BAB III METODE PENELITIAN
3.2. Desain Penelitian
Penelitian ini dititikberatkan pada pembiasaan bekerja ilmiah melalui kegiatan laboratorium inkuiri berbasis empat pilar pendidikan. Kegiatan laboratorium berbasis empat pilar pendidikan menitikberatkan pada kegiatan atau bekerja ilmiah ( learning to do ) untuk menemukan konsep sendiri ( learning to know ) yang dilakukan secara berkelompok ( learning to live together ) kemudian diharapkan kegiatan itu menjadi kebiasaan ( learning to be ). Dengan demikian keterampilan atau kemampuan yang dikembangkan adalah kemampuan bekerja ilmiah yang terkait dengan ke empat pilar pendidikan. Penelitian ini menggunakan prosedur penelitian dan pengembangan ( R&D) dengan membagi dalam beberapa tahap penting seperti gambar 3.1 di bawah ini.
Gambar 3. 1
Skema desain penelitian yang dilaksanakan
3.2.1 Analisis Kebutuhan
Analisis Kebutuhan merupakan langkah awal yang harus dilakukan dalam kegiatan penelitian di bidang pengembangan. Analisis tersebut dimaksudkan untuk mengetahui kebutuhan apa saja yang diperlukan guna mengatasi masalah yang ditemui dalam kegiatan pendidikan atau pembelajaran. Dengan demikian diharapkan produk yang dihasilkan benar-benar produk yang sesuai dengan kebutuhan. Kebutuhan pada hakekatnya merupakan
Identifikasi
Kompetensi Bekerja Ilmiah yang dikembangkan Perencanaan
LKS Inkuiri Terbimbing Berbasis
LKS Perangkat
Uji Coba Pada Pakar (Dr Wiyanto M Si )
Uji Coba Pada Siswa (Kelompok Kecil) Uji Coba Pada Siswa
(Kelompok Besar) Observasi
Kompetensi Dasar Bekerja Ilmiah
Model Pengembangan Kegiatan Laboratorium Inkuiri Terbimbing Berbasis Empat Pilar PendidikanUntuk
Analisis Kebutuhan
kesenjangan antara keadaan yang seharusnya dengan kenyataan yang ada.
Analisis kebutuhan diawali dengan menganalisis secara teoritis kebutuhan siswa sesuai dengan tingkat perkembangan berpikirnya, yaitu dengan mengacu teori perkembangan Piaget. Menurut Piaget seperti dikutip oleh Wiyanto (2008:16), mulai usia sekitar 11 tahun anak sudah mulai mampu berpikir hypothetical deductive, yaitu berpikir yang berawal dari suatu kemungkinan, maka pembelajaran di SMP diharapkan dapat memfasilitasi terjadinya pergeseran tingkat berpikir ke arah itu dengan mulai melatih mengembangkan inferensi logika jika ... dan ... maka ... yang berawal dari kemungkinan- kemungkinan (hipotesis). Di tingkat SMA, kemampuan-kemampuan tersebut perlu terus dikembangkan sehingga dapat menjadi kebiasaan dalam pemecahan masalah.
3.2.2 Identifikasi kompetensi bekerja ilmiah yang akan dikembangkan
Pada Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP) menekankan pembelajaran fisika dilaksanakan secara inkuiri ilmiah untuk menumbuhkan kemampuan berpikir, bekerja dan bersikap ilmiah serta berkomunikasi sebagai salah satu aspek penting kecakapan hidup (Depdiknas, 2006:443). Karena KTSP pada prinsipnya merupakan penyempurnaan kurikulum 2004 yang pelaksanaannya diserahkan pada satuan pendidikan yang bersangkutan, dan kompetensi bekerja ilmiah tidak dirinci pada KTSP, maka rincian kompetensi bekerja ilmiah diambil dari kurikulum 2004. Kurikulum 2004 terdiri atas kerangka dasar, standar bahan kajian dan standar kompetensi tiap mata pelajaran. Standar kompetensi bahan kajian sains yang diambil dalam penelitian ini adalah kompetensi dasar kerja ilmiah. Kompetensi yang dapat dikembangkan pada kerja ilmiah adalah sebagai berikut : (a) merencanakan penelitian ilmiah. Siswa mampu membuat perencanaan penelitian sederhana antara lain menetapkan dan merumuskan tujuan penelitian, langkah kerja, hipotesis, variabel dan instrumen yang tepat untuk tujuan pendidikan, (b) melaksanakan penelitian ilmiah. Siswa mampu melaksanakan langkah-langkah kerja ilmiah yang terorganisir dan menarik kesimpulan terhadap hasil temuannya, (c) mengkomunikasikan hasil penelitian ilmiah. Siswa mampu menyajikan hasil penelitian dan kajiannya dengan berbagai cara kepada berbagai
kelompok sasaran untuk berbagai tujuan, (d) bersikap ilmiah. Siswa mengembangkan sikap ilmiah antara lain keingintahuan, berani dan santun, kepedulian lingkungan, berpendapat secara ilmiah dan kritis, bekerjasama, jujur dan tekun (Depdiknas,2003b:3).
