................................

C. Sampel Penelitian Dan Teknik Pengambilan Sampel........

D. Variabel Dan Indikator Penelitian.......................................

E. Pengumpulan data penelitian .............................................

29

29

29

30

31

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

11/116

xi

F. Analisis data penelitian.......................................................

1. uji instrumen ..................................................................

2. uji analisis data................................................................

34

38

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN.

A. Deskripsi Hasil Penelitian ..................................................

1. Hasil Belajar Diskusi siswa...........................................

2. Data Hasil Belajar Kognitif Siswa................................

3. Analisis Tahap Awal ....................................................

4. Analisis Tahap Akhir ...................................................

B. Pembahasan Hasil Penelitian .............................................

C. Keterbatasan Penelitian ......................................................

46

46

51

53

54

56

62

BAB V PENUTUP

A. Kesimpulan ........................................................................

B. Saran ...................................................................................

63

64

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR TABEL

DAFTAR GAMBAR

DAFTAR SINGKATAN

DAFTAR LAMPIRAN-LAMPIRAN

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

12/116

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 1

Tabel 2Tabel 3

Tabel 4

Prosentase kesukaran butir soal, 37.

Prosentase daya beda butir soal, 38.Data Hasil Belajar Kognitif Siswa, 52.

Histogram Nilai Rata-Rata Hasil Belajar Kognitif Siswa,52.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

13/116

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1

Gambar 2

Siklus Air, 27.

Water Cycle,28.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

14/116

xiv

DAFTAR SINGKATAN

Ak : Akuntansi

IPA : Ilmu Pengetahuan AlamMO : Mesin Otomotif

NU : Nadhatul Ulama

PBL : Problem Based Learning

SMK : Sekolah Menengah Kejuruan

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

15/116

xv

LAMPIRAN

1. Daftar nama peserta didik kelas XI Ak dan XI MO

2. Daftar nilai tes awal (pre-test) kelas XI Ak dan XI MO

3. Daftar nilai tes akhir (post-test) kelas XI Ak dan XI MO

4. Soal uji coba

5. Kisi-kisi soal uji coba

6. Hasil analisis soal uji coba

7. Uji validitas soal

8. Uji tingkat kesukaran soal

9. Uji daya beda soal

10. Uji reliabelitas soal

11. Soal tes awal (pre-test)

12. Kisi-kisi soal tes awal (pre-test)

13. Uji normalitas tahap awal kelompok eksperimen 1 Problem Based Learning (PBL)

14. Uji normalitas tahap awal kelompok eksperimen 2 Problem Solving

15. Uji homogenitas tahap awal kelompok Problem Based Learning (PBL) dan Problem

Solving

16. Uji persamaan dua rata-rata nilai awal antara kelompok Problem Based Learning (PBL)

dan Problem Solving

17. Soal tes akhir (post-test)

18. Kisi-kisi soal tes akhir (post-test)

19. Uji normalitas tahap akhir kelompok eksperimen 1 Problem Based Learning (PBL)

20. Uji normalitas tahap akhir kelompok eksperimen 2 Problem Solving

21. Uji homogenitas tahap akhir kelompok Problem Based Learning (PBL) dan Problem

Solving

22. Uji hipotesis

23. Lembar Diskusi Siswa (LDS) Problem Based Learning (PBL)

24. Lembar Diskusi Siswa (LDS) Problem Solving

25. RPP kelas eksperimen 1 Problem Based Learning (PBL)

26. RPP kelas eksperimen 1 Problem Solving

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

16/116

xvi

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Seiring dengan perkembangan zaman, dunia pendidikan turut berjalan mengikuti

perubahan untuk memenuhi peranannya sebagai pencetak insan masa depan. Upaya

memperbaiki dan meningkatkan mutu pendidikan seakan tidak pernah berhenti. Bukan

hanya perubahan dalam sektor kurikulum, tetapi juga diikuti perubahan proses belajar

mengajar.

Karena pendidikan pada dasarnya merupakan interaksi antara pendidik dengan

peserta didik untuk mencapai tujuan pendidikan yang berlangsung dalam lingkungan

tertentu. Interaksi ini disebut interaksi pendidikan, yaitu saling pengaruh antara pendidik

dengan peserta didik.1 Interaksi atau hubungan timbal balik antara guru dan peserta didik

itu merupakan syarat utama berlangsungnya proses belajar mengajar.

Untuk menjadikan peserta didik lebih aktif dalam proses pembelajaran dan dapat

mengembangkan kemampuan untuk belajar mandiri, menyampaikan temuan serta

berkomunikasi dengan orang lain, maka pola pembelajaran yang selama ini berlangsung

haruslah diubah. Pola tipe pembelajaran yang terjadi sekarang ini adalah peserta didik

hanya sebagai obyek pembelajaran yang mengakibatkan peserta didik bersifat dan hanya

berpusat pada guru (Teacher centered ).2

Karena dengan pendidikan manusia akan mendapatkan berbagai macam ilmu

pengetahuan untuk bekal hidupnya, pendidikan senantiasa memberikan andil yang besar

dalam membina umat manusia. Pendidikan juga ikut menciptakan kekuatan-kekuatan

yang mendorong manusia untuk mencapai segala tujuan hidup. Semua itu dapat terwujud

dan berhasil apabila para pendidik mampu memahami metode atau cara yang tepat dalam

menyampaikan materi pelajaran.3

Dalam konsep pengajaran IPA di Sekolah Menengah Kejuruan Nahdlotul Ulama

04 Patebon, sudah saatnya guru membuka paradigma baru dalam pola pengajaran IPA di

kelas. Kegiatan pembelajaran IPA dilakukan dengan mengaitkan antara pengembangan

1 Nana Syaodih Sukmadinata, Landasan Psikologi Proses Pendidikan, (Bandung: PT. RemajaRosdakarya, 2003), hlm. 3.

2 Trianto, Model- Model Pembelajaran Inovatif Berorientasi Konstruktivistik, (Surabaya: Prestasi

Pustaka, 2009), hlm. 41.

3 Nana Sudjana, Dasar-Dasar Proses Belajar Mengajar , (Bandung: CV. Sinar Baru, 1989), hlm. 75.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

17/116

xvii

diri dengan proses pembelajaran di kelas melalui pengalaman-pengalaman belajar yang

inovatif, menantang, dan menyenangkan.

Model-model pembelajaran tersebut sangat bergantung pada tujuan yang akan di

capai oleh guru. Salah satu model pembelajaran yang dapat mengakomodasi kepentingan

untuk mengkolaborasi pengembangan diri di dalam proses pembelajaran menggunakan

model pembelajaran Problem Based Learning (PBL) dan metode Problem Solving .

Karena Mengajar memerlukan suatu strategi belajar mengajar yang sesuai.4

Untuk itu dalam pemilihan model pembelajaran atau tehnik yang tepat perlu

adanya keahlian sendiri, Hadisusanto mengatakan bahwa sesungguhnya metode cara

mengajar adalah suatu “seni” dalam hal ini “seni mengajar” sebagai suatu seni tentu saja

metode mengajar harus menimbulkan kesenangan dan kepuasan bagi anak didik, sebab

menjadikan salah satu faktor yang dapat menimbulkan gairah dan semangat bagi anak.5

Model pembelajaran dapat diterapkan oleh guru dengan memperhatikan tujuan

dan bahan pertimbangan pokok dalam menentukan model pembelajaran terletak pada

keefektifan proses belajar mengajar. Tentu saja orientas kita adalah pada siswa belajar,

jadi model pembelajaran yang digunakan pada dasarnya hanya berfungsi sebagai

bimbingan agar siswa belajar.6

Proses belajar mengajar merupakan yang mengandung kegiatan interaksi antara

guru peserta didik dan komunikasi timbal balik yang berlangsung dalam situasi edukatif

untuk mencapai tujuan belajar. Interaksi dan komunikasi timbal balik antara guru dan

peserta didik merupakan ciri dan syarat utama bagi berlangsungnya proses belajar

mengajar tidak sekedar hubungan komunikasi antara guru dan peserta didik, tetapi

merupakan interaksi edukatif yang tidak hanya penyampaian materi pelajaran melainkan

juga menanamkan sikap dan nilai pada diri peserta didik yang sedang belajar.7

Salah satu kesulitan pokok yang dialami para guru dalam semua jenjang

pendidikan adalah menghayati makna yang dalam mengenai hubungan perkembangan

khususnya ranah kognitif dengan proses belajar mengajar yang menjadi tanggung

jawabnya.

4 W. Gulo, Strategi Belajar Mengajar, (Jakarta: PT. Grasindo, 2002), hlm. 7.

5 Ramayulis, MPA Islam, (Jakarta: Kalam Mulia, 2001), hlm. 107.

6 Moeslichatoen R, Metode Pengajaran di Taman Kanak- kanak, (Jakarta: Rineka Cipta, 1999), hlm.

33.

7 Rustaman Nuryani Y, dkk, Strategi Belajar Mengajar Biologi, (Jakarta: FMIPA Universitas

Pendidikan Indonesia, 2002 ), hlm. 4,

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

18/116

xviii

SMK NU 04 Patebon Kendal, yang dalam implementasinya sudah menggunakan

model-model pembelajaran yang kualitatif. Tetapi pada pelaksanaan pembelajarannya,

masih banyak dilakukan kesulitan yang dialami oleh peserta didik, diantaranya tidak

semua siswa bisa bekerja dengan apa yang kita harapkan. Akibatnya hanya beberapa

siswa saja yang bekerja menyelesaikan tugas. Sehingga dalam pelaksanaan pembelajaran

ini guru harus menggunakan model pembelajaran yang efektif dan menyenangkan yaitu

model pembelajaran Problem Based Learning dan Problem Solving .

