BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Kajian Pustaka
2.1.1 Teori-teori yang Mendukung
Penyusunan penelitian membutuhkan teori-teori yang mendukung sebagai sumber. Teori-teori yang mendukung dalam penelitian ini meliputi teori perkembangan kognitif, teori perkembangan sosial, metode inkuiri, berpikir kritis, eksplanasi, regulasi diri, dan pembelajaran IPA.
2.1.1.1 Teori Perkembangan Kognitif
Piaget memiliki nama lengkap yaitu Jean William Fritz Piaget. Ia lahir di Neuchatel, Swiss pada 9 Agustus 1896 dan meninggal pada tahun 1980. Ayahnya, Arthur, adalah seorang sejarawan dan ibunya, Rebecca, adalah seorang yang dinamis dan inteligen. Pada masa mudanya, Piaget sangat tertarik tentang Ilmu Biologi. Pada umur 10 tahun, ia menerbitkan karangan pertamanya tentang burung pipit albino. Perkembangan pemikiran Piaget dipengaruhi oleh Cornut, seorang ahli dari Swiss. Cornut merupakan bapak pelindung dari Piaget. Cornut memandang bahwa pikiran Piaget dapat menjadi sempit karena terlalu berpusat pada biologi saat masa mudanya, maka ia mengenalkan filsafat kepada Piaget. Setelah tertarik pada ilmu biologi, Piaget mengalihkan fokusnya ke perkembangan intelektual. Piaget memutuskan untuk mempelajari anak pada tahun 1920 ketika bekerja di Laboratorium Binet Paris (Crain, 2007: 168).
Piaget melakukan penelitian dan menemukan bahwa anak-anak membangun dunia kognitif mereka secara aktif (Sumanto, 2014: 11). Keaktifan seorang anak menjadi faktor keberhasilan belajar. Piaget menjelaskan bahwa seorang anak akan mengalami proses kognitif dengan melalui tahapan asimilasi, akomodasi, dan ekuilibrasi (Santrock, 2007: 46-48). Asimilasi adalah pengintegrasian informasi, persepsi, konsep, dan pengalaman baru ke dalam skema yang sudah dimiliki seseorang. Akomodasi adalah ketika seseorang memodifikasi skema lama dan membentuk skema baru karena tidak dapat mengasimilasikan pengalaman baru dengan skema yang sudah dimiliki.
9 Ekuilibrasi adalah bagaimana anak beralih dari satu tingkat kearah berikutnya menuju keseimbangan atau ekuilibrium.
Dalam teorinya, Piaget mengelompokkan tahap-tahap perkembangan kognitif seorang anak menjadi empat, yaitu 1) Tahap Sensorimotor (0-2 tahun) (Salkind, 2009: 326). Tahapan ini berlangsung sejak lahir hingga anak berusia 2 tahun. Inteligensi dan tindakan dalam periode ini berasal dari pengalaman perseptual indrawi dan sensorimotor anak. Tahapan perkembangan sensorimotor terdiri dari enam subtahap, yaitu reflek (0-1 bulan), kebiasaan (1-4 bulan), reproduksi kejadian yang menarik (4-8 bulan), koordinasi skema (8-12 bulan), eksperimen (12-18 bulan), representasi (18-24 bulan). 2) Tahap Praopersional (2-7 tahun). Dalam tahap praoperasional, anak bisa merekayasa simbol-simbol yang merepresentasikan objek-objek di dunia nyata, seperti bahasa. Permulaan dan perkembangan bahasa merupakan kejadian yang paling berarti dalam tahap ini. Piaget membagi perkembangan kognitif tahap praoperasional menjadi 2, yaitu perkembangan pemikiran simbolis (2-4 tahun), perkembangan pemikiran intuitif (4-7 tahun). 3) Tahap Operasional Konkret (7-12 tahun). Pada tahap ini, operasi anak masih terikat dengan konsep-konsep yang dibatasi oleh persepsi anak. Karakteristik anak pada tahap operasional konkret adalah kemampuan untuk memahami klasifikasi yang canggih dan kemampuan untuk melakukan pembalikan. 4) Tahap Operasional Formal (12 tahun keatas). Pada tahap ini, anak sudah mampu berpikir logis. Anak bisa menggunakan pertimbangan masa lalu dan masa mendatang ketika dihadapkan pada situasi-situasi yang baru. Pemikiran operasional formal ditandai oleh penalaran hipotesis-deduktif.
