pengembangan handout berbasis stem untuk …digilib.unila.ac.id/58697/3/3. tesis tanpa bab...

83
PENGEMBANGAN HANDOUT BERBASIS STEM UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KREATIF SISWA PADA MATERI BIOTEKNOLOGI (Tesis) Oleh Welly Mentari FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2019

Upload: others

Post on 31-Jan-2020

35 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

PENGEMBANGAN HANDOUT BERBASIS STEM UNTUKMENINGKATKAN KEMAMPUANBERPIKIR

KREATIF SISWAPADA MATERIBIOTEKNOLOGI

(Tesis)

Oleh

Welly Mentari

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKANUNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG2019

ABSTRAK

PENGEMBANGAN HANDOUT BERBASIS STEM UNTUKMENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR

KREATIF SISWA PADA MATERIBIOTEKNOLOGI

Oleh

WELLY MENTARI

Tujuan dari penelitian ini adalah mengembangkan handout berbasis STEM untuk

meningkatkan kemampuan berpikir kreatif siswa pada materi bioteknologi.

Metode penelitian ini adalah metode penelitian dan pengembangan (Research

and Development) yang memuat tujuh langkah penelitian. Pengembangan

handout diawali dengan analisis kebutuhan. Selanjutnya pada tahap

perencanaan dilakukan pengembangan produk berupa handout. Validitas

handout hasil pengembangan didasarkan pada aspek kesesuaian isi dan

konstruksi dari validasi ahli. Hasil validasi kesesuaian isi dan konstruksi

berkategori “sangat valid” dan ketiga ahli menyatakan handout valid untuk

digunakan. Keefektifan handout hasil pengembangan dapat dilihat dari

peningkatan kemampuan berpikir kreatif siswa yang dibuktikan melalui rata-rata

N-gain kelas eksperimen (0,65) yang lebih tinggi dibandingkan kelas kontrol

(0,40) dan N-gain dua kelas tersebut berada pada kategori “sedang”. Namun

Welly Mentari

pada indikator flexibility dan elaboration pada kelas eksperimen (0,79 dan 0,74),

memiliki N-gain lebih tinggi dengan kategori “tinggi” dibandingkan dengan

kelas kontrol (0,38 dan0,47) yang memiliki kategori “sedang”. Berdasarkan

aspek kemenarikan, kebermanfaatan dan keterbacaan, handout memiliki

kategori menarik (74%), sangat bermanfaat (87%) dan daya keterbacaan sangat

tinggi (82%). Hasil respon siswa melalui angket menyatakan bahwa siswa

sangat setuju handout berbasis STEM ini melatih siswa berpikir kreatif

dikarenakan memberikan kesempatan kepada siswa untuk memvariasikan alat

dan bahan dalam membuat produk bioteknologi konvensional.

Kata kunci: handout, kemampuan berpikir kreatif, pendekatan STEM

iii

Welly Mentari

ABSTRACT

THE DEVELOPMENT OF STEM-BASED HANDOUTTO IMPROVE STUDENT’S CREATIVE THINKING

SKILLS OF BIOTECHNOLOGYCONCEPT MATTER

By

WELLY MENTARI

This study aims to know the effectiveness of STEM integrated handout to

improve student’s creative thinking skills in biotechnology matter. This research

used research and development method (R n D) which contains steps. The first

step is need analysis on assessment. Furthermore, development of product in the

form of handout. The developed handout was assessed of validity, effectivity, and

student’s responses. The validity of the developed handout was assessed based on

its content compatibility and construction. The validation on content suitability

and construction have the highest category. The effectiveness of handout shown

from the increasing of student’s creative thinking skills in experiment class N-gain

(0,65) which was higher than control class N-gain (0,40), therefore both class

have “medium” category. But student’s flexibility (0,74) and elaboration (0,79) in

experiment class have the highest category than control class (0,38 and 0,47). The

Welly Mentari

content and construct of validity showed that the handout had the highest

category. Furthermore, based on aspects of attractiveness, usefulness and

readability, the handout has fair interesting category (74%), very useful (87%) and

very legible (82%). The results of student’s responses collected by

questionnaires showed that the student strongly agree if handout make student

more creative. This is because student has opportunities to vary the equipments

and materials in making conventional biotechnology products.

Keywords: creative thinking skills, handout, STEM approach

v

PENGEMBANGAN HANDOUT BERBASIS STEM UNTUKMENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR

KREATIF SISWA PADA MATERIBIOTEKNOLOGI

Oleh

Welly Mentari

Tesis

Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelarMAGISTER KEGURUAN IPA

Pada

Program Studi Magister Keguruan IPAJurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamFakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Lampung

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKANUNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG2019

MOTTO:

“Barang siapa yang keluar dalam menuntut ilmumaka ia adalah seperti berperang di jalan Allah

hingga pulang”(H.R. Tirmidzi)

“Orang-orang pesimis hanya melihat kesulitan disetiap kesempatan yang ada, namun orang-orangoptimis melihat dan menangkap kesempatan pada

setiap kesulitan yang dihadapinya”(Andrie Wongso)

“Menyia-nyiakan waktu lebih buruk dari kematian,karena kematian memisahkanmu dari dunia

sementara menyia-nyiakan waktu memisahkanmudari Allah”

(Imam bin Al Qoyim)

Dengan menyebut nama Allah yang Maha pengasih lagi Maha penyayang

PERSEMBAHAN

Alhamdulillah dengan mengucapkan syukur kepada Allah SWT, akupersembahkan karya ini untuk orang-orang yang akan selalu berharga dalamhidupku :

1. Ayah dan Ibu tercinta, Bapak Suwandi dan Ibu Eliana atas segala doa dan

pengorbanan yang selama ini dilakukan, limpahan kasih sayang yang tiada

habis diberikan, serta bimbingan dan dukungan dalam setiap langkah yang

aku tempuh, penyemangatku disaat aku lelah untuk berjuang.

2. Sahabat-sahabatku tersayang di MKIPA 2016 Ola, Wulan, Reni, Mb Mira, Pak

Uyang, Mbak Rita, Bu Suharti, Kak Ros, Wiwin, Wayan, Nyinang, Bu Desi,

Kiki, Bu Yufra, Mbak Fiska.

3. Muhammad Samsul Huda sebagai penyemangat dan selalu memberikan

dukungannya dalam mengerjakan tesis.

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bandar Lampung, pada tanggal 27 Oktober 1993, sebagai

anak tunggal dari pasangan Bapak Suwandi dan Ibu Eliana. Penulis beralamat di

Jl. Embacang Blok E.6 No.25, Kel. Beringin Raya, Kec.Kemiling, Bandar

Lampung.

Penulis mengawali pendidikan formal pada tahun 1998 di TK Beringin Raya

Bandar Lampung yang diselesaikan pada tahun 1999. Selanjutnya pada tahun

1999 penulis bersekolah di SD Negeri 1 Beringin Raya Bandar Lampung yang

diselesaikan pada tahun 2005. Pada tahun 2005 diterima di SMP Negeri 14

Bandar Lampung yang diselesaikan tahun 2008. Selanjutnya pada tahun yang

sama penulis masuk di SMA Negeri 7 Bandar Lampung dan selesai pada tahun

2011.

Pada tahun 2011 penulis diterima di Universitas Lampung Fakultas Keguruan dan

Ilmu Pendidikan Jurusan Pendidikan MIPA Program Studi Pendidikan Biologi

melalui jalur SNMPTN dan diselesaikan pada tahun 2015. Kemudian pada tahun

2016, peneliti melanjutkan studi di Magister Keguruan IPA Universitas Lampung.

SANWACANA

Alhamdulillah segala puji hanya bagi Allah SWT, atas rahmat dan ridho-Nya

penulis dapat menyelesaikan tesis ini sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

gelar Magister Keguruan IPA di Universitas Lampung.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Prof. Drs. Mustofa Usman, M. A. Ph, D., selaku Direktur Pascasarjana

Universitas Lampung;

2. Bapak Prof. Dr. Patuan Raja, M.Pd., selaku Dekan Fakultas Keguruan dan

Ilmu Pendidikan Universitas Lampung;

3. Bapak Dr. Caswita, M.Si., selaku Ketua Jurusan Pendidikan MIPA;

4. Bapak Dr. Tri Jalmo, M.Si., selaku Ketua Program Studi Magister Keguruan

IPA dan sekaligus Pembimbing II yang telah memberi motivasi, semangat,

saran dan bimbingan yang sangat berharga dalam penyelesaian tesis;

5. Bapak Dr. Abdurrahman, M.Si., selaku Pembimbing Akademik sekaligus

Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, saran dan motivasi dalam

proses penyelesaian tesis serta bekal ilmu untuk menjadi pribadi yang lebih

baik dalam menjalani hidup kedepannya;

6. Ibu Dr. Chansyanah Diawati, M.Si., selaku Pembahas I yang telah

memberikan saran-saran perbaikan dan semangat yang sangat berharga;

7. Ibu Dr. Dewi Lengkana, M.Sc., selaku Pembahas II yang telah memberikan

saran perbaikan dan motivasi bagi penulis

xiv

8. Bapak dan Ibu Dosen serta Staf Magister Pendidikan Universitas Lampung.

9. Ibu Dr. Neni Hasnunidah, M.Si., ibu Dr. Dewi Lengkana, M.Sc., dan ibu Dr.

Herpratiwi, M.Pd., selaku validator yang telah memberikan saran dan

masukan dalam pengembangan produk;

10. Bapak Dr. Hi. M. Badrun M.Ag., selaku Kepala Sekolah SMP Negeri 25

Bandar Lampung serta Ibu Suharti, S.Pd. dan Ibu Rini Jumarni, S.Pd., selaku

guru mitra yang telah memberikan izin dan bantuan selama penelitian serta

seluruh dewan guru, staf, dan siswa-siswi kelas IX C, IX D dan IX G SMP

Negeri 25 Bandar Lampung.

11. Teman-teman seperjuangan Magister Keguruan IPA 2016, atas bantuan,

motivasi dan kerjasamanya;

12. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan tesis ini.

Penulis berdoa semoga semua amal dan bantuan yang telah diberikan mendapat

pahala dari Allah SWT dan semoga tesis ini dapat bermanfaat. Aamiin.

Bandar Lampung, 18 Juli 2019

Penulis

Welly Mentari

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL........................................................................................ iABSTRAK ....................................................................................................... iiABSTRACT..................................................................................................... ivHALAMAN JUDUL DALAM ........................................................................ viHALAMAN PERSETUJUAN......................................................................... viiHALAMAN PENGESAHAN.......................................................................... viiiLEMBAR PERNYATAAN............................................................................. ixMOTTO ........................................................................................................... xPERSEMBAHAN............................................................................................ xiRIWAYAT HIDUP.......................................................................................... xiiSANWACANA................................................................................................ xiiiDAFTAR ISI.................................................................................................... xvDAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... xviDAFTAR TABEL ........................................................................................... xviiiDAFTAR GAMBAR ...................................................................................... ... xx

I. PENDAHULUANA. Latar Belakang................................................................................ 1B. Rumusan Masalah........................................................................... 7C. Tujuan Penelitian ............................................................................ 7D. Manfaat Penelitian .......................................................................... 8E. Ruang Lingkup Penelitian .............................................................. 8

II. TINJAUAN PUSTAKAA. Handout Sebagai bahan Ajar .......................................................... 10B. STEM (Science, Technology, Engineering adn Mathematics) ....... 12C. Kemampuan Berpikir Kreatif ......................................................... 18D. Bioteknologi .................................................................................. 24E. Model Pembelajaran Guided Inquiry.............................................. 25F. Kerangka Pemikiran ....................................................................... 28G. Desain Produk yang Dikembangkan .............................................. 32

III. METODE PENELITIANA. Desain Penelitian ............................................................................ 33B. Prosedur Penelitian ......................................................................... 35C. Subjek dan Desain Uji Coba........................................................... 40D. Teknik Pengumpulan Data ............................................................. 41E. Teknik Analisis Data ..................................................................... 45

xvi

IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASANA. Hasil Penelitian .............................................................................. 55

1. Hasil Studi Pendahuluan ...................................... .................... 552. Hasil Uji Coba Lapangan ......................................................... 77

B. Pembahasan .................................................................................. . 83

V. SIMPULAN DAN SARANA. Simpulan .................................................................................... .... 98B. Saran ............................................................................................. . 99

DAFTAR PUSTAKA................................................................................. .. 100

LAMPIRAN

1. Silabus ...................................................................................................... 107

2. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)............................................... 111

3. Angket Analisis Kebutuhan Guru .............................................................131

4. Hasil Angket Analisis Kebutuhan Guru ................................................... 131

5. Angket Analisis Kebutuhan Siswa ........................................................... 135

6. Hasil Angket Analisis Kebutuhan Siswa .................................................137

7. Instrumen Kisi-Kisi Validasi Handout ..................................................... 149

8. Hasil Validasi Konstruksi ................................................................. ........151

9. Hasil Validasi Substansi .................................................................. .........155

10. Hasil Validasi RPP ........................................................................... ........158

11. Presentase Hasil Angket Analisis Validasi ...............................................165

12. Kisi-Kisi Angket Kemenarikan, Kebermanfaatan dan Keterbacaan ........ 174

13. Hasil Angket Kemenarikan, Kebermanfaatan dan Keterbacaan ............. .179

14. Hasil Analisis Validitas dan Reliabillitas Uji Coba Terbatas....................181

15. Kisi-Kisi Soal Pretest dan Posttest............................................................183

16. Soal-Soal Pretest dan Posttest ..................................................................188

17. Rubrik Soal-Soal Pretest dan Posttest ......................................................192

18. Data Pretest dan Posttest Siswa............................................................... .194

19. Data Pretest dan Posttest Siswa Per Indikator.......................................... 197

20. Analisis Uji Statistik Pretest dan Posttest................................................. 201

21. Lembar Keterlaksanaan Pembelajaran Menggunakan Handout ...............204

22. Hasil Angket Keterlaksanaan Handout .................................................... 206

xvii

23. Data Angket Respon Siswa ...................................................................... 207

24. Foto-Foto Penelitian ................................................................................. 209

25. Produk Akhir ............................................................................................ 221

xviii

DAFTAR TABEL

Halaman

1. Definisi Literasi STEM............................................................................ 15

2. Perilaku Keterampilan Berpikir Kreatif ............................................... .. 19

3. Kerangka Desain Handout Yang Dikembangkan.................................. . 32

4. Desain Penelitian .................................................................................... 41

5. Kisi-Kisi Instrumen Validasi Substansi ................................................ . 42

6. Kisi-Kisi Instrumen Validasi Konstruksi .............................................. . 43

7. Kisi-Kisi Instrumen Validasi RPP ........................................................ . 44

8. Kisi-Kisi Angket Respon Guru .............................................................. 45

9. Kisi-Kisi Angket Respon Siswa ............................................................. 45

10. Skor Penilaian terhadap Pilihan Jawaban .............................................. 47

11. Kriteria Ketercapaian Validitas .............................................................. 48

12. Kriteria Tingkat Kemenarikan, Kebermanfaatan & Keterbacaan .......... 48

13. Klasifikasi Validitas ............................................................................... 50

14. Klasifikasi Reliabilitas .......................................................................... . 51

15. Klasifikasi N-gain ................................................................................... 53

16. Klasifikasi Penilaian Berpikir Kreatif ..................................................... 54

17. Saran Validator Terhadap Aspek Kesesuaian Isi ................................... 69

18. Saran Validator Terhadap Aspek Kesesuaian Konstruksi ...................... 73

19. Analisis Validitas ..................................................... ............................. 76

20. Hasil Penilaian Kemenarikan, Kebermanfaatan & Keterbacaan ............ 77

21. Hasil Uji Normalitas dan Uji Homogenitas ........................................... 78

22. Hasil Uji Paired Sample t Test................................................................ 79

23. Presentase Kemampuan Berpikir Kreatif Siswa Kelas Eksperimen dan

Kelas Kontrol................ .......................................................................... 79

