## Pengembangan dan Implementasi Modul Fisika Berbasis Saintifik pada Materi Alat Optik untuk Meningkatkan KPS Siswa di SMA Negeri 5 Banda Aceh
Febdi Candra Kirana* 1 , A. Halim 2 , Adi Rahwanto 3
1 Program Studi Magister Pendidikan IPA Program Pascasarjana Universitas Syiah Kuala 2 Program Studi Pendidikan Fisika FKIP Universitas Syiah Kuala 3 Program Studi Fisika FMIPA Universitas Syiah Kuala *E-mail: Febdi_kirana@yahoo.com
Abstrak. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui efektifitas implementasi modul fisika berbasis pendekatan  saintifik  dalam  meningkatkan  keterampilan  proses  sains  siswa  pada  materi  alat-alat optik di SMA Negeri 5 Banda Aceh. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode quasi experimental design , desain penelitian ini hanya menggunakan  satu kelompoks aja, sehingga tidak memerlukan  kelompok  kontrol.  Jenis  penelitian  yang  digunakan  adalah  pengembangan  dan implementasi dengan menggunakan model ADDIE. Pembelajaran melalui implementasi modul fisika berbasis pendekatan saintifik pada materi alat-alat optik efektif meningkatkan keterampilan proses sains. Hal ini dapat dilihat dari nilai rata-rata skor keterampilan proses sebelum diberikan perlakuan sebesar 46,09%, dan setelah diberikan perlakuan didapatkan sebesar 76,74%.
Kata kunci : Modul fisika, pendekatan saintifik, KPS
Abstract. This  study  was  conducted  to determine the  effectiveness  of the  implementation of  a physics module based on a scientific approach to improving students' science process skills in optical instrument material at Banda Aceh State Senior High School. The method used in this study was a quasi-experimental design method. The research design used only one group, so it does not require a control group. The type of research used is development and implementation using the ADDIE model. Learning through the application of a physics module based on a scientific approach to the material of optical instruments effectively improves science process skills. This can be seen from the average score of the process skills before being given a treatment of 46.09%, and after being given treatment, it was 76.74%.
Keywords : Physic module, scientific approach, science process skills

## PENDAHULUAN
Nilai ujian nasional (UN) pelajaran fisika di Aceh khususnya di SMA Negeri 5 Banda Aceh yang dikeluarkan  oleh  Badan  Standar  Nasional  Pendidikan  (BSNP)  Pusat  Penilaian  Pendidikan (PUSPENDIK), dalam tiga tahun terakhir rata-rata mengalami penurunan. Pada tahun 2013 ditingkat kabupaten rata-rata sebesar 8,42, tahun  2014 sebesar 7,69 dan 2015 sebesar 7,40. Penurunan nilai UN  tersebut  diakibatkan  oleh  masih  kurang  efektifnya  pembelajaran,  sehingga  siswa  tidak memahami  konsep  dan  beranggapan  bahwa  fisika  itu  rumit  dengan  banyaknya  persamaan- persamaan dan perhitungan matematisnya.
Pemahaman seperti itu didasari dari pembelajaran yang dilakukan selama ini di sekolah masih berlangsung secara klasikal dan bergantung pada buku teks dengan menerapkan proses menghafal dan  tanpa  memahami  konsep  dan  mengabaikan  langkah-langkah  ilmiah  yang  bersifat  saintifik sehingga siswa tidak dapat meningkatkan/mengembangkan keterampilan proses yang seharusnya mereka miliki ketika mereka belajar IPA khususnya fisika. Harlen, dalam Karsli dan Sahin (2009) mengatakan, siswa membutuhkan keterampilan proses baik ketika melakukan penyelidikan ilmiah dan selama proses belajar mereka. Oleh karena itu perlu suatu bahan ajar yang dibuat oleh pendidik dengan  menitikberatkan  pada  pembelajaran  saintifik  sehingga  dapat  meningkatkan  keterampilan proses sains siswa.