Dari uraian diatas, perlu diganti model pembelajaran dan strategi yang dapat

dikembangkan dalam upaya untuk mengetahui pengaruh hasil belajar kognitif siswa

dalam proses belajar mengajar dengan menggunakan model pembelajaran Problem Based

Learning (pembelajaran berbasis masalah) dan Problem Solvin. Model pembelajaran

Problem Based Learning adalah suatu proses pembelajaran di dalam kelas dimana siswa

terlebih dahulu diminta mengobservasi suatu fenomena yang ada Kemudian siswa

diminta untuk mencatat permasalahan-permasalahan yang muncul. Setelah itu tugas guru

adalah merangsang siswa untuk berpikir kritis dan memecahkan masalah yang ada. Tugas

guru mengarahkan siswa untuk bertanya, membuktikan asumsi dan mendengarkan

perspektif yang berbeda diantara mereka.

Dengan demikian peneliti merasa perlu melakukan penelitian. sehingga peneliti

mengambil judul skripsi “ STUDI KOMPARASI HASIL BELAJAR IPA ANTARA

MODEL PEMBELAJARAN PROBLEM BASED LEARNING (PBL) DAN

METODE PROBLEM SOLVING PADA MATERI POKOK CARA MENANGANI

LIMBAH KELAS XI SMK NU 04 PATEBON KENDAL TAHUN AJARAN

2010/2011”.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan dari deskripsi permasalahan yang di atas, telah memberikan

kerangka bagi peneliti untuk merumuskan pokok permasalahan yang relevan dengan

judul tersebut. Adapun pokok permasalahan itu adalah:

1. Bagaimana pelaksanaan model pembelajaran dengan Problem Based Learning (PBL)

dan Metode Problem Solving pada materi pokok cara menangani limbah kelas XI di

SMK NU 04 Patebon Kendal?

2. Adakah perbedaan hasil belajar IPA antara model pembelajaran Problem Based

Learning dan metode Problem Solving pada materi pokok cara menangani limbah

kelas XI di SMK NU 04 Patebon Kendal?

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

19/116

xix

C. Tujuan Dan Manfaat Penelitian

a. Tujuan Penelitian

Sesuai dengan uraian rumusan masalah diatas maka, penelitian bertujuan

untuk:

1. Mengetahui bagaimana pelaksanaan model pembelajaran dengan Problem Based

Learning dan metode Problem Solving pada materi pokok cara menangani limbah

kelas XI di SMK NU 04 Patebon Kendal?

2. Mengetahui adakah perbedaan hasil belajar IPA antara model pembelajaran

Problem Based Learning dan metode Problem Solving pada materi pokok cara

menangani limbah kelas XI di SMK NU 04 Patebon Kendal?

b. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang diharapkan dari penelitian dalam skripsi ini adalah

sebagai berikut:

1. Bagi Peneliti

Peneliti memperoleh jawaban dari permasalahan yang ada dan

mendapat pengalaman menerapkan model pembelajaran Problem Based Learning

(PBL) dan Problem Solving yang dapat diterapkan ketika sudah menjadi guru

dan perbedaan kedua model pembelajaran antara Problem Based Learning (PBL)

dan metode Problem Solving.

2. Bagi Guru

a. Guru memperoleh suatu variasi model pembelajaran yang efektif dalam

pembelajaran biologi dan sebagai bahan untuk meningkatkan hasil kualitas

pengajaran IPA SMK.

b. Memberikan gambaran dan memperkaya model pembelajaran IPA SMK

yang lebih sesuai dengan kebutuhan siswa.

c. Meningkatkan kemampuan guru dalam melaksanakan kurikulum dan

kegiatan belajar mengajar secara efisien.

3. Bagi Siswa

Dengan model Problem Based Learning dan metode Problem Solving

dapat menciptakan suasana belajar yang aktif dan belajar mandiri dalam proses

pembelajaran sehingga dapat menumbuhkan hasil belajar siswa:

a. Dalam mengikuti proses belajar mengajar diharapkan peserta didik mampu

menerapkan prinsip-prinsip pembelajaran dengan mengunakan model

pembelajaran Problem Based Learning dan Problem Solving.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

20/116

xx

b. Dengan efektifitas menggunakan model pembelajaran Problem Based

Learning dan Problem Solving dapat meningkatkan prestasi belajar peserta

didik.

4. Bagi Pembelajaran IPA di SMK

Hasil penelitian ini dapat dijadikan masukan dan alternatif untuk

menyempurnakan pelaksanaan pembelajaran IPA di SMK khususnya dan di

sekolah-sekolah pada umumnya.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

21/116

xxi

BAB II

LANDASAN TEORI DAN PENGAJUAN HIPOTESIS

A. Kajian Pustaka

Dalam penelitian ini penulis menggunakan beberapa kajian pustaka sebagai

acuan kerangka berpikir, Kajian Penelitian yang relevan merupakan deskripsi hubungan

antara masalah yang diteliti dengan kerangka teoritik yang dipakai serta hubungannya

dengan penelitian terdahulu yang relevan.8

Untuk menghindari terjadinya pengulangan hasil temuan yang membahas

permasalahan yang sama dan hampir sama dari seseorang baik dalam bentuknya skripsi

buku dan dalam bentuk lainnya. Maka peneliti akan memaparkan karya-karya yangrelevan dengan penelitian ini.

Hasil penelitian Dhina Ratnafuri. 2007. “Studi Komparasi Hasil Belajar Antara

Pendekatan Kontekstual (Contextual Teaching And Learning) Dengan Pendekatan

Konvensional Dalam Pembelajaran Sejarah Siswa Kelas X Semester Genap SMA Negeri

I Pejagoan Kabupaten Kebumen Tahun Ajaran 2006/2007 ”. Berdasarkan hasil

penelitian, dapat disimpulkan bahwa ada perbedaan hasil belajar sejarah antara siswa

yang menggunakan pendekatan kontekstual dan siswa yang menggunakan pendekatan

konvensional pada siswa kelas X semester genap SMA Negeri I Pejagoan Kabupaten

Kebumen tahun ajaran 2006/2007. Kesimpulan selanjutnya adalah pembelajaran dengan

menggunakan pendekatan kontekstual dapat meningkatkan hasil belajar sejarah siswa

kelas X semester genap SMA Negeri I Pejagoan Kabupaten Kebumen tahun ajaran

2006/2007.9

Deti Rifmawati (NIM: 4101401013) tahun 2007 UNNES dalam skripsi yang

berjudul “Usaha Meningkatkan Hasil Belajar Pada Soal cerita melalui pemanfaatan

media kartu dan poster dengan pembelajaran kooperatif tipe STAD pada pokok bahasan

hitung pecahan pada siswa Kelas V SD Sekaran 01 Semarang” berdasar penelitian

tersebut, dikatakan bahwa ada peningkatan hasil belajar dan aktifitas siswa melalui

8 Nasirudin, dkk, Pedoman Penulisan Skripsi Fakultas Tarbiyah IAIN Walisongo,(Semarang: Tarbiyah Press, 2008), hlm. 41.

9 Dhina Ratnafuri, “Studi Komparasi Hasil Belajar Antara Pendekatan Kontekstual (Contextual

Teaching And Learning) Dengan Pendekatan Konvensional dalam Pembelajaran Sejarah Siswa Kelas XSemester Genap SMA Negeri I Pejagoan Kabupaten Kebumen Tahun 2006/2007”, Skripsi (Semarang:

Perpustakaan Unnes Semarang, 2007), hlm. 7.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

22/116

xxii

pemanfaatan media kartu dan poster dengan pembelajaran kooperatif tipe STAD pada

pokok bahasan hitung pecahan dalam memahami soal cerita.10

Penelitian yang dilakukan oleh Afida Yunistyani (NIM: 043511055) IAIN

Walisongo Semarang dengan judul “ Keefektifan pembelajaran kooperatif tipe STAD

dengan alat peraga terhadap hasil belajar kelas V111 MTs Kudus pada materi bangun

ruang kubus”. Dalam penelitian itu dikatakan bahwa metode STAD dapat lebih efektif

dalam meningkatkan hasil belajar matematika pada konsep bangun ruang. 11

Urgensi kajian penelitian dalam skripsi ini adalah memfokuskan pada

perbandingan hasil belajar IPA menggunakan model pembelajaran Problem Based

Learning dan metode problem solving . Sehingga dalam penelitian ini difokuskan pada

perbandingan hasil belajar IPA menggunakan model pembelajaran Probem Based

Learning (PBL) dan metode problem solving pada materi pokok cara menangani limbah

kelas XI semester II SMK NU O4 Patebon Kendal dalam kegiatan proses belajar

mengajar.

B. Kerangka Teoritik

1. Belajar dan Pembelajaran

a. Definisi Belajar

Proses belajar mengajar merupakan suatu proses yang mengandung

serangkaian perbuatan guru dan siswa atas dasar hubungan timbal balik yang

berlangsung dalam situasi edukatif untuk mencapai tujuan tertentu. Interaksi atau

hubungan timbal balik antara guru dan siswa itu merupakan syarat utama bagi

berlangsungnya proses belajar mengajar. Interaksi dalam peristiwa belajar

mengajar mempunyai arti yang luas, tidak sekedar hubungan antara guru dengan

siswa, tetapi berupa interaksi edukatif. Dalam hal ini bukan hanya penyampaian

pesan berupa materi pelajaran, melainkan penanaman sikap dan nilai pada siswa

yang sedang belajar.12

10 Deti Rifmawati, “Usaha Meningkatkan Hasil Belajar Pada Soal cerita melalui pemanfaatan media

kartu dan poster dengan pembelajaran kooperatif tipe STAD pada pokok bahasan hitung pecahan pada siswaKelas V SD Sekaran 01 Semarang”, Skripsi (Semarang: Perpustakaan Unnes, 2007), hlm. 5.

