KAJIAN PUSTAKA
A. Kajian Pustaka
1. Hakikat Pembelajaran Sains
Zamista (2015:5) mengemukakan bahwa fisika merupakan bagian dari sains yang memiliki hakikat sebagai proses, produk dan afektif, hakikat sains ini menuntut pembelajaran sains bukan hanya berupa transfer ilmu namun sebuah proses konstruktivisme yang memfasilitasi siswa untuk melatih keterampilan, membangun kemampuan kognitifnya sendiri, dan menumbuhkan sikap positif. Hal tersebut sejalan dengan pendapat yang dikemukakan oleh Tritianto (2012:136-137) sains merupakan suatu kumpulan teori yang sistematis, penerapannya secara umum terbatas pada gejala-gejala alam, lahir dan berkembang melalui metode ilmiah seperti observasi dan eksperimen serta menuntut sikap ilmiah seperti rasa ingin tahu, terbuka, jujur dan sebagainya. Sains mempelajari alam semesta, benda-benda yang ada di permukaan bumi, di dalam perut bumi dan di luar angkasa, baik yang dapat diamati indera maupun yang tidak dapat diamati dengan indera.
Abdullah (2013:26) mengemukakan bahwa sains fisika (Physics Sciences) adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang fenomena alam melalui metode ilmiah dan menyajikannya secara empiris dalam bentuk data numerik, dalam pengertian lain, sains fisika dapat didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari
8
tentang interaksi antara materi dan radiasi dengan metode ilmiah melalui pembuktian empiris dan eksperimental.
Berdasarkan beberapa pendapat di atas dapat disimpulkan bahwa sains memiliki tiga aspek yang pertama yaitu, proses ilmiah, seperti mengamati, mengklasifikasi, memprediksi, merancang dan melakukan percobaan, yang kedua adalah sikap ilmiah, diantaranya terdapat rasa ingin tahu, objektif, hati-hati dan jujur, dan yang ketiga yaitu produk ilmiah, seperti prinsip, hukum, konsep, dan teori.
Menurut Tawil dan Liliasari (2014:7) sains dan pembelajaran sains tidak hanya sekedar pengetahuan yang bersifat ilmiah saja, melainkan terdapat dimensi-dimensi ilmiah penting yang menjadi bagian sains. Pertama, adalah muatan sains (content of science) yang bersifat fakta, konsep, hukum dan teori-teori. Kedua, sains adalah proses dalam melakukan aktivitas ilmiah dan sikap ilmiah dari aktivitas sains.
Ketiga, sains merupakan dimensi yang berfokus karakteristik sikap dan watak ilmiah.
Dimensi ini meliputi keingintahuan seseorang dan besarnya daya imajinasi seseorang, juga antusiasme yang tinggi untuk mengajukan dan memecahkan permasalahan.
2. Keterampilan proses Sains a. Keterampilan Proses
Pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dewasa ini menghasilkan banyak konsep yang harus dipelajari anak didik melalui pembelajaran, sedangkan guru tidak mungkin lagi mengajarkan banyak konsep kepada siswa. Salah satu alternatif yang
dikembangkan dalam pembelajaran yaitu pembelajaran dengan pendekatan keterampilan proses (Tawil dan Liliasari, 2014:7).
Tritianto (2012:144) mengemukakan bahwa keterampilan proses merupakan keseluruhan keterampilan ilmiah yang terarah (baik kognitif maupun psikomotorik) yang dapat digunakan untuk menemukan suatu konsep, prinsip atau teori, untuk mengembangkan konsep yang telah ada sebelumnya, ataupun untuk melakukan penyanggahan terhadap suatu penemuan atau klasifikasi dengan kata lain keterampilan ini dapat digunakan sebagai wahana penemuan dan pengembangan konsep, teori atau prinsip. Konsep, teori, atau prinsip yang telah ditemukan atau dikembangkan ini akan memantapkan pemahaman tentang keterampilan proses tersebut.
Keterampilan Proses adalah keterampilan yang diperoleh dari latihan kemampuan mental, fisik dan sosial yang mendasar sebagai penggerak kemampuan-kemampuan yang lebih tinggi. Kemampuan yang mendasar yang telah dikembangkan dan terlatih, lama kelamaan akan menjadi suatu keterampilan, Nurlina (2014:16).
