BAB III Metode Penelitian

BAB III

METODE PENELITIAN

A.    Desain Pengembangan

Penelitian ini merupakan penelitian dan pengembangan (research and development / R & D) yang bertujuan untuk mengembangkan modul IPA berbasis keterampilan proses sains pada materi kalor untuk peserta didik kelas VII SMP Negeri 1 Weru. Untuk mengetahui kualitas modul, dan meningkatkan kemampuan berpikir kritis peserta didik setelah menggunakan modul IPA berbasis keterampilan proses sains yang dikembangkan. Model yang digunakan sebagai dasar untuk mengembangkan modul IPA berbasis keterampilan proses sains ini merupakan model dari 4-D (four-D model) yang dikemukakan oleh Thiagarajan (1974:  5). yakni meliputi Tahap pendefinisian (Define), Tahap Perancangan (Design), Tahap pengembangan (Develop), dan Tahap Penyebaran (Disseminate).

B.       Prosedur Pengembangan

Pengembangan modul IPA berbasis keterampilan proses sains dilakukan menggunakan modifikasi Four-D Models (Model 4-D) yang terdiri dari 4 tahap yaitu:

1.      Tahap pendefinisian (Define)

Tahap ini bertujuan untuk menentukan dan mendefinisikan kebutuhan-kebutuhan pembelajaran di sekolah. Dalam menentukan kebutuhan pembelajaran perlu memperhatikan kurikulum sekolah yang berlaku, tingkat perkembangan peserta didik, dan kondisi sekolah.

Kegiatan pra penelitian dilakukan dalam kegiatan awal pengembangan. Kegiatan ini dilakukan dengan melakukan observasi ke sekolah dengan mengikuti kegiatan belajar mengajar di kelas, dan penyebaran angket kepada guru mata pelajaran IPA dan peserta didik. Angket ini berisi tentang kebutuhan guru, peserta didik, dan sumber daya sekolah.

Setelah angket tersebut sudah diisi oleh guru dan peserta didik, angket kemudian dianalisis. Hasil analisis tersebut menjadi dasar untuk mengembangkan modul. Modul yang dikembangkan merupakan modul utama sebagai penuntun proses belajar peserta didik dengan menerapkan pembelajaran berbasis keterampilan proses sains. Modul yang dikembangkan merujuk pada standar yang telah ditetapkan Badan Standar Nasional Pendidikan (BSNP) tentang standar pengembangan modul dan buku teks pelajaran.

2.      Tahap Perancangan (Design)

Tahap perancangan ini meliputi rancangan modul IPA berbasis keterampilan proses sains. Tahap perancangan ini adalah:

a.      Pemilihan format

Pemilihan format disesuaikan dengan format kriteria modul yang diadaptasi menurut pendapat Vembrianto (1975) bahwa modul harus memiliki komponen-komponen sebagai berikut: 1). Rumusan tujuan pengajaran yang eksplisit dan spesifik, masing-masing rumusan tujuan itu melukiskan tingkah laku peserta didik, yang diharapkan dari peserta didik setelah menyelesaikan tugas dalam mempelajari modul, 2). Petunjuk penggunaan modul, membuat penjelasan tentang bagaimana penggunaan modul secara efisien, 3). Lembar kegiatan, Lembar kegiatan memuat materi pelajaran yang harus dikuasai oleh peserta didik. Selain itu lembar kegiatan ini disusun supaya peserta didik terlibat secara aktif dalam proses belajar, 4). Lembaran kerja, Lembaran kerja digunakan untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan dan masalah-masalah pada lembar kegiatan, yang harus dijawab oleh peserta didik, 5).  Kunci lembar kerja, tiap-tiap modul selalu disertai kunci evaluasi agar peserta didik dapat mengetahui ketepatan hasil kerjanya, 6). Lembar evaluasi, tiap-tiap modul disertai lembaran evaluasi yang berupa tercapai atau tidaknya tujuan yang dirumuskan pada modul peserta didik dapat ditentukan melalui hasil tes akhir yang terdapat pada lembaran evaluasi itu, dan 7). Kunci lembar evaluasi, Kunci lembar evaluasi ini menyertai lembaran evaluasi.

b.      Desain awal modul

Penyusunan awal draf modul akan dihasilkan draf 1 modul, meliputi modul 1 dan modul II mencakup didalamnya meliputi:

1)      Cover

Berisi judul modul menggambarkan materi yang akan dipelajari di dalam modul.