Anak usia SD termasuk dalam tahap operasional konkret. Pada tahap ini, anak sudah cukup matang dalam menggunakan pemikiran logika/operasi. Anak mengalami proses-proses penting seperti pengurutan, klasifikasi, dan penghilangan sifat egosentrisme. Kemampuan komunikasi anak akan lebih bersifat sosial karena anak memiliki kemampuan untuk melihat sesuatu dari sudut orang lain pula.
2.1.1.2 Teori Perkembangan Sosial
Vygotsky memiliki nama lengkap yaitu Lev Semyonovich Vygotsky. Ia adalah psikolog Rusia yang lahir pada 5 November 1896 dan wafat pada tahun
10 1934. Vygotsky mengembangkan teori konstruktivisme sosial, yang menyatakan bahwa perkembangan kognitif terbentuk melalui proses sosial. Vygotsky meyakini bahwa anak-anak membentuk kata-kata mereka dari aktivitas dan interaksi dengan kultur dan masyarakat. Teori Vygotsky terkenal sebagai teori sosiokultural, yang berarti teori ini menekankan konteks sosial tempat perkembangan terjadi. Dengan kata lain, perkembangan kognitif anak tidak terpisah dari aktivitas sosial dan budaya (Sanjaya, 2006: 173). Pengetahuan seorang anak tidak dihasilkan dari diri individu, melainkan dibangun melalui interaksi dengan orang lain.
Ada empat pokok yang menjadi dasar teori Vygotsky yaitu anak-anak membangun pengetahuan mereka sendiri, perkembangan tidak bisa dipisahkan dari konteks sosialnya, pelajaran bisa mengarahkan perkembangan, dan bahasa memainkan peranan sentral dalam perkembangan mental. Unsur terpenting dalam teori Vygotsky adalah zona perkembangan terdekat/zone of proximal development (ZPD). ZPD adalah jarak antara tingkatan potensial perkembangan anak dan tingkatan kemampuan anak pada saat itu (Santrock, 2007: 62). Batas bawah ZPD adalah problem yang dapat dipecahkan oleh anak sendiri, sedangkan batas atasnya adalah tanggung jawab tambahan yang dapat diterima anak dengan bantuan ahli. Vygotsky mengungkapkan bahwa perlu adanya scaffoldingyang erat kaitannya dengan ZPD. Scaffolding adalah dukungan sementara yang diberikan oleh orang tua/guru/orang lain kepada anak dalam melaksanakan tugasnya sampai anak tersebut mampu melaksanakannya sendiri (Santrock, 2007: 63). Nantinya, anak akan secara aktif membangun pengetahuan baru dengan bantuan orang lain.
Teori pembelajaran konstruktivisme menekankan pada proses belajar (Sumanto, 2014: 21). Belajar merupakan suatu proses dan bukan menekankan pada hasil. Anak-anak diberi kesempatan untuk membangun pengetahuan dan pemahaman dengan pengalaman nyata. Mereka didorong untuk melakukan penyelidikan agar mengembangkan rasa ingin tahunya secara alami.