Sedangkan menurut Pratama (2015:7) berpendapat bahwa keterampilan proses adalah keterampilan fisik dan mental berkaitan dengan kemampuan-kemampuan dasar yang dimiliki, dikuasai, dan diterapkan dalam suatu kegiatan ilmiah sehingga para ilmuan berhasil menemukan sesuatu yang baru. Sejalan dengan itu, Trianto (2011) dalam Diana (2019: 215) menyatakan bahwa keterampilan proses merupakan keseluruhan keterampilan ilmiah (baik kognitif, afektif, maupun psikomotorik) yang dapat digunakan untuk menemukan suatu konsep, untuk mengembangkan konsep yang
telah ada sebelumnya, ataupun untuk melakukan penyangkalan terhadap suatu penemuan atau flasifikas.
Berdasarkan dari beberapa pendapat mengenai keterampilan proses diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa keterampilan proses merupakan keterampilan ilmiah yang terarah dan diperoleh melalui proses latihan dalam pembelajaran yang bertujuan untuk mengembangkan keterampilan baik secara intelektual, sosial, fisik, maupun mental yang sudah ada dalam diri setiap individu. Dan serangkaian peristiwa yang harus dilakukan oleh peserta didik dalam mencari dan memproses hasil perolehannya untuk kemudian dijadikan pengetahuan baru bagi dirinya sendiri.
b. Keterampilan Proses Sains
Keterampilan proses sains adalah pendekatan yang didasarkan pada anggapan bahwa sains itu terbentuk dan berkembang melalui suatu proses ilmiah proses ilmiah tersebut dan dikembangkan pada peserta didik sebagai pengalaman yang bermakna.
Bagaimanapun pemahaman konsep sains tidak mengutamakan hasil (produk) saja, tetapi proses untuk mendapatkan konsep tersebut juga sangat penting dalam membangun pengetahuan peserta didik, Septantiningtyas (2020:16).
Sains atau IPA berhubungan dengan cara mencari tahu tentang alam secara terencana dan sistematis. Sains bukanlah sekedar kumpulan pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, atau prinsip-prinsip tetapi juga merupakan proses mencari dan menemukan. Proses pembelajaran sains sebaiknya menekankan pada pemberian pengalaman langsung kepada peserta didik melalui langkah-langkah kerja
ilmiah sebagaimana dilakukan oleh para ilmuwan. Proses kerja seperti ilmuwan itulah yang dikenal sebagai metode ilmiah. Dalam praktek pembelajaran, maka kegiatan belajar melalui proses kerja ilmiah akan melibatkan serangkaian keterampilan yang disebut dengan keterampilan proses sains (science process skills) (Jufri, 2017:149).
Tawil dan Liliasari (2014:8) menyatakan bahwa pendekatan keterampilan proses sains dapat diartikan sebagai wawasan atau panutan pengembangan keterampilan-keterampilan intelektual, sosial, dan fisik yang bersumber dari kemampuan-kemampuan mendasar yang pada prinsipnya ialah ada dalam diri siswa.
Menurut Nurlina (2014:16) Keterampilan proses sains adalah pendekatan yang didasarkan pada anggapan bahwa sains itu terbentuk dan berkembang melalui suatu proses ilmiah dan merupakan upaya yang penting untuk memperoleh keberhasilan belajar peserta didik yang optimal.
Sejalan dengan hal tersebut, Khaerunnisa (2017: 342) juga mengutip kalimat Tawil dan Liliasari (2014) dalam bukunya bahwa keterampilan proses sains merupakan asimilasi dari berbagai keterampilan intelektual yang dapat diterapkan pada proses pembelajaran. Keterampilan proses sains bukanlah tindakan intuksional yang berada diluar kemampuan siswa. Keterampilan proses sains justru dimaksudkan untuk mengembangkan kemampuan-kemampuan yang dimiliki oleh siswa. Siswa dapat mengalami ransangan ilmu pengetahuan dan dapat lebih baik mengerti fakta dan konsep ilmu pengetahuan.
Ongowu dan Indoshi (2013) dalam Elvanisi (2018:246) berpendapat bahwa keterampilan proses sains membantu siswa mengembangkan rasa tanggung jawab
dalam pembelajaran serta meningkatkan betapa pentingnya metode penelitian dalam proses pembelajaran. Berdasarkan pendapat tersebut dapat disimpulkan bahwa keterampilan proses sains merupakan wawasan dan panutan terhadap pengembangan keterampilan-keterampilan intelektual yang bersumber dari kemampuan-kemampuan yang mendasar yang telah ada dalam diri siswa dan merupakan suatu pondasi yang diperlukan pada saat proses penyelesaian masalah secara ilmiah.
c. Klasifikasi Keterampilan Proses Sains
Keterampilan proses sains dapat di klasifkasi menjadi keterampilan proses dasar dan keterampilan proses terpadu. Keterampilan proses dasar terdiri dari keterampilan mengamati (melakukan observasi), keterampilan mengukur (melakukan pengukuran), keterampilan memprediksi (meramalkan), keterampilan mengelompokkan (mengklasifikasi), menginferensi (mengemukakan asumsi), dan keterampilan mengkomunikasikan. Sedangkan keterampilan proses terpadu meliputi keterampilan-keterampilan untuk mengidentifikasi masalah dan variabel, merumuskan hipotesis, mengontrol variabel, merancang eksperimen, menginterpretasikan data, dan menarik kesimpulan berdasarkan bukti atau data.
