http://jurnal.unsyiah.ac.id/jipi

## PENGEMBANGAN MODUL MITIGASI BENCANA ALAM BERBASIS SCIENCE, TECHNOLOGY, ENGINEERING, AND MATHEMATIC UNTUK PEMBELAJARAN PESERTA DIDIK JENJANG SMA
Zakiah Ulfa 1 , Rajibussalim *2 , Teuku Alvisyahrin 3
1 Program Studi Magister Ilmu Kebencanaan Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh, Indonesia 2 Pusat Studi STEM Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh, Indonesia
3 Program Studi Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh, Indonesia
*Corresponding Author: rajibussalim@unsyiah.ac.id

## DOI: 10.24815/jipi.v4i2.17234
Received: 1 Juli 2020             Revised: 11 November 2020
Accepted: 24 November 2020
Abstrak. Pengetahuan  bencana  alam  merupakan  ilmu  yang  harus  dimiliki  setiap  orang.  Hal  ini membuat pemerintah mengambil kebijakan dengan memasukan materi mitigasi bencana ke dalam kurikulum  pembelajaran  sekolah.  Modul  mitigasis  bencana  alam  berbasis science,  technology, engineering  and  mathematics (STEM)  dianggap  dapat  menunjang  pembelajaran  yang  mampu mendorong  peserta  didik  untuk  aktif,  kreatif  dan  inovatif  dalam  melakukan  kerja  kelompok  dan menyelesaikan proyek eksperimen yang dapat memecahkan masalah nyata karena memuat lembar kerja berbasis STEM sehingga dapat membantu peserta didik untuk lebih cepat memahami materi. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui proses pengembangan modul pembelajaran mitigasi bencana alam berbasis STEM dan hasil belajar peserta didik kelas XI SMA/MA di kota Banda Aceh. Metode  penelitian  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  r esearch  and  development dengan model  pengembangan analysis,  design,  develop,  implement, and evaluate  ( ADDIE).  Pengambilan data yang dilakukan adalah data hasil analisis kebutuhan, validasi modul, respon dan hasil belajar peserta didik. Validasi modul dalam penelitian ini menggunakan uji Aiken’s V dengan hasil validasi modul oleh ahli berada pada kriteria valid, artinya layak digunakan pada proses pembelajaran. Hasil uji  T  untuk  kelas  eksperimen  menunjukkan  adanya  perbedaan  signifikan  yaitu  peningkatan  hasil belajar peserta didik SMA/ MA di Banda Aceh setelah dilakukan pembelajaran mitigasi bencana alam menggunakan modul berbasis STEM.
Kata Kunci: Modul, STEM, ADDIE, mitigasi bencana.
Abstract. Knowledge  of  natural  disasters  is  a  science  that  everyone  should  have.  This  led  the government  to  take  policy  by  incorporating  disaster  mitigation  materials  into  the  school  learning curriculum.  Natural  disaster  mitigation  modules  based  on  science,  technology,  engineering  and mathematics (STEM) are considered to support learning that can encourage students to be active, creative, innovative in doing group work and completing experimental projects that can solve real problems because it contains STEM-based worksheets to help students to understand the material more quickly. The purpose of this study was to determine the process of developing a STEM-based natural disaster mitigation learning module and the learning outcomes of class XI SMA / MA students in the city of Banda Aceh. The research method used in this research is research and development with  a  development  model  of  analysis,  design,  development,  implementation,  and  evaluation (ADDIE). In this study, several data collection was carried out starting with the needs analysis data, STEM based module validation data, response data, and student learning outcomes. The validation of  module  evaluation  used  Aiken's  V  test.  T-test  results  for  the  experimental  class  showed  a
significant  difference  in  the  student  learning  outcomes  of  SMA/  MA  in  Banda  Aceh  after  learning natural disaster mitigation using STEM-based modules.
Keywords: Modules, STEM, ADDIE, disaster mitigation.

## PENDAHULUAN
Berdasarkan  posisi  geografisnya  wilayah  Indonesia  merupakan  salah  satu  negara yang palin sering dilanda benca alam yang dapat mengakibatkan kematian dan memiliki efek merusak (termasuk infrastruktur dan biaya ekonomi).Hal ini menjadikan pengetahuan bencana alam penting sebagai ilmu dasar untuk mitigasi bencana. Adapun sebagian besar bencana  yang  sering  terjadi  di  Indonesia,  seperti  gempa  bumi,  tsunami,  angin  puting beliung, banjir, tanah longsor, dan erupsi vulkanik (Hastuti, dkk., 2017).
United  nations  educational,  scientific  and  cultural  organization (UNESCO)  melalui pendidikan,  sains,  dan  budaya  telah  mengembangkan  materi  pembelajaran  tambahan tentang  kesiapsiagaan  bencana  alam  untuk  peserta  didik  sekolah  menengah  pertama (SMP)  dan  sekolah  menengah  atas  (SMA).  Hal  ini  dilakukan  untuk  meningkatkan pengetahuan  dan  pemahaman  tentang  bencana  alam  dan  bagaimana  pengurangan risikonya serta harus ada strategi pembelajaran baru dengan team work yang baik antar peserta didikagar dapat menghubungkan antara bencana alam dan pengetahuan ilmiah, sehingga hal ini dapat meningkatkan keterampilan dan pengetahuan peserta didik tentang bencana dan mitigasinya (Tjiptiany, dkk., 2016 ; Alfi, dkk., 2019).