11 Afida Yunistyani, “Keefektifan Pembelajaran Kooperatif Tipe STAD dengan Alat Peraga Terhadap

Hasil Belajar Kelas V111 MTs Kudus pada Materi Bangun Ruang Kubus”, Skripsi (Semarang: PerpustakaanTarbiyah IAIN Walisongo Semarang, 2009), hlm. 49.

12 Uzer Usman, Menjadi guru Profesional, (Bandung: PT Remaja Rosdakarya, 2009), hlm.4.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

23/116

xxiii

Menurut Clifford T. Morgan dalam bukunya yang berjudul Introduction to

Psychology bahwa, “learning is any relatively permanent change in behavior that

is the result of past experience”.13 Artinya belajar adalah perubahan tingkah laku

yang relatif tetap yang disebabkan oleh pengalaman masa lampau.

Belajar merupakan peristiwa sehari-hari. Belajar merupakan hal yang

kompleks. Kompleksitas belajar tersebut dapat dipandang dari dua subjek, yaitu

dari siswa dan guru. Dari segi siswa, belajar dialami sebagai suatu proses. Siswa

mengalami proses mental dalam menghadapi bahan belajar. Bahan belajar tersebut

dapat berupa keadaan alam, hewan, tumbuhan, manusia, dan bahan yang telah

terhimpun dalam buku-buku pelajaran.14

Dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia, secara etimologis belajar memiliki

arti “berusaha memperoleh kepandaian atau ilmu”. Definisi ini memiliki pengertian

bahwa belajar adalah sebuah kegiatan untuk mencapai kepandaian atau ilmu.

Sehingga dengan belajar itu manusia menjadi tahu, memahami, mengerti, dapat

melaksanakan dan memiliki tentang sesuatu.15

Dalam kehidupan sehari-hari, kita melakukan banyak kegiatan yang

sebenarnya merupakan “gejala belajar”. Gejala belajar merupakan proses

perubahan dari belum mampu ke arah sudah mampu, dan proses perubahan itu

terjadi selama jangka waktu tertentu. Adanya perubahan dalam pola perilaku inilah

yang menandakan telah terjadi belajar. Makin banyak kemampuan yang diperoleh

sampai menjadi milik pribadi, makin banyak pula perubahan yang dialami.

Perubahan ini merupakan suatu hasil belajar dan mengakibatkan manusia berubah

dalam sikap dan tingkah lakunya.16

b. Definisi Pembelajaran

Pembelajaran adalah proses belajar mengajar yang terprogram berdasarkan

kurikulum17. Menurut Mulyasa, “pembelajaran pada hakikatnya adalah interaksi

13 Cifford T. Morgan, Introduction to Psychology, (New York: Mc. Grow Hill Book Company, 1961), page. 187.

14 Dimyati dan Mudjiono, Belajar dan Pembelajaran, (Jakarta: PT Rineka Cipta, 2006), hlm. 17.

15 Baharuddin dan Esa Nur wahyuni, Teori Belajar dan Pembelajaran, (Jogjakarta: Ar-ruzz Media,2008), hlm. 13.

16 Winkel, Psikologi Pengajaran, (Jakarta: PT Gramedia, 1989), hlm. 34.

17 Wjs Poerwardarminta, Kamus Besar Bahasa Indonesia, (Jakarta: Balai Pustaka), hlm. 773.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

24/116

xxiv

antara peserta didik dengan lingkungannnya sehingga terjadi perubahan prilaku ke

arah yang lebih baik”.18

Menurut Suyitno, dikatakan bahwa pembelajaran adalah upaya

menciptakan iklim dan pelayanan terhadap kemampuan, potensi, minat,

bakat dan kebutuhan peserta didik yang beragam agar terjadi interaksi yangoptimal antara peserta didik dengan peserta didik serta antara peserta didik

dengan peserta didik lainnya.19

Dari penjelasan beberapa definisi pembelajaran di atas jika dikaitkan

dengan definisi belajar maka dapat disimpulkan bahwa belajar merupakan aktifitas

yang dilakukan seseorang atau peserta didik secara pribadi dan sepihak. Sementara

pembelajaran itu melibatkan dua pihak, yaitu guru dan peserta didik yang di

dalamnya mengandung dua unsur sekaligus, yaitu mengajar dan belajar. Jadi

pembelajaran telah mencakup belajar.Menurut teori kognitif, pembelajaran adalah cara guru memberikan

kesempatan kepada siswa untuk berpikir agar dapat mengenal dan memahami apa

yang sedang dipelajari jadi siswa yang melakukan kegiatan belajar secara aktif.

Menurut Lie, para guru hendaknya menyusun dan melaksanakan pembelajaran

berdasarkan beberapa pokok pikiran sebagai berikut.

1) Pengetahuan ditemukan, dibentuk, dan dikembangkan oleh siswa.2) Siswa membangun pengetahuan secara aktif, berarti belajar adalah suatu

kegiatan yang dilakukan siswa, bukan sesuatu yang dilakukan terhadapsiswa.

3) Pengajaran perlu mengembangkan kompetensi dan kemampuan siswa, berarti kegiatan pembelajaran harus lebih menekankan proses daripada

hasil.

4) Pendidikan adalah inter aksi pribadi di antara para siswa dan interaksiantara siswa dan guru. 20

Berdasarkan uraian di atas yang perlu diperhatikan para guru adalah bahwa

sasaran proses pembelajaran adalah siswa, oleh karena itu proses pembelajaran

harus melibatkan siswa sehingga meningkatkan minat, motivasi, dan hasil belajar

siswa. Oleh karena itu, guru harus memilih strategi dan pendekatan pembelajaran

yang melibatkan siswa, memanfaatkan media pembelajaran baik teksbook atau

kontekstual . Paradigma pendidikan modern menyatakan bahwa dalam proses

18 Ismail SM, Strategi Pembelajaran Agama Islam Berbasis PAIKEM, (Semarang: Rasail, 2008), hlm.10.

19 Amin Suyitno, Pembelajaran Inovatif, (Semarang: Fakultas Matematika dan MIPA UNNES, 2009),

hlm. 1.

20 Anita Lie, Cooperative Learning, (Jakarta: PT. Grasindo, 2008), hlm. 4-5.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

25/116

xxv

pembelajaran guru bukanlah satu-satunya sumber belajar di sekolah tetapi sebagai

motivator dan fasilitator.

Pembelajaran ditinjau dari pendekatan sistem, dalam prosesnya akan

melibatkan berbagai komponen. Komponen-komponen tersebut adalah tujuan,

subyek belajar, materi pelajaran, strategi, media, evaluasi dan penunjang.

a) TujuanTujuan diupayakan pencapaiannya melalui kegiatan

pembelajaran biasanya berupa pengetahuan dan keterampilan atau

sikap yang dirumuskan secara eksplisit dalam tujuan pembelajaran.

b) Subjek belajar.Subjek belajar dalam sistem pembelajaran merupakan

komponen utama karena berperan sebagai subjek sekaligus objek.

Sebagai subyek karena siswa adalah individu yang melakukan proses

belajar mengajar. Sebagai objek karena kegiatan pembelajarandiharapkan dapat mencapai perubahan perilaku pada diri subjek belajar.

c) Materi pelajaran.Materi pelajaran yang komprehensif, terorganisasi secara

sistematis dan dideskripsikan dengan jelas akan memberi warna dan

bentuk dari kegiatan pembelajaran serta berpengaruh juga terhadap

intensitas proses pembelajaran.

d) Strategi pembelajaran.Strategi pembelajaran merupakan pola umum mewujudkan

proses pembelajaran yang diyakini efektivitasnya untuk mencapai

tujuan pembelajaran.

e) Media pembelajaran.Media pembelajaran adalah alat/wahana yang digunakan guru

dalam proses pembelajaran untuk membantu penyampaian pesan

pembelajaran.

f) Penunjang.Komponen penunjang yang dimaksud dalam sistem

pembelajaran adalah fasilitas belajar, buku sumber, alat pelajaran,

bahan pelajaran dan semacamnya. Komponen penunjang berfungsi

memperlancar , melengkapi dan mempermudah terjadinya proses

pembelajaran. 21

Komponen-komponen tersebut tentunya harus diperhatikan oleh guru

karena akan mempengaruhi hasil yang akan dicapai dari kegiatan pembelajaran

yang dilakukan. Masing-masing komponen saling berkaitan satu sama lain,

sehingga untuk memperoleh hasil seperti yang diharapkan keenam komponen

tersebut harus benar-benar dilibatkan dalam kegiatan pembelajaran.

