## PENGEMBANGAN MODUL FISIKA BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING DISERTAI CONCEPT MAPPING  PADA MATERI ALAT OPTIK DI SMA
1 Dewi Rohmatul Izzati, 1 Singgih Bektiarso, 1 Bambang Supriadi
1 Program Studi Pendidikan Fisika FKIP Universitas Jember E-mail: dewiizzati093@gmail.com

## Abstrak
Mata  pelajaran  fisika  adalah  Salah  satu  mata  pelajaran  di  sekolah  yang  seringkali dianggap sulit oleh siswa. Hasil wawancara dengan guru mata pelajaran fisika di SMAN 3  Jember  menunjukkan  bahwa  metode  pembelajaran  yang  digunakan  masih menggunakan  metode  konvensional  dimana  guru  berperan  lebih  aktif  dibandingkan siswa. Melalui    modul berbasis problem    based learning , siswa tidak  hanya cenderung menghafal    rumus,    tetapi    lebih  ditekankan  bagaimana  memecahkan  masalah.  Tujuan dari  penelitian  ini  adalah  mengetahui  validitas  dan  efektifitas  modul  berbasis problem based  learning disertai concept  mapping pada  materi  alat  optik  di  SMA.  Berdasarkan penelitian  yang  telah  dilakukan,  validasi  ahli  diperoleh  nilai  sebesar  89%  dan  validasi pengguna diperoleh hasil 86%. Keduanya dalam kategori sangat valid. Efektifitas modul memperoleh skor N-Gain sebesar 0,53 atau berada dalam kategori sedang. Hal ini dapat dikatakan bahwa modul efektif dan layak digunakan dalam pembelajaran fisika kelas XI SMA IPA.
Kata kunci : problem based learning, concept mapping, validitas, efektifitas

## PENDAHULUAN
Salah  satu  mata  pelajaran  di sekolah  yang  seringkali  dianggap  sulit oleh siswa adalah fisika. (Samudra, 2014: 2).  Ormrod  (dalam  Harun,  2016:  361) menyatakan  bahwa  suatu  konsep  dalam pembelajaran fisika terlalu disederhanakan oleh siswa. Kebanyakan siswa  lebih  senang  menghafal  dan menggunkan rumus ketika menyelesaikan  soal-soal  fisika  daripada memahami  konsepnya.  Hal  ini  terjadi karena rumus lebih mudah diingat tanpa perlu dipahami oleh siswa dibandingkan dengan  konsep  pendefinisian  yang terlihat  abstrak  oleh  siswa  yang  cukup sulit dipahami.
Berdasarkan  hasil  wawancara dengan  salah  satu  guru  mata  pelajaran fisika di SMAN 3 Jember, apat diketahui bahwa  metode  yang  digunakan  dalam pembelajaran masih menggunakan metode  konvensional  dimana  guru berperan lebih aktif dibandingkan siswa. Pembelajaran tersebut tentu belum sesuai dengan  tujuan  dari  kurikulum  2013 dimana guru berperan sebagai fasilitator dan siswa berperan aktif dalam kegiatan
pembelajaran.  Selanjutnya  berdasarkan hasil observasi kelas secara acak di SMA Negeri  3  Jember,  sebagian  besar  siswa mengatakan bahwa mata pelajaran fisika sulit  dipahami.  Pembelajaran  siswa  di SMA  Negeri  3  Jember  menggunakan bahan  ajar  berupa  modul  yang  berisi materi satu semester. Namun, guru masih mengalami kendala atau kesulitan dalam menerapkannya  pada  pembelajaran  di kelas.  Hal  ini  dikarenakan  materi  yang terdapat pada modul pembeljaran belum sesuai dengan materi yang terdapat pada silabus kurikulum 2013 revisi. Hal inilah yang menjadi dasar peneliti mengembangkan modul berbasis problem    based learning disertai concept mapping.
