PENGEMBANGAN E-BOOK INTERACTIVE BERBASIS STEM BERORIENTASIKEMAMPUAN ABAD 21 UNTUK MENINGKATKAN SCIENTIFIC
COMMUNICATION SKILLS DAN PEMAHAMAN KONSEPPADA MATERI FISIKA
(Tesis)
Oleh
WIDAYANTI
PROGRAM PASCASARJANA MAGISTER PENDIDIKAN FISIKAFAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS LAMPUNGBANDAR LAMPUNG
2019
ii
ABSTRAK
PENGEMBANGAN E-BOOK INTERACTIVE BERBASIS STEM BERORIENTASIKEMAMPUAN ABAD 21 UNTUK MENINGKATKAN SCIENTIFIC
COMMUNICATION SKILLS DAN PEMAHAMAN KONSEPPADA MATERI FISIKA
Oleh
Widayanti
Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan e-book interactive berbasis STEM
untuk meningkatkan scientific communication skills dan pemahaman konsep
peserta didik. Penelitian ini menggunakan metode penelitian dan pengembangan
(Research and Development) modifikasi dari Dick & Carry yang memuat lima
langkah penelitian yaitu analysis, desain, development, implementation dan
evaluasi. Pada tahap implementasi populasi penelitian adalah seluruh peserta
didik kelas X SMA Al-Azhar 3 Bandar Lampung, sampel yang digunakan adalah
peserta didik kelas X IPA 1 sebagai kelas kontrol dan X IPA 4 sebagai kelas
eksperimen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa e-book interactive berbasis
STEM pada tahap analysis peserta didik memiliki scientific communication skills
(SCS) yang rendah akibat dari bahan ajar yang informatif dan pembelajaran yang
bersifat teacher center. Sehingga perlu adanya bahan ajar interactive yang dapat
meningkatkan SCS peserta didik. Maka peneliti mengembangkan e-book
interctive berbasis Sains, Technology, Engeneering and Mathmatics (STEM).
Pada tahap design peneliti membuat story board integrasi antara SCS, e-book
Widayanti
iii
interactive, STEM dan materi yang dikembangkan. Selain itu membuat beberapa
instrumen yang digunakan pada penelitian meliputi instrumen kuesioner validasi,
kuesioner self assesment, kuesioner observer dan tes pemahan konsep. Pada tahap
developt dilakukan validasi isi dan konstruk pada e-book interactive berbasis
STEM. Validasi isi memperoleh persentase 87,26% dan validasi konstruk 86,13%
dengan kategori sagat layak. Selain itu dilakukan uji lapangan untuk melihat
keterlaksnaan pembelajaran menggunakan e-book interactive berbasis STEM
memperoleh persentase 88,22% dengan kategori sangat baik. Pada tahap
implement peneliti mengimplementasikan e-book interactive berbasis STEM pada
kelas eksperimen dan kelas kontrol untuk meningkatkan SCS dan pemahaman
konsep peserta didik. Pada kelas eksperimen SCS mengalami peningkatan yang
signifikan dibandingkan kelas kontrol dengan nilai N-Gain kelas eksperimen yang
lebih tinggi dibandingkan kelas kontrol. Selain itu, didukung oleh nilai effect size
sebesar 0,52 dan hasil observer selama pembelajaran berlangsung skor eksprimen
lebih tinggi daripada kelas kontrol. Peningkatan pemahaman konsep peserta didik
kelas eksperimen lebih signifikan daripada kelas kontrol. Pada tahap evaluasi
peneliti melakukan evaluasi setiap tahap baik secara kualitatif maupun kuantitatif.
Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa produk yang dikembangkan yakni e-
book interactive berbasis STEM valid, terlakasana dengan baik dan efektif untuk
meningkatkan scientific communication skills dan pemahaman konsep peserta
didik.
Kata kunci: E-book interactive, Sains, Technology, Engeneering, Mathmatics
(STEM), Scientific communication skills, Pemahaman konsep
iv
ABSTRAC
DEVELOPMENT OF E-BOOK INTERACTIVE BASED ON 21TH CENTURYCAPABILITY STEM TO IMPROVE SCIENTIFIC COMMUNICATION
SKILLS AND UNDERSTANDING OF CONCEPTON PHYSICAL MATERIALS
By
Widayanti
This study aims to develop STEM-based interactive e-books to improve scientific
communication skills and understanding concepts of students. This study uses the
Research and Development method of the Dick & Carry modification which contains five
research steps, namely analysis, design, development, implementation and evaluation. In
the implementation phase the research population was all students of class X of Al-Azhar
3 SMA Bandar Lampung, the sample used was students of class X IPA 1 as a control
class and X IPA 4 as an experimental class. The results showed that STEM-based
interactive e-book in the analysis phase of students had low scientific communication
skills (SCS) as a result of informative teaching materials and teacher center learning. So
it is necessary to have interactive teaching materials that can improve the SCS of
students. So the researcher developed an e-book interctive based on Science, Technology,
Engeneering and Mathmatics (STEM). In the design phase the researcher creates a story
board integration between SCS, e-book interactive, STEM and the material developed. In
addition, making several instruments used in the study included validation questionnaire
instruments, self assessment questionnaires, observer questionnaires and conceptual
comprehension tests. At the developt stage, content and construct validation was carried
Widayanti
v
out on STEM-based interactive e-books. The content validation obtained a percentage of
87.26% and construct validation of 86.13% with a viable sagat category. In addition, a
field test was conducted to see the effectiveness of STEM-based interactive e-book
learning with a percentage of 88.22% with a very good category. At the implement stage
the researcher implements STEM-based interactive e-books in the experimental class and
control class to improve SCS and understanding the concepts of students. In the SCS
experimental class, there was a significant increase compared to the control class with a
higher experimental N-Gain value than the control class. Besides that, it is supported by
the effect size value of 0.52 and the observer's results during the learning process are
higher than the control class. Increased understanding of the concept of experimental
class students is more significant than the control class. At the evaluation stage the
researcher evaluates each stage both qualitatively and quantitatively. Thus it can be
concluded that the products developed are STEM-based interactive e-book, valid and
effective in improving scientific communication skills and understanding students'
concepts.
Kata kunci: E-book interactive, Sains, Technology, Engeneering, Mathmatics
(STEM), Scientific communication skills, Understanding of concepts
PENGEMBANGAN E-BOOK INTERACTIVE BERBASIS STEM BERORIENTASIKEMAMPUAN ABAD 21 UNTUK MENINGKATKAN SCIENTIFIC
COMMUNICATION SKILLS DAN PEMAHAMAN KONSEPPADA MATERI FISIKA
Oleh
WIDAYANTI
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelarMAGISTER PENDIDIKAN
Pada
Program Studi Pendidikan FisikaJurusan Pendidikan Matematika Ilmu Pengetahuan Alam
PROGRAM PASCASARJANA MAGISTER PENDIDIKAN FISIKAFAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS LAMPUNGBANDAR LAMPUNG
2019
RIWAYAT HIDUP
Penulis bernama Widayanti dilahirkan pada tanggal 26
Februari 1996 di Sukoharjo, Kecamatan Buay Madang
Timur, Kabupaten OKU Timur, Provinsi Sumatera Selatan.
Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara buah
hati Bapak Nur Hozin dengan Ibu Triyani.
Penulis memulai pendidikan Sekolah Dasar di SDN Sukoharjo, pada tahun 2001
lulus pada tahun 2007. Pada tahun 2007 melanjutkan pendidikan tingkat
menengah pertama SMPN 2 Buay Madang Timur lulus tahun 2010. Selanjutnya
pada tahun 2010 menempuh pendidikan menengah atas SMAN 1 Belitang lulus
tahun 2013. Pada tahun 2013 melanjutkan pendidikan tingkat tinggi di Universitas
Islam Negeri (UIN) Raden Intan Lampung jurusan pendidikan fisika, lulus tahun
2017 dengan gelar sarjana Pendidikan (S.Pd). Saat ini penulis menyelesaiakan
tugas akhir untuk menyelesaikan pendidikan pada Program Studi Magister
Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan MIPA, Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan di Universitas Lampung.
MOTO
“Keluarlah dari zona nyaman karena zona yang lain telah menanti kedatangan kita”
“Hanya karya yang dapat mengenang kita setelah kita tiada di dunia”
(Widayanti)
PERSEMBAHAN
Dengan kerendahan hati, teriring doa dan puji syukur kepada Allah SWT, penulis
mempersembahkan karya sederhana ini sebagai tanda bakti dan kasih cinta
penulis yang tulus dan mendalam kepada:
1. Orang tua penulis tercinta, Bapak Nur Hozin dan Ibu Triyani yang telah
sepenuh hati membesarkan, mendidik, mendo’akan penulis serta memberikan
semangat demi keberhasilan penulis. Semoga Allah senantiasa memberikan
kesempatan kepada penulis untuk bisa selalu membahagiakan kalian.
2. Adek penulis tersayang, Khavid Sa’bana yang menjadi pelengkap semangat.
3. Kekasih penulis Edi Riyanto, sahabat-sahabat penulis Ketut Sulasih, Merly
Wulandari, Murni Mupardila, Iit Fitria, Agitha Pricilia, Jepi Herani dan Pio
Septiana yang selalu memberikan doa dan semangatnya untuk keberhasilan
penulis, dari kalian aku belajar ketulusan dan keikhlasan dalam hidup.
4. Keluarga magister pendidikan fisika angkatan 2017 yang selalu memberikan
semangat, motivasi dan doa.
5. Tim Unit Riset Publikasi Ilmiah UIN Raden Intan Lampung.
6. Para pendidik yang penulis hormati dan sepenuhnya dengan tulus
membimbing dan mendidik untuk keberhasilan penulis.
7. Almamater tercinta.
SANWACANA
Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT, karena kasih sayang dan
rahmat-Nya tesis ini dapat terselesaikan. Tesis dengan judul “Pengembangan E-
book Interactive Berbasis STEM Berorientasi Kemampuan Abad 21 untuk
Meningkatkan Scientific Communication Skills dan Pemahaman Konsep pada
Materi Fisika” adalah salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister
Pendidikan pada Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Lampung.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Ir. Hasriadi Mat Akin, M.P., selaku Rektor Universitas
Lampung.
2. Bapak Prof. Dr. Patuan Raja, M. Pd, selaku Dekan Fakultas Keguruan dan
Ilmu Pendidikan Universitas Lampung.
3. Bapak Prof. Mustofa Usman, M. A., Ph.D., selaku Direktur Pascasarjana
Universitas Lampung.
4. Bapak Dr. Caswita, M.Si., selaku Ketua Jurusan Pendidikan Matematika Ilmu
Pendidikan Alam Universitas Lampung.
5. Bapak Prof. Dr. Agus Suyatna, M.Si., selaku Ketua Program Studi Magister
Pendidikan Fisika, Pembimbing Kedua atas kesediaannya untuk memberikan
bimbingan, saran dan kritik kepada penulis dalam proses penyelesaian tesis
ini.
xiv
6. Bapak Dr. Abdurrahman, M.Si., selaku Pembimbing Utama atas
kesediaannya untuk memberikan bimbingan, saran dan kritik selama proses
penyelesaian tesis ini.
7. Bapak Dr. I Wayan Distrik, M.Si., selaku Pembahas Utama. Terimakasih
untuk masukan, saran dan kritik selama proses penyelesaian tesis ini.
8. Ibu Dr. Viyanti, M.Pd., selaku Pembahas Kedua. Terimakasih untuk masukan,
saran dan kritik selama proses penyelesaian tesis ini.
9. Bapak dan Ibu Dosen serta Staf Program Studi Magister Pendidikan Fisika
dan Jurusan Pendidikan MIPA.
10. Ibu Nurhayati, S.Pd, selaku pendidik Fisika SMA Al-Azhar 3 Bandar
Lampung yang memberikan bantuan kepada penulis.
11. Bapak Drs. Hi. Ma’arifuddin, Mz., M. Pd.I, selaku Kepala SMA Al-Azhar 3
Bandar Lampung beserta wakil kurikulum dan staff, yang telah memberikan
izin untuk melakukan penelitian di sekolah.
12. Sahabat seperjuangan Magister Pendidikan Fisika 2017.
13. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian tesis ini.
Akhir kata, Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari kesempurnaan,
akan tetapi sedikit harapan semoga tesis yang sederhana ini dapat berguna dan
bermanfaat bagi kita semua.
Bandar Lampung, 14 Juni 2019
Penulis,
Widayanti
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK .......................................................................................................... ii
COVER DALAM ............................................................................................... vi
LEMBAR PERSETUJUAN................................................................................ vii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ viii
SURAT PERNYATAAN ................................................................................... ix
RIWAYAT HIDUP ............................................................................................ x
MOTTO ............................................................................................................. xi
PERSEMBAHAN ............................................................................................... xii
SANWACANA ................................................................................................... xiii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... xv
DAFTAR TABEL .............................................................................................. xvii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xix
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xxi
I. PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
A. Latar Belakang ....................................................................................... 1
B. Rumusan Masalah .................................................................................. 6
C. Tujuan Penelitian ..................................................................................... 7
D. Manfaat Penelitian .................................................................................. 7
E. Ruang Lingkup Penelitian ...................................................................... 8
II. LANDASAN TEORI .................................................................................. 9
A. E-Book Interactive .................................................................................. 9
B. Sains, Technology, Engeneering, Mathmatics ....................................... 14
C. Pendidikan Abad 21 ............................................................................... 18
D. Scientific Communication Skills (Keterampilan Komunikasi Ilmiah) ... 22
E. Pemahaman Konsep ................................................................................ 26
F. Materi ..................................................................................................... 28
G. Kerangka Pikir Penelitian ....................................................................... 43
xvi
Halaman
III. METODE PENELITIAN ........................................................................... 46
A. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................ 46
B. Metode Penelitian ................................................................................... 46
C. Populasi, Teknik Pengambilan Sampel dan Sampel .............................. 52
D. Teknik Pengumpulan Data ...................................................................... 53
E. Instrumen Penelitian ............................................................................... 53
F. Analisis Data ........................................................................................... 55
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................... 62
A. Hasil Penelitian ...................................................................................... 62
B. Pembahasan ............................................................................................ 105
IV. SIMPULAN DAN SARAN ........................................................................ 115
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 117
LAMPIRAN ....................................................................................................... 128
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1 Fitur E-Book Interactive dan Scientific Communication Skills .......... 12
2.2 Indikator Scientific Communication Skills .......................................... 15
2.3 Sistematik E-book Interactive Berbasis STEM ................................... 16
2.4 Indikator Keterampilan Komunikasi Ilmiah ........................................ 25
3.1 Desain Penelitian ................................................................................. 51
3.2 Kriteria Validasi Analisis Rata-rata Setiap Pernyataan ....................... 56
3.3 Interpretasi Skor Kuesioner Validasi .................................................. 56
3.4 Skor Respon Pendidik, Calon Pendidik dan Peserta Didik ................. 57
3.5 Interpretasi Skor Respon Pendidik, Calon Pendidik dan
Peserta Didik ....................................................................................... 57
3.6 Skor Penilaian Diri Peserta Didik ....................................................... 58
3.7 Interpretasi Skor Kuesioner Penilaian Diri Peserta Didik ................... 58
3.8 Interpretasi Effect Size ......................................................................... 59
3.9 Kategori Skala ..................................................................................... 60
3.10 Analisis Kombinasi Jawaban pada Instrumen Four Tier
Multiple Choice (FTMC) ..................................................................... 60
3.11 Skala Tingkat Keyakinan Confidence Rating Index (CRI) ................. 61
3.12 Interpretasi Tingkat Pemahaman Konsep ............................................ 61
4.1 Integrasi Scientific Communication Skills, Materi, E-book
Interactive Berbasis STEM..................................................................... 65
4.2 Hasil Rekomendasi Perbaikan Uji Ahli ............................................... 84
4.3 Pretest Pemahaman Konsep ................................................................ 97
4.4 Posttest Pemahaman Konsep ............................................................... 98
4.5 Hasil Persentase Uji Ahli .................................................................... 102
4.6 Hasil Perhitungan Skor Scientific Communication Skills
Kelas Eksperimen dan Kontrol (Self Assessment) ............................... 103
xviii
Tabel Halaman
4.7 Hasil Perhitungan Skor Scientific Communication Skills Kelas
Eksperimen dan Kontrol (Pengamatan Observer) ............................... 104
4.8 Hasil Uji Independent Sample T-Test Nilai Antara Kelas
Eksperimen dengan Kelas Kontrol ...................................................... 104
4.9 Hasil Effect Size ................................................................................... 105
4.10 Hasil Tes Pemahaman Konsep .......................................................... 105
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Penerapan Usaha ................................................................................ 29
2.2 Rangkaian Seri ..................................................................................... 30
2.3 Rangkaian Paralel ................................................................................ 30
2.4 Model Atom Rutherford ...................................................................... 31
2.5 Arah Medan Listrik di Sekitar Muatan Positif dan Negatif ................. 33
2.6 Garis Gaya Medan Listrik Muatan Positif dan Muatan Negatif .......... 33
2.7 Potensial Listrik ................................................................................... 33
2.8 Skema dari PLTA ................................................................................ 39
2.9 Skema Rancangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin Skala
Rumahan .............................................................................................. 39
2.10 Skema Pembangkit Listrik Tenaga Surya ........................................... 40
2.11 Skema Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir .......................................... 41
2.12 Skema Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi.................................. 42
2.13 Integrasi E-book Interactive Berbasis STEM ...................................... 44
2.14 Kerangka Pikir Penelitian .................................................................... 45
3.1 Modifikasi Tahapan Model Penelitian dan Pengembangan ADDIE ... 47
3.2 Alur Validasi E-book Interactive ......................................................... 49
3.3 Kriteria Validator ................................................................................. 49
4.1 Bagian Pendahuluan E-book Interactive Berbasis STEM ................... 82
4.2 Bagian Isi E-book Interactive Berbasis STEM .................................... 82
4.3 Bagian Penutup E-book Interactive Berbasis STEM .......................... 82
4.4 Materi Sebelum Direvisi ...................................................................... 84
4.5 Materi Setelah Direvisi ........................................................................ 85
4.6 Video Sebelum Direvisi ....................................................................... 85
4.7 Video Setelah Direvisi ......................................................................... 85
xx
Gambar Halaman
4.8 Makna Fisis Sebelum Direvisi ............................................................. 86
4.9 Makna Fisis Setelah Direvisi ............................................................... 86
4.10 Contoh Soal Sebelum Direvisi ............................................................ 86
4.11 Contoh Soal Setelah Direvisi ............................................................... 86
4.12 Soal Sebelum Direvisi ......................................................................... 87
4.13 Soal Setelah Direvisi ........................................................................... 87
4.14 Keterangan Video Sebelum Direvisi ................................................... 87
4.15 Keterangan Video Setelah Direvisi ..................................................... 87
4.16 Penulisan Expert Judgmen Sebelum Direvisi ...................................... 88
4.17 Penulisan Expert Judgmen Sebelum Direvisi ...................................... 88
4.18 Hasil Produk Sederhana dari Penerapan STEM .................................. 95
4.19 Hasil Persentase Uji Keterlaksanaan ................................................... 103
4.20 Hasil N-Gain SCS Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ................... 108
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A (Surat-surat Penelitian) ……………………………………… 129
LAMPIRAN B (Kisi-kisi & Instrumen Penelitian) …………………………... 145
LAMPIRAN C (Silabus & RPP) ……………………………………………... 280
LAMPIRAN D (Nama-nama Responden) ……………………………………. 319
LAMPIRAN E (Hasil Penelitian) …………………………………………….. 330
LAMPIRAN F (Dokumentasi) ……………………………………………….. 444
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Berdasarkan penelitian pendahuluan yang dilakukan oleh peneliti di SMA Al-
Azhar 3 Bandar Lampung melalui focus group discussion (FGD) bahwa
peserta didik kesulitan dalam memahami materi energi karena banyak
kemungkinan persoalan pada materi energi. Pendidik menjelaskan telah
menggunakan animasi, demonstrasi dan ceramah dalam menjelaskan materi,
namun penjelasan yang dilakukan oleh pendidik belum mewakili untuk
mempermudah memahami materi energi karena keterampilan komunikasi
peserta didik belum diterapkan secara maksimal dan pembelajaran masih
bersifat teacher center. Pernyataan peserta didik didukung hasil wawancara
dengan pendidik bahwa pendidik mengalami kesulitan pada saat menjelaskan
materi energi dan pendidik belum menerapkan keterampilan komunikasi
secara maksimal (Widayanti, Abdurrahman, & Suyatna, 2019).