21Achmad Sugandi, dkk., Teori Pembelajaran, (Semarang: Unnes Press, 2007), hlm. 28-30.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

26/116

xxvi

2. Hasil Belajar

Hasil belajar adalah perubahan perilaku yang diperoleh pembelajar setelah

mengalami aktifitas belajar. Perolehan aspek-aspek perubahan tingkah laku tersebut

tergantung pada apa yang dipelajari oleh pembelajar.22

Hasil belajar merupakan suatu parameter yang dapat digunakan dalam

menentukan berhasil atau tidaknya tujuan suatu pendidikan yang telah dilaksanakan

dalam satuan pendidikan. Dalam sistem pendidikan nasional rumusan tujuan

pendidikan, baik kurikuler maupun tujuan instruksional, diklasifikasikan oleh

Benyamin S Bloom yang secara garis besar dibagi menjadi tiga ranah, yaitu:

a. Ranah kognitifBerkenaan dengan hasil belajar intelektual yang terdiri dari enam

aspek, yakni pengetahuan atau ingatan, pemahaman, aplikasi, analisis,sintesis, dan evaluasi.

b. Ranah afektifBerkenaan dengan sikap dan nilai. Pada ranah afektif terdapat

beberapa jenis kategori, yaitu: penerimaan, jawaban atau reaksi, penilaian,

organisasi, dan internalisasi.

c. Ranah psikomotorikRanah psikomotorik ini merupakan ranah yang berkenaan dengan

hasil belajar keterampilan dan kemampuan bertindak. Ada enam aspek

ranah psikomotoris, yakni gerakan refleks, keterampilan gerakan dasar,

kemampuan perseptual, keharmonisan atau ketepatan, gerakan keterampilan

kompleks, dan gerakan ekspresif dan interpretatif.23

3. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Hasil Belajar

Secara umum faktor-faktor yang mempengaruhi hasil belajar dibedakan atas

dua kategori yaitu faktor internal dan faktor eksternal.

a. Faktor internal

Faktor internal adalah faktor-faktor yang berasal dari dalam individu itus

endan diri atau dapat mempengaruhi hasil belajar individu.

1) Faktor fisiologis

Faktor-faktor fisiologis adalah faktor-faktor yang berhubungan dengan

kondisi fisik individu. Faktor ini dibedakan menjadi dua macam. Pertama,

keadaan tonus jasmani. Keadaan tonus jasmani pada umumnya sangat

mempengaruhi aktifitas belajar seseorang. Kondisi fisik yang sehat dan bugar

akan memberikan pengaruh positif terhadap kegiatan belajar individu.

22 Catharina Tri Anni, Psikologi Belajar, (Semarang: UNNES Press, 2006), hlm. 5.

23 Nana Sudjana, Penilaian Proses Hasil Belajar Mengajar , (Bandung: PT Remaja Rosdakarya, 2009),

hlm. 22-23.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

27/116

xxvii

Sebaliknya, kondisi fisik yang lemah akan menghambat tercapainya hasil

belajar yang maksimal.

Kedua, keadaan fungsi jasmani/fisiologis. Selama proses belajar

berlangsung, peran fungsi fisiologi pada tubuh manusia sangat mempengaruhi

hasil belajar, terutama pancaindra. Pancaindra yang berfungsi dengan baik akan

mempermudah aktifitas belajar dengan baik pula.

2) Faktor psikologis

Faktor psikologis adalah keadaan psikologis seseorang yang dapat

mempengaruhi proses belajar. Beberapa faktor psikologis yang utama

mempengaruhi proses belajar adalah kecerdasan siswa, motivasi, minat, sikap,

dan bakat.

Kecerdasan merupakan faktor psikologis yang penting dalam proses

belajar siswa, karena dapat menentukan kualitas belajar siswa. Motivasi juga

merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi keefektifan kegiatan belajar

siswa, karena motivasilah yang mendorong siswa ingin melakukan kegiatan

belajar. Minat juga memberi pengaruh terhadap hasil belajar, karena jika siswa

tidak mempunyai minat, maka tidak semangat belajar. Dalam proses belajar,

sikap juga mempengaruhi keberhasilan proses belajarnya, karena sikap adalah

gejala internal yang bereaksi relatif tetap terhadap objek baik positif maupun

negatif. Faktor psikologis lain yang mempengaruhi adalah bakat. Bakat adalah

kemampuan seseorang yang menjadi salah satu komponen yang diperlukan

dalam proses belajar seseorang. Apabila bakat seseorang sesuai dengan bidang

yang dipelajarinya, maka bakat itu akan mendukung proses belajarnya sehingga

kemungkinan besar ia akan berhasil.24

b. Faktor-faktor eksternal

Faktor eksternal yang mempengaruhi hasil belajar dapat digolongkan

menjadi dua golongan yaitu

1) Lingkungan sosiala) Lingkungan sosial sekolah seperti guru, administrasi, dan teman-

teman sekelas dapat mempengaruhi proses belajar mengajar seorang

siswa.

b) Lingkungan sosial masyarakat, kondisi lingkungan sosial masyarakattempat tinggal siswa akan mempengaruhi belajar siswa.

24 Baharuddin dan Esa Nur Wahyuni, Teori Belajar dan Pembelajaran, hlm. 19-25

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

28/116

xxviii

c) Lingkungan sosial keluarga, hubungan antara anggota keluarga, orangtua, kakak, atau adik yang harmonis akan membantu siswa melakukan

aktivitas belajar dengan baik.

2) Lingkungan non sosiala) Lingkungan alamiah, seperti kondisi udara yang panas atau dingin,

sinar yang kuat atau lemah, serta suasana yang sejuk dan tenang.Kondisi tersebut dapat mempengaruhi aktifitas belajar siswa.

b) Faktor instrumental, yaitu perangkat belajar yang dapat digolongkandua macam, pertama, hardware, seperti gedung sekolah, alat-alat

belajar. Kedua, software seperti kurikulum sekolah, peraturan-

peraturan sekolah.

c) Faktor materi pelajaran, supaya guru dapat memberikan kontribusiyang positif terhadap aktifitas belajar siswa, maka guru harus

menguasai materi pelajaran dan berbagai metode mengajar yang dapat

diterapkan sesuai dengan kondisi siswa.25

4. Model Pembelajaran Problem Based Learning (PBL)

a. Pengertian Problem Based Learning (PBL)

Problem Based Learning (PBL) adalah “kurikulum dan proses

pembelajaran”. Dalam kurikulumnya, dirancang masalah-masalah yang menuntut

siswa mendapat pengetahuan yang penting, membuat mereka mahir dalam

memecahkan masalah, dan memiliki strategi belajar sendiri serta memiliki

kecakapan berpartisipasi dalam tim. Proses pembelajarannya menggunakan

pendekatan yang sistematik untuk memecahkan masalah atau menghadapi

tantangan yang nanti diperlukan dalam karir dan kehidupan sehari-hari.26

Rumusan dari Dutch (1994), Problem Based Learning (PBL) merupakan

metode instruksional yang menantang siswa agar “belajar dan belajar”, bekerja

sama dengan kelompok untuk mencari solusi masalah yang nyata. Masalah ini

digunakan untuk mengaitkan rasa keingintahuan serta kemampuan analisis siswa

dan inisiatif atas materi pelajaran. Problem Based Learning (PBL)

mempersiapkan siswa untuk berpikir kritis dan analitis, dan untuk mencari serta

menggunakan sumber pembelajaran yang sesuai.27

Problem Based Learning (PBL) mempunyai perbedaan penting dengan

pembelajaran penemuan. Pada pembelajaran penemuan didasarkan pertanyaan-

pertanyaan berdasarkan disiplin ilmu dan penyelidikan siswa berlangsung di

25 Baharuddin dan Esa Nur Wahyuni, Teori Belajar dan Pembelajaran, hlm. 26-28.

26 M. Taufiq Amir, Inovasi Pendidikan Melalui Problem Based Learning, (Jakarta: Media Group,

2009), hlm. 21.

27 M. Taufiq Amir, Inovasi Pendidikan Melalui Problem Based Learning, hlm 22.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

29/116

xxix

bawah bimbingan guru terbatas dalam ruang lingkup kelas, sedangkan Problem

Based Learning (PBL) dimulai dengan masalah kehidupan nyata yang bermakna

dimana siswa mempunyai kesempatan dalam memlilih dan melakukan

penyelidikan apapun baik di dalam maupun di luar sekolah sejauh itu diperlukan

untuk memecahkan masalah.

Problem Based Learning (PBL) merupakan pendekatan yang efektif untuk

pengajaran proses berpikir tingka tinggi, pembelajaran ini membantu siswa untuk

memproses informasi yang sudah jadi dalam benaknya dan menyusun

pengetahuan mereka sendiri tentang dunia sosial dan sekitarnya. Dengan Problem

Based Learning (PBL) siswa dilatih menyusun sendiri pengetahuannya,

mengembangkan keterampilan memecahkan masalah. Selain itu, dengan

pemberian masalah autentik, siswa dapat membentuk makna dari bahan pelajaran

melalui proses belajar dan menyimpannya dalam ingatan sehingga sewaktu-waktu

dapat digunakan lagi.

Jadi Problem Based Learning atau pembelajaran berbasis masalah adalah

suatu strategi pembelajaran yang menggunakan masalah dunia nyata sebagai

suatu konteks bagi peserta didik untuk belajar tentang cara berpikir kritis dan

keterampilan pemecahan masalah, serta untuk memperoleh pengetahuan dan

konsep yang esensial dari materi pelajaran.28

b. Ciri-ciri Problem Based Learning (PBL)

Menurut Arends berbagai pengembangan pengajaran Problem

Based Learning (PBL) telah memberikan model pengajaran itu memiliki

karakteristik sebagai berikut:

1) Pengajuan pertanyaan atau masalahPembelajaran berdasarkan masalah mengorganisasikan

pengajaran disekitar pertanyaan dan masalah yang dua-duanya secara

sosial penting dan secara pribadi bermakna untuk siswa.

2) Berfokus pada keterkaitan antar disiplinMeskipun pembelajaran berdasarkan masalah mungkin berpusat pada mata pelajaran tertentu (IPA, matematika, ilmu-ilmu

sosial), masalah-masalah yang diselidiki telah dipilih benar-benar

nyata agar dalam pemecahannya, siswa meninjau masalah itu dari

banyak mata pelajaran.

