TINJAUAN PUSTAKA
2.3 Pembelajaran IPA Terpadu
Model pembelajaran terpadu adalah suatu pendekatan pembelajaran yang melibatkan beberapa bidang studi untuk memberikan pengalaman yang bermakna kepada siswa. Bermakna artinya dalam pembelajaran terpadu, siswa akan memahami konsep-konsep yang mereka pelajari melalui pengalaman langsung dan menghubungkannya dengan konsep lain yang sudah mereka pahami (Kementrian Pendidikan Nasional, 2010:6). IPA terpadu adalah sebuah
pendekatan integratif yang mensintesis perspektif (sudut pandang/tinjauan) semua bidang kajian dalam IPA untuk memecahkan permasalahan. IPA terpadu adalah suatu pendekatan pembelajaran IPA yang menghubungkan atau menyatu-padukan berbagai bidang kajian IPA menjadi satu kesatuan bahasan. Pembelajaran IPA secara terpadu juga harus mencakup dimensi sikap, proses, produk, aplikasi, dan kreativitas (Wilujeng, 2011).
Model pembelajaran IPA terpadu direkomendasikan di tingkatan SMP/MTs, karena memiliki beberapa tujuan, yaitu: meningkatkan efesiensi dan efektivitas pembelajaran, meningkatkan minat dan motivasi, serta beberapa kompetensi dasar dapat dicapai sekaligus. Model pembelajaran IPA terpadu juga memiliki beberapa kekuatan dan manfaat, yaitu: penggabungan berbagai bidang kajian terjadi penghematan waktu, karena tiga disiplin ilmu (fisika, kimia dan biologi) dapat sekaligus dibelajarkan (Kemdiknas, 2005: 1).
Tumpang tindih materi dapat menjadi lebih efesien dan efektif untuk dibelajarkan; peserta didik dapat melihat hubungan yang bermakna antara konsep dari tiga bidang kajian; meningkatkan taraf kecakapan berpikir peserta didik, karena mereka dihadapkan pada gagasan atau pemikiran yang lebih luas dan lebih mendalam ketika menghadapi situasi pembelajaran; menyajikan penerapan atau aplikasi tentang dunia nyata yang dialami dalam kehidupan sehari-hari, sehingga memudahkan pemahaman konsep dan kepemilikan kompetensi IPA; motivasi belajar peserta didik dapat diperbaiki dan ditingkatkan; membantu menciptakan struktur kognitif yang dapat menjembatani antara pengetahuan awal peserta didik dengan pengalaman belajar yang terkait, sehingga pemahaman menjadi lebih terorganisasi dan mendalam, serta memudahkan memahami hubungan materi IPA dari satu konteks ke konteks lainnya; serta mampu meningkatkan kerja sama antara guru, guru dengan peserta didik, peserta didik dengan peserta didik, peserta didik/guru dengan nara sumber; sehingga belajar lebih menyenangkan, belajar dalam situasi nyata, dan dalam konteks yang lebih bermakna (Kemdiknas, 2005:2).
Sejumlah model pembelajaran IPA terpadu yang dikemukakan Fogarty (1991: xv) terdapat empat model yang potensial untuk diterapkan dalam
pembela-jaran IPA terpadu, yaitu connected, webbed, shared, dan integrated. Empat model tersebut dipilih karena konsep-konsep dalam Kompetensi Dasar (KD) IPA memiliki karakteristik yang berbeda-beda, sehingga memerlukan model yang sesuai agar memberikan hasil yang optimal.
Ada sejumlah KD yang mengandung konsep saling beririsan/tumpang tindih, sehingga bila dibelajarkan secara terpisah-pisah menjadi tidak efisien. Konsep-konsep semacam ini memerlukan pembelajaran model integrated atau shared. Pada model integrated, materi pembelajaran adalah KD-KD atau konsep-konsep dalam KD yang sepenuhnya beririsan; sedangkan pada model shared, KD-KD atau konsep-konsep dalam KD-KD yang dibelajarkan tidak sepenuhnya beririsan, tetapi dimulai dari bagian yang beririsan.
Sejumlah KD lain mengandung konsep yang saling berkaitan tetapi tidak beririsan. Untuk menghasilkan kompetensi yang utuh, konsep-konsep atau KD-KD tersebut harus dikaitkan dengan suatu tema tertentu hingga menyerupai jaring laba-laba. Model semacam ini disebut webbed. Oleh karena selalu memerlukan tema pengait, maka model webbed lazim disebut model tematik. Sejumlah KD yang contoh atau terapan konsepnya bertautan dengan KD lain. Agar pembelajarannya menghasilkan kompetensi yang utuh, maka konsep-konsep tersebut harus dipertautkan (connected) dalam pembelajarannya. Pada model connectedini KD atau konsep pokok menjadi materi pembelajaran inti, sedangkan contoh atau terapan konsep yang dikaitkan berfungsi untuk memperkaya. Pada Tabel 2.2 disajikan karakteristik pembelajaran terpadu model integrated, shared, webbed, dan connected(Fogarty, 1991: xv).