2)      Pendahuluan

Pendahuluan meliputi deskripsi, prasyarat, petunjuk penggunaan modul, dan manfaat.

3)      Peta Konsep

4)      Kegiatan belajar

a)      Rumusan tujuan pengajaran.

b)      Mengamati yang berupa fenomena-fenomena dalam kehidupan sehari-hari.

c)      Merumuskan masalah setelah melakukan pengamatan.

d)     Merumuskan hipotesis setelah melakukan perumusan masalah.

e)      Mengidentifikasi variabel setelah merumuskan hipotesis.

f)       Melakukan percobaan yang menuntun anak untuk memecahkan masalah dan menemukan konsep-konsep.

g)      Menganalisis data hasil percobaan.

h)      Membuat kesimpulan setelah menganalisis data hasil percobaan.

i)        Mengomunikasikan hasil percobaan, baik secara lisan maupun tertulis.

j)        Pendalaman materi, memuat materi yang harus dikuasai peserta didik.

k)      Info sains, untuk menambah pengetahuan sains.

l)        Contoh soal digunakan untuk contoh mengaplikasikan konsep-konsep yang diperoleh.

m)    Evaluasi untuk mengetahui penguasaan materi pembelajaran pada peserta didik.

n)      Uji kompetensi untuk mengetahui penguasaan materi dari modul yang disajikan.

o)      Glosarium.

p)      Daftar pustaka.

5)      Lembaran evaluasi Lembar evaluasi yang berupa tes digunakan untuk mengevaluasi peserta didik terhadap tercapai atau tidaknya tujuan yang dirumuskan pada modul.

6)      Kunci jawaban evaluasi

c.       Draf 1

Draf I yang terdiri dari modul I dan modul II disusun langkah pembelajaran berbasis keterampilan proses sains dan desain awal modul. Modul I berisi tentang menganalisis konsep kalor. Modul II berisi tentang menganalisis konsep perpindahan kalor.

3.      Tahap Pengembangan (Develop)

Tahap pengembangan ini merupakan tahap yang bertujuan untuk menghasilkan modul IPA berbasis keterampilan proses sains. Kegiatan pengembangan dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:

a.      Validasi desain

Validitas desain atau draf I modul dilakukan oleh validator ahli diantaranya ahli materi, ahli bahasa, ahli media, guru dan teman sejawat. Data dari validator dijadikan sebagai bahan revisi I. setelah diadakan revisi maka hasil dari validasi ini menghasilkan draf II. Draf II adalah modul pembelajaran yang siap untuk dilanjutkan pada tahap berikutnya yaitu uji coba terbatas.

b.      Uji coba terbatas

Draf II modul IPA yang sudah diketahui kualitasnya dan telah direvisi oleh pembuat sesuai dengan petunjuk validator, kemudian diuji cobakan pada kelas kelompok kecil dengan melibatkan 10 orang peserta didik kelas VII SMP Negeri 1 Weru. Komentar dan saran dari peserta didik dijadikan sebagai bahan revisi II. Setelah diadakan proses revisi maka hasil dari uji coba terbatas ini menghasilkan draft III. Draft III adalah modul pembelajaran yang siap untuk digunakan pada tahapan berikutnya yaitu uji coba kelompok besar dikelas.

c.       Uji coba kelompok besar

Berdasarkan komentar dan saran dari peserta didik, diadakan perbaikan dan dijadikan sebagai bahan revisi III. Setelah revisi, modul akan disebar luaskan kepada guru-guru SMP. Sebelum modul IPA berbasis keterampilan proses sains di implementasi dalam pembelajaran peserta didik diberikan pretest terlebih dahulu. Setelah pretest, dilakukan implementasi modul IPA berbasis keterampilan proses sains. Kemudian peserta didik diberi posttest. Uji coba kelompok besar ini dilakukan untuk melihat peningkatan kemampuan berpikir kritis dan hasil belajar peserta didik sebelum dan sesudah diberikan modul IPA berbasis keterampilan proses sains.