3.2.3 Perencanaan
Berdasar dari analisis kebutuhan dan identifikasi kompetensi bekerja ilmiah, mulailah dibuat perencanaan dengan mengidentifikasi masalah dan solusi alternatif yang dapat dijadikan masukan dalam merancang kegiatan laboratorium inkuiri berbasis empat pilar pendidikan untuk menumbuhkan kebiasaan bekerja ilmiah. Perencanaan tersebut meliputi merencanakan pembuatan instrumen penelitian. Instrumen pada penelitian ini terdiri dari perangkat pembelajaran dan perangkat evaluasi. Yang berfungsi sebagai instrumen perangkat pembelajaran adalah lembar kerja siswa (LKS). Dalam penelitian ini dibuat 3 (tiga) LKS inkuiri dengan materi pemantulan cahaya pada cermin cekung, pemantulan cahaya pada cermin cembung dan pembiasan cahaya pada lensa cembung ( lampiran 5-7 ). Yang berfungsi sebagai instrumen perangkat evaluasi adalah soal tes kognitif bentuk essay ( lampiran 13-15 ), lembar observasi kegiatan laboratorium (lampiran 24), lembar observasi kegiatan diskusi ( lampiran 28 ) dan format penilaian lembar kerja siswa (lampiran 9). Dalam penelitian ini LKS berfungsi ganda yaitu sebagai perangkat pembelajaran dan sebagai perangkat evaluasi, karena dengan LKS ini guru bisa melakukan kegiatan pembelajaran sekaligus melakukan evaluasi.
Pada tahap ini disusun produk berupa perangkat lembar kerja siswa kegiatan laboratorium inkuiri materi cermin cekung, cermin cembung dan lensa cembung yang bertujuan mengembangkan kompetensi bekerja ilmiah yang sesuai dengan empat pilar pendidikan.
Hasil belajar yang sesuai dengan pilar learning to do, yaitu kemampuan : (a) mengeksplorasi dan merumuskan masalah. Kegiatan siswa yang diamati adalah mengidentifikasi masalah-masalah nyata yang perlu diteliti yang berkaitan dengan fisika, (b) mengusulkan hipotesis. Kegiatan siswa yang diamati adalah menyusun hipotesis, (c)
mendesain dan melaksanakan cara pengujian hipotesis. Kegiatan siswa yang diamati adalah menentukan variabel, menyusun alat dan bahan, menentukan langkah kerja, menetapkan cara memperoleh data, memprediksi, mengidentifikasi metode, menyiapkan peralatan, menggunakan alat ukur dan menerapkan teknik pengumpulan data, (d) mengorganisasikan dan menganalisis data. Kegiatan siswa yang diamati adalah menetapkan cara menganalisis data, mengolah data sesuai keperluan dan menganalisis data, (e) merumuskan kesimpulan dan mengkomunikasikannya. Kegiatan siswa yang diamati adalah menyimpulkan hasil penelitian dan mengkomunikasikan kesimpulan dari kegiatan yang dilakukan. Hasil kegiatan ini diungkap berdasarkan respon siswa dengan menggunakan format penilaian lembar kerja siswa (LKS).
Hasil belajar yang sesuai dengan pilar learning to know, yaitu penguasaan konsep, prinsip, teori, atau hukum. Kemampuan pada pilar ini diungkap menggunakan soal tes kognitif tertulis bentuk essay dan format penilaian laporan praktikum.
Hasil belajar yang sesuai dengan pilar learning to live together, yaitu sikap dalam berinteraksi dengan sesama, hasil kegiatan ini diungkap dengan menggunakan lembar observasi kegiatan laboratorium dan lembar observasi kegiatan diskusi. Kegiatan siswa yang diamati adalah bekerja sama dalam kelompok.
Hasil belajar yang sesuai dengan pilar learning to be diungkap dengan memberikan permasalahan yang mencakup tiga pilar (learning to do, learning to know, learning to live together) secara berkala yaitu melalui pemberian lembar kerja siwa sebanyak tiga kali. Ini dilakukan untuk mengetahui apakah siswa sudah memiliki kebiasaan (habit) bekerja ilmiah.