Keterampilan komunikasi merupakan salah satu indikator yang harus dicapai
pada pembelajaran abad 21 (Ongardwanich, Kanjanawasee, & Tuipae, 2015;
Softwan & Habibi, 2018; Wijaya, Sudjimat, & Nyoto, 2016). Beberapa
penelitian telah membuktikan pentingnya keterampilan komunikasi
(communication) (Gaffar, 2017; Sanson-fisher, Hobden, Waller, Dodd, &
Boyd, 2018; Sheydaei, Adibsereshki, & Movallali, 2015; Wilhalminah,
Rahman, & Muchlisah, 2017; Zechia, 2017). Selain communication pada
2
abad 21 juga terdapat indikator lain yaitu collaboration, critical thinking dan
creativity (Afandi, Junanto, & Afriani, 2016; Murti, 2013). Pada materi sains
komunikasi yang perlu ditingkatkan adalah komunikasi ilmiah (Johnson &
Fankhauser, 2018; Rauschenbach, Keddis, & Davis, 2018; Sarwi, Rusilowati,
& Khanafiyah, 2013; Stanley & Lewandowski, 2016). Komunikasi ilmiah
adalah komunikasi yang berkaitan dengan kegiatan-kegiatan penelitian atau
penyelidikan, khusunya dilingkungan akademik (Angger R, Siti A, Rahardjo,
& Mulyono, 2016).
Komunikasi ilmiah dapat ditingkatkan melalui beberapa indikator
diantaranya: menyusun dan menyampaikan laporan secara sistematik dan
jelas, menjelaskan hasil percobaan, mendiskusikan hasil percobaan,
mengklarifikasikan data dan menyusun data serta menggambarkan data dalam
grafik, tabel atau diagram (Fuadah, Patonah, & Nuroso, 2017). Selain itu,
Cargil dan O’Connar memberikan inovasi komunikasi ilmiah melalui
lembaga kursusnya bahwa komunikasi ilmiah harus interaktif, kualitas materi
yang baik, interpretasi, bekerjasama, argumentasi ilmiah, memberikan umpan
balik yang spesifik dan konstruktif (Cameron et al., 2013).
Bahkan beberapa penelitian menyatakan bahwa pembelajaran yang
memberikan pengalaman secara langsung atau bersifat holistik dapat
mengembangkan keterampilan komunikasi limiah (Grange & Retief, 2018;
Rauschenbach, Keddis, &Davis, 2018; Ulfiatun, Dewi, & Khusniati, 2018).
Anne E. Marteel-Parrish menambahkan komunikasi ilmiah dapat ditingkatkan
melalui lisan, tulisan dan visual (Marteel-parrish & Lipchock, 2017).
Beberapa indikator peningkatan keterampilan komunikasi ilmiah tersebut
3
dapat dioptimalkan melalui bahan ajar (Ponzio et al., 2018; Ulfiatun et al.,
2018).
Namun, saat ini bahan ajar yang digunakan oleh pendidik sebagian besar
masih bersifat informatif dan tidak mengarahkan untuk mengekasplorasi
scientific communication skills (SCS) peserta didik (Cameron et al., 2013).
Sehingga kemampuan SCS peserta didik rendah. Maka perlu adanya
karakterikstik bahan ajar yang dapat meningkatkan SCS peserta didik.
Beberapa karakteristik bahan ajar diantaranya: dapat mengarahkan
pembelajaran, bersifat interaktif, dapat memberikan umpan balik kepada
pembaca dan dapat memberikan pengalaman secara holistik melalui simulasi
atau video pembelajaran. Pentingnya bahan ajar dalam menunjang pendidikan
perlu didesain dengan baik, salah satunya mengintegrasikan antara bahan ajar
dengan teknologi, informasi dan komunikasi (TIK) (Matsun, Ramadhani, &
Lestari, 2018; Tania & Susilowibowo, 2017).
Hal ini senada dengan penelitian pendahuluan bahwa peserta didik lebih
mudah memahami materi dengan bahan ajar yang interaktif. Namun,
realitanya bahan ajar yang digunakan pendidik masih informatif. Bahkan
melalui wawancara, pendidik mengakui akan keterbatasan bahan ajar yang
digunakan pada proses pembelajaran. Maka peserta didik membutuhkan
bahan ajar yang dapat mempermudah peserta didik dalam memahami materi.
Berdasarkan Permendikbud Republik Indonesia tentang standar proses, bahan
ajar dapat berupa media cetak, media elektronik, alam sekitar atau buku
4
(Kemendikbud, 2013). Buku merupakan salah satu bahan ajar yang dapat
dicetak maupun elektronik. Buku yang bersifat elektronik disebut e-book.
Penggunakan e-book biasanya bersifat informatif, namun ada pula e-book
tidak hanya bersifat informatif tetapi juga bersifat interaktif (Alshaya &
Oyaid, 2017; Zhang-Kennedy, Abdelaziz, & Chiasson, 2017). E-book yang
bersifat interaktif biasanya dikombinasikan dengan TIK (Suyatna, Distrik,
Herlina, Suyanto, & Haryaningtias, 2018; Suyatna, Maulina, Rakhmawati, &
Khasanah, 2018). E-book interactive berisi jaringan unit informasi digital
yang terdiri dari teks, grafik, video, animasi gambar (Sprague & Hunter,
2008) atau suara dan soal-soal yang semuanya dikemas dalam bentuk
visualisasi yang dipadukan dalam satu program dan dilengkapi dengan warna,
suara dan musik serta dapat memberikan umpan balik kepada pembaca (Alim,
2015; Alshaya & Oyaid, 2017). Berdasarkan karakteristik bahan ajar yang
dapat meningkatkan komunikasi ilmiah maka e-book interactive adalah salah
satunya. E-book interactive telah mengikuti perkembangan era globalisasi
sehingga mempermudah peserta didik memahami materi.
Pembelajaran saat ini perlu mengikuti perkembangan zaman di era globalisasi
salah satunya dengan mengintegrasikan Science, Technology, Engineering,
dan Mathematics (STEM) (Master, Cheryan, Moscatelli, & Meltzoff, 2017).
Keterkaitan antara sains dan teknologi maupun ilmu lain tidak dapat
dipisahkan dalam pembelajaran sains (Bell, 2016; Kelley & Knowles, 2016).
STEM merupakan displin ilmu yang berkaitan erat satu sama lain.
5
Sains memerlukan matematika sebagai alat dalam mengolah data, sedangkan
teknologi dan teknik merupakan aplikasi dari sains (Egarievwe, 2015).
Pendekatan STEM dalam pembelajaran diharapkan dapat menghasilkan
pembelajaran yang bermakna bagi peserta didik melalui integrasi
pengetahuan, konsep dan keterampilan secara sistematis (Afriana,
Permanasari, & Fitriani, 2016; Barry, Kanematsu, Lawson, Nakahira, &
Ogawa, 2017; Han, 2016). STEM pembelajaran yang menekankan peserta
didik memiliki keahlian yang dapat diaplikasikan dalam kehidupan sehari-
hari.
Salah satu pembelajaran yang berkaitan dengan kehidupan sehari-hari adalah
fisika (Jannah, Fadiawati, & Tania, 2017). Pembelajaran fisika yang
mengintegrasikan dengan peristiwa sehari-hari akan mempermudah peserta
didik dalam memahami konsep (Lasat et al., 2018; Putra, Nur Kholifah,
Subali, & Rusilowati, 2018). Materi yang dipelajari peserta didik bukan
hanya secara teoritis namun juga dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-
hari. Agar peserta didik selain menerapkan pembelajaran dalam kehidupan
sehari-hari juga dapat menjelaskan kepada teman sejawatnya (Yuliani, 2017),
maka peserta didik perlu memiliki keterampilan komunikasi ilmiah dengan
baik.
Beberapa cara meningkatkan keterampilan komunikasi ilmiah telah dilakukan
pada penelitian sebelumnya dengan menerapkan model kooperatif (Sasono,
2014), penggunaan lab nootbooks (Stanley & Lewandowski, 2016) dan
pengembangan poster (Rauschenbach et al., 2018). Pada penelitian ini
keterampilan komunikasi ilmiah telah ditingkatkan melalui e-book interactive
6
berbasis STEM. Selain itu, peningkatan pemahaman konsep telah dilakukan
berbagai cara diantaranya: penerapan model model penerapan ARIAS
(Anwar et al., 2019; Kusuma Dewi, Riastini, & Pudjawan, 2017; Saregar,
Marlina, & Kholid, 2017), penggunaan media PHeT Simulation, media
animasi macromedia flash-MX dan gambar (Saregar, 2016; Yuliani, 2017).
Pada penelitian sebelumnya juga telah dikembangkan e-book interactive
dengan model kooperatif (Alim, 2015) dan telah dikembangkan modul
berbasis proyek terintegrasi STEM (Sugianto, Ahied, Hadi, & Wulandari,
2018), namun pada penelitian ini telah dikembangkan e-book interactive
berbasis STEM. E-book interactive berbasis STEM dalam pembelajaran dapat
diakses pada masing-masing handphone android peserta didik dan terdapat
link pada masing-masing bagian yang perlu direspon peserta didik. Link
bertujuan untuk mengeksplore komunikasi ilmiah dan pemahaman konsep
masing-masing peserta didik dalam memenuhi tuntunan pembelajaran abad
21.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian di atas, maka dibutuhkan pengembangan E-book
Interactive Berbasis STEM Berorientasi Kemampuan Abad 21 untuk
Meningkatkan Scientific Communication Skills dan Pemahaman Konsep pada
Materi Fisika, untuk mengarahkan pengembangan e-book dirumuskan
pertanyaan penelitian sebagai berikut:
1. Bagaimanakah kevalidan e-book interactive berbasis STEM berorientasi
kemampuan abad 21 pada materi fisika?
7
2. Bagaimanakah keterlaksanaan e-book interactive berbasis STEM
berorientasi kemampuan abad 21 pada materi fisika?
3. Bagaimanakah keefektifan e-book interactive berbasis STEM berorientasi
kemampuan abad 21 pada scientific communication skills dan pemahaman
konsep materi fisika?
C. Tujuan Penelitian
1. Mendeskripsikan kevalidan e-book interactive berbasis STEM berorientasi
kemampuan abad 21 pada materi fisika.
2. Mendeskripsikan keterlaksanaan e-book interactive berbasis STEM
berorientasi kemampuan abad 21 pada materi fisika.
3. Mendeskripsikan keefektifan e-book interactive berbasis STEM
berorientasi kemampuan abad 21 pada scientific communication skills dan
pemahaman konsep materi fisika.
D. Manfaat Penelitian
Pengembangan ini memiliki beberapa manfaat antara lain.
1. Bagi peserta didik
Tersedianya alternatif sumber belajar fisika berupa e-book interactive
berbasis STEM pada materi usaha dan energi, arus listrik searah,
elektrostatika dan sumber energi yang dapat digunakan peserta didik.
2. Bagi pendidik
E-book interactive berbasis STEM yang dikembangkan dapat menjadi
salah satu pilihan bagi pendidik saat melakukan kegiatan pembelajaran.
8
3. Bagi peneliti
Menambah pengetahuan dan pengalaman peneliti tentang bagaimana cara
mengembangkan e-book interactive berbasis STEM pada materi arus
listrik searah, elektrostatika dan sumber energi.
E. Ruang Lingkup Penelitian
Beberapa batasan pada penelitian ini adalah:
1. Pada penelitian ini materi fisika yang dikembangkan adalah materi energi
untuk SMA yang dapat dikolaborasikan dengan STEM.
2. Terdapat 4 KD yang akan di kembangkan yaitu:
Kelas X : KD 3.9 dan 4.9 (Usaha dan Energi)
Kelas XII : KD 3.1 dan 4.1 (Rangkaian Arus Searah)
KD 3.2 dan 4.2 (Listrik Statis)
KD 3.11 dan 4.11 (Sumber Energi)
3. Uji efektivitas produk hanya akan dilakukan pada salah satu KD yaitu KD
3.9 dan 4.9 materi usaha dan energi kelas X semester genap tahun ajaran
2018/2019.
4. Indikator pengukuran yang dilakukan pada penelitian ini adalah scientific
communication skills dan pemahaman konsep.
5. E-book interactive berbasis STEM meliputi materi, animasi, video,
gambar, link pembelajaran, kuis interactive, soal interactive, simulasi
PhET, berkreasi dan tabel integrasi STEM.
II. LANDASAN TEORI
A. E-Book Interactive
E-book adalah buku teks yang dikonversi menjadi format digital (Jannah, Fadiawati,
& Tania, 2017). E-book merupakan sebuah buku yang ditulis atau dikonversi
menjadi format digital untuk ditampilkan pada layar komputer atau sebuah perangkat
(Nugraha, Ramalis, & Purwanto, 2017). Dengan perkembangan Teknologi Infomasi
dan Komunikasi (TIK) e-book mulai mencakup pada sistem multimedia, hyperteks
atau hypermedia (Matsun, Ramadhani, & Lestari, 2018) serta terhubung dengan
internet dan pasar e-book yang tersedia secara online (Suyatna, Distrik, Herlina,
Suyanto, & Haryaningtias, 2018). Berdasarkan beberapa pendapat di atas bahwa e-
book merupakan sebuah buku yang dapat di baca secara elektronik mencakup
multimedia, hyperteks, video, animasi maupun stimulasi yang dapat tersedia secara
online maupun offline.
Saat ini keberadaan e-book bukanlah sesuatu yang asing dan sulit diperoleh, dengan
memanfaatkan kelebihan e-book yaitu bahwa e-book lebih mudah diproduksi
dibandingkan buku cetak biasa maka e-book dapat dengan mudah kita peroleh
(Çetİn, A, Güvenç, & Sakal, 2016; Manley & Holley, 2012). E-book yang sering
digunakan saat ini adalah e-book hasil dari evolusi buku cetak berformat pdf. Format
pdf adalah jenis format yang paling banyak dibuat untuk e-book, karena selain
memilki fitur pencarian, e-book dalam format pdf ini juga nyaris seperti konsep
sebuah buku konvensional yang siap untuk dicetak (Jannah, Fadiawati, & Tania,
10
2017). Kelebihan lain dari e-book format pdf ini adalah bisa menyematkan sebuah
file multimedia, misalnya musik atau video di dalamnya (Ahmad, 2014). Seiring
dengan kemajuan teknologi terjadi perubahan atau pengembangan bentuk e-book
yang bersifat informatif menjadi interaktif.
Multimedia interaktif adalah teknologi dinamis yang memerlukan input tertentu dari
pengguna untuk menyampaikan sekumpulan informasi melalui teks, grafis, image
animasi, stimulasi dan video (Nurhayati, 2017). Biasanya aplikasi multimedia
interaktif dirancang untuk menampilkan hasil tertentu dan memberikan umpan balik
dengan cepat (Susanto & Suyatna, 2015; Wulandari, Susilo, & Kuswandi, 2016).
Seperti halnya multimedia interaktif, maka media e-book interaktif merupakan media
gabungan yakni cara untuk menghasilkan dan menyampaikan materi yang
menggabungkan beberapa bentuk media yang dikendalikan oleh computer, leptop
atau handphone (Arsyad, 2011).
Tergabungnya multimedia interaktif ke dalam e-book harus memenuhi kriteria agar
dapat mengembangkan dan menghasilkan e-book interaktif dengan konten yang
maksimal dan terintegrasi. Adapun kriteria yang dimaksud yaitu (Munir, 2012): (a)
kemudahan navigasi, sebuah buku interaktif harus dirancang sesederhana mungkin
sehingga peserta didik dapat mempelajarinya tanpa harus dengan pengetahuan yang
komplek tentang media; (b) kandungan kognisi yaitu adanya kandungan pengetahuan
yang jelas; (c) presentasi informasi yang digunakan untuk menilai isi atau konten
pada buku; (d) integrasi media yaitu media harus mengintegrasikan aspek
pengetahuan dan keterampilan; (e) artistik dan estetika untuk menarik minat belajar
maka program harus mempunyai tampilan yang menarik dan baik; dan
11
(f) keseluruhan, artinya program yang dikembangkan harus memberikan
pembelajaran yang diinginkan oleh peserta didik.
Berbagai menu navigasi yang harus ada pada e-book interactive yaitu: (1) daftar isi,
daftar gambar dan daftar tabel; (2) judul bab dan sub bab; (3) pencarian otomatis; (2)
pembalikan halaman; (3) highlight; (4) bookmark, (5) anotasi (Alshaya & Oyaid,
2017; Yalman, 2014); (6) hyperlinks dan eksternal link; (7) multimedia; (8)
glosarium dan (9) indeks (Bidarra, Figueiredo, & Natálio, 2015; Gonzalez, Guzman,
Dormido, & Berenguel, 2013; Nurhayati, 2017). E-book interactive yang baik ketika
menerapkan dengan baik sembilan navigasi yang telah dipaparkan.
Beberapa kelebihan pada pembuatan e-book interactive yaitu (Ahmed & Rahman,
2015): (a) lebih simple untuk disimpan dan di bawa kemanapun; (b) tahan lama dan
tidak mudah lapuk; (c) mudah dipublikasi; (e) dapat dibaca oleh tuna netra dengan
menggunakan Text-To- Speech (TTS) Synthesizer; (f) mudah digandakan (Imansari,
Sumbawati, & Buditjahjanto, 2014); (g) lebih murah; (h) dapat dilengkapi dengan
multimedia seperti gambar diam, gambar bergerak dan suara (Imansari et al., 2014);
(i) mendukung penghijauan (Haris, 2001).
Selain memiliki kelebihan e-book interactive juga memiliki kelemahan yaitu: (1)
melihat atau memandang layar komputer, tablet dan hanphone terdapat radiasi yang
kurang baik jika digunakan dalam waktu yang lama. (2) membutuhkan ruang
penyimpanan sesuai dengan kapasitas dari e-book yang akan digunakan. Namun
keterbatasan tersebut dapat diatasi jangan terlalu lama membaca pada komputer,
tablet dan hanphone, lebih baik jika pada saat membaca berikan istirahat sejenak lalu
12
melanjutkan membaca kembali dan mengecek ruang penyimpanan penerima sudah
sesuai dengan kapasitas file yang akan dikirim.