3) Penyelidikan autentikPembelajaran berdasarkan masalah mengharuskan siswa

melakukan penyelidikan autentik untuk mencari penyelesaian nyata

terhadap masalah nyata.

28 M. Taufiq Amir, Inovasi Pendidikan Melalui Problem Based Learning, hlm 24.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

30/116

xxx

4) Menghasilkan produk dan memamerkannyaPembelajaran berdasarkan masalah menuntut siswa untuk

menghasilkan produk tertentu dalam karya nyata. Produk tersebut

bisa berupa laporan, model fisik, video maupun program komputer.

Dalam pembelajaran kalor, produk yang dihasilkan adalah berupa

laporan.5) Kolaborasi dan kerja sama

Pembelajaran bersdasarkan masalah dicirikan oleh siswa yang

bekerja sama satu dengan yang lainnya, paling sering secara

berpasangan atau dalam kelompok kecil. 29

c. Langkah-Langkah Proses Problem Based Learning (PBL)

Problem Based Learning (PBL) akan dapat dijalankan bila pengajar siap

dengan segala perangkat yang diperlukan. Pembelajar pun harus harus sudah

memahami prosesnya, dan telah membentuk kelompok-kelompok kecil.Umumnya, setiap kelompok menjalankan proses yang dikenal dengan proses

tujuh langkah:

1) Mengklarifikasi istilah dan konsep yang belum jelasMemastikan setiap anggota memahami berbagai istilah dan

konsep yang ada dalam masalah. Langkah pertama ini dapat

dikatakan tahap yang membuat setiap peserta berangkat dari cara

memandang yang sama atas istilah-istilah atau konsep yang ada

dalam masalah.

2) Merumuskan masalahFenomena yang ada dalam masalah menuntut penjelasan

hubungan-hubungan apa yang terjadi di antara fenomena itu.

3) Menganalisis masalahAnggota mengeluarkan pengetahuan terkait apa yang sudah

dimiliki anggota tentang masalah. Terjadi diskusi yang membahas

informasi faktual (yang tercantum pada masalah), dan juga informasi

yang ada dalam pikiran anggota. Brainstorming (curah gagasan)

dilakukan dalam tahap ini.

4) Menata gagasan secara sistematis dan menganalisisBagian yang sudah dianalisis dilihat keterkaitannya satu sama

lain kemudian dikelompokkan: mana yang paling menunjang, manayang bertentangan, dan sebagainya. Analisis adalah upaya memilah-

memilah sesuatu menjadi bagian-bagian yang membentuknya.

5) Memformulasikan tujuan pembelajaranKelompok dapat merumuskan tujuan pembelajaran karena

kelompok sudah tahu pengetahuan mana yang masih kurang, dan

mana yang masih belum jelas. Tujuan pembelajaran akan dikaitkan

dengan analisis masalah yang dibuat

29 Trianto, Model-model Pembelajaran Inovatif Berorientasi Konstrutivistik, (Jakarta: Prestasi Pustaka,

2007), hlm. 67.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

31/116

xxxi

6) Mencari informasi tambahan dari sumber lainSaat ini kelompok sudah tahu informasi apa yang tidak

dimiliki, dan sudah punya tujuan pembelajaran. Kini saatnya mereka

harus mencari informasi tambahan itu, dan menemukan kemana

hendak dicarinya.

7) Mensistesis (menggabungkan) dan menguji informasi baru danmembuat laporan.30

5. Metode Problem Solving

a. Pengertian Metode Problem Solving

Metode Problem Solving (metode pemecahan masalah) bukan hanya

sekadar metode mengajar, tetapi juga merupakan suatu metode berfikir, sebab

dalam problem solving dapat menggunakan metode-metode lainnya yang dimulai

dengan mencari data sampai kepada menarik kesimpulan.31

b. Langkah-langkah model pembelajaran metode problem solving ini adalah sebagai

berikut:

1) Adanya masalah yang jelas untuk dipecahkan. Masalahnya harus tumbuh dari

siswa itu sendiri dan sesuai dengan taraf kemampuannya.

2) Mencari data atau keterangan yang dapat digunakan untuk memecahkan

masalah cara tersebut. Misal, dengan jalan membaca buku-buku, meneliti,

bertanya, berdiskusi dan lain-lain.

3) Menetapkan jawaban sementara dari masalah tersebut, dugaan jawaban ini

tentu saja didasarkan kepada data yang telah diperoleh, pada langkah kedua

diatas.

4) Menguji keberanan jawaban sementara tersebut. Dalam langkah ini siswa

harus berusaha memecahkan masalah sehingga siswa betul-betul yakin bahwa

jawaban tersebut betul-betul cocok. Apakah sesuai dengan jawaban sementara

atau sama sekali tidak sesuai. Untuk menguji kebenaran jawaban ini tentu sajadiperlukan metode-metode yang lainnya seperti demonstrasi, tugas dan

diskusi.

30 M. Taufiq Amir Inovasi Pendidikan Melalui Problem Based Learning, hlm 24.

31 Syaifudin Bahri Djamarah dan Aswan Zain, Strategi Belajar Mengajar (Jakarta: Rineka Cipta,

2006), hlm. 91.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

32/116

xxxii

5) Menarik kesimpulan. Artinya siswa harus sampai kepada kesimpulan terakhir

tentang jawaban dari masalah tadi. 32

6. Perbandingan Model Pembelajaran Problem Based Learning (PBL) dan Metode

Problem Solving

a. Kelebihan dan Kekurangan Problem Based Learning (PBL)

Pembelajaran Problem Based Learning atau berdasarkan masalah

memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan dibandingkan dengan model

pembelajaran yang lainnya, di antaranya sebagai berikut:

1) Pemecahan masalah merupakan teknik yang cukup bagus untuk memahami isi

pelajaran.

2) Pemecahan masalah dapat menantang kemampuan siswa serta memberikan

kepuasan untuk menemukan pengetahuan baru bagi siswa.

3) Pemecahan masalah dapat meningkatkan aktivitas pembelajaran siswa

4) Pemecahan masalah dapat membantu siswa bagaimana menstansfer

pengetahuan mereka untuk memahami masalah dalam kehidupan nyata.

5) Pemecahan masalah dapat membantu siswa untuk mengembangkan

pengetahuan barunya dan bertanggung jawab dalam pembelajaran yang

mereka lakukan.

6) Melalui pemecahan masalah bisa memperlihatkan kepada siswa bahwa setiap

mata pelajaran (matematika, IPA, sejarah, dan lain sebagainya), pada dasarnya

merupakan cara berfikir, dan sesuatu yang harus dimengerti oleh siswa, bukan

hanya sekedar belajar dari guru atau dari buku-buku saja.

7) Pemecahan masalah dianggap lebih menyenangkan dan disukai siswa.

8) Pemecahan masalah dapat mengembangkan kemampuan siswa untuk berpikir

kritis dan mengembangkan kemampuan mereka untuk menyesuaikan dengan

pengetahuan baru

9) Pemecahan masalah dapat memberikan kesempatan pada siswa yang

mengaplikasikan pengetahuan yang mereka miliki dalam dunia nyata.

10) Pemecahan masalah dapat mengembangkan minat siswa untuk secara terus

menerus belajar sekalipun belajar pada pendidikan formal telah berakhir. 33

32 Syaifudin Bahri Djamarah dan Aswan Zain, Strategi Belajar Mengajar (Jakarta: Rineka Cipta,

2006), hlm. 103.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

33/116

xxxiii

Sama halnya dengan model pengajaran yang lain, model pembelajaran

problem based learning juga memiliki beberapa kekurangan dalam

penerapannya. Kelemahan tersebut diantaranya:

1) Manakala siswa tidak memiliki minat atau tidak memiliki kepercayaan bahwa

masalah yang dipelajari sulit untuk dipecahkan, maka mereka akan merasa

enggan untuk mencoba

2) Keberhasilan strategi pembelajaran malalui Problem Based Learning

membutuhkan cukup waktu untuk persiapan

3) Tanpa pemahaman mengapa mereka berusaha untuk memecahkan masalah

yang sedang dipelajari, maka mereka tidak akan belajar apa yang mereka ingin

pelajari.

b. Kekurangan dan kelebihan Problem solving

Pembelajaran Problem Solving atau metode pemecahan masalah memiliki

beberapa kelebihan di antaranya sebagai berikut:

1) Metode ini dapat membuat pendidikan disekolah menjadi lebih relevan dengan

kehidupan, khususnya dengan dunia kerja.

2) Proses belajar mengajar melalui pemecahan masalah dapat membiasakan para

siswa menghadapi dan memecahkan masalah secara terampil, apabila

menghadapi permasalahan didalam kehidupan dalam keluaraga, bermasyarakat

dan bekerja kelak. Suatu kemampuan yang sangat bermakna bagi kehidupan

manusia.

3) Metode ini merangsang pengembangan kemampuan berfikir siswa secara

kreatif dan menyeluruh, karena dalam proses belajarnya, siswa banyak

melakukan mental dengan menyoroti permasalahan dari berbagai segi dalam

rangka mencari pemecahan.

