A. Deskripsi Teoritik
4. Literasi Sains
a. Pengertian Literasi Sains
Penjelasan mengenai literasi saintifik terdapat dari berbagai literatur.
Beberapa literatur mendefinisikan literasi saintifik sebagai berikut: literasi saintifik merupakan pengetahuan dasar yang harus diketahui mengenai sains. Pengetahuan dasar ini akan berdampak terhadap sikap yang diberikan pada hakikat, tujuan keterbatasan sains, serta pemahaman mengenai pentingnya konsep sains.36 Literasi saintifik yakni pengembangan kemampuan dalam menggunakan pengetahuan dan keterampilan ilmiah yang tepat berdasarkan fakta secara kreatif, terutama dengan relevansi untuk kehidupan sehari-hari, dalam menyelesaikan tantangan pribadi ataupun masalah ilmiah yang bermakna.37
Literasi sains yang dimaksudkan dalam penelitian ini yakni literasi sains yang merujuk pada framework PISA 2015. Istilah literasi sains yang dimaksud PISA 2015 yakni kemampuan untuk terlibat dalam permasalahan dan ide-ide yang berhubungan dengan sains sebagai warga yang reflektif.38 Seseorang yang memiliki kemampuan literasi saintifik bersedia untuk terlibat dalam penalaran wacana mengenai ilmu pengetahuan dan teknologi, yang memerlukan kompetensi untuk:
1) Menjelaskan fenomena ilmiah
Mengenali, menawarkan dan mengevaluasi penjelasan untuk berbagai fenomena ilmiah
2) Mengevaluasi dan mendesain penelitian ilmiah
Mendeskripsikan dan menilai penyelidikan ilmiah, serta mengusulkan cara-cara menjawab pertanyaan secara ilmiah
3) Menafsirkan data dan bukti ilmiah
Menganalisis dan mengevaluasi data, klaim, dan argumen dalam berbagai representasi dan menarik kesimpulan ilmiah yang sesuai.
36 John Duran, “What is scientific literacy?”, Europian Review, Vol. 2, h. 84-87
37 Regina Soobard dan Miia Rannikmae, “Assessing student’s level of scientific literacy using interdisciplinary Scenarios”, Science Education International, Vol. 22, No. 2, h. 134, 2011
38 OECD, PISA 2015 Assessment and Analytical Framework PISA 2015 Assessment and Analytical Framework.
Sejalan dengan definisi tersebut digunakan empat aspek yaitu; 1) aspek konteks (contexts), 2) aspek kompetensi (competencies), 3) aspek pengetahuan (knowledge). 4) aspek sikap (attitudes)39
1) Aspek Konteks (context)
Konteks menurut PISA 2015 merupakan materi pengetahuan ilmiah yang mengangkat isu-isu pilihan dalam ruang lingkup pribadi/ personal, lokal/ nasional dan global, baik saat ini maupun dalam sejarah. Aspek konteks ini menuntut pemahaman tentang ilmu pengetahuan dan teknologi
Tabel 2. 3 Hubungan isu dan ruang lingkup isu dalam aspek konteks40 Pribadi Lokal / Nasional Global
Kesehatan
39 OECD, PISA 2015 Assessment and Analytical Framework PISA 2015 Assessment and Analytical Framework.h. 25
40 Analytical Framework, PISA 2018 Assessment and Analytical Framework, 2018. h.103 konteks dan bukti secara ilmiah
Bagaimana seorang individu melakukan hal ini dipengaruhi oleh
Gambar 2. 1 Kerangka Aspek Literasi Sains PISA 2018 Gambar 2. 2 Kerangka Aspek Literasi Sains PISA 2018
Pribadi Lokal / Nasional Global
Bahaya Penilaian risiko pilihan gaya 2) Aspek Kompetensi (competencies)
Menurut PISA 2015 aspek kompetensi terdiri dari tiga kompetensi ilmiah yaitu menjelaskan fenomena secara ilmiah, mengevaluasi dan mengevaluasi penelitian ilmiah, serta menginterpretasikan data dan bukti ilmiah. Setiap kompetensi memiliki beberapa indikator pada Tabel 2.3
Tabel 2. 4 Kompetensi Literasi Sains PISA 201541
Kompetensi Indikator
Menjelaskan Fenomena Secara Ilmiah
Mengenali, menawarkan dan mengevaluasi penjelasan untuk berbagai fenomena alam dan teknologi yang menunjukkan kemampuan untuk:
41 OECD, PISA 2015 Assessment and Analytical Framework PISA 2015 Assessment and Analytical Framework.h.26-27
Kompetensi Indikator
Mengingat dan menerapkan pengetahuan ilmiah yang sesuai;
Mengidentifikasi, menggunakan dan
menghasilkan model dan representasi penjelasan;
Membuat dan membenarkan prediksi yang sesuai;
Menawarkan hipotesis penjelas;
Menjelaskan implikasi potensial dari pengetahuan ilmiah bagi masyarakat
Mengevaluasi dan Mengevaluasi Penelitian Ilmiah
Menjelaskan dan menilai penyelidikan ilmiah dan mengusulkan cara-cara menjawab pertanyaan secara ilmiah melalui:
Mengidentifikasi pertanyaan yang dieksplorasi dalam studi ilmiah tertentu;
Membedakan pertanyaan yang dapat diteliti secara ilmiah;
Mengusulkan cara untuk mengeksplorasi pertanyaan tertentu secara ilmiah;
Mengevaluasi cara mengeksplorasi pertanyaan yang diberikan secara ilmiah;
Menjelaskan dan mengevaluasi berbagai cara yang digunakan para ilmuwan untuk memastikan keandalan data dan objektivitas dan generalisasi penjelasan.