Pada penelitian ini diharapkan dari pengembangan e-book interactive dengan
kriteria: (1) kemudahan navigasi (daftar isi, daftar gambar, daftar tabel, judul bab,
sub bab, pencarian otomatis, pembalikan halaman, highlight, bookmark, anotasi,
hyperlinks, eksternal link; multimedia, glosarium dan indeks); (2) kandungan kognisi
jelas; (3) presentasi informasi; (4) integrasi media; (5) artistik dan estetika yang
menarik dan baik; dan (6) meyeluruh. Diharapkan dengan penerapan kriteria tersebut
akan mempermudah peserta didik dalam memahami konsep yang abstrak menjadi
lebih konkrit dan meningkatkan keterampilan komunikasi ilmiah melalui fitur yang
terdapat pada e-book interactive. Adapun fitur yang terdapat pada e-book interactive
sebagai berikut:
Tabel 2.1 Fitur E-Book Interactive dan Scientific Communication Skills
Aspek Scientific
Communication
Skills
Indikator Scientific Communication
Skills
e-book interactive
Information
retrieval
Pengambilan informasi melalui
perpustakaan, basis data elektronik,
para ahli
Disediakan petunjuk penggunaan dan petunjuk
belajar
Scientific reading
Bacaan ilmiah melalui artikel,
laporan, buku teks
Disediakan petunjuk penggunaan dan petunjuk
belajar
Listening &
observing
Mendengarkan dan mengamati
melalui ceramah, demonstrasi dan
video
Disediakan materi dalam bentuk animasi, video
dan simulasi
Scientific writing 1. Ketajaman dalam merumuskan
masalah
Disediakan beberapa video untuk merumuskan
masalah pada masing-masing materi berikut:
1. Usaha dan energi: video menggendong tas
ransel
2. Rangkaian arus searah: video penggunaan hp,
laptop dan komputer tanpa harus mengecas
namun masih dapat digunakan
3. Lisrik statis: video peristiwa petir
menyambar pohon, rumah dan manusia
4. Sumber energi: video pemasangan cell surya
pada atap bangunan
2. Ketepatan menyusun hipotesis Usaha dan energi, rangkaian arus searah, listrik
statis dan sumber energi
3. Kualitas rancangan project Mendesaian project yang akan dibuat pada materi
usaha dan energi, rangkaian arus searah, listrik
statis dan sumber energi
13
Aspek Scientific
Communication
Skills
Indikator Scientific Communication
Skills
e-book interactive
4. Keterampilan menyusun alat
dan bahan pada pembuatan
project
Menyiapkan alat dan bahan yang akan dibuat
project pada materi usaha dan energi, rangkaian
arus searah, listrik statis dan sumber energi
5. Keterampilan dalam
mengamati dan mengambil
data
1. Usaha dan energi: mengamati dan
mengambil data hubungan energi kinetik dan
energi potensial, mengamati hubungan usaha
dengan energi kinetik dan potensial
2. Rangkain arus searah: mengamati dan
mengambil data hambatan, arus dan
tegangan dan memprediksi nilai output dan
input
3. Listrik statis: mengamati dan mengambil
data hubungan muatan listrik, fluks listrik
dan kuat medan listrik, hubungan potensial
listrik dan energi potensial listrik
4. Sumber energi: mengamati dan mengambil
data hubungan keterbatasan sumber energi
dan alternatif yang diberikan
6. Keterampilan dalam
mengambil kesimpulan
Menyimpulkan hasil kegiatan 1-5 dengan materi
usaha dan energi, rangkaian arus searah, listrik
statis dan sumber energi
7. Penyusunan laporan secara
sistematis
Membuat laporan secara sistematis pada materi
usaha dan energi, rangkaian arus searah, listrik
statis dan sumber energi
Information
representation
Menggambarkan data empiris hasil
pengamatan dan pengambilan data
dengan grafik, tabel atau diagram
Disediakan kolom untuk mempublish data
empiris hasil pengamatan dalam bentuk grafik,
tabel atau diagram
Knowledge
presentation
1. Relevansi permasalahan
dengan pembahasan
Disediakan arahan untuk diskusi pada materi
usaha dan energi, rangkaian arus searah, listrik
statis dan sumber energi 2. Keluasan dalam
menyampaikan informasi,
penjelasan dan argumentasi
3. Kedalaman menyampaikan
informasi, penjelasan dan
argumentasi
4. Kejelasan menyampaikan
informasi, penjelasan dan
argumentasi
5. Kesesuaian antara argumentasi
atau jawaban dengan
pertanyaan
6. Kebakuan pada saat
menyampaikan informasi,
penjelasan dan argumentasi
7. Penguasaan materi dilihat dari
kelancaran berbicara pada saat
menyampaikan informasi,
penjelasan dan argumentasi
8. Kesesuaian antara informasi,
argumentasi dan penjelasan
dengan konsep materi yang
dibahas
Sumber: Analisis pemateri dari beberapa referensi
14
B. Sains, Technology, Engeneering, Mathematics
Pembelajaran STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics)
merupakan sebuah pendekatan pembelajaran yang menggunakan pendekatan antar
ilmu dimana pengaplikasiannya dilakukan dengan pembelajaran aktif berbasis
permasalahan (Kelley & Knowles, 2016). Pendekatan STEM dalam pembelajaran
diharapkan dapat menghasilkan pembelajaran yang bermakna bagi peserta didik
melalui integrasi pengetahuan, konsep dan keterampilan secara sistematis (Afriana,
Permanasari, & Fitriani, 2016). Melalui pendekatan STEM peserta didik akan
memiliki cara berpikir yang berbeda dan mengembangkan daya kritis dan
membentuk logika berpikir, sehingga bisa diaplikasikan di berbagai limu (Ntemngwa
& Oliver, 2018). Selain itu, para peserta didik akan terbiasa memecahkan masalah
dengan baik. Berdasarkan pendapat di atas dapat disimpulkan bahwa STEM adalah
pembelajaran yang menekankan pembelajaran bermakna melalui penerapan dalam
kehidupan sehari-hari diberbagai bidang ilmu agar terbiasa memecahkan masalah
dengan baik.
Merangkai Pendidikan STEM menjadi satu kesatuan yang menekankan hubungan
antara empat disiplin sangat sulit karena berpengaruh terhadap efektivitas program
Pendidikan STEM (Barakos, Lujan, & Strang, 2012). Roberts dan Cantu telah
mengembangkan tiga pendekatan yang dapat digunakan dalam praktik
pengintegrasian disiplin-disiplin STEM (Roberts & Cantu, 2012). Tiga pendekatan
pendidikan STEM tersebut yaitu pendekatan terpisah (silo), pendekatan tertanam
(embeded), dan pendekatan terpadu (terintegrasi). Berikut uraian penjelasannya:
15
1) Pendekatan silo (terpisah) pada pendidikan STEM mengacu empat mata pelajaran
(sains, teknologi, teknik, dan matematika) diajarkan secara terpisah satu sama lain
dan tidak terintegrasi, keadaan ini digambarkan sebagai S-T-E-M daripada STEM
(Dugger, Jr., 2015). Pendekatan silo memberikan penekanan bagaimana ilmu
pengetahuan, teknologi dan rekayasa, dan pendidikan matematika telah didekati
dalam desain kurikulum dan pengajaran (Asmuniv, 2015).
2) Pendekatan embeded (tertanam) lebih menekankan untuk mempertahankan
integritas materi pelajaran, bukan fokus pada interdisiplin mata pelajaran.
3) Pendekatan terpadu (terintegrasi) bertujuan untuk menghapus dinding pemisah
antara keempat disiplin STEM pada pendekatan silo dan pendekatan embeded dan
mengajar peserta didik sebagai salah satu subyek. Pendekatan terintegrasi berbeda
dengan pendekatan tertanam dalam hal standar evaluasi dan menilai atau tujuan
dari masing-masing daerah kurikulum yang telah dimasukkan dalam pelajaran
(Juniaty, Z., & Supriyono, 2016).
Ketiga pendekatan tersebut untuk mempermudah menerapkan pembelajaran yang
bermakna bagi peserta didik, mempermudah mengintegrasikan pengetahuan,
konsep dan keterampilan secara sistematis pada pembelajaran STEM (Kelley &
Knowles, 2016). Pembelajaran STEM dapat berhasil dengan menekankan
beberapa aspek dalam proses pembelajaran di tunjukkan pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Indikator Science, Technology, Engineering, Mathematics
Science Technology Engineering Mathematics
Mengajukan
pertanyaan
Mendefinisikan
masalah
Menjadi sadar akan
jaringan sistem
teknologi dimana
masyarakat
bergantung
Memahami masalah-masalah
dan gigih dalam memecahkan
masalah
Mengembangkan
dan menggunakan
model
Mengembangkan dan
menggunakan
model
Model dengan matematika
Merencanakan dan
melakukan
investigasi
Merencanakan
dan melakukan
investigasi
Belajar bagaimana
menggunakan
teknologi baru
Menggunakan alat-alat yang
tepat secara strategis
16
Science Technology Engineering Mathematics
Menganalisis dan
Menginterpretasika
n data
Menganalisis dan
Menginterpretasikan
data
sebagaimana yang
tersedia
Menghadirkan ketelitian dan
Ketepatan
Menggunakan
matematika dan
berpikir
komputasional
Menggunakan
matematika dan berpikir
komputasional
Mengenali bahwa
teknologi
memainkan peran
dalam kemajuan
sains dan
teknologi
Memberi alasan secara abstrak
dan kuantitatif
Membangun
penjelasan
Mendesain solusi Mencari dan memanfaatkan
struktur
Memadukan
argumen yang ada
dari bukti-bukti
Memadukan argumen
yang ada dari bukti-
bukti
Membuat keputusan
yang tepat terkait
teknologi dan
merelasikannya
dengan masyarakat
dan lingkungan
Membangun argumen yang
layak dan mengkritisi alasan
pihak lain
Mencari,
mengevaluasi dan
mengomunikasikan
informasi
Mencari, mengevaluasi
dan
mengomunikasikan
informasi
Mencari dan mengekpresikan
secara tepat dan beraturan dari
alasan yang berulang-ulang
Sumber: (Afriana, Permanasari, & Fitriani 2016)
Pada penelitian ini menggunakan Science, Technology, Engineering, and
Mathematics (STEM) dalam pengembangan produk pendidikan berupa e-book
interactive. Pendekatan STEM yang akan digunakan dalam penelitian pengembangan
ini adalah pendekatan STEM terpadu. Pendekatan terpadu dapat membangun peserta
didik untuk memiliki pengalaman belajar yang lebih bermakna dengan cara
menghubungkan disiplin pengetahuan dan keterampilan dengan pengalaman pribadi
dan dunia nyata sehingga peserta didik akan dapat memahami konsep dan
berkomunikasi dengan baik. Berikut sistematik e-book Interactive berbasis STEM
yang akan dikembangkan. Tabel 2.3 berikut sistematika e-book interactive berbasis
STEM yang akan dikembangkan oleh peneliti:
Tabel 2.3 Sistematik E-book Interactive Berbasis STEM
E-book Interactive STEM
Judul
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Petujuk: petunjuk belajar dan petunjuk penggunaan
17
E-book Interactive STEM
Judul Bab Sains: materi yang disediakan pada e-book interactive materi
sains KD, Tujuan dan Indikator
Penerapan materi dengan
menggunakan berbagai media,
meliputi: animasi, gambar, video,
stimulasi PhET, pemaparan materi,
formula dan contoh soal
Sains: materi yang disediakan pada e-book interactive materi
sains
Technology: hasil media yang kembangkan untuk membantu
penerapan materi
Mathmatics: Formula pada penerapan materi
Pembuatan produk/alat praktikum Sains: Alat/produk yang dibuat penerapan dari materi sains
Technology: Hasil alat praktikum atau produk yang dibuat
Engeneering: Proses pembuatan alat praktikum atau produk
Pembuatan Laporan Sains: Alat/produk yang dibuat penerapan dari materi sains
(seperti: pembangkit listrik tenaga air sederhana,
pembangkit listrik tenaga angin sederhana, rangkaian seri,
rangkaian paralel, dan lain-lain)
Mathmatics: menghitung dan menganalisis hasil pembuatan
alat praktikum atau produk sesuai dengan materi
Tabel Integrasi STEM Sains, Technology, Engenering and Mathmatics:
menjelaskan komponen STEM yang ada pada e-book
interactive
Uji kompetensi Sains dan Mathmatics: Latihan yang disediakan materi sains
dan beberapa menggunakan formula mathmatics
Glosarium
Referensi
Profil penulis
Sumber: Analisis peneliti dari beberapa referensi
Berbagai kemudahan yang diperoleh dengan menerapkan STEM, berikut beberapa
kelebihan penerapan STEM pada pembelajaran (Beatty, 2011):
a. Menumbuhkan pemahaman tentang hubungan antara prinsip, konsep dan
keterampilan domain didisiplin tertentu.
b. Membangkitkan rasa ingin tahu peserta didik dan memicu imajinasi kreatif dan
berpikir kritis.
c. Membantu peserta didik untuk memahami dan mengalami proses penyelidikan
ilmiah .
18
d. Mendorong kolaborasi pemecahan masalah dan saling ketergantungan dalam kerja
kelompok.
e. Memperluas pengetahuan peserta didik diantaranya pengetahuan matematika dan
ilmiah.
f. Membangun pengetahuan aktif dan ingatan melalui pembelajaran mandiri.
g. Memupuk hubungan antara berpikir, melakukan, dan belajar.
h. Meningkatkan minat peserta didik, partisipasi dan meningkatkan kehadiran.
i. Mengembangkan kemampuan peserta didik untuk menerapkan pengetahuan.
Beberapa kelebihan STEM yang telah dipaparkan bahwa STEM dapat membantu
proses penyelidikan ilmiah, pada penelitian ini penyelidikan ilmiah yang akan
diutamakan pada keterampilan komunikasi ilmiah.
C. Pendidikan Abad 21
Pembelajaran abad 21 merupakan pembelajaran yang mengintegrasikan
kemampuan literasi, kecakapan pengetahuan, keterampilan dan sikap, serta
penguasaan terhadap teknologi (Ongardwanich, Kanjanawasee, & Tuipae, 2015;
Wijaya, Sudjimat, & Nyoto, 2016). Kompetensi pada abad 21 meliputi 4C yaitu
critical thinking and problem solving skills, communication skills, creativity and
innovation, dan collaboration (Afandi, Junanto, & Afriani, 2016; Softwan & Habibi,
2018). Berikut penjelasannya:
1. Critical Thinking and Problem Solving Skills
Berpikir kritis bersifat mandiri, berdisiplin diri, dimonitor diri, memperbaiki
proses berpikir sendiri (Dileklii, 2017; Klening, 2018). Hal itu dipandang sebagai
aset penting terstandar dari cara kerja dan cara berpikir dalam praktek. Hal itu
19
memerlukan komunikasi efektif dan pemecahan masalah dan juga komitmen
untuk mengatasi sikap egosentris dan sosiosentris bawaan (Wartono, Hudha, &
Batlolona, 2018). Berpikir kritis dalam proses pembelajaran antar lain sebagai
berikut:
a) Menggunakan berbagai tipe pemikiran/penalaran atau alasan, baik induktif
maupun deduktif dengan tepat dan sesuai situasi.
b) Memahami interkoneksi antara satu konsep dengan konsep yang lain dalam
suatu mata pelajaran dan keterkaitan antar konsep suatu mata pelajaran
dengan mata pelajaran lainnya.
c) Melakukan penilaian dan menentukan keputusan secara efektif dalam
mengolah data dan menggunakan argumen.
d) Menguji hasil dan membangun koneksi antara informasi dan argumen.
e) Mengolah dan menginterpretasi informasi yang diperoleh melalui simpulan
awal dan mengujinya lewat analisis terbaik.
f) Membuat solusi dari berbagai permasalahan non-rutin, baik dengan cara yang
umum, maupun dengan caranya sendiri.
g) Menggunakan kemampuan yang dimilikinya untuk berusaha menyelesaikan
permasalahan
h) Menyusun dan mengungkapkan, menganalisa dan menyelesaikan suatu
masalah.
2. Communication Skills
Komunikasi merupakan proses transmisi informasi, gagasan, emosi, serta
keterampilan dengan menggunakan simbol-simbol, kata-kata, gambar, grafis,
20
angka dan sebagainya (Ponzio et al., 2018; Zechia, 2017). Raymond Ross
mengatakan bahwa “Komunikasi adalah proses menyortir, memilih dan
pengiriman simbol-simbol sedemikian rupa agar membantu pendengar
membangkitkan respon dari pemikiran yang serupa dengan yang dimaksudkan
oleh komunikator” (Ross, 1983). Kecakapan komunikasi dalam proses
pembelajaran antara lain sebagai berikut.
a) Memahami, mengelola dan menciptakan komunikasi yang efektif dalam
berbagai bentuk dan isi secara lisan, tulisan dan multimedia.
b) Menggunakan kemampuan untuk mengutarakan ide-idenya, baik itu pada saat
berdiskusi, di dalam dan di luar kelas, maupun tertuang pada tulisan.
c) Menggunakan bahasa lisan yang sesuai konten dan konteks pembicaraan
dengan lawan bicara atau yang diajak berkomunikasi.
d) Selain itu dalam komunikasi lisan diperlukan juga sikap untuk dapat
mendengarkan dan menghargai pendapat orang lain, selain pengetahuan
terkait konten dan konteks pembicaraan.
e) Menggunakan alur pikir yang logis, terstruktur sesuai dengan kaidah yang
berlaku.
f) Abad 21 komunikasi tidak terbatas hanya pada satu bahasa, tetapi
kemungkinan multi bahasa.
3. Creativity and Innovation
Creativity is “the achievement of something remarkable and new, something
which transforms and changes a field of endeavor in a significant way . . . the
kinds of things that people do that change the world.”
21
Guilford mengemukakan kreatifitas adalah cara-cara berpikir yang divergen,
berpikir yang produktif, berdaya cipta berpikir heuristik dan berpikir lateral
(Guilford & Frucher, 1978). Beberapa kecakapan terkait kreatifitas yang dapat
dikembangkan dalam pembelajaran diantaranya:
a) Memiliki kemampuan dalam mengembangkan, melaksanakan dan
menyampaikan gagasan-gagasan baru secara lisan atau tulisan.
b) Bersikap terbuka dan responsif terhadap perspektif baru dan berbeda.
c) Mampu mengemukakan ide-ide kreatif secara konseptual dan praktikal.
d) Menggunakan konsep-konsep atau pengetahuannya dalam situasi baru dan
berbeda, baik dalam mata pelajaran terkait, antar mata pelajaran, maupun
dalam persoalan kontekstual.
e) Menggunakan kegagalan sebagai wahana pembelajaran.
f) Memiliki kemampuan dalam menciptakan kebaharuan berdasarkan
pengetahuan awal yang dimiliki.
g) Mampu beradaptasi dalam situasi baru dan memberikan kontribusi positif
terhadap lingkungan.
4. Collaboration
Kolaborasi dalam proses pembelajaran merupakan suatu bentuk kerjasama
dengan satu sama lain saling membantu dan melengkapi untuk melakukan tugas-
tugas tertentu agar diperoleh suatu tujuan yang telah ditentukan (Murti, 2013).