24. Hasil Respon Siswa ................................................................................ 80

25. Hasil Respon Guru ................................................................................. 80

26. Hasil Keterlaksanaan Pembelajaran Menggunakan Handout Berbasis

STEM ....................................................................................................... 81

xix

27. Peningkatan Indikator Kemampuan Berpikir Kreatif Siswa................... 82

28. Hasil Angket Kebutuhan Guru................................................................133

29. Hasil Angket Kebutuhan Siswa SMPN 13 Bandar Lampung ................137

30. Hasil Angket Kebutuhan Siswa SMPN 15 Bandar Lampung ................139

31. Hasil Angket Kebutuhan Siswa SMPN 22 Bandar Lampung ................141

32. Hasil Angket Kebutuhan Siswa SMPN 1 Ngambur .............................. 143

33. Hasil Angket Kebutuhan Siswa SMPN 1 Sekampung ...........................145

34. Hasil Angket Kebutuhan Siswa SMPN 3 Pubian .................................. 147

35. Hasil Uji Normalitas N-gain Kelas Eksperimen dan Kontrol...... ...........201

36. Hasil Uji Homogenitas N-gain Kelas Eksperimen dan Kontrol............ .202

37. Hasil Uji Paired Sample t Test................................................................203

xx

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1. Konsep STEM untuk Materi Bioteknologi .......................................... 25

2. Kerangka Pikir Penelitian .................................................................... 28

3. Prosedur Pengembangan ..................................................................... 34

4. Angket Kebutuhan Guru IPA .............................................................. 56

5. Angket Kebutuhan Siswa .................................................................... 57

6. Cover Handout Berbasis STEM........................................................... 58

7. Apersepsi dan Stimulus pada Handout Berbasis STEM ...................... 59

8. Tahap Merumuskan Masalah pada Handout ....................................... 61

9. Tahap Mengembangkan Hipotesis & Merancang Percobaan............... 62

10. Tahap Monitoring Selama Melakukan Percobaan................................ 63

11. Tahap Mengumpulkan dan Menganalisis Data..................................... 64

12. Tahap Membuat Kesimpulan dan Melakukan Evaluasi....................... 66

13. Hasil Validasi Ahli Terhadap Handout dan RPP ................................. 67

14. Diagram Peningkatan Kemampuan Berpikir Kreatif ........................... 83

15. Hasil Jawaban Siswa untuk Aspek Science .......................................... 86

16. Hasil Jawaban Siswa untuk Aspek Technology ................................... 87

17. Hasil Jawaban Siswa untuk Aspek Engineering (Tempoyak) ............. 88

18. Hasil Jawaban Siswa untuk Aspek Enginerring (Oncom) ................... 88

19. Hasil Jawaban Siswa untuk Aspek Mathematic (Tempoyak)............... 89

20. Hasil Jawaban Siswa untuk Aspek Mathematic (Oncom) ................... 89

21. Jawaban Siswa Kelas Eksperimen untuk Berpikir Lancar .................. 90

22. Jawaban Siswa Kelas Kontrol untuk Berpikir Lancar ......................... 90

23. Jawaban Siswa Kelas Eksperimen untuk Berpikir Luwes ................... 91

24. Jawaban Siswa Kelas Kontrol untuk Berpikir Luwes ......................... 91

25. Jawaban Siswa Kelas Eksperimen untuk Berpikir Orisinil ................. 91

26. Jawaban Siswa Kelas Kontrol untuk Berpikir Orisinil ........................ 92

27. Jawaban Siswa Kelas Eksperimen untuk Berpikir Elaborasi .............. 92

28. Jawaban Siswa Kelas Kontrol untuk Berpikir Elaborasi ..................... 92

xxi

29. Siswa Kelas Uji Coba Melakukan Pretest ............................................ 209

30. Siswa Kelas Uji Coba Melakukan Variasi terhadap Tapai Singkong... 209

31. Siswa Kelas Uji Coba Melakukan Presentasi & Diskusi ..................... 210

32. Siswa Kelas Uji Coba Melakukan Posttest .......................................... 210

33. Siswa Kelas Eksperimen Melakukan Pretest ....................................... 211

34. Siswa Kelas Eksperimen Melakukan Variasi terhadap Singkong........ 211

35. Siswa Kelas Eksperimen Melakukan Variasi terhadap Susu............... 212

36. Siswa Kelas Eksperimen Melakukan Pengamatan pada Oncom ......... 212

37. Siswa Kelas Eksperimen Melakukan Presentasi & Diskusi ................. 213

38. Siswa Kelas Eksperimen Melakukan Posttest ...................................... 213

39. Siswa Kelas Kontrol Melakukan Pretest .............................................. 214

40. Siswa Kelas Kontrol Melakukan Diskusi ............................................. 214

41. Siswa Kelas Kontrol Melakukan Presentasi ......................................... 215

42. Siswa Kelas Kontrol Melakukan Posttest ............................................ 215

43. Hasil Produk Bioteknologi Tempoyak ................................................ 216

44. Hasil Produk Bioteknologi Tapai Singkong ........................................ 217

45. Hasil Produk Bioteknologi Yoghurt ..................................................... 218

46. Hasil Produk Bioteknologi Oncom....................................................... 219

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang begitu pesat, menuntut

siswa untuk dapat menguasai berbagai keterampilan dalam menghadapi abad

21 dan agar dapat bersaing secara global. Keterampilan yang dibutuhkan pada

abad 21 adalah keterampilan berpikir yang salah satunya adalah kemampuan

dalam memecahkan masalah. Keterampilan berpikir merupakan suatu proses

dan perilaku siswa yang diintegrasikan untuk mempelajari dan memahami

konten materi pembelajaran (Beers, 2011). Salah satu keterampilan berpikir

tersebut adalah keterampilan berpikir kreatif.

Berpikir kreatif dapat membawa dampak yang positif bagi siswa dan

lingkungan sekitarnya. Manfaat berpikir kreatif adalah dapat mendorong

aktualisasi dan potensi diri yang dimiliki. Orang yang kreatif akan memberi

kepuasan bagi lingkungan sekitar karena tindakan orang tersebut dilakukan

dalam waktu yang cepat, dapat memberi hasil yang tepat dan banyak, hasil

karya yang orisinal dan unik. Berpikir kreatif juga diperlukan untuk

memecahkan masalah-masalah yang muncul dimasyarakat (Dharma, 2008).

Namun kenyataannya, keterampilan berpikir kreatif siswa Indonesia masih

tergolong rendah, khususnya dalam bidang sains. Hal ini dapat terlihat dari

2

data hasil riset GCI (Global Creativity Index) tahun 2015 yang menunjukkan

Indonesia berada diperingkat ke-115 dari 139 negara (Richard, 2015). Ini

berarti kemampuan berpikir kreatif siswa masih rendah. Siswa belum memiliki

keterampilan untuk menjadi pemikir yang kreatif dan pemecah masalah. Hal

ini didukung oleh penelitian Mufiannoor (2016) bahwa belum terlaksananya

secara maksimal kemampuan berpikir kreatif dan pemahaman konsep siswa

dikarenakan keterbatasan waktu guru untuk mengembangkan perangkat

pembelajaran IPA yang dapat melatihkan kemampuan berpikir kreatif dan

pemahaman konsep. Selain itu, kebanyakan guru masih menerapkan

pembelajaran yang bersifat konvensional, sehingga bila dihadapkan suatu

permasalahan, siswa akan kesulitan memecahkan masalah secara kreatif

(Munandar, 2001).

Adapun survei berupa angket kebutuhan handout untuk guru dan siswa yang

dilakukan pada enam sekolah di provinsi Lampung diantaranya SMPN 13

Bandar Lampung, SMPN 15 Bandar Lampung, SMPN 22 Bandar Lampung,

SMPN 1 Ngambur, SMPN 1 Sekampung, dan SMPN 3 Pubian. Hasil dari

angket kebutuhan guru yaitu 2 dari 6 guru belum maksimal dalam meningkat-

kan penguasaan materi siswa melalui penggunaan handout sehingga siswa

belum dapat mengatasi masalah-masalah dalam pembelajaran.

Guru tidak menerapkan pembelajaran menggunakan handout untuk membuat

siswa mampu menentukan suatu tindakan untuk merumuskan solusi dengan

keterampilan berpikir kreatif. Kemudian berdasarkan angket kebutuhan siswa,

54% siswa menyatakan tidak dituntut untuk berpikir kreatif serta menentukan

3

suatu tindakan untuk menemukan solusi dengan keterampilan berpikir kreatif

dalam setiap kegiatan pembelajaran.

Berdasarkan kenyataan bahwa keterampilan berpikir kreatif tidak sepenuhnya

diterapkan, maka salah satu upaya yang bisa dilakukan diantaranya adalah

dengan memberikan suatu pendekatan pembelajaran untuk meningkatkan

kemampuan berpikir kreatif siswa. Pendekatan pembelajaran yang dimaksud

adalah dengan menerapkan pendekatan pembelajaran berbasis STEM (Science,

Technology, Engineering, and Mathematics).

STEM merupakan isu penting dalam pendidikan (Becker & Park, 2011) dan

menjadi alternatif pembelajaran sains yang dapat membangun generasi yang

mampu menghadapi abad 21 yang penuh tantangan (Permanasari, 2016) karena

pembelajaran STEM merupakan integrasi dari pembelajaran sains, teknologi,

rekayasa, dan matematika yang disarankan untuk membantu kesuksesan

keterampilan abad 21 (Beers, 2011). Pendekatan STEM untuk menghasilkan

siswa yang kelak pada saat mereka terjun dimasyarakat, mereka akan mampu

mengembangkan kompetensi yang telah dimilikinya untuk mengaplikasikan-

nya pada berbagai situasi dan permasalahan yang mereka hadapi dalam

kehidupan sehari-hari (Mayasari, 2014).

STEM dapat berkembang apabila dikaitkan dengan lingkungan, sehingga

terwujud sebuah pembelajaran yang menghadirkan dunia nyata yang dialami

siswa dalam kehidupan sehari-hari (Subramaniam, Fleischmann & Druin,

2012). Hal ini berarti melalui pendekatan STEM, siswa tidak hanya sekedar

menghafal konsep, tetapi lebih kepada bagaimana siswa mengerti dan

4

memahami konsep-konsep sains dan keterkaitannya dalam kehidupan sehari-

hari. Oleh karena itu, pendekatan STEM cocok digunakan pada pembelajaran

sains karena dapat melatih siswa dalam menerapkan pengetahuannya untuk

membuat desain sebagai bentuk pemecahan masalah terkait lingkungan STEM

dengan memanfaatkan teknologi. Hal ini dibuktikan dengan penelitian yang

dilakukan oleh Lou dkk (2010) yang menyatakan bahwa mengintegrasikan

pembelajaran membuat siswa berperan sebagai pusat kegiatan belajar dan pada

proses pembelajaran dengan menggunakan pendekatan STEM siswa dibimbing

untuk mengamati, menanya, mencoba, mengasosiasikan, dan mengomunikasi-

kan sebuah fenomena yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari. Begitu pula

dengan penelitian yang dilakukan Morrison (2006) bahwa STEM membuat

siswa menjadi pemecah masalah, penemu, inovator, mampu mandiri, pemikir

yang logis, melek teknologi dan mampu menghubungkan STEM dengan dunia

kerja.

Hal ini didukung juga dengan hasil survei yang telah dilakukan bahwa 4 dari 6

guru menyatakan bahwa guru belum mengetahui tentang pendekatan

pembelajaran berbasis STEM. Adapun guru yang yang sudah mengetahui

tentang STEM, namun tidak pernah menerapkan pendekatan pembelajaran

tersebut terutama untuk pembelajaran pada materi bioteknologi. Kemudian,

hasil survei dari angket kebutuhan siswa, sebanyak 48% siswa menyatakan

bahwa dalam kegiatan pembelajaran, siswa belajar IPA secara terpisah dan

tidak terintegrasi. Guru tidak mengintegrasikan konsep sains dengan

teknologi, engineering dan matematika.

5

Berdasarkan hal tersebut, maka diperlukan pembelajaran berbasis STEM

melalui penggunaan bahan ajar yang tepat dan sesuai agar keterampilan

berpikir siswa dapat terlatih. Bahan ajar memainkan peran penting dalam

memastikan efektivitas kegiatan belajar mengajar. Salah satu bahan ajar yang

dapat diterapkan dengan menggunakan pendekatan pembelajaran berbasis

STEM ini adalah handout.

Handout dapat menjadi bahan ajar yang efektif dan inovatif karena siswa

diajarkan untuk menguasai materi yang diajarkan sesuai dengan tujuan

pembelajaran. Handout menjadikan pembelajaran “portable and enduring”

(mudah dibawa kemana-mana dan bertahan lama) dan dapat memuat kembali

informasi yang telah diperoleh siswa dan mengembangkan tes bagi siswa

(Islam, 2005). Disamping itu, handout dapat meningkatkan minat belajar

siswa, seperti penelitian yang dilakukan oleh Fauzi (2017) bahwa minat

belajar siswa dengan menggunakan bahan ajar handout memiliki nilai rata-

rata yang lebih tinggi dibandingkan minat belajar siswa yang tidak

menggunakan bahan ajar handout. Selain meningkatkan minat belajar,

handout juga dapat meningkatkan kemampuan berpikir kreatif siswa. Hal ini

juga didukung oleh penelitian yang dilakukan oleh Hermawati (2017) bahwa

handout berbasis experiental learning (belajar berdasarkan pengalaman) dapat

meningkatkan kemampuan berpikir kreatif siswa dilihat dari proses belajar

siswa sebelum dan sesudah penggunaan handout.

