P-ISSN 2528-6250                   Jurnal Muara Pendidikan Vol. 7 No. 1 (2022)

## PENGEMBANGAN MODUL PEMBELAJARAN IPA BERBASIS STEM UNTUK MENUMBUHKAN HOTS DI SMP
Fopy Angraini 1 , Ahmad Walid 2 , Edi Ansyah 3 , Adli Ikhsan 4 Universitas Islam Negeri Fatmawati Soekarno (UINFAS) Bengkulu Tadris Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Islam Negeri Fatmawati Soekarno Bengkulu e-mail: * 1 Anggrainippopy1234@gmail.com, 2 ahmadwalid@iainbengkulu.ac.id ,
3 Ediansyah@gmail.com, 4 adliikhsan31@gmail.com
ABSTRAK
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengembangkan  modul  IPA  berbasis  STEM untuk Menumbuhkan HOTS Materi Getaran, Gelombang dan Bunyi Untuk Siswa Kelas VIII  SMP. Metode yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan model Thiagarajan 4-D yang terdiri dari (4) empat tahapan  yaitu  Define  (Pendefinisian),  Design  (Perancangan),  Develop  (Pengembangan), Disseminate (Penyebarluasan). Penelitian yang dilakukan hanya sampai pada tahap uji coba skala kecil. Instrument yang digunakan yaitu  angket validasi terhadap kelayakan modul dan respon siswa terhadap modul IPA berbasis STEM untuk Menumbuhkan HOTS Materi Getaran, Gelombang dan Bunyi.  Subjek  dalam  penelitian  adalah  3  orang  dosen  Institut  Agama  Islam  Negeri  Bengkulu. kesimpulan  penelitian  ini  adalah  modul  yang  dikembangkan  telah  layak,  dan  praktis  digunakan sebagai bahan ajar dalam menunjang proses belajar mengajar pada materi getaran, gelombang dan bunyi dalam menumbuhkan kemampuan  HOTS siswa SMP untuk kelas VIII.
Kata kunci: HOTS, Modul IPA, Pengembangan, STEM.

## ABSTRACT
The aim of the study was to develop STEM-based IPA modules to Grow HOTS of Vibration, Wave and  Sound  Materials  For  Grade  VIII  Junior  Students.  The  method  used  in  this  study  uses  the Thiagarajan 4-D model which consists of (4) four stages namely Define (Defining), Design (Design), Develop (Development), Disseminate (Dissemination). The research was conducted only up to the stage of small-scale trials. The instrument used is a validation questionnaire to the feasibility of the module and the student's response to stem-based IPA modules to grow HOTS of vibration, wave and sound material. The subjects in the study were 3 lecturers of the Bengkulu State Islamic Institute. The conclusion of this research is that the module developed has been feasible, and practically used as teaching materials in supporting the teaching and learning process on vibration, wave and sound materials in fostering the hots ability of junior high school students for class VIII.
Keywords: HOTS, Modules IPA, Develpment, STEM.

## PENDAHULUAN
Memasuki  abad  ke-21,  sistem pendidikan nasional menghadapi tantangan  yang  sangat  kompleks  dalam menyiapkan kualitas sumber daya manusia (SDM) yang mampu bersaing di era  global.Upaya  yang  tepat  untuk menyiapkan  SDM  yang  berkualitas  dan satu-satunya wadah yang dapat dipandang  dan  berfungsi  sebagai  alat untuk  membangun  SDM  yang  bermutu tinggi  adalah  pendidikan.  (Syahirah, 2020)
Pembelajaran  berbasis  STEM merupakan  salah  satu  wujud  dari pembelajaran  yang  kompatibel  dengan sistem kurikulum yang berlaku di Indonesia.Dalam konteks pendidikan
dasar  dan menengah,  pendidikan  STEM bertujuan mengembangkan peserta didik yang  STEM  literate.  Pada  pembelajaran STEM,  peserta  didik  pada  jenjang pendidikan  dasar  perlu  lebih  didorong untuk menghubungkan sains dan enginering.  Selanjutnya  pada  jenjang pendidikan  yang  lebih  tinggi  perlu diberikan  tantangan  untuk  melakukan tugas-tugas  rekayasa  otentik  sebagai komplemen  dari  pembelajaran  sains melalui  kegiatan-kegiatan  proyek  yang mengintegrasikan sains, rekayasa, teknologi,  dan  matematika.  (Zulaiha,
2020)
STEM  merupakan  pendekatan dalam  pembelajaran  yang  terintegrasi dengan  berbagai  disiplin  ilmu.  STEM
P-ISSN 2528-6250                   Jurnal Muara Pendidikan Vol. 7 No. 1 (2022)
memungkinkan siswa untuk mempelajari konsep  akademik  secara  tepat  dengan menerapkan  4  disiplin  ilmu  (sains, teknologi, keahlian teknik dan matematika).  STEM  memiliki  beberapa karakteristik diantaranya berbasis teknologi,  kinerja  (performance-based), berbasis  inkuiri,  dan  berbasis  pada masalah  atau  problem-based  learning.