Kecakapan terkait dengan kolaborasi dalam pembelajaran antara lain sebagai
berikut:
22
a) Memiliki kemampuan dalam kerjasama berkelompok.
b) Beradaptasi dalam berbagai peran dan tanggungjawab, bekerja secara
produktif dengan yang lain.
c) Memiliki empati dan menghormati perspektif berbeda.
d) Mampu berkolaborasi dengan anggota yang lain dalam kelompok demi
tercapainya tujuan yang telah ditetapkan.
D. Scientific Commmunication Skills (Keterampilan Komunikasi Ilmiah)
Hal penting yang perlu dikembangkan dalam meningkatkan kemampuan memproses
dan menghasilkan pengetahuan dalam pembelajaran fisika adalah keterampilan
peserta didik dalam berkomunikasi. Komunikasi dapat disampaikan dalam berbagai
penyampaian dan bentuk (Kulsum & Nugroho, 2014; Nurhayati, Wardhayani, &
Ansori, 2012). Kemampuan komunikasi dapat digunakan sebagai indikator
keberhasilan dan peningkatan kualitas proses belajar peserta didik (Melawati &
Paristiowati, 2014; Wilhalminah, Rahman, & Muchlisah, 2017). Kegiatan
komunikasi selain berfungsi sebagai sumber informasi juga dapat berfungsi sebagai
sosialisasi, motivasi, perdebatan dan diskusi Pendidikan, serta memajukan
kebudayaan (Nurhayati, Wardhayani, & Ansori, 2012). Selain itu komunikasi juga
berfungsi sebagai kegiatan individu dan kelompok dalam tukar menukar data, fakta
dan ide-ide yang di tuangkan dalam berbagai bentuk. Komunikasi tidak hanya di
sampaikan melalui bahasa, namun juga dapat disampaikan dalam bentuk simbol,
gambar, lambang dan sebagainya (Garcia, 2018; Iyengar & Massey, 2018).
Menurut (Cangara, 2011) keterampilan berkomunikasi peserta didik terdapat dua
macam kode, yaitu: (1) kode verbal menggunakan bahasa, meliputi: melakukan
23
diskusi, mempresentasikan hasil diskusi, menyampaikan pendapat, menjawab
pertanyaan, menuliskan hasil akhir diskusi, tata bahasa yang baik, pembicaraan
singkat, jelas dan mudah dimengerti serta suara terdengar jelas; dan (2) kode
nonverbal ialah bahasa isyarat atau bahasa diam. Kode ini menurut Mark Knapp
mempunyai beberapa fungsi (Knapp, 1978), yaitu meyakinkan sesuatu yang
diucapkan, menunjukkan perasaan dan emosi yang tidak bisa diutarakan dengan
kata-kata, menunjukkan jati diri, dan menambah atau melengkapi ucapan-ucapan
yang dirasakan belum sempurna. Kode nonverbal meliputi: melihat lawan bicara,
ekspresi wajah yang ramah, dan gerakan tangan yang sesuai dengan kata-kata yang
diucapkan.
Berdasarkan beberapa pendapat maka keterampilan berkomunikasi peserta didik
merupakan partisipasi peserta didik untuk mengungkapkan pemikiran, gagasan,
pengetahuan, ataupun informasi baru yang dimilikinya berupa verbal dan nonverbal
dalam proses pembelajaran. Semua itu akan memudahkan peserta didik yang lainnya
untuk memahami materi pelajaran serta menambah pengetahuan bagi peserta didik
yang menyampaikan gagasan.
Keterampilan komunikasi yang berkaitan dengan penelitian atau penyelidikan
disebut komunikasi ilmiah (Nurhayati, Wardhayani, & Ansori, 2012). Keterampilan
komunikasi ilmiah yaitu keterampilan proses yang sangat penting dalam
pembelajaran sains (Ponzio et al., 2018). Keterampilan komunikasi ilmiah adalah
keterampilan untuk mengomunikasikan pengetahuan ilmiah hasil temuannya dan
kajiannya kepada berbagai kelompok sasaran untuk berbagai tujuan (Sarwanto,
2016). Keterampilan komunikasi ilmiah adalah proses menyampaikan informasi atau
24
data hasil percobaan agar dapat diketahui dan dipahami oleh orang lain (Sheydaei,
Adibsereshki, & Movallali, 2015). Berdasarkan penjelasan dari beberapa pendapat
keterampilan komunikasi ilmiah adalah keterampilan komunikasi yang berkaitan
dengan penyelidikan ilmiah hasil temuan dan mengomunikasikan hasil temuannya
kepada orang lain.
Beberapa indikator keterampila komunikasi ilmiah yang digunakan pada penelitian
sebelumnya, diantaranya: (1) menggambarkan data empiris hasil percobaaan atau
pengamatan dengan grafik atau tabel atau diagram; (2) menyusun dan
menyampaikan laporan secara sistematis; (3) menjelaskan hasil percobaan atau
penelitian; (4) membaca grafik atau tabel atau diagram; dan (5) mendiskusikan hasil
kegiatan suatu masalah atau peristiwa (Kristiawati, 2014).
Indikator keterampilan komunikasi ilmiah meliputi: (1) ketajaman dalam
merumuskan masalah; (2) ketepatan menyusun hipotesis; (3) kualitas rancangan
project; (4) keterampilan menyusun alat dan bahan; (5) keterampilan dalam
mengamati dan analisis data; (6) keterampilan dalam mengambil kesimpulan; (7)
keterampilan berkomunikasi dalam kelompok; (8) keterampilan kerjasama dalam
kelompok; (9) penyusunan laporan ; dan (10) keterampilan dalam diskusi (Fitriah,
2016; Rauschenbach, Keddis, & Davis, 2018).
Indikator komunikasi ilmiah meliputi: (1) Relevansi informasi dengan permasalahan
yang di bahas; (2) keluasan dalam menyampaikan informasi, penjelasan dan
argumentasi yang dibahas; (3) kedalaman menyampaikan informasi, penjelasan dan
argument yang dibahas; (4) kejelasan menyampaikan informasi, penjelasan dan
25
argumen yang dibahas; (5) kesesuaian antara argumentasi atau jawaban dengan
pertanyaan; (6) mampu mengkomunikasikan hasil dalam bentuk diargram, tabel atau
diagram; (7) kebakuan pemakaian Bahasa pada saat menyampaikan informasi,
menyampaikan penjelasan dan argumentasi; (8) penguasaan materi dilihat dari
kelancaran berbicara saat menyampaikan informasi, menyampaikan penjelasan dan
beragumentasi; dan (9) kesesuaian antara informasi, argumentasi dan penjelasan
dengan konsep yang dipelajaran (Sasono, 2014).
Indikator komunikasi ilmiah meliputi: (1) information retrieval (library, electronic
basedata, experts); (2) scientific reading (article, report, textbook); (3) listening &
observing (lecture, demonstration, video); (4) scientific writing (abstract, report,
scientific essay); (5) information representation (table, graph, theme); (6) knowledge
presentation (model, oral presentation, multimedia, poster) (Levy, Eylon, & Scherz,
2009).
Berdasarkan pendapat tentang indikator keterampilan komunikasi ilmiah dapat
disimpulkan indikator keterampilan komunikasi ilmiah seperti pada Tabel 2.4
berikut:
Tabel 2.4 Indikator Keterampilan Komunikasi Ilmiah
Indikator keterampilan
komunikasi ilmiah
Sub indikator keterampilan komunikasi ilmiah
Information retrieval Pengambilan informasi melalui perpustakaan, basis data
elektronik, para ahli
Scientific reading Bacaan ilmiah melalui artikel, laporan, buku teks
Listening & observing Mendengarkan dan mengamati melalui ceramah, demonstrasi
dan video
Scientific writing Laporan ilmiah, meliputi:
1. Ketajaman dalam merumuskan masalah
2. Ketepatan menyusun hipotesis
3. Kualitas rancangan project
4. Keterampilan menyusun alat dan bahan
26
Indikator keterampilan
komunikasi ilmiah
Sub indikator keterampilan komunikasi ilmiah
5. Keterampilan dalam mengamati dan mengambil data
6. Keterampilan dalam mengambil kesimpulan
7. Penyusunan laporan secara sistematis
Information
representation
Menggambarkan data empiris hasil pengamatan dan
pengambilan data dengan grafik, tabel atau diagram
Knowledge presentation Presentasi lisan, meliputi:
1. Relevansi permasalahan dengan pembahasan
2. Keluasan dalam menyampaikan informasi, penjelasan dan
argumentasi
3. Kedalaman menyampaikan informasi, penjelasan dan
argumentasi
4. Kejelasan menyampaikan informasi, penjelasan dan
argumentasi
5. Kesesuaian antara argumentasi atau jawaban dengan
pertanyaan
6. Kebakuan pada saat menyampaikan informasi, penjelasan
dan argumentasi
7. Penguasaan materi dilihat dari kelancaran berbicara pada
saat menyampaikan informasi, penjelasan dan
argumentasi
8. Kesesuaian antara informasi, argumentasi dan penjelasan
dengan konsep materi yang dibahas
Sumber: (Levy, Eylon, & Scherz, 2009)
E. Pemahaman Konsep
Pemahaman konsep adalah kemampuan menangkap pengertian-pengertian seperti
mampu mengungkapkan suatu materi yang disajikan ke dalam bentuk yang lebih
dipahami, mampu memberikan interpretasi dan mampu mengaplikasikannya (Putra,
Nur Kholifah, Subali, & Rusilowati, 2018; Winata, Cacik, & R. W., 2018).
Pemahaman konsep merupakan tingkat kemampuan yang mengharapkan siswa
mampu memahami arti dari konsep, situasi, serta fakta yang diketahuinya (Lasat et
al., 2018; Zahara, Haji, & Syukri, 2018). Berdasarkan domain kognitif Bloom,
pemahaman merupakan tingkatan kedua (Yahya, Toukal, & Osman, 2012).
Pemahaman didefinisikan sebagai kemampuan untuk menyerap arti dari materi atau
bahan yang dipelajari. Aspek pemahaman merupakan aspek yang mengacu pada
27
kemampuan untuk mengerti dan memahami suatu konsep dan memaknai arti suatu
materi. Aspek pemahaman ini menyangkut kemampuan seseorang dalam menangkap
makna suatu konsep dengan kalimat sendiri. Pemahaman dapat dibedakan menjadi
tiga kategori, yaitu (Susac, Planinic, Klemencic, & Sipus, 2018):
1. Menerjemahkan (translation)
Kegiatan pertama dalam tingkatan pemahaman adalah kemampuan
menerjemahkan. Kemampuan ini berkaitan dengan kemampuan siswa dalam
menerjemahkan konsepsi abstrak menjadi suatu model simbolik sehingga
mempermudah siswa dalam mempelajarinya.
a) Menerjemahkan suatu abstraksi kepada abstraksi yang lain.
b) Menerjemahkan suatu bentuk simbolik ke satu bentuk lain atau sebaliknya.
c) Terjemahan dari satu bentuk perkataan ke bentuk yang lain.
2. Menafsirkan (interpretation)
Kemampuan ini lebih luas daripada menerjemahkan. Menafsirkan merupakan
kemampuan untuk mengenal dan memahami ide utama suatu komunikasi.
Terdapat beberapa kemampuan dalam proses menafsirkan, diantaranya adalah:
a) Kemampuan untuk memahami dan menginterpretasi berbagai bacaan secara
dalam dan jelas.
b) Kemampuan untuk membedakan pembenaran atau penyangkalan suatu
kesimpulan yang digambarkan oleh suatu data.
c) Kemampuan untuk menafsirkan berbagai data sosial.
d) Kemampuan untuk membuat batasan (kualifikasi) yang tepat ketika
menafsirkan suatu data.
28
3. Mengekstrapolasi (exstrapolation)
Kemampuan pemahaman jenis ekstrapolasi ini berbeda dengan kedua jenis
pemahaman lainnya dan memiliki tingkatan yang lebih tinggi. Kemampuan
pemahaman jenis ekstrapolasi ini menuntut kemampuan intelektual yang lebih
tinggi, seperti membuat telaah tentang kemungkinan apa yang akan berlaku.
Beberapa kemampuan dalam proses mengekstrapolasi diantaranya adalah:
a) Kemampuan menarik kesimpulan dan suatu pernyataan yang eksplisit.
b) Kemampuan menggambarkan kesimpulan dan menyatakannya secara efektif
(mengenali batas data tersebut, memformulasikan kesimpulan yang akurat dan
mempertahankan hipotesis).
c) Kemampuan menyisipkan satu data dalam sekumpulan data dilihat dari
kecenderungannya.
d) Kemampuan untuk memperkirakan konsekuensi dan suatu bentuk komunikasi
yang digambarkan.
e) Kemampuan menjadi peka terhadap faktor-faktor yang dapat membuat prediksi
tidak akurat.
f) Kemampuan membedakan nilai pertimbangan dan suatu prediksi.
F. Materi
1. Usaha dan Energi
a. Usaha
Kata usaha dalam kehidupan sehari-hari adalah berbagai aktivitas yang
dilakukan manusia. Namun dalam fisika usaha memiliki definisi yang khusus.
Jika diberikan gaya konstan pada suatu benda sehingga menyebabkan benda
29
berpindah sejauh s, maka usaha yang dilakukan gaya tersebut dinyatakan
dengan 𝑊 = 𝑭. 𝑠. dengan F = gaya (N); s = perpindahan (m); W = usaha (J)
Gambar 2. 1 Penerapan Usaha (Melayani, 2010)
b. Energi
Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Anda membutuhkan
energi agar dapat berjalan, berlari, bekerja, dan melakukan berbagai aktivitas
lainnya. Pada fisika energi dibedakan menjadi energi potensial dan energi
kinetik (Serway & Beichner, 2000).
- Energi potensial terbagi dua, yaitu energi potensial gravitasi dan energi
potensial elastis. Energi potensial gravitasi ini timbul akibat tarikan gaya
gravitasi Bumi yang bekerja pada benda. Energi potensial adalah energi
yang tersimpan di dalam benda elastis karena adanya gaya tekan dan gaya
regang yang bekerja pada benda. Secara matematis besar energi potensial:
𝐸𝑃 = 𝑚𝑔ℎ =1
2𝑘∆𝑥2
Keterangan: 𝐸𝑃 = energi potensial (J); 𝑚 = massa benda (N);
𝑔 = percepatan gravitasi bumi (𝑚
𝑠2); ℎ = tinggi benda (m);
∆𝑥 = perubahan Panjang; 𝑘 = konstanta hukum Hooke
- Energi kinetik adalah energi yang dimiliki suatu benda karena
gerakannya. Jadi, setiap benda yang bergerak memiliki energi kinetik.
Secara umum, persamaan energi kinetik adalah: 𝐸𝐾 =1
2𝑚𝑣2.
Keterangan: 𝐸𝐾 = energi kinetik (J); 𝑚 = massa benda (kg);
30
𝑣 = kecepatan benda (𝑚𝑠⁄ )
- Hukum kekekalan energi mekanik adalah jumlah energi potensial dan
energi kinetik yang dimiliki oleh suatu benda atau disebut juga energi
total. Secara matematis 𝐸𝑀 = 𝐸𝑃 + 𝐸𝐾.
c. Daya
Daya didefinisikan sebagai kelajuan usaha atau usaha per satuan waktu.
Secara matematis 𝑃 =𝑊
𝑡. 𝑃 = daya (watt); 𝑊 = usaha (J); 𝑡 = waktu (s).
2. Rangkaian Arus Searah
Untuk menghasilkan arus searah dengan besar arus konstan dalam suatu
konduktor, medan listrik yang menggerakan muatan-muatan listrik adalah medan
yang tidak bergantung waktu. Karena itu gaya listrik yang muncul adalah gaya
konservatif dan berlaku
∮ 𝐹. 𝑑𝑙 = ∮ 𝑞𝐸 . 𝑑𝑙 = 0
Dengan 𝑙 membentuk lintasan tertutup. Tetapi karena ∆𝑉 = − ∫ 𝐸. 𝑑𝑙𝑏
𝑎 maka total
jumlah beda potensial untuk suatu lintasan tertutup adalah nol. Hambatan pada
arus searah terdiri dari hambatan seri dan parallel.
Gambar 2.2 Rangkaian Seri Gambar 2.3 Rangkaian Paralel
(Haris, 2017)
31
Potensial hambatan ekuivalen pengganti kedua hambatan seri pada gambar 2.2
adalah ∆𝑉 = 𝐼𝑅𝑠 = ∆𝑉1 + ∆𝑉2 = 𝐼𝑅1 + 𝐼𝑅2
Sehingga hamabatan ekuivalen yang setara dengan dua hambatan seri gambar 2.3
adalah: 𝑅𝑠 = 𝑅1 + 𝑅2
Total arus yang mengalir pada hambatan pengganti akan sama dengan
𝐼𝑡𝑜𝑡 =∆𝑉
𝑅𝑝= 𝐼1 + 𝐼2 =
∆𝑉
𝑅1+
∆𝑉
𝑅2
Sehingga hambatan ekuivalen yang setara dengan dua hambatan parallel adalah:
1
𝑅𝑝=
1
𝑅1+
1
𝑅2
3. Listrik Statis
a. Muatan Listrik
Menurut Rutherford atom pembentuk benda tersusun dari sejumlah proton
bermuatan positif yang terkonsentrasi di inti dan sejumlah elektron bermuatan
negatif sejumlah kulit lintasan yang mengelilingi inti (Kamal, 2011). Seperti
pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Model Atom Rutherford (Bento, 2016)
Salah satu kegiatan yang menunjukkan adanya muatan listrik ialah menggosok
batang kaca dengan kain sutera sehingga batang kaca menjadi bermuatan
negatif.
32
b. Gaya Coulomb
Gaya Coulomb adalah jenis gaya di alam yag ditemukan oleh Charles
Augustin de Coulomb, seorang ahli fisika bangsa Prancis (Douglas, 2011).
Gaya Coulomb sebenarnya merupakan salah satu contoh gaya alamiah.
Hingga saat ini di alam ditemukan adanya empat gaya alamiah, yaitu:
1) Gaya gravitasi, bekerja pada semua partikel, antara lain berfungsi menjaga
setiap benda langit berada pada orbitnya.
2) Gaya elektromagnetik, bekerja di antara partikel bermuatan, antara lain
berfungsi mengikat atom-atom dan molekul-molekul dalam benda. Gaya
Coulomb merupakan contoh gaya elektromagnetik.
3) Gaya lemah (week force), terjadi pada peluruhan radio aktif.
4) Gaya kuat (strong force), berfungsi menjaga neutron-neutron dan proton-
proton berada bersama-sama dalam sebuah inti atom.
Coulomb mengemukakan dari hasil percobaannya bahwa besar gaya antara
dua muatan listrik q1 dan q2 yang terpisah dengan jarak r, sebanding dengan
besar muatan yang berinterkasi serta sebanding dengan kuadrat jarak antara
kedua muatan. Secara matematis dapat ditulis:
𝐹 = 𝑘|𝑞1𝑞2|
𝑟2=
1
4𝜋𝜀0
|𝑞1𝑞2|
𝑟2
Keterangan:
𝐹 = besar gaya Coulomb (N)
𝑞1 & 𝑞2 = muatan listrik yang berinteraksi (C, coulomb)
𝑟 = jarak antar muatan (m)
𝜀0 = permitivitas dalam ruang vakum = 8,85 𝑥 10−12C2N−1m−2
𝑘 = 9 𝑥 109C−2Nm2
33
c. Medan Listrik dan Potensial Listrik
Medan listrik adalah daerah di sekitar muatan di mana pengaruh listrik masih
berpengaruh pada muatan lain (Douglas, 2011). Kuat medan listrik di suatu
titik sejauh r dari muatan q adalah:
𝐸 = 𝑘𝑞
𝑟2
Keterangan:
𝐸 = besar kuat medan listrik (N/C)
𝑞 = muatan sumber (C)
𝑟 = jarak titik terhadap muatan sumber (m)
Arah medan listrik di sekitar muatan positif dan negatif seperti Gambar 2.5.
