ISSN: 2252-7893, Vol. 7, No. 1, 2018 (hal 143-150) http://jurnal.uns.ac.id/inkuiri
PENGEMBANGAN MODUL IPA BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI KALOR DAN PERPINDAHAN UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS SISWA SMP KELAS VII
Alfath Rosyada Rokhim 1 , Suparmi 2 , Baskoro Adi Prayitno 3
1 Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta, 57126, Indonesia rosyada93@gmail.com
2 Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta, 57126, Indonesia baskoro_ap@fkip.uns.ac.id
3 Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta, 57126, Indonesia suparmiuns@gmail.com

## Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk: (1) menyusun modul IPA berbasis Problem Based Learning untuk meningkatkan kemampuan  berpikir  kritis;  (2)  menguji  kelayakan  modul  IPA  berbasis Problem  Based  Learning untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis; (3) menguji keefektifan modul IPA berbasis Problem Based Learning untuk  meningkatkan kemampuan berpikir kritis. Metode penelitian ini adalah  model pengembangan R&D oleh Borg  &  Gall . Draft  modul  diawali  dengan  penelitian  pendahuluan  dan  pengumpulan  informasi,  perencanaan, pengembangan produk awal, dan uji validitas awal oleh ahli, praktisi pendidikan, dan teman sejawat. Hasil revisi modul  diujicobakan  terbatas  pada  9  siswa,  dan  direvisi  menghasilkan  draft  II.  Draft  II  diujicobakan  lapangan pada  29  siswa  pada  tiga  kali  kegiatan  belajar  kemudian  diukur  kemampuan  berpikir  kritis.  Modul  kemudian disebarkan  kepada  guru  IPA  untuk  mendapatkan  umpan  balik.  Pengumpulan  data  penelitian  menggunakan angket  analisis  kebutuhan,  lembar  validasi,  soal  kemampuan  berpikir  kritis,  dan  angket  penyebaran (disseminate) .  Analisis  data  tahap  penelitian  pendahuluan  dan  pengumpulan  informasi,  dan  perencanaan menggunakan  analisis  kualitatif  deskriptif,  tahap  pengembangan  produk  dan  uji  validitas  pakar  menggunakan analisis  kuantitatif  deskriptif,  tahap  uji  coba  pemakaian  produk  menggunakan  analisis uji-t  independent  group , analisis  uji  keefektifan  modul  menggunakan  persentase  KKM  peningkatan  kemampuan  berpikir  kritis,  tahap penyebaran  menggunakan  analisis  kuantitatif  deskriptif. Hasil  penelitian  ini  adalah:  (1)  modul  IPA  berbasis Problem  Based  Learning untuk  meningkatkan  keterampilan  berpikir  kritis  memiliki  karakteristik  meliputi merumuskan  masalah,  merumuskan  hipotesis,  mengumpulkan  data,  menguji  hipotesis  dan  siswa  dapat menentukan alternatif penyelesaian ; (2) modul IPA terdiri dari modul siswa dan modul guru yang dikategorikan sangat layak oleh validator (ahli, teman sejawat, dan praktisi pendidikan). Persentase aspek penilaian pada modul siswa yaitu desain dan keterbacaan sebesar 96,25% dengan kategori sangat baik; materi sebesar 94,75% dengan kategori sangat baik; pengembangan modul sebesar 94% dengan kategori sangat baik. Persentase aspek penilaian modul  guru  yaitu  rekomendasi  skenario  pembelajaran  sebesar  92,50%  dengan  kategori  sangat  baik;  dan  soal berpikir  kritis  sebesar  78,50%  dengan  kategori  baik;  desain  dan  keterbacaan  sebesar  96,25%  dengan  kategori sangat  baik;  materi  sebesar  94,75%  dengan  kategori  sangat  baik;  pengembangan  modul  sebesar  94%  dengan kategori  sangat  baik,  serta  didukung  dengan  penguasaan  modul  uji  coba  terbatas  sebesar  83%  dengan  kategori baik,  dan  uji  coba  lapangan  sebesar  84%  dengan  kategori  baik,  serta  hasil disseminate di  4  sekolah  kabupaten Sidoarjo  sebesar  97,75%  dengan  kategori  sangat  baik;  (3)  modul  efektif  digunakan  pada  pembelajaran ditunjukkan  pada  peningkatan  kemampuan  berpikir  kritis  siswa  berdasarkan  persentase  KKM  pada  setiap kegiatan belajar pertama  memperoleh persentase  sebesar 76,97 %; kegiatan belajar kedua sebesar 82,88%; dan kegiatan  belajar  ketiga  sebesar  86,70%,  serta  adanya  perbedaan  yang  signifikan  antara  kelas  eksperimen  dan kontrol.
Kata kunci: modul IPA, problem based learning, kalor dan perpindahan, berpikir kritis.

