Hai Banana: MAKALAH DESAIN PENELITIAN TIPE DESAIN FAKTORIAL

MAKALAH

DESAIN PENELITIAN TIPE DESAIN FAKTORIAL

Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas kelompok

Mata kuliah : Metodologi Penelitian Pendidikan

Dosen Pengampu : Edy Chandra, S.Si, M.A

Disusun Oleh :

Kelompok II

v Erina Qurrotul A’eni

v Harmoko

v Intan Anugrah Rahayu

v Risma Yuliawati

v Lina Lia Sari

v Nurul Syiam

v Yayah Imayah

BIOLOGI C-VI

INSTITUT AGAMA ISLAM NEGERI (IAIN)

SYEKH NURJATI CIREBON

2015

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dasar-dasar dan makna penelitian adalah sebagai pencarian ilmiah (scientific inquiry), karakteristik dan langkah-langkah umum penelitian berdasarkan pendekatan yaitu pendekatan kuantitatif dan kualitatif. Sedangkan berdasarkan fungsinya yaitu terdapat penelitian dasar, penelitian terapan dan penelitian evaluatif serta macam-macam penelitian berdasarkan tujuan yaitu penelitian deskriftif, prediktif, importif dan eksplanatif.

Penelitian kali ini membahas mengenai Desain Penelitian Tipe Dasain Faktorial, hal ini bukan merupakan suatu rancangan (design) melainkan suatu pola untuk melakukan percobaan, yaitu dengan mencoba serentak dari beberapa faktor dalam suatu percobaan. Adapun rancangan yang digunakan dalam percobaan faktorial tergantung pada keadaan lingkungan dan tujuan percobaan. Rancangan yang biasa dipakai adalah rancangan dasar seperti RAL. RAK dan RBSL. (Abdul Syahid. 2009).

Rancangan faktorial dibentuk berdasarkan sejumlah taraf dari setiap faktor yang akan diamati, kemudian melakukan eksperimen pada semua kombinasi taraf faktor yang mungkin. Selanjutnya faktor-faktor tersebut diamati secara bersama-sama untuk menunjukan ada tidaknya pengaruh atau efek interaksi antar faktor.

Tujuan dari percobaan faktorial adalah untuk melihat interaksi antara faktor yang kita cobakan, adakalanya kedua faktor saling sinergi terhadap respon (positif). Namun adakalanya juga keberadaan suatu faktor justru menghambat kinerja faktor lain (negative). Adanya kedua mekanisme tersebut cenderung meningkatkan pengaruh interaksi antar ke dua faktor. Pengaruh interaksi adalah kegagalan level faktor yang satu terhadap level faktor yang lain untuk memberikan respon hasil yang sama. Selanjutnya, untuk lebih memahami mengenai penelitian faktorial, dalam makalah ini yang berjudul “Desain Penelitian Tipe Desain Faktorial” yang akan dibahas mengenai metode penelitian desain faktorial beserta hal-hal yang terkait di dalamnya.

B. Rumusan Masalah

1. Apa pengertian dari percobaan Desain Penelitian Tipe Desain Faktorial?

2. Apasajakah macam – macam dari desain factorial ?

3. Bagaimana dari Percobaan Desain Penelitian Tipe Desain Faktorial?

4. Seperti apa kekurangan dan kelebihan dari desain Faktorial ?

5. Bagaimana pengaruh Penelitian desain factorial ?

6. Seperti apa Notasi atau perhitungan dari desain Faktorial ?

7. Bagaimana rancangan dari Desain factorial ?

8. Apa saja kelemahan dan kelebihan Desain Penelitian Tipe Desain Faktorial?

9. Bagaimana contoh aplikasi Desain Penelitian Tipe Desain Faktorial?

C. Tujuan

1. Untuk mengetahui pengertian dari percobaan Desain Penelitian Tipe Desain Faktorial.

2. Untuk mengetahui macam – macam desain factorial.

3. Untuk mengetahui percobaan desain factorial.

4. Untuk mengetahui tujuan dari Percobaan Desain Penelitian Tipe Desain Faktorial.

5. Untuk mengetahui kekurangan dan kelebihan dari Desain factorial.

6. Untuk mengetahui pengaruh Desain factorial.

7. Untuk mengetahui notasi atau perhitungan desain factorial.

8. Untuk mengetahui contoh aplikasi Desain Penelitian Tipe Desain Faktorial?

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Desain Faktorial

Merupakan modifikasi dari design true experimental, yaitu dengan memperlihatkan kemungkinan adanya variabel moderator yang mempengaruhi perlakuan ( variabel independen) terhadap hasil (variabel dependen). Paradigma design faktorial dapat digambarkan seperti berikut:

