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
Semarang, 28 November 2011
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.
Semarang, 28 November 2011
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.
Top Related