## JURNAL INKUIRI
ISSN: 2252-7893, Vol. 7, No. 1, 2018 (hal 143-150) http://jurnal.uns.ac.id/inkuiri

## Pendahuluan
Ilmu Pengetahuan Alam (IPA)
berkaitan  dengan  cara  mencari  tahu  tentang alam  secara  sistematis,  sehingga  IPA  bukan hanya  penguasaan  kumpulan  pengetahuan yang  berupa  fakta-fakta,  konsep-konsep,  atau prinsip-prinsip,  tetapi  merupakan  suatu  proses penemuan (Kemendikbud. 2013: 175).
Karakteristik  IPA  meliputi  empat unsur yaitu sikap, proses, produk, dan aplikasi. Sikap  meliputi  tekun,  teliti,  jujur,  bekerja sama, rasa ingin tahu tentang benda, fenomena alam,  makhluk  hidup,  serta  hubungan  sebab akibat  yang  menimbulkan  masalah  baru  yang dapat dipecahkan melalui prosedur yang benar; IPA  bersifat open  ended . Proses  yakni prosedur  pemecahan  masalah  melalui  metode ilmiah;  metode  ilmiah  meliputi  penyusunan hipotesis, perancangan eksperimen atau percobaan, evaluasi, pengukuran, dan penarikan  kesimpulan.  Produk  yakni  berupa fakta, prinsip, teori, dan hukum. Aplikasi yakni penerapan  metode  ilmiah  dan  konsep  IPA dalam kehidupan sehari-hari.
Pengalaman  langsung  dengan  proses IPA menumbuhkan rasa ingin tahu pada siswa yang  mana  teramati  dalam  bentuk  berpikir kritis, kreatif, dan analitis untuk mengumpulkan  data,  serta  menganalisis  data untuk memuaskan rasa ingin tahu.
Berdasarkan  kompetensi  inti  lulusan pada kurikulum 2013 pada aspek keterampilan menuntut  siswa  memiliki  kemampuan  pikir dan tindak yang efektif dan kreatif dalam ranah abstrak  dan  konkret  (Kemendikbud.  2013: 105).  Kemampuan  pikir  dalam  ranah  abstrak salah  satunya  adalah  kemampuan  berpikir kritis.
Kemampuan berpikir kritis merupakan salah  satu  kemampuan  berpikir  tingkat  tinggi yang  menuntut  siswa  menjadi  pebelajar  aktif karena siswa melakukan kemampuan menganalisis,  mengevaluasi,  dan  mencipta (Conklin, 2012: 21). Menurut Facione (2015:3) berpikir  kritis  adalah  berpikir  yang  memiliki tujuan membuktikan sebuah kasus, menginterpretasikan  apa  yang  terjadi,  dan menyelesaikan  masalah.  Indikator  berpikir kritis menurut Facione (2015:5) yaitu
menginterpretasikan,  menginferensi,  mengatur diri, menganalisis, mengevaluasi, dan mengeksplanasi.  Menginterpretasi  termasuk pada  pengkategorian,  pemecahan  signifikansi, dan  pengklarifikasi  pengartian.  Menginferensi adalah keterampilan menjelaskan suatu pengamatan  atau  pernyataan.  Menganalisis termasuk dalam pemeriksaan ide, memperoleh pendapat,  dan  menganalisis  pendapat  sebagai bagian  dari  analisis  (Facione.  2015:  5). Mengeksplanasi didefinisikan sebagai kemampuan saat ini dalam meyakinkan dengan cara  yang  masuk  akal  pada  hasil  dalam  suatu alasan.  Defini  regulasi  diri  menurut  para  ahli adalah  kesadaran  diri  sendiri  untuk  memantau aktivitas kognitif seseorang, dan hasil perkembangan  khususnya  dengan  menerapkan kemampuan dalam menganalisis dan mengevaluasi  kepada  penilai  penyimpulan dengan pandangan terhadap pertanyaan, konfirmasi, validasi, atau pembetulan dari hasil atau  alasan  (Facione.  2015:  7).  Keterampilan mengevaluasi adalah keterampilan yang memberikan  suatu  keputusan  tentang  nilai yang  diukur  dengan  menggunakan  kriteria yang ada.
Berdasarkan teori tahap perkembangan kognitif  Piaget,  siswa  SMP  merupakan  siswa yang  telah  mencapai  tahapan  operasi  formal pada  umur  11  sampai  masa  dewasa,  sehingga mampu  untuk  berpikir  abstrak,  berpikir hipotesis (dugaan sementara), dan alasan logis abstrak (Fleming, 2004: 16).
Kemampuan  berpikir  kritis  penting dimiliki siswa dalam pembelajaran IPA karena pada  pembelajaran  IPA  siswa  dituntut  untuk mengenal dan memecahkan masalah, menginferensi,  menganalisis,  menyimpulkan dan mengevaluasi. Manfaat kemampuan berpikir kritis pada saat ini adalah meningkatkan  penghargaan  akademik  bagi siswa  sebagai  pembelajar  sepanjang  hayat (Conklin,  2012:  21).  Apabila  kemampuan berpikir  kritis  siswa  meningkat,  maka  hasil belajar  siswa  juga  meningkat.  Selain  itu, manfaat  di  masa  mendatang  adalah  sebagai bekal  dalam  persaingan  kemajuan  teknologi informasi, masalah lingkungan hidup, ekonomi berbasis  pengetahuan  yang  membutuhkan