Wilayah Indonesia yang tidak lepas dari bencana baik itu dari segi kondisi geologis, geomorfologi,  klimatologis  ataupun  antropogenik,  membuat  pemerintah  mengambil kebijakan  dengan  memasukan  materi  mitigasi  dan  adaptasi  bencana  alam  kedalam kurikulum pembelajaran  sekolah menengah tingkat atas saat ini.  Pemerintah juga telah menerbitkan  buku  paket  yang  dapat  digunakan  oleh  peserta  didik  dan  guru  di  sekolah sebagai  penunjang  berjalannya  proses  pembelajaran.  Namun  menurut  Tjiptiany  (2016) dan Nuzuli (2017) pembelajaran menggunakan buku paket kurang diminati karena materi ajar yang terlalu banyak disajikan sehingga oleh peserta didik mengalami kesulitan dalam memahaminya.
Kurikulum 2013 yang berfokus pada tujuan pendidikan berkarakter yang dirumuskan tidak  hanya  segi  kognitif,  namun  juga  sikap  dan  keterampilan  yang  diharapkan  dapat mengembangkan  kemampuan  berpikir  kritis,  kreatif,  dan  inovatif.  Modul  merupakan sarana  pembelajaran  yang  dirancang  sistematis  agar  menarik  dengan  adanya  tujuan belajar,  materi  ajar,  lembar  kerja  peserta  didik,  dan  soal  evaluasi  sehingga  dapat lebih mudah  digunakan  saat  proses  pembelajaran  (Nugroho  dan  Puspitasari,  2019).Menurut Adlika, dkk., (2017), pengembangan modul dirasa paling efektif untuk mengatasi kesulitan siswa  dalam  belajar  karena  dapat  dipelajari  secara  mandiri,  dan  disusun  berdasarkan konsep  yang  menarik.  Dengan  berbagai  kemajuan  yang  telah  dicapai,  diharapkan Indonesia  dapat  meningkatkan  mutu  pendidikannya  dan  dapat  bersaing  secara  global. Salah satu upaya yangdapat dilakukan adalah denganpendekatan pembelajaran s cience, technology,  engineering,  and  mathematic (STEM)  yang  saat  ini  banyak  diterapkan  oleh banyak negara, karena dapat mempersiapkan peserta didik untuk memiliki kemampuan multidisiplin  ilmu  yang  dapat  digunakan  bagi  kehidupan  modern  saat  ini  (Radloff  dan Guzey, 2016; Zani, dkk., 2019).
Pendekatan  STEM  yang  dicetuskan  pada  tahun  1990-an  oleh National  Science Foundation di Amerika Serikat, merupakan tema gerakan reformasi pendidikan dalam 4 bidang disiplin ilmu. Menurut Boulevard (2015), STEM adalah kurikulum yang didasarkan pada  gagasan  mendidik  siswa  dalam  empat  disiplin ilmu  khusus,  yaitu  sains,  teknologi, teknik dan matematika dengan pendekatan interdisipliner dan terapan.  Khaeroningtyas,
dkk., (2016) mengemukakan bahwa STEM tidak hanya mengajarkan empat disiplin ilmu sebagai  mata  pelajaran  yang  terpisah  dan  diskrit,  tetapi  juga  mengintegrasikannya  ke dalam paradigma pembelajaran yang kohesif berdasarkan aplikasi di dunia nyata sehingga mampu  membentuk  sumber  daya  manusia  (SDM)  bernalar,  berpikir  kritis,  logis  dan sistematis.
Saat ini, STEM telah  menjadi trend dalam dunia pendidikan dan mulai diadaptasi oleh beberapa negara maju. Menurut Dong, dkk., (2020), beberapa peneliti beranggapan bahwa STEM  merupakan  suatu  hal  yang  berhubungan  dengan  guru  dan  peserta  didik,  yaitu bagaimana guru mengajar agar dapat lebih menarik, sehingga peserta didik lebih cepat dalam  belajar  dan  memahami  pelajaran  serta  dapat  menyelesaikan  permasalahan. Sekarang ini, Negara-negara maju ataupun berkembang memandang STEM sebagai jalan keluar  untuk  masalah  kualitas  sumber  daya  manusia.  Kesadaran  akan  pentingnya pendidikan  STEM  mulai  muncul  dikalangan  pakar  pendidikan  Indonesia  dan  banyak kelompok  studi  di  perguruan  tinggi  melakukan  penelitian  dan  pengembangannya  (Sari, 2017; Rustaman, 2016).
