BAB II KAJIAN TEORI, PENELITIAN RELEVAN, KERANGKA
A. Deskripsi Teoritik
2. Pembelajaran Sains
Sains merupakan pengetahuan yang kebenarannya telah diujicobakan secara empiris dengan menggunakan metode ilmiah.20 Selain itu, sains dapat pula diartikan sebagai suatu cara untuk mempelajari komponen tertentu dari alam dengan terorganisir, sistematik, dan melalui metode saintifik.21 Artinya, dalam hal ini sains melibatkan pengamatan dan eksperimen untuk menjelaskan fenomena
18 Ibid., h.45. 19 Ibid., h. 47-48. 20
Uus Toharudin, Sri Hendrawati, dan Andrian Rustaman, Membangun Literasi Sains Peserta Didik, (Bandung: Humaniora, 2011), Cet. 1, h. 26.
21
yang terjadi dialam. Berdasarkan pengertian-pengertian tersebut, maka dapat diartikan bahwa sains adalah pengetahuan yang didapatkan dengan adanya pengujian dan pembuktian terlebih dahulu mengenai aspek tertentu dari alam yang ingin dipelajari melalui tahapan yang bersifat ilmiah.
Hakikat sains meliputi tiga unsur utama. Adapun penjelasannya akan dipaparkan sebagai berikut:
1) Sikap; rasa ingin tahu tentang benda, fenomena alam, makhluk hidup, serta hubungan sebab-akibat (kausalitas) yang menimbulkan masalah baru, dan dapat dipecahkan melalui prosedur yang benar.
2) Proses; prosedur pemecahan masalah melalui metode ilmiah. Metode ilmiah meliputi penyusunan hipotesis, perancangan ekperimen atau percobaan, evaluasi, pengukuran, dan penarikan kesimpulan.
3) Produk; berupa fakta, konsep, prinsip, teori, dan hukum. Aplikasinya berupa penerapan metode ilmiah dalam kehidupan sehari-hari.22
Dari pemaparan mengenai sains tersebut, maka apabila digabungkan dengan makna pembelajaran, maka pembelajaran sains adalah suatu rangkaian proses atau kegiatan belajar untuk memahami dan mempelajari pengetahuan yang didapat dengan menggunakan metode ilmiah untuk mencapai tujuan dari pembelajaran yang telah ditentukan.
Pada pembelajaran sains, proses pembelajarannya diarahkan terhadap pengembangan keterampilan siswa dalam membangun pengetahuan, serta menemukan dan mengembangkan secara mandiri fakta, konsep, dan nilai-nilai yang dibutuhkan. Selain itu, siswa pun diberi kesempatan agar terlibat langsung dalam kegiatan dan pengalaman ilmiah.23 Hal tersebut bertujuan agar siswa memahami dan terampil dalam mengolah informasi dengan mengikuti prosedur ilmiah. Dalam pembelajaran ini, yang ditekankan bukanlah hasil akhir, melainkan proses dalam mencapai hasil akhir tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa
22
Toharudin, op.cit., h. 28.
23
proses dalam pembelajaran sains lebih penting dibandingkan dengan hasil. Oleh sebab itu, proses yang harus dikembangkan haruslah ditata sebaik mungkin terhadap siswa agar menjadi suatu pengalaman yang bermakna sehingga pengetahuan yang didapat akan lebih dipahami tanpa harus dihafal.
b. Tujuan Pembelajaran Sains
Setiap pembelajaran mempunyai tujuan tersendiri yang harus tercapai, salah satunya yaitu pembelajaran sains. Sains merupakan salah satu pembelajaran yang menggunakan metode ilmiah dan melibatkan pengalaman langsung dalam proses mendapatkan pengetahuannya. Oleh sebab itu, kita perlu tahu seperti apa tujuan dari pembelajaran sains itu sendiri.