## JURNAL INKUIRI
ISSN: 2252-7893, Vol. 7, No. 1, 2018 (hal 143-150) http://jurnal.uns.ac.id/inkuiri
kemampuan  berpikir  kritis  (Kemendikbud. 2013: 74).
Kemampuan  berpikir  kritis  siswa  di Indonesia memprihatinkan. Hal ini ditunjukkan pada  hasil  penelitian  Maasawet  (2008:2)  yang menyatakan  47%  guru  di  SMP  Samarinda belum  melatihkan  kemampuan  berpikir  kritis siswa.  Penelitian  Afrizon (2012:  15)  di MTsN Model Padang menunjukkan bahwa kemampuan  berpikir  kritis  siswa  sebesar 11,76%.  Kemampuan  berpikir  kritis  siswa  di Malang  sebesar  45,14%  (Herwim.  2013  :7). Kemampuan  pemecahan  masalah  dengan persentase sebesar 50% dengan kategori sangat kurang  di  SMP  Negeri  3  Sidemen  kelas  VIII (Arimbawa.  2013:  5).  Berdasarkan  data  hasil penelitian diatas menunjukkan bahwa kemampuan  berpikir  kritis  siswa  di  Indonesia memprihatinkan.
Permasalahan  rendahnya  kemampuan berpikir kritis siswa juga terjadi di SMP Negeri 1  Gedangan.  Berdasarkan  tes  kemampuan berpikir  kritis  yang  diberikan  kepada  siswa SMP  Negeri  1  Gedangan  diperoleh  data sebagai berikut: kemampuan interpretasi sebesar 70,27% dengan kriteria baik; kemampuan  inferensi  sebesar  47,03%  dengan kriteria  cukup;  kemampuan  analisis  sebesar 66,67%  dengan  kriteria  baik;  kemampuan evaluasi sebesar 87,39% dengan kriteria sangat baik; kemampuan regulasi diri ( self regulation) sebesar  42,34%  dengan  kriteria  cukup;  dan kemampuan eksplanasi sebesar 33,98% dengan kriteria  kurang  baik.  Rata-rata  keseluruhan indikator  kemampuan  berpikir  kritis  siswa yaitu  51,35%  dengan  kriteria  cukup.  Hal tersebut  menunjukkan  bahwa  kemampuan berpikir  kritis  siswa  masih  sangatlah  kurang optimal.
Salah
satu strategi untuk
meningkatkan  berpikir  kritis  siswa  adalah dengan  menumbuhkan  keinginan  dan  melatih siswa untuk berpikir kritis. Pendidik membutuhkan  sarana  agar  dapat  melatihkan kemampuan  berpikir  kritis siswa.  Sarana  yang mendukung siswa untuk melatihkan kemampuan berpikir kritis berupa bahan ajar.
Modul  merupakan  salah  satu  bahan ajar  yang  disusun  secara  sistematis  dengan menggunakan  bahasa  yang  mudah  dipahami
oleh  siswa  sesuai  dengan  tingkat  pengetahuan dan usianya agar mereka dapat belajar mandiri dengan  bimbingan  dari  guru  (Prastowo.  2014: 209). Hal ini sesuai dengan karakteristik siswa SMP  Negeri  1  Gedangan  yang  memiliki kecepatan belajar yang berbeda-beda.
Hasil analisis buku IPA BSE kelas VII SMP  (Teguh  Sugiyarto  dan  Eny  Ismawati) menunjukkan  bahwa  pelatihan  kemampuan berpikir  kritis  pada  buku  tersebut  belum diberdayakan  secara  optimal.  Siswa  belum dilatih  menginterpretasi,  meregulasi  diri, mengevaluasi  dan  mengeksplanasi.  Siswa langsung  disajikan  kegiatan  percobaan  yang tersedia  rumusan  masalah,  langkah-langkah kegiatan  yang  dilakukan  untuk  memecahkan masalah,  dan  meminta  siswa  membuat kesimpulan.  Sedangkan,  buku  IPA  kurikulum 2013 sudah mengembangkan indikator kemampuan  berpikir  kritis yaitu  menganalisis, mengevaluasi, menginferensi, dan mengeksplanasi. Namun, belum
memberdayakan  kegiatan  menginterpretasi, dan meregulasi diri.
Hasil  angket  analisis  kebutuhan  guru menunjukkan  bahwa:  (1)  proses  kegiatan pembelajaran  untuk  melatihkan  kemampuan berpikir kritis yang belum  diajarkan oleh guru adalah  regulasi  diri  dan  eksplanasi;  (2)  guru membutuhkan  bahan  ajar problem  based learning ,  dan  meningkatkan  kemampuan berpikir  kritis  siswa;  (3)  Guru  membutuhkan bahan  ajar  yang  dilengkapi  dengan  evaluasi kemampuan  berpikir  kritis  siswa;  (4)  Guru mengalami  kesulitan  dalam  membelajarkan IPA secara terpadu karena keterbatasan sumber belajar.
Berdasarkan  data  hasil  nilai  ujian nasional (UN) siswa SMP Negeri 1 Gedangan pada  tahun  2013/2014  rata-rata  hasil  UN bidang  studi  IPA  sebesar  7,61.  Kemampuan daya  serap  yang  siswa  paling  rendah  pada materi  zat  dan  kalor  sebesar  65,04% dibandingkan dengan materi yang lainnya. Kurikulum  2013  materi  IPA  tentang Kalor  dan  perpindahannya  pada  Kompetensi Dasar  3.7  yakni  memahami  konsep  suhu, pemuaian,  kalor,  perpindahan  kalor,  dan penerapannya  dalam  mekanisme  menjaga kestabilan  suhu  tubuh  pada  manusia  dan