endekatan
STEM merupakan pendekatan yang mengintegrasikan lebih dari satu bidang ilmu yang terdapat dalam STEM, selain itu pendekatan STEM juga terintegrasi  dengan  kehidupan  nyata. Penggunaan STEM pada proses pembelajaran  dapat  diterapkan  dalam bentuk model, bahan ajar maupun bahan ajar, salah satunya modul pembelajaran. (Triprida, 2020)
Modul adalah sebuah buku yangditulis  dengan  tujuan  agar  peserta didikdapat  belajar  secara  mandiri  tanpa ataudengan  bimbingan  guru,  sehingga modulberisi  paling  tidak  tentang  segala komponen  dasar  bahan  ajar  yang telahdisebutkan sebelumnya. Modul
merupakan  komponen  yang  memiliki peran penting dalam proses pembelajaran. Ketersediaan modul dapat membantu mahasiswa
dalam memperoleh  informasi  tentang  materi pembelajaran. (Puspitasari, 2019)
Modul  merupakan  alat  atau sarana  pembelajaran  yang  berisi  materi, metode, batasan, dan cara mengevaluasi yang  dirancang  secara  sistematis  dan menarik  untuk  mencapai  kompotensi yang  diharapkan  sesuai  dengan  tingkat kompleksitasnya.  Di  samping  itu,  modul merupakan  sebuah  karya  ilmiah  yang ditulis dengan tujuan untuk memudahkankan  peserta  didika  belajar secara  mandiri  dengan  sedikit  bantuan guru. (Suryani, 2020)
Modul  berbasis  STEM (Science Technology  Enginerring  Mathematics) adalah modul pembelajaran yang mengintegrasikan disiplin ilmu terkait.Pembelajaran bidang eksakta Sains, Teknologi, Teknik dan Matematika dapat  terjadi  melalui  STEM  yakni pembelajaran  antar  ilmu  pengetahuan untuk  mempelajari  konsep  akademis
yang  dipadukan  dengan  dunia  nyata sebagai pengaplikasian bidang tersebut.Pada pembelajaran STEM peserta didik dituntut untuk memecahkan masalah, membuat pembaruan, menemukan/ merancang hal baru, memahami  diri,  melakukan  pemikiran logis serta menguasai
teknologi.Pembelajaran  STEM  belum begitu  populer,  tetapi  perintegrasian berbagai disiplin ilmu sudah mulai muncul pada kurikulum 2013. (Arisya, 2021)
Berdasarkan  hasil  pengamatan awal  disekolah  menengah  pertama  di SMPN  03  Bengkulu  Tengah  tanggal  30 November  2020,  diketahui  bahwa  dalam kegiatan pembelajaran pernah menggunakan  modul  dalam  proses pembelajaran,  namun  modul  tersebut masih  terlalu  kaku  dalam  pembelajaran dan  kurang  menarik,  pada  proses pembelajaran  di  sekolah  tersebut  masih menggunakan  buku  cetak  dan  Lembar Kerja  Siswa  (LKS),  selain  itu  diketahui bahwa sekolah ini belum ada pengembangan modul pembelajaran IPA berbasis Science Technology Engineering  Mathematic (STEM)  untuk menumbuhkan High Order Thingking Skill (HOTS) pada materi Getaran,
Gelombang dan bunyi dikelas VIII SMPN 03  Bengkulu  Tengah.  Dengan  alasan sekolah masih menggunakan buku cetak dan lembar Kerja Siswa (LKS), selain itu guru  juga  terkendala  waktu  dan  biaya dalam pengembangan modul.