Pembelajaran Problem Solving atau metode pemecahan masalah juga

memiliki beberapa kekurangan di antaranya sebagai berikut:

1) Menentukan suatu masalah yang tingkat kesulitannya sesuai dengan tingkat

berfikir siswa, tingkat sekolah dan kelasnya serta pengetahuan dan

pengalaman yang telah dimiliki siswa, sangat memerlukan kemampauan dan

keterampilan guru. Sering orang beranggapan keliru bahwa metode

33 Wina Sanjaya, Strategi Pembelajaran Berorientasi Standar Proses Pendidikan, (Jakarta: Prenada

Media Group, 2008), hlm. 220.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

34/116

xxxiv

pemecahan masalah hanya cocok untuk SLTP, SLTA dan Pergurun Tinggi.

Padahal untuk siswa SD sederajat juga bisa dilakukan dengan tingkat

kesulitan permasalahan yang sesuai dengan taraf kemampuan berfikir anak.

2) Proses belajar mengajar dengan menggunakan metode ini sering memerlukan

waktu yang cukup banyak dan sering terpaksa mengambil waktu pelajaran

lain.

3) Mengubah kebiasaan siswa belajar dengan mendengarkan dan menerima

informasi dari guru menjadi belajar dengan banyak berfikir memecahkan

permasalahan sendiri atau kelompok, yang kadang-kadang memerlukan

berbagai sumber belajar, merupakan kesulitan tersendiri bagisiswa.

Model pembelajaran Problem Based Learning (PBL) dan Problem

Solving dalam pelaksanaannya diterapkan metode diskusi, sehingga suasana

belajar menjadi lebih hidup. Hal ini sesuai dengan pendapat Syekh Ibrohim bin

Ismail dalam kitab Ta’lim Muta’alim.

ك

ناا

بالعل

لتحي

#كتم يعبب ىهنلا ىل 34 “Diskusikan ilmu dengan orang lain agar ilmu tetap hidup dan janganlah

jauhi orang-orang yang berakal pandai”.

7. Materi pokok Cara Menangani Limbah

Pembelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) yang diajarkan pada sekolah

menengah seperti di SMK NU 04 Patebon Kendal kelas XI pada materi pokok cara

menangani limbah meliputi ruang lingkup sebagai berikut:

Standar Kompetensi :

Memahami polusi dan dampaknya terhadap manusia dan lingkungan

Kompetensi Dasar :

Mendeskripsikan cara-cara menangani limbah

35

Indikator :

1. Menjelaskan pengertian limbah.

2. Menjelaskan karakteristik limbah.

3. Menjelaskan macam-macam limbah.

34 Syekh Ibrohim bin Ismail, Ta’lim Muta’alim, Terj. Hammam Nasiruddin (Kudus: Menara Kudus,

1963), hlm. 138.

35 Suparoto, Ilmu Pengetahuan Alam, untuk Sekolah Menengah Kejuruan, (Semarang: Gramedia,

2009), hlm. 68

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

35/116

xxxv

4. Menjelaskan limbah bahan berbahaya .

5. Menjelaskan pemanfaatan limbah.

6. Menjelaskan pengertian Air bersih.

7. Menjelaskan siklus Air dibumi.

Limbah

Dalam pasal 1 ayat (1) Undang-Undang RI No.23 Tahun 1997 tentang

pengelolaan Lingkungan Hidup disebutkan bahwa, Lingkungan Hidup adalah

kesatuan ruang dengan semua benda, daya, keadaan dan mahlukhidup termasuk

manusia dan perilakunya yang mempengaruhi kelangsungan kehidupan dn

kesejahteraan manusia, serta mahluk hidupnya.

a. Pengertian limbah

Interaksi manusia dengan lingkungan hidupnya merupakansuatu proses

yang wajar dan terlaksana sejak manusia dilahirkan sampai menenal dunia. Limbah

adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun

domestik (rumah tangga). Dimana masyarakat bermukim, disanalah berbagai jenis

limbah akan dihasilkan. Ada sampah, ada air kakus (black water ), dan ada air

buangan dari berbagai aktivitas domestik lainnya ( grey water ).

b. Karakteristik limbah

Jika jumlah limbah melebihi batas maka beberapa limbah tersebut dapat

mengganggu keseimbangan alam, sehingga berakibat buruk bagi lingkungan

terutama bagi kesehatan. Bahaya yang ditimbulkan limbah tergantung dari jenis

dan sifat limbah itu sendiri.36

c. Macam-macam Limbah

1. Limbah berdasarkan jenis senyawa dikelompokkan menjadi dua:1) Limbah organic yaitu limbah yang terdiri dari bahan-bahan

penyusun tumbuhan dan hewan.

2) Limbah anorganik yaitu limbah yang tidak mudah hancur/ teruraioleh aktivitas mikroorganisme.

2. Limbah berdasarkan wujud dibedakan dalam tiga bentuk:1) Limbah cair, yaitu segala limbah yang berwujud air beserta bahan-

bahan buangan lain

2) Limbah padat, lebih dikenal sebagai sampah yang sering kali tidakdikehendaki kehadirannya karena tidak memiliki nilai ekonomis.

Bila ditinjau secara kimiawi, limbah ini terdiri dari bahan kimia

Senyawa organik dan Senyawa anorganik.

36 Nur Ani Kartikawati, Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMK Kelas XI Semester I, (Kendal: SMK N I ,

2009), hlm. 1.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

36/116

xxxvi

3) Limbah gas, biasanya dibuang diudara terkandung unsur kimiaseperti O2, N2, NO2 dan lain-lain. Gas udara yang melampaui

kandungan udara, menurunkan kualitas udara. Atau ke atmosfer

yang “bersih” disebut kontaminan. Kontaminan pada konsentrasi

yang cukup tinggi dapat mengakibatkan efek negatif terhadap

penerima (receptor), bila ini terjadi, kontaminan disebut cemaran(pollutant).37

d. Limbah bahan berbahaya (B3)

Suatu limbah digolongkan sebagai limbah B3 bila mengandung bahan

berbahaya atau beracun yang sifat dan konsentrasinya, baik langsung maupun

tidak langsung, dapat merusak atau mencemarkan lingkungan hidup atau

membahayakan kesehatan manusia.

Definisi limbah B3 berdasarkan BAPEDAL (1995) ialah setiap bahan sisa

(limbah) suatu kegiatan proses produksi yang mengandung bahan berbahaya dan

beracun (B3) karena sifat (toxicity, flammability, reactivity, dan corrosivity) serta

konsentrasi atau jumlahnya yang baik secara langsung maupun tidak langsung

dapat merusak, mencemarkan lingkungan, atau membahayakan kesehatan

manusia. Adapun sifat-sifat limbah B3 adalah sebagai berikut:

1) Limbah mudah meledak adalah limbah yang melalui reaksi kimia dapatmenghasilkan gas dengan suhu dan tekanan tinggi yang dengan cepat

dapat merusak lingkungan.

2) Limbah mudah terbakar adalah limbah yang bila berdekatan dengan api, percikan api, gesekan atau sumber nyala lain akan mudah menyala atau

terbakar dan bila telah menyala akan terus terbakar hebat dalam waktu

lama.

3) Limbah reaktif adalah limbah yang menyebabkan kebakaran karenamelepaskan atau menerima oksigen atau limbah organik peroksida yang

tidak stabil dalam suhu tinggi.

4) Limbah beracun adalah limbah yang mengandung racun yang berbahaya bagi manusia dan lingkungan. Limbah B3 dapat menimbulkan kematian

atau sakit bila masuk ke dalam tubuh melalui pernapasan, kulit atau

mulut.

5) Limbah penyebab infeksi adalah limbah laboratorium yang terinfeksi penyakit atau limbah yang mengandung kuman penyakit, seperti bagian

tubuh manusia yang diamputasi dan cairan tubuh manusia yang terkena

infeksi.

37 Suparoto, Ilmu Pengetahuan Alam, untuk Sekolah Menengah Kejuruan, (Jakarta::CV. Arya Duta,

2009), hlm. 89

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

37/116

xxxvii

6) Limbah yang bersifat korosif adalah limbah yang menyebabkan iritasi pada kulit atau mengkorosikan baja, yaitu memiliki pH sama atau kurang

dari 2,0 untuk lim bah yang bersifat asam dan lebih besar dari 12,5 untuk

yang bersifat basa.38

e. Air

Air merupakan sumber kehidupan yang tidak dapat tergantikan oleh apa pun

juga. Tanpa air manusia, hewan dan tanaman tidak akan dapat hidup. Air di bumi

dapat digolongkan menjadi dua, yaitu :

1. Air tanah adalah air yang berada di bawah permukaan tanah. Air tanah dapat

kita bagi lagi menjadi dua, yakni air tanah preatis dan air tanah artesis. Air

Tanah Preatis adalah air tanah yang letaknya tidak jauh dari permukaan tanah

serta berada di atas lapisan kedap air / impermeable. Sedangkan Air tanah

artesis letaknya sangat jauh di dalam tanah serta berada di antara dua lapisan

kedap air/permeable.

2. Air Permukaan adalah air yang berada di permukaan tanah dan dapat dengan

mudah dilihat oleh mata kita. Contoh air permukaan seperti laut, sungai,

danau, kali, rawa, empang, dan lain sebagainya.39

f. Siklus air di bumi

Siklus air atau siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah

berhenti dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfir melalui kondensasi,

presipitasi, evaporasi dan transpirasi.

Pemanasan air laut oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus

hidrologi tersebut dapat berjalan secara terus menerus. Air berevaporasi,

kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju, hujan batu, hujan es

dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut.

Pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi

kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian diintersepsi oleh tanamansebelum mencapai tanah. Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak

secara kontinu dalam tiga cara yang berbeda:

1) Evaporasi / transpirasi - Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman,

dsb. kemudian akan menguap ke angkasa atmosfer dan kemudian akan

38 Nur Ani Kartikawati, Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMK Kelas XI Semester I, (Kendal: SMK N I ,2009), hlm. 6.