Berikut disajikan uraian tentang tiap-tiap aspek dari keterampilan proses terpadu sebagai berikut:
1) Mengidentifikasi variabel, variabel adalah satuan besaran kualitatif atau kuantitatif yang dapat bervariasi atau berubah sesuai dengan situasi dan kondisi.
2) Merumuskan definisi operasional variabel, mendefinisikan secara operasional suatu variabel berarti menetapkan bagaimana suatu variabel itu aka diukur.
Definisi operasional variabel adalah definisi yang menguraikan bagaimana mengukur suatu variabel. Definisi ini harus menyatakan tindakan apa yang akan dilakukan dan data atau informasi apa yang akan dicatat atau diukur dalam suatu eksperimen.
3) Merumuskan hipotesis, hipotesis biasanya dibuat pada suatu perencanaan penelitian yang merupakan pekerjaan tentang pengaruh yang akan terjadi dari variabel manipulasi terdapat variabel respon. Hipotesis dirumuskan dalam bentuk pernyataan bukan pertanyaan, pertanyaan biasanya digunakan dalam merumuskan masalah yang akan diteliti. Hipotesis dapat dirumuskan secara induktif maupun deduktif.
4) Merancang dan melaksanakan eksperimen, keterampilan merancang dan melaksanakan eksperimen dapat di definisikan sebagai kegiatan ilmiah yang direncanakan untuk mendapatkan data untuk menjawab suatu masalah atau menguji suatu hipotesis. Selain itu, prosedur eksperimen perlu direncanakan dengan ringkas tetapi sistematis.
5) Menginterpretasi data, keterampilan menginterpretasi data biasanya diawali dengan kegiatan mengumpulkan, menganalisis dan mendeskripsikan data.
Mendeskripsikan data artinya menyajikan data dalam bentuk yang mudah dipahami misalnya bentuk tabel, grafik dengan angka-angka yang sudah dirata-ratakan. Data yang sudah dianalisis baru di interpretasikan menjadi suatu
kesimpulan atau dalam bentuk pernyataan. Data yang diinterpretasikan harus data yang membentuk pola atau beberapa kecenderungan.
(Jufri, 2017: 149-154)
d. Indikator Keterampilan Proses Sains
Adapun tabel indikator dari Keterampilan Proses Sains menurut (Tawil &
Liliasari, 2014:37-38) sebagai berikut:
Tabel 2.1. Indikator Keterampilan Proses Sains
Aspek KPS Deskripsi
Mengamati/Observasi
Menggunakan berbagai indera;
mengumpulkan/menggunakan fakta yang relevan.
Mengelompokkan/Klasifikasi
Mencatat setiap pengamatan secara terpisah;
mencari perbedaan, persamaan;
mengontraksikan ciri-ciri; membandingkan;
mencari dasar pengelompokkan atau penggolongan.
Menafsirkan/Interpretasi
Menghubung-hubungkan hasil pengamatan;
menemukan pola/keteraturan dalam suatu seri pengamatan; menyimpulkan.
Meramalkan/Memprediksi
Menggunakan pola-pola atau keteraturan hasil pengamatan; mengemukakan apa yang mungkin terjadi pada keadaan yang belum terjadi.
Melakukan Komunikasi
Mendeskripsikan atau menggambarkan data empiris hasil percobaan/pengamatan dengan grafik/tabel/diagram atau mengubahnya dalam bentuk salah satunya; menyusun dan menyampaikan laporan secara sistematis dan
jelas; menjelaskan hasil
percobaan/penyelidikan; membaca grafik atau tabel atau diagram; mendiskusikan hasil kegiatan suatu masalah/peristiwa.
Mengajukan Pertanyaan Bertanya apa, bagaimana dan mengapa;
bertanya untuk meminta penjelasan;
mengajukan pertanyaan yang berlatar belakang hipotesis.
Mengajukan Hipotesis
Mengetahui bahwa ada lebih dari suatu kemungkinan penjelasan dari suatu kejadian;
menyadari bahwa satu penjelasan perlu diuji kebenarannya dengan memperoleh bukti lebih banyak atau melakukan cara pemecahan masalah.
