pemanfaatan simulasi laboratorium interaktif untuk meningkatkan

PEMANFAATAN SIMULASI LABORATORIUM INTERAKTIF
UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN GENERIK SAINS DAN
KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS SISWA SMA PADA
PEMBELAJARAN KESETIMBANGAN KIMIA
TESIS
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat
Memperoleh Gelar Magister Pendidikan IPA
Konsentrasi Pendidikan Kimia Sekolah Lanjut
Oleh:
BUDHI SAGITA WIRATAMA
0808960
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
2010
Lembar Persetujuan Tesis
Disetujui dan Disahkan oleh Pembimbing:
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Prof. Dr. Liliasari, M.Pd.
Dr. Ijang Rohman, M.Si.
NIP. 194909271978032001
NIP. 196310291987031001
Mengetahui,
Ketua Program Studi Pendidikan IPA
Sekolah Pascasaraja Universitas Pendidikan Indonesia
Prof. Dr. Liliasari, M.Pd.
NIP. 194909271978032001
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis dengan judul “Pemanfaatan Simulasi
Laboratorium Interaktif untuk Meningkatkan Kemampuan Generik Sains dan
Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA pada Pembelajaran Kesetimbangan
Kimia” ini beserta seluruh isinya adalah benar-benar karya saya sendiri, dan saya
tidak melakukan penjiplakan atau pengutipan dengan cara-cara yang tidak sesuai
dengan etika keilmuan yang berlaku dalam masyarakat keilmuan. Atas pernyataan
ini, saya siap menanggung resiko/sanksi yang dijatuhkan kepada saya apabila
kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya
saya atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini.
Bandung, 12 Juli 2010
Yang membuat pernyataan,
(Budhi Sagita Wiratama)
Teruntuk: Ida Sang Hyang Widhi Wasa,
Bapak (Ketut Masta), ibu (Luh Murtini),
kakak-kakak (Putu Eka Yudantini, S.Pd. dan Made Hery Santosa, M.Pd.),
dan lovely friend Desy Dianayanti, M.Pd., serta keluarga semuanya,
atas segala doa, motivasi, dan pengertiannya.....
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan ke hadapan Tuhan Yang Maha Esa karena
atas rahmat dan karunia-Nya sehingga tulisan yang berjudul “Pemanfaatan
Laboratorium Virtual Interaktif untuk Meningkatkan Kemampuan Generik
Sains dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA pada Pembelajaran
Kesetimbangan Kimia” dapat diselesaikan tepat pada waktunya.
Dalam penulisan tesis ini penulis telah banyak mendapat bantuan,
dari berbagai pihak. Oleh karena itu, melalui kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1.
Rektor
Universitas
Pendidikan
Indonesia,
Prof.
Dr.
Sunaryo
Kartadinata, M.Pd., atas pemberian kesempatan untuk menempuh studi
dan menambah wawasan keilmuan penulis di Universitas Pendidikan
Indonesia,
2.
Direktur Sekolah Pascasarjana Universitas Pendidikan Indonesia, Prof.
H. Furqon, Ph.D., atas pemberian kesempatan untuk menempuh studi dan
atas segala fasilitas yang telah diberikan sehingga penulis dapat
melaksanakan studi di Sekolah Pascasarjana Universitas Pendidikan
Indonesia dengan baik dan lancar,
3.
Ketua Program Studi Pendidikan IPA Sekolah Pascasarjana Universitas
Pendidikan Indonesia, Prof. Dr. Liliasari, M.Pd., atas atas pemberian
kesempatan untuk menempuh studi, atas segala fasilitas serta dukungan
yang telah diberikan sehingga penulis dapat melaksanakan studi di
Sekolah Pascasarjana Universitas Pendidikan Indonesia dengan baik
dan lancar,
4.
Prof. Dr. Liliasari, M.Pd. dan Dr. Ijang Rohman, M.Si. selaku
pembimbing I dan pembimbing II atas segala arahan, masukan, saran,
kritik, dan bantuannya dalam penyusunan tesis ini,
5.