## JURNAL INKUIRI
ISSN: 2252-7893, Vol. 7, No. 1, 2018 (hal 143-150) http://jurnal.uns.ac.id/inkuiri
hewan serta dalam kehidupan sehari-hari. 4.10 yaitu  melakukan  percobaan  untuk  menyelidiki suhu  dan  perubahannya  serta  pengaruh  kalor terhadap perubahan suhu dan perubahan wujud benda.  4.11  yaitu  melakukan  penyelidikan terhadap karakteristik perambatan kalor secara konduksi, konveksi, dan radiasi.
Manfaat mempelajari materi kalor dan perpindahan  adalah  siswa  dapat  memahami konsep kalor dan perpindahan, serta penerapannya  dalam  mekanisme  menjaga kestabilan  suhu  tubuh  pada  manusia  dan hewan.  Selain  itu,  untuk  mengetahui  manfaat penerapan  perambatan  kalor  secara  konduksi, konveksi, dan radiasi.
Menurut
Emily (2011: 30),
kemampuan  berpikir  kritis  dapat  ditumbuhkan dengan  isi  materi  yang  tidak  berhubungan dengan pengetahuan spesifik, tetapi cenderung digambarkan  pada  masalah  yang  siswa temukan dalam kehidupan sehari-hari.
Berdasarkan  pada  kompetensi  inti lulusan (SKL) kurikulum 2013 aspek pengetahuan sebagai berikut: memiliki
pengetahuan  prosedural  dan  metakognitif dalam  ilmu  pengetahuan,  teknologi,  seni, budaya, humaniora dengan wawasan kebangsaan,  kenegaraan,  dan  peradaban,  serta terkait  penyebab  fenomena  dan  kejadian  yang tampak  mata  yang  mencakup  penyebab, alternatif  solusi,  kendala  dan  solusi  akhir (Kemendikbud. 2013: 105).
Sehubungan  dengan  kompetensi  inti lulusan  pentingnya  penyebab  suatu  peristiwa atau  fenomena  pada  kehidupan  sehari-hari dapat diselesaikan proses pemecahan masalahnya  sebagai  suatu  solusi  terhadap fenomena  tersebut. Problem  based  Learning (PBL)  merupakan  suatu  model  pembelajaran yang  menggunakan  masalah  pada  kehidupan kontekstual  bagi  siswa  untuk  belajar  cara berpikir  kritis  dalam  menyelesaikan  masalah serta memperoleh konsep dari materi pelajaran.  PBL  dirancang  untuk  membantu siswa  mengembangkan  keterampilan  berpikir, keterampilan  menyelesaikan  masalah,  dan keterampilan intelektualnya; mempelajari peran-peran orang dewasa dengan
mengalaminya melalui berbagai situasi riil atau
situasi yang disimulasikan, dan menjadi pelajar yang mandiri (Arends. 2008: 43).
Menurut Sanjaya (2013: 218),
langkah-langkah  PBL  meliputi:  1)  menyadari masalah  yaitu  langkah  siswa  menentukan  atau kesenjangan  yang  terjadi  dari  berbagai fenomena  yang  ada,  2)  merumuskan  masalah yaitu  langkah  siswa  merumuskan  masalah yang  jelas,  spesifik,  dan  dapat  dipecahkan,  3) merumuskan  hipotesis,  yaitu  langkah  siswa merumuskan berbagai kemungkinan pemecahan masalah sesuai dengan
pengetahuan  yang  dimiliki,  4)  mengumpulkan data,  yaitu  langkah  siswa  mengumpulkan  dan memilah  data,  kemudian  memetakan  dan menyajikannya  sebagai  tampilan  sehingga mudah  dipahami,  5)  menguji  hipotesis,  yaitu langkah  siswa  mengambil  atau  merumuskan kesimpulan  sesuai  dengan  penerimaan  dan penolakan  hipotesis  yang  diajukan,  serta melihat  hubungannya  dengan  masalah  yang dikaji  sehingga  dapat  mengambil  keputusan dan  kesimpulan,  6)  menentukan  pilihan penyelesaian, yaitu siswa menentukan alternatif  penyelesaian  yang  memungkinkan dapat  dilakukan  serta  dapat  memperhitungkan kemungkinan  yang  akan  terjadi  sehubungan dengan  alternatif  yang  dipilihnya,  termasuk memperhitungkan  akibat  yang  akan  terjadi pada setiap pilihan.
Modul  IPA  berbasis problem  based learning pada  materi  kalor  dan  perpindahan diharapkan  dapat  memberi  kesempatan  pada siswa  untuk  menumbuhkan  rasa  ingin  tahu, sehingga  dapat  meningkatkan  kemampuan berpikir  kritis  siswa.  Tujuan  penelitian  ini adalah  untuk  mendeskripsikan  kelayakan  dan keefektifan Modul IPA berbasis problem based learning pada  materi  kalor  dan  perpindahan untuk  meningkatkan  kemampuan  berpikir kritis siswa SMP kelas VII.