Berdasarkan  hasil  wawancara peneliti  dengan  guru  IPA  di  SMPN tersebut,  terdapat  beberapa  kendala di  antaranya  guru  dalam  proses pembelajaran, penggunaan buku yang hanya terpaku pada buku paket yang tebal dan disediakan oleh pihak sekolah,  buku  paket  yang  digunakan guru  dalam  pembejaran  adalah  buku paket  yang  disediakan  sekolah  yang dibeli dari penerbit bukan hasil inovasi dari  guru  itu  sendiri.  Keadaan  ini membuat proses pembelajaran menjadi  tidak  seimbang,  karena cenderung mengabaikan ranah keterampilan dan afektif.
P-ISSN 2528-6250                   Jurnal Muara Pendidikan Vol. 7 No. 1 (2022)
Penelitian  yang  dilakukan  oleh Aminingsih yang berjudul Pengembangan  modul  pembelajaran berbasis STEM pada materi himpunan kelas VII SMP menjelaskan peserta didik dan pendidik di SMPN 7 Tanjung pinang dalam proses pembelajaran khususnya pembelajaran matematika
menggunakan  bahan  ajar  berupa buku paket dan LKPD yang dirancang oleh guru matematika tersebut. Bahan ajar  berupa  buka  saat  ini  kurang membantu peserta didik dalam pembelajaran  karena  masih  ada sebagian peserta didik kesulitan untuk memahami  materi  di  buku  paket  dan pendidik belum pernah menggunakan bahan  ajar  berupa  modul.  Peserta didik  hanya  menggunakan  satu  buku saja  pada  saat  pembelajaran  yaitu buku  paket  matematika  kurikulum 2013  revisi  2016,  dengan  kurangnya referensi  dari  buku-buku  yang  lain sehingga  membuat  peserta  didik hanya  mendapatkan  informasi  atau materi  yang  ada  dalam  buku  paket dan  hanya  mencatat  apa  yang dijelaskan oleh guru tersebut. Dengan demikian, peneliti tertarik untuk mengembangkan  bahan  ajar  berupa modul pembelajaran matematika pada materi himpunan yang layak dan menarik  dengan  berbasis  STEM. Modul ini dikembangkan agar peserta didik  lebih  mudah  dalam  memahami materi himpunan.

## METODE
Jenis  penelitian  yang  digunakan pada  pengembangan  model  ini  adalah penelitian dan pengembangan (Research and Development). R&D adalah penyempurnaan  produk  yang  telah  ada atau untuk mengembangkan produk yang baru.
Penelitian dan pengembangan berfungsi untuk memvalidasi dan mengembangkan produk.Memvalidasi produk,  berarti produk itu telah ada,  dan
penelitian hanya menguji efektivitas atau validitas produk tersebut.Mengembangkan  produk  dalam arti yang luas dapat berupa memperbaharuiproduk  yang  telah  ada (sehingga  menjadi  lebih  praktis,  efektif, dan  efisien)  atau  menciptakan  produk baru  (yang  sebelumnya  belum  pernah ada).
Desain  penelitian  pengembangan modul  pembelajaran  ini  menggunakan model  pengembangan  yang  diadaptasi dari    Thiagarajan  dikutip  sugiyono mengemukakanbahwa  langkah-  langkah penelitian  dan  pengembangan  model 4- D . Define (Pendefinisian)  Tahap  ini berguna  untuk  proses  pendefinisian beberapa  kebutuhan  di  dalam  proses pembelajaran  dan  mencari  informasi terhadap dari produk yang dikembangkan. Design (Perancangan) Tahap  ini  bertujuan  merancang  modul untuk  digunakan  di  dalam  pembelajaran IPA Berbasis STEM dan didasarkan pada informasi-informasi  yang  telah  didapat sebelumnya. Develop Tahap ini bertujuan  untuk  menghasilkan  modul yang  sudah  direvisi  dan  diuji  coba. Disseminate (Penyebarluasan) Tahap ini dilakukan dengan tujuan untuk menyebarluaskan  modul  yang  telah disusun  sebagai  hasil  dari  revisi  dan penyempurnaan  untuk  dapat  digunakan di  dalam  pembelajaran  IPA  berbasis STEM.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil utama dari penelitian pengembangan ini adalah Modul
Pembelajaran  IPA  Berbasis Science Technology Engineering Mathematic
(STEM)Untuk  menumbuhkan high  order thingking skill (HOTS) Siswa SMP.