Indonesia sebagai negara yang kaya akan sumber daya alam (SDA) dan sumber daya manusia (SDM) seharusnya dapat menjadi bangsa yang berperan dalam perkembangan pendidikan STEM untuk pembelajaran dan pengembangan potensi peserta didik (Nugroho, dkk., (2019). Pendekatan STEM dalam pembelajaran mampu melatih peserta didik baik secara  kognitif,  keterampilan,  maupun  afektif.  Selain  itu,  pembelajaran  menggunakan modul berbasis STEM tidak hanya mengajarkan siswa secara teori saja, namun juga adanya pembelajaran project yang  dapat  melatih team  work siswa  (Septiani,  2016)  serta merupakan  salah  satu  pendekatan  pembelajaran  yang  sesuai  dengan  kurikulum  2013 (Gustiani, dkk., 2017).
STEM merupakan pendekatan yang tepat untuk digunakan dalam meningkatkan cara berpikir yang kritis dan pengetahuan dasar siswa tentang bencana alam (Sampurno, dkk., 2015).  STEM  sendiri  merupakan  pendekatan  yang  mengeksplorasi  pengajaran  dan pembelajaran antara dua atau lebih bidang ilmu yang termuat didalamnya, dan memiliki dua tujuan dasar yaitu pertama adalah mempersiapkan siswa untuk memasuki karier di bidang sains, teknik, teknologi, dan matematika, dan kedua adalah untuk meningkatkan pengetahuan dasar siswa tentang sains.  Hal ini sejalan dengan hasil penelitian Rahmiza (2015) pembelajaran dengan menggunakan pendekatan STEM dapat mempermudah siswa untuk  memahami  pelajaran,  yaitu  dengan  mencantumkan  kegiatan project ,  desain teknologi yang dikerjakan dalam sebuat team work sehingga dapat mempermudah peserta didik  untuk  memahami  materi  yang  sedang  dipelajari.  Adanya  modul  pembelajaran berbasis STEM pada materi mitigasi bencana alam pada tingkat sekolah menengah atas ini diharapkan  dapat  membantu  siswa  berpikir  lebih  kritis,  terampil  dan  kreatif  sehingga mampu  membentuk team  work yang  baik  dan  mampu  mengerjakan project atau merancang prototype yang dapat menyelesaikan permasalahan sehari- hari yang berkaitan dengan pengetahuan kebencanaan.
Berdasarkan uraian tersebut, maka peneliti terdorong untuk mengembangkan modul yang dapat mempermudah peserta didik jenjang SMA/MA di Banda Aceh dalam memahami materi  dan  sesuai  dengan  kurikulum  2013,  serta  dapat  digunakan  diluar  waktu  belajar formal.  Bahan ajar yang dikembangkan dalam penelitian ini adalah modul berbasis STEM yang juga bertujuan agar peserta didik dapat belajar secara mandiri.

## METODE
Penelitian  ini  telah  dilakukan  di  SMA  Negeri  4  dan  MA  Negeri  1  Banda  Aceh, menggunakan    metode research  and  development (R&D).  Populasi  dalam  penelitian  ini adalah seluruh peserta didik  kelas XI tingkat sekolah menengah atas negeri di Banda Aceh  semester  genap  tahun  ajaran  2018/2019,  yang  terdiri  dari  16  sekolah.  Teknik pengambilan sampel dilakukan secara purposive sampling . Sampel dalam penelitian ini adalah dua kelas XI jurusan IPS ditiap sekolah penelitian, yaitu SMA Negeri 4 dan MA Negeri 1 Banda Aceh.
Instrumen  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  berupa  angket  dan  tes  objektif. Lembaran  angket  digunakan  sebagai  instrumen  untuk  validasi  modul,  dan  hasil  respon peserta  didik.  Tes  tulis  pilihan  ganda  digunakan  sebagai  instrumen  untuk  menilai  hasil belajar peserta didik.

## Prosedur Pengembangan Modul
Prosedur  pengembangan  pada  penelitian  ini  menggunakan  model  pengembangan analysis,  design,  development,  implement,  and  evaluation (ADDIE)  dapat  dilihat  pada Gambar 1. yang menggunakan 5 tahap pengembangan (Yulia, 2017) yaitu:
a. Tahap  awal  adalah  melakukan  a nalysis /  analisis  kebutuhan  awal  dan  materi mitigasi bencana alam peserta didik SMA Negeri 4 serta MA Negeri 1 Banda Aceh .
b. Tahap  kedua  adalah design adalah  melanjutkan  tahap  analisis  dengan merancang modul pada materi mitigasi bencana alam. Ada beberapa aspek yang harus  di  pertimbangkan  dalam  mendesain  modul,  seperti  pemilihan  format, bahasa dan hasil yang diharapkan.
c. Tahap  ketiga, development/ pengembangan,  modul  akan  divalidasi  format  dan isinya oleh ahli media, bahasa dan pendidik, selanjutnya hasil dari validasi dan komentar para ahli akan digunakan sebagai rujukan untuk revisi jika dibutuhkan.
d. Tahap  keempat  adalah Implementation/ implementasi.  Setelah  validasi dilakukan maka modul siap untuk diimplimentasikan di dua sekolah pilihan, yaitu SMA Negeri 1 dan MA Negeri 1 Banda Aceh.
e. Tahap  akhir, Evaluation/ Evaluasi  dilakukan  pada  saat  implementasi  modul disekolah berlangsung dan data yang diperoleh akan dianalisis.