3.2.4 Uji Coba Instrumen
Produk instrumen berupa perangkat pembelajaran dan perangkat evaluasi yang sudah dibuat pada langkah sebelumnya harus dievaluasi dengan cara diujicobakan. Ujicoba ini dimaksudkan untuk memperoleh masukan-masukan maupun koreksi tentang produk yang telah dihasilkan. Berdasarkan masukan-masukan dan koreksi, produk instrumen yang sudah
dihasilkan tersebut direvisi. Ada tiga kelompok penting yang perlu dijadikan subyek ujicoba produk penelitian pengembangan yaitu: pakar, kelompok kecil siswa dan siswa pada kelompok besar yang sifatnya lebih heterogen.
a. Uji pada pakar (Expert Judgement)
Kepada pakar yang ditunjuk pada penelitian ini yaitu Dr. Wiyanto, M.Si. dimohon untuk mencermati produk instrumen yang telah dihasilkan. Untuk instrumen yang berbentuk lembar kerja siswa (LKS), yaitu LKS pertama tentang pemantulan cahaya pada cermin cekung, pakar banyak memberikan masukan tentang tata bahasa dan istilah-istilah yang memang harus diperkenalkan kepada siswa. Masukan tersebut antara lain kolom yang memuat istilah ”pertanyaan” dan ”jawaban” diganti dengan ”kegiatan” dan ”respon”. Hal ini dilakukan karena hampir semua item pernyataan yang tercantum pada LKS harus dikerjakan dengan melakukan kegiatan bukan cuma jawaban tertulis semata. Selain itu pakar juga menyarankan untuk memperhitungkan banyaknya langkah atau item pada LKS harus mencukupi standar waktu yang disediakan yaitu 2 x 45 menit. Pakar juga memberikan masukan tentang pemilihan kata operasional yang tepat sehingga muncul keinginan siswa untuk menemukan pengetahuan atau konsep, contohnya ”Buatlah grafik hubungan antara jarak benda dengan jarak bayangan” diganti dengan ”Bagaimana bentuk grafik hubungan antara jarak benda dengan jarak bayangan”. Penggantian ini dimaksudkan supaya siswa untuk bisa tahu bentuk grafiknya pasti siswa akan menggambar grafiknya terlebih dahulu, jadi siswa tertantang untuk mengetahui bentuk grafiknya. Selain masukan di atas pakar juga menyarankan untuk tidak memunculkan persamaan yang menghubungkan antara jarak benda, jarak bayangan dan jarak fokus ( 1/f = 1/s + 1/s′). Menurut pendapat Pakar dalam LKS ini justru siswa diarahkan untuk bisa menemukan persamaan ini dengan dibantu oleh analisis matematik dari grafik 1/s dan 1/s′ dengan menggunakan persamaan garis y + x = k. Untuk itu Pakar menyarankan agar analisis matematik ini disertakan dalam langkah-langkah kegiatan lembar kerja siswa. Untuk instrumen perangkat evaluasi tes kognitif bentuk essay pakar tidak banyak memberi masukan yang berarti. Masukan yang diberikan oleh Pakar
adalah penilaian hasil tes kognitif bentuk essay ini memperhatikan tingkat kesulitan soal, sehingga tiap nomor dimungkinkan skornya berbeda. Berdasarkan masukan-masukan dari pakar produk instrumen yang telah dihasilkan direvisi.
b. Ujicoba Pada Siswa (Kelompok Kecil)
Untuk instrumen yang berbentuk lembar kerja siswa (LKS), uji coba dilakukan setelah produk lembar kerja siswa yang dihasilkan diuji oleh pakar dan telah mengalami revisi di beberapa bagian. Atas petunjuk pakar lembar kerja siswa yang diujicobakan adalah LKS pertama tentang pemantulan cahaya pada cermin cekung. Uji coba dilakukan pada 5 siswa kelas X-6 secara individual dan secara kelompok (kelompok kecil). Kelas X-6 adalah kelas yang tidak digunakan untuk penelitian dan pemilihan 5 siswa ini merupakan masukan dari guru fisika yang mengampu kelas tersebut. Lima siswa tersebut terdiri dari 1 orang perwakilan kelompok atas, 2 orang perwakilan kelompok menengah dan 2 orang perwakilan kelompok bawah. Hasil ujicoba yang dilakukan terhadap 5 siswa ini menyatakan bahwa hampir semua kegiatan dapat dilakukan dengan baik oleh siswa, artinya tidak ada kesulitan siswa dalam melakukan kegiatan atau memberikan respons.