Desain penelitian yang digunakan uji coba kelompok besar modul IPA berbasis keterampilan proses sains adalah Pre-Experimental Design dengan tipe One-Group Pretest-Posttest Design. Dengan adanya pretest dan posttest hasil perlakuan dapat diketahui dengan lebih akurat karena membandingkan keaadaan sebelum dan sesudah perlakuan. Menurut Sugiyono (2013: 109-111) Pre-Experimental Design dengan tipe one-Group Pretest-Posttest Design dapat digambarkan sebagai berikut:

O1        X       O2

Gambar 3.2 Desain Eksperimen One-Group Pretest-Posttest Design

Keterangan:    

O₁        : nilai pretest (sebelum diberi perlakuan)

O₂        : nilai posttest (sesudah diberi perlakuan)

X         : pembelajaran dengan menggunakan modul IPA berbasis keterampilan

  proses sains

4.      Tahap Penyebaran (Disseminate)

Pada tahap ini merupakan tahap penggunaan modul IPA berbasis keterampilan proses sains yang dikembangkan pada skala yang lebih luas misalnya di kelas lain, di sekolah lain, dan oleh guru yang lain.

Langkah-langkah pengembangan modul IPA berbasis keterampilan proses sains dapat dilihat pada Gambar 3.1. sebagai berikut.

Pendefinisian (Define)

Perancangan (Design)

Pengembangan (develop)

Penyebaran (disseminate)

Pra Penelitian

Studi Pustaka dan materi

Tujuan pengembangan modul

Pemilihan format berdasarkan kriteria modul

Draf I

Desain awal modul IPA berbasis keterampilan proses sains

Validasi ahli (ahli materi, media,  Bahasa, reviewer, dan teman sejawad)

Revisi I

Revisi III

Uji coba terbatas

Analisis implementasi  modul di sekolah

Draf III

Revisi II

Uji coba kelompok besar

Modul IPA berbasis keterampilan proses sains

Draf II

Analisis Hasil

 

Gambar 3.1. Langkah-langkah Pengembangan Modul IPA Berbasis

  Keterampilan Proses Sains

C.    Instrumen Pengumpulan Data

Instrumen penelitian adalah alat yang digunakan untuk mengumpulkan data. Instrumen penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

1.      Lembar angket validasi modul

Sugiyono (2013: 199) menyatakan angket adalah suatu teknik pengumpulan data yang dilakukan dengan cara memberi seperangkat pertanyaan atau pernyataan tertulis kepada responden untuk dijawabnya. Angket yang digunakan meliputi angket penilaian modul. Angket ini digunakan untuk memperoleh data tentang penilaian oleh para ahli terhadap modul. Angket penilaian modul ini diberikan kepada ahli materi, Ahli bahasa, ahli media, guru IPA (Reviewe), dan peer review (teman sejawat). Angket penilaian modul ini digunakan untuk mengetahui kelayakan isi, kelayakan bahasa, kelayakan kegrafikan dan penyajian terhadap modul. Penilaian Modul IPA berbasis keterampilan proses sains diadopsi dari Instrumen Penilaian Buku Teks BSNP 2008. Instrumen validasi modul ini menggunakan skala Likert dengan 4 jawaban alternatif. Hasil penilaian ini dijadikan dasar untuk perbaikan modul sebelum diujicobakan.

2.      Lembar angket analisis kebutuhan

Angket analisis kebutuhan yang akan ditinjau ke lapangan yang terdiri dari angket analisis kebutuhan peserta didik dan guru. Angket analisis kebutuhan guru dan peserta didik ini diarahkan untuk mengetahui aspek materi dan media khususnya modul yang disesuaikan kebutuhan yang diperlukan dalam proses pembelajaran pada materi kalor dan perpindahannya. Angket ini menggunakan skala Guttman dengan 2 pilihan jawaban alternatif  yaitu ”Ya” dan ”Tidak”.

3.      Lembar angket respon siswa terhadap modul

Angket respon peserta didik digunakan untuk mengetahui tanggapan peserta didik terhadap kegiatan pembelajaran dengan modul IPA berbasis keterampilan proses sains. Angket ini menggunakan skala Likert dengan 4 jawaban alternatif yaitu SS (sangat setuju), S (setuju), TS (tidak setuju) dan STS (sangat tidak setuju). Angket berisi daftar pertanyaan yang diberikan kepada peserta didik untuk diminta pendapatnya tentang modul yang digunakan dalam pembelajaran. Pengisian angket ini dilakukan setelah berakhirnya seluruh proses pembelajaran.

4.      Tes soal pretest dan posttest

Ridwan (2010: 105), tes adalah serangkaian pertanyaan atau latihan yang digunakan untuk mengukur keterampilan, pengetahuan, intelegensi, kemampuan atau bakat yang dimiliki oleh individu atau kelompok. Tes yang digunakan dalam penelitian ini adalah tes sebelum pembelajaran (pretest) dan sesudah pembelajaran (posttest). Tes yang akan digunakan berbentuk pilihan ganda yang terdiri dari 25 butir soal yang akan digunakan untuk mengukur hasil belajar peserta didik sebelum dan sesudah menggunakan modul IPA berbasis keterampilan proses sains, dan data dianalisis dengan menggunakan “Quest”. .