2.1.1.3 Metode Inkuiri
1. Pengertian Metode Inkuiri
Inkuiri berasal dari kata “inquiry” dalam Bahasa Inggris yang berarti penyelidikan/meminta keterangan (Anam, 2015: 7). Hal ini berarti siswa
11 mencari, menemukan, dan membentuk pengetahuannya sendiri. Dalam pembelajaran, siswa didorong untuk terlibat secara aktif. Metode pembelajaran inkuiri adalah serangkaian kegiatan pembelajaran yang menekankan proses kritis dan analitis untuk mencari dan menemukan sendiri jawaban dari sebuah masalah (Sanjaya, 2011: 196). Metode pembelajaran inkuiri merangsang keterampilan siswa, sehingga dapat mengembangkan keterampilan berpikir kritis, berpikir kreatif, dan keterampilan berkomunikasi (Kitot,dkk, 2010: 268). Metode inkuiri menekankan pusat pembelajaran adalah siswa. Siswa tidak lagi hanya menerima materi saja, tetapi siswa diberi kesempatan untuk mencari, menemukan dan membentuk pengetahuan mereka sehingga mampu mengembangkan keterampilan yang dimiliki.
2. Ciri-ciri Pembelajaran Berbasis Inkuiri
Ciri-ciri pembelajaran berbasis inkuiri adalah menekankan kepada aktivitas siswa secara maksimal untuk mencari dan menemukan, seluruh aktivitas siswa diarahkan untuk mencari dan menemukan jawaban sendiri dari suatu yang dipertanyakan, pembelajaran inkuiri bertujuan mengembangkan kemampuan berpikir sistematis, logis dan kritis atau mengembangkan kemampuan intelektual sebagai bagian dari proses mental (Anam, 2015: 13-14).
3. Prinsip-prinsip Inkuiri
Prinsip-prinsip utama dalam inkuiri (Anam, 2015: 21-22) yaitu 1) Berorientasi pada pengembangan intelektual. Pembelajaran juga berorientasi pada proses belajar, yaitu bagaimana siswa mampu mencari dan menemukan suatu makna melalui proses berpikir. 2) Prinsip bertanya. Perlu adanya kemampuan guru bertanya dan pengembangan sikap kritis anak. 3) Prinsip interaksi. Proses interaksi terjadi antara guru dengan siswa, guru dengan lingkungan, siswa dengan siswa lainnya, dan siswa dengan lingkungannya. 4) Belajar untuk berpikir. Belajar tidak hanya mengingat dan menghafal, tetapi juga melibatkan semua potensi dalam diri siswa. 5) Prinsip keterbukaan. Pembelajaran yang baik selalu membuka ruang untuk siswa mencoba sesuai dengan tingkat perkembangannya.
12 4. Jenis-jenis Metode Inkuiri
Jenis-jenis metode inkuiri (Hanafiah, dkk, 2009: 77), yaitu: a. Inkuiri Terbimbing
Inkuiri terbimbing adalah langkah-langkah pembelajaran yang membantu siswa untuk menemukan sendiri pemecahan masalah dengan bantuan bimbingan. Siswa berusaha menemukan jawaban dari sebuah permasalahan dengan bimbingan dari guru. Guru bertugas untuk memancing siswa melakukan sesuatu.
b. Inkuiri Bebas
Siswa bebas melakukan penelitiannya sendiri. Ia layaknya seorang ilmuan yang merumuskan, melakukan penyelidikan, dan menarik kesimpulan sendiri.
c. Inkuiri Bebas yang Dimodifikasi
Guru memberikan sebuah masalah, dan siswa dituntut untuk memecahkan masalah tersebut. Guru hanya berperan sebagai fasilitator.
Metode inkuri yang cocok diterapkan di SD adalah metode inkuri terbimbing, karena anak usia SD masih membutuhkan bimbingan dan arahan dalam pembelajaran.
5. Langkah-langkah Metode Inkuiri
Langkah-langkah metode inkuiri (Sanjaya, 2006: 200-203) adalah sebagai berikut:
a. Orientasi
Guru mengondisikan siswa agar siap melaksanakan proses pembelajaran. Pada tahap ini, guru menjelaskan tujuan dari topik yang akan dibahas, menjelaskan poin-poin kegiatan secara lebih terperinci, dan menjelaskan pentingnya topik yang akan dibahas
b. Merumuskan Masalah
Pada tahap ini, siswa diajak untuk memecahkan masalah dalam proses berpikir. Siswa didorong untuk mencari jawaban yang tepat dengan menggunakan kemampuan berpikirnya. Guru memberikan pertanyaan-pertanyaan yang membimbing siswa agar lebih menggali pemahamannya.
