PENGEMBANGAN MODUL BIOLOGI BERBASIS INQUIRY LESSON

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

commit to user

PENGEMBANGAN MODUL BIOLOGI BERBASIS INQUIRY LESSON

PADA MATERI BIOTEKNOLOGI SISWA KELAS XII

SMA NEGERI 1 MAGELANG

TAHUN PELAJARAN 2014/2015

TESIS

Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister

Program Studi Magister Pendidikan Sains

Minat Utama Biologi

Oleh:

SYAFRUDDIN

S831308048

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2015


commit to user

PENGEMBANGAN MODUL BIOLOGI BERBASIS INQUIRY LESSON PADA

MATERI BIOTEKNOLOGI SISWA KELAS XII

SMA NEGERI 1 MAGELANG

TAHUN PELAJARAN 2014/2015

TESIS

Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister

Program Studi Magister Pendidikan Sains

Minat Utama Biologi

Oleh:

SYAFRUDDIN

S831308048

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2015


commit to user

ii


commit to user

iii


commit to user

iv


commit to user

v

MOTTO

Khairunnaas anfa’uhum linnaas

“Sebaik-baik manusia diantaramu adalah yang paling bermanfaat bagi orang lain”

(HR. Thabrani dan Daruquthni)

Berpikir adalah lentera hati, jika ia tiada maka hati tidak punya cahaya

(Ibn Atha’ilah)

Jadilah yang utama, jika tidak maka jadilah yang terdepan

jika tidak keduanya jadilah yang mengawali

(Penyusun)

PERSEMBAHAN


commit to user

vi

Dengan penuh kasih, karya kecil ini saya persembahkan untuk:

1. Orang tuaku (H. A. Rahman Abdullah dan Hafsah) yang telah memberikan

kasih sayang yang tulus dengan do’a yang selalu mengalir tanpa rasa lelah.

2. Kakak-kakak dan adikku (Sri Hernaningsih, Mansyur AR, Supriadi AR dan

Khadijah AR) terima kasih atas keceriaan kalian sebagai cambuk dan motivasi

dalam belajarku.

3. Teman-teman seperjuangan Program Studi Magister Pendidikan Sains,

khususnya minat Biologi 2013 (Pak Sodikun, Ibu Nina, Ibu Lis, Mbak Ika,

Meyka, Angga, Itang, Anggit, Ita, Intan, Resty), terima kasih atas kebersamaan

dan perjuangan kita tidak akan pernah terlupakan.

4. Almamater UNS tercinta.


commit to user

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang senantiasa

melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya sehingga penulisan Tesis ini dapat

terselesaikan. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tesis banyak mendapatkan

bantuan, bimbingan, dan arahan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan

ini penulis menyampaikan terima kasih 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 yang telah berkenan memberikan

fasilitas dalam menempuh pendidikan pada Program Studi Magister Pendidikan

Sains.

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

Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta

yang telah berkenan memberikan ijin, fasilitas dan pendalaman ilmu kepada penulis.

4. Prof. Dr. rer. nat. Sajidan, M.Si., selaku Dosen Pembimbing I yang telah berkenan

memberikan bimbingan, pengarahan, saran, kritik dan masukan kepada penulis

sehingga terselesainya penelitian dan penulisan Tesis.

5. Prof. Dr. Sugiyarto, M.Si., selaku Dosen Pembimbing II dengan penuh kesungguhan

dan kesabaran telah membimbing dan mengarahkan penulis sehingga dapat

menyelesaikan penelitian dan penulisan Tesis.

6. Dr. Suciati, M.Pd., selaku Dosen Seminar Proposal yang telah membimbing penulis

dan memberikan saran serta masukan dalam penulisan proposal Tesis.

7. Dr. Ir. Yudi Rinanto, M.P., selaku validator ahli materi, Dr. Mohammad Masykuri,

M.Si., selaku validator ahli media, Dr. Maridi, M.Pd., selaku validator ahli

perangkat pembelajaran yang telah berkenan memvalidasi produk pengembangan,

sehingga menjadi lebih baik dan layak untuk diterapkan dalam kegiatan

pembelajaran di sekolah penelitian.

8. Segenap Dosen Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan

Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan

pendalaman ilmu kepada penulis.


commit to user

viii

9. Kepala sekolah dan Guru SMA Negeri 1 Magelang yang telah memberikan ijin

untuk melakukan penelitian sampai selesai dan meminjamkan fasilitas untuk

penelitian.

10. Siswa-siswi kelas XII SMA Negeri 1 Magelang dan SMA Negeri 3 Magelang yang

telah berpartisifasi dalam penelitian ini.

