BAB II KAJIAN PUSTAKA
2.1.7 Pembelajaran IPA di SD
2.1.7.1 Keterampilan Proses dalam Pembelajaran IPA di SD
Nasution (2007:1.9) mendefinisikan keterampilan proses adalah keterampilan fisik dan mental terkait dengan kemampuan-kemampuan mendasar yang dimiliki, dikuasai, dan diaplikasikan dalam suatu kegiatan ilmiah.
Rustaman (2010:1.10) mengelompokkan keterampilan proses IPA menjadi dua, yaitu keterampilan proses dasar (basic skill) dan keterampilan proses terintegrasi (integrated skill).
Keterampilan proses dasar yaitu keterampilan dasar yang harus dimiliki siswa sebagai bekal untuk melakukan keterampilan selanjutnya yang lebih kompleks. Jenis-jenis keterampilan proses dasar meliputi keterampilan: (1) mengamati, (2) menggolongkan/mengklasifiasi, (3) mengukur, (4) mengkomunikasikan, (5) menginterpretasi data, (6) memprediksi, (7) menggunakan alat, (8) melakukan percobaan, dan (9) menyimpulkan (Djojosoediro 2010:8).
Selanjutnya, keterampilan proses terintegrasi terdiri dari beberapa jenis keterampilan, yaitu: (1) merumuskan masalah, (2) mengidentifikasi variabel, (3) mendeskripsikan hubungan antar variabel, (4) mengendalikan variabel, (5) mendefinisikan variabel secara operasional, (6) memperoleh dan menyajikan data, (7) menganalisis data, (8) merumuskan hipotesis, (9) merancang penelitian, (10) melakukan penyelidikan/percobaan (Dimyati 2009:140).
Peneliti dapat menyimpulkan bahwa dalam pembelajaran IPA sangat diperlukan penerapan dari berbagai keterampilan proses, baik keterampilan proses dasar maupun terintegrasi. Penelitian ini mengkaji pembelajaran IPA dengan materi perubahan lingkungan fisik bumi. Sebagai contoh, dalam penelitian ini siswa diminta untuk menyelidiki penyebab terjadinya erosi tanah. Dalam hal ini siswa melakukan penyelidikan ilmiah yang memerlukan keterampilan proses dasar maupun terintegrasi. Jadi siswa akan memperoleh pengalaman belajar secara langsung dan konsep yang diterima akan bertahan lebih lama dalam memori siswa.
2.1.7.2. Penerapan Pembelajaran IPA di SD
Untuk mencapai tujuan pembelajaran IPA yang tercantum dalam Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan maka perlu melaksanakan pembelajaran dengan menerapkan keterampilan proses IPA yang disesuaikan dengan tingkat perkembangan kognitif siswa. Teori pembelajaran yang sesuai dengan perkembangan kognitif dikembangkan oleh Jean Piaget. Teori perkembangan kognitif oleh Piaget menjelaskan mengenai konstruktivisme, yaitu suatu pandangan bahwa ilmu pengetahuan tidak dapat dipindahkan secara utuh dari pikiran guru ke siswa, namun siswa secara aktif membangun pengetahuan mereka sendiri melalui pengalaman nyata.
Piaget (dalam Slavin 1994:34) mengelompokkan tahapan perkembangan kognitif dari anak-anak sampai dewasa ke dalam empat tahapan, yaitu
sensorimotor; preoperational; concrete operational; dan formal operational.
Berikut adalah penjelasan keempat tahapan perkembangan kognitif anak:
2.1.7.2.1. Tahap Sensorimotor (lahir s.d. 2 tahun)
Tahap sensorimotor dimulai dari seorang anak lahir ke dunia sampai dengan usia dua tahun. Pada tahap ini anak lebih banyak menggunakan panca indera (sensori) dan gerakan motorik (motor).
2.1.7.2.2. Tahap Preoperational (2-7 tahun)
Pada tahap ini, anak mengalami perkembangan bahasa dan penguasaan konsep yang pesat. Untuk pertama kalinya, anak sudah bisa merepresentasi objek dan kejadian yang dialaminya dari proses mental dan cenderung bersifat egosentris.
2.1.7.2.3. Tahap Concrete Operational (7-11 tahun)
Tahap ini merupakan awal dari kemampuan berpikir rasional, artinya anak sudah mulai berpikir secara logis mengenai masalah-masalah konkret di sekitarnya. Pada periode ini anak sudah mampu menyusun urutan seri objek dan sudah dapat menerima pendapat orang lain.