13 c. Merumuskan Hipotesis
Hipotesis adalah jawaban sementara dari pertanyaan yang ada. Siswa diajak merumuskan hipotesis sesuai kemampuan berpikirnya. Guru bisa membantu siswa dengan mengajukan pertanyaan-pertanyaan yang merangsang siswa untuk berpikir.
d. Mengumpulkan Data
Tahap ini, siswa mengumpulkan data/informasi untuk menguji hipotesis yang diajukan. Guru membantu mengajukan pertanyaan yang dapat mendorong siswa untuk berpikir mencari informasi yang dibutuhkan. e. Menguji Hipotesis
Menguji hipotesis adalah tahap menentukan jawaban sesuai informasi yang didapat. Tahap ini adalah proses mengembangkan kemampuan berpikir siswa. Siswa berargumen dan argumen tersebut dapat dipertanggungjawabkan.
f. Menarik Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil menguji hipotesis, siswa mendeskripsikan temuan yang diperoleh. Kesimpulan dilakukan juga oleh guru. Guru harus memilah data mana yang penting dan tidak dari argumen yang dipaparkan oleh siswa.
Langkah-langkah metode inkuiri (Sudjana dalam Al-Tabany, 2014: 86) adalah 1) merumuskan masalah untuk dipecahkan oleh siswa, 2) menetapkan jawaban sementara atau lebih dikenal dengan istilah hipotesis, 3) mencari informasi, data, dan fakta yang diperlukan untuk menjawab hipotesis atau permasalahan, 4) menarik kesimpulan jawaban atau generalisasi, dan 5) mengaplikasikan kesimpulan.
Peneliti memutuskan untuk menggunakan langkah-langkah sebagai berikut: a. Orientasi b. Merumuskan Masalah c. Merumuskan Hipotesis d. Mengumpulkan Data e. Menguji Hipotesis f. Menarik Kesimpulan
14 6. Manfaat Metode Inkuiri
Manfaat metode inkuiri yaitu menekankan pengembangan aspek kognitif afektif, dan psikomotoris secara seimbang sehingga pembelajaran lebih bermakna. Pusat pembelajaran adalah siswa, sehingga siswa dapat aktif. Selain itu, metode inkuiri memberikan kesempatan siswa belajar sesuai dengan gaya belajar setiap pribadi dan memfasilitasi kebutuhan siswa yang memiliki kemampuan lebih dari yang lain, sedangkan guru hanya sebagai fasilitator (Al-Tabany, 2014: 82).
2.1.1.4 Berpikir Kritis
Berpikir adalah meletakkan hubungan antarbagian pengetahuan yang diperoleh manusia (Soemanto, 2006: 31). Ketika berpikir, seseorang menggabungkan antara konsep, gagasan, ataupun pengertian sehingga terbentuk suatu kesimpulan. Berpikir tingkat tinggi adalah kemampuan siswa untuk berpikir pada level yang lebih tinggi (Ichsan, 2019: 936). Cara berpikir ini tidak hanya menghafal saja, melainkan juga memaknai hakikat yang terkandung. Berpikir tingkat tinggi dibagi menjadi dua, yaitu berpikir kreatif dan berpikir kritis. Berpikir kreatif adalah suatu kemampuan seseorang merancang inovasi untuk mengatasi atau menjawab suatu permasalahan (World Economic Forum, 2015: 3). Siswa perlu diberi kesempatan untuk menyibukkan diri secara kreatif agar dapat berpikir secara kreatif. Berpikir kreatif akan terwujud dengan adanya dorongan dari dalam diri dan dukungan dari lingkungan.