Kurangnya ketersediaan dan penggunaan handout dalam proses pembelajaran

di sekolah yang hanya bersumber dari buku paket saja menjadi kendala

6

penting yang harus diatasi, sehingga perlu diadakan usaha dalam

pengembangannya (Prastowo, 2013). Hal ini didukung melalui survei yang

dilakukan kepada 6 guru yang menyatakan bahwa 6 guru tersebut belum

pernah membuat handout pembelajaran berbasis STEM. Selama ini guru

menggunakan bahan ajar berupa buku cetak dan LKS, namun bahan ajar yang

digunakan belum berbasis STEM dalam meningkatkan keterampilan berpikir

kreatif siswa. Kemudian, sebanyak 69 % siswa menginginkan adanya

sumber belajar yang lain untuk menunjang pembelajaran IPA yang dapat

mengintegrasikan konsep sains, teknologi dan matematika sehingga dapat

memunculkan kemampuan berpikir kreatifnya.

Berdasarkan latar belakang ini, maka dilakukan pengembangan handout

berbasis STEM untuk meningkatkan kemampuan berpikir kreatif siswa pada

materi bioteknologi. Handout dengan pendekatan STEM ini menggunakan

model Guided Inquiry (inkuiri terbimbing) yang dilandaskan oleh Trianto

(2007) untuk meningkatkan kemampuan berpikir kreatif yang terdiri dari 4

indikator berpikir kreatif yaitu berpikir lancar (fluency), berpikir luwes

(flexibility), berpikir orisinil (originality) dan berpikir merinci (elaboration).

Selain itu, handout juga dilengkapi dengan kegiatan pembuatan 4 produk

bioteknologi konvensional yaitu tempoyak, tapai, yoghurt,oncom yang dapat

divariasikan oleh siswa dan latihan soal. Dengan demikian, melalui handout

siswa mampu memperoleh pengetahuan secara mandiri dan dapat meningkat-

kan kemampuan berpikir kreatifnya.

7

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan, maka rumusan

masalah dalam penelitian ini adalah:

1. Bagaimana validitas bahan ajar handout berbasis STEM untuk

meningkatkan kemampuan berpikir kreatif siswa?

2. Bagaimana kemenarikan, kebermanfaatan dan keterbacaan handout

berbasis STEM?

3. Bagaimana efektivitas penggunaan handout berbasis STEM dalam

meningkatkan kemampuan berpikir kreatif siswa pada materi

bioteknologi?

4. Bagaimana respon siswa terhadap penggunaan handout berbasis STEM

pada materi bioteknologi untuk meningkatkan kemampuan berpikir kreatif

siswa?

C. Tujuan Penelitian

Berdasarkan latar belakang dan rumusan masalah yang telah dikemukakan,

maka tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk:

1. Menguji validitas bahan ajar handout berbasis STEM untuk meningkatkan

kemampuan berpikir kreatif siswa.

2. Menguji kemenarikan, kebermanfaatan dan keterbacaan handout berbasis

STEM.

3. Menguji efektivitas penggunaan handout berbasis STEM dalam

meningkatkan kemampuan berpikir kreatif siswa pada materi bioteknologi.

8

4. Menguji respon siswa terhadap penggunaan handout berbasis STEM pada

materi bioteknologi untuk meningkatkan kemampuan berpikir kreatif

siswa.

D. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat penelitian pengembangan handout berbasis STEM ini, antara

lain:

1. Bagi siswa, dapat memberikan pengalaman pembuatan empat produk

bioteknologi konvensional dan meningkatkan kemampuan berpikir

kreatif siswa .

2. Bagi guru, menambah alternatif penggunaan bahan ajar khususnya bahan

ajar seperti handout berbasis STEM dalam meningkatkan kemampuan

berpikir kreatif siswa.

3. Bagi sekolah, memberikan pemasukan berupa ide mengenai bahan ajar

berbasis STEM dan pendekatan pembelajaran STEM untuk meningkatkan

kemampuan berpikir kreatif siswa.

E. Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup pada penelitian ini sebagai berikut:

1. Jenis handout yang dikembangkan dalam penelitian ini yaitu handout

untuk mata pelajaran praktik.

2. Produk pengembangan dalam penelitian ini adalah bahan ajar berupa

handout berbasis STEM untuk meningkatkan kemampuan berpikir kreatif

siswa.

3. Validitas produk dilihat dari segi substansi dan konstruksi.

9

4. Indikator kemampuan berpikir kreatif yang diukur meliputi berpikir lancar

(fluency), berpikir luwes (flexibility), berpikir orisinil (originality) dan

berpikir elaborasi/merinci (elaboration) (Torrance, 1962).

5. Materi yang disajikan dalam handout ini adalah materi bioteknologi di

SMP kelas IX pada KD 3.7. Menerapkan konsep bioteknologi dan

perannya dalam kehidupan manusia dan KD 4.7 Membuat salah satu

produk bioteknologi konvensional yang ada di lingkungan sekitar.

6. Jenis pendekatan STEM yang dipakai dalam handout adalah pendekatan

STEM terintegrasi.

7. Model pembelajaran yang dipakai dalam handout adalah model

pembelajaran Guided Inquiry (inkuiri terbimbing).

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Handout Sebagai Bahan Ajar

Handout merupakan bahan ajar tertulis yang disiapkan oleh guru untuk

memperkaya pengetahuan siswa. Bahan ajar ini bersumber dari beberapa

literatur yang relevan terhadap kompetensi dasar dan materi pokok yang diajar-

kan kepada siswa. Bahan ajar ini diberikan kepada siswa untuk memudahkan

siswa mengikuti proses pembelajaran (Prastowo, 2013). Menurut Avval, dkk.

(2013), handout adalah alat bantu yang berguna untuk mencatat dan belajar.

Setiap format mengubah cara siswa dalam mencatat dan mempengaruhi

kecepatan siswa dalam melakukannya. Terlepas dari formatnya, siswa merasa

handout yang digunakan selama mengikuti kelas dan digunakan sebagai

referensi memiliki manfaat (Islam, 2005).

Kemampuan siswa untuk menerjemahkan sebuah informasi dan menuangkan-

nya dalam catatan tertulis secara pribadi merupakan bagian penting dalam

proses pembelajaran (DeZure, dkk., 2001). Selain itu, handout menjadi

sumber belajar penunjang serta media pesan dalam proses pembelajaran

sehingga guru tidak menjadi satu-satunya penyampai informasi dan sumber

belajar. Handout juga dapat dimanfaatkan sebagai sumber belajar mandiri dan

memiliki peranan penting dalam meningkatkan pemahaman konsep sebelum

siswa belajar di dalam kelas, sehingga siswa memiliki bekal pengetahuan yang

11

telah dipelajari melalui handout (Wulandari, 2016). Menurut Prastowo (2013),

berdasarkan karakteristik mata pelajarannya, handout dibedakan menjadi dua

macam, yaitu handout mata pelajaran praktik dan non praktik.

1. Handout mata pelajaran praktik

Pada jenis mata pelajaran praktik, susunan handout-nya memiliki ketentuan

sebagai berikut:

a. Materi pokok kegiatan praktik, di dalamnya terdiri dari langkah-

langkah kegiatan atau proses yang harus dilakukan oleh siswa, langkah

demi langkah dalam memilih alat, merangkai dan menggunakan alat

atau instrumen yang akan digunakan atau dipasangkan dalam unit atau

rangkaian kegiatan praktik.

b. Pembelajaran dengan melakukan praktik ini berbeda dengan

pembelajaran teori. Pengalaman dan keterampilan siswa sangat

diharapkan dalam penggunaan alat atau instrumen praktik (harus

mutlak benar), salah dalam merangkai atau menggunakan akan

berakibat fatal, kerusakan atau bahkan kecelakaan.

c. Perlu atau seringkali dilakukan pretest terlebih dahulu, sebelum siswa

memasuki ruangan laboratorium, untuk mengetahui sejauh mana siswa

telah siap dengan segala apa yang akan dilakukan praktik tersebut.

d. Penggunaan alat evaluasi sangat diperlukan untuk umpan balik dan

untuk melihat tingkat ketercapaian tujuan, serta kompetensi yang harus

dikuasai dan dicapai oleh setiap siswanya.

e. Keselamatan kerja di laboratorium perlu dibudayakan dalam kegiatan

praktik, baik di lab atau di bengkel.

12

f. Format identitasnya dan dengan penjelasan di atas, isi handout

disesuaikan dengan kekhususan materinya.

2. Handout mata pelajaran nonpraktik

Untuk jenis mata pelajaran non praktik, susunan handout-nya memiliki

ketentuan sebagai berikut:

a. Sebagai acuan handout adalah SAP (Satuan Acara Pembelajaran)

b. Format handout:

a) Bebas (slide, transparansi, paper based) dan dapat berbentuk narasi

kalimat tetapi singkat atau skema (flowchart) dan gambar.

b) Tidak perlu pakai header dan footer untuk slide, cukup halaman

pertama saja.

c) Konten atau isi handout terdiri dari overview materi dan perincian

materi.

Struktur handout dikemukakan oleh Prastowo (2013) terdiri dari unsur-unsur

yaitu:

1. Identitas handout

Identitas handout ini meliputi tujuh bagian, yaitu: nama sekolah, nama mata

pelajaran, pertemuan ke-, handout ke-, jumlah halaman dan mulai

berlakunya handout.

2. Materi pokok atau materi pendukung pembelajaran yang disampaikan.

B. STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics)

Definisi pendekatan STEM yaitu sebagai pendekatan interdisiplin pada

pembelajaran, yang di dalamnya peserta didik menggunakan sains, teknologi,

13

engineering, dan matematika dalam konteks nyata yang mengkoneksikan antara

sekolah, dunia kerja, dan dunia global, sehingga mengembangkan literasi STEM

yang membuat peserta didik mampu bersaing dalam era ekonomi baru yang

berbasis pengetahuan (Reeve, 2013).

Sebagai komponen dari STEM, sains adalah kajian tentang fenomena alam

yang melibatkan observasi dan pengukuran, sebagai wahana untuk menjelas-

kan secara obyektif alam yang selalu berubah. Terdapat beberapa domain

utama dari sains pada jenjang pendidikan dasar dan menengah, yakni Fisika,

Biologi, Kimia, serta ilmu pengetahuan kebumian dan antariksa (IPBA).

Teknologi adalah tentang inovasi-inovasi manusia yang digunakan untuk

memodifikasi alam agar memenuhi kebutuhan dan keinginan manusia,

sehingga membuat kehidupan lebih baik dan lebih aman. Teknologi-teknologi

membuat manusia dapat melakukan perjalanan secara cepat, berkomunikasi

langsung dengan orang di tempat yang berjauhan, mendapati makanan yang

sehat, serta alat-alat keselamatan. Engineering adalah pengetahuan dan

keterampilan untuk memperoleh dan mengaplikasikan pengetahuan ilmiah,

ekonomi, sosial, serta praktis untuk mendesain dan mengkonstruksi mesin,

peralatan, sistem, material, dan proses yang bermanfaat bagi manusia secara

ekonomis dan ramah lingkungan. Selanjutnya, matematika adalah ilmu tentang

pola-pola dan hubungan-hubungan, dan menyediakan bahasa bagi teknologi,

sains, dan engineering (Rustaman, 2016).

Cara meningkatkan minat dan aktivitas belajar siswa dalam pendidikan STEM

adalah dengan menggunakan informasi dan teknologi komunikasi (ICT) dalam

pengajaran dan pembelajaran STEM (National Research Council, 2011).

14

Pendidikan STEM yang terintegrasi yaitu ditopang oleh integrasi dari dua atau

lebih disiplin ilmu (sains, teknologi, teknik, matematika) yang memiliki potensi

terhadap bidang pembelajaran lainnya dan fokus pada pemecahan masalah

otentik (Sanders, 2009).

Pendidikan STEM merupakan suatu pendekatan pengajaran dan pembelajaran

antara dua atau lebih dalam komponen STEM atau antara satu komponen

STEM dengan disiplin ilmu lain (Becker & Park, 2011). Pusat dari berbagai

aktivitas dalam program ini adalah melibatkan siswa dalam mendefinisikan dan

merumuskan sebuah solusi terhadap masalah autentik dalam dunia nyata.

Secara umum, penerapan STEM dalam perkuliahan/pembelajaran dapat men-

dorong peserta didik untuk mendesain mengembangkan dan memanfaatkan

teknologi, mengasah kognitif, manipulatif dan afektif, serta mengaplikasikan

pengetahuan (Kapila & Iskander, 2014).

Penerapan pendidikan STEM telah berlangsung di beberapa negara, dan

masing-masing memiliki bentuk beragam dalam hal penerapannya. Di

Indonesia sendiri integrasi STEM sebagai pendekatan pembelajaran belum

begitu populer. Walaupun demikian, konsep integrasi antar bidang keilmuan

sudah mulai muncul dan disuarakan dalam kurikulum pendidikan di Indonesia,

diantaranya kurikulum 2013. Walaupun tidak secara eksplisit memunculkan

istilah STEM, tapi konsep “tematik integratif” yang muncul dalam kurikulum

2013 mengindikasikan perlunya integrasi berbagai bidang ilmu dalam sebuah

pembelajaran bidang studi tertentu dan hal ini sejalan dengan konsep integrasi

15

STEM (Ritz & Fan, 2014). Tabel 1 menguraikan definisi literasi STEM

menurut National Governor’s Association Center for Best Practices.

Tabel 1. Definisi Literasi STEM

Science Literasi Ilmiah: Kemampuan dalam menggunakanpengetahuan ilmiah dan proses untuk memahami dunia sertaalam serta kemampuan untuk berpartisipasi dalammengambil keputusan untuk mempengaruhinya.

Technology Literasi Teknologi: Pengetahuan bagaimana menggunakanteknologi baru, memahami bagaimana teknologi barudikembangkan, dan memiliki kemampuan untukmenganalisis bagaimana teknologi baru mempengaruhiindividu, masyarakat, bangsa, dan dunia.

Engineering Literasi Desain: Pemahaman tentang bagaimana teknologidapat dikembangkan melalui proses rekayasa/desainmenggunakan tema pelajaran berbasis proyek dengan caramengintegrasikan beberapa mata pelajaran berbeda(interdisipliner).