Gambar 2.5. Arah Medan Listrik di Sekitar Muatan Positif dan Negatif
(Nafiun, 2014)
Adapun garis-garis gaya medan listrik muatan positif dan negatif seperti
Gambar 2.6.
Gambar 2.6. Garis Gaya Medan Listrik Muatan Positif dan Muatan Negatif
(Bitar, 2018)
Cara untuk menganalisis listrik statis lebih mudah dengan menggunakan
besaran skalar disebut potensial listrik (V).
Gambar 2.7. Potensial Listrik
Potensial listrik di titik A karena muatan q ditetapkan sebagai:
V = 𝑘𝑞
𝑅= 𝐸𝑅
+
R
A
34
4. Sumber Energi
a. Definisi Energi
Energi adalah kemampuan melakukan kerja, disebut demikian karena setiap
kerja yang dilakukan sekecil apapun dan seringan apapun tetap membutuhkan
energi. Menurut kamus besar bahasa Indonesia (KBBI) energi didefiniskan
sebagai daya atau kekuatan yang diperlukan untuk melakukan berbagai proses
kegiatan. Energi merupakan bagian dari suatu benda tetapi tidak terikat pada
benda tersebut. Energi bersifat fleksibel artinya dapat berpindah dan berubah
(Nugroho, Indarti, & Syifa, 2016). Energi adalah kemampuan untuk
melakukan usaha (Akrom, 2013). Dari berbagai pengertian dan definisi energi
dapat disimpulkan bahwa secara umum energi dapat didefinisikan sebagai
kekuatan yang dimiliki oleh suatu benda sehingga mampu untuk melakukan
kerja.
b. Jenis Sumber Energi
Sumber-sumber energi terbagi menjadi dua, yaitu sumber energi tak
terbarukan dan sumber energi terbarukan. Berikut penjelasannya:
1) Sumber Energi Tak Terbarukan
Energi tak terbarukan adalah energi yang diperoleh dari sumber daya alam
yang waktu pembentukannya sampai jutaan tahun. Dikatakan tak
terbarukan karena apabila sejumlah sumbernya dieksploitasikan, maka
untuk mengganti sumber sejenis dengan jumlah sama, belum pasti akan
terjadi jutaan tahun yang akan datang. Hal ini, karena disamping waktu
terbentuknya yang sangat lama, cara terbentuknya lingkungan tempat
35
terkumpulkan bahan dasar sumber energi juga tergantung dari proses dan
keadaan geologi saat itu. Berikut contoh sumber energi tak terbarukan:
a) Energi yang Berasal dari Fosil
Energi yang berasal dari fosil adalah energi yang kesediaan sumbernya
di alam terbatas, sumber energi yang berasal dari fosil adalah batu bara,
minyak bumi dan gas alam.
(1) Batu Bara
Batu bara adalah salah satu bahan bakar fosil. Pengertian umumnya
adalah batuan sedimen yang dapat terbakar, terbentuk dari endapan
organik, utamanya adalah sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui
proses pembatubaraan. Unsur-unsur utamanya terdiri dari karbon,
hidrogen dan oksigen.
(2) Minyak Bumi
Minyak Bumi adalah cairan kental, berwarna coklat gelap atau
kehijauan yang mudah terbakar yang berada di lapisan atas dari
beberapa area di kerak bumi.
(3) Gas Alam
Gas alam sering juga disebut sebagai gas bumi atau gas rawa, adalah
bahan bakar fosil berbentuk gas yang terutama terdiri dari metana
(CH4). Ditemukan di ladang minyak, ladang gas bumi dan juga
tambang batu bara.
36
b) Sumber Energi yang Berasal dari Mineral Alam
Mineral alam bisa dimanfaatkan menjadi sumber energi setelah melalui
beberapa proses, contohnya uranium yang bisa menghasilkan energi
nuklir.
2) Sumber Energi Terbarukan
Konsep energi terbarukan mulai dikenal pada tahun 1970-an, sebagai
upaya untuk mengimbangi pengembangan energi berbahan bakar nuklir
dan fosil. Definisi paling umum adalah sumber energi yang dapat dengan
cepat dipulihkan kembali secara alami dan prosesnya berkelanjutan (Barry,
Kanematsu, Lawson, Nakahira, & Ogawa, 2017). Berikut beberapa contoh
energi terbarukan:
a) Energi Panas Bumi
Panas bumi adalah suatu bentuk energi panas atau energi termal yang
dihasilkan dan disimpan di dalam bumi. Energi panas adalah energi
yang menentukan temperatur suatu benda. Energi panas bumi berasal
dari energi hasil pembentukan planet (20%) dan peluruhan radioaktif
dari mineral (80%) Gradien panas bumi, yang didefinisikan dengan
perbedaan temperatur antara inti bumi dan permukaannya,
mengendalikan konduksi yang terus menerus terjadi dalam bentuk
energi panas dari inti ke permukaan bumi. Ada tiga cara pemanfaatan
panas bumi: (1) sebagai tenaga pembangkit listrik dan digunakan dalam
bentuk listrik; (2) sebagai sumber panas yang dimanfaatkan secara
langsung menggunakan pipa ke perut bumi; dan (3) sebagai pompa
panas yang dipompa langsung dari perut bumi.
37
b) Energi Surya
Energi surya adalah energi yang dikumpulkan secara langsung dari
cahaya matahari. Tenaga surya dapat digunakan: (1) menghasilkan
listrik menggunakan sel surya; (2) menghasilkan listrik menggunakan
menara surya; (3) memanaskan gedung secara langsung; (4)
Memanaskan gedung melalui pompa panas; dan (5) memanaskan
makanan menggunakan oven surya.
c) Tenaga Angin
Perbedaan temperatur di dua tempat yang berbeda menghasilkan
tekanan udara yang berbeda, sehingga menghasilkan angin. Angin
adalah gerakan materi (udara) dan telah diketahui sejak lama mampu
menggerakkan turbin. Turbin angin dimanfaatkan untuk menghasilkan
energi kinetik maupun energi listrik.
d) Tenaga Air
Energi air digunakan karena memiliki massa dan mampu mengalir. Air
memiliki massa jenis 800 kali dibandingkan udara. Bahkan gerakan air
yang lambat mampu diubah ke dalam bentuk energi lain. Turbin air
didesain untuk mendapatkan energi dari berbagai jenis reservoir, yang
diperhitungkan dari jumlah massa air, ketinggian, hingga kecepatan air.
e) Biomassa
Tumbuhan biasanya menggunakan fotosintesis untuk menyimpan
tenaga surya, udara dan CO2. Bahan bakar bio (biofuel) adalah bahan
38
bakar yang diperoleh dari biomassa organisme atau produk dari
metabolisme hewan, seperti kotoran sapi dan sebagainya. Biasanya
biomassa dibakar untuk melepas energi kimia yang tersimpan di
dalamnya, pengecualian ketika biofuel digunakan untuk bahan bakar
fuel cell (misal direct methanol fuel cell dan direct ethanol fuel cell).
Biomassa dapat digunakan langsung sebagai bahan bakar atau untuk
memproduksi bahan bakar jenis lain seperti biodiesel, bioetanol atau
biogas tergantung sumbernya. Biomassa berbentuk biodiesel, bioetanol
dan biogas dapat dibakar dalam mesin pembakaran dalam atau pendidih
secara langsung dengan kondisi tertentu.
Ada tiga bentuk penggunaan biomassa, yaitu secara padat, cair dan gas.
Secara umum ada dua metode dalam memproduksi biomassa, yaitu
dengan menumbuhkan organisme penghasil biomassa dan
menggunakan bahan sisa hasil industri pengolahan makhluk hidup.
Beberapa aplikasi sumber energi terbarukan pada pembangkit listrik
diantaranya:
(a) Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
Pembangkit listrik tenaga air adalah salah satu sumber energi listrik
yang memanfaatkan air sebagai sumber listrik. Pembangkit ini
merupakan salah satu sumber energi listrik utama yang ada di
Indonesia. Pembangkit listrik tenaga air di Indonesia banyak
dikembangkan. Hal ini karena persediaan air di Indonesia cukup
melimpah. Keberadaan beberapa waduk besar di Indonesia, selain
39
digunakan untuk penampungan air juga dimanfaatkan untuk menjadi
energi penghasil listrik. Pilihan mengembangkan pembangkit listrik
tenaga air ini salah satunya disebabkan potensi air yang ada di
Indonesia. Gambar 2.8 skematik dari PLTA.
Gambar 2.8 Skema dari PLTA (Bagustris, 2014)
(b) Pembangkit Listrik Tenaga Angin (PLTA)
Dalam usaha mendapatkan energi alternatif terbarukan, angin menjadi
salah satu pilihan untuk dikonvesi menjadi energi listrik. Sudah cukup
banyak usaha yang dilakukan dengan berbagai sistemnya sesuai
dengan kondisi wilayah masing-masing. Pembangkit listrik tenaga
angin ini disebut juga sebagai PLTB, Pembangkit Listrik Tenaga
Bayu. Tidak dipakainya kata ‘Angin’ dikhawatirkan nanti rancu
dengan PLTA, yang dipakai pada Pembangkit Listrik Tenaga Air.
Gambar 2.9 skema rangkaian pembangkit listrik tenaga angin secara
skala kecil untuk rumahan.
Gambar 2.9 Skema Rancangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Skala Rumahan (Cantri, 2013)
Keterangan Gambar: 1) Turbin angin; 2) Unit pengontrol (Controller);
3) Battery (aki); dan 4) Inverter
40
(c) Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)
Matahari merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang akan
selalu tersedia. Matahari memiliki dua sumber energi utama, yaitu energi
panas dan energi cahaya. Energi panas dapat kita manfaatkan langsung
dalam kehidupan sehari-hari seperti jemur pakaian dan untuk
memproduksi garam dengan memanaskan air laut di dalam tambak
garam sehingga airnya menguap dan yang tertinggal butir-butir garam.
Sedangkan dari energi cahaya matahari kita dapat menghasilkan energi
listrik dengan menggunakan perangkat panel surya sebagai komponen
utamanya. Berikut skema rangkaian untuk mendapatkan energi listrik
dari sinar matahari. Gambar 2.10 skema rangkaian dari PLTS.
Gambar 2.10 Skema Pembangkit Listrik Tenaga Surya (Admin, 2013)
Keterangan Gambar: 1) Panel Surya (Solar Panel); 2) Pengontrol arus
pengisi aki (Charge Controller); 3) Battery atau aki; 4. Inverter DC ke AC
(d) Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)
Energi nuklir merupakan energi hasil dari sebuah proses kimia yang
dikenal dengan reaksi fisi dan reaksi fusi pada sebuah inti atom. Sudah
berpuluh tahun manusia memanfaat potensi energi yang dihasilkan dari
reaksi fisi (pembelahan) inti uranium dan plutonium. Penemuan ini juga
41
berasal dari coba-cobanya para ilmuwan menembakkan neutron ke inti
untuk mendapatkan inti baru, namun pada bebarapa inti berat hal itu
menyebabkan inti menjadi pecah (terbagi) sekaligus melepaskan neutron
lain yang konsekuensinya menimbulkan panas disekitarnya.
Panas ini kemudian di ambil dengan menempatkan reaksi tersebut didalam
air, air yang panas tadi dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin, untuk
bagian turbinnya hampir sama dengan pembangkit listrik tenaga uap.
Namun selain panasnya yang diambil, neutron yang lepas ini juga
dimanfaatkan untuk banyak hal, seperti untuk mengukur dimensi dari
suatu zat, untuk memutasikan tumbuhan agar didapatkan bibit unggul dan
lain sebagainya.
PLTN adalah sebuah pembangkit daya thermal yang menggunakan satu
atau beberapa reaktor nuklir sebagai sumber panasnya. Prinsip kerja
sebuah PLTN hampir sama dengan sebuah pembangkilt listrik tenaga uap,
menggunakan uap bertekanan tinggi untuk memutar turbin. Putaran turbin
inilah yang diubah menjadi energi listrik. Perbedaannya ialah sumber
panas yang digunakan untuk menghasilkan panas. Sebuah PLTN
menggunakan uranium sebagai sumber panasnya. Reaksi pembelahan (fisi)
inti uranium menghasilkan energi panas yang sangat besar. Gambar skema
PLTN seperti Gambar 2.11.
Gambar 2.11 Skema Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (Ardhy, 2014)
42
(e) Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTPB)
Pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTPB) atau geothermal power
plant merupakan pembangkit listrik yang memanfaatkan panas yang di
hasilkan oleh perut bumi untuk menghasilkan tenaga listrik. Panas yang di
hasilkan perut bumi ini dapat berupa uap air maupun air panas yang
kemudian di kopel langsung dengan rotor generator untuk menghasilkan
energi listrik.
Panas bumi adalah sumber energi panas yang terkandung di dalam air
panas, uap air dan batuan bersama mineral dan gas lainnya yang tidak
dapat di pisahkan dalam suatu sistem panas bumi. Panas bumi adalah
sumber daya alam yang dapat di perbaharui, berpotensi besar serta sebagai
salah satu sumber energi pilihan dalam keanekaragaman energi.
Daerah sumber geotermal yang luas dan terbentuk secara alami disebut
dengan reservoir panas bumi. Kebanyakan reservoir panas bumi berada
jauh di bawah tanah tanpa petunjuk yang terlihat di permukaan. Gambar
skema PLTPB dapat dilihat pada Gambar 2.12.
Gambar 2.12 Skema Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (Nursyahid,
2016)
43
G. Kerangka Pikir Penelitian
Hasil sintesa dari kajian literature dan hasil penelitian pendahuluan sebagai berikut:
- Sebagian besar pembelajaran fisika masih menekankan pada aspek kognitif saja,
proses pembelajaran di dukung media yang kurang interaktif dan teacher center
sehingga peserta didik rendah komunikasi ilmiah. Rendahnya komunikasi ilmiah
peserta didik membuat peserta didik sulit berkomunikasi. Maka perlu adanya
media yang interaktif untuk membantu peserta didik dapat berkomunikasi dengan
baik dan dapat memperjelas materi yang abstrak.
- Salah satu materi yang abstrak adalah energi. Setiap hari kita selalu menggunakan
energi namun kadang tidak menyadarinya. Materi ini menuntut peserta didik
memahami energi meliputi usaha dan energi, rangkaian arus searah, listrik statis
dan sumber-sumber energi. Pada materi energi di harapkan selain paham juga
harus bisa menjelaskan kepada sejawat. Melalui komunikasi ilmiah yang baik,
maka peserta didik akan mudah berkolaborasi dengan sejawat ataupun pendidik.
- Materi energi pada SMA tersebar di kelas X dan XII pada kurikulum 2013 revisi.
Pada kelas X KD 3.9 Usaha dan Energi; kelas XII KD 3.1 Rangkaian Arus
Searah; KD 3.2 Listrik Statis; dan KD 3.11 Sumber-sumber Energi.
- Mengatasi beberapa masalah tersebut perlu adanya bahan ajar yang mampu
meningkatkan scientific communication skills dengan efektif berupa e-book
interactive berbasis Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM).
- Pemilihan e-book interactive berbasis STEM berdasarkan karakteristik e-book
yang memiliki beberapa kelebihan, diantaranya:
➢ E-book mampu mampu menampilkan benda nyata berupa animasi, gambar dll;
➢ E-book menampilkan link sumber belajar jika materi kurang dimengerti;
44
➢ E-book tidak memerlukan ruang khusus dalam penggunaannya;
➢ E-book dapat menampilkan kuis interactive;
➢ E-book tahan lama, tidak mudah lapuk, mudah digandakan dan dipublikasikan.
- Selain memiliki Scientific communication skills yang baik peserta didik juga dituntut
membuat proyek dari komunikasi yang disampaikan. Maka pada e-book ini
berbasis STEM arahkan untuk menghasilkan proyek sederhana dari aplikasi
pembelajaran. Berikut integrasi STEM pada pembelajaran materi energi disajikan
pada Gambar 2.13.
Gambar 2.13 Integrasi E-book Berbasis STEM
• Usaha da Energi
• Rangkaian Arus Searah
• Listrik Statis
• Sumber-sumber Energi
• Menghitung usaha
dan energi pada
proyek yang dibuat
• Menghitung energi
dan daya listrik pada
arus searah
• Menghitung energi
potensial listrik statis
• Menghitung energi
yang dibutuhkan
pada alternatif
penerapan sumber
energi
• Pesawat sederhana
• Rangkaian arus searah
sederhana
• Elektroskop sederhana
• Surya Cell sederhana
• Kincir air sederhana
• Membuat berbagai alat
sederhana terkait energi
M E
T S
Laptop
Kuis
Inte
rakti
f
45
- Secara skematis kerangka pikir penelitian seperti pada Gambar 2.14.
Gambar 2.14 Kerangka Pikir Penelitian
Standar isi, KI, KD,
indikator, abstrak dan
kompleks
Bahan ajar
menjelaskan abstraksi
dan scientific
communication skills
rendah
Standar proses, silabus,
RPP
Interaktif, komunikatif
dan menyenangkan
1. Usaha dan energi
2. Rangkaian arus
searah
3. Listrik statis
4. Sumber energi
Animasi, video,
stimulasi, kuis
interaktif, gambar,
audio berbasis STEM Kegitan belajar
mengajar
Scientific communication skills meningkat
E-book
Interaktifve
Berbasis STEM
III. METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di SMA Al-Azhar 3 Bandar Lampung. Penelitian
ini dilaksanakan pada kelas X semester genap tahun pelajaran 2018/2019.
B. Metode Penelitian
Metode dalam penelitian ini menggunakan metode campuran (mixed method)
yaitu pendekatan penelitian yang menggabungkan atau menghubungkan
metode penelitian kuantitatif dan kualitatif (Creswell, 2013). Jenis Penelitian
dan Pengembangan yang digunakan adalah ADDIE yang dikembangkan oleh
Dick and Carry (1996). Model ini terdiri atas lima langkah, yaitu: (1) analyze,
(2) design, (3) development,(4) implementation, dan (5) evaluation. Secara
visual tahapan ADDIE Model dapat dilihat pada Gambar 3.1 (Sugianto, Ahied,
Hadi, & Wulandari, 2018).
47
Gambar 3.1 Modifikasi Tahapan Model Penelitian dan Pengembangan
ADDIE
Berikut uraian tahapan penelitian yang dilakukan:
1. Tahap Analisis (Analysis)
Tahap analisis mencakup dua kegiatan, yaitu:
a. Analisis Masalah
Pada tahap ini dilakukan investigasi terhadap persoalan-persoalan yang
muncul dalam kegiatan pembelajaran di lapangan dan
mengidentifikasikan kemungkinan-kemungkinan solusi yang dapat
digunakan untuk mengatasi masalah tersebut. Analisis masalah pada
Validasi konstruk dan isi
YA TIDAK
Respon Pendidik, calon pendidik dan peserta didik
Analyze
Design
Develop
Implement Evaluate
Bahan ajar informatif, teacher center, scientific communication skills rendah
maka perlu bahan ajar interactive
berupa e-book interactive berbasis STEM
Materi, Referensi, story
board, desain e-book
interactive berbasis STEM
Penerapan
Eksperimen Kontrol
e-book
Interactiv
e berbasis
STEM
Buku
Cetak/
e-book
VALID?