11. Teman-teman Pendidikan Sains Angkatan September 2013 atas dukungan dan

bantuannya.

12. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaikan Tesis ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tesis ini masih terdapat

kesalahan-kesalahan dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu, diharapkan kritik dan

saran yang menjadikan Tesis ini menjadi lebih baik. Semoga Tesis ini dapat bermanfaat

bagi para pembaca.

Surakarta, Agustus 2015

Penulis


commit to user

ix

Syafruddin. 2015. Pengembangan Modul Biologi Berbasis Inquiry Lesson PadaMateri Bioteknologi Siswa Kelas XII SMA Negeri 1 Magelang Tahun Pelajaran2014/2015. TESIS. Dosen Pembimbing I: Prof. Dr. rer. nat. Sajidan., M.Si, DosenPembimbing II: Prof. Dr. Sugiyarto, M.Si., Program Studi Magister Pendidikan Sains,Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

ABSTRAK

Penelitian dan pengembangan modul ini bertujuan untuk mengetahui: 1)karakteristik produk modul biologi berbasis inquiry lesson pada materi Bioteknologi; 2)kelayakan prototipe modul biologi berbasis inquiry lesson pada materi Bioteknologi; 3)keefektifan modul biologi berbasis inquiry lesson pada materi Bioteknologi.

Penelitian dan pengembangan modul ajar menggunakan metode Borg & Gall(1983) yang telah dimodifikasi menjadi sembilan tahapan: 1) tahap penelitianpendahuluan; 2) tahap perencanaan; 3) tahap pengembangan rancangan awal produk; 4)tahap uji coba lapangan permulaan; 5) tahap revisi produk tahap pertama; 6) tahap ujilapangan terbatas; 7) tahap revisi produk tahap kedua; 8) tahap uji lapangan operasional;9) tahap revisi produk akhir. Model pengembangan modul biologi menggunakan modelADDIE (Analysis, Design, Development, Implementation, Evaluation). Pengembanganmodul meliputi validator yang terdiri dari: ahli materi, ahli media, ahli perangkatpembelajaran, 3 orang praktisi pendidikan SMA, dan uji coba skala kecil berjumlah 12siswa. Instrumen yang digunakan meliputi: angket, observasi, wawancara dan tes.Implementasi dalam pembelajaran menggunakan dua kelas masing-masing kelas terdiridari 24 siswa. Kelas XII IA6 sebagai kelas modul, sedangkan kelas XII IA4 sebagaiexisting class. Analisis data yang digunakan selama penelitian dan pengembanganadalah analisis deskriptif, teknik persentase dan uji independen sample t-test.

Hasil penelitian dan pengembangan menunjukkan: 1) karakteristik modulberbasis inquiry lesson yang dikembangkan berdasarkan sintaks inquiry lesson,meliputi: observation, manipulation, generalitation, verification dan application; 2)kelayakan prototipe modul berbasis inquiry lesson menurut para ahli berkualifikasi“sangat baik”, praktisi pendidikan berkualifikasi “sangat baik”, sedangkan menurutsiswa berkualifikasi “baik”; 3) modul berbasis inquiry lesson efektif meningkatkan hasilbelajar aspek spritual dengan skor rata-rata sebesar 79,43, aspek sikap sosial denganskor rata-rata sebesar 85,72, aspek keterampilan dengan skor rata-rata sebesar 82,32,aspek pengetahuan siswa dengan skor rata-rata sebesar 85,00. Berdasarkan hasil ujiindependent sample t-test menunjukkan adanya perbedaan posttest hasil belajar aspekpengetahuan antara kelas modul dengan existing class pada materi Bioteknologi dengansignifikasi T Hitung 0,013 < T Tabel (0.05).

KataKunci: bioteknologi, inquiry lesson, hasil belajar siswa.


commit to user

x

Syafruddin. 2015. Development of Inquiry Lesson-Based Biology Module on theLearning Material of Biotechnology of the Students In Grade XII of State SeniorSecondary School 1 of Magelang in Academic Year 2014/2015. Thesis: Advisor:Prof. Dr. rer. nat. Sajidan., M.Si, Co-advisor: Prof. Dr. Sugiyarto, M.Si. The GraduateProgram in Science Education, the Faculty of Teacher Training and Education, SebelasMaret University, Surakarta 2015.

ABSTRACT

The objectives of this research and development (R & D) of the inquiry lesson-based Biology module are to investigate: 1) the characteristics of product of the inquirylesson-based Biology module on the learning material of Biotechnology; 2) thefeasibility of prototype of the inquiry lesson-based Biology module on the learningmaterial of Biotechnology; and 3) the effectiveness of the inquiry lesson-based Biologymodule on the learning material of Biotechnology.