## Metode Penelitian
Metode penelitian ini adalah Research and Development (R&D) menggunakan model pengembangan Borg & Gall, meliputi penelitian  pendahuluan  dan  pengumpulan informasi, perencanaan, pengembangan produk awal dan uji validitas pakar, revisi produk dan

## JURNAL INKUIRI
ISSN: 2252-7893, Vol. 7, No. 1, 2018 (hal 143-150) http://jurnal.uns.ac.id/inkuiri
uji  coba  terbatas,  uji  coba  pemakaian  produk (uji  coba  lapangan)  dan  revisi  produk,  dan tahap penyebaran (disseminate) .
Instrumen  penilaian  yang  digunakan pada  penelitian  ini  adalah  lembar  angket analisis  kebutuhan,  lembar  tes  kemampuan berpikir  kritis  berupa  soal  uraian,  lembar validasi ahli, lembar penilaian modul siswa.
Pada tahap awal dilakukan penyebaran angket  kebutuhan  kepada  guru  dan  siswa mengenai  pembelajaran  IPA  di  SMP  Negeri  1 Gedangan.  Hasil  dari  angket  kebutuhan  siswa dan  guru  adalah  masih  minimnya  siswa  yang memiliki  buku  pegangan  selain  buku  BSE  di Sekolah,  kesulitan  dalam  mempelajari  materi dari  bahan  ajar  yang  digunakan  oleh  guru, siswa  tidak  pernah  mempelajari  modul  untuk belajar IPA, siswa belum pernah menggunakan modul  IPA  berbasis Problem  Based  Learning serta membutuhkan modul yang dapat didukung  dengan  soal  kemampuan  berpikir kritis.
Tahap  perencanaan  yang  dilakukan sebelum membuat draft modul adalah pengembangan  matrik  modul  IPA  berbasis Problem Based Learning yang bertujuan untuk merancang dan gambaran tentang kegiatan dan materi  yang  terdapat  di  dalam  modul. Kemudian menyusun desain awal modul yaitu modul guru dan modul siswa.
Tahap  pengembangan  dimulai  dengan validasi  produk  awal  berupa  2  draft  modul yaitu  modul  guru  dan  modul  siswa  yang  telah dinilai  oleh  ahli,  praktisi  pendidikan,  dan teman sejawat. Hasil validasi tersebut merupakan  draf  II  yang  sudah  direvisi, kemudian  diimplementasikan  pada  uji  coba terbatas  kelas  VII-E  SMP  Negeri  1  Gedangan sebanyak  9  siswa.  Draf  II  direvisi  kemudian menghasilkan  draf  III,  dan  diimplementasikan pada uji coba lapangan pada kelas VII-F SMP Negeri  1  Gedangan  sebanyak  29  siswa.  Hasil uji  coba  lapangan  direvisi  menghasilkan produk  Modul  IPA  berbasis Problem  Based Learning pada materi kalor dan perpindahan. Pada  tahap  penyebaran  ( disseminate) yang dilakukan pada 4 Guru IPA di kabupaten Sidoarjo,  Jawa  Timur.  Penyebaran  dilakukan pada  guru  IPA  SMP/MTs  yang  mempunyai karakteristik  sama  dengan  sekolah  tempat
penelitian.  Setelah  modul  IPA  berbasis Problem  Based  Learning pada  materi  kalor dan perpindahan disebarkan, guru memberikan penilaian  terhadap  modul  tersebut  untuk mengetahui respon pada modul yang dikembangkan.  Penilaian  pada  modul  tersebut meliputi aspek desain dan keterbacaan, materi, dan pengembangan modul

## Hasil Penelitian dan Pembahasan
Hasil  pada  tahap  awal  adalah  analisis kebutuhan  terhadap  guru  dan  siswa  yang dilakukan  di  SMP  Negeri  1  Gedangan menunjukkan bahwa proses kegiatan pembelajaran  untuk  melatihkan  kemampuan berpikir kritis yang belum  diajarkan oleh guru adalah regulasi diri dan eksplanasi. Guru sudah mengajarkan  menganalisis,  mengevaluasi,  dan menginferensi. Dalam hasil observasi menunjukkan  bahwa  guru  sudah  melatihkan kemampuan berpikir kritis kepada siswa, tetapi belum  pernah  menerapkan  model Problem Based Learning untuk memberdayakan kemampuan berpikir kritis siswa.
Pada  tahap  perencanaan  adalah  desain awal  modul  guru  dan  modul  siswa  yakni modul  guru  berisi  kata  pengantar,  daftar  isi, peta  isi  modul,  petunjuk  guru,  pendahuluan, kegiatan  belajar  (1,2,3),  rekomendasi  skenario pembelajaran  (1,2,3),  kunci  jawaban  kegiatan belajar  1,  dan  penilaian.  Modul  siswa  berisi halaman  francis,  kata  pengantar,  daftar  isi, petunjuk  siswa,  peta  konsep,  kompetensi  inti (KI)  dan  kompetensi  dasar  (KD),  kegiatan belajar  (1,2,3),  info  sains,  rangkuman,  soal berpikir kritis (1,2,3), uji kompetensi, glosarium, kunci jawaban dan daftar pustaka.
Pada tahap pengembangan adalah hasil validasi  produk  awal  berupa  2  draft  modul yaitu  modul  guru  dan  modul  siswa  yang  telah dinilai  oleh  ahli,  praktisi  pendidikan,  dan teman  sejawat. Persentase  aspek  penilaian pada modul siswa yaitu desain dan keterbacaan sebesar  96,25%  dengan  kategori  sangat  baik; materi sebesar 94,75% dengan kategori sangat baik;  pengembangan  modul  sebesar  94% dengan  kategori  sangat  baik.  Persentase  aspek penilaian modul guru yaitu rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP) atau