Secara khusus, pembelajaran sains bertujuan untuk menguasai konsep-konsep sains yang aplikatif dan bermakna bagi peserta didik melalui kegiatan pembelajaran sains berbasis inkuiri. Sedangkan, tujuan umum pembelajaran sains adalah penguasaan dan kepemilikan literasi sains (peserta didik) yang membantu peserta didik memahami sains dalam konten, proses, maupun konteks yang lebih luas terutama dalam kehidupan sehari-hari.24
Dari pernyataan tersebut, maka dapat dikatakan bahwa pembelajaran sains bertujuan memberikan suatu kemampuan baik konsep, proses, maupun konteks dimana kemampuan itu dapat digunakan dan dimanfaatkan tidak hanya ketika melakukan proses pembelajaran di kelas, tetapi dapat diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari sebagai jalan untuk menghadapi setiap masalah yang ada dalam kehidupan.
24
3. Model Pembelajaran Berbasis Masalah
a. Pengertian Model Pembelajaran Berbasis Masalah
Pembelajaran berbasis masalah merupakan rangkaian kegiatan pembelajaran yang menekankan kepada proses penyelesaian masalah yang dihadapi dengan menggunakan metoda ilmiah.25 Pembelajaran berbasis masalah dapat pula diartikan sebagai model pembelajaran yang menyajikan situasi masalah yang otentik dan bermakna kepada siswa yang digunakan sebagai dasar untuk melakukan investigasi dan inkuiri.26 Selain kedua pengertian tersebut, pembelajaran berbasis masalah pun dapat didefinisikan sebagai salah satu metode yang digunakan untuk menunjang pendekatan pembelajaran learner centered yang memberdayakan pemelajar.27 Pengertian lain mengemukakan bahwa, pembelajaran berbasis masalah adalah salah satu model pembelajaran yang dapat menumbuhkan semangat siswa untuk aktif terlibat dalam pengalaman belajarnya yang menyebabkan berkembangnya keterampilan berpikir siswa (penalaran, komunikasi, dan koneksi) dalam memecahkan suatu masalah.28 Selain itu, pembelajaran berbasis masalah pun dapat diartikan sebagai model pembelajaran yang bertujuan untuk memunculkan pemikiran penyelesaian masalah, mulai dari awal pembelajaran disintesis dan diorganisasikan dalam suatu situasi masalah.29
Berdasarkan beberapa pengertian tersebut, peneliti mengartikan pembelajaran berbasis masalah sebagai model pembelajaran yang menjadikan masalah sebagai bahan dalam melaksanakan pembelajaran, dimana siswa dituntut untuk mencari pemecahan masalah tersebut secara
25
Wina Sanjaya, Strategi Pembelajaran Berorientasi Standar Proses Pendidikan, Edisi 1, (Jakarta: Kencana Prenada Media, 2011), Cet. 8, h. 214.
26
Richard I Arends, Learning toTeach, (New York: McGraw-Hill, 2007), h. 380.
27
M. Taufiq Amir, Inovasi Pendidikan melalui Problem Based Learning, Edisi 1, (Jakarta: Kencana Prenada Media, 2009), Cet. 2, h. 12.
28
Rusman, Model-model Pembelajaran Mengembangkan Profesionalisme Guru, Edisi 2, (Jakarta: PT RajaGrafindo Persada, 2012), Cet. 5, h. 229.
29
aktif melalui investigasi yang melibatkan pengalaman langsung, dengan menggunakan metoda ilmiah dalam memahami suatu pengetahuan. Dalam model pembelajaran berbasis masalah pun, siswa menjadi pembelajar yang mandiri.30 Berdasarkan hal tersebut, artinya siswa dilatih untuk menjadi pembelajar yang aktif. Siswa mencari segala informasi yang dibutuhkan dengan tidak selalu menunggu informasi yang hanya diberikan guru. Dengan hal tersebut, siswa menjadi pusat pembelajaran dan guru hanya membimbing jalannya proses pembelajaran.