Melalui modul berbasis problem based  learning ,  siswa  tidak    hanya cenderung  menghafalkan  rumus,  tetapi siswa lebih ditekankan untuk memecahkan masalah melalui serangkaian    metode  ilmiah    dengan melakukan    pengamatan,  percobaan, analisis  data,  mengkomunikasikan,  dan membuat kesimpulan. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Daimatul dkk (2018) diketahui bahwa
pembelajaran yang dilakukan menggunakan  model problem    based learning (PBL)  disertai  peta  konsep mempunyai  pengaruh  positif  terhadap hasil  belajar  dalam  ranah  kognitif.  Peta konsep dapat diartikan sebagai suatu cara untuk memperlihatkan    konsep-konsep dan  proposisi-proposisi  suatu  mata pelajaran.   Peta konsep membantu  siswa untuk melihat  sebuah pelajaran  menjadi lebih    jelas  dan  bermakana  (Hobri, 2009:69).
Penelitian  yang  dilakukan  oleh Riyaningsih (2015)  mengungkapkan bahwa kombinasi antara model pembelajaran problem  based  learning melalui  gambar  disertai  teknik concept mapping merupakan  kombinasi  yang saling melengkapi. Pembelajaran tersebut  menekankan  keaktifan  siswa dalam menggunakan masalah kehidupan nyata  sebagai  bahan  pemikiran  bagi siswa  yang  disajikan  melalui  gambar untuk belajar tentang cara berpikir kritis dan  keterampilan  memecahkan  masalah serta  untuk  memperoleh  pengetahuan dari suatu materi pelajaran.
Oleh karena itu, dibuatlah Modul Berbasis Problem  Based  Learning disertai Concept Mapping pada pembelajaran fisika pada pokok bahasan Alat Optik di SMA. Modul ini dilengkapi dengan petunjuk penggunaan peta
konsep  dan  materi  alat  optik  yang menarik, sehingga siswa menjadi tertarik untuk mempelajari ilmu fisika dan dapat menyelesaikan  masalah-masalah  atau persoalan  fisika  terkait  alat  optik. Penelitan  ini  dilakukan  dengan  tujuan untuk mengetahui validitas modul berbasis problem based learning disertai concept  mapping pada  materi  alat  optik di  SMA    dan  mengetahui  efektivitas modul problem  based  learning disertai concept  mapping pada  materi  alat  optik di SMA METODE Penelitian yang dilakukan merupakan jenis penelitian pengembangan.  Tujuan  dari  penelitian ini  yaitu  untuk  mengembangkan  modul berbasis problem based learning disertai concept  mapping sebagai  modul  yang valid. Daerah penelitian dipilih menggunkan metode purposive sampling area .  Tempat  yang  digunakan  untuk penelitian    adalah  SMAN  3  Jember  di kabupaten  Jember  pada  semester  genap tahun ajaran 2018/2019. Subjek
penelitian  yang  dipilih  yaitu  sepuluh siswa kelas XI IPA 5 yang diambil secara acak  sebagai  sampel  pada  uji  coba terbatas  dan  33  siswa  kelas  XI  IPA  4 sebagai sampel uji coba lapangan.
Desain penelitian yang digunakan  dalam  penelitian  mengacu pada  desain  pengembangan  Nieveen (2006). Terdapat tiga tahapan dari  desain penelitian Nieveen, yaitu: (1) pendahuluan  ( preliminary  research ).
Tahap  ini  berisi  analisis  masalah  dan pengembangan kerangka konseptual yang  didasarkan  pada    literatur  dan penelitian  terdahulu.  Tahap preliminary research menghasilkan rancangan pertama tahap pengembangan. (2) pengembangan atau prototyping ( development  or  prototyping  stage ). Tahap  ini  berisi  kegiatan  penyusunan modul  berbasis problem  based  learning disertai concept mappping beserta perangkat  pembelajaran  dan  instrumen penelitian yang akan digunakan, melakukan        validasi  bahan  ajar  untuk mengetahui        validitas  bahan  ajar,  dan melakukan      uji      coba      terbatas. Kevalidan  modul  diketahui  dengan menggunkan penentuan kevalidan instrumen  tes  oleh  Akbar  (2015:83) sebagai berikut: a) Melakukan rekapitulasi dan penilaian oleh dosen dengan rumus : 𝑉 −𝑎ℎ = 𝑇𝑆𝑒 𝑇𝑆ℎ 𝑥100% b) Melakukan rekapitulasi dan penilaian oleh guru dengan rumus :
𝑉 −𝑝𝑔 = 𝑇𝑆𝑒 𝑇𝑆ℎ 𝑥100%
Keterangan :
V -ah = Validasi ahli 𝑉 −𝑎𝑢 = Validasi audience 𝑇𝑆ℎ = Total skor yang diharapkan 𝑇𝑆𝑒 = Total skor yang diharapkan  total  skor  empirik  yang dicapai.