## JURNAL INKUIRI
ISSN: 2252-7893, Vol. 7, No. 1, 2018 (hal 143-150) http://jurnal.uns.ac.id/inkuiri
rekomendasi  skenario  pembelajaran  sebesar 92,50%  dengan  kategori  sangat  baik;  dan  soal berpikir kritis sebesar 78,50% dengan kategori baik;  desain  dan  keterbacaan  sebesar  96,25% dengan  kategori  sangat  baik;  materi  sebesar 94,75% dengan kategori sangat baik; pengembangan  modul  sebesar  94%  dengan kategori  sangat  baik.    Sehingga,  modul tersebut memenuhi kriteria sangat layak untuk digunakan dalam pembelajaran.
Revisi  dari  hasil  validasi  Modul  Guru dan Modul siswa disajikan pada tabel berikut:
Tabel  1 Hasil  Revisi  Validasi  Modul  Guru  dan  Modul
Siswa oleh Validator No Sebelum revisi Setelah Revisi Validator Ahli Materi 1 Penomoran kompetensi dasar dan indikator pembelajaran yang sama Memperbaiki penomoran kompetensi dasar dan indikator pembelajaran pada setiap kegiatan belajar 2 Soal  kemampuan  berpikir kritis  yang  masih  kurang jelas pada konsep materi Perbaikan  soal  kemampuan berpikir kritis Validator Ahli Desain dan Keterbacaan Modul 1 Petunjuk dan perintah diberi penanda seru Perbaikan petunjuk dan perintah diberi penanda seru 2 Kalimat belum efektif Perbaikan kalimat yang efektif 3 Penampilan teks dan gambar ilustrasi belum maksimal Perbaikan penampilan teks dan gambar ilustrasi maksimal 4 Ukuran dan warna font / huruf belum seimbang dan selaras Perbaikan ukuran dan warna font / huruf seimbang dan selaras
Validator Ahli Pengembangan Modul
1 Judul pada halaman depan terdapat background, dan tidak ada nama penulis Perbaikan judul pada halaman depan tidak ada background, dan dilengkapi nama penulis 2 Daftar isi memakai simbol- simbol Perbaikan daftar isi memakai abjad 3 Penempatan  peta  konsep belum selevel Perbaikan  penempatan  peta konsep yang selevel 4 Penulisan “Bab” pada Modul Perbaikan  penulisan  “Bab” diganti  menjadi  “Kegiatan Belajar” 5 Glosarium dan daftar pustaka yang masih kurang Perbaikan penambahan glosarium dan daftar pustaka
Pada tahap uji coba terbatas adalah Uji coba  terbatas  dilakukan  untuk  memperoleh hasil  pengerjaan  modul  yang  dilakukan  oleh siswa  dan  masukan  langsung  terhadap  modul IPA  berbasis Problem  Based  Learning yang telah disusun. Siswa uji coba terbatas adalah 9 anak  kelas VII  SMP  Negeri  1  Gedangan  yang dipilih secara acak dengan persentase penilaian kelayakan  modul  siswa  sebesar  94%  dengan kategori sangat baik dan persentase pengerjaan
modul  IPA  siswa  sebesar  83%  yang  artinya penguasaan siswa baik dan modul layak untuk digunakan pada uji lapangan.
Pada tahap Uji coba lapangan dianalisis  sebagai  bahan  revisi  III  dilakukan untuk  memperoleh  hasil  pengerjaan  modul pada  soal  berpikir  kritis  1,  soal  berpikir  kritis 2,  dan  soal  berpikir  kritis  3  yang  dilakukan oleh  siswa  kelas  eksperimen  dan  masukan langsung  terhadap  modul  IPA  berbasis Problem  Based  Learning untuk  meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa. Sampel pada uji coba lapangan adalah 29 siswa kelas VII-F SMP  Negeri  1  Gedangan  sebagai  kelas eksperimen  dan  29  siswa  kelas  VII-E  SMP Negeri  1  Gedangan sebagai  kelas  kontrol. Tes ( posttest) yang diberikan adalah tes
kemampuan  berpikir  kritis  dalam  bentuk uraian.
Hasil  pengerjaan  modul  IPA  berbasis Problem  Based  Learning pada  materi  kalor dan  perpindahan  memperoleh  persentase sebesar  84%  yang  artinya  penguasaan  siswa baik dan modul layak untuk digunakan. Hal ini sesuai  dengan  Prastowo  (2014:  219)  bahwa siswa yang  mencapai tingkat penguasaan 80% berarti  penguasaan  siswa  baik,  dan  modul tersebut layak untuk digunakan. Hasil penilaian  siswa  terhadap  modul  siswa  sebesar 94,25% dengan kategori sangat baik. Keefektifan modul
dalam pembelajaran  menggunakan  persentase  KKM yang disajikan pada tabel berikut:

## Tabel 2. Indikator Kemampuan Berpikir Kritis
Indikator Kemampuan Berpikir Kritis Kegiatan Belajar 1 2 3 Interpretasi 76 78 82 Regulasi Diri 81 93 97 Analisis 75 85 84 Inferensi 81 83 86 Evaluasi 75 80 87 Eksplanasi 75 78 85
Data  persentase  ketuntasan  siswa  pada  tes kemampuan berpikir kritis disajikan pada tabel di bawah ini.
Tabel  3.  Data  Ketuntasan  Siswa  pada  Tes  Kemampuan
Berpikir Kritis Data Kegiatan Belajar 1 2 3 Jumlah siswa tuntas 18 24 25 Jumlah siswa belum tuntas 11 5 4 Nilai maksimal 93 96 96 Nilai minimal 61 64 57 Persentase (%) 76,96 82,88 86,70