b. Karakteristik dan Ciri-ciri Model Pembelajaran Berbasis Masalah Pembelajaran berbasis masalah memiliki karakter tersendiri dibandingkan dengan pembelajaran yang lainnya. Berikut ini merupakan karakteristik dari model pembelajaran berbasis masalah:
1) Permasalahan menjadi permulaan dalam belajar;
2) Permasalahan merupakan masalah yang ada di dunia nyata; 3) Permasalahan membutuhkan perspektif ganda;
4) Permasalahan menantang pengetahuan yang dimiliki oleh siswa, sikap, dan kompetensi yang kemudian memerlukan identifikasi kebutuhan belajar dan bidang baru dalam belajar;
5) Belajar pengarahan diri merupakan hal yang utama;
6) Pemanfaatan sumber pengetahuan yang beragam, pengaplikasiannya, dan evaluasi sumber informasi adalah proses yang esensial;
7) Belajar merupakan kolaboratif, komunikasi, dan kooperatif;
8) Pengembangan keterampilan inquiry dan pemecahan masalah untuk mencari solusi dari sebuah masalah;
9) Keterbukaan proses dalam pembelajaran berbasis masalah mencakup sintesis dan integrasi dari sebuah proses belajar;
10) Menggunakan evaluasi dan pengulangan pengalaman siswa dan proses belajar.31
30
Arends, op. cit.,h. 384.
31
Berdasarkan karakteristik tersebut, jelas terlihat bahwa model pembelajaran berbasis masalah diawali dengan adanya masalah. Masalah ini dapat berasal dari guru maupun dari siswa. Kemudian siswa memiliki tugas untuk mencari informasi dari berbagai sumber untuk menyelesaikan masalah yang ada tersebut melalui proses pembelajaran yang bermakna.
Selain berbicara tentang karakteristik dari model pembelajaran berbasis masalah, pada kajian teori ini pun akan dipaparkan mengenai ciri-ciri dari model pembelajaran berbasis masalah. Menurut Ibrahim dan Nur, ciri-ciri dari model pembelajaran berbasis masalah adalah sebagai berikut:
1) Pengajuan pertanyaan atau masalah; pembelajaran berbasis masalah melibatkan pengajaran dengan masalah yang nyata dan sesuai dengan pengalaman dalam kehidupan sehari-hari siswa.
2) Berfokus terhadap keterkaitan antardisiplin ilmu; masalah dan solusi dalam pemecahan masalah yang disarankan tidak hanya ditinjau dari satu disiplin ilmu, tetapi ditinjau dari berbagai disiplin ilmu.
3) Penyelidikan autentik; dengan menggunakan model ini mengharuskan siswa melakukan penyelidikan terhadap masalah nyata melalui analisis masalah, observasi, maupun eksperimen.
4) Menghasilkan produk/karya dan mempublikasikannya; artinya menuntut siswa untuk menghasilkan karya atau produk tertentu dalam bentuk nyata seperti, poster, puisi, laporan, gambar, dan lain-lain untuk menjelaskan penyelesaian masalah yang ditemukan, kemudian mempublikasikan produk tersebut.
5) Kerja sama; siswa bekerja sama untuk saling memberikan motivasi sekaligus mengembangkan keterampilan berpikir melalui pertukaran pendapat serta berbagai penemuan.32
32
c. Langkah-langkah Model Pembelajaran Berbasis Masalah
Dalam merapkan model pembelajaran berbasis masalah, harus dipahami terlebih dahulu bagaimana langkah dalam menjalankan pembelajaran tersebut. Berikut ini akan dijelaskan beberapa langkah-langkah untuk menerapkan model pembelajaran berbasis masalah:
1) Menurut Wina Sanjaya, pembelajaran berbasis masalah memiliki 6 langkah yang harus dilakukan, yaitu:
a) Menyadari masalah, pada tahap ini siswa menentukan kesenjangan yang terjadi dari berbagai fenomena yang ada dan guru memberikan bimbingan kepada siswa dalam menentukan kesenjangan tersebut.
b) Merumuskan masalah, dalam tahap ini siswa menentukan masalah yang menjadi prioritas serta memanfaatkan pengetahuannya untuk mendapatkan suatu rumusan masalah yang jelas, spesifik, dana dapat diselesaikan.