Menginterpretasikan Data dan Bukti Ilmiah
Menganalisis dan mengevaluasi data ilmiah, klaim dan argumen dalam berbagai representasi dan menarik kesimpulan yang sesuai, menunjukkan kemampuan untuk:
Mentransformasi data dari satu representasi ke representasi lainnya;
Kompetensi Indikator
Menganalisis dan menafsirkan data serta menarik kesimpulan yang sesuai;
Mengidentifikasi asumsi, bukti dan penalaran dalam teks yang berhubungan dengan sains;
Membedakan argumen yang didasarkan pada bukti dan teori ilmiah dengan yang didasarkan pada yang lain pertimbangan;
Mengevaluasi argumen ilmiah dan bukti dari berbagai sumber (misalnya surat kabar, internet, jurnal).
3) Aspek Pengetahuan
Menurut PISA 2015 aspek pengetahuan merupakan pemahaman tentang fakta utama, konsep, dan teori penjelasan yang membentuk dasar pengetahuan ilmiah.
Pengetahuan tersebut mencangkup tiga aspek utama yaitu pengetahuan konten, pengetahuan prosedural, dan pengetahuan epistemik.42
a) Pengetahuan Konten
Pengetahuan konten yang dinilai PISA 2015 dipilih dari bidang utama fisika, kimia, biologi, dan ilmu bumi yang memiliki relevansi dengan situasi kehidupan nyata, merupakan konsep ilmiah yang penting, dan sesuai dengan tingkat perkembangan anak usia 15 tahun.43
b) Pengetahuan Prosedural
Pengetahuan prosedural merupakan pengetahuan tentang prosedur standar yang digunakan para ilmuwan untuk mendapatkan data yang valid dan andal. Fitur yang dapat diuji dari pengetahuan prosedural menurut PISA 2015, yaitu:
42 OECD, PISA 2015 Assessment and Analytical Framework PISA 2015 Assessment and Analytical Framework. h.25
43 OECD, PISA 2015 Assessment and Analytical Framework PISA 2015 Assessment and Analytical Framework. h.28
(1) Konsep variabel, termasuk variabel dependen, independen dan kontrol;
(2) Konsep pengukuran, misalnya kuantitatif (pengukuran), kualitatif (observasi), penggunaan skala, dan pengelompokan variabel (kategori dan kontinu);
(3) Cara menghitung dan meminimalkan ketidakpastian seperti pengulangan dan pengukuran rata-rata suatu data;
(4) Mekanisme untuk memastikan replikasi (kedekatan antara pengukuran berulang dari kuantitas yang sama) dan akurasi (kedekatan antara kuantitas yang diukur dan nilai sebenarnya) pengukuran;
(5) Cara-cara umum untuk mengabstraksi dan merepresentasikan data menggunakan tabel, grafik dan diagram dan menggunakannya dengan tepat;
(6) Strategi pengendalian variabel dan perannya dalam desain eksperimental atau penggunaan uji coba terkontrol secara acak untuk menghindari temuan yang membingungkan dan mengidentifikasi kemungkinan mekanisme penyebab;
(7) Penentuan rancangan penelitian yang sesuai dengan pernyataan ilmiah tertentu, misalnya eksperimental, berbasis lapangan atau hanya melihat pola.44
c) Pengetahuan Epistemik
Pengetahuan epistemic merupakan pengetahuan untuk membentuk dan mendefinisikan aspek penting dalam proses pembangunan pengetahuan dalam sains serta proses dalam menjustifikasi pengetahuan ilmiah45
Pengetahuan epistemik menurut PISA 2018, yaitu:
(1) Konstruksi dan ciri-ciri sains, yaitu:
(a) Sifat observasi ilmiah, fakta, hipotesis, model dan teori;
(b) Maksud dan tujuan sains (untuk menghasilkan penjelasan tentang alam) yang dibedakan dari teknologi (untuk menghasilkan solusi optimal bagi kebutuhan manusia), apa yang merupakan pertanyaan ilmiah atau teknologi, dan apa yang merupakan data yang sesuai;
(c) Nilai-nilai sains, misalnya komitmen terhadap publikasi, objektivitas, dan menghilangkan praduga awal;
44 OECD, PISA 2015 Assessment and Analytical Framework PISA 2015 Assessment and Analytical Framework. h.29
45 OECD, PISA 2015 Assessment and Analytical Framework PISA 2015 Assessment and Analytical Framework. h.29
(d) Sifat penalaran yang digunakan dalam sains, seperti deduktif, induktif, inferensi hingga penjelasan terbaik (abduktif), analogis dan berbasis model;
(2) Peran konstruksi dan pendefinisian aspek ilmiah dalam menjustifikasi pengetahuan yang dihasilkan secara ilmiah, yaitu;
(a) Bagaimana klaim ilmiah didukung oleh data dan penalaran dalam sains;
(b) Fungsi berbagai bentuk penyelidikan empiris dalam membangun pengetahuan, termasuk tujuan mereka (untuk menguji hipotesis penjelas atau mengidentifikasi pola) dan desain mereka (observasi, eksperimen terkontrol, studi korelasional);
(c) Bagaimana kesalahan pengukuran mempengaruhi tingkat kepercayaan dalam pengetahuan ilmiah;
(d) Penggunaan dan peran model fisik, sistem dan abstrak serta batasannya;
(e) Peran kolaborasi dan kritik dan bagaimana peninjauan dapat membantu membangun kepercayaan pada klaim ilmiah;
(f) Peran pengetahuan ilmiah, bersama dengan bentuk-bentuk pengetahuan lainnya, dalam mengidentifikasi dan menangani masalah-masalah sosial dan teknologi.
