1. Model Pengembangan Perangkat Pembelajaran 4-D Model 4-D merupakan model pengembangan perangkat pembelajaran yang disarankan oleh Thiagarajan, Semmel, dan Semmel yang terdiri dari 4 tahap pengembangan, yaitu define, design, develop, dan disseminate (Trianto, 2004). Berikut penjelasan dari setiap tahap pengembangan:1. Tahap Pendefinisian (Define) Tujuan tahap ini adalah menetapkan dan mendefinisikan syarat-syarat pembelajaran (Trianto, 2004). Tahap ini meliputi tiga langkah pokok yaitu:a. Analisis Ujung Depan (Front-end Analysis)Analisis ujung depan bertujuan untuk memunculkan dan menetapkan masalah dasar yang dihadapi dalam pembelajaran sel elektrolisis sehinggga dibutuhkan pengembangan bahan pembelajaran. Dalam melakukan analisis ini, perlu mempertimbangkan beberapa hal sebagai alternatif pengembangan perangkat pembelajaran, teori belajar, tantangan dan tuntutan masa depan. Analisis ujung depan diawali dari pengetahuan, ketrampilan, dan sikap awal yang dimiliki siswa untuk mencapai tujuan yang tercantum dalam kurikulum. Tahap ini juga mengidentifikasi adanya kesenjangan antara tujuan menurut kurikulum yang berlaku dengan fakta yang terjadi di lapangan baik yang menyangkut model, pendekatan, metode, teknik, maupun strategi yang digunakan guru untuk mencapai pembelajaran.b. Analisis Karakteristik (Learner Analysis)Analisis karakterisitik siswa sangat penting dilakukan pada awal perencanaan. Analisis ini dilakukan dengan memerhatikan ciri, kemampuan dan pengalaman siswa baik secara individu maupun sebagai kelompok. Karekteristik siswa merupakan hal yang penting dikarenakan karakter siswa relevan untuk perancangan dan pengembangan bahan ajar (Thiagarajan). Analisis siswa meliputi karakteristik antara lain kemampuan akademik, usia dan tingkat kedewasaan, motivasi terhadap pelajaran, pengalaman, keterampilan psikomotor, kemampuan bekerja sama, dan keterampilan sosial (Syifa Fathya, 2014).c. Analisis TugasAnalisis tugas adalah kumpulan prosedur untuk menentukan isi suatu pengajaran. Lebih lanjut analisis tugas sejalan dengan analisis tujuan pembelajaran dilakukan untuk menentukan model pembelajaran untuk mencapai tujuan. Jadi analisis tugas atau tujuan tidak lain dari analisis isi pelajaran, analisis konsep, analisis pemrosesan informasi, dan analisis prosedural yang digunakan untuk memudahkan pemahaman atau penguasaan tentang tugas-tugas belajar dan tujuan pembelajaran yang dituangkan dalam bentuk rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP) dan lembar kegiatan siswa (LKS). Berikut penjelasan dari setiap analisis:1) Analisis Struktur isiAnalisis struktur isi ini dilakukan dengan mencermati kurikulum yang sesuai, mulai dari bahan kajian, pokok bahasan, subpokok bahasan, serta garis besar perincian isi pokok bahasan.2) Analisis KonsepAnalisis konsep dilakukan dengan mengidentifikasi konsepkonsep utama yang akan diajarkan dan menyusunnya secara sistematis sesuai penyajiannya dan merinci konsep-konsep yang relevan. Hasil analisis ini berupa peta konsep.3) Analisis ProseduralAnalisis prosedural adalah analisis tugas yang dilakukan dengan mengidentifikasi tahap-tahap penyelesaian tugas sesuai dengan bahan kajian. Dalam hal ini dikaitkan dengan tahap-tahap pemecahan masalah menggunakan problem solving oleh Bransford dan Stein. Hasil analisis ini akan diperoleh peta kebutuhan dan analisis prosedural.4) Analisis Pemrosesan InformasiAnalisis pemrosesan informasi dilakukan untuk mengelompokkan tugas-tugas yang dilaksanakan siswa selama pembelajaran dengan mempertimbangkan waktu. Hasil analisis ini adalah cakupan konsep/tugas yang akan diajarkan dalam satu rencana pembelajaran.5) Perumusan