c) Merumuskan hipotesis, pada tahap ini siswa menentukan sebab akibat dari suatu masalah yang akan dipecahkan dan menentukan berbagai cara kemungkinan dalam penyelesaian masalah tersebut. d) Mengumpulkan data, pada tahapan ini siswa mengumpulkan data
yang selanjutnya dipetakan dan disajikan dalam berbagai bentuk agar lebih mudah dipahami.
e) Menguji hipotesis, pada tahap ini siswa menentukan hipotesis mana yang diterima dan ditolak serta menganalisis data sekaligus membahasnya untuk melihat keterkaitannya dengan masalah yang dipelajari dan akhirnya dapat diambil suatu keputusan dan kesimpulan.
f) Menentukan pilihan penyelesaian, dalam tahap ini siswa memilih cara penyelesaian yang dapat dilakukan serta mempertimbangkan kemungkinan yang dapat terjadi berkaitan dengan cara yang dipilih
tersebut dan mempertimbangkan pula akibat yang terjadi terhadap setiap pilihan.33
2) Menurut Ibrahim dan Nur dan Ismail, langkah-langkah model pembelajaran berbasis masalah adalah sebagai berikut:34
Tabel 2.1 Langkah-langkah Model Pembelajaran Berbasis Masalah
Fase Indikator Tingkah Laku Guru
1 Orientasi siswa pada masalah
Menjelaskan tujuan pembelajaran, menjelaskan segala logistik yang dibutuhkan, dan memotivasi siswa agar terlibat dalam aktivitas pemecahan masalah
2 Mengorganisasikan siswa untuk belajar
Membantu siswa mendefinisikan dan menentukan tugas belajar yang berkaitan dengan masalah yang disajikan tersebut.
3 Membimbing
pengalaman
individual/kelompok
Mendorong siswa untuk mengumpulkan informasi dan data yang sesuai, melaksanakan eksperimen yang bertujuan untuk memperoleh penjelasan dan pemecahan masalah
4 Mengembangkan
dan menyajikan hasil karya
Membantu siswa dalam merancang dan
menyiapkan karya yang sesuai seperti laporan dan membimbing siswa dalam melakukan berbagai tugas serta pembagiannya dengan temannya. 5 Menganalisis dan
mengevaluasi proses pemecahan masalah
Membantu siswa untuk melakukan evaluasi terhadap penyelidikan yang telah dilakukan dan proses yang digunakan selama dilakukannya penyelidikan tersebut.
33
Sanjaya, op. cit., h. 218-220.
34
3) Selain dua pendapat tersebut mengenai langkah-langkah model pembelajaran berbasis masalah, Richard I. Arends mengemukakan langkah model pembelajaran berbasis masalah sebagai berikut:35
Tabel 2.2 Langkah-langkah Model Pembelajaran Berbasis Masalah
No. Fase Perilaku Guru
1 Orientasi siswa pada masalah
Membahas tujuan pembelajaran,
mendeskripsikan berbagai kebutuhan logistik penting yang dibutuhkan, dan memotivasi siswa untuk terlibat aktif dalam kegiatan pemecahan masalah. 2 Mengoganisasikan siswa
untuk belajar
Membantu siswa untuk mendefinisikan dan mengoganisasikan tugas-tugas belajar yang terkait permasalahan yang dihadapi.
3 Membimbing
investigasi individual dan kelompok
Mendorong siswa untuk mengumpulkan informasi yang tepat, melaksanakan eksperimen dan mencari penjelasan dan solusi dari permasalahan yang disajikan.
4 Mengembangkan dan
mempresentasikan hasil karya
Membantu siswa dalam merencanakan dan menyiapkan hasil karya yang tepat, seperti laporan, rekaman video, dan model-model, serta membantu mereka untuk menyampaikannya kepada orang lain
5 Menganalisis dan mengevaluasi proses pemecahan masalah.
Guru membantu siswa untuk melakukan refleksi terhadap hasil dari investigasinya dan proses-proses yang mereka gunakan.