## JURNAL INKUIRI
ISSN: 2252-7893, Vol. 7, No. 1, 2018 (hal 143-150) http://jurnal.uns.ac.id/inkuiri
Keefektifan modul dalam pembelajaran  menggunakan  persentase  KKM pada  setiap  kegiatan  belajar.  Pada  kegiatan belajar pertama memperoleh persentase sebesar  76,96%;  kegiatan  belajar  kedua sebesar  82,88%;  kegiatan  belajar  ketiga sebesar  86,70%.  Hal  ini  membuktikan  bahwa modul  IPA  berbasis Problem  Based  Learning pada  materi  kalor  dan  perpindahan  efektif digunakan dalam pembelajaran. Hasil penelitian  Dewanti  (2011)  menyimpulkan bahwa  terdapat  peningkatan  kemampuan berpikir  kritis  melalui  pemecahan  masalah pada siklus pertama hasilnya  kurang dari 80% subyek  penelitian  telah  mencapai  KKM  pada kemampuan berpikir kritis.

## Tabel 4. Hasil Postest Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol
Data Kelas Eksperimen Kontrol Jumlah Siswa Tuntas 25 5 Jumlah Siswa belum tuntas 4 24 Nilai maksimum 96 82 Nilai minimum 61 43 Persentase (%) 84,98 60,22
Posttest  hasil  belajar  kelas  kontrol memperoleh  rata-rata  sebesar  60,22  dan  kelas eksperimen  sebesar  76,90.  Hal  ini  sesuai dengan penelitian Wardhani (2012) bahwa ada interaksi antara multimedia dan modul dengan kemampuan  berpikir  abstrak  terhadap  prestasi belajar siswa dan kemampuan verbal siswa.
Berdasarkan uji-t  independent  group terdapat perbedaan yang signifikan antara skor kemampuan berpikir kritis siswa kelas kontrol (siswa  yang  tidak  menggunakan  modul)  dan eksperimen (siswa yang menggunakan modul). Hal  ini  membuktikan  bahwa  siswa  yang belajar  dengan  modul  IPA  berbasis Problem Based Learning memiliki kemampuan berpikir kritis  lebih  baik  dibandingkan  siswa  yang belajar tanpa menggunakan modul.
Pada  tahap  penyebaran  ( disseminate) yang dilakukan pada 4 Guru IPA di kabupaten Sidoarjo,  Jawa  Timur.  Penyebaran  dilakukan pada  guru  IPA  SMP/MTs  yang  mempunyai karakteristik  sama  dengan  sekolah  tempat penelitian.  Setelah  modul  IPA  berbasis Problem  Based  Learning pada  materi  kalor dan perpindahan disebarkan, guru memberikan penilaian  terhadap  modul  tersebut  untuk
mengetahui respon pada modul yang dikembangkan.  Penilaian  pada  modul  tersebut meliputi aspek desain dan keterbacaan, materi, dan  pengembangan  modul  diperoleh  rata-rata sebesar  97,75%  dengan  kategori  sangat  baik. Respon  guru  terhadap  modul  adalah  dapat mengembangkan  modul  dengan  berbagai macam  model  pembelajaran  yang  berbeda guna  sebagai  referensi  guru  untuk  membuat bahan ajar yang bervariatif, serta memperbanyak  jumlah  produksi  modul  pada sekolah.

## Kesimpulan dan Rekomendasi
Berdasarkan  hasil  penelitian  dan pembahasan  dapat  ditarik  simpulan  bahwa Karakteristik  modul  IPA  berbasis Problem Based  Learning pada  materi  kalor  dan perpindahan menyajikan langkah-langkah Problem  Based  Learning yang  dikaitkan dengan  kemampuan  berpikir  kritis  antara  lain: “Merumuskan  Masalah”  dengan  kemampuan interpretasi,  “Merumuskan  Hipotesis”  dengan kemampuan  menginferensi,  “Mengumpulkan Data”  dengan  kemampuan  meregulasi  diri, “Menguji  Hipotesis”  dengan  kemampuan menganalisis, menginferensi,
dan mengevaluasi,
“Menentukan Alternatif Penyelesaian  (Aplikasi)”  dengan  kemampuan mengeksplanasi. Kelayakan modul IPA berbasis
Problem Based Learning pada materi kalor dan perpindahan  dapat  dilihat  dari  penilaian  ahli, praktisi pendidikan, dan teman sejawat. Modul IPA  terdiri  dari  dua  modul  yaitu  modul  guru dan  modul  siswa.  Persentase  aspek  penilaian pada modul siswa yaitu desain dan keterbacaan sebesar  96,25%  dengan  kategori  sangat  baik; materi sebesar 94,75% dengan kategori sangat baik;  pengembangan  modul  sebesar  94% dengan  kategori  sangat  baik.  Persentase  aspek penilaian modul guru yaitu rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP) atau rekomendasi  skenario  pembelajaran  sebesar 92,50%  dengan  kategori  sangat  baik;  dan  soal berpikir kritis sebesar 78,50% dengan kategori baik;  desain  dan  keterbacaan  sebesar  96,25% dengan  kategori  sangat  baik;  materi  sebesar 94,75% dengan kategori sangat baik;