This R & D used the method claimed by Borg & Gall (1983), which wasmodified into nine phases, namely: 1) preliminary research; 2) planning; 3)development initial design of product; 4) initial field testing; 5) first revision of product;6) limited field testing; 7) second revision of product; 8) operational field testing; and 9)final revision of product. This R & D of the inquiry lesson-based Biology moduleemployed the model of ADDIE (Analysis, Design, Development, Implementation, andEvaluation). It involved several experts i.e. a learning material expert, a learning mediaexpert, an a learning instrument expert, 3 educational practitioners of Senior SecondarySchool, and 12 students in small-scale experimentation. The data of research werecollected through questionnaire, observation, in-depth interview, and test. The productwas implemented in two different classes. Each consisted of 24 students i.e. Class XIIIA6 as a module class and Class XII IA4 as an existing class. The data of research wereanalyzed by using the descriptive model of analysis, percentage technique, andindependent sample t-test.

The results of research are as follows: 1) the characteristics of the developedinquiry lesson-based Biology module are based on the syntaxes of inquiry lesson,namely: observation, manipulation, generalization, verification and application; 2) interm of its feasibility, the inquiry lesson-based Biology module prototype according iscategorized into “very good” by the experts, “very good” by the educationalpractitioners, and “good” by the students; and 3) The inquiry lesson-based Biologymodule is effective to improve the learning results of the students with the averagescores of 79.43 in the spiritual aspect, 85.72 social attitude, 82.32 in the skill aspect, and85.00 in the knowledge aspect respectively. The independent sample t-test shows thatthere is a difference of post test result in the knowledge aspect between the moduleclass and the existing class on the learning material of Biotechnology with thesignificance value of Tcount = 0013 < that of Ttable (0.05).

Keywords: biotechnology, inquiry lesson, learning result


commit to user

xi

DAFTAR ISI

Halaman

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

HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii

PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS ................. iv

MOTTO............................................................................................................ v

PERSEMBAHAN ............................................................................................ vi

KATA PENGANTAR...................................................................................... vii

ABSTRAK ....................................................................................................... ix

ABSTRACT ....................................................................................................... x

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

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

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

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xvii

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

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

B. Rumusan Masalah .............................................................................. 9

C. Tujuan Penelitian ................................................................................. 10

D. Manfaat Penelitian ............................................................................... 10

E. Spesifikasi Produk yang Dikembangkan.............................................. 10

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

G. Definisi Operasional ............................................................................ 13

BAB II LANDASAN TEORI........................................................................... 15

A. Kajian Teoritis ...................................................................................... 15

1. Prinsip Pembelajaran Biologi ........................................................ 15

2. Penelitian Pengembangan.............................................................. 16

a. Pengertian Penelitian Pengembangan...................................... 16

b. Prosedur Pengembangan.......................................................... 16

3. Modul............................................................................................. 17

a. Pengertian Modul..................................................................... 17

b. Fungsi Modul........................................................................... 18


commit to user

xii

c. Karakteristik Modul................................................................. 19

d. Tujuan Pemilihan Modul ......................................................... 20

e. Komponen Penyusunan Modul ............................................... 21

f. Prosedur Penyusunan Modul ................................................... 22

g. Kelebihan dan Kekurangan Modul.......................................... 23

h. Modul Sains ............................................................................. 24

i. Modul Berbasis Inquiry Lesson ............................................... 25

j. Pembelajaran Menggunakan Modul ........................................ 27

4. Pembelajaran Inkuiri...................................................................... 29

a. Pembelajaran Inkuiri................................................................ 29

b. Ciri- ciri Pembelajaran Inkuiri................................................. 30

c. Keunggulan dan Kekurangan Pembelajaran Inkuiri............... 31

d. Model Pembelajaran Level of Inquiry...................................... 32

e. Pembelajaran Inquiry lesson.................................................... 34

5. Teori Belajar yang Mendukung Pembelajaran Inquiry lesson ...... 35

a. Teori Belajar Penemuan Bruner .............................................. 35

b. Teori Belajar Konstruktivisme Piaget ..................................... 36

c. Teori Belajar David Ausubel .................................................. 37