Berpikir kritis adalah kemampuan mengidentifikasi, menganalisis, mengevaluasi informasi untuk merumuskan tanggapan dan solusi suatu masalah (Word Economic Forum, 2015: 3). Berpikir kritis diarahkan untuk meyakini tindakan atau keputusan yang diperbuat dengan berdasarkan bukti yang tersedia. Hal tersebut senada dengan pendapat Facione (2007: 19) yang mengatakan bahwa berpikir kritis adalah pengaturan diri dalam memutuskan sesuatu yang menghasilkan suatu interpretasi, analisis, evaluasi, dan inferensi maupun pemaparan menggunakan suatu bukti, konsep, metodologi, kriteria, atau pertimbangan kontekstual yang menjadi dasar dibuatnya keputusan. Kemampuan berpikir kritis mencakup dua dimensi, yaitu dimensi kognitif dan dimensi afektif (Facione, 1990: 3). Ada enam kemampuan dalam dimensi kognitif, yaitu 1)
15 Interpretasi. Interpretasi adalah kemampuan membuat kategori, memahami arti, dan menjelaskan makna. 2) Analisis. Analisis adalah kemampuan menguji gagasan-gagasan, mengidentifikasi argumen, dan menganalisis argumen. 3) Evaluasi. Evaluasi adalah kemampuan menilai sah tidaknya klaim-klaim dan argumen-argumen. 4) Menarik kesimpulan. Menarik kesimpulan adalah kemampuan menguji bukti, menerka alternatif, dan menarik kesimpulan. 5) Eksplanasi. Eksplanasi adalah kemampuan menjelaskan hasil penalaran, membenarkan prosedur yang digunakan, dan memaparkan argumen yang digunakan. 6) Regulasi diri. Regulasi diri adalah kemampuan refleksi dan koreksi diri.
2.1.1.5 Eksplanasi
Eksplanasi adalah kemampuan untuk menyatakan hasil penalaran seseorang, menguraikan dasar-dasar suatu penalaran dengan mempertimbangkan konseptual, metodologis, kriteriologis, dan kontekstual (Facione, 1990: 18). Ada tiga indikator yang digunakan dalam eksplanasi, yaitu menjelaskan hasil penalaran, membenarkan prosedur yang digunakan, dan memaparkan argumen-argumen yang digunakan.
Menjelaskan hasil penalaran yaitu seseorang dapat menyampaikan argumen, menjelaskan argumen, merumuskan pernyataan, dan menjelaskan temuan. Membenarkan prosedur yang digunakan yaitu seseorang mampu menguraikan langkah-langkah, menjelaskan standar yang digunakan, menjelaskan konsep kunci, memaparkan strategi, dan memaparkan grafik. Memaparkan argumen-argumen yaitu seseorang mampu memberikan alasan, pendapat, dan menyanggah suatu argumen.
2.1.1.6 Regulasi Diri
Regulasi diri adalah secara sadar memonitor aktivitas kognitifnya sendiri, mengevaluasi proses kognitif yang terjadi sehingga dapat mempertanyakan, menegaskan, atau mengoreksi cara berpikirnya sendiri (Facione, 1990: 19). Ada dua indikator dalam regulasi diri yaitu refleksi diri dan koreksi diri.
Refleksi diri yaitu seseorang mampu menguji, menilai, melihat diri sendiri secara objektif. Seseorang mampu untuk merefleksikan cara berpikirnya sendiri. Koreksi diri yaitu seseorang berani mengoreksi kelemahan diri, merencanakan
16 prosedur untuk mengoreksi kesalahan-kesalahan, dan memastikan koreksi-koreksi.