Tujuan PembelajaranPenyusunan tujuan pembelajaran (TP) atau Indikator Pencapaian Hasil Belajar (IPHB) didasarkan pada kompetensi dasar dan indikator yang tercantum dalam kurikulum. Berdasarkan kompetensi dasar tersebut dapat disusun suatu tujuan pembelajaran.2. Perancangan (Design) Tujuan tahap ini adalah untuk menyiapkan prototipe perangkat pembelajaran (Thiagarajan, 1974). Tahap ini dapat dimulai setelah penetapan tujuan dan bahan pembelajaran pada tahap define. Tahap ini terdiri dari 3 langkah, yaitu: (1) penyusunan instrumen, dengan berdasarkan hasil perumusan tujuan pembelajaran; (2) pemilihan media yang sesuai; (3) pemilihan format (Trianto, 2004).3. Pengembangan (Development) Tujuan tahap ini adalah untuk menghasilkan perangkat pembelajaran yang dirancang pada tahap design (Thiagarajan 1974), Tahap ini meliputi dua langkah pengembangan yaitu:a. Validasi ahli (Expert Appraisal)Validasi ahli merupakan teknik untuk memperoleh saran untuk pengembangan bahan ajar. Beberapa ahli dapat diminta untuk mengevaluasi bahan ajar dari sudut pandang teknis. Berdasarkan hasil validasi dan saran dari ahli, bahan ajar dibuat kembali (revisi) agar bahan ajar lebih layak, efektif, dapat digunakan, dan berkualitas tinggi.b. Uji coba (Development Testing)Uji coba pengembangan melibatkan uji coba bahan ajar dengan pengguna yang sesuangguhnya (peserta didik) untuk selanjutnya kembali dilakukan revisi. Berdasarkan respon, reaksi, dan komentar dari pengguna (peserta didik), bahan ajar kembali di revisi.4. Pendiseminasian (Disseminate) Bahan ajar mencapai tahap produksi akhir ketika uji coba pengembangan menghasilkan hasil yang konsisten dan telah divalidasi atau mendapat persetujuan oleh ahli dengan komentar positif.57 Tahap ini merupakan tahap penggunaan perangkat yang telah dikembangkan pada skala yang lebih luas dan mengimplementasikan perangkat ke dalam kegiatan pembelajaran.D. Kualitas Produk Pengembangan Produk pengembangan yang berkualitas tinggi harus memenuhi empat kriteria yaitu relevansi, konsistensi, praktis, dan efektif (Nienke, dkk. 2010). Relevansi dan konsistensi merupakan konten dari sebuah kevalidan produk. Maka dapat disimpulkan bahwa sebuah produk pengembangan harus memenuhi criteria kevalidan, kepraktisan, dan keefektivan. Nieveen mengemukakan aspek validitas dikaitkan dengan dua hal, yaitu produk yang pengembanga harus berdasarkan rasional teoritik yang kuat, serta terdapat konsistensi internal antara komponen-komponen produk.Karakteristik lainnya adalah secara nyata di lapangan, produk yang dikembangkan dapat diterapkan dan digunakan dengan mudah oleh pembelajar (peserta didik), hal tersebut disebut praktis. Kriteria yang ketiga adalah keefektivan yaitu hasil yang didapat merupakan hasil yang diinginkan atau memenuhi tujuan pembelajaran (Syifa Fathya. 2014).1. Aspek Kevalidan LKS dikatakan valid jika memenuhi kriteria yaitu: hasil penilaian validator menyatakan bahwa LKS dikatakan valid dengan revisi atau tanpa revisi, didasarkan pada landasan teoritik yang kuat. Pengembangan LKS berorientasi pendekatan problem solving memenuhi kriteria atau aspek yang terkandung dalam pendekatan pemecahan masalah. Kriteria yang harus dipenuhi dalam LKS pengembangan ini adalah aspek pendekatan pemecahan masalah dan komponen evaluasi LKS 2. Aspek Kepraktisan LKS dikatakan praktis jika para responden menyatakan bahwa LKS dapat diterapkan di kelas dan bermanfaat dan tingkat keterlaksanaan penggunaan LKS termasuk tinggi dengan meninjau aktivitas siswa dan guru.3. Aspek Keefektifan LKS dinyatakan efektif jika hasil belajar dengan menggunakan LKS sesuai dengan hasil yang diinginkan.