## Penerapan Modul di Sekolah
Penerapan modul di Sekolah adalah salah satu hal yang penting dalam penelitian ini, karena  perancangan  dan  pembuatan  modul  harus  sesuai  dengan  jadwal  dan  kebijakan sekolah.  Penerapan modul saat pelaksanaan proses pembelajaran dilakukan pada tiap- tiap  kelas  yang  telah  ditentukan  sebagai  sampel  penelitian  dan  dilaksankan  secara terpisah.  Saat  penerapan  modul  disekolah  desain  penelitian  yang  digunakan  adalah eksperimen  yang  berbentuk pre-test dan post-test-control  group ,  yaitu  melibatkan  dua kelompok  kelas.  Dua  kelompok  tersebut  adalah  kelas  kontrol  dan  kelas  eksperimen (Juariah, 2017).
Proses pembelajaran di kelas eksperimendilaksanakan dengan menerapkan modul berbasis  STEM.  Kelas  kontrol  proses  pembelajaran  dilakukan  tanpa  penerapan  modul tersebut.Desain Penelitian dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Desain Penelitian
Kelompok Pre-test Eksperimen Post-test Kelas Eksperimen ο X Ο Kelas Kontrol ο - Ο
Keterangan: O  : Pre-test, post-test yang diberikan pada kelas kontrol dan eksperimen. X  : Kelas yang diberi perlakuan pengajaran dengan pendekatan ketrampilan proses .

## Analisis data hasil belajar dan respon
Teknik analisis data dilakukan untuk mendapatkan modul  pembelajaran  berbasis STEM  yang  berkualitas  dapat  menggunakan  rumus  Aiken’s  V  sebagai  analisis  angket validasi  modul  dengan  rentang  nilai  berkisar  antara  0-1  dianggap  sudah  valid(Azwar, 2012).  Analisis  data  hasil  belajar  siswa  menggunakan  teknik  analisis  data  kuantitatif, perhitungan nilai tes hasil belajar siswa menggunakan N-Gain (Meltzer, 2002) .
Setelah  diperoleh  nilai  belajar  dari  penskoran  pilihan  ganda,  maka  dilanjutkan dengan uji normalitas dan homogenitas untuk membandingkan data hasil belajar peserta didik sebelum dan sesudah penerapan modul. Adapun uji normalitasdata yang dilakukan dalam  penelitian  ini  menggunakan  formula chi  square. Selanjutnya,  dilakukan  uji homogenitas menggunakan  uji-F.  Selanjutnya,  ditentukan  uji  statistik  yang  akan digunakan  untuk  menguji  hipotesis  dari  penelitian  ini  yang  menggunakan  uji-t  sampel berkorelasi.
Apabila  data  yang  diuji  berdistribusi  normal  dan  homogen.  Setelah  nilai  t hitung didapatkan, selanjutnya t hitung tersebut dibandingkan dengan t tabel . Dalam hal ini berlaku ketentuan  yaitu  bila  t hitung lebih  kecil  dari  t tabel, maka  dengan  kata  lain  tidak  terdapat perbedaan signifikan hasil belajar peserta didik  sebelum dan sesudah penerapan modul. Tetapi  bila  t hitung lebih  besar  dari  t tabel, maka  terdapat  perbedaan  signifikan  hasil  belajar peserta didik sebelum dan sesudah penerapan modul.
Skala  Likert  digunakan  untuk  menganalisis  respon  peserta  didik  setelah pembelajaran  menggunakan  modul  mitigsi  bencana  alam  berbasis  STEM.  Pada  angket respon peserta didik terdapat 10 pertanyaan dengan empat pilihan jawabannya. Efektifitas modul  ditentukan  dari  ada  atau  tidaknya  perbedaan  yang  signifikan  pada  hasil  belajar peserta didik sebelum dan setelah penggunaan modul dalam kegiatan pembelajaran.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil dari penelitian ini adalah modul berbasis STEM dengan materi mitigasi bencana alam pada pelajaran geografi di SMA kelas XI. Data yang dijelaskan dalam penelitian ini meliputi  analisis  validasi  modul  berbasis  STEM,  hasil  belajar,  dan  respon  peserta  didik. Untuk tahap pengembangan meliputi analysis, design, develop, implement, and evaluate akan diuraikan secara berurutan.