R O1 X Y1 O₂

R O3 Y1 O₄

R O5 X Y2 O6

R O7 Y2 O8

B. Macam – macam Desain Faktorial

Desain Faktorial terbagi menjadi tiga desain, yaitu 2x4, 2x3, 2x2. Penjabaran masing – masing desain factorial diantaranya sebagai berikut :

1. Desain factor 2x4 yang maksudkan dalam penelitian ini adalah dua model layanan bimbingan yaitu layanan bimbingan dengan menggunakan model pembelajaran piramid dan layanan bimbingan konvensial dengan empat model pola pengasuhan orang tua yaitu outhotitarian, aouhotitative, permissive indulgent dan permissive indifferent.

2. Desain 2x3 yang dimaksudkan yaitu dua model bimbingan layanan dengan menggunakan model pembelajaran piramid dan layanan bimbingan konvensial dengan tiga kategori sosio ekonomi yaitu keluarga sejahtera II, keluarga sejahtera III dan keluarga sejahtera III plus.

3. Desain 2x2 dimaksudkan dalam penelitian ini dengan menggunakan dua model bimbingan layanan dengan menggunakan model pembelajaran piramid dan layanan bimbingan konvensional dengan dua jenis kelamin yaitu laki – laki dan perempuan serta kategori sekolah yaitu TK inti dan TK Imbas dengan pengkategorian level TK berdasarkan data dari Diknas kota Bandung.

Secara skematik desain eksperimen dalam penelitian ini disajikan contoh menurut model desain factorial, sebagai berikut :

Tabel 3.1

Skema Desain Faktorial 2x4 antara Layanan Bimbingan

dengan Pola Asuh Orang Tua

Tabel 3.2

Skema Desain Faktorial 2x5 antara Layanan Bimbingan

dengan Sosio Ekonomi Keluarga

Tabel 3.3

Skema Desain Faktorial 2x2 antara Layanan Bimbingan dengan

Jenis Kelamin dan Jenis TK

C. Percobaan Factorial

Percobaan faktorial bukan merupakan suatu rancangan (design) melainkan suatu pola melakukan percobaan. untuk mencoba serentak dari beberapa faktor dalam suatu percobaan. Adapun rancangan yang digunakan dalam percobaan faktorial tergantung kepada keadaan lingkungan dan tujuan percobaan. Rancangan yang biasa dipakai adalah rancangan dasar seperti RAL. RAK dan RBSL. (Abdul Syahid. 2009)

Jadi percobaan faktorial adalah percobaan yang perlakuannya terdiri atas semua kemungkinan kombinasi taraf atau level dari beberapa faktor. Kombinasi-kombinasi taraf-taraf faktor inilah yang disebut sebagai faktorial. Faktor yaitu sejenis perlakuan, dan didalam percobaan faktorial, setiap faktor mempunyai beberapa perlakuan. Misalnya: bila suhu pada suatu pemanasan dilakukan dalam beberapa suhu, suhu-suhu tertentu inilah yang disebut sebagai taraf/ level. Jadi taraf atau level adalah banyaknya atau keadaan tertentu dari suatu faktor.

Dalam percobaan faktorial pengaruh yang ditimbulkan oleh peubah bebas (perlakuan faktorial) yang dicobakan dapat dilihat dari proyeksi yang ditunjukkan oleh peubah tak bebas (faktorial respon). Pengaruh perlakuan faktorial (perlakuan kombinasi) ini dapat dibedakan menjadi pengaruh sederhana(tunggal). pengaruh utama. dan pengaruh interaksi. Yang dimaksud dengan pengaruh sederhana adalah pengaruh suatu faktor dalam satu level faktor lainnya. Dari hasil pengujian ini dapat diketahui kondisi perbedaan taraf-taraf dari suatu faktor pada kondisi taraf-taraf yang berbeda dari faktor yang lain. Informasi yang diperoleh juga lebih rinci dan dapat mengetahui adanya interaksi atau tidak.Sedangkan pengaruh utama merupakan rata-rata dari nilai semua pengaruh tunggal atau sederhana. Hasil yang diperoleh dari pengujian pengaruh utama menunjukkan apakah taraf-taraf dari suatu faktor tertentu nyata atau tidak pada semua kondisi taraf faktor yang lain.