39 Nur Ani Kartikawati, Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMK Kelas XI Semester I, hlm. 15.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

38/116

xxxviii

menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan menjadi bintik-

bintik air yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam bentuk hujan,

salju, es.

2) Infiltrasi / Perkolasi ke dalam tanah - Air bergerak ke dalam tanah melalui

celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan menuju muka air tanah. Air dapat

bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat bergerak secara vertikal atau

horizontal dibawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali

sistem air permukaan.

3) Air Permukaan merupakan air bergerak diatas permukaan tanah dekat dengan

aliran utama dan danau; makin landai lahan dan makin sedikit pori-pori tanah,

maka aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan tanah dapat dilihat

biasanya pada daerah urban. Sungai-sungai bergabung satu sama lain dan

membentuk sungai utama yang membawa seluruh air permukaan disekitar

daerah aliran sungai menuju laut. 40

Gambar 2.1 siklus air 41

Gambar 2.2 water cycle42

40 Nur Ani Kartikawati, Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMK Kelas XI Semester I, hlm. 17.

41“Siklus air”,http://www.crayonpedia.org/mw/siklus air. Diakses 24 Maret 2011

42“Water Cycle”, http://www.google.com/images.water cycle&cp, Diakses 24 Maret 2011.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

39/116

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

40/116

xl

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian

Teknik dan prosedur penelitian ini menggunakan hubungan antara dua variabel

atau lebih atau mencari pengaruh suatu variabel terhadap variabel lainnya. Teknik ini

menggunakan desain penelitian eksperimen, yaitu suatu metode penelitian yang

mengungkap hubungan antara dua variabel atau lebih atau mencari pengaruh suatu

variabel terhadap variabel lainnya.44

B. Tempat Dan Waktu Penelitian

Untuk memperoleh data tentang hasil belajar IPA antara Model Pembelajaran

Problem Based Learning (PBL) dan Metode Problem Solving pada materi pokok cara

menangani limbah. Maka penelitian ini dilaksanakan di SMK NU 04 Patebon Kendal,

pada Pada tanggal 4-30 April 2011

C. Sampel Penelitian dan teknik pengambilan sampel

1. Sampel

Sampel adalah sebagian atau wakil populasi yang diteliti. 45 Pada penelitian

ini diambil dua kelas sebagai kelas sampel yaitu kelas XI MO sebagai kelas

eksperimen 1 yang dikenai model pembelajaran Problem Based Learning (PBL)dan

kelas XI Ak sebagai kelas eksperimen 2 yang dikenai metode pembelajaran Problem

Solving . Sehingga dengan demikian penelitian ini disebut sebagai penelitian sampel.

2. Teknik Pengambilan Sampel

Sampel dalam penelitian diambil dengan teknik Cluster Random Sampling .

Teknik ini adalah teknik pengambilan sampel dengan cara kelompok, dilakukan

dengan cara memilih sampel secara acak yang didasarkan pada kelompoknya bukan

pada individu46. Jadi, semua kelompok dalam populasi mempunyai kesempatan untuk

dipilih menjadi sampel. Teknik pengambilan sampel ini ini dilakukan setelah

memperhatikan ciri – ciri antara lain siswa mendapat materi berdasarkan kurikulum

44 Nana Sudjana dan Ibrahim, Penelitian dan Penilaian Pendidikan (Bandung: Sinar Baru Algensindo,

2007), Cet. IV. hlm. 19. 45

Suharsimi

Arikunto,

Prosedur

Penelitan

Suatu

Pendekatan

Praktik,

(Jakarta:

PT.

Rineka

Cipta,

2006),

hlm. 130. 46 Sukardi, Metodologi Penelitian Pendidikan, (Jakarta: Bumi Aksara, 2008), hlm. 61.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

41/116

xli

yang sama, siswa diampu oleh guru yang sama, siswa yang dijadikan obyek duduk

pada kelas yang sama dan pembagian kelas tidak ada kelas unggulan.

D. Variabel dan indikator penelitian

1. Variabel penelitian

Secara teoritis, variabel dapat didefinisikan sebagai atribut seseorang atau obyek

yang mempunyai variasi antara satu orang dengan orang lain atau satu obyek dengan

obyek lain. Variabel juga dapat merupakan atribut dari bidang keilmuan atau kegiatan

tertentu47.

Variabel dapat diartikan sebagai segala sesuatu yang akan menjadi objek

pengamatan penelitian. Sering pula dinyatakan variabel penelitian sebagai faktor yang

berperan dalam peristiwa atau gejala yang akan diteliti.48 Dalam penelitian ini peneliti

menggunakan dua variabel, yaitu variabel bebas atau independent variabl e (X) dan

variabel terikat atau dependent variable (Y).

Variabel dalam penelitian ini adalah:

a. Variabel bebas atau pengaruh (Independent Variable)

Variabel bebas adalah variabel yang menentukan arah atau perubahan tertentu

pada variabel tergantung, sementara variabel bebas berada pada posisi yang lepas dari

pengaruh variabel tergantung. Dalam penelitian ini variabel bebasnya adalah

1) Problem Based Learning (PBL) adalah kurikulum dan proses pembelajaran.

Dalam kurikulumnya, dirancang masalah-masalah yang menuntut siswa mendapat

pengetahuan yang penting, membuat mereka mahir dalam memecahkan masalah,

dan memiliki strategi belajar sendiri serta memiliki kecakapan berpartisipasi

dalam tim. Proses pembelajarannya menggunakan pendekatan yang sistematik

untuk memecahkan masalah atau menghadapi tantangan yang nanti diperlukan

dalam karir dan kehidupan sehari-hari.49

2) Metode Problem Solving (metode pemecahan masalah) bukan hanya sekadar

metode mengajar, tetapi juga merupakan suatu metode berfikir, sebab dalam

47 Sugiyono, Metode Penelitian Kuantitatif Kualitatif dan R & D, (Bandung : Alfabeta, 2008),

Cet,1V,hlm.38. 48

S.

Margono,

Metodologi

Penelitian

Pendidikan,

(Jakarta:

Rineka

Cipta,

2000),

Cet.2,

hlm.

82.

49 M. Taufiq Amir, Inovasi Pendidikan Melalui Problem Based Learning, (Jakarta: Media Group, 2009),

hlm. 21.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

42/116

xlii

problem solving dapat menggunakan metode-metode lainnya yang dimulai dengan

mencari data sampai kepada menarik kesimpulan.50

b. Variabel terikat (Dependent Variable)

Variabel terikat adalah variabel yang dipengaruhi oleh variabel bebas. Adapun

variabel terikat dalam penelitian ini adalah hasil belajar siswa kelas XI SMK NU 04

Patebon Kendal. Dengan indikator nilai hasil belajar siswa pada materi pokok cara

menangani limbah (nilai post tes).

2. Indikator variabel

Indikator dalam penelitian ini yaitu hasil nilai pre-tes dan nilai pos-tes.

E. Pengumpulan Data Penelitian

1. Prosedur Pengumpulan Data

Prosedur pengumpulan data yang dilakukan dalam penelitian ini, antara lain

meliputi:

a. Mengambil data kelas yang termasuk dalam populasi dan mengambil data nilai

ujian semester 1 Kelas XI di SMK NU 04 Patebon Kendal.

b. Berdasarkan point 1, ditentukan sampel penelitian yaitu kelas eksperimen 1 dan

kelas eksperimen 2. Kelas sampel XI Ak sebagai kelas eksperimen 1 atau kelas

eksperimen Problem Based Learning (PBL), dan kelas sampel XI MO sebagai

kelas eksperimen 2 atau kelas eksperimen metode Problem Solving .

c. Melakukan tes awal pada sampel penelitian untuk menguji normalitas dan

homogenitas.

d. Menganalisis data nilai tes awal pada sampel penelitian untuk diuji normalitas dan

homogenitas.

e. Menyusun kisi-kisi tes.

f. Menyusun instrumen tes uji coba berdasarkan kisi-kisi yang telah dibuat.

g. Menguji cobakan instrumen tes uji coba pada kelas uji coba yaitu kelas XII

(sebelumnya sudah mendapatkan materi pokok cara menangani limbah).

h. Menganalisis data hasil uji coba instrumen tes uji coba pada kelas uji coba untuk

mengetahui taraf kesukaran, daya pembeda, validitas dan reliabilitas.

i. Menentukan soal-soal yang memenuhi syarat berdasarkan point 8;

50 Syaifudin Bahri Djamarah dan Aswan Zain, Strategi Belajar Mengajar (Jakarta: Rineka Cipta, 2006),

hlm. 91.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

43/116

xliii

j. Melaksanakan pembelajaran dengan model pembelajaran Problem Based

Learning (PBL) pada kelas eksperimen 1 yaitu kelas XI Ak dan melaksanakan

pembelajaran dengan menggunakan Problem Solving pada kelas eksperimen 2

yaitu kelas XI MO.

k. Melaksanakan tes akhir pada kelas eksperimen 1 dan kelas eksperimen 2.

l. Menganalisis data hasil tes akhir.

m. Menyusun hasil penelitian.

2. Metode pengumpulan data

Untuk memperoleh data, maka penulis pengumpulan data yang dilakukan

dalam penelitian ini, meliputi sebagai berikut:

a. Observasi

Observasi adalah teknik pengumpulan data yang dilakukan melalui suatu

pengamatan, dengan disertai pencatatan-pencatatan terhadap keadaan atau

perilaku objek sasaran.51 Penelitian ini menggunakan instrumen pengamatan.