Mathematics Literasi Matematika: Kumpulan dalam menganalisis, alasan,dan mengkomunikasikan ide secara efektif dan dari carabersikap, merumuskan, memecahkan, dan menafsirkan solusiuntuk masalah matematika dalam menerapkan berbagaisituasi berbda.

(Asmuniv, 2015)

Menurut Bybee (2013), dalam konteks pendidikan dasar dan menengah,

pendidikan STEM bertujuan mengembangkan siswa agar mempunyai:

a. Pengetahuan, sikap, dan keterampilan untuk mengidentifikasi pertanyaan

dan masalah dalam situasi kehidupannya, menjelaskan fenomena alam,

mendesain, serta menarik kesimpulan berdasarkan bukti mengenai isu-isu

terkait STEM;

b. Memahami karakteristik fitur-fitur disiplin STEM sebagai bentuk-bentuk

pengetahuan, penyelidikan, serta desain yang digagas manusia;

c. Kesadaran bagaimana disiplin-disiplin STEM membentuk lingkungan

material, intelektual dan kultural;

16

d. Keterlibatan dalam kajian isu-isu terkait STEM (misalnya efisiensi energi,

kualitas lingkungan, keterbatasan sumberdaya alam) sebagai warga negara

yang konstruktif, peduli, serta reflektif dengan menggunakan gagasan-

gagasan sains, teknologi, engineering dan matematika.

Menurut Syukri (2013) langkah-langkah dalam pendekatan STEM ada 5 yaitu:

a. Langkah pengamatan (Observe)

Siswa diminta untuk melakukan pengamatan terhadap berbagai fenomena

yang terdapat dalam lingkungan kehidupan sehari-hari yang mempunyai

kaitan dengan konsep sains yang sedang diajarkan. Sebagai contoh,

misalkan guru ingin mengajarkan topik energi, maka siswa diminta untuk

mencari informasi sebanyak mungkin tentang energi. Mulai dari apa itu

energi, alat-alat kehidupan yang menggunakan sumber energi dan lain

sebagainya.

b. Langkah ide baru (New Idea)

Siswa mengamati dan memperoleh mengenai berbagai fenomena atau

produk yang berhubungan dengan topik sains yang dibahas, seterusnya

siswa melaksanakan langkah ide baru. Siswa mencari informasi dan

produk yang berhubungan dengan energi, selanjutnya dari ide atau produk

yang sudah ada siswa diminta mencari dan memikirkan satu ide baru yang

berbeda. Baik itu dari aspek fungsi, teknologi maupun cara kerjanya untuk

dapat menemukan suatu ide yang baru siswa pada langkah ini memerlukan

kemahiran dalam menganalisis dan berfikir keras.

17

c. Langkah Inovasi (Innovation)

Siswa diminta untuk menguraikan hal-hal apa saja yang harus dilakukan

agar ide yang telah dihasilkan pada langkah ide baru sebelumnya dapat

diaplikasikan.

d. Langkah Kreasi (Creativity)

Langkah ini merupakan pelaksanaan semua saran dan pandangan hasil

diskusi mengenai ide suatu produk baru yang ingin diaplikasikan.

e. Langkah Nilai (Society)

Langkah terakhir yang harus dijalankan siswa disini adalah nilai yang

dimiliki oleh ide produk yang dihasilkan siswa bagi kehidupan sosial

sebenarnya.

Blackley (2018) mengungkapkan sains sebagai upaya manusia (Science as

Human Endeavour) yaitu pengetahuan sains biasanya digunakan dalam

memecahkan masalah dan menginformasikan keputusan kepada individu dan

kelompok, kemudian keterampilan penyelidikan sains (Science Inquiry Skills)

yaitu seperti, mengidentifikasi, merencanakan dan mengaplikasikan

penyelidikan saintifik untuk menjawab pertanyaan dan memecahkan masalah

menggunakan alat dan bahan yang aman.

Terdapat tiga metode pendekatan pembelajaran dalam pendidikan STEM.

Perbedaan antara masing-masing metode terletak pada tingkat konten STEM

yang dapat diterapkan. Tiga metode pendekatan pendidikan STEM yang

sering digunakan adalah metode pendekatan ″silo″ (terpisah), ″tertanam″

(embeded), dan pendekatan ″terpadu″ (terintegrasi).

18

1. Pendekatan silo (terpisah) untuk pendidikan STEM mengacu pada instruksi

terisolasi, dimana masing-masing setiap mata pelajaran STEM diajarkan

secara terpisah atau individu (Dugger, 2010). Studi terkonsentrasi masing-

masing individu memungkinkan siswa untuk mendapatkan lebih mendalam

pemahaman tentang isi dari masing- masing mata pelajaran;

2. Pendekatan tertanam (embeded) lebih menekankan untuk mempertahankan

integritas materi pelajaran, bukan fokus pada interdisiplin mata pelajaran.

3. Pendidikan STEM terpadu (terintegrasi) bertujuan untuk menghapus

dinding pemisah antara masing-masing bidang STEM pada pendekatan.

Pembelajaran STEM perlu menekankan beberapa aspek dalam proses

pembelajaran (NRC, 2011) diantaranya: (1) mengajukan pertanyaan (science)

dan mendefinisikan masalah (engineering); (2) mengembangkan dan

menggunakan model; (3) merencanakan dan melakukan investigasi; (4)

menganalisis dan menafsirkan data (mathematics); (5) menggunakan

matematika; teknologi informasi dan komputer; dan berpikir komputasi; (6)

membangun eksplanasi (science) dan merancang solusi (engineering); (7)

terlibat dalam argumen berdasarkan bukti; (8) memperoleh, mengevaluasi, dan

mengkomunikasikan informasi.

C. Kemampuan Berpikir Kreatif

Kreativitas dapat didefinisikan secara inklusif, yaitu meliputi semua usaha

produktif yang unik dari individu (Torrance, 1962). Kreativitas merupakan

hasil dari proses berpikir kreatif. Berpikir kreatif adalah aktivitas mental untuk

mengembangkan atau menemukan ide-ide asli (orisinil), estetis, konstruktif

yang berhubungan dengan pandangan konsep dan menekankan pada aspek

19

berpikir intuitif dan rasional (Arnyana, 2006). Krulik & Rudnick (1999)

mengemukakan bahwa orang yang memiliki kecakapan berpikir kreatif atau

sering juga disebut berpikir divergen memiliki daya kreativitas yang tinggi dan

bermanfaat bagi banyak orang. Berpikir kreatif juga merupakan proses

pembelajaran yang mengharuskan guru untuk dapat memotivasi dan

memunculkan kreativitas siswa selama pembelajaran berlangsung, dengan

menggunakan beberapa metode dan strategi yang bervariasi, misalnya kerja

kelompok, bermain peran, dan pemecahan masalah (Rusman, 2014). Definisi

empat karakter perilaku berpikir kreatif dijabarkan pada Tabel 2.

Tabel 2. Perilaku Keterampilan Berpikir Kreatif

Pengertian PerilakuBerpikir Lancar (Fluency)1. Mencetuskan banyak gagasan,

jawaban, penyelesaian masalah,atau jawaban.

2. Memberikan banyak cara atausaran untuk melakukan berbagaihal.

3. Selalu memikirkan lebih dari satujawaban.

1. Mengajukan banyak pertanyaan.2. Menjawab dengan sejumlah

jawaban jika ada pertanyaan.3. Mempunyai banyak gagasan

mengenai suatu masalah.4. Lancar dalam mengungkapkan

gagasan-gagasannya.5. Bekerja lebih cepat dan

melakukan lebih banyak dariorang lain.

6. Dapat dengan cepat melihatkesalahan dan kelemahan darisuatu objek atau situasi.

Berpikir Luwes (Flexibility)1. Menghasilkan gagasan, jawaban,

atau pertanyaan yang bervariasi.2. Dapat melihat suatu masalah dari

sudut pandang yang berbeda.3. Mencari banyak alternatif atau

arah yang berbeda-beda.4. Mampu mengubah cara

pendekatan atau pemikiran.

1. Memberikan aneka ragampenggunaan yang tak lazimterhadap suatu objek.

2. Memberikan bermacam-macampenafsiran terhadap suatu gambar,cerita, atau masalah.

3. Menerapkan suatu konsep atauasas dengan cara yang berbeda-beda.

4. Memberikan pertimbanganterhadap situasi yang berbeda dariyang diberikan oleh orang lain.

5. Dalam membahas/ mendiskusikan

20

suatu situasi selalu mempunyaiposisi yang bertentangan denganmayoritas kelompok.

6. Jika diberikan suatu masalahbiasanya memikirkan bermacam-macam cara untukmenyelesaikannya.

7. Menggolongkan hal-hal menurutpembagian (kategori) yangberbeda-beda.

8. Mampu mengubah arah berpikirsecara spontan.

Berpikir Orisinil (Originality)1. Mampu menghasilkan ungkapan

yang baru dan unik.2. Memikirkan cara-cara yang tidak

lazim untuk mengungkapkan diri.3. Mampu membuat kombinasi-

kombinasi yang tak lazim daribagian-bagian atau unsur-unsur.

1. Memikirkan masalah-masalahatau hal-hal yang tidak terpikirkanoleh orang lain.

2. Mempertanyakan cara-cara lamadan berusaha memikirkan cara-cara baru.

3. Memilih asimetri dalammenggambarkan atau membuatdesain.

4. Memilih cara berpikir lain dariyang lain.

5. Mencari pendekatan baru dariyang stereotip (klise).

6. Setelah membaca atau mendengargagasan-gagasan, bekerja untukmenyelesaikan yang baru.

7. Lebih senang mensintesa daripadamenganalisa sesuatu.

Berpikir Elaboratif (Elaboration)1. Mampu memperkaya dan

mengembangkan suatu gagasanatau produk

2. Menambah atau merinci detail-detail dari suatu objek, gagasan,atau situasi sehingga menjadilebih menarik.

1. Mencari makna yang lebihmendalam terhadap jawaban ataupemecahan masalah denganmelakukan langkah-langkah yangterperinci.

2. Mengembangkan ataumemperkaya gagasan orang lain.

3. Mencoba atau menguji detail-detail untuk melihat arah yangakan ditempuh.

4. Mempunyai rasa keindahan yangkuat sehingga tidak puas denganpenampilan yang sederhana.

5. Menambah garis-garis, warna-warna, dan detail-detail (bagian-bagian) terhadap gambarnyasendiri atau gambar orang lain.

Iskandar (2010)

21

Ada empat karakter berpikir kreatif menurut Torrance (1962), yakni

Originality yakni keunikan dari ide yang diungkapkan; Fluency yakni

kemampuan untuk menciptakan ide sebanyak-banyaknya; Flexibility yakni

kemampuan untuk mengatasi rintangan mental saat mengeluarkan ide. Ini

ditunjukkan dengan tidak adanya ide yang sama saat seseorang diminta

mengungkapkan ide atau pendapat-nya; Elaboration ditunjukkan oleh

sejumlah tambahan dan detail pada setiap ide sehingga stimulus sederhana

menjadi lebih kompleks. Chua (2010) menguraikan bahwa berpikir kreatif

memiliki ciri-ciri seperti: menghasilkan ide-ide unik; menghasilkan ide-ide

yang tidak biasa dipikirkan; imajinatif; mampu menghasilkan ide dalam

waktu yang tetap; kecenderungan untuk melihat masalah langsung dari

berbagai perspektif. Adapun ciri-ciri siswa berpikir kreatif dapat tercermin

dari perilakunya.

Menurut Wallas (1926), ada 5 tahap dalam proses kreativitas yaitu:

1. Tahap Persiapan (Preparation)

Setiap kreativitas pasti melalui tahap persiapan. Tahap persiapan ini

menurut Wallas merupakan tahap awal di mana manusia terlebih dahulu

mengumpulkan informasi dengan cara mempelajari segala sesuatu melalui

kehidupannya.

2. Incubation

Adapun yang disebut dengan fase inkubasi adalah keadaan di mana

pengalaman, data, dan informasi yang dibaca dan diamati kemudian

dipikirkan dengan sadar dan kemudian diendapkan.

22

3. Ilumination

Fase iluminasi merupakan fase pengungkapan ide atau pengekspresian.

Fase ini juga disebut sebagai fase timbulnya wawasan (insight). Wawasan

itu sendiri muncul ketika ada inspirasi, gagasan baru beserta proses

psikologis yang mengawali dan sekaligus mengikuti munculnya inspirasi

tersebut. Pada saat ide-ide itu diungkapkan atau diekspresikan, disana

akan terlihat muatan-muatan filosofis dan hal-hal yang spesifik, unik dan

memiliki nilai kebaruan.

4. Verification

Tahap atau fase ini pada dasarnya merupakan fase pengujian. Dalam

fase pengujian, semua data dan ide-ide yang sebelumnya sudah

dipersiapkan, diendapkan dan diekspresikan, diuji kebenaran dan

kelayakannya dengan menggunakan ‘alat bantu’ berupa eksperimen.

Beberapa ciri-ciri kemampuan berpikir kreatif menurut Munandar (2001)

beserta indikatornya, yaitu sebagai berikut.

1. Keterampilan Berpikir Lancar (fluency)

Berpikir lancar diartikan sebagai keterampilan dalam mencetuskan banyak

gagasan, jawaban, penyelesaian masalah, atau pertanyaan. Indikatornya:

a) mengajukan banyak pertanyaan,

b) menjawab dengan sejumlah jawaban jika ada pertanyaan,

c) mempunyai banyak gagasan.

2. Keterampilan Berpikir Luwes (flexibility)

Keluwesan berarti kemampuan untuk menghasilkan gagasan, jawaban,

atau pertanyaan yang bervariasi. Seorang yang luwes dapat melihat suatu

23

permasalahan dari sudut pandang yang berbeda sehingga mampu

memberikan banyak alternatif pemecahan masalahnya.

Indikatornya:

a) memberikan macam-macam penafsiran terhadap gambar, cerita,

ataupun masalah,

b) menerapkan suatu konsep dengan cara yang berbeda,

c) memikirkan berbagai cara untuk menyelesaikan permasalahan yang

diberikan.

3. Keterampilan Berpikir Orisinil (Originality)

Indikator dari keterampilan berpikir orisinil adalah:

a) memikirkan masalah atau hal-hal yang tidak pernah terpikirkan oleh

orang lain,

b) mempertanyakan cara-cara yang lama dan berusaha memikirkan cara-

cara yang baru,

c) memiliki cara berpikir yang lain daripada yang lain.