Sebagian besar siswa menjawab pertanyaan tanpa menyebutkan satuan yang baku pada kolom respons. Siswa dapat membuat tabel hubungan antara variabel dengan baik tapi ketika dituangkan dalam grafik, skala pada grafik kurang sesuai. Pada ujicoba ini sebagian besar siswa mengalami kesulitan dalam menggambar grafik, baik grafik hubungan antara jarak benda (s) dengan jarak bayangan (s′) juga grafik hubungan antara 1/jarak benda (1/s) dengan 1/jarak bayangan (1/s′) hal ini dapat dilihat dari hasil menggambar grafik yang kurang sesuai dengan yang diharapkan. Dari ujicoba kepada kelompok kecil ini LKS kemudian direvisi dengan meminimalisasi kekurangan dengan menyeragamkan penggunaan satuan standar dan penggunaan kertas berpetak agar pembuatan grafik dapat sesuai dengan skala yang diharapkan.
dikonsultasikan kembali kepada pakar agar pola LKS lain yang akan mengikutinya dapat diminimalkan kekurangannya. Masukan dari pakar setelah ujicoba kelompok kecil ini adalah, pertanyaan pada LKS masih tergolong panjang sehingga dimungkinkan waktu pelaksanakan kegiatan laboratorium tidak cukup. Dengan memperhatikan masukan dari pakar maka dilakukan penyederhanaan di beberapa bagian yang dianggap masih memungkinkan untuk dilakukan penyederhanaan, sehingga LKS siap dicobakan pada kelompok besar.
Untuk uji coba instrumen perangkat evaluasi yaitu soal tes kognitif bentuk essay yang digunakan untuk mengungkap penguasaan konsep diujicobakan di kelas X-8 yang berisi 37 siswa. Kelas ini tidak digunakan untuk penelitian sehingga tidak akan mempengaruhi hasil penelitian. Soal tes kognitif bentuk essay yang diujicobakan adalah soal tes ke-1 yang berisi materi yang sesuai dengan LKS pertama, yaitu pemantulan cahaya pada cermin cekung. Ujicoba dilakukan untuk menganalisis validitas, releabilitas dan tingkat kesukaran butir soal (lampiran 1). Dari hasil uji validitas ternyata 10 soal yang ada cukup valid, ini dapat dilihat dalam lampiran 2. Untuk uji reliabilitas, dari 10 soal yang diujikan didapatkan nilai Alpha = 0,7772 ( lampiran 3 ). Hasil dari uji tingkat kesukaran butir soal ( lampiran 4 ) ternyata dari soal no.1 sampai dengan soal no.10 masuk kategori soal yang sedang. Berdasarkan hasil uji validitas, reliabilitas dan uji tingkat kesukaran butir soal, maka soal tes kognitif bentuk essay yang terdiri dari 10 nomor soal memenuhi syarat untuk digunakan sebagai instrumen dan tidak perlu diadakan revisi. Untuk selanjutnya soal tes kognitif bentuk essay ini siap dicobakan pada kelas yang digunakan penelitian.
c. Ujicoba Pada Siswa (Kelompok Besar)
Hasil produk instrumen perangkat pembelajaran yang berupa lembar kerja siswa (LKS) dan instrumen perangkat evaluasi berupa soal tes kognitif bentuk essay yang telah diujicobakan pada kelompok kecil dan sudah mengalami revisi, selanjutnya dicobakan pada kelas eksperimen yaitu kelas X-9 yang terdiri dari 36 siswa yang terbagi menjadi 5 kelompok (setiap kelompok rata-rata 7 siswa). Yang dicobakan untuk pertama kali adalah LKS dan soal
tes kognitif bentuk essay yang ke-1 dengan materi pemantulan cahaya pada cermin cekung. Selama melaksanakan kegiatan laboratorium semua proses diamati, apakah dengan produk LKS dan soal tes kognitif yang dihasilkan dapat memaksimalkan kompetensi bekerja ilmiah siswa melalui kegiatan laboratorium. Dari hasil pengamatan dan evaluasi (ada di BAB IV) kemudian diidentifikasi kelemahan-kelemahan yang masih mungkin terdapat dalam LKS dan tes kognitif yang ke-1 ini. Kelemahan yang ditemui pada proses uji coba akhir (kegiatan laboratorium ke-1) ini adalah pelaksanaannya memerlukan waktu yang cukup lama. Untuk mengatasi hal ini maka kegiatan yang sifatnya melakukan pengulangan pada LKS yang ke-1 ini akan dihilangkan pada LKS yang ke-2 dan ke-3 dengan harapan tidak memakan waktu yang lama untuk pelaksanaan kegiatan laboratoriumnya. Untuk dua lembar kerja siswa berikutnya mengikuti pola dari LKS pertama tetapi dengan jumlah kegiatan yang lebih sedikit. Jika pada LKS yang ke-1 memuat 31 kegiatan (lampiran 5), maka pada LKS yang ke-2 hanya memuat 23 kegiatan (lampiran 6) dan memuat 21 kegiatan untuk LKS yang ke-3 (lampiran 7). Untuk soal tes kognitif ke-1 (lampiran 11), tes kognitif ke-2 (lampiran 12) dan tes kognitif ke-3 (lampiran 13) tidak banyak mengalami revisi. Masukan-masukan dari hasil ujicoba lapangan inilah yang menjadi dasar terakhir bagi perbaikan dan penyempurnaan produk untuk mengembangkan model kegiatan laboratorium inkuiri terbimbing berbasis empat pilar pendidikan untuk menumbuhkan kebiasaan bekerja ilmiah.