D. Tujuan pecobaan faktorial

Tujuan dari percobaan faktorial adalah untuk melihat interaksi antara faktor yang kita cobakan. Adakalanya kedua faktor saling sinergi terhadap respon (positif). Namun adakalanya juga keberadaan suatu faktor justru menghambat kinerja faktor lain (negative). Adanya kedua mekanisme tersebut cenderung meningkatkan pengaruh interaksi antar ke dua faktor. Pengaruh interaksi adalah kegagalan level faktor yang satu terhadap level faktor yang lain untuk memberikan respon hasil yang sama. Pengaruh interaksi juga dapat dikatakan sebagai perbedaan (selisih) respon dari suatu faktor terhadap level faktor yang lain.

Beberapa keuntungan dari percobaan faktorial adalah:

Lebih efisien dalam menggunakan sumber-sumber yang ada, informasi yang diperoleh lebih komperhesip, karena mempelajari beberapa interaksi yang ada, dan hasil percobaan dapat diterapkan dalam suatu kondisi yang lebih luas, karena mempelajari kombinasi dari berbagai faktor.

E. Keuntungan dan Kerugian

Keuntungan menggunakan analisis ini adalah :

1. Semua unit percobaan digunakan dalam mengevaluasi efek dari masing-masing faktor.

2. Interaksi antar faktor dapat diduga sehingga dapat diketahui apakah faktor bekerja sendiri atau memiliki interasi dengan faktor lainnya.

3. Ruang lingkup pengambilan kesimpulan lebih luas.

Kerugian menggunakan analisis ini adalah :

1. Analisis statistika menjadi lebih kompleks dan panjang.

2. Makin banyak faktor yang diteliti. kombinasi perlakuan semakin meningkat pula. sehingga ukuran percobaan semakin besar dan akan mengakibatkan ketelitiannya semakin berkurang.

3. Terdapat kesulitan dalam menyediakan satuan percobaan yang relatif homogen.

4. Interaksi lebih dari 2 faktor agak sulit untuk menginterpretasikannya.

F. Pengaruh Faktorial

Efek atau pengaruh sebuah faktor didefinisikan sebagai perubahan nilai variabel respon yang disebabkan oleh perubahan taraf faktor.

Macam-macam efek faktorial:

1. Efek sederhana

Merupakan selisih respond dari suatu faktor terhadap taraf tertentu suatu faktor lainnya.

2. Efek utama

Merupakan rata-rata dari pengaruh sederhana.

3. Efek interaksi

Merupakan rata-rata dari selisih efek sederhana suatu faktor. Interaksi adalah kegagalan taraf suatu faktor untuk berprilaku sama pada taraf faktor lainnya.

G. Notasi dan Perhitungan Efek Faktorial

Rancangan faktorial 2ⁿ atau rancangan 2ⁿ adalah rancangan percobaan faktorial yang terdiri dari n faktor dan masing-masing faktor bertaraf 2. Banyaknya taraf yaitu 2 ditulis sebagai bilangan pokok dan banyaknya faktor yaitu n ditulis sebagai pangkat. Banyaknya kombinasi perlakuan yang dihasilkan yaitu 2ⁿ , dengan n = 1,2,3,....

Faktor dinotasikan dengan huruf besar A,B,C,.... dan seterusnya. Faktor A pada taraf i = 0 , 1 dinyatakan dengan A_i dan kombinasi perlakuannya dinotasikan dengan huruf kecil a, b, c,.... sesuai dengan faktornya, dengan pangkat 0 maka = 1 atau (1)) yang menyatakan kombinasi perlakuan pada taraf pertama faktor A dan faktor B, a⁰b¹ = b adalah kombinasi perlakuan pada taraf pertama faktor A dan taraf kedua faktor B, dst.