4. Keterampilan Berpikir Merinci atau Elaborasi (elaboration)

Keterampilan berpikir merinci merupakan kemampuan untuk

mengembangkan suatu gagasan dan merinci secara detail dari suatu objek

sehingga lebih menarik. Indikatornya:

a) mencari jawaban atau pemecahan masalah dengan melakukan langkah-

langkah secara terperinci;

b) mengembangkan atau memperkaya gagasan orang lain.

24

D. Materi Bioteknologi

Bioteknologi merupakan salah satu materi pembelajaran yang penerapannya

dapat diamati secara langsung terutama bioteknologi konvensional yang

produknya dapat diamati dan didapatkan dengan mudah serta dekat dengan

kehidupan sehari-hari siswa, sehingga untuk mempermudah siswa dalam

memahami materi bioteknologi, siswa harus mengalami sendiri dalam bentuk

mempraktikan dan membuat secara langsung produk bioteknologi

konvensional.

Materi yang disajikan dalam handout yang dikembangkan adalah materi

bioteknologi kelas IX SMP yakni pada KD 3.7 menerapkan konsep

bioteknologi dan perannya dalam kehidupan manusia dan KD 4.7 membuat

salah satu produk bioteknologi konvensional yang ada di lingkungan sekitar.

Berikut ini aplikasi pendekatan STEM terintegrasi untuk materi bioteknologi

dapat dilihat pada Gambar 1.

25

Gambar 1. Aplikasi pendekatan STEM terintegrasi untuk Materi Bioteknologi(Modifikasi dari Blackley, 2018)

E. Model Pembelajaran Guided Inquiry (Inkuiri Terbimbing)

Kardi (2003) mendefinisikan inkuiri adalah model pembelajaran yang

dirancang untuk membimbing siswa bagaimana meneliti masalah dan

pertanyaan berdasarkan fakta. Model inkuiri menekankan pada proses

mencari dan menemukan, peran siswa dalam model ini adalah mencari dan

menemukan sendiri pemecahan masalah dalam suatu materi pelajaran

sedangkan guru sebagai fasilitator dan pembimbing siswa untuk belajar.

26

Secara umum inkuiri merupakan proses yang bervariasi dan meliputi

kegiatan-kegiatan mengobservasi, merumuskan pertanyaan yang relevan,

mengevaluasi buku dan sumber informasi lain secara kritis, merencana-

kan penyelidikan atau investigasi, melakukan review apa yang telah

diketahui, melaksanakan percobaan atau eksperimen dengan mengguna-

kan alat untuk memperoleh data, menganalisis dan menginterpretasi data,

serta membuat prediksi dan mengkomunikasikan hasilnya (Ibrahim,

2007).

Bilgin (2009) mengungkapkan bahwa model pembelajaran guided inquiry

dapat melatih siswa untuk membangun jawaban dan berpikir cerdas dalam

menemukan berbagai alternatif solusi atas permasalahan yang diajukan

oleh guru, mengembangkan keterampilan pemahaman konsep

(understanding skills), membangun rasa tanggung jawab (individual

responsibility), dan melatih proses penyampaian konsep yang ditemukan.

Inkuiri yang diterapkan dalam proses pembelajaran dapat meningkatkan

kemampuan siswa dalam melakukan observasi dan mengemukakan

jawaban atas suatu permasalahan melalui interpretasi data hingga

diperoleh suatu kesimpulan (Carlson, 2008).

Pembelajaran yang dilaksanakan dengan model inkuri terbimbing

meliputi beberapa langkah kegiatan seperti yang dikemukakan oleh

Trianto (2007) sebagai berikut:

27

1. Merumuskan masalah

Guru membimbing siswa mengidentifikasi masalah, guru membagi

siswa dalam kelompok.

2. Mengembangkan hipotesis dan merancang percobaan

Guru memberikan kesempatan kepada siswa untuk bertukar pendapat

dalam membentuk hipotesis. Guru membimbing siswa dalam

menentukan hipotesis yang relevan dengan permasalahan dan

memprioritaskan hipotesis mana yang menjadi prioritas penyelidikan.

Guru membimbing siswa mengurutkan langkah-langkah percobaan

yang sesuai dengan hipotesis yang akan dilakukan.

3. Melakukan percobaan

Guru membimbing siswa mendapatkan informasi melalui percobaan.

4. Mengumpulkan dan menganalisis data

Guru memberikan kesempatan kepada tiap kelompok untuk

menyampaikan hasil pengolahan data yang terkumpul.

5. Membuat kesimpulan

Guru membimbing siswa dan membuat kesimpulan.

Sanjaya (2006) mengemukakan bahwa model inkuiri memiliki beberapa

kelebihan dan kekurangan, diantaranya :

1. Kelebihan :

a. Model inkuiri merupakan model pembelajaran yang menekankan

kepada pengembangan aspek kognitif, afektif, dan psikomotor,

secara seimbang sehingga pembelajaran akan lebih bermakna.

28

b. Model inkuiri memberikan ruang kepada siswa untuk belajar sesuai

dengan gaya belajar mereka.

c. Model inkuiri merupakan model yang dianggap sesuai dengan

perkembangan psikologi belajar modern yang menganggap belajar

adalah proses perubahan tingkah laku.

d. Keuntungan lain adalah model pembelajaran ini dapat melayani

kebutuhan siswa yang memiliki kemampuan diatas rata-rata.

Artinya, siswa yang memiliki kemampuan belajar yang bagus tidak

akan terlambat oleh siswa yang lemah dalam belajar.

2. Kekurangan:

a. Jika model inkuiri digunakan sebagai model pembelajaran, maka

akan sulit mengontrol kegiatan dan keberhasilan siswa.

b. Model ini sulit dalam merencanakan pembelajaran oleh karena

terbentur dengan kebiasaan siswa dalam belajar.

c. Dalam mengimplementasikannya, memerlukan waktu yang panjang

sehingga sering guru sulit menyesuaikannya dengan waktu yang

telah ditentukan.

d. Semua kriteria keberhasilan ditentukan oleh kemampuan siswa

menguasai materi pelajaran, maka model inkuiri akan sulit

diimplementasikan oleh setiap guru.

D. Kerangka Pemikiran

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang begitu pesat, menuntut

siswa untuk dapat menguasai berbagai keterampilan dalam menghadapi abad

21 dan agar dapat bersaing secara global. Keterampilan yang dibutuhkan pada

29

abad 21 adalah keterampilan berpikir yang salah satunya adalah keterampilan

berpikir kreatif. Berdasarkan kenyataan di lapangan, kemampuan berpikir

kreatif siswa masih rendah dikarenakan siswa tidak dituntut untuk menentukan

suatu tindakan untuk merumuskan solusi dengan keterampilan berpikir kreatif.

Selain itu, guru masih mengajarkan materi IPA secara terpisah dan tidak

berkaitan dan tidak pernah mengintegrasikan konsep sains dengan teknologi

dan matematika.

Diantara berbagai pendekatan pembelajaran yang ada, salah satu pendekatan

yang dapat meningkatkan kemampuan berpikir kreatif siswa adalah dengan

pendekatan STEM. Pendekatan STEM merupakan pendekatan yang meng-

integrasikan beberapa pelajaran menjadi satu, yaitu science (sains), technology

(teknologi), engineering (rekayasa), dan mathematics (matematika). Melalui

pendekatan STEM, siswa akan mampu mengembangkan kompetensi yang telah

dimilikinya untuk mengaplikasikannya pada berbagai situasi dan permasalahan

yang mereka hadapi dalam kehidupan sehari-hari, kemudian siswa tidak

sekedar menghafal konsep, tetapi lebih kepada bagaimana siswa mengerti dan

memahami konsep-konsep sains dan kaitannya dalam kehidupan sehari-hari,

sehingga dapat memunculkan kemampuan berpikir kreatif siswa yang meliputi

fluency (berpikir lancar), flexibility (berpikir luwes), originality (berpikir

orisinil) dan elaboration (berpikir elaborasi).

Untuk menerapkan pendekatan STEM agar dapat meningkatkan kemampuan

berpikir kreatif siswa maka dapat diimplementasikan melalui bahan ajar.

Bahan ajar yang dikembangkan dalam penelitian adalah handout berbasis

30

STEM. Handout ini menggunakan model inkuri terbimbing (Guided Inquiry)

dikarenakan model ini tepat untuk diajarkan pada siswa untuk materi

bioteknologi. Siswa akan diajarkan untuk membuat sebuah produk

bioteknologi konvensional yang didalamnya terdapat integrasi antara sains,

teknologi, teknik dan matematika. Pemilihan materi yang disajikan dalam

handout yang akan dikembangkan berkaitan dengan kehidupan sehari-hari.

Materi yang dipilih yaitu materi bioteknologi karena materi tersebut sering

ditemui dalam kehidupan sehari-hari siswa dan tentu saja berkaitan dengan

sains, teknologi, rekayasa dan matematika yang terintegrasi.

Pada kegiatan pembelajaran, terdapat kompetensi dasar yang diharapkan dapat

dicapai oleh siswa. Agar siswa dapat mencapai kompetensi dasar tersebut

maka perlu didukung dengan standar proses yang memuat tentang perencanaan

pembelajaran dan bahan ajar yang digunakan. Salah satu dari bahan ajar yang

digunakan adalah handout. Berdasarkan hal tersebut, peneliti mengembangkan

bahan ajar berupa handout berbasis STEM untuk meningkatkan kemampuan

berpikir kreatif siswa. Secara skematis kerangka pikir penelitian terdapat pada

Gambar 2.

31

Gambar 2. Kerangka Pikir Penelitian

Kegiatan Pembelajaran

IndikatorKompetensi

Dasar

PenggunaanPendekatan

Pembelajaranyang sesuai

PenggunaanHandout

Handout dengan Pendekatan STEM

KemampuanBerpikir Kreatif

Fluency

Flexibility

Originality

Elaboration

Materi Bioteknologi

Tempoyak Tapai Singkong Yoghurt Oncom

32

E. Desain Produk Yang Dikembangkan

Kerangka desain handout yang telah dikembangkan diuraikan pada Tabel 3.

Tabel 3. Kerangka Desain Handout

Komponen TampilanBagian Pembuka 1. Judul handout

2. Jenjang sekolah dan kelas3. Nama penulis dan institusi penulis4. Kata pengantar5. Daftar isi6. Kompetensi dasar7. Indikator8. Tujuan pembelajaran

Bagian Inti 1. Apersepsi2. Stimulus3. Konten STEM terintegrasi4. Kegiatan proyek

Bagian Penutup 1. Latihan soal2. Daftar pustaka

Pada bagian inti di dalam desain handout yang dikembangkan, dimasukkan

apersepsi dan stimulus yang berisi pertanyaan yang dapat mengarahkan siswa

agar fokus konsentrasi. Selanjutnya ada empat kegiatan proyek yaitu membuat

4 produk bioteknologi konvensional diantaranya tempoyak, tapai, yoghurt dan

oncom. Penggunaan handout yang dilengkapi pembuatan 4 produk

bioteknologi konvensional bertujuan untuk meningkatkan kemampuan berpikir

lancar (fluency), berpikir luwes (flexibility) kemampuan berpikir orisinil

(originality) dan kemampuan berpikir elaboratif (elaboration). Pada bagian

penutup ditampilkan latihan soal untuk mengevaluasi kemampuan berpikir

kreatif siswa.

III. METODE PENELITIAN

A. Desain Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian pengembangan (Research and

Development), yang bertujuan untuk menghasilkan produk dan menguji

validitas dan keefektifan produk. Pengembangan produk yang dilakukan

adalah pengembangan handout berbasis STEM untuk meningkatkan

keterampilan berpikir kreatif siswa. Pengembangan handout berbasis STEM

ini diadaptasi dari Borg & Gall (2003).

Secara konseptual, Borg & Gall (2003) mengungkapkan ada sepuluh langkah

pelaksanaan penelitian dan pengembangan. Namun, dalam penelitian dan

pengembangan ini peneliti melakukan penyederhanaan dan penyesuaian

dengan kebutuhan sehingga hanya melibatkan 7 langkah penelitian yaitu: 1)

pengumpulan informasi (research and information collecting), 2) perencanaan

(planning), 3) pengembangan produk awal (developing preliminary form of

product), 4) uji coba awal (preliminary field testing), 5) revisi hasil uji coba

awal (main product revision), 6) uji operasional lapangan (operational product

revision), 7) revisi terakhir produk (final product revision).

34

Tahapan-tahapan penelitian di atas dikelompokkan menjadi 3 tahap penelitian

yaitu 1) studi pendahuluan, 2) pengembangan produk (handout) , dan 3) uji

efektivitas produk (handout) (Gambar 3).

Gambar 3. Modifikasi Prosedur Pengembangan R&D (Gall, Gall, & Borg, 2003)

Pengumpulaninformasi (Studi

Pustaka dan StudiLapangan)

Perencanaan (RancanganPerangkat Pembelajaran)

Validasi Produk

Revisi Produk

Uji OperasionalLapangan

Produk Akhir(Handout)

Valid

TidakValid

Tahap I StudiPendahuluan

Tahap IIPengembangan

Produk(handout)

Tahap III UjiEfektivitas

Produk

Pengembangan Produk Awal(Rancangan Pengembangan

Handout)

Uji Coba Terbatas

Revisi ProdukAkhir

35

B. Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian yang telah dilakukan oleh peneliti yaitu:

1. Studi Pendahuluan

Studi pendahuluan yaitu pengumpulan informasi dilakukan melalui studi

pustaka dan studi lapangan.

a. Studi Pustaka

Studi pustaka dilakukan dengan mengkaji beberapa literatur dan hasil

penelitian yang relevan dengan penelitian pengembangan ini yaitu studi

literatur tentang handout, STEM (Science, Technology, Engineering and

Mathematics), kemampuan berpikir kreatif siswa, dan model

pembelajaran Guided Inquiry (inkuiri terbimbing).

b. Studi Lapangan

Studi lapangan dilakukan pada 6 SMP di Provinsi Lampung yang terdiri

dari 6 orang guru IPA dan 90 orang siswa untuk mengumpulkan

informasi bahwa diperlukan adanya bahan ajar berupa handout berbasis

STEM untuk meningkatkan kemampuan berpikir kreatif siswa. Tahap

ini dilakukan untuk mencari data tentang pendekatan pembelajaran

yang digunakan dan penggunaan bahan ajar yang telah digunakan

dalam pembelajaran. Selanjutnya, dilakukan analisis terhadap hasil

angket analisis kebutuhan guru dan siswa yang dideskripsikan dalam

bentuk persentase, kemudian diinterpretasikan secara kualitatif.