d) Aspek sikap
Sikap terhadap sains memainkan peran penting dalam minat, perhatian dan respons mereka terhadap sains dan teknologi, serta terhadap masalah yang secara khusus mempengaruhi mereka. Salah satu tujuan PISA mengembangkan aspek sikap yakni mengarahkan siswa untuk terlibat dalam masalah ilmiah.46
(1) Minat, dalam sains dan teknologi
(a) Minat Belajar Sains: Sebuah ukuran seberapa besar minat siswa dalam belajar tentang fisika, biologi, geologi dan proses dan produk penelitian ilmiah
(b) Menyukai Sains: Sebuah ukuran seberapa banyak siswa suka belajar tentang ilmu pengetahuan baik dalam dan luar sekolah.
(c) Aktivitas masa depan yang berorientasi pada sains: sebuah ukuran minat siswa setelah sekolah untuk mengejar karier ilmiah ataupun studi sains.
46 OECD, PISA 2015 Assessment and Analytical Framework PISA 2015 Assessment and Analytical Framework. h.38
(d) Motivasi belajar: sebuah ukuran tingkat seberapa besar motivasi siswa dalam belajar sains
(e) Menghargai Sains: ukuran seberapa banyak siswa yang memilih karir berbeda termasuk yang sains
(f) Kemampuan diri dalam sains: ukuran seberapa siswa mampu untuk merasakan keberadaan mereka dalam sains
(g) Wibawa kerja dan karier tertentu: ukuran seberapa berharganya siswa dalam melihat sains untuk dirinya sendiri
(h) Menggunakan teknologi: ukuran bagaimana siswa dalam menggunakan teknologi terbaru
(i) Pengalaman sais di luar sekolah: mengukur bagaimana aktivitas siswa dalam belajar sains di luar sekolah. Berhubungan pula dengan kegiatan ekstrakulikuler
(j) Cita-cita dalam karier: mengukur seberapa besar siswa memiliki kemauan terhadap karier di bidang sains
(k) Persiapan sekolah dalam karier sains: mengukur seberapa besar siswa merasa bahwa pendidikan sekolah dan formal sudah memberikan pengetahuan dan keterampilan yang diperlukan untuk karier ilmiah
(l) Informasi yang dimiliki siswa terkait dengan karier dalam sains: mengukur bagaimana siswa merasa bahwa mereka memungkinkan untuk memiliki karier47
(2) Menilai pendekatan ilmiah untuk penyelidikan
(a) Komitmen untuk memberikan bukti sebagai dasar keyakinan untuk penjelasan
(b) Komitmen untuk menggunakan pendekatan sains untuk penyelidikan jika diperlukan
(c) Menghargai segala kritik sebagai sarana dalam membangun ide48 (3) Kesadaran terkait masalah lingkungan
47 OECD, ‘PISA 2015 DRAFT SCIENCE FRAMEWORK’, March 2013, 2015, h.38.
48 OECD, ‘PISA 2015 DRAFT SCIENCE FRAMEWORK’.h.38
(a) Kesadaran terkait masalah lingkungan: mengukur seberapa besar siswa mengetahui informasi terkait masalah lingkungan saat ini
(b) Persepsi masalah lingkungan: mengukur seberapa besar siswa peduli pada permasalahan lingkungan sekitar
(c) Optimisme Lingkungan: mengukur keyakinan siswa bahwa tindakan manusia dapat memberikan kontribusi untuk mempertahankan dan memperbaiki lingkungan.49
5. Konsep Pemanasan Global