Tabel 2.2 Empat Model Pembelajaran IPA Terpadu yang Potensial untuk Diterapkan(Fogarty, 1991: xv).
Model Karakteristik Kelebihan Keterbatasan
integrated Membelajarkan konsep pada beberapa KD yang beririsan atau tumpang tindih hanya konsep yang
beririsan yang dibelajarkan Contoh:
Membelajarkan semua konsep dari beberapa KD, dimulai dari konsep yang beririsan sebagai unsur pengikat Contoh: Pemahaman terhadap konsep lebih utuh (holistik) Lebih efisien Sangat kontekstual KD-KD yang konsepnya beririsan tidak selalu dalam semester atau kelas yang sama
Menuntut wawasan dan penguasaan materi yang luas Sarana-prasarana,
misalnya buku belum mendukung Shared Pemahaman terhadap konsep utuh Efisien Kontekstual KD-KD yang konsepnya beririsan tidak selalu dalam semester atau kelas yang sama
Menuntut wawasan dan penguasaan materi yang luas Sarana-prasarana,
misalnya buku belum mendukung Webbed Membelajarkan beberapa KD yang berkaitan melalui sebuah tema Pemahaman terhadap konsep utuh Kontekstual Dapat dipilih tema-tema menarik yang dekat dengan kehidupan Melihat perma-salahan tidak hanya dari satu bidang kajian Pembelajaran dapat mengi-kuti KD-KD dalam standar isi KD-KD yang konsepnya berkaitan tidak selalu dalam semester atau kelas yang sama
Tidak mudah menemukan tema pengait yang tepat.
connected Membelajarkan sebuah KD, konsep-konsep pada KD tersebut dipertautkan dengan konsep pada KD yang lain
Kaitan antara bidang kajian sudah tampak tetapi masih didominasi oleh bidang kajian tertentu
tema a
Empat model keterpaduan dipilih karena konsep-konsep dalam KD IPA memiliki karakteristik yang berbeda-beda, sehingga memerlukan model yang sesuai agar memberikan hasil yang optimal. Dalam penelitian ini yang digunakan adalah model Webbed. Karena terdapat beberapa kompetensi dasar yang konsepnya berkaitan ataupun dalam semester yang berbeda sehingga untuk mendapatkan pemahaman yang utuh dan kontekstual maka dipilihlah tema-tema yang menarik yang dekat dengan kehidupan sehari-hari.
Alasan pemilihan model webbed dalam penelitian ini adalah untuk menggabungkan bidang kajian fisika dan biologi dalam suatu konsep energi baik secara biologi maupun fisika, dengan melakukan percobaan untuk menyelidiki beberapa perubahan energi dalam kehidupan sehari-hari. Berikut ini adalah Gambar 2.1 Jaringan tema energi.
Gambar 2.1 Jaringan Tema Energi
Jejaring tema diatas merupakan contoh dari keterpaduan dibidang kajian fisika dan biologi yang menitik beratkan pada tema energi dengan penggabungan antar konsep yang dapat dipadukan antara konsep yang satu dengan konsep yang lainnya. Pembelajaran terpadu membantu menciptakan struktur kognitif yang dapat menjembatani antara pengetahuan awal peserta didik dengan pengalaman belajar yang terkait, sehingga pemahaman menjadi lebih terorganisasi dan mendalam, dan memudahkan memahami hubungan materi IPA dari satu konteks ke konteks lainnya.
ENERGI
Perubahan energi matahari menjadi bentuk lain yang dapat digunakan makhluk hidup Perubahan energi di alam Hukum kekekalan energi Matahari sebagai sumber energi
Gambar jaringan tema energi diatas menuntut siswa agar dapat melihat hubungan yang bermakna antar konsep matahari sebagai sumber energi , hukum kekekalan energi, perubahan energi di alam, dan perubahan energi matahari menjadi bentuk lain yang dapat digunakan makhluk hidup. Dengan keterpaduan konsep energi ini bertujuan agar dapat meningkatkan taraf kecakapan berpikir peserta didik, karena peserta didik dihadapkan pada gagasan atau pemikiran yang lebih luas dan lebih dalam ketika menghadapi situasi dalam proses pembelajaran.
