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