D.    Teknik Analisis Data

Data-data yang akan dianalisis pada pengembangan modul IPA berbasis keterampilan proses sains pada materi kalor kelas VII SMP yang sesuai dengan tahap prosedur pengembangan produk adalah sebagai berikut:

1.        Analisis kebutuhan

Analisis kebutuhan yaitu berupa data analisis (SK, KD dan materi pembelajaran) dan hasil survei dilapangan berupa data karakteristik peserta didik, sarana dan prasarana yang  ada di sekolah. Data tentang analisis kebutuhan dianalisis dengan teknik deskriptif kualitatif. Hasil angket dideskripsikan untuk menganalisis kebutuhan pengembangan. Hasil dari analisis digunakan untuk mempertimbangkan kebutuhan pengembangan modul.

2.        Analisis Validasi Produk

Langkah-langkah teknik analisis data dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

a)        Pengubahan hasil penilaian ahli materi, ahli bahasa, ahli media, teman sejawat (peer reviewer) dan guru IPA (reviewer) yang masih dalam bentuk huruf diubah menjadi skor dengan ketentuan yang dapat dilihat pada tabel 3.1.

Tabel 3.1. Aturan Pemberian Skor

Kategori	Skor
SB (Sangat Baik)	4
B (Baik)	3
K (Kurang)	2
SK (Sangat Kurang)	1

b)      Menghitung skor rata-rata dari setiap kriteria yang dinilai dengan rumus sebagaimana dikemukakan oleh Subana & Sudrajat (2000: 63).

Keterangan:

 = skor rata-rata tiap sub aspek kualitas

= jumlah skor tiap sub aspek kualitas

 N   = jumlah penilai

c)      Mengubah skor rata-rata yang diperoleh menjadi nilai kualitatif yang sesuai dengan kriteria penilaian pada tabel 3.2. sebagaimana dikemukakan oleh (Sukardjo, 2009: 101)

Tabel 3.2.  Kriteria Kategori Penilaian Ideal

No	Rentang Skor	Kategori
1	≥ Mi + 1 . SBi	Sangat Baik
2	Mi + 1 . SBi  >  ≥ Mi	Baik
3	Mi > ≥ Mi  - 1 . SBi	Kurang
4	< Mi - 1 . SBi	Sangat Kurang

Keterangan :

     = skor rata-rata

M_i     = mean ideal

Mi   = (1/2) (skor tertinggi ideal + skor terendah ideal)

SBi  = simpangan baku skor ideal

SBi  = (1/2) (1/3) (skor tertinggi ideal – skor terendah ideal) 

Skor tertinggi  ideal  = ∑ butir kriteria x skor tertinggi

Skor terendah ideal  = ∑ butir kriteria x skor terendah

Selanjutnya menentukan nilai keseluruhan modul IPA dengan menghitung skor rata-rata seluruh aspek penilaian yang diubah menjadi nilai kualitatif sesuai dengan aspek kategori penilaian keidealan modul pada tabel diatas. Skor tersebut menunjukkan kualitas dari modul IPA berbasis keterampilan proses sains pada materi kalor. Data yang diperoleh juga dapat dihitung dengan menggunakan persentase keidealan. Rumus untuk menghitung nilai keidealan sebagai berikut:

Untuk mengetahui kesimpulan hasil uji validitas media, materi, bahasa, teman sejawat dan guru IPA dapat digunakan metode cut off score (skor atas bawah) (Winnie, 2009).

Natural cut off point =

Hasil penilaian yang digunakan adalah hasil validasi oleh ahli materi, ahli media, ahli bahasa, teman sejawat dan guru IPA. Jika skor rata-rata hasil penilaian ≥ skor atas bawah, maka dapat disimpulkan bahwa produk layak digunakan.

3.        Analisis  Angket Respon Peserta Didik

Untuk mengetahui hasil analisis angket terhadap respon baik guru dan peserta didik terhadap modul IPA berbasis keterampilan proses sains. Analisis respon peserta didik dan guru berbentuk cheklist dengan skor dari masing-masing kriteria menurut Sugiyono (2013: 135) yaitu:

Tabel 3.3 Kriteria Penilaian Modul

Predikat	Kriteria
SS	Sangat Setuju diberi skor (4)
S	Setuju diberi skor (3)
TS	Tidak Setuju diberi skor (2)
STS	Sangat Tidak Setuju diberi skor (1)

Cara pemberian skor pada angket respon peserta didik dapat dilihat pada tabel 3.4. (Somantri, 2011: 40).