48
penelitian ini adalah keterampilan komunikasi ilmiah rendah dan bahan
ajar yang digunakan pada proses pembelajaran masih informatif.
b. Analisis Komponen Pembelajaran
Pada tahap ini mencakup analisis tujuan pembelajaran/kompetensi,
analisis situasi pembelajaran, analisis peserta didik, dan analisis isi
pembelajaran. Analisis kompetensi pada penelitian ini bahwa situasi
pembelajaran selama ini masih teacher center, peserta didik
mengharapkan adanya bahan ajar yang interaktif dan pendidik memiliki
kendala keterbatasan bahan ajar yang dimiliki. Berdasarkan analisis yang
dilakukan peneliti, maka peneliti perlu mengembangkan bahan ajar e-
book interactive berbasis STEM berorientasi pada abad 21 untuk
meningkatkan scientific communication skills.
2. Tahap Desain (Design)
Tahap desain mencakup:
a. Penyusunan kerangka struktur bahan ajar e-book interactive berbasis
STEM berorientasi pada abad 21 yang dapat meningkatkan scientific
communication skills.
b. Penentuan sistematika penyajian materi, ilustrasi dan visualisasi.
c. Penulisan draft produk awal e-book interactive berbasis STEM dan
pembuatan story board. Pada tahap ini, peneliti juga membuat instrumen
validitas e-book interactive, instrumen kemenarikan dan keterbacaan e-
49
book interactive, instrumen soal tes dan kuesioner scientific
communication skills untuk peserta didik, calon pendidik dan pendidik.
3. Tahap Pengembangan (Develop)
Pada tahap pembangan produk ini dilakukan pembuatan bahan ajar berupa e-
book interactive meliputi penyesuain kompetensi inti, kompetensi dasar,
tujuan, petunjuk penggunaan, uraian materi, membuat proyek sesuai STEM,
contoh soal, pembahasan dan latihan soal. Selain itu, dilakukan validasi
terhadap e-book interactive menggunakan kuesioner. Tujuan validasi untuk
mengetahui kelayakan produk yang dikembangkan untuk diimplementasikan
pada pembelajaran. Sehingga nanti memperoleh saran untuk memperbaiki e-
book interactive sebelum diujicobakan di lapangan (Setyosari & Punaji,
2016). Langkah-langkah yang peneliti lakukan pada tahap validasi pada
Gambar 3.2.
Gambar 3.2 Alur Validasi E-book Interactive
Adapun kriteria validator yaitu:
Gambar 3.3 Kriteria Validator
Validasi yang dilakukan pada penelitian ini meliputi validasi konstruk dan
validasi isi. Validasi dilakukan secara bersiklus seperti pada Gambar 3.1
hingga diperoleh produk yang valid. Adapun indikator kevalidan produk
jika skor pada masing-masing item ≥ 3, sehingga total skor keseluruhan
Ahli konstruk dan isi
Minimal Lulus S2
Pengalaman mengajar ≥ 1 tahun
Meminta jawaban atau saran melalui kuesioner
Menjelaskan maksud dan tujuan pengembangan bahan ajar
Mendatangi validator dengan membawa bahan ajar dan kuesioner validasi
50
≥ 3. Selain validitas pada tahap pengembangan juga dilakukan ujicoba
produk. Tujuan ujicoba produk untuk mengetahui respon dari pendidik,
calon pendidik dan peserta didik.
a. Validasi Konstruk
Validasi konstruk dilakukan dengan menunjuk ahli sesuai dengan
kriteria validator pada Gambar 3.3. Komponen yang divalidasi oleh
ahli konstruk adalah kualitas teknis berupa tampilan, bahasa, isi dan
interaktivitas.
b. Validasi Isi
Validasi isi dilakukan dengan menunjuk ahli sesuai dengan kriteria
validator pada Gambar 3.3. Komponen yang divalidasi adalah kualitas
pembelajaran (appropriateness) dan komponen kualitas materi
(acuracry, currency, and clarity).
c. Respon E-book Interactive Berbasis STEM oleh Pendidik, Calon
Pendidik dan Peserta didik
Setelah produk diuji validitas dari segi konstruk dan isi kemudian
dibutuhkan respon dari pendidik fisika, calon pendidik fisika dan
peserta didik terhadap keterlaksanaan penggunaan e-book interactive
berbasis STEM.
4. Tahap Implementasi (Implement)
Pada tahap ini dimaksudkan untuk mengetahui efektivitas e-book
interavtive berbasis STEM dalam meningkatkan scientific communication
skills dan pemahaman konsep. Pada penelitian ini digunakan kuesioner self
assessment, kuesioner pengamatan observer dan tes pemahaman konsep
51
untuk mengetahui efektivitas e-book interactive berbasis STEM.
Kuesioner penilaian diri diberikan sebelum (pretest) dan sesudah (posttest)
diberikan perlakuan. Kuesioner pengamatan observer dilakukan selama
proses pembelajaran berlangsung. Tes pemahaman konsep diukur melalui
pretest dan posttest menggunakan four tier dengan analisis confidence
rating index (CRI).
Implementasi efektivitas produk pada penelitian ini dibagi menjadi dua
kelas dari dua produk yang akan di amati yaitu melihat efektivitas produk
e-book interactive berbasis STEM dengan e-book atau buku peserta didik.
Sebelum dilakukan perlakuan diberikan kuesioner self asessment untuk
mengetahui kemampuan komunikasi ilmiah dan diberikan lagi kuesioner
self assessment setelah diberikan perlakuan. Hal ini dilakukan untuk
melihat keadaan awal adakah perbedaan antara kelas eksperimen dan kelas
kontrol. Tabel 3.1 merupakan desain penelitian yang dilakukan pada
penelitian ini.
Tabel 3.1 Desain Penelitian
Grup Pretest Variabel terikat Postest
E Y1 X1 Y2
K Y3 X2 Y4
Sumber: (Sukardi, 2012)
Keterangan:
E : Kelas eksperimen
K : Kelas kontrol
Y1 : Self assessment dan pemahaman konsep sebelum perlakuan
(pretest) kelas eksperimen
Y2 : Self assessment dan pemahaman konsep setelah perlakuan
(posttest) kelas eksperimen
X1 : Perlakuan pada kelas eksperimen dengan e-book interactive
berbasis STEM
X2 : Perlakuan pada kelas kontrol dengan e-book atau buku pesert didik
52
Y3 : Self assessment dan pemahaman konsep sebelum perlakuan
(pretest) pada kelas kontrol
Y4 : Self assessment dan pemahaman konsep sebelum perlakuan
(posttest) pada kelas kontrol
5. Tahap Evaluasi (Evaluate)
Tahap evaluasi dilakukan setelah tahap analisis, desain, pengembangan
dan implementasi. Tahap evaluasi meliputi internal dan external
evaluation. Evaluasi internal dilaksanakan untuk mengetahui kualitas
produk. Hasil evaluasi digunakan sebagai umpan balik untuk memperbaiki
produk. Evaluasi internal dalam penelitian ini adalah analisis masalah,
perbaikan desain, validasi dari ahli konstruk dan isi, respon dari pendidik
dan peserta didik. Evaluasi eksternal dimaksudkan untuk mengetahui
tingkat keterampilan komunikasi ilmiah (scientific communication skills)
dan pemahaman konsep peserta didik terhadap kompetensi yang telah
diajarkan. Hal ini berarti untuk mengetahui efektivitas e-book interactive
berbasis STEM dalam meningkatkan scientific communication skills dan
pemahaman konsep.
C. Populasi, Teknik Pengambilan Sampel dan Sampel
1. Populasi
Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh peserta didik kelas X SMA Al-
Azhar 3 Bandar Lampung tahun 2018/2019.
2. Teknik Pengambilan Sampel
Teknik pengambilan sampel pada penelitian ini adalah teknik cluster
random sampling.
53
3. Sampel
Berdasarkan teknik pengambilan sampel di atas diperoleh sampel sebanyak
2 kelas yaitu kelas eksperimen dan kelas kontrol. Kelas X IPA 4 sebagai
kelas eksperimen dan kelas X IPA 1 sebagai kelas kontrol.
D. Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data scientific communication skills pada penelitian ini
menggunakan kuesioner penilaian diri (self assessment) dan penilaian dari
hasil pengamatan observer. Kuesioner self assessment menggunakan
kuesioner skala likert dan kuesioner observer menggunakan rating scale.
Kuesioner penilaian diri diisi oleh peserta didik sebelum diberikan perlakuan
dan setelah diberikan perlakuan dan penilaian observer diisi oleh pendidik dan
observer yang mengamati pembelajaran di kelas selama proses pembelajaran
berlangsung. Observer yang terlibat pada penelitian ini 3 observer dengan
observer yang tetap. Selain scientific communication skills pada penelitian ini
juga diukur hasil pemahaman konsep peserta didik. Pemahaman konsep
peserta didik diukur melalui pretest dan posttest berupa soal four tier dan
dianalisis menggungakan confidence rating index (CRI).
E. Instrumen Penelitian
Instrumen penelitian merupakan alat ukur seperti tes, kuesioner, pedoman
wawancara dan pedoman observasi yang digunakan peneliti untuk
mengumpulkan data dalam suatu penelitian. Instrumen pada penelitian ini
digunakan untuk mengukur dan mengumpulkan data agar pekerjaan lebih
mudah dan hasilnya lebih baik sehingga lebih mudah diolah. Instrumen yang
54
digunakan dalam penelitian ini adalah kuesioner. Ada beberapa kuesioner yang
digunakan pada penelitian, diantaranya:
a) Kuesioner Pra Penelitian
Lembar kuesioner di berikan pada saat observasi awal untuk mengetahui
kebutuhan dan permasalahan pembelajaran pada peserta didik.
b) Kusioner Validasi Produk
Pada kuesioner validasi konstruk dan isi e-book interactive memuat
pernyataan tertulis kepada dua dosen ahli dan tiga praktisi ahli. Kuesioner
validasi bertujuan untuk memperoleh respon dari validator mengenai bahan
ajar dengan materi yang telah dikembangkan oleh peneliti. Hasil dari
validator akan digunakan sebagai acuan apakah bahan ajar dengan materi
tersebut sudah valid atau belum valid. Lembar kuesioner telah dilakukan
validasi oleh validator yang dianggap cukup berkompeten.
c) Kuesioner Respon Pendidik, Calon Pendidik dan Peserta Didik
Kuesioner respon pendidik, calon pendidik dan peserta didik digunakan
untuk mengumpulkan pendapat mengenai respon keterlaksanaan terhadap
produk e-book interactive.
d) Kuesioner Scientific Comunication Skills
Kuesioner digunakan untuk mengukur perubahan keterampilan komunikasi
ilmiah peserta didik. Kuesioner yang dibuat peneliti telah menyesuaikan
indikator scientific comunication skills (SCS). Adapun indikator SCS
meliputi: information retrieval, scientific reading, listening & observing,
scientific writing, information representation & knowledge presentation.
Terdapat dua kuesioner untuk mengukur scientific comunication skills ini,
55
kuesioner penilaian diri (self assessment) yang diberikan kepada peserta
didik dan kuesioner observasi yang diberikan kepada observer dan peneliti.
Hal ini dilakukan agar hasil pengukuran mendapatkan data yang valid.
e) Tes Pemahaman Konsep
Tes pemahaman konsep digunakan untuk mengukur konsep peserta didik.
Tes pemahaman konsep pada penelitian ini disesuaikan dengan indikator
pemahaman konsep dan kompetensi pada materi yang diterapkan. Tes yang
diimplementasikan pada penelitian ini adalah materi kelas X yaitu usaha dan
energi. Jenis soal yang diimplementasikan adalah soal four tier berjumalah
10 soal.
F. Analisis Data
Penggunaan pendekatan kombinasi dalam penelitian dan pengembangan akan
lebih menguntungkan, walau waktu, tenaga dan biaya yang lebih tinggi, bila
dibandingkan dengan hanya menggunakan satu metode. Pada pendekatan
kombinasi ini penelitian dilakukan dua tahap, tahap pertama menggunakan
metode kualitatif dan tahap kedua menggunakan metode kuantitatif.
a) Analisis Kuesioner Pra Penelitian
Data yang diperoleh dari hasil kuesioner pra penelitian dianalisis secara
deskriptif kualitatif. Sehingga ditemukan masalah pembelajaran akan
kebutuhan e-book interactive.
b) Analisis Kuesioner Validasi Ahli
Setiap kuesioner di analisis dengan rumus:
56
�̅� =∑ 𝑉
𝑛
Keterangan:
�̅� = Nilai rata-rata setiap pernyataan
∑ 𝑉 = Jumlah total skor dari responden n
𝑛 = Banyak responden
Kriteria analisis rata-rata yang digunakan validator ahli, ditunjukkan pada
Tabel 3.2 berikut:
Tabel 3.2 Kriteria Validasi Analisis Rata-rata Setiap Pernyataan
Rata-rata Kriteria Validasi
4,21 ≤ V ≤ 5,00 Sangat Layak
3,41 ≤ V ˂ 4,20 Layak
2,61 ≤ V ˂ 3,40 Cukup Layak
1,80 ≤ V ˂ 2,60 Kurang Layak
1,00 ≤ V ˂ 1,80 Tidak Layak
Sumber: (Yuberti & Saregar, 2017)
Kemudian menganalisis pernyataan secara keseluruhan, setelah setiap
pernyataan dianalisis, menggunakan skala likert dengan rumus (Riduwan,
2010):
𝑃 =∑ 𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑥 𝑓
𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑡𝑒𝑟𝑡𝑖𝑔𝑔𝑖 𝑋 100%
Keterangan:
P = Jumlah persentase; f = Frekuensi validator
Hasil analisis lembar instrumen digunakan untuk mengetahui kriteria
tampilan, penyajian materi, kesesuaian bahasa, ketertarikan dengan e-book
interactive yang dikembangkan dengan interpretasi sebagai berikut:
Tabel 3.3 Interpretasi Skor Kuesioner Validasi
Skor Tingkat Pencapaian (%) Kualifikasi
5 80 ˂ V ≤ 100 Sangat Valid
4 60 ˂ V ≤ 80 Valid
3 40 ˂ V ≤ 60 Cukup Valid
2 20 ˂ V ≤ 40 Kurang Valid
1 0 ≤ V ≤ 20 Tidak Valid
Sumber: (Yuberti & Saregar, 2017)
57
c) Analisis Kuesioner Respon Pendidik, Calon Pendidik dan Peserta Didik
Data yang diperoleh dari kuesioner respon pendidik, calon pendidik dan
peserta didik sebagai data keterlaksanaan penggunaan e-book interactive
berbasis STEM dalam pembelajaran dianalisis menggunakan skala likert
seperti pada Tabel 3.4 berikut:
Tabel 3.4 Skor Respon Pendidik, Calon Pendidik dan Peserta Didik
Skor Pernyataan
5 Sangat baik
4 Baik
3 Cukup
2 Tidak baik
1 Sangat tidak baik
Sumber: (Yuberti & Saregar, 2017)
Kemudian kuesioner dianalisis dan dipersentasekan dengan menggunakan
rumus:
𝑃 =∑ 𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑥 𝑓
𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑡𝑒𝑟𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 𝑋 100%
Keterangan:
P = Jumlah persentase yang dicapai pada setiap alternatif jawaban
f = Frekuensi yang memilih suatu alternatif jawaban
Tanggapan atau pendapat pendidik, calon pendidik dan peserta didik
dilihat dari hasil persentase setiap pernyataan. Pedoman interpretasi data
yang digunakan sebagai berikut:
Tabel 3.5 Interpretasi Skor Kuesioner Respon Pendidik, Calon Pendidik
dan Peserta Didik
Skor Tingkat Pencapaian (%) Keterangan Respon
5 80 ˂ P ≤ 100 Sangat baik
4 60 ˂ P ≤ 80 Baik
3 40 ˂ P ≤ 60 Cukup
2 20 ˂ P ≤ 40 Tidak baik
1 0 ≤ P ≤ 20 Sangat tidak baik
Sumber: (Yuberti & Saregar, 2017)
58
d) Analisi Data Scientific Communication Skills
(1) Data pengukuran scientific communication skills yang diperoleh dari
kuesioner penilaian diri (self assessment) diberikan sebelum dan setelah
diberikan perlakuan, data dianalisis menggunakan skala likert berikut:
Tabel 3.6 Skor Penilaian Diri Peserta Didik -
Skor Pernyataan
4 Selalu
3 Sering
2 Kadang-kadang
1 Tidak Pernah
Sumber: (Yuberti & Saregar, 2017)
Kemudian kuesioner dianalisis dan dipersentasekan dengan
menggunakan rumus:
𝑃 =∑ 𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑥 𝑓
𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑡𝑒𝑟𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 𝑋 100%
Keterangan:
P = Jumlah persentase yang dicapai pada setiap alternatif jawaban
f = Frekuensi yang memilih suatu alternatif jawaban
Tanggapan atau pendapat peserta didik dilihat dari hasil persentase
setiap pernyataan. Pedoman interpretasi data yang digunakan sebagai
berikut:
Tabel 3.7 Interpretasi Skor Kuesioner Penilaian Diri Peserta Didik
Skor Tingkat Pencapaian (%) Keterangan Respon
5 80 ˂ P ≤ 100 Sangat baik
4 60 ˂ P ≤ 80 Baik
3 40 ˂ P ≤ 60 Cukup
2 20 ˂ P ≤ 40 Tidak baik
1 0 ≤ P ≤ 20 Sangat tidak baik
Sumber: (Yuberti & Saregar, 2017)
Hasil skor kuesioner self assessment sebelum dan setelah diberikan
perlakuan dianalisis dengan menggunakan N-Gain jika data normal dan
homogen maka dianalisis menggunakan uji hipotesis statistik
59
Independent Sample T-Test dan effect size. Rumus menentukan effect
size menurut Cohen, dijabarkan oleh (Hake, 1999):
𝑑 =𝑚𝐴 − 𝑚𝐵
[(𝑠𝑑𝐴2 + 𝑠𝑑𝐵
2 )/2]1
2⁄
Keterangan:
d = effect size
mA = nilai rata-rata gain kelas eksperimen
mB = nilai rata-rata gain kelas kontrol
sdA = standar deviasi kelas eksperimen
sdB = standar deviasi kelas kontrol
Setelah melakukan perhitungan menggunakan rumus effect size di atas,
maka interpretasinya adalah:
Tabel 3.8 Interpretasi effect size
Effect Size Interpretasi
d< 0,2 Kecil
0,2 < d < 0,8 Sedang
d > 0,8 Tinggi
Sumber : (Erpina, Hasjimy, & Salimi, 2014)
(2) Data pengukuran scientific communication skills yang diperoleh dari
kuesioner (observer) diperoleh selama pembelajaran berlangsung, data
dianalisis menggunakan rating scale. Rating scale adalah alat
pengumpul data dari responden yang dicatat secara bertingkat
(Sugiyono, 2015; Suharsimi, 2012). Skala yang digunakan dalam
penelitian ini adalah rating scale dengan tingkatan pengukuran 5 titik,
yaitu titik 1 sampai dengan 5 yang mengukur setiap item pernyataan
pada kuesioner. Responden diberikan fleksibilitas untuk menjawab
sesuai dengan dirinya. Jawaban responden pada tiap item kuesioner
mempunyai nilai yang paling tidak baik titik 1 dan nilai yang paling
baik untuk titik 5.