## Analysis
Tahap  awal  yaitu analysis dilakukan  sebagai  langkah  untuk  menganalisis permasalahan dan memikirkan solusi yang akan dilakukan untuk menyelesaikannya. Hal yang dianalisis didalam penelitian ini adalah peserta didik dan materi ajar yang dilakukan secara observasi. Dari hasil observasi ditemukan bahwa rata-rata peserta didik sulit untuk
menjawab  pertanyaan  dari  gurunya,  karena  kurangnya  konsentrasi  dan  sebagian  besar peserta didik bersikap pasif bahkan ada yang berbincang dengan teman- temannya saat pembelajaran berlangsung, serta materi ajar yang mereka anggap membosankan. Hal ini juga ditemukan pada hasil observasi yang telah dilakukan sebelumnya yaitu tidak sedikit peserta didik yang hanya diam dan tidak fokus dengan saat pembelajaran (Rahmayani, dkk., 2018; Yanti, dkk., 2018).
Analisi  materi  dilakukan  untuk  mengindentifikasi  permasalahan  yang  dialami peserta  didik  pada  saat  belajar  materi  mitigasi  bencana  alam.  Konsep  ini  sebenarnya merupakan  materi  yang  mudah  dan  penting  karena  sangat  erat  kaitannya  dengan kehidupan sehari- hari. Seperti pernyataan dari beberapa peneliti sebelumnya yaitu, materi yang  dikembangkan  harus  sesuai  dengan  hasil  analisis  dan  silabus  pembelajaran  yang sedang berlaku (Rahmayani, dkk., 2018; Koswara & Mudilarto, 2018).

## Design
Tahap kedua dari pengembangan ADDIE adalah design, yang merupakan langkah awal  dalam  pengembangan  modul  ini.  Draft  awal  modul  disusun  menggunakan  bahasa Indonesia  sesuai  dengan  EYD  sehingga  mudah  dipahami  oleh  peserta  didik.  Pemilihan format  dilakukan  untuk  merancang  dan  menyusun  gambar.  Rancangan  dan  susunan format modul ini dapat dilihat pada Gambar 1(a), 1(b), 1(c), dan 1(d).
(a)
(b)
(c) (d)
Gambar 1. Rancangan: (a) cover, (b) KI & KD (c) pendahuluan, (d) Lembar Kerja peserta didik.

## Development
Tahapan ketiga dalam penelitian ini adalah development atau pengembangan yaitu utnuk  mengembangkan  rancangan  modul  yang  telah  disusun.  Setelah  modul dikembangkan,  selanjutnya  dilakukan  validasi  yang  bertujuan  untuk  melihat  kelayakan modul. Hal ini dilakukan oleh 1 validator materi, yaitu guru geografi SMA dan 2 validator ahli, yaitu dosen FMIPA Fisika dan dosen FKIP Geografi dari Unsyiah. Hasil rata-rata validasi modul  yang  diperoleh  antara  rentang  0.56  hingga  0.89  menunjukkah  bahwa  modul memenuhi  persyaratan  sebagai  instrumen  yang  valid  dan  dapat  digunakan  dalam penelitian di lapangan. Hasil validasi modul dapat diliat pada Gambar 2.
Gambar 2. Hasil validasi para ahli
0,64 0,66 0,68 0,7 0,72 0,74 0,76 0,78 0,8 0,82 0,84 Isi Penyajian Bahasa Tampilan Aspek Kelayakan N ilai Va lida si
Berdasarkan hasil validasi dari para ahli, dilakukan beberapa revisi sesuai masukan dan saran. Cover dirancang kembali agar terlihat jelas  dan berhubungan dengan materi mitigasi bencana alam. Tujuan pembelajaran, Kompetensi Inti (KI) dan Kompetensi Dasar (KD),  disusun  ke  dalam  satu  lembar  dan  dibuat  lebih  menarik  agar  peserta  didik  dapat mudah membacanya. Lembar kerja berbasis STEM dan lembar diskusi dibuat lebih menarik agar  peserta  didik  lebih  bersemangat  saat  melakukan  percobaan  dan  diskusi.  Adapun modul berbasis STEM yang telah direvisi dapat dilihat pada Gambar 3.
(a)
(c)
Gambar 3. Rancangan: (a) Cover dan (b) KI, KD dan tujuan pembelajaran (c) Aktivitas kelompok dan lembar diskusi berbasis STEM.

## Implementation
Implementation / implementasi merupakan tahap uji coba dengan cara penerapan modul mitigasi bencana alam berbasis STEM di sekolah SMA Negeri 4 dan MA  Negeri 1 Banda Aceh. Tujuan dari implementasi ini adalah untuk mengamati pembelajaran, respon dan kemampuan peserta didik.

## Evaluation
Evaluation atau evaluasi dilakukan setelah penerapan modul, yaitu dilaksanakannya uji hasil belajar dan respon siswa terhadap modul. Adapun hasil belajar peserta didik dapat dilihat pada Gambar 4. Hasil belajar peserta didik diperoleh dari nilai yang dicapai setelah melakukan pre test sebelum pembelajaran menggunakan modul berbasis STEM dan post test setelah dilaksanakan pembelajarannya . Adapun hasil rata-rata nilai pre test untuk kelas eksperimen di SMA Negeri 4 Banda Aceh adalah untuk kelas kontrol 39 dan kelas eksperimen 38.  Pada MA Negeri 1 Banda Aceh hasil rata-rata pre test adalah 32.  Nilai rata-rata post test di SMA Negeri 4 adalah 56 untuk kelas kontrol dan 69 untuk kelas Eksperimen. Adapun untuk MA Negeri 1 Banda Aceh,  nilai  rata-rata post  test untuk  kelas  eksperimen  adalah  68  dan  61  untuk  kelas kontrol.  Hal  ini  menunjukkah  bahwa  rata-rata  nilai pre-test peserta  didik  antara  kelas eksperimen  dengan  kelas  kontrol  tidak  jauh  berbeda.  Namun,  nilai  rata-rata post- test peserta didikberbeda karena adanya peningkatan.