Tabel 3.4. Skor Angket Berdasarkan Skala Likert

Pernyataan	Skor
	SS	S	TS	STS
Positif	4	3	2	1
Negatif	1	2	3	4

Mengolah skor angket sebagai berikut.

a)      Menentukan skor maksimal (skor ideal).

b)      Menentukan skor minimal.

c)      Menentukan nilai median yaitu penjumlahan skor maksimal dengan skor minimal dibagi dua.

d)     Menentukan nilai kuartil 1, yaitu hasil penjumlahan skor minimal dengan median dibagi dua.

e)      Menentukan nilai kuartil 3, yaitu hasil penjumlahan skor maksimal dengan median dibagi dua.

f)       Membuat skala yang menggambarkan skor minimal, nilai kuartil 1, nilai median, nilai kuartil 3, dan skor maksimal.

g)      Mencari batas-batas skor untuk masing-masing kategori respon, berdasarkan gambar skala 3.2.

Minimal

Kuartil 1

Median

Kuartil 3

Maksimal

 

Gambar 3.2. Rentang Skor Angket Berdasarkan Skala Likert

h)      Membuat tabel distribusi frekuensi respon responden terhadap kualitas produk (Somantri, 2011: 41).

Tabel 3.5. Distribusi Frekuensi

Kategori Respon	Kategori Skor
Sangat Positif	Kuartil 3 ≤ x ≤ Skor Maksimal
Positif	Skor Median ≤x <  Kuartil 3
Negatif	Kuartil 1 ≤x <  Skor Median
Sangat Negatif	Skor Minimal ≤ x <  Kuartil 1

Jika respon peserta didik sangat positif atau positif maka modul sudah menjadi produk akhir. Namun, jika respon peserta didik negatif atau sangat negatif maka modul perlu direvisi kembali dan hasil revisi menjadi produk akhir.

4.      Analisis Data Peningkatan Kemampuan Berpikir Kritis

Analisis peningkatan kemampuan berpikir kritis dalam penelitian ini menggunakan data pretest dan posttest peserta didik setelah menggunakan bahan ajar IPA yang telah dihasilkan. Hipotesis yang digunakan dalam penelitian pengembangan ini adalah sebagai berikut:

H₀ :    tidak ada perbedaan rata-rata signifikan terhadap kemampuan berpikir kritis atau hasil belajar peserta didik sebelum dan sesudah menggunakan modul IPA berbasis keterampilan proses sains.

Hα :   ada perbedaan rata-rata signifikan terhadap kemampuan berpikir kritis atau hasil belajar peserta didik sebelum dan sesudah menggunakan modul IPA berbasis keterampilan proses sains.

Untuk mengetahui peningkatan kemampuan berpikir kritis dari hasil belajar peserta didik dilakukan dengan menghitung N-Gain setiap peserta didik. Persamaan untuk teknik tersebut adalah sebagai berikut (Meltzer, 2001).

N-Gain

Hasil perhitungan N-Gain dapat dikategorikan sesuai dengan tabel 3.6

Tabel 3.6.  Kategori N-Gain

Kategori Peningkatan	Kategori Skor
Tinggi	(N-Gain) ≥ 0,7
Sedang	0,7 < (N-Gain) ≥ 0.3
Rendah	(N-Gain) < 0,3

5.      Analisis Psikomotor

Penilaian psikomotor peserta didik dilakukan untuk mengetahui ketuntasan belajar pada setiap percobaan yang dilakukan peserta didik. Penilaian ini dilakukan oleh pengamat pada setiap masing-masing peserta didik.

6.      Analisis Afektif

Penilaian afektif meliputi penilaian keterampilan karakter dan keterampilan sosial yang dinilai oleh pengamat pada saat proses pembelajaran berlangsung. Penilaian afektif meliputi: rasa ingin tahu, ketekunan dan tanggung jawab dalam belajar, kerjasama antar peserta didik, menghargai pendapat teman.

7.      Analisis Disseminate (Penyebaran)

Setelah modul mendapat respon yang positif yaitu modul berbasis keterampilan proses sains dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis peserta didik, maka tahap selanjutnya melakukan penyebaran produk ke kelas yang lain.