Hasil  validasi  rata-rata  dari validator  ahli  dan  pengguna  kemudian disimpulkan  dengan  kriteria  kevalidan modul seperti yang terlihat pada tabel 1. Berikut ini adalah kategori analisis rata- rata  untuk  menentukan  kualitas  modul fisika :
Tabel 1. Kategori Validasi Kualitas Modul Fisika Kriteria Validitas Tingkat Validitas 85,01% – 100,00% Sangat valid, atau dapat digunakan tanpa revisi. 70,1% – 85,00% Cukup valid, atau dapat digunakan namun perlu direvisi kecil. 50,01% – 70,00% Kurang valid, disarankan tidak dipergunakan karena perlu revisi besar. 01,00% – 50,00 % Tidak valid, atau tidak boleh dipergunakan. (Akbar, 2015:41) (3)  penilaian  ( assesment  stage ).  Tahap ini  merupakan  tahap  uji  coba  prototype dalam pembelajaran untuk dinilai tingkat keefektifan modul.  Analisis keefektifan produk  yang  berupa  modul  kemudian diuji dengan analisis Hake (1998)  untuk menghitung rata-rata skor gain ternormalisasi dengan rumus berikut: (𝑔) = (𝑆 𝑖 ) − (𝑆 𝑓 ) 𝑠𝑘𝑜𝑟 𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙 − (𝑆 𝑓 ) Keterangan (g) = gain ternormalisasi (𝑆 𝑖 )
= rata-rata nilai posttest
(𝑆 𝑓 ) = rata-rata nilai pretest
Selanjutnya, nilai g yang diperoleh dapat dikategorikan seperti pada Tabel 2 Tabel 2. Kategori Skor Gain Skor Gain Ternormalisasi Kategori (g) ≥ 0,7 Tinggi 0,7 > (g) ≥ 0,3 Sedang (g) < 0,3 Rendah (Hake, 1998)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  penilaian  validator  ahli terhadap  Modul  fisika  berbasis problem based learning disertai concept mapping adalah  sebesar  89%  dengan  rincian sebagai berikut :
Tabel 3. Hasil validasi ahli N o Aspek Rata -rata Asp ek Validi tas Tingk at Validi tas 1 Kelaya kan isi 87% 89% Sanga t valid 2 Penyaji an 87% 3 Kegrafi kan 92% 4 Bahasa dan gambar 91%
Hasil  validasi  ahli  dari  seluruh aspek  termasuk  dalam  kategori  sangat valid  dengan  skor  rata-rata  setiap  aspek sebagai  berikut:  kelayakan  isi  89%, penyajian  89%,  kegrafikan  92%,  serta bahasa  dan  gambar  91%.  Berdasarkan data-data tersebut, hasil analisis data nilai rata-rata total dari setiap aspek (kelayakan  isi,  penyajian,  kegrafikan, serta  bahasa  dan  gambar)  pada  validasi ahli  diperoleh  nilai  sebesar  89%  yang berarti modul dalam kategori sangat valid
Data  hasil  validasi  pengguna diperoleh  dari  validasi  guru  mata pelajaran  fisika  SMA  Negeri  3  Jember terhadap  empat  aspek  penilaian,  yaitu: relevansi,  akurasi,  keterbacaan,  serta
bahasa  dan  gambar.  Hasil  penilaian validator pengguna terhadap modul fisika berbasis problem based learning disertai concept mapping dapat dilihat pada tabel 4 berikut: Tabel 4. Hasil validasi pengguna No  Aspek Rata- rata Aspek Validitas  Tingkat Validitas 1 Relevansi 89% 89% Sangat valid 2 Akurasi 89% 3 Keterbacaan   92% 4 Bahasa  dan gambar 91% Berdasarkan  data  pada  tabel  4.5 diketahui  bahwa  penilaian  validasi pengguna terhadap modul fisika berbasis problem based learning disertai concept mapping menunjukkan  skor  rata-rata seluruh aspek adalah 89%. Modul dapat dikatakan  sebagao  modul  yang  sangat valid.