Bahan  ajar  yang  sesuai  dengan  pembelajaran  saintifik  dalam  meningkatkan  ketrampilan proses salah satunya adalah modul pembelajaran. Menurut Walter Dick dan Lou Cary dalam Wena (2011), modul diartikan sebagai unit pembelajaran berbentuk cetak yang menyajikan kepada siswa keterangan-keterangan  yang  diperlukan  untuk  menguasai  dan  menilai  pengetahuan  dan keterampilan yang ditentukan, dan berfungsi sebagai satu komponen dari keseluruhan kurikulum. Selanjutnya, Suhardi (2012) menyatakan bahwa modul dapat digunakan secara mandiri oleh siswa sesuai dengan kecepatan belajar masing-masing siswa secara efektif dan efisien. Pada pembelajaran menggunakan  modul,  siswa  diberi  kesempatan  untuk  belajar  menurut  cara  masing-masing menggunakan  teknik  yang  berbeda  untuk  memecahkan  masalah-masalah  tertentu,  berdasarkan
latar belakang pengetahuan dan kebiasaan masing-masing, sehingga dapat dikatakan bahwa dengan modul siswa dapat belajar sendiri, menemukan jawabannya dari setiap masalah. Hal tersebut sesuai dengan  tuntutan  kurikulum bahwa  siswa  harus diajarkan melalui  pendekatan saintifik.  Kemudian Jack (2013) mengatakan bahwa dalam pembelajaran fisika melalui pendekatan saintifik siswa dibuat mampu  memperoleh  pengetahuan  ilmiah  dengan  proses  berpikir,  menganalisa  dan  menafsirkan fakta-fakta  yang  diamati.  Sebuah  pendekatan  baru  yang  mampu  memicu  proses  berpikir, menganalisis dan menyimpulkan dalam pikiran siswa diperlukan.
Berdasarkan penjelasan di atas dapat dikatakan bahwa pengetahuan ilmiah diperoleh dengan proses berpikir, menganalisa dan menafsirkan fakta-fakta yang diamati. Suatu proses pembelajaran dilakukan melalui pendekatan yang memicu proses berpikir, menganalisis dan menyimpulkan dalam pikiran siswa selain dapat meningkatkan hasil belajar siswa, juga dapat meningkatkan keterampilan proses sains siswa.  Poedjiadi  (2005) menyebutkan bahwa  keterampilan proses adalah observasi, menghitung,  mengukur,  mengklasifikasi, dan  membuat  hipotesis.  Keterampilan  ini  dapat melatih siswa  untuk menemukan dan menyelesaikan masalah secara ilmiah untuk menghasilkan produk- produk  fisika  yaitu  fakta,  materi, generalisasi,  hukum  dan  teori-teori baru.  Sehingga  jelas  suatu pembelajaran fisika yang dilakukan mengikuti proses berfikir ilmiah atau biasa disebut pendekatan saintifik  dapat  meningkatkan  keterampilan  proses  siswa,  hal  tersebut  dapat  dilakukan  melalui penyediaan modul bagi siswa.
Berdasarkan  hasil  observasi  penulis  pada  saat  mengambil  mata  kuliah  studi  kasus  dan miskonsepsi di SMA Negeri 5 Banda Aceh, penulis melihat secara langsung kegiatan pembelajaran yang berlangsung di sekolah tersebut khususnya pembelajaran fisika. Hasil dari observasi penulis dapat menyimpulkan bahwa kegiatan pembelajaran di SMA Negeri 5 Banda Aceh belum maksimal, waktu yang digunakan belum efektif dan efisien, siswa cenderung hanya menerima materi dari guru dan  proses  belajarnya  juga  masih  semi  konvensional,  di  samping  suasana  juga  kurang  menarik sehingga banyak siswa/siswi ribut pada saat proses pembelajaran berlangsung.