Dr. Agus Setiabudi, M.Si., Dr. I Wayan Redhana, M.Si., dan Oka Herawati,
S.Pd., M.Pd. selaku judges atas masukan, saran dan bantuan koreksi dan
validasi instrumen penelitian,
6.
Kepala Sekolah Menengah Atas Negeri 1 Singaraja, Drs. I Nyoman Darta,
M.Pd., atas ijin dan kesempatan yang diberikan kepada peneliti sekaligus
penulis untuk melaksanakan penelitian di sekolah tersebut,
7.
Komang Sugiantara, S.Pd. dan Drs. Made Warsa atas ijin, bantuan dan
kerjasamanya selama peneliti sekaligus penulis melakukan penelitian di SMA
Negeri 1 Singaraja,
8.
Staf dosen di Program Studi Pendidikan IPA Sekolah Pascasarajana
Universitas Pendidikan Indonesia atas segala arahan, masukan, saran, dan
bantuannya dalam penyusunan tesis ini,
9.
Teman, sahabat, dan kawan-kawan di Program Studi Pendidikan IPA,
Sekolah Pascasarjana Universitas Pendidikan Indonesia serta semua
pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu atas bantuan,
kerjasama, dukungan moral, motivasi dan doanya, sehingga penulis
dapat menyelesaikan tulisan ini dengan baik dan sesuai dengan harapan.
Penulis menyadari bahwa tulisan yang disusun masih sangat jauh dari
sempurna yang disebabkan oleh berbagai keterbatasan yang dimiliki
penulis. Untuk itu, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis
harapkan demi kesempurnaan tulisan ini. Akhir kata penulis minta maaf
apabila ada kesalahan baik yang disengaja maupun tidak disengaja dan
semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Singaraja, 30 Agustus 2010
Penulis,
Budhi Sagita Wiratama
PEMANFAATAN LABORATORIUM VIRTUAL INTERAKTIF
UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN GENERIK SAINS DAN
KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS SISWA SMA PADA
PEMBELAJARAN KESETIMBANGAN KIMIA
(Budhi Sagita Wiratama, 0808960)
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk membuat perangkat pembelajaran dalam bentuk
laboratorium virtual “Chemical Equilibrium Version I, March 2010” untuk materi
kesetimbangan kimia sebagai alternatif pelaksanaan praktikum kimia di
laboratorium. Di samping itu, penelitian ini juga bertujuan untuk meningkatkan
keterampilan berpikir kritis dan kemampuan generik siswa SMA pada materi
kesetimbangan kimia. Metode penelitian yang digunakan adalah penelitian
eksperimen kuasi dengan pretest-posttest non-equivalent control group design.
Penelitian ini dilaksanakan di kelas XI salah satu SMA Negeri di Kabupaten
Buleleng, Provinsi Bali pada tahun pelajaran 2009/2010 dengan jumlah subjek
penelitian sebanyak masing-masing 28 orang pada kelompok eksperimen dan
kelompok kontrol. Teknik pengambilan sampel dilakukan menurut metode cluster
random sampling. Data diperoleh berdasarkan hasil pretes dan postes untuk
penguasaan konsep, keterampilan generik sains dan berpikir kritis, angket
tanggapan guru dan siswa terhadap model pembelajaran laboratorium virtual.
Hasil pengolahan data menghasilkan nilai rata-rata N-gain penguasaan konsep,
kemampuan generik sains, dan keterampilan berpikir kritis sebesar 0,50 untuk
kelas eksperimen dan 0,38 untuk kelas kontrol. Guru dan siswa memberikan
tanggapan sangat baik terhadap model pembelajaran berbasis laboratorium virtual.
Disimpulkan bahwa model pembelajaran berbasis laboratorium virtual secara
signifikan lebih dapat meningkatkan penguasaan konsep, keterampilan generik
sains dan berpikir kritis siswa SMA dibandingkan dengan model pembelajaran
konvensional.
DAFTAR ISI
Halaman
PRAKATA ......................................................................................................
i
ABSTRAK ......................................................................................................
iii
DAFTAR ISI ...................................................................................................
iv
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
vi
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ....................................................................................