2. Pengembangan Produk (Handout)

Pengembangan produk (handout) meliputi : (a) rancangan perangkat

pembelajaran, (b) rancangan pengembangan produk (handout), (c)

36

validasi ahli, dan (d) uji coba awal. Tahapan pengembangan handout yang

dilakukan sebagai berikut:

a. Rancangan Perangkat Pembelajaran

Langkah kegiatan dalam menyusun perangkat pembelajaran ini

meliputi:

1) Menganalisis KI dan KD yang dipilih dalam melakukan

penelitian.

2) Merancang karakteristik materi, keluasan dan kedalaman materi,

dan alokasi waktu.

3) Menetapkan indikator pencapaian kompetensi yang digunakan

sebagai dasar dalam menyusun instrumen evaluasi hasil belajar.

4) Menyusun silabus dan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)

sesuai dengan model dan pendekatan yang digunakan.

b. Rancangan Pengembangan Handout

Kegiatan pada tahap ini adalah mengembangan draf produk yaitu

berupa handout berbasis STEM untuk meningkatkan kemampuan

berpikir kreatif siswa. Tahap ini dilakukan melalui kegiatan membuat

produk awal berupa story board yang memuat komponen-komponen

antara lain: cover, kata pengantar, daftar isi, kompetensi dasar,

indikator, tujuan pembelajaran, apersepsi, stimulus, kegiatan proyek,

latihan soal dan daftar pustaka. Spesifikasi produk yang dikembang-

kan adalah handout berbasis STEM yang di dalamnya memuat konten

sains, teknologi, rekayasa, dan matematika. Materi yang disajikan

adalah materi bioteknologi. Konten sains menyajikan materi mengenai

37

karakteristik bakteri yang berperan dalam pembuatan produk

bioteknologi, kemudian pada konten teknologi disajikan mengenai

proses yang terjadi selama pembuatan produk bioteknologi, pada

konten engineering disajikan berbagai variabel dalam pembuatan

produk bioteknologi yang dapat divariasikan sendiri oleh siswa,

selanjutnya pada konten matematika memberikan kesempatan pada

siswa untuk menentukan sendiri takaran atau jumlah bahan yang

digunakan. Hasil pengembangan produk pendahuluan yang dilakukan

pada tahap ini berupa prototipe I. Selanjutnya menyiapkan angket uji

validasi substansi/isi, desain/merancang produk, uji validasi ahli dan

uji coba produk.

c. Validasi Ahli

Salah satu tujuan penelitian ini adalah menguji validitas handout.

Pada tahap ini produk pengembangan handout berbasis STEM harus

divalidasi agar tujuan penelitian tercapai. Pengujian dilakukan oleh

tiga orang uji ahli. Uji ahli terdiri dari uji ahli substansi/isi dan uji ahli

konstruk. Uji ahli dilakukan untuk mengetahui validitas dan kelayakan

produk yang telah dikembangkan dengan berpedoman pada instrumen

uji yang telah dibuat. Uji ahli terdiri dari dosen ahli dan praktisi ahli.

Penilaian para ahli terhadap handout meliputi aspek kesesuaian isi dan

konstruksi handout. Lembar validasi berisi skor penilaian yang dinilai

masing-masing ahli. Lembar ini digunakan untuk mendapatkan data

mengenai pendapat para ahli (validator) dan praktisi terhadap handout

38

yang dikembangkan. Prosedur yang dilakukan dalam proses validasi

ahli ini meliputi:

1) Penilaian ahli tentang validitas draft handout dan perangkatnya.

Penilaian ahli menggunakan lembar validasi meliputi aspek

kesesuaian isi dan konstruksi handout, kemudian dilakukan juga

validasi terhadap RPP yang dipakai sebagai perangkat

pembelajaran oleh peneliti.

2) Analisis terhadap penilaian validator untuk menentukan langkah

berikutnya, jika hasil analisis menyatakan bahwa :

a) Valid atau layak tanpa revisi maka penelitian dilanjutkan pada

tahap uji coba terbatas. Produk hasil validasi ini disebut

prototipe II.

b) Valid atau layak dengan revisi maka dilakukan revisi terhadap

draft handout dan perangkatnya kemudian dikoreksi kembali

oleh validator sampai mendapat persetujuan sehingga layak

untuk digunakan pada tahap uji coba terbatas.

c) Tidak valid atau tidak layak maka dilakukan revisi total

terhadap handout dan perangkatnya, selanjutnya validator

melakukan penilaian kembali.

d. Uji Coba Terbatas

Melakukan uji coba terbatas kepada 2 orang guru dengan tujuan untuk

memperoleh informasi kualitas handout yang dikembangkan. Pada

tahap ini juga dilakukan uji coba terbatas kepada 32 orang siswa yang

dipilih secara acak untuk mengetahui kemenarikan, kebermanfaatan dan

39

keterbacaan handout yang dikembangkan. Penilaian tentang

kemenarikan, keterbacaan dan kebermanfaatan handout dilakukan siswa

dengan cara mengisi angket respon siswa. Berdasarkan hasil uji coba

terbatas, kemudian dilakukan perbaikan atau penyempurnaan terhadap

handout yang dikembangkan, sehingga handout yang dikembangkan

berikutnya adalah sebuah handout yang siap digunakan untuk uji

operasional lapangan.

3. Pengujian Efektivitas Handout.

Tahap pengujian ini dilakukan setelah ada revisi dari uji coba terbatas.

Pada tahap ini dilakukan uji operasional lapangan dengan menguji

handout yang sudah direvisi dari hasil uji coba terbatas dan telaah ahli,

yang digunakan oleh siswa SMP kelas IX semester 2. Tujuan utama

dilakukan tahap pengujian ini yaitu untuk menentukan keefektifan handout

yang artinya apakah handout berbasis STEM yang dikembangkan benar-

benar siap untuk dipakai dan mampu memfasilitasi pembelajaran sehingga

pembelajaran yang terjadi di kelas lebih efektif dan untuk mengetahui

efektivitas penggunaan handout tersebut terkait dengan kemampuan

berpikir kreatif siswa.

a. Uji Operasional Lapangan

Uji operasional lapangan ini dilakukan untuk mengetahui kemenarikan,

keterbacaan dan kebermanfaatan handout yang telah dikembangkan

yang dilakukan terhadap siswa meliputi uji satu lawan satu dengan

pemberian angket. Uji keefektifan handout dilakukan pada dua sampel

kelas yang akan diuji, yaitu kelas eksperimen dan kelas kontrol. Kelas

40

kontrol adalah kelas dengan menggunakan bahan ajar yang biasa siswa

gunakan dalam pembelajaran yaitu buku cetak, sedangkan kelas

eksperimen adalah kelas dengan menggunakan bahan ajar berupa

handout berbasis STEM yang telah dikembangkan. Uji efektivitas ini

dilakukan dengan pemberian soal-soal pretest dan posttest.

b. Revisi produk akhir

Setelah dilakukan uji operasional lapangan maka, prototipe II

mendapat saran-saran perbaikan dari hasil uji operasional lapangan.

c. Produk akhir

Hasil akhir dari pengembangan ini adalah produk handout berbasis

STEM untuk meningkatkan kemampuan berpikir kreatif siswa yang

telah tervalidasi dan siap digunakan sebagai bahan ajar.

C. Subjek dan Desain Uji Coba

1. Subjek Penelitian

Subjek dalam penelitian ini terdiri dari tiga kelompok. Kelompok pertama

adalah subjek untuk melakukan analisis kebutuhan yang terdiri dari 6 guru

dan 90 siswa. Kelompok kedua adalah subjek untuk melakukan uji

validitas terhadap produk yang telah dikembangkan yang terdiri dari 3

dosen ahli. Kelompok ketiga adalah subjek untuk mengetahui efektivitas

handout dan untuk mengetahui kemenarikan, kebermanfaatan dan

keterbacaan terhadap produk yang telah dikembangkan yang merupakan

siswa kelas IX D dan IX G di SMPN 25 Bandar Lampung.

41

2. Desain Uji Coba

Desain penelitian yang digunakan adalah quasi experimental design dalam

bentuk nonequivalent pre-post control group design. Desain ini digunakan

untuk melihat perbandingan kemajuan siswa setelah pembelajaran dengan

sebelum pembelajaran antara kelas eksperimen dengan kelas kontrol

(Tabel 4).

Tabel 4. Desain Penelitian

Kelompok Pretest Perlakuan Posttest

Eksperimen

Kontrol

O1

O3

X1

X2

O2

O4

Keterangan:

X1: Perlakuan berupa pembelajaran menggunakan handout berbasis STEMX2: Perlakuan dengan pembelajaran menggunakan bahan ajar yang biasa

digunakan

Sampel yang digunakan adalah siswa kelas IX sebanyak 2 kelas. Satu

kelas sebagai kelas eksperimen adalah kelas dengan pembelajaran

menggunakan handout berbasis STEM, sedangkan kelas kontrol adalah

kelas dengan pembelajaran menggunakan buku cetak.

D. Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data dilakukan melalui instrumen penelitian yaitu alat

yang digunakan untuk mengumpulkan data. Instrumen pada penelitian ini

meliputi:

1. Instrumen pada Studi Pendahuluan

Pada studi pendahuluan digunakan instrumen berupa angket kebutuhan

guru dan siswa untuk mencari informasi tentang pendekatan pembelajaran

42

yang digunakan dan penggunaan bahan ajar yang telah digunakan dalam

pembelajaran.

2. Instrumen Validasi Produk

Validasi produk dilakukan dengan oleh 3 validator ahli dalam bidang

konstruksi, substansi dan RPP. Pada tiap instrumen terdapat kolom saran

agar validator dapat menuliskan saran untuk perbaikan produk. Adapun

kisi-kisi dari aspek substansi, konstruksi dan RPP dalam lembar validasi

sebagai berikut:

a. Kisi-Kisi Instrumen Validasi Substansi

Kisi-kisi instrumen validasi substansi berisikan 13 butir pernyataan

yang memuat tentang isi dari handout berbasis STEM untuk dinilai

oleh validator (Tabel 5).

Tabel 5. Kisi-Kisi Instrumen Aspek Validasi Substansi

No Aspek yang Dinilai Butir Pernyataan

1 Kesesuaian isi handout dengan KI, KD danIndikator

1

2 Kesesuaian isi handout untuk melatihkemampuan berpikir kreatif

2, 11

3 Kesesuaian prosedur percobaan denganpendekatan STEM

3

4 Kesesuaian isi handout yang dikemasdalam unit-unit kecil yang sesuai

5

5 Kesesuaian isi handout dengan jeniskegiatan percobaan

4, 12

6 Kesesuaian isi handout dalam mengukurketercapaian indikator

9, 10

7 Kesesuaian bahasa yang digunakan 6, 7, 8

Kesimpulan Umum Validasi 13

b. Kisi-Kisi Instrumen Validasi Konstruksi

Kisi-kisi instrumen validasi substansi berisikan 31 butir pernyataan

yang meliputi aspek kesesuaian konstruksi handout dengan format

43

handout ideal, tampilan handout, kesesuaian konstruksi handout

dengan sintaks Guided Inquiry, STEM dan indikator kemampuan

berpikir kreatif siswa (Tabel 6).

Tabel 6. Kisi-Kisi Instrumen Aspek Validasi Konstruksi

No Aspek yang Dinilai Butir Pernyataan

A. Kesesuaian Konstruksi Handout yang Dikembangkan denganFormat Handout Ideal

1. Kelengkapan identitas handout berupacover, nama pengarang, kelas, matapelajaran dan materi pokok

1, 4

2. Kelengkapan bagian handout berupa katapengantar, daftar isi dan daftar pustaka

2, 3, 8

3. Ketersediaan analisis programpembelajaran seperti KD, indikator dantujuan pembelajaran

5, 6

4. Ketersediaan space kosong untukmenuliskan jawaban siswa

7

B Tampilan Handout6. Kesesuaian gambar cover dengan isi

handout9

7. Kesesuaian penggunaan jenis font danvariasi huruf

10,11

8. Kesesuaian tata letak (judul, subjudul, katapengantar, daftar isi,dll)

12

C. Kesesuaian Konstruksi Handout yang Dikembangkan denganSintaks Guided Inquiry

9. Pemuatan sintaks Guided Inquiry yaitumerumuskan masalah

13

10. Pemuatan sintaks Guided Inquiry yaitumengembangkan hipotesis dan merancangpercobaan

14

11. Pemuatan sintaks Guided Inquiry yaitumemonitoring selama melakukan percobaan

15

12. Pemuatan sintaks Guided Inquiry yaitumengumpulkan dan menganalisis data

16

13. Pemuatan sintaks Guided Inquiry yaitumembuat kesimpulan dan melakukanevaluasi

17

D. Kesesuaian Konstruksi Handout dengan konten STEM(Science, Technology, Engineering and Mathematic)

14. Kesesuaian kegiatan percobaan dengansalah satu bagian dari konten STEM yaituScience

18

15. Kesesuaian kegiatan percobaan dengansalah satu bagian dari konten STEM yaituTechnology

19

44

No Aspek yang Dinilai Butir Pernyataan

16. Kesesuaian kegiatan percobaan dengansalah satu bagian dari konten STEM yaituEngineering

20

17. Kesesuaian kegiatan percobaan dengansalah satu bagian dari konten STEM yaituMathematic

21

18. Kesesuaian kegiatan percobaan yangdilakukan dengan pendekatan STEM

22

E. Kesesuaian Konstruksi Handout yangDikembangkan Dengan KeterampilanBerpikir Kreatif

23 - 30

F. Kesimpulan Umum Validasi 31

c. Kisi-kisi Instrumen Validasi RPP

Kisi-kisi instrumen validasi RPP berisikan 9 butir pernyataan yang

meliputi aspek identitas mata pelajaran, perumusan indikator,

perumusan tujuan pembelajaran, pemilihan materi, sumber belajar,

media pembelajaran, bahan ajar, skenario pembelajaran dan penilaian

(Tabel 7).

Tabel 7. Kisi-Kisi Instrumen Validasi RPP.

No Indikator Butir pernyataan1 Identitas mata pelajaran 1.12 Perumusan indikator 2.1 dan 2.23 Perumusan tujuan pembelajaran 3.1, 3.2 dan 3.34 Pemilihan materi 4.1 dan 4.25 Pemilihan sumber belajar 5.1 dan 5.26 Pemilihan media pembelajaran 6.1 dan 6.27 Pemilihan bahan ajar 7.1 dan 7.28 Pemilihan skenario pembelajaran 8.1, 8.2, 8.3 dan 8.49 Pemilihan penilaian 9.1, 9.2 dan 9.3

3. Instrumen Angket Respon

Instrumen angket respon siswa dan guru berupa pernyataan untuk menilai

kemenarikan, kebermanfaatan dan keterbacaan handout yang diujikan

pada saat uji coba terbatas dan uji operasional lapangan. Pada instrumen

45

terdapat kolom saran agar siswa dapat menuliskan saran untuk perbaikan

produk. Kisi-kisi instrumen respon siswa dan guru (Tabel 8 dan 9).