Berdasarkan hasil analisis kebutuhan yang dilakukan terhadap guru, dapat  diketahui  bahwa  guru  mengalami kendala  dalam  mengajarkan  materi Getaran,  Gelombang  dan  Bunyi  kepada siswa,  sehingga  siswa  tidak  memiliki semangat mengikuti kegiatan pembelajaran  IPA.  Hal  ini  adalah  salah satunya  disebabkan  oleh  keterbatasan
P-ISSN 2528-6250                   Jurnal Muara Pendidikan Vol. 7 No. 1 (2022)
buku  pegangan  yang  dimiliki  oleh  guru dan siswa.
Tabel 1.Hasil Analisis Kebutuhan Siswa Aspek Hasil Analisis Ketersedian bahan dan sumber belajar materi Getaran, gelombang dan Bunyi Untuk  ketersediaan  buku paket  yang  diberikan  oleh sekolah , siswa menyatakan tidak  semua  dari  mereka memilikinya.  Sebagian  dari siswa menggunakan internet  untuk  mencari  hal yang  ditemukan  dibuku. Sebagian  dari  siswa  juga mengalami  kesulitan  dalam mempelajari materi Getaran,  gelombang  dan Bunyi dari buku, dikarenakan penyajian buku masih bersifat verbal (berupa  narasi  panjang). Selain  itu  semua  siswa menyatakan hanya diberikan sebagian LKS dan tidak  diberikan  modul  oleh guru untuk mempelajari materi Getaran, gelombang dan Bunyi. Pelaksanaan kegiatan pembelajaran Sebagian  besar    siswa menyatakan  bahwa  guru IPA  hanya  menggunakan buku  paket  saat  mengajar materi Getaran, gelombang dan Bunyi.. Sedangkan setengah bagian siswa lainnya  menyatakan  guru IPA  mereka  menggunakan LKS  dan  buku  pegangan lain untuk mengajarkan materi Getaran, gelombang dan Bunyi.. Keterbatasan dan  kesulitan yang dirasakan oleh siswa Sebagian besar siswa menyatakan  tidak  terlalu bersemangat  pada  saat mengikuti pembelajaran IPA.  Hal  ini  karena  cara mengajar  guru  yang  terlalu cepat dan monoton, sehingga  siswa merasakan kesulitan dalam memahami materi pembelajaran. Kebutuhan adanya modul Seluruh  siswa  menyatakan bahwa 100% mereka sangat membutuhkan bahan  ajar  yang  alternatif dan  menarik  berupa  modul yang terdapat nilai-nilai Science Technology
Engineering Mathematic (STEM)  untuk  menambah pandangan pengetahuan mereka yang mampu menjelaskan  materi  dan memuat aktivitas agar siswa  dapat  memahami materi  getaran,  gelombang dan bunyi. Berdasarkan hasil analisis
kebutuhan  siswa  dapat  diketahui  bahwa sebagian besar siswa mengalami kesulitan  mempelajari  materi  Getaran, Gelombang  dan  Bunyi  karena  cara mengajar gurunya. Sebagian besar siswa menyatakan sulit dalam, menghapal dan mempelajari  materi  dengan  buku  paket yang  tebal,  karena  tidak  adanya  bahan ajar  seperti  modul.Hal  ini  menyebabkan siswa tidak bersemangat saat belajar.Selain itu penyebab lainnya adalah penyajian buku teks yang kurang menarik,  dan  verbal  sehingga  mereka kesulitan  mempelajarinya.  Agar  minat belajar  siswa  dalam  mengikuti  pelajaran meningkat, peneliti akan mengembangkan media pelajaran berupa bahan ajar modul materi Getaran, Gelombang  dan  Bunyi  berbasis Science Technology Engineering Mathematic (STEM) untuk menumbuhkan High Order Thingking  Skill (HOTS)  siswa  kelas  VIII SMP/MTs.