3. 3. Teknik Pengumpulan dan Pengolahan Data 3.3.1 Pengumpulan Data
a. Lembar Kerja Siswa
Kegiatan yang terdapat pada tiga Lembar Kerja Siswa (LKS) yaitu materi pemantulan cahaya (cermin cekung dan cermin cembung) dan pembiasan cahaya (lensa cembung), digunakan untuk mengungkap kemampuan bekerja ilmiah yang sesuai dengan pilar learning to do (lampiran 8-10).
Instrumen untuk evaluasi berupa tes tertulis berbentuk essay untuk mengungkap penguasaan konsep yang sesuai dengan pilar learning to know. . Materi tes tertulis ini terkait dengan pokok bahasan yang dipraktikumkan. Tes tertulis ini dilaksanakan setelah kegiatan praktikum berakhir (lampiran 11-13).
c. Laporan praktikum
Kegiatan yang harus dilakukan oleh setiap siswa setelah melakukan kegiatan laboratorium adalah membuat laporan praktikum. Dari laporan praktikum dapat diketahui sejauh mana kompetensi berkomunikasi ilmiah dapat dikuasai siswa. Pengamatan untuk mengungkap kompetensi yang sesuai dengan pilar learning to know (lampiran 17-19).
d. Lembar Pengamatan Kegiatan Laboratorium
Selama berlangsungnya kegiatan laboratorium dilakukan pengamatan dengan lembar pengamatan. Pengamatan dilakukan dengan tujuan untuk mengungkap kemampuan bekerja sama yang sesuai dengan pilar learning to live together (lampiran 20-22).
e. Lembar Pengamatan Kegiatan Diskusi
Selama proses diskusi berlangsung diamati dengan menggunakan lembar pengamatan. Pengamatan dilakukan dengan tujuan untuk mengungkap kemampuan bekerja sama yang sesuai dengan pilar learning to live together (lampiran 23-25).
3.3.2 Teknik Pengolahan Data
Data dari setiap pilar dianalisis kemudian dibuat grafik skor rata-rata dari setiap kegiatan untuk tiap-tiap pilar. Sedangkan untuk kompetensi bekerja ilmiah, grafik dibuat untuk masing-masing indikator kompetensi dasar bekerja ilmiah.
Skor rata-rata
Bila skor rata-rata dari masing-masing pilar dan dari masing-masing indikator kompetensi dasar bekerja ilmiah yang ditampilkan pada grafik menunjukkan kecenderungan meningkat dari kegiatan 1, ke-2 dan ke-3, maka kebiasaan bekerja ilmiah pada siswa mulai tumbuh. Dan sebaliknya apabila kecenderungannya tetap atau menurun, maka kebiasaan bekerja ilmiah pada siswa belum tumbuh.
3.4. Tingkat Keberhasilan Penelitian
Indikator keberhasilan pengembangan kegiatan laboratorium inkuiri berbasis empat pilar pendidikan untuk menumbuhkan kebiasaan bekerja ilmiah dapat dilihat dari Terjadinya peningkatan skor rata-rata untuk masing-masing pilar dan masing-masing indikator kompetensi dasar bekerja bekerja ilmiah dari kegiatan laboratorium ke-1, ke-2 dan ke-3. Apabila hal itu terjadi maka kebiasaan bekerja ilmiah sudah mulai tumbuh, dan apabila tidak terjadi peningkatan maka kebiasaan bekerja ilmiah siswa belum tumbuh. Hal ini dapat dilihat pada tampilan grafik yang dihasilkan dari hasil olah data ( gambar 4.1 sampai dengan gambar 4.14 ).
1 2 3
40