60
Kemudian untuk menganalisis setiap pernyataan atau indikator,
kemudian menghitung frekuensi jawaban setiap kategori (pilihan
jawaban) dan jumlahkan. Setelah setiap indikator mempunyai jumlah,
selanjutnya peneliti membuat garis kontinum sebagai berikut:
𝑁𝐽𝐼 (𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝐽𝑒𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑣𝑎𝑙) =𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑡𝑒𝑟𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 − 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑡𝑒𝑟𝑒𝑛𝑑𝑎ℎ
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑘𝑟𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑡𝑎𝑛𝑦𝑎𝑎𝑛
Keterangan:
Indeks minimum :1 Interval (5-1) :4
Indeks maksimum :5 Jarak interval (5-1):5 :0.8
Tabel 3.9 Kategori Skala (Sugiyono, 2015)
Skala Kategori
1.00 1.80 Sangat tidak baik
1.81 2.60 Tidak baik
2.61 3.40 Cukup baik
3.41 4.20 Baik
4.21 5.00 Sangat baik
e) Analisi Data Pemahaman Konsep
Data tambahan yang dihasilkan pada penelitian ini adalah data pemahaman
konsep, data pengukuran pemahaman konsep four tier dianalisis dengan
menggunakan CRI. Tabel 3.8 berikut panduan penenetuan pemahaman
konsep (Mutakinati, Anwari, & Yoshisuke, 2018):
Tabel 3.10 Analisis Kombinasi Jawaban pada Instrumen Four-Tier
Multiple Choice (FTMC)
61
Tingkat keyakinan yang digunakan pada penelitian ini menggunakan
Confidence Rating Index (CRI) dengan empat pilihan jawaban yang
didasarkan pada skala likert yang digunakan oleh Schafer (2013) yang
ditunjukkan pada Tabel 3.11.
Tabel 3.11 Skala Tingkat Keyakinan Confidence Rating Index (CRI)
Kemungkinan jawaban peserta didik dihitung dalam menentukan
persentase pada masing-masing kategori memahami konsep, tidak
memahami konsep, miskonsepsi dan error dalam setiap konsep dengan
rumus berikut:
𝑃 =∑ 𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑥 𝑓
𝑛 𝑋 100%
Keterangan:
P = Jumlah persentase yang dicapai pada setiap alternatif
jawaban
f = Frekuensi yang memilih suatu alternatif jawaban
n = jumlah seluruh peserta didik
Inteprestasi data tingkat pemahaman konsep peserta didik yaitu:
Tabel 3.12 Interpretasi Tingkat Pemahaman Konsep
Skor Tingkat Pencapaian (%) Keterangan Respon
5 79 ˂ P ≤ 100 Baik Sekali
4 65 ˂ P ≤ 79 Baik
3 55 ˂ P ≤ 65 Cukup
2 45 ˂ P ≤ 55 Kurang
1 30 ≤ P ≤ 45 Gagal
Sumber: (Sudijono, A. 2009)
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. E-book interactive berbasis STEM berorientasi kemampuan abad 21 pada
materi fisika dinyatakan valid dengan persentase validitas isi 87,26%, validitas
konstruk 86,13%.
2. E-book interactive berbasis STEM berorientasi kemampuan abad 21 pada
materi fisika memiliki keterlaksanaan dengan persentase 88,22% kategori
sangat baik.
3. E-book interactive berbasis STEM berorientasi kemampuan abad 21
dinyatakan efektif dapat meningkatkan scientific communication skills dan
pemahaman konsep peserta didik dengan rerata N-Gain SCS 0,34 pada
kategori sedang dan nilai effect size 0,52 dengan kategori sedang. Selisih
persentase pemahaman konsep sebelum dan sudah perlakuan kelas eksperimen
71,61% dan kelas kontrol 30,55%.
116
B. Saran
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka peneliti memberikan
saran sebagai berikut:
1. Pengembangan e-book interactive berbasis STEM perlu dikembangkan pada
materi yang dapat dibuat rekayasa STEM seperti (teknologi digital, hukum
newton, getaran harmonis, alat-alat optik, induksi elektromagnetik) untuk
mempermudah dan mengefisiensi proses pembelajaran.
2. Pembelajaran dengan mengimplementasikan e-book interactive berbasis
STEM dapat dijadikan sebagai alternatif bagi pendidik dalam upaya
meningkatkan scientific communication skills.
3. Komponen pembelajaran (silabus, rencana pelaksanaan pembelajaran dan
bahan ajar) perlu direncanakan dengan mengintegrasikan STEM pada setiap
komponen pembelajaran dan langkah-langkah pembelajaran agar implementasi
e-book interactive berbasis STEM dapat berjalan dengan baik dalam
meningkatkan scientific communication skills.
4. Pada pelaksanaan pembelajaran pendidik harus memfasilitas, mengarahkan
dan mengontrol pembelajaran sesuai rencana pelaksanaan pembelajaran yang
terintegrasi dengan STEM dan masing-masing peserta didik harus memiliki
media untuk menampilkan e-book interactive berbasis STEM (handphone,
laptop atau komputer) agar pembelajaran lebih efektif.
5. Perlu menambahkan latihan yang dapat mengukur scientific communication
skills pada tiap sub bab materi.
DAFTAR PUSTAKA
Abdurrahman, Saregar, A., & Umam, R. (2018). Assesment Toward the Quantum
Physics Concept Mastery of the Prospective Physics Teachers. Jurnal Pendidikan
IPA Indonesia, 7(1), 34–40. https://doi.org/10.15294/jpii.v6i2.7239
Afandi, Junanto, T., & Afriani, R. (2016). Implementasi Digital-Age Literacy dalam
Pendidikan Abad 21 Di Indonesia. Seminar Nasional Pendidikan Sains, 113–120.
Afriana, J., Permanasari, A., & Fitriani, A. (2016). Penerapan Project Based Learning
Terintegrasi STEM untuk Meningkatkan Literasi Sains Siswa Ditinjau dari Gender
Implementation Project-Based Learning Integrated STEM to Improve Scientific
Literacy Based on Gender. Jurnal Inovasi Pendidikan IPA, 2(2), 202–212.
Retrieved from http://journal.uny.ac.id/index.php/jipi Jurnal
Ahmad, A. (2014). Apa itu E-book. Retrieved from http://alltutorial.net/apa-itubook/
Ahmed, M. M. E., & Rahman, S. A. A. (2015). The Effect of Interactive E-book on
Students ’Achievement at Najran University in Computer in Education Course.
Journal of Education and Practice, 6(19), 71–83.
Akrom, M. (2013). Fisika SMA. Jakarta: Pandamedia.
Alim, B. K. (2015). Penggunaan Media E-book Interaktif Dalam Model Pembelajaran
Kooperatif Pairs Check Pada Mata Pelajaran Konstruksi Bangunan di Kelas X-
TGB SMK Negeri 1 Sidoarjo. Jurnal Kajian Pendidikan Teknik, 2(2), 28–32.
Alshaya, H., & Oyaid, A. (2017). Designing and Publication of Interactive E-Book for
Students of Princess Nourah bint Abdulrahman University : An Empirical Study.
Journal oF Education and Practice, 8(8), 41–57.
Angger R, A., Siti A, N., Rahardjo, D. T., & Mulyono, B. (2016). Peningkatan
Komunikasi Ilmiah Siswa Kelas X MIA Melalui Model Pembelajaran SSCS
(Search , Solve, Create, Share) pada Materi Alat-alat Optik. Perpustakaan UNS.
Anwar, C., Saregar, A., Yuberti, Zellia, N., Widayanti, Diani, R., & Wekke, I. S. (2019).
Effect Size Test of Learning Model ARIAS and PBL : Concept Mastery of
Temperature and Heat on Senior High School Students. EURASIA Journal of
Mathematics, Science and Technology Education, 15(3), 1–9.
https://doi.org/https://doi.org/10.29333/ejmste/103032
Ardhy. (2014). Cara Kerja PLTN Menggunakan Konsep PWR. Retrieved November 18,
2018, from http://www.bagustris.tk/2014/03/skema-dan-cara-kerja-pembangkit-
listrik.html
Arsyad, A. (2011). Media Pembelajaran. Jakarta: Rajawali Press.
118
Asep, H. H. (2010). Pengembangan Kurikulum dan Pembelajaran. Jakarta: Universitas
Terbuka.
Asmuniv. (2015). Pendekatan Terpadu Pendidikan STEM Upaya Mempersiapkan
Sumber Daya Manusia Indonesia Yang Memiliki Pengetahuan Interdisipliner
Dalam Menyosong Kebutuhan Bidang Karir Pekerjaan Masyarakat Ekonomi
ASEAN (MEA). Retrieved from
http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/index.php/menuutama/listrik-
electro/1507-asv9
Bagustris. (2014). Skema dan Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA).
Retrieved November 16, 2018, from http://www.bagustris.tk/2014/03/skema-dan-
cara-kerja-pembangkit-listrik.html
Barakos, L., Lujan, V., & Strang, C. (2012). Science, Technology, Engeneering,
Mathmatics (STEM): Catalyzing Change Amid the Confusion. Portsmouth, NH:
RMC Research Corporation, Center on Instruction.
Barry, D. M., Kanematsu, H., Lawson, M., Nakahira, K., & Ogawa, N. (2017). Virtual
STEM Activity for Renewable Energy. Procedia Computer Science, 112, 946–955.
https://doi.org/10.1016/j.procs.2017.08.130
Beatty, A. (2011). Successful STEM Education: A Workshop Summary. Wahington, DC:
The National Academies Press.
Bento. (2016). Teori Atom Ernerst Rutherford. Retrieved November 20, 2018, from
http://www.bagustris.tk/2014/03/atom rutherford.html
Bell, D. (2016). The reality of STEM education, design and technology teachers’
perceptions: a phenomenographic study. International Journal of Technology and
Design Education, 26(1), 61–79. https://doi.org/10.1007/s10798-015-9300-9
Bidarra, J., Figueiredo, M., & Natálio, C. (2015). Interactive Design and Gamification
of eBooks for Mobile and Contextual Learning. International Journal of
Interactive Mobile Technologies (IJIM), 9(3), 24.
https://doi.org/10.3991/ijim.v9i3.4421
Bitar. (2018). Medan Magnet : Pengertian, Sifat, Dan Garis Gaya Secara Lengkap.
Retrieved November 16, 2018, from https://www.gurupendidikan.co.id/medan-
magnet-pengertian-sifat-dan-garis-gaya-secara-lengkap/
Cameron, C., Collie, C. L., Baldwin, C. D., Bartholomew, L. K., Palmer, J. L., & Greer,
M. (2013). The Development of Scientific Communication Skills : A Qualitative
Study of the Perceptions of Trainees and Their Mentors. Academic Medicine,
88(10), 1499–1506. https://doi.org/10.1097/ACM.0b013e3182a34f36
Cangara, H. (2011). Pengantar ilmu komunikasi. Jakarta: PT RajaGrafindo Persada.
Cantri. (2013). Pembangkit Listrik Memanfaatkan Tenaga Angin. Retrieved November
14, 2018, from https://idschool.net/smp%0A/pembangkit-listrik-tenaga-angin/%0A
119
Capraro, R. M., & Slough, W. S. (2013). STEM Project-Based Learning: A Integrated
Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) Approach.
Rotterdam: Sense Publishers.
Çetİn, G., A, O. Ö., Güvenç, E., & Sakal, M. (2016). The Development Of An EBook
With Dynamic Content For The Introduction Of Algorithms And Programming.
Mugla Journal of Science and Technology, 2(2), 199–203.
Chiang, C. L., & Lee, H. (2016). The Effect of Project-Based Learning on Learning
Motivation and Problem-Solving Ability of Vocational High School Students.
International Journal of Information and Education Technology, 6(9), 709–712.
https://doi.org/10.7763/IJIET.2016.V6.779
Creswell, J. W. (2013). Research Design: Qualitative, Quantitative, and Mixed Methods
Approaches. Sage publications.
Darlen, R. F., Sjarkawi, S., & Lukman, A. (2015). Pengembangan E-book Interaktif
untuk Pembelajaran Fisika SMP. Jurnal Tekno-Pedagogi, 5(1), 13–23.
Departemen Pendidikan Nasional. (2008). Panduan Pengembangan Bahan Ajar.
Jakarta: Depdiknas.
Dileklii, Y. (2017). The Relationships Between Critical Thinking Skills. European
Journal of Education Studies, 3(4), 69–96. https://doi.org/10.5281/zenodo.344919
Douglas, G. C. (2011). Fisika Dasar 1. Jakarta: Erlangga.
Dugger, Jr., W. E. (2015). Evolution of STEM in the United States. Retrieved from
http://www.iteea.org/Resources/PressRoom/AustraliaPaper.pdf
Erpina, Hasjimy, M. A., & Salimi, A. (2014). Pengaruh Kooperatif Teknik Talking Stick
Terhadap Hasil Pembelajaran Pendidikan Kewarganegaraan di SD. Jurnal
Pendidikan Dan Pembelajaran, 3(9), 13.
Egarievwe, S. U. (2015). Vertical Education Enhancement – A Model for Enhancing
STEM Education and Research. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 177,
336–344. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2015.02.354
Firdaus, T., & Sinensis, A. R. (2017). Video Analisis untuk Kemampuan Menganalisis
dan Memecahkan Masalah Materi Kinematika pada Calon Guru Fisika. Jurnal
Penelitian Pembelajaran Fisika, 8(2), 135–142.
Fitriah, E. (2016). Implementasi Model Modified Free Inquiry pada Pembelajaran
Zoologi Avertebrata untuk Menumbuhkan Karakter Kreatif dan Keterampilan
Kerja Ilmiah Mahasiswa Calon Guru Biologi. Holistik: Journal For Islamic Social
Sciences, 1(2), 134–145.
Fuadah, S. F., Patonah, S., & Nuroso, H. (2017). Pengembangan Instrumen
Keterampilan Komunikasi Ilmiah dalam Pembelajaran Fisika. Jurnal Penelitian
Pembelajaran Fisika, 8(2), 121–128.
120
Gaffar, A. A. (2017). Penerapan Model Jigsaw untuk Meningkatkan Keterampilan
Berkomunikasi Siswa pada Materi Sistem Peredaran Darah pada Manusia. Jurnal
Bio Educatio, 2(2), 21–26.
Garcia, J. T. (2018). Science Communication Communicating Discovery-Based
Research Results to the News : A Real-World Lesson in Science Communication
for Undergraduate Students. Journal of Microbiology & Biologi Education, 19(1),
9–11. https://doi.org/10.1128/jmbe.v18i2.1287
Gonzalez, J. C., Guzman, J. L., Dormido, S., & Berenguel, M. (2013). Development of
interactive books for control education. IFAC Proceedings Volumes (IFAC-
PapersOnline), 10(PART 1), 150–155. https://doi.org/10.3182/20130828-3-UK-
2039.00043
Grange, I. R., & Retief, L. (2018). Action Research: Integrating Chemistry and
Scientific Communication to Foster Cumulative Knowledge Building and
Scientific Communication Skills. Chemical Education.
https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.7b00958
Guilford, J. ., & Frucher, B. (1978). Fundamental Statistics in Psychology and
Education. Tokyo: Mc Graw-Hill Kogakusha, Ltd.
Hake, R. . (1999). Interactive-Engagement vs Traditional Methods: A Six Thousand
Student Survey of Mechanic Test Data for Introductory Physics Courses. Journal
of Physics, 66(1), 64–74.
Hamdani. (2011). Strategi Belajar Mengajar. Bandung: Pustaka Setia.
Han, S. W. (2016). National education systems and gender gaps in STEM occupational
expectations. International Journal of Educational Development, 49, 175–187.
https://doi.org/10.1016/j.ijedudev.2016.03.004
Haris, D. (2001). Panduan Lengkap E-Book. Yogyakarta: Cakrawala. Retrieved from
https://www.treehugger.com/htgg/how-to-go-green-books-for-publishers.html
Ika, Y. E. (2018). Pembelajaran Berbasis Laboratorium IPA untuk Melatih
Keterampilan Komunikasi Ilmiah Siswa SMP Kelas VII. JIPFRI (Jurnal Inovasi
Pendidikan Fisika Dan Riset Ilmiah), 2(2), 101–113.
https://doi.org/10.30599/jipfri.v2i2.338
Imansari, N., Sumbawati, M. S., & Buditjahjanto, I. G. . A. (2014). Pengembangan
Media E-Book Interaktif untuk Mata Pelajaran Teknik Mikroprosesor Di SMK
Negeri Surabaya. Journal Pendidikan Vokasi: Teori Dan Praktek2, 2(2), 150–158.
Iyengar, S., & Massey, D. S. (2018). Scientific Communication in a Post-Truth Society.
PNAS Latest Articles, 1–6. https://doi.org/10.1073/pnas.1805868115
Jannah, N., Fadiawati, N., & Tania, L. (2017). Pengembangan E-book Interaktif
Berbasis Fenomena Kehidupan Sehari-hari tentang Pemisahan Campuran. Jurnal
Pendidikan Dan Pembelajaran Kimia, 6(1), 186–198.
121
Johnson, E. A., & Fankhauser, S. C. (2018). Engaging in the Publication Process
Improves Perceptions of Scientific Communication, Critique, and Career Skills
Among Graduate Students. Journal of Microbiology & Biologi Education, 19(1),
1–8.
Juniaty, W., Z., S. ., & Supriyono, K. H. (2016). STEM: Apa, Mengapa, dan
Bagaimana. Pros. Semnas Pend IPA Pascasarjana UM, 1, 976–984.
Kamal, A. A. (2011). 1000 Solved Problem in Classical Physics. USA: Springer.
Kelley, T. R., & Knowles, J. G. (2016). A conceptual framework for integrated STEM
education. International Journal of STEM Education, 3(1), 1–11.
https://doi.org/10.1186/s40594-016-0046-z
Kemendikbud. (2013). Permendikbud 81A Tahun 2013 Tentang Implementasi
Kurikulum 2013. Jakarta: Kementerian Pendidikan dan kebudayaan.
Klening, J. (2018). Trust and Critical Thinking. Educational Philosophy and Theory,
50(2), 133–143. https://doi.org/10.1080/00131857.2016.114416
Knapp, M. (1978). Nonverbal Communication in Human Interaction. Austin: Holt,
Rinehart and Winston.
Kristiawati. (2014). Keterlaksanaan dan Respons Siswa terhadap Pembelalajaran dengan
Pembuataan Poster untuk Melatihkan Keterampilan Komunikasi Sains Siswa.
Pensa: Pendidikan Sains, 2(2), 1–5.
Kulsum, U., & Nugroho, S. E. (2014). Penerapan Model Pembelajaran Cooperative
Problem Solving untuk Meningkatkan Kemampuan Pemahaman Konsep dan
Komunikasi Ilmiah Siswa pada Mata Pelajaran Fisika. Unnes Physics Education
Journal, 3(2), 73–78.
Kusuma Dewi, N. K. D., Riastini, P. N., & Pudjawan, K. (2017). Pengaruh Model
Pembelajaran ARIAS terhadap Pemahaman Konsep Matematika pada Siswa Kelas
V SD Negeri 1 Candikusuma. E-Journal PGSD Universitas Pendidikan Ganesha,
5(2), 1–10.