Tabel 8. Kisi-Kisi Angket Respon Guru

Kriteria Indikator Penilaian Butir Pernyataan

Respon Guru A. KemenarikanB. KebermanfaatanC. Keterbacaan

1, 2, 3, 4, 56, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 1314, 15, 16, 17

Tabel 9. Kisi-Kisi Angket Respon Siswa

Kriteria Indikator Penilaian Butir Pernyataan

Respon Siswa A. KemenarikanB. KebermanfaatanC. Keterbacaan

1, 2, 3, 45, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 1213, 14, 15

4. Instrumen pada Uji Keefektifan Produk

Instrumen yang digunakan berupa tes. Tes yang digunakan meliputi

pretest dan posttest. Data yang diperoleh dari tes ini bertujuan untuk

mengetahui efektivitas handout yang dikembangkan dalam meningkatkan

kemampuan berpikir kreatif siswa. Sebelum instrumen tes digunakan

dalam penelitian, instrumen divalidasi oleh ahli yang relevan.

Selanjutnya diujicobakan terlebih dahulu pada kelas diluar sampel

penelitian untuk menganalisis validitas.

E. Teknik Analisis Data

Teknik analisis data dalam penelitian ini meliputi analisis data angket,

analisis data validasi yakni validitas teoritis (aspek substansi, konstruksi dan

RPP) dan validitas empiris (validitas dan reliabilitas), pretest dan posttest.

46

1. Analisis Data Studi Pendahuluan

Pada tahap studi pendahuluan, dilakukan analisis terhadap angket analisis

kebutuhan guru dan siswa yang dideskripsikan dalam bentuk persentase,

kemudian dianalisis atau diinterpretasikan secara kualitatif dan deskriptif.

2. Analisis Instrumen Validitas Produk

Analisis data kevalidan meliputi analisis data angket validasi ahli, angket

respon guru dan angket respon siswa saat uji coba awal dan uji

operasional lapangan. Validitas substansi dan konstruksi pada produk

diperoleh dari ahli melalui uji/validasi ahli. Angket validitas substansi

dan konstruksi penilaian uji ahli menggunakan skala Guttman yang

memiliki pilihan jawaban sesuai konten pertanyaan, yaitu: “Setuju” dan

“Tidak Setuju” dengan skor masing-masing “1” dan “0”. Revisi

dilakukan pada konten pertanyaan yang diberi pilihan jawaban “Tidak

Setuju” atau para ahli memberikan masukan khusus terhadap handout

yang sudah dibuat.

Validitas RPP yang dinilai oleh ahli, dianalisis menggunakan skala likert

yang memiliki pilihan jawaban sesuai konten pertanyaan, yaitu skor 4 =

“sangat baik”, skor 3 = “baik”, skor 2= “cukup baik” dan skor 1=“kurang

baik”. Revisi dilakukan pada konten pertanyaan yang diberi pilihan

jawaban “cukup baik” dan “kurang baik” atau para ahli memberikan

masukan khusus terhadap RPP yang sudah dibuat. Teknik analisis data

dilakukan dengan cara:

a. Mengklasifikasi data, bertujuan untuk mengelompokka

jawaban berdasarkan pertanyaan angket.

47

b. Melakukan tabulasi data berdasarkan klasifikasi yang dibuat.

c. Menghitung presentase jawaban, bertujuan untuk melihat besarnya

presentase setiap jawaban dari pertanyaan, sehingga data yang

diperoleh dapat dianalisis sebagai temuan. Rumus yang digunakan

untuk menghitung persentase jawaban responden setiap item adalah

sebagai berikut:

% =∑

x 100 %

Keterangan: % = Presentase pilihan jawaban-i∑ = Jumlah responden yang menjawab jawaban-iN = Jumlah seluruh responden

(Sudjana, 2005)d. Memberi skor jawaban responden.

Penskoran jawaban responden dalam angket dilakukan berdasarkan

skala likert (Tabel 10).

Tabel 10. Skor Penilaian Terhadap Pilihan Jawaban

No Pilihan Jawaban Skor1 Sangat Baik 42 Baik 33 Cukup Baik 24 Kurang Baik 1

Menjelaskan hasil penafsiran presentasi jawaban responden dalam

bentuk deskriptif naratif.

e. Menafsirkan data validitas terhadap handout berbasis STEM.

Handout berbasis STEM yang dikembangkan dan perangkatnya

dihitung berdasarkan skor yang diberikan oleh validator dengan

menghitung jumlah skor yang diberikan validator, menghitung

persentase ketercapaian skor dari skor maksimal untuk setiap aspek

48

yang dinilai, dan menghitung rata-rata presentase ketercapaian skor

oleh ahli lalu menafsirkan data dengan kriteria (Tabel 11).

Tabel 11. Kriteria Ketercapaian Validitas

Presentase (%) Kriteria21 – 36 Tidak Valid37 – 52 Kurang Valid53 – 68 Cukup Valid69 – 84 Valid85 - 100 Sangat Valid

(Cohen & Swerdik, 2010)

Untuk analisis data kemenarikan, kebermanfaatan dan keterbacaan

handout yang dikembangkan yang ditinjau dari respon guru dan

siswa terhadap pelaksanaan pembelajaran menggunakan handout

berbasis STEM dilakukan dengan menghitung jumlah siswa yang

memberikan respon positif dan negatif terhadap pelaksanaan

pembelajaran. Kemudian menghitung persentase dan menafsirkan

data dengan menggunakan tafsiran harga presentase ( Tabel 12).

Tabel 12. Kriteria Tingkat Kemenarikan, Kebermanfaatan danKeterbacaan

Presentase(%)

Kriteria

Kemenarikan Kebermanfaatan Keterbacaan

0,0 - 20,0 Sangat TidakMenarik

Sangat TidakBermanfaat

Sangat TidakTerbaca

20,1 - 40,0 Tidak menarik Tidak Bermanfaat Tidak Terbaca40,1 - 60,0 Cukup menarik Cukup Bermanfaat Cukup

Terbaca60,1 - 80,0 Menarik Bermanfaat Terbaca80,1 - 100 Sangat Menarik Sangat Bermanfaat Sangat

Terbaca(Ratumanan, 2003)

3. Analisis Instrumen Penilaian Keefektifan Handout

Instrumen uji tes digunakan untuk mengetahui keefektifan produk yang

49

telah dikembangkan. Kegiatan analisis data dari kegiatan uji efektivitas

dilakukan selain menggunakan pendekatan deskriptif kualitatif, juga

menggunakan analisis statistik kuantitatif. Untuk analisis statistik

kuantitatif terhadap data hasil penelitian dilakukan uji dibawah ini:

a. Uji Validitas

Validitas menurut Sugiyono (2013) merupakan derajat ketepatan

antara data yang terjadi pada objek penelitian dengan data yang dapat

dilaporkan oleh peneliti. Validitas pada penelitian pengembangan ini

digunakan untuk mengetahui tingkat valid soal tes yang akan

digunakan dan dilakukan sebelum soal diajukan kepada siswa. Uji

validitas ini dilaksanakan terhadap siswa di luar sampel dalam

populasi. Penelitian pengembangan ini menggunakan uji validitas

Product Moment dengan rumus sebagai berikut:

rxy= ∑ ∑ ∑[ ∑ (∑ ) ][ ∑ (∑ ) ]Keterangan:rxy = Koefisien korelasi X dan YN = Jumlah responden∑XY = Total perkalian skor X dan Y∑Y = Jumlah skor variabel Y∑X = Jumlah skor variabel X∑X2 = Total kuadrat skor variabel X∑Y2 = Total kuadrat skor variabel Y

Kriteria pengujian apabila rhitung> rtabel dengan α = 0,05 maka alat

ukur tersebut dinyatakan valid. Sebaliknya apabila rhitung< rtabeldengan α = 0,05 maka alat ukur tersebut dinyatakan tidak valid.

Klasifikasi validitas dapat dilihat pada Tabel 13.

50

Tabel 13. Klasifikasi Validitas

Nilai Koefisien Korelasi Kriteria Validitas

0,00 < rxy < 0,20 Sangat rendah0,20 < rxy < 0,40 Rendah0,40 < rxy < 0,60 Sedang0,60 < rxy < 0,80 Tinggi0,80 < rxy < 1,00 Sangat tinggi

Sumber: Arikunto (2010)b. Uji Reliabilitas

Reliabilitas menurut Sugiyono (2013) merupakan ketepatan hasil tes

apabila instrumen tes yang digunakan beberapa kali untuk mengukur

objek yang sama dan menghasilkan data yang sama, maka dikatakan

reliabel. Penelitian pengembangan ini menggunakan uji reliabilitas

Cronbach Alpha dengan rumus sebagai berikut:

r11 = ( ) 1 − ∑ Keterangan:r11 = Koefisien reliabilitasn = Banyaknya butir soal∑σb2 = Jumlah varians butir∑σt2 = Varians total

Kriteria uji reliabilitas dengan rumus Cronbach Alpha ialah apabilarhitung > rtabel, maka alat ukur tersebut reliabel dan juga sebaliknya,

jika rhitung < rtabel, maka alat ukur tidak reliabel. Setelah mengetahui

nilai koefisien reliabilitas, kemudian diklasifikasikan menjadi nilai

koefisien reliabilitas dan dikategorikan (Tabel 14).

51

Tabel 14. Klasifikasi Reliabilitas

Nilai Koefisien Reliabilitas Kategori

0,00 – 0,20 Sangat rendah0,21 – 0,40 Rendah0,41 – 0,60 Sedang atau cukup0,61 – 0,80 Tinggi0,81 – 1,00 Sangat tinggi

Sumber: Arikunto (2010)

c. Pretest dan Posttest

Pretest dilakukan pada awal pertemuan, sedangkan posttest dilakukan

pada akhir pertemuan. Pretest yang diberikan pada awal pertemuan

mempunyai bentuk yang sama yaitu soal uraian dan jumlah yang sama

yaitu berisi 10 butir pertanyaan dalam bentuk essay dengan posttest

yang diberikan diakhir pertemuan. Teknik penskoran nilai pretest dan

posttest yaitu:

S = x 100

Keterangan:S = nilai yang diharapkan (dicari)R = Jumlah skor dari item atau soal yang dijawab benarN = Jumlah skor maksimum dari tes tersebut(Purwanto, 2012).

Setelah nilai pretest dan posttest diketahui maka dilakukan analisis

data hasil tes yang dilakukan dengan uji prasyarat berupa uji

normalitas dan kesamaan dua varians (homogenitas) data, setelah itu

dilakukan uji-t.

1) Uji Normalitas

Uji normalitas data dilakukan menggunakan uji Liliefors dengan

program SPSS versi 17.

52

HipotesisH0 : Sampel berdistribusi normalH1 : Sampel tidak berdistribusi normal

Kriteria PengujianTerima H0 jika Lhitung < Ltabel atau p-value > 0,05, tolak H0 untukharga yang lainnya (Susetyo, 2012).

2) Uji Homogenitas

Uji homogenitas dilakukan untuk mengetahui perbedaan antara dua

keadaan atau populasi. Uji homogenitas yang digunakan adalah uji

Fisher. Dengan rumus yang digunakan, yaitu:

F = = /( )/( ) = 2Keterangan:F = Homogenitas = Varian antar kelompok 2 = Varian dalam kelompok

HipotesisH0 = Kedua sampel memiliki varians yang samaH1 = Kedua sampel memiliki varians berbeda

Kriteria Pengujian:Terima H0 jika harga Fhitung < Ftabel dan tolak H0 jika harga Fhitung >Ftabel = 0,05 dan derajat kebebasan (Susetyo, 2012).

d. Penilaian Peningkatan antara Pretest dengan Posttest

Besarnya peningkatan dihitung dengan rumus gain ternormalisasi (N-

gain) yaitu:

− = − − Hasil perhitungan N-gain kemudian diinterpretasikan dengan

menggunakan klasifikasi (Tabel 15).

53

Tabel 15. Klasifikasi N-gain

Besarnya Gain Interpretasig > 0,7 Tinggi

0,3 < g ≤ 0,7 Sedangg ≤ 0,3 Rendah

Sumber: Meltzer (2002)

Mengetahui ada tidaknya perbedaan kemampuan berpikir kreatif

siswa antara sebelum dan sesudah menggunakan handout berbasis

STEM dapat menggunakan uji statistik yang diformulasikan sebagai

berikut :

H0 : μ1 ≤ μ2

H1 : μ1 > μ2

Keterangan:

H0 : tidak terdapat perbedaan kemampuan berpikir kreatif antarasebelum dan sesudah menggunakan handout berbasis STEM

H1 : terdapat perbedaan kemampuan berpikir kreatif antara sebelumdan sesudah menggunakan handout berbasis STEM

Uji hipotesis menggunakan paired sample t-test. Dasar pengambilan

keputusan berdasarkan nilai probabilitas, dimana jika sig > 0,05 maka

H0 diterima. Akan tetapi, jika sig < 0,05 maka H0 ditolak. Namun,

jika data tidak berdistribusi normal maka dilanjutkan dengan uji

Wilcoxon.

d. Penilaian Hasil Tes Berpikir Kreatif

Penilaian yang digunakan untuk mengukur keterampilan berpikir

kreatif siswa menggunakan persamaan :

= ℎ ℎ 100%Hasil perhitungan kemudian diinterpretasikan dengan menggunakan

54

klasifikasi penilaian (Tabel 16).

Tabel 16. Klasifikasi Penilaian Berpikir Kreatif

Presentase (%) Klasifikasi81 - 100 Sangat Tinggi61 - 80 Tinggi41 - 60 Cukup21 - 40 Rendah0 - 20 Rendah Sekali

(Arikunto, 2006)

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan maka dapat disimpulkan

sebagai berikut:

1. Handout berbasis Science, Technology, Engineering and Mathematic

(STEM) dinyatakan valid oleh ahli. Validasi oleh ahli meliputi

validasi isi dan konstruksi. Pada handout yang dikembangkan

terdapat aspek sains, teknologi, rekayasa dan matematika yang

diintegrasikan dengan model Guided Inquiry (inkuiri terbimbing).

2. Handout berbasis STEM sangat menarik (83%), sangat bermanfaat

(91%) dan memiliki daya keterbacaan (94%).