2.1.1.7 Pembelajaran IPA
IPA adalah ilmu yang mempelajari peristiwa-peristiwa yang terjadi di alam(Iskandar & Hidayat, 1996: 2). IPA adalah pengetahuan yang rasional dan objektif tentang alam dan segala isinya (Darmodjo & Kaligis, 1991: 3). Ringkasnya, IPA adalah ilmu yang mempelajari peristiwa-peristiwa di alam dan segala isinya. IPA perlu diajarkan sesuai dengan struktur kognitif anak (Iskandar & Hidayat, 1996: 15). Pembelajaran IPA di SD diharapkan mampu melatih keterampilan dan sikap ilmiah siswa. Dalam pembelajaran IPA, siswa belajar eksplorasi, generalisasi dan deduksi. Hakikat IPA di sekolah terdiri dari tiga aspek yaitu produk, proses, dan sikap (Darmodjo & Kaligis, 1991: 3). Produk adalah fakta-fakta, prinsip-prinsip, hukum-hukum, teori-teori dan lain sebagainya yang merupakan kesimpulan dari serangkaian hasil proses ilmiah. IPA tidak hanya kumpulan pengetahuan tentang benda dan mahkluk hidup, tetapi juga merupakan sebuah proses dari upaya manusia untuk memahami berbagai gejala alam. Sikap ilmiah adalah sikap tertentu yang diambil untuk mencapai hasil yang diharapkan dalam memecahkan suatu masalah. Materi pembelajaran IPA yang digunakan dalam penelitian ini adalah berbagai sumber energi, perubahan bentuk energi, dan sumber energi alternatif (angin, air, matahari, panas bumi, bahan bakar organik, dan nuklir) dalam kehidupan sehari-hari.
KD yang digunakan adalah 3.5 Mengidentifikasi berbagai sumber energi, perubahan bentuk energi, dan sumber energi alternatif (angin, air, matahari, panas bumi, bahan bakar organik, dan nuklir) dalam kehidupan sehari-hari. Sumber energi adalah segala sesuatu di sekitar kita yang menghasilkan energi (Irene, 2018: 21). Sumber energi dibedakan menjadi dua, yaitu sumber energi yang dapat diperbarui dan tidak dapat diperbarui(Zuneldi, dkk, 2010: 82). Sumber energi yang dapat diperbarui adalah sumber energi yang apabila habis dapat diproduksi kembali. Contoh sumber energi yang dapat diperbarui yaitu matahari, air, dan angin. Sumber energi yang tidak dapat diperbarui adalah sumber energi yang akan habis apabila digunakan terus-menerus karena tidak ada penggantinya. Contoh dari sumber energi yang tidak dapat diperbarui adalah minyak bumi dan gas
17 (Zuneldi, dkk, 2010: 82). Minyak bumi berasal dari dalam tanah yang diambil dengan cara pengeboran. Minyak bumi yang belum diolah disebut minyak mentah. Minyak ini dihasilkan dari hasil pengeboran yang disalurkan ke kilang minyak (Hermana, 2009: 172). Di atas endapan minyak terdapat gas alam yang dimanfaatkan sebagai bahan bakar untuk keperluan industri dan rumah tangga.
Energi alternatif adalah energi yang dipergunakan untuk menggantikan energi yang sudah ada dengan energi lain yang yang tidak dapat habis (Sularmi & Wijayanti, 2009: 124). Energi alternatif meliputi angin, air, matahari, dan panas bumi. Energi-energi tersebut dapat diperbarui sehingga dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif. Meskipun dapat diperbarui, energi harus dihemat. Hemat energi artinya menggunakan energi sesuai kebutuhan, sehingga tidak ada energi yang terbuang sia-sia. Hemat energi bila dilakukan dengan cara mematikan barang-barang elektronik dan keran air yang tidak digunakan, mematikan lampu di siang hari, dan membiasakan menggunakan kendaraan umum supaya menghemat bahan bakar (Zuneldi, dkk, 2010: 86).
Di kehidupan sehari-hari kita sering menemukan jenis-jenis energi. Jenis-jenis energi meliputi energi panas, energi gerak, energi bunyi, energi cahaya, energi listrik, dan energi kimia (Irene, 2018: 23). Energi panas berasal dari benda yang memiliki suhu tinggi, contohnya matahari. Energi gerak dihasilkan oleh benda yang bergerak dan dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik. Energi bunyi dihasilkan oleh sumber bunyi. Bunyi dihasilkan oleh getaran. Energi cahaya dipancarkan oleh benda penghasil cahayayang membuat kita dapat melihat. Energi listrik dihasilkan oleh pembangkit listrik. Energi kimia adalah energi yang terkandung dalam suatu zat, misalnya makanan, dan baterai.
2.2 Penelitian-penelitian Terdahulu yang Relevan