Pada  tahap  ini,  peneliti  mendesain rancangan  awal  modul  yang  akan dikembangkan, mulai dari rancangan lay out  modul  dan  isi  materi.  Naskah rancangan materi disusun menggunakan word  office 2019  dan Canva dengan ukuran  kertas  A4  diketik  menggunakan font Times New Roman ukuran 12 spasi 1,5. Berikut desain lay out modul.
1.  Tampilan cover utuh Di  bawah  ini  adalah  desain sampul  depan    dan  belakang  dari modul.  Di  dalam  sampul  depan memuat  informasi  seperti  judul  dan penyusun modul. Sedangkan di dalam sampul belakang ini memuat ringkasan isi modul.
(a) (b)
Gambar 1. (a) cover depan modul (b) cover belakang modul
1.  Tampilan  lembar  identitas  modul berisi tentang penulis dan semua pihak yang berperan dalam pengembangan modul.

## Gambar 2. Layout Halaman Francis
2.  Tampilan  daftar  isi  Di  bawah  ini adalah  desain  tampilan  daftar  isi yang mencakup informasi mengenai nama bab dan subbab.
Gambar 3. Layout Daftar Isi Modul
3.  Tampilan  depan  materi  Di  bawah  ini adalah  bagian  depan  isi  materi  yang merupakan  salah  satu  desain  bagian depan materi yang ada pada modul.

## ( c )
Gambar 4. Layout bagian depan materi pada
Modul (a) materi getaran (b) materi gelombang (c) materi bunyi 4.  Tampilan  peta  konsep  Di bawah  ini  adalah  peta  konsep pada materi Getaran, Gelombang  dan  Bunyi  yang merupakan  salah  satu  desain peta konsep yang ada di dalam modul.

## Gambar 5 Layout peta konsep Modul
5.  Tampilan  isi  Di  bawah  ini adalah desain tampilan pada isi yang  memuat  isi/inti  modul yang disampaikan.
P-ISSN 2528-6250                   Jurnal Muara Pendidikan Vol. 7 No. 1 (2022)
(a)                                                                  (b)

## (c)                                                        (d)
Gambar 6. Layout Halaman Isi/Inti Modul (a) (b)
(c) Nilai-nilai STEM (d) Rangkuman
Berdasarkan  hasil  penilaian  dari validator ahli materi jumlah skor keseluruhan  yang  diperoleh  72  dengan skor  maksimal  85  dengan  persentase 84,70%. Maka, penilaian modul Getaran, Gelombang  dan  bunyi  berbasis  STEM yang  dikembangkan  dinyatakan  sudah layak untuk digunakan dan diuji cobakan kepada siswa dalam
proses pembelajaran  dengan  beberapa  saran dan  masukan  yang  harus  diperhatikan secara rinci.
Berdasarkan  hasil  penilaian  dari validator  ahli  design/konstruk  STEM jumlah  skor  keseluruhan  yang  diperoleh 68  dengan  skor  maksimal  80  dengan
persentase  85%.  Maka,  penilaian  modul Getaran, Gelombang dan Bunyi berbasis STEM  yang  dikembangkan  dinyatakan sudah  layak  untuk  digunakan  dan  diuji cobakan  kepada  siswa  dalam  proses pembelajaran dengan keterangan kriteria sangat layak/sangat baik. Dengan demikian  validator memberikan penilaian sudah layak/sangat baik dengan memberikan beberapa masukan kritik saran.
Berdasarkan  hasil  penilaian  dari validator ahli bahasa jumlah skor keseluruhan  yang  diperoleh  72  dengan skor  maksimal  75  dengan  persentase 96%.  Maka,  penilaian  modul  Getaran,
P-ISSN 2528-6250                   Jurnal Muara Pendidikan Vol. 7 No. 1 (2022)
gelombang  dan  Bunyi  berbasis Science Technology Engineering Mathematic
(STEM)yang  dikembangkan  dinyatakan sudah  layak  untuk  digunakan  dan  diuji cobakan  kepada  siswa  dalam  proses pembelajaran dengan keterangan kriteria sangat layak/sangat baik. Dengan
demikian validator memberikan penilaian sudah layak/sangat baik dengan memberikan  beberapa  masukan  kritik dan  saran.  Adapun  grafik  penilaian  dari setiap vaidator sebagai berikut;

## Grafik 1 Hasil validasi Produk
Berdasarkan  perhitungan  angket respon guru terhadap
modul pembelajaran IPA berbasis  STEM materi Getaran,  Gelombang  dan  Bunyi  jumlah total  skor  keseluruhan  yang  diperoleh adalah  75  dengan  skor  maksimum sebesar  100  dan  persentase  sebesar 75%. Hasil uji keefektifan modul pembelajaran IPA berbasis STEM materi Getaran, Gelombang dan Bunyi disajikan pada diagram berikut ini:
Grafik 2 Respon Guru dan Siswa
r Demikian  penilaian  guru  terhadap kepraktisan  modul  pembelajaran  IPA berbasis
STEM materi Getaran, Gelombang dan Bunyi yang
dikembangkan menunjukkan respon yang  Efektif.