6. Hasil Belajar Siswa........................................................................ 38

7. Materi Bioteknologi....................................................................... 39

B. Hasil Penelitian Relevan ...................................................................... 46

C. Kerangka Berpikir .............................................................................. 49

BAB III METODE PENELITIAN................................................................... 52

A. Tempat dan Waktu Penelitian .............................................................. 52

B. Metode Pengembangan......................................................................... 52

C. Prosedur Pengembangan ...................................................................... 54

1. Penelitian Pendahuluan .................................................................. 54

2. Perencanaan .................................................................................... 55

3. Pengembangan Produk Awal ........................................................ 55

4. Uji Coba Permulaan ...................................................................... 57

5. Revisi Produk Pertama .................................................................. 58

6. Uji Lapangan Terbatas.................................................................... 58


commit to user

xiii

7. Revisi Produk Kedua ..................................................................... 60

8. Uji Lapangan Operasional .............................................................. 60

9. Revisi Produk Akhir ....................................................................... 64

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................. 65

A. Hasil Penelitian dan Pengembangan..................................................... 65

1. Analisis Kebutuhan ........................................................................ 65

2. Perencanaan .................................................................................... 69

3. Pengembangan Produk Awal.......................................................... 71

4. Uji Coba Permulaan ....................................................................... 87

5. Revisi Produk Pertama .................................................................. 92

6. Uji Coba Lapangan Terbatas .......................................................... 94

7. Revisi Produk Kedua ..................................................................... 96

8. Uji Coba Lapangan Operasional..................................................... 97

9. Revisi Produk Akhir ....................................................................... 109

B. Pembahasan .......................................................................................... 110

1. Karaktersitik Modul Biologi Berbasis Inquiry Lesson ................... 110

2. Kelayakan Prototype Modul Biologi Berbasis Inquiry Lesson ..... 112

3. Keefektifan Modul Berbasis Biologi Inquiry Lesson ..................... 115

C. Temuan Lapangan ................................................................................ 121

D. Keterbatasan Penelitian ........................................................................ 122

BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN..................................... 123

A. Kesimpulan........................................................................................... 123

B. Implikasi Hasil Penelitian..................................................................... 123

C. Saran ..................................................................................................... 124

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 126

LAMPIRAN ................................................................................................... 131


commit to user

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

Tabel 1.1 Daya Serap Materi Bioteknologi ...................................................... 5

Tabel 2.1 Hierarki Pembelajaran Sains Berorientasi Inquiry ........................... 32

Tabel 2.2 Tujuan Utama Pedagogis Level of Inquiry ....................................... 33

Tabel 3.1 Langkah Kerja Pengembangan Modul dengan Model ADDIE........ 56

Tabel 3.2 Pengambilan Keputusan Revisi ........................................................ 58

Tabel 3.3 Posttest Only Control Design........................................................... 60

Tabel 3.4 Instrumen Pengumpulan Data .......................................................... 62

Tabel 4.1 Analisis Ketercapaian Delapan SNP ................................................ 65

Tabel 4.2 Hasil Validasi Ahli Materi................................................................ 88

Tabel 4.3 Hasil Validasi Ahli Media ................................................................ 89

Tabel 4.4 Hasil Validasi Ahli Perangkat Pembelajaran ................................... 91

Tabel 4.5 Saran dan Revisi Produk Pertama .................................................... 92

Tabel 4.6 Hasil Validasi Produk Praktisi ......................................................... 94

Tabel 4.7 Hasil Uji Coba Lapangan Kelompok Kecil...................................... 95

Tabel 4.8 Saran dan Revisi Produk Kedua ....................................................... 96

Tabel 4.9 Hasil Belajar Aspek Pengetahuan .................................................... 97

Tabel 4.10 Data Distribusi Hasil Belajar Aspek Pengetahuan ......................... 98

Tabel 4.11 Hasil Analisis Data Aspek Pengetahuan ........................................ 99

Tabel 4.12 Hasil Belajar Aspek Sikap Spiritual ............................................... 100

Tabel 4.13 Hasil Belajar Aspek Sikap Sosial ................................................... 101

Tabel 4.14 Hasil Belajar Aspek Keterampilan ................................................. 102

Tabel 4.16 Hasil Penilaian Diri ........................................................................ 103

Tabel 4.17 Hasil Penilaian Antar Teman.......................................................... 104

Tabel 4.18 Hasil Penilaian Jurnal Guru............................................................ 105

Tabel 4.19 Aktivitas Kegiatan Pembelajaran Guru .......................................... 106

Tabel 4.20 Aktivitas Kegiatan Pembelajaran Siswa......................................... 107

Tabel 4.21 Masukan dan Saran Revisi Tahap Akhir ........................................ 109


commit to user

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

Gambar 1.1 Analisis Delapan Standar Nasional Pendidikan ........................... 5

Gambar 2.1 Alur Berpikir Penelitian................................................................ 51