2.1.7.2.4. Tahap Formal Operational (11-14 tahun)
Tahap ini merupakan tahap akhir dari perkembangan kognitif. Anak usia ini telah dapat secara penuh melakukan berpikir logis tetapi masih mempunyai pengalaman yang terbatas. Mereka dapat berhubungan dengan masalah-masalah yang bersifat hipotesis dan dapat mengapresiasi struktur bahasa dan berdialog.
Peneliti dapat menyimpulkan bahwa setiap individu mengalami empat tahap perkembangan kognitif mulai dari lahir sampai dewasa dan mempunyai tingkat kecepatan yang berbeda-beda untuk melewati tahapan perkembangan tersebut. Jadi, dalam pembelajarannya guru harus memperhatikan tahap perkembangan kognitif siswanya.
Teori perkembangan kognitif Piaget menempatkan bahwa anak usia SD berada pada tahap concrete operational (operasional konkret) dimana pada usia ini anak sudah mampu berpikir logis untuk memecahkan permasalahan konkret yang terjadi di sekitarnya. Jadi, anak usia SD sudah mampu memahami konsep melalui pengalaman nyata dan bersifat lebih objektif.
Pembelajaran ideal menurut Piaget adalah pembelajaran yang dilandasi dengan teori belajar konstruktivisme. Implikasi teori Piaget dalam pembelajaran antara lain (Slavin 1994:45-46):
a. Menekankan pada proses berpikir siswa
Pembelajaran jangan hanya dilihat dari produk (hasil) belajarnya saja, tetapi harus menekankan pada proses belajar siswa. Pengalaman belajar siswa disesuaikan dengan tingkat perkembangan kognitifnya.
b. Menekankan pada peran aktif siswa
Pembelajaran menekankan pada peran aktif siswa dalam menemukan dan membangun pengetahuannya sendiri melalui pengalaman nyata dari hasil interaksi dengan lingkungannya sebagai sumber belajar.
c. Tidak ditekankan pada percepatan belajar yang membuat siswa berpikir seperti orang dewasa
Pembelajaran yang memaksakan suatu penguasaan materi sebelum waktunya, akan menyebabkan hal yang buruk pada perkembangan kognitif siswa.
d. Memahami adanya perbedaan individual siswa
Di dalam sebuah kelas, antara siswa satu dengan lainnya walaupun usianya sama, namun mempunyai laju tingkat perkembangan kognitif yang berbeda. Oleh karena itu guru harus mengatasinya dengan cara menyetting kelas ke dalam kelompok-kelompok kecil dan menerapkan pembelajaran penemuan.
Peneliti menyimpulkan bahwa pembelajaran IPA yang berorientasikan teori konstruktivisme akan mengarahkan siswa pada proses membangun pengetahuan mereka sendiri melalui interaksi multi arah dengan alat dan bahan yang ada di lingkungan sekitar agar pengetahuan yang diperoleh siswa menjadi lebih bermakna.
Anak SD berada pada tahap operasional konkret, maka dalam pembelajaran hendaknya guru menggunakan alat peraga yang memudahkan siswa dalam memahami konsep yang diajarkannya. Nasution (2007:7.3) mendefinisikan alat peraga adalah wahana fisik yang mengandung materi pembelajaran dan dapat merangsang siswa untuk belajar.
Fungsi alat peraga dalam pembelajaran IPA antara lain: (1) mengaktifkan interaksi antara guru dan siswa maupun antar siswa dalam pembelajaran; (2) dapat merangsang pikiran, perasaan, dan perhatian siswa dalam pembelajaran; (3) membangkitkan minat belajar siswa sehingga perhatian siswa terpusat pada pembelajaran; (4) memberikan pengalaman nyata pada siswa sehingga pembelajaran menjadi lebih bermakna; dan (5) mengurangi verbalisme guru dalam pembelajaran (Nasution 2007:7.8).
Tujuan pembelajaran IPA yang dikehendaki dalam KTSP IPA SD akan dapat dicapai dengan pembelajaran IPA yang disesuaikan hakikat IPA, menerapkan keterampilan proses IPA, berlandaskan teori konstruktivisme, sesuai dengan tingkat perkembangan kognitif siswa, serta diterapi model pembelajaran inovatif yaitu model Problem Based Instruction dengan Media Grafis.