2.4 Karakteristik Konsep Energi Dalam IPA Terpadu
Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja atau usaha. Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain (Karim, 2008). Bentuk energi dapat diperoleh karena suatu energi berubah menjadi energi bentuk lain. Pada umumnya, manfaat energi akan terlihat setelah berubah bentuk menjadi energi lain. Misalnya energi listrik akan bermanfaat ketika berubah bentuk menjadi energi cahaya atau panas, contoh perubahan bentuk energi dapat ditulis:
Gambar 2.2 Contoh Perubahan Bentuk Energi
Energi yang paling besar adalah energi matahari. Tuhan telah menciptakan matahari khusus untuk kesejahteraan umat manusia. Jarak Matahari ke Bumi yang telah diatur pada jarak 149.600 juta kilometer memungkinkan energi panas yang diterima manusia di bumi tidak membahayakan. Energi panas dari sinar matahari sangat bermanfaat bagi bumi dan dapat menghasilkan energi-energi yang lain di muka bumi ini. Caranya adalah dengan mengubah energi matahari menjadi energi yang lain, seperti energi kimia, energi listrik, energi bunyi, dan energi gerak.
Energi kimia Energi listrik
Energi cahaya Energi kalor
Energi tidak dapat diciptakan dan juga tidak dapat dimusnahkan, tetapi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Pada umumnya, manfaat energi akan terlihat setelah berubah bentuk menjadi energi yang lain. Misalnya, energi listrik akan bermanfaat ketika berubah bentuk menjadi energi cahaya atau panas. Untuk memahami perubahan bentuk energi ini, Matahari sebagai sumber energi terbesar yang diciptakan Tuhan telah mengalami beberapa perubahan bentuk energi yang sangat bermanfaat bagi kehidupan umat manusia. Misalnya, energi panas dan energi cahaya matahari menyinari tumbuhan sehingga tumbuhan dapat melakukan fotosintesis. Dengan demikian, tumbuhan memiliki energi kimia. Tumbuhan dimakan manusia atau hewan sehingga manusia atau tumbuhan memiliki energi untuk melakukan usaha.
Karakteristik konsep energi dalam IPA terpadu mengacu pada standar kompetensi dan kompetensi dasar dalam bidang kajian fisika dan biologi yang dipadukan;
Tabel 2.3 Peta Kompetensi Dasar IPA Terpadu Tema Enegi
KIMIA FISIKA BIOLOGI TEMA
- Standar Kompetensi: 5
Memahami peranan usaha, gaya dan energi dalam kehidupan sehari-hari
Kompetensi Dasar : 5.3 Menjelaskan hubungan bentuk energi dan perubahannya, prinsip “usaha dan energi” serta penerapanya dalam kehidupan sehari-hari Standar Kompetensi : 2 Memahami sistem dalam kehidupan tumbuhan Kompetensi dasar : 2.2 Mendeskripsikan proses perolehan nutrisi dan transformasi energi pada tumbuhan hijau
Energi
Keterpaduan dalam kedua bidang kajian fisika dan biologi tersebut dapat diterapkan agar siswa mampu:
a) Menunjukkan dan menjelaskan dengan cermat bentuk energi dan perubahannya serta contohnya dalam kehidupan sehari-hari
b) Mengaplikasikan konsep energi dan perubahannya dengan teliti dalam kehidupan sehari-hari
c) Membedakan konsep energi kinetik dan energi potensial pada suatu benda dengan penuh tanggung jawab
d) Menjelaskan dengan tekun hukum kekekalan energi melalui contoh dalam kehidupan sehari-hari
e) Menjelaskan proses fotosintesisdengan cermat
f) Menjalaskan faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis dengan cermat dan teliti g) Menjelaskan dengan tekun matahari sebagai sumber energi utama dalam
kehidupan.
Pengembangan nilai karakter yang diterapkan dalam pembelajaran konsep energi pada IPA terpadu ini adalah a) berpikir logis, kritis, kreatif, dan inovatif, b) disiplin, c) tanggung jawab, dan d) jujur. Berikut merupakan Tabel 2.4 rincian dari pengembangan nilai karakter di atas.
Tabel 2.4 Pengembangan Nilai Karakter. No. Pengembangan
Karakter Deskripsi
1. Berpikir logis, kritis, kreatif, dan inovatif
Berpikir dan melakukan sesuatu secara kenyataan atau logika untuk menghasilkan cara atau hasil baru dan termutakhir dari apa yang telah dimiliki.
2. Disiplin Tindakan yang menunjukkan perilaku tertib dan patuh pada berbagai ketentuan dan peraturan.
3. Tanggung jawab
Sikap dan perilaku seseorang untuk melaksanakan tugas dan kewajibannya sebagaimana yang seharusnya dia lakukan, terhadap diri sendiri, masyarakat, lingkungan (alam, sosial dan budaya), negara dan Tuhan YME.
4. Jujur Perilaku yang didasarkan pada upaya menjadikan dirinya sebagai orang yang selalu dapat dipercaya dalam perkataan, tindakan, dan pekerjaan, baik terhadap diri dan pihak lain.