Gambar 4. Perbandingan hasil belajar peserta didik SMA Negeri 4 dan MA Negeri 1 Banda Aceh
Uji normalitas, homogenitas dan uji Uji-t sebelum dan sesudah pembelajaran untuk mengetahui perbedaan rata-rata skor hasil belajar peserta didik pada masing-masing kelas perlakuan, yaitu kelas eksperimen dan kelas kontrol yang dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil uji rata-rata pretest , N-Gain dan uji-t di SMA Negeri 4 Banda Aceh
39 38 56 69 50 68 32 32 61 68 54 63 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Kelas Kontrol
Kelas Eksperimen Kelas Kontrol Kelas Eksperimen Kelas Kontrol Kelas Eksperimen Pre Test Post Test N- gain Nilai Rata- Rata Bob o t N ilai SMA Negeri 4 MA Negeri 1
Hasil Belajar  Sekolah  Kelas Normalitas Homogenitas Uji-t Ket Pre- test SMA Negeri 4 Banda Aceh Eksp X²hit < X²tab 6.16 <7.82 (Normal) 𝐹 ℎ𝑖𝑡 < 𝐹 𝑡𝑎𝑏 1.01 < 1.85 (Homogen) 𝑇 ℎ𝑖𝑡 < 𝑇 𝑡𝑎𝑏 -0,16 < 1,67 Tidak Berbeda Signifikan Ktrl X²hit < X²tab 5.43 < 7.82 (Normal) N-Gain SMA Negeri 4 Banda Aceh Eksp X²hit < X²tab 5.72  <  7.82 (Normal) 𝐹 ℎ𝑖𝑡 < 𝐹 𝑡𝑎𝑏 1.20 < 1.85 (Homogen) 𝑇 ℎ𝑖𝑡 > 𝑇 𝑡𝑎𝑏 3.52 > 1.67 Berbeda Signifikan Ktrl X²hit < X²tab 3.74 < 7.82 (Normal)
Hasil uji-t pada pre-test di Tabel 2, yaitu t hitung -0,16 yang lebih kecil dari nilai indeks t tabel 1.67 menunjukkan  bahwa  tidak  ada  perbedaan  yang  signifikan  antara  rata-rata  nilai pre-test kelas eksperimen  dengan  kelas  kontrol,  dengan  kata  lain  kemampuan  awal  peserta  didik  pada  kelas eksperimen dan kelas kontrol adalah sama. Kemudian dilakukan uji-t terhadap rata-rata skor N-Gain , untuk  melihat  peningkatan  hasil  belajar  belajar  peserta  didik.  Hasil  uji-t pada  nilai  indeks N-Gain yaitu t hitung 3.52 > t tabel 1.67 menunjukkan bahwa terdapat perbedaan hasil belajar yang signifikan antara kelas eksperimen dengan kelas kontrol setelah dilakukan proses pembelajaran menggunakan modul berbasi STEM pada materi mitigasi bencana alam di SMA Negeri 4 Banda Aceh.
Berikut hasil uji statistik normalitas, homogenitas dan Uji-t MA Negeri 1 Banda Aceh yang dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil pengujian hipotesis rata-rata pre-test , dan N-Gain di MA Negeri 1 Banda Aceh
Hasil uji-t pada pre-test di Tabel 3. yaitu t hitung -0,36 yang lebih kecil dari nilai indeks t tabel 1.66 menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan yang signifikan antara rata-rata nilai pre-test kelas eksperimen dengan kelas kontrol, dengan kata lain kemampuan awal peserta didik  pada  kelas  eksperimen  dan  kelas  kontrol  adalah  sama.  Kemudian  dilakukan  uji-t terhadap indeks N-Gain , untuk melihat peningkatan hasil belajar peserta didik. Hasil uji-t pada  nilai  indeks N-Gain yaitu  t hitung 2.21  >  t tabel 1.66  menunjukkan  bahwa  terdapat perbedaan hasil belajar yang signifikan, yaitu adanya peningkatan nilai post-test antara kelas  eksperimen  dengan  kelas  kontrol  setelah  dilakukan  proses  pembelajaran menggunakan modul mitigasi bencana alam berbasis STEM di MA Negeri 1  Banda Aceh.
Data  selanjutnya  adalah  hasil  respon  peserta  didik  terhadap  modul  yang  telah divalidasi  dapat dilihat pada gambar 6, dengan ketentuan seperti yang ditunjukkan dalam Tabel 4.