3. Handout yang dikembangkan efektif digunakan untuk meningkatkan

kemampuan berpikir kreatif siswa. Hal ini dibuktikan dengan

N-gain kelas eksperimen pada indikator elaboration (0,79) dengan

kategori “tinggi” > kelas kontrol (0,47) dengan kategori “sedang”. Selain

itu indikator flexibility (0,74) dengan kategori “tinggi” > kelas kontrol

(0,38) kategori “sedang”.

4. Berdasarkan angket respon siswa, siswa memberikan respon positif

yaitu merasa tertarik menggunakan handout berbasis STEM karena

tampilannya yang menarik dan membuat siswa termotivasi dalam

99

belajar bioteknologi. Kemudian siswa merasakan maanfaat dalam

penggunaan handout yaitu siswa menguasai materi bioteknologi dan

memahami tahapan-tahapan dalam mengerjakan sebuah proyek

berupa produk bioteknologi.

B. Saran

Berdasarkan penelitian yang sudah dilakukan, peneliti memberi saran

sebagai berikut:

1. Handout berbasis STEM yang dikembangkan hanya pada materi

bioteknologi diharapkan peneliti lain melakukan pengembangan

handout berbasis STEM pada materi IPA yang lain.

2. Memperhatikan pengelolaan waktu pada saat pembelajaran

menggunakan handout berbasis STEM dengan menggunakan model

Guided Inquiry (inkuiri terbimbing) karena kegiatan yang dilakukan

membutuhkan waktu yang cukup lama terutama bagi kelas yang belum

pernah menerapkan pendekatan STEM menggunakan model Guided

Inquiry (inkuiri terbimbing).

3. Untuk menggunakan handout berbasis STEM diperlukan instruksi yang

sangat jelas untuk disampaikan kepada siswa dikarenakan ada empat

kegiatan percobaan yang akan dilakukan dengan berbagai macam

pilihan variasi yang berbeda.

4. Diperlukan monitoring berkelanjutan oleh guru agar siswa tidak

lupa untuk melakukan pengamatan terhadap proyek yang dikerja-

kan dan mendokumentasikannya.

DAFTAR PUSTAKA

Abdurrahman dkk. 2015. Guru Sains Sebagai Inovator Merancang PembelajaranSains Inovatif Berbasis Riset. Yogyakarta: Media Akademi.

______________. 2019. Designing an Inquiry-Based STEM Learning Strategy asa Powerful Alternative Solution to Enhance Students’ 21st Century Skills.Journal of Physics. 1155, 1-6

Afriana, J., Permanasari, A., Fitriani, A. 2016. Penerapan Project Based LearningTerintegrasi STEM Untuk Meningkatkan Literasi Sains Siswa DitinjauDari Gender. Jurnal Inovasi Pendidikan IPA, 2(2).

Arikunto, S. 2006. Dasar-Dasar Evaluasi Pendidikan. Jakarta: Bumi Aksara.

_________. 2010. Prosedur penelitian : Suatu Pendekatan Praktik (EdisiRevisi). Jakarta: Rineka Cipta.

Arnyana, IBP. 2006. Pengembangan Peta Pikiran untuk Peningkatan KecakapanBerpikir Kreatif Siswa. Jurnal Pendidikan dan Pengajaran Undiksha, 3.

Asmuniv. 2015. Pendekatan Terpadu Pendidikan STEM Upaya MempersiapkanSumber Daya Manusia Indonesia Yang Memiliki PengetahuanInterdisipliner Dalam Menyosong Kebutuhan Bidang Karir PekerjaanMasyarakat Ekonomi ASEAN (MEA).http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/index.php/menuutama/listrikelectro/. Diakses pada 04 Februari 2018. Pukul 22.03 WIB.

Avval, dkk. 2013. Distribution Of Handouts In An Undergraduate Class ToCreate More Effective Educational Environment. International Journal ofEducation and Research, 1(12), 1-6.

Becker, K., & Park, K. 2011. Effects Of Integrative Approaches Among Science,Technology, Engineering, And Mathematics (STEM) Subjects OnStudents' Learning: A Preliminary Meta-Analysis. Journal of STEMEducation: Innovations and Research, 22(5/6), 23

101

Beers, S. 2011. 21st Century Skills : Preparing Students For Their Future.http://www.yinghuaacademy.org/wp-content/uploads/2014/10/21st_century_skills.pdf. Diakses pada 04 Februari 2018. Pukul 21.32WIB.

Bilgin, I. 2009. The Effect of Guided Inquiry Instruction Incorporating aCooperative Learning Approach on University students’ Achievement ofAcid and Based Concepts and Attitude Toward Guided InquiryInstruction. Scientific Research and Essay, 4(10), 1038-1046.

Blackley, dkk. 2018. Using A Makerspace Approach To Engage IndonesianPrimary Students With STEM. Issues In Educational Research, 28(1), 18-42.

Brown, R., Brown J., Reardon, K., dan Merril, C. 2011. Understanding STEM:Current Perceptions. Technology and Engineering teacher, 70(6), 5-9.

Bybee, R. W. 2013. The Case for STEM Education: Challenges and opportunity.Arlington: National Science Teachers Association (NSTA) Press.

Carlson, J. L. 2008. Effect of Theme-based Guided Inquiry Instruction on ScienceLiteracy in Ecology.http://www.mtu.edu/cls/education/pdfs/reports/Carlson_Thesis_2009.pdfDiakses pada 16 Juni 2019. Pukul 14.42 WIB.

Chua, Y. P. 2010. Building A Test To Assess Creative And Critical ThinkingSimultaneously. Procedia Social and Behavioral Sciences, 2, 551–559.

Cohen, R. J & Swerdlik, M. E. 2010. Psychological Testing and Assessment: AnIntroduction to Tests and Measurements (7th ed.). McGraw-Hill. NewYork, NY.

DeZure, dkk. 2001. Research On Student Notetaking and Implications ForFaculty and Graduate Student Instructors.http://www.crlt.umich.edu/sites/default/files/resource_files/CRLT_no16.pdf. Diakses pada 05 April 2018. Pukul 23.32 WIB.

Dharma. 2008. Kreativitas. Jakarta: Direktorat Jenderal Peningkatan MutuPendidik dan Tenaga Kependidikan Departemen Pendidikan Nasional.

Dugger, W. E. 2010. Evolution of STEM in the United States. InternationalTechnology and Engineering Association.

Fauzi, M. 2017. Pengembangan Bahan Ajar Berbentuk Handout Berbasis SejarahLokal dengan Materi Perjuangan Rakyat Banyumas MempertahankanKemerdekaan dalam Agresi Militer Belanda 1 Tahun 1947 TerhadapMinat Belajar Siswa Kelas XI SMA Negeri 4 Purwokerto. IndonesianJournal of History Education, 2, 37-43.

102

Gall, M. D., Gall, J. P.,& Borg, W. R. (Eds.). 2003. Educational research: Anintroduction (7th ed.). New York: Pearson Education Inc.

Hermawati, M. 2017. Pengembangan Handout Fisika Berbasis ExperientalLearning untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kreatif Peserta DidikSMA. University Research Colloquium, 147-148.

Ibrahim. 2007. Penelitian dan Penilaian Pendidikan. Bandung : Sinar BaruAlgensindo.

Iskandar, A. 2010. Meningkatkan Kreativitas Pembelajaran Bagi Guru. Jakarta:Bestari Buana Murni.

Islam, dkk. 2005. Students’ Perceptions of “Technology-Based” LectureHandouts. The Malaysian Journal Of Medical Science. 12(1), 26-8.

Kapila, V & Iskander, M. 2014. Lessons Learned From Conducting A K-12Project To Revitalize Achievement By Using Instrumentation In ScienceEducation. Journal of STEM Education, 15(1), 46-51.

Kardi, S. 2003. Merancang Pembelajaran Menggunakan Model Inkuiri.Surabaya: Universitas Sebelas Maret.

Krulik, S & Rudnick. 1999. Innovative Tasks to Improve Critical-and Creative-Thinking Skill. Developing Mathematica; Reasoning in Grades K-12, 138-145.

Liliawati, W. 2011. Pembekalan Keterampilan Berpikir Kreatif Siswa SMAMelalui Pembelajaran Fisika Berbasis Masalah. Jurnal Pengajaran MIPA,16(2): 93-98.

Lou, S.J., Shih, R.C., Diez, C.R., & Tseng, K.H. 2010. The Impact of ProblemBased Learning Strategies on STEM Knowledge Integration and Attitudie,an Exploratory Study Among Female Taiwanese Senior High SchoolStudents. International Journal of Thechnology and Design Education:Springer, 195-215.

Mayasari, T., Kadarohman, A., & Rusdiana, D. 2014. Pengaruh PembelajaranTerintegrasi Science, Technology, Engineering, And Mathematics (STEM)Pada Hasil Belajar Peserta Didik: Studi Meta Analisis. Prosiding SemnasPensa VI ”Peran Literasi Sains”, 371-377.

Meltzer, D. E. 2002. The Relationship Between Mathematics Preparation AndConceptual Learning Gains In Physic: A Possible Hidden Variable InDiagnostic Pre-Test Score. American Journal Of Physics, 70 (12), 1260.

103

Mufiannoor, E. 2016. Melatihkan Kemampuan Berpikir Kreatif Dan PemahamanKonsep Dengan Pembelajaran Berbasis Inkuiri Terbimbing Pada MateriInteraksi Makhluk Hidup Dengan Lingkungan. Jurnal PenelitianPendidikan Sains, 5(2), 934-941.

Moore, E., Herzog &Perkins. 2013. Interactive Simulations as Implicit Supportfor Guided-Inquiry. Chemistry Education Research and Practice, 14(3):257-268.

Morrison, J. 2006. TIES STEM Education Monograph Series, Attributes of STEMEducation. Baltimore, MD: TIES.

Munandar, U. 2001. Mengembangkan Bakat dan Kreatifitas Anak Sekolah.Jakarta: PT. Gramedia Widiasarana

National Research Council. 2011. A Framework for K-12 Science Education:Practices, Crosscutting Concepts, and Core Ideas. Washington DC: TheNational Academies Press.

Neka, I. 2015. Pengaruh Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing BerbasisLingkungan Terhadap Keterampilan Berpikir Kreatif Dan PenguasaanKonsep Ipa Kelas V Sd Gugus Viii Kecamatan Abang. E-journalprogram Pascasarjana Universitas Pendidikan Ganesha, 5, 1-11.

Permanasari, A. 2016. STEM Education: Inovasi dalam Pembelajaran Sains.Seminar Nasional Pendidikan Sains. Surabaya: Universitas Sebelas Maret,22 Oktober 2016.

Prastowo, A. 2013. Panduan Kreatif Membuat Bahan Ajar Inovatif: MenciptakanMetode Pembelajaran Yang Menarik Dan Menyenangkan. Jakarta: DIVAPress.

Purwanto, N. 2012. Prinsip-Prinsip dan Teknik Evaluasi Pengajaran. Bandung:PT Remaja Rosdakarya

Rahmayani, F. 2015. Pengembangan Handout Berbasis Kontekstual PadaPelajaran Biologi Materi Bioteknologi Untuk Siswa Kelas XII SMKNegeri 02 Batu. Jurnal Pendidikan Biologi Indonesia, 1(1), 47-59.

Ratumanan, T.G. 2003. Pengembangan Model Pembelajaran InteraktifDengan setting Kooperatif (Model PISK) dan Pengaruhnya TerhadapHasil Belajar Matematika Siswa SLTP di Kota Ambon. Disertasi Doktor.Program Pascasarjana Universitas Negeri Surabaya.

Reeve, E. 2013. Implementing Science, Technology, Engineering andMathematics (STEM) Education in Thailand and in ASEAN. Bangkok:Institute for the Promotion of Teaching Science and Technology (IPST).

104

Ritz, J. M., & Fan, S. 2014. STEM and Technology Education: InternationalState-Of-The-Art. International Journal of Technology and DesignEducation, 25(4), 1-23.

Richard, F., Mellander, C.& King, K. 2015 . The Global Creativity Index 2015.Toronto.

Rusman. 2014. Model-Model Pembelajaran, Mengembangkan ProfesionalismeGuru. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada.

Rustaman, N.Y. 2016. Pembelajaran Sains Berbasis Riset: ImplementasiPembelajaran STEM dalam Pembelajaran di Kelas. Makalah Kunci dalamSeminar Nasional Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam 8 Maret 2016.Samarinda: Universitas Mulawarman

Sanders, M. 2009. STEM, STEM Education, STEMmania. The TechnologyTeacher. 20-26.

Sanjaya, W. 2006. Strategi Pembelajaran. Jakarta: Kencana Prenada MediaGroup.

Slameto. 2010. Belajar dan Faktor yang mempengaruhinya. Jakarta: RinekaCipta.

Subramaniam, M.M., Ahn, J., Fleischmann, K. R., & Druin, A. 2012.Reimagining The Role Of School Libraries In STEM Education: CreatingHybrid Spaces For Exploration. The Library Quarterly, 82(2), 161-182.

Sudjana. 2005. Metode Statistika Edisi Keenam. Bandung: Tarsito.

Sugiyono. 2013. Metode Penelitian Pendidikan (Pendekatan Kuantitatif,Kualitatif, dan R & D). Bandung: Alfabeta.

Supriyanti, FMT & Halimatul, HS. 2018. Improving students’ creative thinkingskill through local material-based experiment (LMBE) on proteinqualitative test. Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing.

Susetyo, B. 2012. Statistika Untuk Analisis Data Penelitian. Bandung: RafikaAditama.

Syukri, dkk. 2013. Pendidikan STEM dalam Entrepreneurial Science Thingking“EsciT”: Satu Pengongsiaan Pengalaman dari UKM untuk Aceh.Prosiding Aceh Development International Conference 2013. KualaLumpur, Malaysia.

Torrance, E.P. 1962. Guiding Creative Talent. USA: Prentice-Hall.

105

Trianto. 2007. Model-model Pembelajaran Inovatif Berorientasi Kontruktivistik.Jakarta: Prestasi Pustaka.

Wahyu, W. 2018. The Suitability Of William’s Creativity Indicators With TheCreativity-Based Worksheet For The Junior High School Students OnDesigning Simple Distillation Tool. Journal of Engineering Science andTechnology, 13(7), 1959-1966.

Wallas, G. 1926. The Art of Thought. London : Jonathan Cape

Wulandari, S. 2016. Pemanfaatan Sumber Belajar Handout BioteknologiLingkungan Untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep Mahasiswa S1Universitas Negeri Malang. Jurnal Pendidikan: Teori, Penelitian danPengembangan, 1(5), 881-884.

.