Efektifitas modul fisika berbasis
problem based learning disertai concept mapping pada  materi  alat  optik  dapat diketahui  berdasarkan  nilai pretest dan posttest siswa.  Data  nilai pretest dan posttest diperoleh  dari  subjek  uji  coba lapangan dengan jumlah subjek 33 siswa. Subjek berasal dari kelas XI IPA 4 SMA Negeri  3  Jember.  Soal pretes t  diberikan kepada  siswa  sebelum  siswa  melakukan pembelajaran  dengan  modul.  Soal  yang digunakan  yaitu  soal  berbentuk  uraian dengan jumlah sepuluh soal. Selanjutnya, siswa  dengan  didampingi  guru  sebagai fasilitator melakukan kegiatan pembelajaran menggunakan modul fisika berbasis problem based learning disertai concept mapping pada materi alat optik.
Pembelajaran  dilakukan  selama  empat kali pertemuan. Setelah kegiatan pembelajaran  selesai,  siswa  diberikan soal postest. Soal posttest yang diberikan kepada  siswa  merupakan  soal  yang mempunyai  indikator  sama  dengan  soal pretest .  Soal posttest berjumlah  sepuluh soal dalam bentuk uraian.
Berdasarkan  hasil pretest dan posttest dapat diketahui efektifitas modul berbasis problem based learning disertai concept  mapping .  Berikut  ini  tingkat keefektifam  modul  setelah  diuji  dengan menggunakan N- Gain sebagai: Tabel 5. Hasil perhitungan uji N-Gain kelas uji lapangan Kompon en Prete st Postte st N- Gai n Kateg ori Nilai tertinggi 49 94 0,5 3 Sedan g Nilai terendah 8 26 Rata- rata 28,2 66,3
Nilai  N-Gain  yang  diperoleh berdasarkan  uji  coba  lapangan  adalah sebesar  0,53.  Berdasarkan  kategori menurut  Hake  (1998),  maka  dapat disimpulkan  bahwa  Efektifitas  modul fisika  berbasis problem  based  learning disertai concept mapping pada materi alat optik berada dalam kategori sedang. Jadi, dapat  disimpulkan  bahwa  modul  efektif untuk  digunakan  dalam  pembelajaran. Berikut  ini  komposisi  jumlah  siswa dalam perolehan nilai N-Gain:
Gambar 1. Komposisi jumlah siswa dalam perolehan nilai N-Gain Berdasarkan gambar 1. diketahui bahwa terdapat  7  siswa  yang  skor  N-Gainnya rendah,  17  siswa  yang  skor  N-Gainnya sedang,  dan  11  siswa  yang  skor  N- Gainnya tinggi.

## KESIMPULAN
0 5 10 15 20 Rendah Sedang Tinggi Komposisi Jumlah Siswa dalam Perolehan Nilai N-Gain 1 7 11 7
Validitas  modul  fisika  berbasis problem based learning disertai concept mapping pada  materi  alat  optik  dengan subjek  penelitian  adalah  siswa  kelas  XI IPA 4 SMA Negeri 3 Jember memperoleh skor 89% atau berada dalam kategori  sangat  valid,  sehingga  modul modul  fisika  berbasis problem  based learning disertai concept  mapping pada materi alat optik dapat digunakan sebagai modul pembelajaran.