Hasil Belajar Sekolah  Kelas Normalitas Homogenitas Uji-t Ket Pre- test MAN 1 Banda Aceh Eksp X²hit < X²tab 5.41<7.82 (Normal) 𝐹 ℎ𝑖𝑡 < 𝐹 𝑡𝑎𝑏 1.01 < 1.80
(Homogen) 𝑇 ℎ𝑖𝑡 < 𝑇 𝑡𝑎𝑏 -0,36< 1.66 Tidak Berbeda Signifikan Ktrl X²hit < X²tab 1.42 <  7.82 (Normal) N-Gain MAN 1 Banda Aceh Eksp X²hit < X²tab 5.68<7.82 (Normal) 𝐹 ℎ𝑖𝑡 < 𝐹 𝑡𝑎𝑏
1.48 < 1.80 (Homogen) 𝑇 ℎ𝑖𝑡 > 𝑇 𝑡𝑎𝑏
2.21 > 1.66 Berbeda Signifikan Ktrl X²hit < X²tab 0.37< 7.82 (Normal)
Tabel 4. Ketentuan nilai respon peserta didik
No Skala Jawaban Nilai Jawaban 1 KS 0-31 2 CS 32-63 3 S 64-94 4 SS 95-124
Berikut penyajian untuk nilai hasil respon peserta didik dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Nilai Hasil Respon peserta didik
Hasil analisis respon dari 31 siswa berdasarkan pertanyaan yang telah dijawab oleh peserta didik adalah berkisar rentang nilai 90-105, yang mana ini menunjukkan skala rata- rata pada jawaban “S” (Setuju) seperti yang tersedia pada Tabel 4. Dengan nilai jawaban tertinggi dan berada pada skala “SS” (Sangat Setuju) terdapat pada Item 1 yaitu sebesar 104  yaitu  untuk  pemahaman  modul.  Dan  nilai  terendah  yaitu  sebesar  91  dengan  skala jawaban berada pada “S” terdapat pada item ke 4 yaitu pada tingkat kesulitan percobaan. Hasil dari nilai respon peserta didik ini menunjukkan bahwa respon yang didapatkan positif terhadap pembelajaran menggunakan modul berbasis STEM ini.

## KESIMPULAN
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa:
1. Modul mitigasi bencana alam berbasis STEM   berhasildiimplementasikandengan  baik, yang ditunjukkan dengan adanya peningkatan nilai belajar peserta didik SMA Negeri 4 dan MA Negeri 1 Banda Aceh.
2. Modul mitigasi bencana alam berbasis STEM ini juga memberikan pengaruh yang besar terhadap hasil belajar peserta didik yang ditunjukkan dengan meningkatkannya minat belajarpeserta didik kelas XI SMA Negeri 4 dan MA Negeri 1 Banda Aceh pada materi mitigasi bencana alam.
3. Pendekatan pembelajaran berupa modul mitigasi bencana alam berbasis STEM  yang dikembangkan dengan menggunakan model pengembangan ADDIE  layak digunakan sebagai  media  pembelajaran  untuk  Pendidikan  Menengah  Umum  baik  di  Sekolah Menengah Atas atau Madrasah Aliyah.
104
94 94 91 92 94 95 92 96 98 80 85 90 95 100 105 Item Re sp o n

## UCAPAN TERIMAKASIH
Terima  kasih  kepada  Kepala  Dinas  Pendidikan  Provinsi  Aceh  dan  Kepala  Kantor Kementerian  Agama  Kota  Banda  Aceh  atas  kesediaannya  memfasilitasi  penelitian  ini. Terima kasih juga kepada kepala sekolah, staf dan guru SMA Negeri 4 dan MAN 1 Banda Aceh untuk meluangkan waktu sehingga saya dapat melakukan penelitian di sekolah ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Alfi,  M.,  Darsiharjo,  &  Maryani,  E.  2019.  Development  of  natural  disaster  mitigation teaching materials to improve understanding of disasters. International Conference on Education, Science and Technology. IOP Publishing. doi:10.1088/1742-6596/1387/ 1/012079.
Adlika, N.M. 2017. Pengembangan modul geografi berbasis scientific pada materi pokok mitigasi bencana alam untuk siswa kelas XI SMAN 1 Sragen. Thesis tidak dipublikasi . Surakarta: Universitas Sebelas Maret.
Azwar, S. 2012. Reliabilitas dan Validitas (4th ed.). Yogyakarta: Pustaka Pelajar.
Boulevard, W. 2015. Project-based learning and best practices for delivering high school STEM education. Arlington: Hanover Research.
Dong, Y., Wang, J., Yang, Y., & Kurup, P.M. 2020. Understanding intrinstic challenges to STEM instructional practices for chinese teachers based an their beliefs and knowledge base. International Journal of STEM Education , 7(47):1-12.
Gustiani, I., Widodo, A., & Suwarma, I.R. 2017. Development and validation of science, technology, engineering and mathematics (STEM) based instructional material. In AIP Conference Proceedings, 1–7.