Adapun yang diamati antara lain: aktivitas siswa, kerjasama kelompok dan

pelaksanaan pembelajaran di SMK NU 04 Patebon Kendal.apakah sudah

menerapkan Model Pembelajaran Problem Based Learning (PBL) dan Metode

Problem Solving ?

b. Tes

Tes adalah serentetan pertanyaan atau latihan serta alat lain yang

digunakan untuk mengukur kemampuan dasar dan pencapaian atau prestasi yang

dimiliki oleh individu atau kelompok.52 Tes hasil belajar yang digunakan dalam

penelitian ini adalah ulangan dengan bentuk soal pilihan ganda dengan jumlah

soal 30 butir yang diberikan sebelum (pree-test) dan sesudah (Post-test)

dilakukan Model Pembelajaran Problem Based Learning (PBL) dan Metode

Problem Solving. Cara pengumpulan datanya yaitu data hasil belajar diambil dari

hasil evaluasi berupa tes yang telah diberikan kepada siswa, pada Tes ini

bertujuan untuk mengetahui hasil belajar.

3. Instrumen penelitian

Instrumen yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah tes hasil belajar,

yaitu tes yang digunakan untuk mengukur sejauh mana siswa menguasai materi yang

51

Abdurrahmat

Fathoni,

Metodologi

Penelitian

dan

Teknik

Penyusunan

Skripsi ,

(Jakarta:

PT

Rineka

Cipta, 2006), hlm. 104. 52 Suharsimi, Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktek, (Jakarta: Rineka Cipta, 2006), hlm. 223.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

44/116

xliv

telah diberikan. Tes hasil belajar ini diberikan setelah siswa mempelajari materi

pokok cara menangani limbah melalui Model Pembelajaran Problem Based Learning

(PBL) dan Metode Problem Solving pada kelasnya masing-masing. selain itu Model

(PBL) tentang cara menangani limbah melalui LDS dan LDS Metode Problem

merupakan instrumen penelitian sebagai bahan kegiatan belajar mengajar.

Adapun metode penyusunan instrumen tes pada penelitian ini adalah sebagai

berikut:

1. Melakukan pembatasan materi yang diujikan

Materi penelitian yang akan diteskan adalah materi pokok cara menangani

limbah yang terdiri dari sub-materi, antara lain: memahami populasi limbah,

dampaknya populasi limbah terhadap manusia dan dampaknya populasi limbah

terhadap lingkungan.

2. Menentukan tipe soal

Tipe soal yang digunakan dalam penelitian ini adalah tes berbentuk tes

objektif atau dalam bentuk pilihan ganda dengan 5 pilihan.

3. Menentukan jumlah butir soal dan waktu

Jumlah butir soal yang digunakan dalam penelitian ini adalah 30 butir soal

pilihan ganda. Waktu dalam tes 90 menit.

F. Analisis Data Penelitian

Untuk menganalisis data yang telah terkumpul dari hasil penelitian yang bersifat

kuantitatif ini maka penulis menggunakan analisis statistik dengan langkah- langkah

sebagai berikut:

1. Uji Instrumen

Alat ukur dikatakan baik jika syarat-syarat validitas, realibilitas, tingkat

kesukaran soal, dan daya pembeda soal yang baik.

a. Validitas Soal

Validitas adalah ukuran yang menunjukkan tingkat kesahihan suatu

instrumen. Sebuah instrumen (soal) dikatakan valid apabila instrument itu mampu

mengukur apa yang hendak di ukur. Validitas soal dapat dicapai apabila terdapat 2

kejayaan antara skor butir soal tersebut dengan skor total, untuk menghitung

validitas butir soal digunakan rumus :

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

45/116

xlv

Product Moment53

( ){ } ( ){ }2222 y y N x x N y x xy N

r xy−−

−=

∑∑∑∑∑∑

Keterangan :

r xy : Koefisien korelasi item soal

N : Banyaknya peserta tes

X : Jumlah skor item

Y : Jumlah skor total 54

Kriteria r xy adalah sebagai berikut :

0,00 < r xy < 0,20 sangat rendah

0,20 < r xy < 0,40 rendah

0,40,< r xy < 0,60 cukup

0,60 < r xy < 0,80 tinggi

0,80 < r xy < 1,00 sangat tinggi

b. Reliabilitas Soal

Reliabilitas artinya dapat dipercaya atau diandalkan. Suatu tes yang baik

selain memiliki validitas yang tinggi juga harus memiliki realibilitas yang

berhubungan dengan masalah kepercayaan. Suatu tes dapat dikatakan memilikitaraf kepercayaan yang tinggi jika perangkat tes tersebut dapat memberikan hasil

yang tepat. Untuk perhitungan reliabilitas dalam penelitian ini digunakan rumus

K-R. 20 :

sebagai berikut:

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡ −⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡

−= ∑

2

2

11)1( t

t

S

PiqiS

n

nr

Keterangan:r 11 : Koefisien reliabilitas tes secara keseluruhan

n : Banyaknya butir item

1 : Bilangan konstan

St2 : Varian total

Pi : Proporsi test yang menjawab dengan betul butir item yang bersangkutan

qi : Proporsi test yang jawabannya salah, atau : qi = 1 - Pi

53 Suharsimi Arikunto, Prosedur Penelitan Suatu Petikndekatan Prak, hlm. 69

54 Suharsimi Arikunto Prosedur Penelitan Suatu Petikndekatan Prak hlm. 159.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

46/116

xlvi

∑ piqi : Jumlah dari hasil perkalian antara pi dengan qi.55

Setelah dihitung, kemudian hasil r 11 yang didapat dibandingkan dengan harga r

product moment . Harga r tabel dihitung dengan taraf signifikansi 5% dan k sesuai

dengan jumlah butir soal. Jika r 11 ≥ r tabel , maka dapat dinyatakan butir soal

tersebut reliabel.

Kriteria yang digunakan adalah sebagai berikut :

0,00 < r xy < 0,20 sangat rendah

0,20 < r xy < 0,40 rendah

0,40 < r xy < 0,60 cukup

0,60 < r xy < 0,80 tinggi

0,80 < r xy < 1,00 sangat tinggi

c. Tingkat Kesukaran Soal

Butir-butir item tes hasil belajar dapat dinyatakan sebagai butir-butir item

yang baik, apabila butir-butir item tersebut tidak terlalu sukar dan tidak pula

terlalu mudah, dengan kata lain derajat kesukaran item itu adalah sedang atau

cukup. Angka indeks kesukaran item dapat diperoleh dengan menggunakan

rumus yang dikemukakan oleh Dubois, yaitu:56

JS

B P =

Keterangan:

P : Indeks kesukaran

B : Banyaknya siswa yang menjawab soal dengan benar

JS : Jumlah seluruh siswa peserta tes

Kriteria yang digunakan:

P < 0,30 Terlalu sukar

0,30 ≤ 0,70 Cukup (sedang)

P > 0,70 Terlalu mudah 57

Berdasarkan hasil perhitungan koefisien indeks kesukaran butir soal

diperoleh prosentase kesukaran butir soal seperti pada tabel 3.1 berikut ini:

55

Suharsimi

Arikunto,

Prosedur

Penelitan

Suatu

Pendekatan

Praktik,

hlm.

100

56 Suharsimi Arikunto, Prosedur Penelitan Suatu Pendekatan Praktik., hlm. 207.

57 Suharsimi Arikunto, Prosedur Penelitan Suatu Pendekatan Praktik, hlm. 210.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

47/116

xlvii

Tabel 3.2 Prosentase kesukaran butir soal

No Kriteria Nomor SoalJumlah

(∑)

Prosentase

(%)

12

3

SukarCukup

(sedang)

Mudah

1,8,14,22,26,27,28,2,3,5,10,11,12,16,18,24,2

5,30,33,35

4,6,7,13,14,15,17,19,20,2

1,23,29,31,32,34

713

15

20 %37,14 %

42,85 %

Perhitunganya dapat dilihat pada lampiran 8

d. Daya Pembeda Soal

Dalam penelitian ini untuk mencari daya pembeda digunakan metode split

half yaitu membagi kelompok yang dites menjadi dua bagian, kelompok pandai

atau kelompok atas dan kelompok kurang pandai atau kelompok bawah. Angka

yang menunjukkan daya pembeda disebut indeks diskriminasi58, menggunakan

rumus:

B

B

A

A

J

B

J

B D −=

Keterangan:

D = Daya beda soal

BA = Jumlah peserta kelompok atas yang menjawab soal dengan benar

BB = Jumlah peserta kelompok bawah yang menjawab soal dengan benar .

JA = Jumlah kelompok atas

JB = Jumlah kelompok bawah

Klasifikasi indeks daya beda soal adalah sebagai berikut:

D = 0.00 - 0,20 : Daya beda jelek

D = 0,02 - 0,40 : Daya beda cukup

D = 0,40 - 0,70 : Daya beda baik

D = 0,70 - 1,00 : Daya beda baik sekali

D = Negatif, semuanya tidak baik.

Berdasarkan hasil perhitungan daya beda butir soal diperoleh hasil

prosentase daya beda butir soal seperti pada tabel 3.3 berikut ini

Tabel 3.3 Prosentase daya beda butir soal

58 Suharsimi Arikunto, Prosedur Penelitan Suatu Pendekatan Praktik, hlm. 213-214.

8/18/2019 Fachrurroz 5564-1-063811019

48/116

xlviii

No Kriteria Nomor Soal Jumlah %

1

2

3

Sangat Baik

Baik

Cukup

6,9,25.

Documents

Fachrurroz 5564-1-063811019