1. Efek Faktorial pada Rancangan 2²

Rancangan 2²adalah rancangan faktorial dengan 2 faktor yang masing-masing terdiri dari 2 taraf. Misal faktornya A dan B dan tarafnya 0 dan 1, maka kombinasi perlakuannya:

B₀B₁

A₀(1) b

A₁ a ab

Berdasarkan pengertian macam-macam pengaruh fakktorial didapat:

Efek sederhana faktor A terdapat B₀= a – (1)

Efek sederhana faktor A terdapat B₁= ab – b

Efek sederhana faktor B terdapat A₀=b – (1)

Efek sederhana faktor B terdapat A₁=ab – a

Efek utama faktor A = ½ (- (1) + a – b + ab)

Efek utama faktor B = ½ (- (1) – a + b + ab)

Efek interaksi AB = ½ ((1) – a – b + ab)Terlihat bahwa jumlah koefisien setiap efek = 0, sehingga kita dapatkan kontras yang menyatakan hubungan efek dengan kombinasi perlakuan.

Bila disajikan dalam bentuk binom dapat didapatkan:

2A = -(1) + a – b + ab = (a – 1) (b + 1)

2B = -(1) – a + b + ab = (a+1) (b-1)

2AB = (1) – a – b + ab = (a – 1) (b – 1)

Perhitungan efek tersebut dapat juga didapat dengan cara yang diberikan oleh Yates (metoda Yates) sbb:

Respon [1] (2) = kontras

(1) (1)+a Tot.= +(1)+a+b+ab

a b+ab r2A = -(1)+a-b+ab

b a-(1) r2B = -(1)-a+b+ab

ab ab-b r2AB = +(1)-a-b+ab

Terlihat bahwa setengah bagian atas kolom [1] adalah jumlah dari pasangan berurutan bilangan pada kolom respon. Dan setengah bagian bawahnya adalah selisih dari pasangan berurutan bilangan pada kolom respon, dimana respon adalah jumlah data tiap sel dengan replikasi r. Demikian juga setengah bagian atas kolom [2] adalah jumlah dari pasangan berurutan bilangan pada kolom [1], dan setengah bagian bawahnya adalah selisih dari pasangan berurutan bilangan pada kolom [1]. Untuk menghasilkan kontras diperlukan perhitungan seperti di atas sampai kolom [2], yang sama dengan banyaknya faktor n = 2.

H. Rancangan Desain Faktorial

Langkah lebih maju daripada ekserimental design sebelumnya. Pada experimental design sebelumnya, hanya ada satu X (perlakuan/program) yang ingin diketahui efeknya,sedangkan pada Factorial Design ingin dipelajari dua atau lebih dari perlakuan/program X (faktor) secara terpisah atau sekaligus. Factorial Design yang paling sederhana adalah Rancangan Bangun Factorial 2 x 2.

I. Contoh Aplikasi Desain Faktorial

1. Pembuatan Nata De Tomato

Buah tomat merupakan buah yang tidak tahan lama (mudah busuk) sehingga perlu alternatif lain dalam pemanfaatannya. Alternatif tersebut adalah menjadi produk makanan melalui proses fermentasi menggunakan bakteri Acetobacter Xylinum yang disebut nata. Pembuatan nata dengan bahan baku buah tomat, maka hasil fermentasinya disebut nata de tomato. Hal ini dikarenakan tomat memiliki karbohidrat sebagai substrat pembentuk nata. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui variabel yang berpengaruh dan menentukan kondisi optimum pada proses pembuatan nata de tomato dari buah tomat secara fermentasi. Metode penelitian yang digunakan adalah factorial design dengan 3 variabel dan 2 level. Dalam penelitian ini digunakan variabel tetap yaitu volum media 650 ml , suhu fermentasi 30 ºC dan konsentrasi starter ( 10% dari media fermentasi). Sedangkan variabel berubahnya yaitu konsentrasi gula ( 5 % dan 8 % ), tingkat keasaman (3 dan 5) dan waktu fermentasi ( 12 dan 14 hari ). Respon yang diamati adalah besarnya yield dari setiap variabel. Dari hasil penelitian diperoleh data variabel yang berpengaruh adalah konsentrasi gula, tingkat keasaman dan waktu fermentasi. Kondisi optimal pada konsentrasi gula 5 %, pH 3 dan lama fermentasi 14 hari dengan yield sebesar 60,18 %. Sedangkan uji kimia diperoleh hasil berupa kadar karbohidrat 7,25 % ; kadar protein 0,11 % ; kadar sukrosa 1,96 % dan kadar air 97,20 %.