Levy, O. S., Eylon, B. S., & Scherz, Z. (2009). Teaching Scientific Communication
Skills in Science Studies: Does it Make a Difference? International Journal of
Science and Mathematics Education, 7(5), 875–903.
Maiyena, S., & Haris, V. (2017). Praktikalitas Video Tutorial pada Matakuliah
Eksperimen Fisika untuk Meningkatkan Keterampilan Proses Sains Mahasiswa.
Jurnal Ilmiah Pendidikan Fisika Al-Biruni, 6(1), 75.
https://doi.org/10.24042/jpifalbiruni.v6i1.647
Manley, L., & Holley, R. P. (2012). History of the Ebook : The Changing Face of Books
History of the Ebook : The Changing Face of Books. Technical Services Quarterly,
29, 292–311. https://doi.org/10.1080/07317131.2012.705731
Marteel-parrish, A. E., & Lipchock, J. M. (2017). Preparing Chemistry Majors for the
122
21st Century through a Comprehensive One-Semester Course Focused on
Professional Preparation, Contemporary Issues, Scienti fi c Communication, and
Research Skills. Chemical Education. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.7b00439
Master, A., Cheryan, S., Moscatelli, A., & Meltzoff, A. N. (2017). Programming
experience promotes higher STEM motivation among first-grade girls. Journal of
Experimental Child Psychology, 160, 92–106.
https://doi.org/10.1016/j.jecp.2017.03.013
Matsun, Ramadhani, D., & Lestari, I. (2018). Pengembangan Bahan Ajar Listrik Magnet
Berbasis Android di Program Studi Pendidikan Fisika IKIP PGRI Pontianak.
Jurnal Pendidikan Matematika Dan IPA, 9(1), 99–107.
Melawati, C., & Paristiowati, M. (2014). Analisis Kemampuan Komunikasi dan Kerja
Sama pada Pembelajaran Kimia melalui Model Pembelajaran Kooperatif Tipe TAI
(Team Assited Individualization). Jurnal Riset Pendidikan Kimia, 4(1), 251–259.
Melayani. (2010). Media Belajar Online. Retrieved November 17, 2018, from
https://www.google.com/search?q=usaha+dan+%0Aenergi&safe=strict&source=ln
ms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjDyp_V8KbfAhWHPY8KHQNLDzkQ_AU
IDigB&biw=1366&bih=626#imgrc=7JekrBRYzySSRM.%0A
Munir. (2012). Multimedia Konsep dan Aplikasi Dalam Pendidikan. Bandung: Alfabeta.
Murti, K. E. (2013). Pendidikan Abad 21 dan Implementasinya pada Pembelajaran Di
Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) untuk Paket Keahlian Desain Interior. Artikel
Kurikulum 2013 SMK, 1–23.
Nafiun. (2014). Contoh Soal Medan Listrik dan Hukum Gauss, Rumus, Fluks, Muatan
Titik, Dua Keping Sejajar, Bunyi, Persamaan, Fisika. Retrieved November 17,
2018, from http://www.nafiun.com/%0A2014/06/contoh-soal-medan-listrik-dan-
hukum-gauss-rumus-fluks-muatan-titik-dua-keping-sejajar-bunyi-persamaan-
fisika.html%0A
Nasional, D. P. (2008). Panduan Pengembangan Bahan Ajar. Jakarta: Direktorat
Jendral Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah.
Ningsih, O. (2017). Implementasi Model Problem Based Learning Untuk Meningkatkan
Pemahaman Konsep dan Aktivitas Siswa. Journal of Medives Journal of
Mathematics Education IKIP Veteran Semarang, 1(1), 25–33.
Noviyana, H. (2017). Pengaruh Model Project Based Learning Terhadap kemampuan
Berfikir Kreatif Matematika Siswa. Jurnal Edumath, 3(2), 110–117.
Ntemngwa, C., & Oliver, J. S. (2018). The Implementation of Integrated Science
Technology, Engineering and Mathematics (STEM) Instruction using Robotics in
the Middle School Science Classroom. International Journal of Education in
Mathematics, Science and Technology, 6(1), 13–40.
Nugraha, A. B., Ramalis, T. R., & Purwanto. (2017). Pengembangan Bahan Ajar Web
Fisika SMP Berbasis Literasi Sains. Jurnal Wahana Pendidikan Fisika, 2(1), 11–
123
14.
Nugroho, A. P., Indarti, & Syifa, N. H. (2016). FISIKA. Surakarta: Mediatama.
Nurhayati, D. (2017). Pengembangan Buku Digital Interaktif Mata Kuliah
Pengembangan E-Learning pada Mahasiswa Teknologi Pendidikan FIP UNY. E-
Jurnal Prodi Teknologi Pendidikan Vol., 6(5), 458–473.
Nurhayati, W., Wardhayani, S., & Ansori, I. (2012). Peningkatan Komunikasi Ilmiah
Pembelajaran IPA melalui Model Kooperatif Tipe Think Talk Write. Jurnal
Pendidikan IPA Indonesia, 1(1), 12–25.
Nurmayanti, Rosilawati, I., & Fadiawati, N. (2017). Pengembangan E-Book Interaktif
Berbasis Representasi Kimia pada Materi Ikatan Kimia. Jurnal Pendidikan Dan
Pembelajaran Kimia, 6(1), 160–172.
Nursyahid. (2016). Sistem Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi.
Ongardwanich, N., Kanjanawasee, S., & Tuipae, C. (2015). Development of 21 st
Century Skill Scales as Perceived by Students. Procedia - Social and Behavioral
Sciences, 191, 737–741. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2015.04.716
Panen, P., & Purwanto. (2004). Penulisan Bahan Ajar. Jakarta: Dirjen Dikti.
Perdana, A., Siswoyo, & Sunaryo. (2017). Pengembangan Lembar Kerja Siswa Berbasis
Discovery Learning Berbantuan PhET Interactive Simulation pada Materi Hukum
Newton. Jurnal Wahana Pendidikan Fisika, 2(1), 73–79.
Ponzio, N. M., Alder, J., Nucci, M., Dannenfelser, D., Hilton, H., Linardopoulos, N., &
Lutz, C. (2018). Learning Science Communication Skills Using Improvisation,
Video Recordings, and Practice, Practice, Practice. Journal of Microbiology &
Biologi Education, 19(1), 1–8.
P, P. G. W., Suyana, I., Amalia, L., & Setiawan, A. (2017). Upaya Meningkatkan
Kemampuan Komunikasi dan Pemahaman Konsep Siswa Melalui Pembelajaran
Inkuiri Berbantu Teknik TSTS. Jurnal Wahana Pendidikan Fisika, 2(2), 27–31.
Prastowo, A. (2011). Panduan Kreatif Membuat Bahan Ajar Inovatif. Yogyakarta: Diva
Press.
Pratama, H., & Prastyaningrum, I. (2016). Pengaruh Model Pembelajaran Project Based
Learning Berbantuan Media Pembelajaran Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro
Terhadap Kemampuan Berpikir Kritis. Jurnal Penelitian Fisika Dan Aplikasinya
(JPFA), 6(2), 44–50.
Puspasari, R. (2017). Implementasi Project Based Learning Untuk Meningkatkan
Kemandirian Dan Prestasi Belajar Mahasiswa Dalam Pembuatan Alat Peraga
Matematika Inovatif. Math Didactic: Jurnal Pendidikan Matematika, 3(1), 10–22.
Putra, F., Nur Kholifah, I. Y., Subali, B., & Rusilowati, A. (2018). 5E-Learning Cycle
Strategy: Increasing Conceptual Understanding and Learning Motivation. Jurnal
Ilmiah Pendidikan Fisika Al-Biruni, 7(2), 171.
124
https://doi.org/10.24042/jipfalbiruni.v7i2.2898
Quran, A. S., Pokok, P., & Sistem, B. (2017). Pengembangan Bahan Ajar IPA Berbasis
Komplementasi Ayat-Ayat Sains Quran pada Pokok Bahasan Sistem Tata Surya.
Diena Shulhu Asysyifa Achmad Sopyan, Masturi, 6(1), 44–54.
Rauschenbach, I., Keddis, R., & Davis, D. (2018). Poster Development and Presentation
to Improve Scientific Inquiry and Broaden Effective Scientific Communication
Skills †. Journal of Microbiology & Biologi Education, 19(1), 1–9.
https://doi.org/doi.org/10.1128/jmbe.v19i1.1511
Riduwan. (2010). Skala Pengukuran Variabel-Variabel Penelitian. Bandung: Alfabeta.
Roberts, A., & Cantu, D. (2012). Applying STEM Instructional Strategies to Design and
Technology Curriculum. Norfolk, VA USA: Departement of STEM Education and
Proffesional Studies Old Dominion University.
Ross, R. S. (1983). Speech Communication: Fundamentals and Practice (6th ed.). New
Jersey: Pretince-Hall.
Sanson-fisher, R., Hobden, B., Waller, A., Dodd, N., & Boyd, L. (2018).
Methodological quality of teaching communication skills to undergraduate medical
students : a mapping review. BMC Medical Education, 18(151), 1–7.
Saregar, A. (2016). Pembelajaran Pengantar Fisika Kuantum dengan Memanfaatkan
Media PhET Simulation dan LKM Melalui Pendekatan Saintifik: Dampak pada
Minat dan Penguasaan Konsep Mahasiswa. Jurnal Ilmiah Pendidikan Fisika Al-
Biruni, 5(1), 53–60. https://doi.org/10.24042/jpifalbiruni.v5i1.105
Saregar, A., Marlina, A., & Kholid, I. (2017). Efektivitas Model Pembelajaran ARIAS
ditinjau dari Sikap Ilmiah: Dampak terhadap Pemahaman Konsep Fluida Statis.
Jurnal Ilmiah Pendidikan Fisika Al-Biruni, 6(2), 255–263.
https://doi.org/10.24042/jipfalbiruni.v6i2.2181
Sarwanto. (2016). Peran Komunikasi Ilmiah dalam Pembelajaran IPA. In Prosiding
Seminar Nasional Pendidikan Sains (SNPS) 2016 (pp. 35–40). Surakarta:
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Sarwi, Rusilowati, A., & Khanafiyah, S. (2013). Implementasi Model Eksperimen
Gelombang Open-Inquiry untuk Mengembangkan Keterampilan Komunikasi
Ilmiah Mahasiswa Fisika. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, 9, 123–131.
Sasono, M. (2014). Pengembangan Model Pembelajaran Kooperatif Jigsaw yang
Berorientasi pada Keterampilan Komunikasi Ilmiah dalam Matakuliah Fisika
Kuantum. Jurnal Edukasi Matematika Dan Sains, 2(2), 1–10.
Schaffer, L.D. 2013. The Development and Validation of A Three-Tier Diagnostic Test
Measuring Pre-Service Elementary Education and Secondary Science Teachers’
Understanding of the Water Cyle. Tesis. The Faculty of the Graduate School
University of Missouri.
125
Serway, R. A., & Beichner, R. J. (2000). Physics for Scientists and Engineers. Orlando:
Saunders College Publishing.
Setyosari, & Punaji, H. (2016). Metode Penelitian Pendidikan & Pengembangan.
Jakarta: Penada Media.
Sheydaei, M., Adibsereshki, N., & Movallali, G. (2015). The Effectiveness of Emotional
Intelligence Training on Communication Skills in Students with Intellectual
Disabilities. Iranian Rehabilitation Journal, 13(3), 7–12.
Sitaresmi, K. S., Saputro, S., & Utomo, S. B. (2017). Penerapan Pembelajaran Project
Based Learning (PjBL) untuk Meningkatkan Aktivitas dan Prestasi Belajar Siswa
pada Materi Sistem Periodik Unsur (SPU) Kelas X MIA 1 SMA Negeri 1 Teras
Boyolali Tahun Pelajaran 2015/2016. Jurnal Pendidikan Kimia, 6(1), 54–61.
Retrieved from http://jurnal.fkip.uns.ac.id/index.php/kimia/article/view/9405
Softwan, M., & Habibi, A. (2018). Problematika Dunia Pendidikan Islam Abad 21 dan
Tantangan Pondok Pesantren di Jambi. Jurnal Kependidikan, 46(2), 271–280.
Sprague, N., & Hunter, B. (2008). Assessing e-books: Taking a closer look at e-book
statistics. Library Collections, Acquisitions and Technical Services, 32(3), 150–
157. https://doi.org/10.1016/j.lcats.2008.12.005
Stanley, J. T., & Lewandowski, H. J. (2016). Lab notebooks as scientific
communication : Investigating development from undergraduate courses to
graduate research. Phys. Rev. Phys. Educ. Res, 12(2), 1–11.
https://doi.org/10.1103/PhysRevPhysEducRes.12.020129
Sudijono, A. 2009. Pengantar Evaluasi Pendidikan. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada.
Sugianto, S. D., Ahied, M., Hadi, W. P., & Wulandari, A. Y. R. (2018). Pengembangan
Modul IPA Berbasis Proyek Terintegrasi STEM pada Materi Tekanan. Journal of
Natural Science Education Research, 1(1), 28–39.
Sugiyono. (2015). Metode Penelitian dan Pengembangan Research and Development.
Bandung: Alfabeta.
Suharsimi, A. (2012). Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktek. Bandung: Rineka
Cipta.
Suhendi, H. Y., Ramdhani, A. M., & Irwansyah, F. S. (2018). Verification Concept of
Assesment for Physics Education Student Learning Outcome. International
Journal of Engineering & Technology, 7(3), 321–325. https://doi.org/DOI:
10.14419/ijet.v7i3.21.17181
Sukardi. (2012). Metodologi Penelitian Pendidikan. Jakarta: Bumi Aksara.
Susanto, B., & Suyatna, A. (2015). Design Learning Media of Global Warming Based
on Interactive Multimedia With Scientific Approach to Critical Thinking Skills. In
Proceeding the 3rd SEA-DR (pp. 325–334). Palembang: Universitas Sriwijaya.
126
Suyatna, A., Distrik, I. W., Herlina, K., Suyanto, E., & Haryaningtias, D. (2018).
Developing Interactive E-book of Relativity Theory to Optimize Self-Directed
Learning and Critical Thinking Skills. In AIP Conference Proceeding (pp. 1–9).
Retrieved from htpps://doi.org/ 10.1063/1.5054469
Suyatna, A., Maulina, H., Rakhmawati, I., & Khasanah, R. A. N. (2018). Electronic
Versus Printed Book: Comparison Study on the Effectivity of Senior High School
Physics Book. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia, 7(4), 391–398.
https://doi.org/10.15294/jpii.v7i4.14437
Tania, L., & Susilowibowo, J. (2017). Pengembangan Bahan Ajar E-Modul sebagai
Pendukung Pembelajaran Kurikuum 2013 pada Materi Ayat Jurnal Penyesuain
Perusahaan Jasa SIswa Kelas X Akutansi SMK Negeri 1 Surabaya. UNESA, 1–9.
Tanjung, A., & Fahmi, M. (2015). Urgensi Pengembangan Bahan Ajar Geografi
Berbasis Kearifan Lokal. Jurnal Pendidikan Geografi, 20(1), 24–29.
The George Lucas Educational Foundation. (2005). Instructional Module Project Based
Learning. Retrieved October 4, 2018, from http://www.edutopia.org/modules/
PBL/whatpbl. php
Ulfiatun, Dewi, N. R., & Khusniati, M. (2018). Efektivitas Penggunaan LKS IPA
Terpadu Bervisi Salingtemas (Sains-Lingkungan- Teknologi-Masyarakat) Berbasis
Science Entrepreneurship terhadap Keterampilan Komunikasi Ilmiah dan Minat
Berwirausaha Siswa. Pancasakti Science Educational Journal, 2(2), 1–15.
Wartono, W., Hudha, M. N., & Batlolona, J. R. (2018). How Are The Physics Critical
Thinking Skills of The Students Taught by Using Inquiry-Discovery Through
Empirical and Theorethical Overview ? EURASIA Journal of Mathematics, Science
and Technology Education, 14(2), 691–697. https://doi.org/10.12973/ejmste/80632
Widayanti, Abdurrahman, & Suyatna, A. (2019). Future Physics Learning Materials
Based on STEM Education : Analysis of Teachers and Students Perceptions.
Journal of Physics Conferences Series, 1155, 1–9.
Widodo, C., & Jasmani. (2008). Buku Panduan Menyusun Bahan Ajar. Jakarta: PT Aex
Media Komputindo.
Wijaya, Y. ., Sudjimat, D. ., & Nyoto, A. (2016). Transformasi Pendidikan Abad 21
Sebagi Tuntutan Pengembangan Sumber Daya Manusia di Era Global. In Prosiding
Seminar Nasional Pendidikkan Matematika (p. 2528–259x). Malang: Universitas
Kanjuruhan Malang.
Wikipedia. (2018). ADDIE Model. Retrieved January 5, 2019, from
https://en.wikipedia.org/wiki/ADDIE_Model
Wilhalminah, A., Rahman, U., & Muchlisah. (2017). Pengaruh Keterampilan
Komunikasi terhadap Perkembangan Moral Siswa pada Mata Pelajaran Biologi
Kelas XI IPA SMA Muhammadiyah Limbung. Jurnal Biotek, 5(2), 37–52.
127
Wulandari, R., Susilo, H., & Kuswandi, D. (2016). Multimedia Interaktif Bermuatan
Game Edukasi Sebagai Salah Satu Alternatif Pembelajaran IPA Di Sekolah Dasar.
Jurnal Pendidikan, 1–8.
Yalman, M. (2014). Preservice teachers’ views about E-book and their levels of use of
E-books. Turkish Online Journal of Educational Technology, 13(2), 138–147.
https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2015.01.469
Yuberti, & Saregar, A. (2017). Penghantar Metodologi Penelitian Pendidikan
Matematika dan Sains. Bandar Lampung: Aura.
Yuliani, H. (2017). Pembelajaran Fisika menggunakan Media Animasi Macromedia
Flash-MX dan Gambar untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep Mahasiswa.
Jurnal Ilmiah Pendidikan Fisika Al-Biruni, 6(1), 13.
https://doi.org/10.24042/jpifalbiruni.v6i1.596
Yusuf, I., & Subae. (2013). Pengembangan Perangkat Pembelajaran Fisika Berbasis
Media Laboratorium Virtual Pada Materi Dualisme Gelombang Partikel di SMA
Tut Wuri Handayani Makassar. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia, 2(2), 189–194.
Zahara, S., Haji, A. G., & Syukri, M. (2018). Improving the Concept Understanding and
Scientific Attitudes through the Implementation of Scientific Approach. Tadris:
Jurnal Keguruan Dan Ilmu Tarbiyah, 3(1), 55–66.
https://doi.org/10.24042/tadris.v3i1.2513
Zechia, D. C. (2017). Professional Communication Skills and ESP Teaching in the
Digital World. Mircea Cel Batran” Naval Academy Scientific Bulletin", 20(1),
546–548. https://doi.org/10.21279/1454-864X-17-I1-088
Zhang-Kennedy, L., Abdelaziz, Y., & Chiasson, S. (2017). Cyberheroes: The design and
evaluation of an interactive ebook to educate children about online privacy.
International Journal of Child-Computer Interaction, 13, 10–18.
https://doi.org/10.1016/j.ijcci.2017.05.001