Merencanakan percobaan/
penyelidikan
Menentukan alat, bahan atau sumber yang akan digunakan; menentukan variabel/faktor penentu;
mengetahui alasan mengapa menggunakan alat.
Menerapkan Konsep
Menggunakan konsep/prinsip yang telah dipelajari dalam situasi baru; menggunakan konsep/prinsip pada pengalaman baru untuk menjelaskan apa yang sedang terjadi.
Melaksanakan
Percobaan/Penyelidikan
Penilaian proses dan hasil belajar IPA menurut teknik dan cara-cara penilaian yang lebih komprehensif.
Sumber: Tawil & Liliasari, 2014:37-38
Dari beberapa indikator diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa keterampilan proses dapat diperoleh dari jenis keterampilan yang berbeda-beda sesuai dengan tujuan yang diharapkan. Semakin banyak jenis keterampilan yang diamati semakin tinggi kecerdasan peserta didik. Dari beberapa poin indikator dalam keterampilan proses sains tersebut, dalam penelitian ini indikator yang akan diteliti mencakup empat poin indikator diantaranya: interpretasi, mengajukan pertanyaan, merumuskan hipotesis, dan menerapkan konsep.
Zamista (2015:5) menyatakan bahwa dengan melatih dan mengembangkan keterampilan proses sains pada siswa akan sangat berguna bagi siswa tidak hanya
sebagai proses untuk membangun pengetahuan dalam pembelajaran namun juga berguna dalam kehidupan sehari hari. Terdapat beberapa alasan yang mendasari perlunya melatih keterampilan proses sains pada siswa dalam kegiatan belajar mengajar yaitu:
1) Siswa harus dilatih untuk menemukan pengetahuan dan konsep serta mengembangkannya sendiri;
2) Siswa akan mudah memahami konsep-konsep yang rumit dan abstrak jika disertai contoh yang konkrit;
3) Siswa perlu dilatih untuk selalu bertanya, berpikir kritis dan mengusahakan kemungkinan-kemungkinan untuk menjawab suatu masalah;
4) Dalam proses belajar mengajar pengembangan konsep tidak terlepas dari pengembangan sikap dalam diri siswa;
5) Dengan dilatihnya keterampilan proses sains dapat mengembangkan sikap ilmiah dalam diri siswa.
Berdasarkan beberapa uraian dari setiap poin diatas menjelaskan bahwa betapa pentingnya melatih keterampilan proses sains siswa karena dengan melatih keterampilan proses sains yang dimiliki siswa karena keterampilan proses dapat diperoleh dari jenis keterampilan yang berbeda-beda sesuai dengan tujuan yang diharapkan. Semakin banyak jenis keterampilan yang diamati semakin tinggi kecerdasan peserta didik.
e. Peranan dan Pendekatan Keterampilan Proses Sains Dalam Pembelajaran Fisika
Peranan KPS dalam kegiatan pembelajaran menurut Tawil dan Liliasari (2014:10) didasarkan pada hal-hal sebagai berikut:
1) Percepatan perubahan ilmu pengetahuan dan teknologi, percepatan perubahan IPTEK ini, tidak memungkinkan bagi guru bertindak sebagai satu-satunya orang yang menyalurkan semua fakta dan teori. Untuk mengatasi hal ini perlu pengembangan keterampilan dalam memperoleh dan memproses semua fakta, konsep, dan prinsip pada diri siswa.
2) Pengalaman intelektual, emosional, dan fisik dibutuhkan untuk mendapatkan hasil belajar yang optimal.
3) Penanaman sikap dan nilai untuk mencari kebenaran ilmu pengetahuan.
Dengan keterampilan-keterampilan ini siswa dapat mempelajari sains sebanyak mereka dapat mempelajari dan ingin mengetahuinya. Penggunaan keterampilan-keterampilan proses ini merupakan suatu proses yang berlangsung selama hidup. Beberapa fakta mengenai pendekatan keterampilan proses menurut Tawil dan Liliasari (2014:8) sebagai berikut:
1) Pendekatan keterampilan proses memberikan pengertian yang tepat kepada siswa tentang hakikat ilmu pengetahuan;
2) Pembelajaran dengan keterampilan proses berarti memberi kesempatan kepada siswa bekerja dengan ilmu pengetahuan, tidak sekedar menceritakan atau mendengarkan cerita tentang ilmu pengetahuan;
3) Menggunakan keterampilan proses untuk mengajar, membuat siswa belajar proses sekaligus produk ilmu pengetahuan.