Penulis  juga  melakukan  wawancara  kepada  beberapa  guru-guru  bidang  studi,  khususnya bidang studi fisika di SMA Negeri 5 Banda Aceh untuk mengetahui secara jelas apa yang menjadi penyebab kurangnya pemahaman siswa terhadap pembelajaran IPA khususnya fisika pada konsep alat-alat optik yang pada akhirnya menyebabkan nilainya naik turun. Ini menunjukkan materi alat- alat optik masih menjadi salah satu materi dalam pelajaran fisika yang sulit dipahami oleh para siswa di SMA Negeri 5 Banda Aceh.  Ibu Cut Mardiana yang membimbing mata pelajaran fisika untuk kelas X  juga  mengatakan  bahwa  proses  pembelajaran  di  sekolah  SMA  Negeri  5  sudah  menggunakan kurikulum 2013, namun implementasinya belum maksimal. Penerapan Kurikulum 2013 yang lebih menitikberatkan  pada  pendekatan  saintifik,  tetapi  penerapan  pendekatan  saintifik  tersebut terkendala oleh terbatasnya waktu di dalam kelas yang tidak sebanding dengan muatan materi yang dituntut  penyampaiannya  dalam  silabus.  Bahan  ajar  dengan  pendekatan  saintifik  yang  dapat membantu implementasi kurikulum tersebut pada materi alat optik juga belum tersedia. Oleh sebab itu pengadaan modul sebagai bahan ajar dengan pendekatan saintifik sangat dibutuhkan.
Berdasarkan uraian permasalahan tersebut, penulis telah melakukan penelitian menggunakan modul pembelajaran berbasis pendekatan saintifik untuk membuat siswa  mampu berpikir ilmiah, berkerja sesuai metode ilmiah, belajar secara mandiri, dan belajar dengan cara dan kemampuan masing-masing  sehingga  dapat  meningkatkan  keterampilan  proses  sains  mereka  pada  mata pelajaran fisika.

## METODE PENELITIAN
Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  metode quasi  experimental  design . Desain  penelitian  ini  hanya menggunakan  satu  kelompok  saja,  sehingga  tidak  memerlukan kontrol. Sebelum diberi perlakuan, kelompok diberi pretest sampai tiga kali dengan maksud untuk mengetahui kestabilan dan kejelasan keadaan kelompok sebelum diberi perlakuan. Bila hasil pretest selama tiga kali ternyata nilainya berbeda-beda, berarti kelompok tersebut keadaannya labil, tidak menentu, dan tidak konsisten. Setelah kestabilan keadaan kelompok dapat diketahui dengan jelas, maka baru diberi perlakuan. Untuk itu, desain penelitian yang digunakan adalah one group pretest- postest design .
Prosedur  penelitian  yang  digunakan  terdiri  dari  beberapa  tahapan,  yaitu:  dalam  tahap analisis  ( analysis )  terdiri  atas  dua  langkah,  yaitu  analisis  kinerja  atau performance  analysis dan analisis kebutuhan atau need analysis .
Jurnal Pendidikan Sains Indonesia (Indonesian Journal of Science Education) Vol. 06, No. 02, hlm 107-111, 2018

## HASILDAN PEMBAHASAN

## Analisis Peningkatan Keterampilan Proses sains
Peningkatan keterampilan proses siswa dianalisis dengan membandingkan hasil tes sebelum dan sesudah mendapatkan pembelajaran dengan metode pembelajaran proses. Untuk mengetahui tingkat  keterampilan  proses  siswa  pada  kelas  eksperimen  dilakukan  uji  statistik  dengan  cara menghitung nilai N-gain pada tiap soal seperti yang ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Persentase N-Gain pada Setiap Item Soal Nomor Soal Skor N-Gain Keterangan Pretest Posttest 1 52.17 86.96 0.73 Tinggi 2 47.83 71.74 0.46 Sedang 3 30.43 80.43 0.72 Tinggi 4 67.39 80.43 0.40 Sedang 5 60.87 69.57 0.22 Rendah 6 36.96 73.91 0.59 Sedang 7 17.39 67.39 0.61 Sedang 8 95.65 95.65 0.00 Rendah 9 17.39 71.74 0.66 Sedang 10 34.78 69.57 0.53 Sedang Rata-rata 46.09 76.74 0.57 Sedang
Dari Tabel 1 terlihat bahwa sebelum diberikan perlakuan tingkat keterampilan proses siswa sangatlah rendah yaitu sebesar 46,09%. Sesudah diberikan perlakuan tingkat keterampilan proses siswa meningkat menjadi 76,74%. Peningkatan keterampilan proses ini juga diperkuat dengan rata- rata  perolehan  nilai N-Gain skor  sebesar  0,57  dengan  kategori  sedang.  Namun  demikian, peningkatan keterampilan proses siswa tidak 100% meningkat. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor; 1) kemampuan siswa dalam memahami materi pembelajaran sangatlah terbatas; 2) siswa tidak  terbiasa  dengan  kegiatan  eksperimen  sehingga  sulit  menginterprestasikan  data  hasil pengamatan; 3) ada sebagian siswa tidak serius dalam mengikuti pembelajaran.