2.1.8.Model Problem Based Instruction
2.1.8.1. Pengertian Model Problem Based Instruction
Problem Based Instruction (PBI) merupakan suatu model pembelajaran dimana siswa memecahkan permasalahan nyata dan autentik, mengembangkan kemampuan inkuiri, dan mengembangkan keterampilan berpikir tingkat lebih tinggi (Arends 1997:157).
Problem Based Instruction juga dikenal dengan model Pembelajaran Berbasis Masalah. Pembelajaran Berbasis Masalah adalah inovasi yang paling signifikan dalam pendidikan. Pembelajaran Berbasis Masalah melibatkan presentasi situasi-situasi autentik dan bermakna yang berfungsi sebagai landasan bagi investigasi oleh siswa (Suprijono 2009:71). Selanjutnya, Hamdani (2011:87) menyatakan bahwa Pembelajaran Berbasis Masalah menekankan masalah kehidupannya yang bermakna bagi siswa dan peran guru dalam menyajikan masalah, mengajukan pertanyaan, dan memfasilitasi penyelidikan.
Dapat disimpulkan bahwa Problem Based Instruction (Pembelajaran Berbasis Masalah) adalah suatu model pembelajaran yang mengawali pembelajaran dengan penyajian suatu permasalahan nyata oleh guru melalui sejumlah pertanyaan yang sesuai dengan materi pembelajaran. Dalam model ini siswa dituntut untuk memecahkan permasalahan melalui berbagai variasi kegiatan misalnya melakukan diskusi dan penyelidikan. Hal ini dimaksudkan agar siswa mempunyai keterampilan untuk memecahkan masalah dan mengembangkan kemampuan berpikir tingkat tinggi agar menjadi siswa yang kreatif, kritis, dan mandiri.
2.1.8.2. Karakteristik Model Problem Based Instruction
Sejumlah pengembang model Problem Based Instruction telah mendeskripsikan model dengan mempunyai beberapa fitur atau karakteristik khusus antara lain (Arends 2008:42-43):
2.1.8.2.1. Driving question or problem (mengajukan pertanyaan atau masalah)
Pembelajaran diorganisasikan melalui pertanyaan atau masalah-masalah penting dan bermakna bagi siswa. Siswa dihadapkan pada situasi permasalahan kehidupan nyata yang menuntut jawaban kompleks dan memperbolehkan adanya solusi yang kompetitif antar siswa.
2.1.8.2.2. Interdisciplinary focus (berfokus interdisipliner)
Pemecahan masalah yang akan diselidiki dalam PBI menuntut siswa untuk memberikan solusi dari berbagai subyek mata pelajaran. Biasanya berpusat pada mata pelajaran tertentu (Sains, Matematika, dan IPS).
2.1.8.2.3. Authentic Investigation (penyelidikan autentik)
PBI menghendaki siswa melakukan penyelidikan autentik dan berusaha untuk menemukan solusi nyata untuk masalah nyata. Siswa harus menganalisis dan menetapkan masalahnya, mengembangkan hipotesis, mengumpulkan informasi, melaksanakan eksperimen (bila diperlukan), membuat inferensi, dan menarik kesimpulan.
2.1.8.2.4. Production of artifacts and exhibits (menghasilkan dan menyajikan hasil karya)
Problem Based Instruction (PBI) menuntut siswa menghasilkan produk dalam bentuk karya nyata dan memamerkannya di depan kelas. Produk ini merupakan solusi dari permasalahannya yang dapat berupa laporan, poster, model fisik, rekaman video, atau program komputer.
2.1.8.2.5. Collaboration (kolaborasi)
Seperti halnya pembelajaran kooperatif, PBI juga ditandai oleh siswa yang bekerja sama dengan siswa lain dengan cara berpasangan atau membentuk kelompok kecil. Bekerja sama mampu memberikan motivasi untuk keterlibatan berkelanjutan dalam tugas-tugas kompleks dan memperbanyak kesempatan untuk melakukan inkuiri dan berinteraksi.
Karakteristik tersebut dapat menggambarkan secara umum dari model
Problem Based Instruction. Karakteristik tersebut dijadikan acuan peneliti untuk menyusun rencana pembelajaran yang menerapkan model Problem Based Instruction dengan Media Grafis pada mata pelajaran IPA kelas IV SD.