35
Berdasarkan beberapa pendapat yang dipaparkan diatas, terlihat langkah model pembelajaran berbasis masalah ada yang enam dan lima langkah. Untuk langkah model pembelajaran berbasis masalah dengan lima langkah dikemukakan berdasarkan dua pendapat. Dari dua pendapat tersebut secara keseluruhan langkahnya sama. Sedangkan, untuk langkah model pembelajaran berbasis masalah dengan enam langkah, setelah peneliti memahami lebih dalam, inti dari keenam langkah tersebut pun memiliki maksud yang sama dengan yang lima langkah. Namun, peneliti memutuskan menggunakan langkah-langkah model pembelajaran berbasis masalah dalam penelitian ini dengan lima langkah pembelajaran karena berasal dari pendapat ahli yang lebih banyak. Langkah model pembelajaran berbasis masalah yang digunakan dalam penelitian, yaitu berdasarkan buku Learning to Teach karangan Richard I Arends.
d. Kelebihan dan Kekurangan Model Pembelajaran Berbasis Masalah Berbicara tentang pembelajaran, pasti setiap pembelajaran memiliki keunggulan dan kelebihan masing-masing. Adapun kelebihan dan kekurangan dari model pembelajaran berbasis masalah adalah sebagai berikut:
1) Kelebihan
a) Siswa lebih memahami konsep yang dipelajari sebab siswa yang menemukan konsep tersebut.
b) Siswa menjadi lebih aktif dalam melakukan pemecahan masalah dan dituntut memiliki keterampilan berpikir yang lebih tinggi. c) Pembelajaran yang dilakukan lebih bermakna.
d) Meningkatkan motivasi dan ketertarikan siswa, sebab masalah yang diselesaikan dikaitkan dengan kehidupan nyata.
e) Siswa menjadi lebih mandiri, terlatih memberikan dan menerima pendapat, serta tertanam sikap sosial yang positif terhadap siswa lainnya.
f) Dengan adanya pembelajaran secara berkelompok membantu mempermudah pencapaian ketuntasan belajar siswa.
g) Mengembangkan kreativitas siswa baik secara individu maupun kelompok.36
Adanya kelebihan yang telah dipaparkan tersebut, dapat dikaitkan dengan materi laju reaksi yang merupakan materi pembelajaran dalam penelitian ini. Pada materi laju reaksi, siswa diharapkan memahami materi tidak dengan menghafal namun melalui proses berdasarkan pengalaman langsung yang melibatkan sikap aktif dan berfikir kritis siswa. Hal tersebut berhubungan dengan kelebihan dari model pembelajaran berbasis masalah yang diterapkan dalam penelitian. Selain itu, materi laju reaksi akan lebih mudah disampaikan kepada siswa ketika dikaitkan dengan kehidupan sehari-hari. Dalam penyampaian materi laju reaksi pun, kegiatan pembelajaran dilakukan melalui kegiatan praktikum. Dengan hal tersebut, siswa dituntut untuk lebih mandiri, kreatif dan diharapkan dapat mempermudah melakukan pemecahan masalah terkait dengan materi laju reaksi. Oleh sebab itu, model pembelajaran berbasis masalah ini dirasa cocok diterapkan pada materi laju reaksi karena memiliki keterkaitan saat proses penyampaian materi pembelajarannya.
2) Kekurangan
a) Ketika siswa tidak memiliki minat dan kepercayaan bahwa masalah yang dipelajari sulit untuk dipecahkan maka siswa enggan untuk mencoba.
b) Membutuhkan banyak waktu untuk persiapan.
c) Tanpa pemahaman tujuan apa yang ingin dicapai dalam memecahkan masalah, siswa tidak akan belajar apa yang mereka ingin pelajari.37
36
Setelah memahami kelebihan dan kekurangan model pembelajaran berbasis masalah, diharapkan dalam penelitian ini penulis dapat mengurangi tingkat ketidakefektifan ketika diterapkannya model pembelajaran berbasis masalah ini. Sehingga, dalam penerapannya dapat berjalan dengan lancar.