Hasil penelitian yang menunjukan bahwa terdapat peningkatan keterampilan proses sains siswa. Sesuai dengan hasil penelitian Rosa (2015)  bahwa  modul  sangat  membantu  siswa belajar mandiri,  dan  diperlukan  siswa  sebagai  panduan  belajar  dimana  dilengkapi  dengan  eksperimen- eksperimen sederhana. Hal ini juga diperkuat oleh Marjan dkk. (2014) menyatakan bahwa terdapat peningkatan ketererampilam prosess sains melalui pendekatan saintifik. Senada dengan halnya yang dilakukan oleh Wulansari (2016) tentang pengembangan modul fisika berbasis saintifik yang mana hasilnya adalah penggunaan modul berbasis saintifik dapat meningkatkan keterampilan proses sains siswa disekolah.

## Deskripsi Peningkatan Keterampilan Proses pada Setiap Indikator
Pembelajaran dengan menggunakan metode pendekatanberbasis saintifik yang digunakan dalam penelitian ini diharapkan dapat meningkatkan keterampilan proses sain siswa. Untuk melihat peningkatan keterampilan proses sain siswa pada setiap indikator keterampilan proses dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Persentase Nilai N-Gain pada Setiap Indikator Keterampilan Proses No Indikator No Soal Rata-rata N-Gain Kategori Pretest Posttest 1 Mengidentifikasi 1, 2, 50.00 79.35 0.59 Sedang 2 Mengklasifikasi 3 30.43 80.43 0.72 Tinggi 3 Hipotesis 4 30.43 80.43 0.72 Tinggi 4 Menjelaskan 5 67.39 80.43 0.40 Sedang 5 Hasil 6 60.87 69.57 0.22 Rendah 6 Menganalisis 7,8,9 52.90 76.81 0.51 Sedang 7 Menyimpulkan 10 34.78 69.57 0.53 Sedang Rata-rata 46.69 76.66 0.53 Sedang
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 indikator pretest posttest
Untuk lebih jelas melihat peningkatan keterampilan proses siswa pada setiap indikator dari keterampilan proses, perhatikan Gambar 1.
Gambar 1 . Peningkatan Keterampilan proses sain pada Setiap Indikator Dari  Tabel  2  dan  Gambar  1  terlihat  bahwa  peningkatan  keterampilan  proses  siswa  pada setiap  indikator  dikategorikan  sedang.  Hal  ini  disebabkan  karena  siswa  belum  terbiasa  dengan kegiatan  eksperimen  sehingga  siswa  sulit  menginterprestasikan  data  hasil  pengamatan.  Hasil  ini dapat  disimpulkan  penggunaan  model  pembelajaran  berbasis  saintifik  dapat  meningkatkan keterampilan proses siswa pada materi alat optik.
Beberapa  penelitian  relevan  dengan  permasalahan  ini  juga  mengatakan  bahwa pengembangan dan implementasi modul dapat meningkatkan ketrampilan proses sain sesuai dengan penelitian yang dilakukan Astuti, (2016) menyatakan bahwa terdapat peningkatan sikap ilmiah siswa dengan kategori sedang. Hal ini juga diperkuat oleh penelitian yang dilakukan oleh Ariestia (2015) yang mengatakan bahwa terjadi peningkatan proses sain siswa berada pada taraf yang signifikan yaitu  adanya  perubahan  sekaligus  peningkatan  keterampilan  proses  sains  siswa  setelah menggunakan  modul  tersebut.  Senada  dengan  hal  yang  dilakukan  oleh  Susilawati  (2016) mengatakan  bahwa  pengembangan  modul  dapat  meningkatkan  KPS  siswa,  dengan  nilai N-Gain sebesar 0,57 kategori sedang, peningkatan ini tidak berbeda signifikan dengan kelas kontrol yakni sebesar  0,51  kategori  sedang.    Demikian  juga  halnya,  Nuraini  (2014)  dalam  hasil  penelitiannya tentang  pengembangan  modul  juga  mengatakan  bahwa  terbukti  efektif  dalam  memberdayakan ketrampilan proses sain, hal ini dapat dilihat berdasarkan hasil perhitungan N-Gain yang diperoleh KPS sebesar 0,63.