Efektifitas modul fisika berbasis problem based learning disertai concept mapping pada materi alat optik memperoleh  skor  N-Gain  sebesar  0,53. Hal  ini  berarti  modul  fisika  berbasis problem based learning disertai concept mapping pada materi alat optik dikatakan efektif  dan  layak  digunakan  dalam pembelajaran fisika kelas XI SMA IPA.

## DAFTAR PUSTAKA
Akbar,  S.  2015. Instrumen  Perangkat Pembelajaran .  Bandung:  PT
Rosdakarya Damari,  A.  (2008). Panduan  Lengkap Eksperimen  Fisika  SMA  untuk kelas  1,2,3. Jakarta  :  Wahyu Media Bektiarso, S. 2000. Pentingnya Konsepsi Awal dalam Pembelajaran
Fisika. Jurnal Ilmu Pendidikan
MIPA dan MIPA . 1 (1): 11-20. Chodijah,  S.,  A.  Fauzi,  dan  R.  Wulan. 2012.  Pengembangan  Perangkat Pembelajaran Fisika Menggunakan  Model Guided Inquiry yang Dilengkapi Penilaian Portofolio Pada Materi Gerak Melingkar Jurnal Penelitian Pembelajaran Fisika . (1). 1-19 Daimatul. M., Sudarti, dan Subiki. 2017. Pembelajaran  Fisika  Melalui
Model Problem  Based  Learning (PBL)  Disertai  Peta  Konsep  Di Man  2  Jember  (Pada  Pokok Bahasan Kinematika Gerak Lurus). Jurnal  Pembelajaran Fisika . 6(3) : 312-318
Depdiknas. 2003. Undang-undang Republik  Indonesia  Nomor  20 Tahun  2003  Tentang  Sistem Pendidikan  Nasional .  Jakarta  :
Depdiknas.
Dimyati  dan  Mudjiono.  2002. Belajar dan Pembelajaran . Jakarta: Rineka Cipta Fatmawati,  H.,  M.  Mardiyana,  dan  T. Triyanto. 2014. Analisis Berpikir Kritis  Siswa  dalam  Pemecahan Masalah Matematika Berdasarkan  Polya  pada  Pokok Bahasan  Persamaan  Kuadrat. Jurnal  Elektronik  Pembelajaran
Matematika . 2(9): 899-910.
Festiana,  I.,  Sarwanto,  dan  Sukarmin.
2014.  Pengembangan  Modul Fisika  berbasis  Masalah  Pada Materi  Listrik  Dinamis  Untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir  Kreatif  Siswa  SMA. Jurnal Inkuiri. 3(2) : 36-47 Freedman,  Y.  2003. Fisika  Universitas Edisi  Kesepuluh  Jilid  2 . Jakarta: Erlangga. Gasong, D. 2018. Belajar dan Pembelajaran . Yogyakarta : Deepublish CV Budi Utama
Habibah,  U.  2014.  Penerapan  Concept
Mapping  Untuk  Meningkatkan Pemahaman Konsep Matematika Pada  Siswa  Kelas  VII  C Semester Gasal SMP Muhammadiyah 2 Surakarta
Tahun  Ajaran  2013  /  2014.
Naskah  Publikasi .  Universitas
Muhammadiyah Surakarta Halliday,  D.,  R.  Resnick,  dan  J.Walker. 2010. Fisika  Dasar  Jilid  2 .