1
B. Rumusan Masalah ...............................................................................
5
C. Pembatasan Masalah ...........................................................................
6
D. Tujuan Penelitian ................................................................................
7
E. Manfaat Hasil Penelitian .....................................................................
8
BAB II SIMULASI LABORATORIUM INTERAKTIF, KETERAMPILAN
BERPIKIR KRITIS, KEMAMPUAN GENERIK SAINS, DAN KESETIMBANGAN KIMIA
A. Laboratorium dan Praktikum dalam Pembelajaran Kimia ..................
9
B. Pemanfaatan Teknologi dalam Pembelajaran .....................................
11
C. Simulasi Laboratorium Interaktif ........................................................
13
D. Kemampuan Generik Sains ..................................................................
15
E. Keterampilan Berpikir Kritis Siswa .....................................................
18
F. Konsep kesetimbangan kimia...............................................................
23
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
A. Metode dan Desain Penelitian .............................................................
30
B. Prosedur Penelitian ..............................................................................
31
C. Instrumen penelitian ............................................................................
33
D. Teknik Analisis Data ...........................................................................
35
E. Definisi Operasional ............................................................................
37
BAB IV TEMUAN, DAN PEMBAHASAN
A. Temuan ...........................................................................................
39
B. Pembahasan .....................................................................................
62
BAB V PENUTUP
A. Simpulan ..........................................................................................
79
B. Saran ................................................................................................
81
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
Gambar 3.1. Diagram Alur Penelitian ............................................................. 32
Gambar 4.1. Tampilan menu utama Virtual Laboratory Version I, Maret
2010 ............................................................................................ 40
Gambar 4.2. Diagram
Hubungan
Komponen
Courseware
dan
Konsep
Kesetimbangan Kimia ................................................................ 43
Gambar 4.3
Perbandingan persentase skor rata-rata Pretes, Postes dan
N-gain kelompok eksperimen dan kelompok kontrol ................ 46
Gambar 4.4. Perbandingan N-gain penguasaan konsep untuk setiap label
konsep antara kelompok eksperimen dan kelompok kontrol ..... 50
Gambar 4.5. Perbandingan N-gain kemampuan generik sains untuk setiap
indikator antara kelompok eksperimen dan kelompok kontrol.. . 54
Gambar 4.6. Perbandingan N-gain keterampilan berpikir kritis untuk
setiap indikator antara kelompok eksperimen dan kelompok
kontrol ......................................................................................... 58
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
Tabel 2.1. Kemampuan Generik Sains Bidang Kimia dan Fisika ..................
16
Tabel 2.2. Karakteristik dari empat model berpikir tingkat tinggi ................
19
Tabel 2.3. Indikator Keterampilan Berpikir Kritis ........................................
20
Tabel 3.1. Diagram pretest-posttest non-equivalent control group design ...
31
Tabel 3.2. Klasifikasi korelasi .......................................................................
35
Tabel 3.3. Klasifikasi N-gain ........................................................................
36
Tabel 4.1. Rekapitulasi nilai N-gain kelompok kontrol ...............................
47
Tabel 4.2. Rekapitulasi nilai N-gain kelompok eksperimen .........................
47
Tabel 4.3. Persentase perolehan skor postes dan pretes penguasaan konsep
untuk kelompok eksperimen dan kontrol ....................................
51
Tabel 4.4. Persentase perolehan skor postes dan pretes masing-masing
indikator kemampuan generik sains untuk kelompok
eksperimen dan kontrol ................................................................
55
Tabel 4.5. Persentase perolehan skor postes dan pretes masing-masing
indikator keterampilan berpikir kitis kelompok eksperimen
dan kontrol ....................................................................................
59
Tabel 4.6. Rekapitulasi tanggapan guru terhadap penerapan model
pembelajaran laboratorium virtual kesetimbangan kimia ............
61
Tabel 4.7. Rekapitulasi tanggapan siswa terhadap penerapan model
pembelajaran laboratorium virtual kesetimbangan kimia ............
62