## JURNAL INKUIRI
ISSN: 2252-7893, Vol. 7, No. 1, 2018 (hal 143-150) http://jurnal.uns.ac.id/inkuiri
pengembangan  modul  sebesar  94%  dengan kategori  sangat  baik.  Penilaian  modul  siswa pada  uji  coba  terbatas  sebesar  94%  dengan krteria sangat baik; dan pada uji coba lapangan sebesar  94,25%  dengan  kriteria  sangat  baik. Hasil pengerjaan modul pada uji coba terbatas dan  lapangan  memperoleh  persentase  sebesar 83%  dan  84%  yang  artinya  penguasaan  siswa baik.
Keefektifan modul dalam pembelajaran  menggunakan  persentase  KKM pada  setiap  kegiatan  belajar.  Pada  kegiatan belajar pertama memperoleh persentase sebesar  76,97  %;  kegiatan  belajar  kedua sebesar  82,88%;  dan  kegiatan  belajar  ketiga sebesar  86,70%.  Hal  ini  membuktikan  bahwa modul  IPA  berbasis Problem  Based  Learning pada  materi  kalor  dan  perpindahan  efektif digunakan dalam pembelajaran.
Berdasarkan  penelitian  yang  telah dilakukan,  maka  perlu  perbaikan  dan  saran dalam pemanfaatan produk lebih lanjut, antara lain:
1. Modul  IPA  berbasis Problem  Based Learning
dapat digunakan dalam
pembelajaran  pada  materi  kalor  dan perpindahan  kelas  VII  SMP/MTs  karena telah diujicobakan dengan hasil yang baik.
2. Modul  IPA  berbasis Problem  Based Learning dapat  dikembangkan  dengan materi yang berbeda pada pelajaran IPA.
3. Modul yang dikembangkan dapat dijadikan sebagai salah satu literatur dalam pengembangan bahan ajar oleh guru.
4. Hasil  penelitian  ini  hanya  dilaksanakan pada  siswa  SMP  Negeri  1  Gedangan, sehingga  perlu  dilakukan  penelitian  di sekolah  lain  untuk  mendapatkan  data  yang bervariasi.

## Daftar Pustaka
Afrizon,  Renol,  Dkk.  2012.  Peningkatan  Perilaku Berkarakter  Dan  Keterampilan  Berpikir Kritis  Siswa  Kelas  IX  MTSN  Model
Padang  Pada  Mata  Pelajaran  IPA-Fisika Menggunakan  Model  Problem  Based Instruction . Jurnal Penelitian Pembelajaran Fisika . 1(2012) 1-16. ISSN: 2252-3014.
Arimbawa,  I  W  Sadia,  I  N.  Tika.  2013.  Pengaruh Model  Pembelajaran  Berbasis  Proyek (MPBP) terhadap Kemampuan Pemecahan
Masalah  IPA  sehari-hari  ditinjau  dari Motivasi  Berpretasi  Siswa. e-journal Program Pascasarjana Universitas Pendidikan Ganesha. Vol.3.2013.
Bagarukayo,  Emily.,  Theo  Weide,  Victor  Mbarika, and  Min  Kim.  2012.  The  impact  of learning driven constructs on the perceived higher order cognitive skills improvement: multimedia  vs  text. International  Journal of  Education  and  Development  using
Information and Communication
Technology  (IJEDICT). Vol.  8,  Issue  2, pp. 120-130.
Borg  Walter  R,  and  Joyce  P.  Gall.  2003. Educational  Research  An  Introduction Seventh Edition . Pearson Education, Inc.
Conklin,  Wendy.  2012. Higher-Order  Thinking Skills  to  Develop  21 st Century  Learners . Shell Educational Publishing,Inc.
Dewanti,  Sintha  Sih.  2011.  Mengembangkan
Kemampuan  Berpikir  Kritis  Mahasiswa
Pendidikan  Matematika  sebagai  Calon
Pendidik Karakter Bangsa melalui Pemecahan  Masalah. Prosiding  Seminar
Nasional  Matematika .  ISBN:  978-979- 636-131-1, 29-37.
Emily R.Lai. 2011. Critical Thinking: A Literature Review Research Report. Pearson.
Facione,  Peter  A.  2015.  Critical  Thinking:  What  It Is and Why It counts.   Measured Reasons LLC,  Hermosa  Beach,  CA .    Journal .
ISBN 13: 978-1-891557-07-1.
Flemming,  James.  2004. Piaget  and  Cognitive Development. America.
Kemendikbud.  2013. Materi  Pelatihan  Guru Implementasi  Kurikulum  2013  SMP/MTs Ilmu Pengetahuan Alam . Badan Pengembangan  Sumber  Daya  Manusia Pendidikan dan Kebudayaan dan Penjaminan Mutu Pendidikan Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. Maasawet, Elsje Theodora. 2009. Pengaruh Strategi Pembelajaran Kooperatif Snowballing Pada Sekolah Multietnis Terhadap Kemampuan  Berpikir  Kritis  Sains  Biologi Siswa SMP Samarinda. Artikel . Pendidikan  Biologi  FKIP  Universitas Mulawarman Samarinda.