## KESIMPULAN
Berdasarkan data yang diperoleh  pada  hasil  dan  pembahasan pengembangan  modul  pelajaran  IPA berbasis Science Technology Engineering Mathematic (STEM) materi Getaran,  Gelombang  dan  Bunyi  yang telah  diuraikan  pada  bab  sebelumnya maka dapat disimpulkan sebagai berikut.
1.  karakteristik pengembangan modul pembelajaran  IPA  berbasis Science
Technology  Engineering  Mathematic
(STEM)  materi  Getaran,  Gelombang dan Bunyi dikembangkan dengan menggunakan  metode  pengembangan Thiagarajan pengembangan model 4-D dengan  langkah-  langkah  penelitian yaitu Define (pendefinisian), Design (perancangan), Develop (pengembangan), Disseminate (penyebarluasan).
2.  Dari hasil validasi ahli materi, design/konstruk  STEM  dan  bahasa  di dapat masing-masing  sebesar  84,70%, 85%, dan 96%  dengan kriter ia “Sangat Layak”.
3.  Dari hasil uji keefektifan yang dilakukan terhadap  guru  IPA  SMPN  03  Bengkulu Tengah  di  dapat  persentase  sebesar 75%  dengan  kriteria  “Efektif”  dan  pada uji skala kecil yang melibatkan 15 orang siswa  di  dapat  hasil  respon  siswa sebesar  85,80%    dengan  kriteria “Sangat Layak”
Daftar pustaka Arisya,  F.  S.  (2021).  "Pengembangan modul  berbasis  STEM  (science, technology, engineering and mathematics)  pada  materi  sifat koligatif larutan." . Jurnal
Pendidikan Kimia Universitas Riau 6.1 , 37-44. 84,70 % 85% 96% 0,00% 20,00% 40,00% 60,00% 80,00% 100,00% Ahli Materi Ahli Media Ahli Bahasa 85,80 % 75% 0,00% 10,00% 20,00% 30,00% 40,00% 50,00% 60,00% 70,00% 80,00% 90,00% 100,00% Respon Siswa Respon Guru
P-ISSN 2528-6250                   Jurnal Muara Pendidikan Vol. 7 No. 1 (2022)
Puspitasari,  A.  D.  (2019).  "Penerapan Media Pembelajaran Fisika Menggunakan  Modul  Cetak  dan Modul  Elektronik  pada  Siswa SMA."  . Jurnal  Pendidikan  Fisika 7.1 , 17-25.
Suryani,  K.  e.  (2020).  "Pengembangan Modul  Digital  berbasis  STEM menggunakan Aplikasi 3D FlipBook pada Mata Kuliah Sistem Operasi.". Mimbar Ilmu 25.3 , 358-
367.
Syahirah,  M.  L.  (2020).  "Pengembangan
Modul  Berbasis  STEM  (Science, Technology,  Engineering,  and Mathematics) Pada Pokok Bahasan  Elektrokimia.". Jurnal Pijar MIPA 15.4 , 317-324. Triprida,  A.  H.  (2020).  Pengembangan Modul Larutan Penyangga Berbasis  Pendekatan  Terpadu Stem (Science, Technology,
Engineering  And  Mathematics).  . Diss. Universitas Bengkulu.
Zulaiha,  F.  a.  (2020).  "Pengembangan Modul  Berbasis  STEM  untuk Siswa  SMP."  . Jurnal  Pendidikan Fisika  dan  Teknologi  6.2 ,  246-
255.