2. Peningkatan daya tahan tahu putih di Perusahaan Tahu Budi Purnomo dengan metode factorial design

Tahu putih merupakan makanan yang dibuat melalui proses pengendapan protein kedelai dengan menggunakan bahan penggumpal khusus. Tahu putih hasil produksi Budi Purnomo memiliki daya tahan relatif singkat karena perusahaan tidak memberikan campuran bahan penggumpal maupun bahan pengawet. Menurut pihak perusahaan penggunaan bahan yang tidak tepat terhadap pemberian campuran bahan penggumpal dan bahan pengawet justru akan merubah rasa tahu menjadi lebih pahit atau kecut. Metode factorial design digunakan untuk menemukan kombinasi faktor dan level yang optimal. Faktor yang digunakan dalam penelitian ini ada tiga yaitu campuran bahan penggumpal, jenis bahan pengawet dan lama pendidihan bubur kedelai. Dari hasil eksperimen yang telah dilakukan didapatkan komposisi yang dapat meningkatkan daya tahan tahu putih lebih lama dari sebelumnya tanpa mengubah rasa tahu tersebut yaitu campuran bahan penggumpal asam cuka dan jenis bahan pengawet asam sorbat.

3. Peningkatan kualitas tape dengan menggunakan metode factorial design

Tape adalah salah satu makanan khas dari singkong yang difermentasi dengan menggunakan ragi. Skripsi ini dilakukan untuk mengatasi permasalahan yang dihadapi oleh Perusahaan Tape 31 yaitu banyaknya komplain dari konsumen yang menyebabkan penurunan penjualan dalam beberapa bulan terakhir. Penelitian ini menggunakan metode factorial design untuk menemukan kombinasi faktor dan level yang optimal. Faktor yang digunakan dalam penelitian ini ada tiga yaitu rasio ragi dan gula, lama perebusan, dan lama fermentasi. Dari hasil eksperimen yang telah dilakukan didapatkan komposisi yang paling banyak disukai oleh konsumen yaitu rasio ragi dan gula sebanyak 5:3 gram, lama perebusan selama 60 menit, dan lama fermentasi 4 hari.

Aplikasi Desain Faktorial dalam Pendidikan Biologi

1. Pengaruh penggunaan kombinasi metode pembelajaran langsung, pembelajaran pemecahan soal, dan pemebaljaran berbasis computer dalam pembahasan system reproduksi Kelas XI SMA. Dengan tujuan penelitian : untuk mengatasi kegagalan akademik siswa kelas XI SMA.

2. Pengaruh penggunaan kombinasi jumlah jam pelajaran dan intruksi belajar terhadap prestasi belajar siswa terhadap mata pelajaran ekosistem kelas XII SMA. Dengan tujua untuk mengetahui semangat atau minat belajar siswa.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Percobaan desain penelitian tipe desain faktorial dengan memperlihatkan kemungkinan adanya variabel moderator yang mempengaruhi perlakuan terhadap hasil. Macam – macam dari desain factorial yaitu desain 2x4, 2x3, 2x2. Percobaan yang perlakuannya terdiri atas semua kemungkinan kombinasi taraf atau level dari beberapa faktor. Kombinasi-kombinasi taraf-taraf faktor inilah yang disebut sebagai faktorial. Tujuan dari percobaan faktorial adalah untuk melihat interaksi antara faktor yang kita cobakan.

Kelebihan dari desain factorial, yaitu semua unit percobaan digunakan dalam mengevaluasi efek dari masing-masing faktor, interaksi antar faktor dapat diduga sehingga dapat diketahui apakah faktor bekerja sendiri atau memiliki interasi dengan faktor lainnya, ruang lingkup pengambilan kesimpulan lebih luas. Sedangkan, kerugiannya adalah analisis statistika menjadi lebih kompleks dan panjang, makin banyak faktor yang diteliti. kombinasi perlakuan semakin meningkat pula. sehingga ukuran percobaan semakin besar dan akan mengakibatkan ketelitiannya semakin berkurang, terdapat kesulitan dalam menyediakan satuan percobaan yang relatif homogen.

Pengaruh penelitian sebagai perubahan nilai variabel respon yang disebabkan oleh perubahan taraf faktor. Contoh aplikasi desain penelitian tipe desain factorial, salah satunya yaitu peningkatan daya tahan tahu putih di perusahaan tahu budi purnomo dengan metode factorial design.