Gambar 3.1 Metode Pengembangan Produk .................................................... 53

Gambar 3.2 Model Pengembangan Modul ADDIE ......................................... 53

Gambar 4.1 Tampilan Tahapan Stimulasi pada Modul 1................................. 74



Gambar 4.4 Tampilan Tahapan Observasi pada Modul 1 ................................ 76



Gambar 4.7 Tampilan Tahapan Manipulasi pada Modul 1 .............................. 78

Gambar 4.8 Tampilan Tahapan Manipulasi pada Modul 2 .............................. 79

Gambar 4.9 Tampilan Tahapan Manipulasi pada Modul 3.............................. 79

Gambar 4.10 Tampilan Tahapan Generalisasi pada Modul 1 .......................... 80



Gambar 4.13 Tampilan Tahapan Verifikasi pada Modul 1 .............................. 82



Gambar 4.16 Tampilan Tahapan Aplikasi pada Modul 1 ................................ 84



Gambar 4.19 Histogram Hasil Validasi Produk Ahli Materi ........................... 89

Gambar 4.20 Histogram Hasil Validasi Produk Ahli Media............................ 90

Gambar 4.21 Histogram Hasil Validasi Ahli Pembelajaran............................ 91

Gambar 4.22 Histogram Hasil Validasi Ahli.................................................... 92

Gambar 4.23 Histogram Hasil Validasi Produk oleh Praktisi .......................... 95

Gambar 4.24 Histogram Hasil Uji Coba Kelompok Kecil ............................... 96

Gambar 4.25 Histogram Hasil Belajar Aspek Pengetahuan............................. 98


commit to user

xvi

Gambar 4.26 Histogram Hasil Distribusi Aspek Pengetahuan......................... 99

Gambar 4.27 Histogram Hasil Belajar Aspek Sikap Spiritual ......................... 101

Gambar 4.28 Histogram Hasil Belajar Aspek Sikap Sosial ............................. 102

Gambar 4.29 Histogram Hasil Belajar Aspek Keterampilan ........................... 103

Gambar 4.30 Histogram Hasil Penilaian Diri Siswa ........................................ 104

Gambar 4.31 Histogram Hasil Penilaian Antar Teman.................................... 105

Gambar 4.32 Histogram Hasil Penilaian Jurnal Guru ...................................... 106

Gambar 4.33 Histogram Aktifitas Guru dan Siswa.......................................... 109


commit to user

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Penelitian Pendahuluan ................................................................131

1.1. Analisis Analisis Permasalahan di SMA Negeri 1 Magelang ..................131

1.2. Analisis Bahan Ajar Guru dan Siswa ........................................................133

1.3. Pedoman Wawancara Guru dan Siswa......................................................137

Lampiran 2. Instrumen Penelitian ...................................................................142

1.1. Matriks Modul Biologi Berbasis Inquiry Lesson ......................................142

1.2. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran dan Silabus ......................................151

1.3. Soal Evaluasi Hasil Belajar .......................................................................247

1.4. Instumen Try Out.......................................................................................257

Lampiran 3. Hasil Validasi Ahli.......................................................................264

3.1. Hasil Validasi Ahli Materi ........................................................................264

3.2. Hasil Validasi Ahli Media .........................................................................270

3.3. Hasil Validasi Ahli Pembelajaran .............................................................276

3.4. Hasil Revisi Validasi Ahli (Revisi I).........................................................283

Lampiran 4. Hasil Uji Coba Produk Skala Kecil..............................................286

4.1 Hasil Valiadasi oleh Praktisi Pendidikan ..................................................286

4.2 Hasil Ujicoba Kelompok Kecil .................................................................300

4.3 Hasil Revisi dari Praktisi dan Uji Coba Kelompok Kecil (Revisi II)........306

Lampiran 5. Hasil Uji Lapangan Operasional ..................................................307

5.1 Penilaian Hasil Belajar Aspek Pengetahuan..............................................307

5.2 Penilaian Hasil Belajar Aspek Sikap Spiritual ..........................................308

5.3 Penilaian Hasil Belajar Aspek Sikap Sosial ..............................................310

5.4 Penilaian Hasil Belajar Aspek Keterampilan ............................................312

5.5 Hasil Penilaian Diri ...................................................................................314

5.6 Hasil Penilaian Antar Teman.....................................................................316

5.7 Hasil penilaian Jurnal Guru .......................................................................318

Lampiran 6. Dokumentasi ................................................................................324

Documents

PENGEMBANGAN MODUL BIOLOGI BERBASIS INQUIRY LESSON