Hastuti, D., Sarwono, & Muryani, C. 2017. mitigasi kesiapsiagaan dan adaptasi masyarakat terhadap  bahaya  kekeringan,  Kabupaten  Grobongan  (Implementasi  sebagai  modul konstektual  pembelajaran  geografi  SMA  kelas  X  pokok  bahasan  mitigasi  bencana). Jurnal GeoEco , 1(3):47-57.
Juariah.  2017.  Penerapan  pendekatan  keterampilan  proses  dalam  meningkatkan kemampuan  komunikasi  matematis. SI  MaNIs  (Seminar  Nasional  Integrasi Matematika dan Nilai Islami) , 1(1):463–468.
Khaeroningtyas, N.,  Permanasari, A., & Hamidah,  I. 2016. STEM learning in material of temperature  and  its  change  to  improve  scientific  literacy  of  junior  high  school students. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia , 5(1):94-100.
Koswara, A. & Mundilarto, M. 2018. Pengembangan handout fluida dinamik terintergrasi metakognisi  untuk  meningkatkan  kemampuan  aplikasi  siswa. Jurnal  Inovasi Pendidikan IPA , 4(1):11-25.
Meltzer, D.E. 2002. American Association of Physics Teachers , 70 (12): 1259–1268.
Nugroho, O.F., Permanasari, A., & Firman, H. 2019. The movement of STEM education in Indonesia:  science  teachers'  perspectives. Jurnal  Pendidikan  Indonesia ,  8(3):417- 425.
Nugroho,  P.A.  &  Puspitasari,Y.D.,  2019.  Pengembangan  modul  praktikum  pencemaran lingkungan  berbasis  inkuiri  terbimbing  berkolaborasikan  video  untuk  meningkatkan sikap  peduli  lingkungan  dan  hasil  belajar  mahasiswa. JIPI  (Jurnal  IPA  dan Pembelajaran IPA) , 3(2):42-61.
Nuzuli, N. 2017. Efektifitas modul tematik berbasis qur'an dan hadist dengan buku paket tematik  terhadap  hasil  belajar  dan  karakter  religius  siswa  kelas  4. Madrosatuna: Journal of Islamic Elementary School , 1(2):79-88.
Radloff, J. & Guzey, S. 2016. Investigasing preservice STEM teacher conceptions of STEM education. Journal of Science Education and Technology , 25(5):759-774.
Rahmayani, E. 2018. Pengembangan media pembelajaran ISLE-BASED STEM topik bandul sederhana serta kajian pengaruh terhadap hasil belajar siswa kelas X KODYA Banda Aceh . Thesis tidak dipublikasikan . Banda Aceh: Universitas Syiah Kuala.
Rahmiza,  S.,  Adlim,  &  Mursal.  2015.  Pengembangan  LKS  STEM  ( science,  technology, engineering,  and  mathematic )  dalam  meningkatkan  motivasi  dan  aktivitas  belajar siswa SMA Negeri 1 Beutong pada materi induksi elektromagnetik. Jurnal Pendidikan Sains Indonesia (Indonesian Journal of Science Education) , 3(1):239-250.
Rustaman,  N.Y.  2016.  Pembelajaran  sains  masa  depan  berbasis  STEM  education.  In Prosiding  Seminar  Nasional  Bio  Edu  1 “Pembelajaran  masa  depan  melalui  STEM education” pp. 1–17. Padang: Universitas Sumatera Barat.
Sampurno, P.J., Sari, Y.A., & Wijaya, A.D. 2015. Integrating STEM (science, technology, engineering,  mathematics)  and  disaster  (STEM-D)  education  for  building  students’ disaster literacy. International Journal of Learning and Teaching , 1(1):73-76.
Septiani,  A.  2016.  Penerapan  asesmen  kinerja  dalam  pendekatan  STEM  ( science, technology, engineering, mathematic ) untuk mengungkap keterampilan proses sains. Isu-isu  kontemporer  sains,  lingkungan,  dan  inovasi  pembelajarannya.  Thesis  tidak untuk dipublikasi. Surakarta: Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Tjiptiany, E.N., As’ari, A.R., & Muksar, M. 2016. Pengembangan modul pembelajaran untuk membantu  siswa  SMA  kelas  X  dalam  memahami  materi  peluang. Jurnal Pendidikan, 1(10):1938–1942.
Yanti, F.Z. & Haryono, Y. 2018. Validity test of handout on mindmap of biology learning strategy and design subject. European Jurnal of Education Studies , 5(3):52-58.
Yulia, R. 2017. Pengembangan modul science, technology, engineering, and mathematics (STEM) untuk meningkatkan minat dan karakter kewirausahaan peserta didik SMA. Thesis tidak dipublikasi . Banda Aceh: Universitas Syiah Kuala.
Zani, R., Adlim & Safitri, R. 2018. Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing pada Materi Fluida Statis Untuk Meningkatkan Hasil Belajar dan Keterampilan Proses Sains Siswa. JIPI (Jurnal IPA dan Pembelajaran IPA) ,  2(2):56-63.