## KESIMPULAN
Terdapat  pengaruh  pengembangan dan  implemtasi modul  berbasis saintifik  dalam  meningkatkan keterampilan proses sain di SMA Negeri 5 Banda Aceh. Dengan demikian, modul berbasis saintifik baik  digunakan  dalam  upaya  peningkatan  keterampilan  proses  sain  siswa.  Untuk  penelitian selanjutnya agar dapat menyesuaikan materi dengan modul berbasis saintifik yang akan diterapkan untuk menunjang keberhasilan pembelajaran

## DAFTAR PUSTAKA
Ariesta,  S.  2015.  Pengemabangan  Modul  STEM  Terintegrasi  Kewirausahaan  Untuk  Meningkatkan Keterampilan Proses Sains di SMA Negeri 4 Banda Aceh. Jurnal Pendidikan Sains Indonesia , 3(2): 46-53
Ayuningtyas,  P.  2017.  Pengembangan  Perangkat  Pembelajaran  Fisika  Dengan  Model  Inkuiri Terbimbing Untuk Melatihkan Keterampilan Proses Sains Siswa SMA Pada Materi Fluida Statis, (Online), Volume 4, No 2, ( https://jurnal.uns.ac.id ., diakses 29 Juli 2017).
Jurnal Pendidikan Sains Indonesia (Indonesian Journal of Science Education) Vol. 06, No. 02, hlm 107-111, 2018
Faizi, M. 2013. Ragam Metode Mengajarkan Eksakta pada Murid . Yogyakarta: Diva Press.
Friska,  O.R.  2017.  Pengembangan  Modul  Pembelajaran  IPA  SMP  pada  Materi  Tekanan  Berbasis Keterampilan Proses Sains, Volume 3, No 1, ( https://www.researchgate.net ., diakses 29 Juli 2017)
Hamdani. 2011. Strategi Belajar Mengajar . Bandung: Pustaka Setia. Jack, G.U. 2013. The Influence of Identified Student and School Variables Student’ Science Process Skill Acquisition. Journal of Education and Practice , 4(5): 16-22. Nuraini,  N.  2017.  Pengembangan  Modul  Berbasis  POE  ( Predict,  Observe,  and  Explain )  Disertasi Roundhouse  Diagram  Untuk  Memberdayakan  Keterampilan  Proses  sains  dan  Kemampuan menjelaskan Siswa Kelas X SMA Negeri 5 Surakarta.
Ratih, A.A., Nonoh, S.A., & Sukarmin. 2017. Pengembangan Modul IPA Terpadu Berbasis Empat Pilar Pendidikan dengan Tema Pantai Untuk Meningkatkan Sikap Ilmiah Siswa Kelas VII SMP/MTs. Unnes Science Education Journal , 5(2): 74-83
Somayana, W.  2017.  Pengembangan Modul Matematika Realistik Disertai Asesmen Otentik  untuk Meningkatkan Hasil Belajar Matematika Peserta Didik Kelas X di SMK Negeri 3 Singaraja, e- Jurnal Program Pascasarjana Universitas Ganesa , 3(1): 37-45 Sujanem,  R.  2017.  Pengembangan  Modul  Fisika  Kontekstual  Interaktif  Berbasis  WEB  untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep dan Hasil Belajar Fisika Siswa di Singaraja. Jurnal Nasional Pendidikan Teknik Informatika , 1(2): 55-63
Susilawati.  2018.  Pengembangan  Modul  Pembelajaran  Biologi  untuk  Meningkatkan  Keterampilan Proses Sains dan Hasil Belajar Siswa SMA Kelas X, (Online), Volume 4, No 2, diakses 28 Juli 2018.
Wena, Made. 2011. Strategi Pembelajaran InovatifKontemporer . Jakarta: PT. Bumi Aksara. Wiyani, N.A. 2013. Desain Pembelajaran Pendidikan . Yogyakarta: Ar-Ruzz Media