Jakarta: Erlangga
Hake, R.R. 1998. Interactive engagement
v.s  traditional  methods:  six- thousand  student  survey  of mechanics test data for introductory  physics  courses. American Journal of Physics . 66
(1)
Harun,  M.,  Sutopo,  dan  Kusairi,  S. (2016).  Analisis  Kemampuan Representasi  Siswa  pada  Pokok
Besaran  Fluida. Pros.  Semnas Pend  IPA  Pascasarjana  UM :
361-364
Hobri. 2009. Model-Model Pemelajaran Inovatif. Jember  :  cebter  for society studies (CSS) Jember Ibrahim, A.S.E., Suyuti, dan L. Nadjamud. 2017. Pengaruh Model  Problem  Based  Learning Terhadap  Hasil  Belajar  Mata Pelajaran  Ekonomi  Pada  Siswa Sma  Negeri  1  Palu. e  Jurnal
Katalogis . 5(4) : 9-20 Kurniasih,  S.  2014. Strategi  –  Strategi Pembelajaran. Alfabeta : Bandung Muhson,  A.  2009.  Peningkatan  Minat Belajar dan Pemahaman Mahasiswa  Melalui  Penerapan Problem-Based Learning . Jurnal Kependidikan . 39 (2) : 171-182. Rahayu,  D.R.,  T.  Prihandono,  dan  A.A. Gani. 2018. Pengembangan Modul  Fisika  Berbasis Concept Mapping Pada Materi Elastisitas
Di  SMA. Jurnal  Pembelajaran
Fisika . 6 (3) : 220-247 Rahmat,  M.,  Muhardjito,  dan  Zulaikah, S. 2014. Kemampuan Pemecahan  Masalah  Melalui Strategi  Pembelajaran Thinking Aloud  Pair  Problem  Solving Siswa  Kelas  X  SMA. Jurnal
Fisika  Indonesia .  18  (54):  108- 112. Riyaningsih,  F.  2015.  Pengaruh  Model Problem Based Learning Melalui  Gambar  disertai  Teknik Concept Mapping dalam Pembelajaran  IPA  (Fisika)  di MTs. Skripsi . Universitas Jember Rusman. 2011. Model-Model Pembelajaran  Mengembangkan Profesionalisme  Guru.  Jakarta : PT. Rajagrafindo Persada. Russel,  J.D.  1974. Modular  Instruction . USA: Burgess Publishing Coy. Sadia, I.W. 2007. Pengembangan Kemampuan  Berpikir  Formal Siswa`SMA  Melalui  Penerapan Model  Pembelajaran  “ Problem Based  Learning ”  Dan  “Cycle Learning”  Dalam  Pembelajaran Fisika. Jurnal  Pendidikan  Dan Pengajaran  Undiksha .  3(1)  :  1- 20 Samudra,  G.B.,  Suastra,  I.W.,  &  Suma, K. 2014. Permasalahan- permasalahan yang dihadapi siswa  SMA  di  kota  singaraja dalam mempelajari fisika. Jurnal Pascasarjana Universitas Pendidikan Ganesh . 4(1) : -7. Setiawati,  R.,  S.D.  Fatmaryanti,  dan  N. Ngazizah.  2013.  Pengembangan Modul Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk Mengoptimalkan  Sikap  Ilmiah Peserta Didik pada Pokok Bahasan  Listrik  di  SMA  N  8 Purworejo Kelas X Tahun Pelajaran 2012/2013. Jurnal Pendidikan Fisika . 3(1)
Shoimin, A. 2016. Model Pembelajaran Inovatif    dalam    Kurikulum 2013 . Yogyakarta: Ar-Ruzz Media. Sugiyono.  2011. Metode  Penelitian Pendidikan Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D. Bandung: Alfabeta Sujanem,  R.,  I.N.P.  Suwindra,  dan  I.K. Tika. 2009. Pengembangan Modul Fisika Kontekstual Interaktif  Berbasi  Web  Untuk Siswa  Kelas  1  SMA. Jurnal
Pendidikan  dan  Pengajaran . 42(2) : 97-104. Sukardi.  2011 .  Metodologi  Penelitian
Pendidikan .  Jakarta  :  Bumi Aksara
Suryosubroto.  1983. Sistem  Pengajaran dengan  Modul .  Jakarta:  Bina
Aksara.
Wena,  M.  2011. Strategi  Pembelajaran Inovatif  Kontemprer .  Jakarta  : Bumi Akasara Yance,  R.D.,  E.  Ramli,  dan  F.  Mufit. 2013. Pengaruh Penerapan Model Project  Based  Learning (PBL)  Terhadap  Hasil  Belajar Fisika  Siswa  Kelas  Xi  Ipa  Sma Negeri  1  Batipuh  Kabupaten Tanah  Data. Pillar  Of  Physics Education . 1(3)  : 48-54