A. Pembelajaran Sains dan Keterampilan Generik Sains
Pembelajaran sains mengalami perkembangan dari tahun ke tahun.
Apabila pada mulanya pembelajaran sains berpusat pada pengajar, maka kini pembelajaran sains berpusat pada pebelajar. Pandangan tentang belajar sains dengan cara mengenal sejumlah produk sains, seperti konsep, prinsip, hukum, kaidah, dan sejumlah peristilahan sains dianggap sudah usang. Paradigma baru dalam pembelajaran sains yaitu memberikan sejumlah pengalaman kepada pebelajar yang memungkinkan pemahaman, yang kemudian dengan pemahaman tersebut membimbing pebelajar menggunakan pengetahuan sains yang dimilikinya dalam kehidupannya (Gallagher,2007).
Belajar sains seperti itu dapat dengan mudah dilakukan melalui belajar hafalan.
Sesungguhnya hal terpenting dalam belajar sains yaitu dapat berpikir sains dan menggunakan sains sebagai alat untuk memecahkan masalah. Jadi belajar sains yang semula berfokus pada perolehan infonnasi berubah menjadi berfokus pada pemahaman pebelajar dan penggunaan pengetahuan sains, pemikiran sains dan proses inkuiri (National Science Education Standards, 1996).
Pembelajaran sains sebagai bagian dari pendidikan sains hams dapat mewujudkan tujuan pendidikan sains yaitu membantu pebelajar untuk mengembangkan pemahaman dan kebiasaan bernalar untuk menjadi makhluk yang dapat memikirkan dan menghadapi kehidupaiuiya di masa mendatang.
Pebelajaran sains hams dapat membekali kemampuan untuk berpikir bersama dengan warganegara yang lain guna membangun dan melindungi masyarakatnya (Rutherford and Ahlgren, 1990). Hal ini mengisyaratkan perlunya pembekalan keterampilan berpikir dalam pembelajaran sains yaitu berpikir sains.
Untuk dapat berpikir sains, maka dalam pembelajaran sains perlu dikembangkan inkuiri sains. Inkuiri sains dapat berkembang melalui sejumlah kegiatan yang dikenal sebagai keterampilan proses sains. Selanjutnya untuk
mengembangkan pola berpikir pebelajar, maka perlu membekalkan sejumlah kemampuan yang disebut sebagai keterampilan generik sains.
Ada 8 kemampuan yang termasuk keterampilan generik sains, yaitu pengamatan langsung dan tak langsung, kesadaran akan skala besaran (sense of scale ), bahasa simbolik, kerangka taat azas dari hukum alam, inferensi logis, hukum sebab-akibat, pemodelan matematik, dan membangun konsep (Brotosiswoyo, 2000). Dengan dibekali keterampilan generik sains poia berpikir sains pebelajar dapat dikembangkan.
B. Pemanfaatan Teknologi Komputer untuk Pembelajaran
Seiring dengan pesatnya perkembangan teknologi komputer, teknologi informasi dan komunikasi berkembang sangat pesat. Dunia pendidikan telah memanfaatkan perkembangan teknologi ini untuk meningkatkan mutu pembelajaran. Pembelajaran interaktif berbasis komputer dan teknologi internet dapat diakses kapan saja dimana saja dan oleh siapa saja, sehingga keterbatasan ruang dan waktu untuk belajar dapat ditembus.
I. Hipermedia/Multimedia Interaktif dengan Komputer
. Teknologi komputer yang mulai dikembangkan pada awal tahun 1950-an telah memberikan manfaat yang iuar biasa bagi kehidupan manusia termasuk pada bidang pendidikan (Heinich, 1996). Seiring dengan perkembangan teknologi komputer, teknologi multimedia menjadi salah satu objek penelitian yang menarik
dalam bidang pendidikan. Walaupun teknologi ini baru diperkenalkan sekitar tahun 1990-an, perkembangan teknologi multimedia telah mendorong menjamumya model-model pembelajaran yang menggunakan komputer.
Ada dua cara pembelajaran dengan komputer, yaitu Computer Assisted Instruction(CAI) sebagai alat bantu dan Computer-Based Instruction (CBI) sebagai sumber belajar sehingga pembelajaran dapat berlangsung secara individual (individual learning).
Model-model pembelajaran dengan komputer yang sering dijumpai adalah model yang terbatas pada satu bentuk saja, seperti model dengan sistem hyperteks, model simulasi-demontrasi, dan model tutorial, yang lebih menonjolkan aspek-aspek tertentu saja secara terpisah-pisah. Model multimedia atau hipermedia yang menggabungkan berbagai media; teks, suara, gambar, animasi atau video dalam satu software (Jacobs, 1992 dalam Munir, 2001). Bentuk pemanfaatan model-model multimedia interaktif berbasis komputer dalam pembelajaran dapat berupa drill, tutorial, simulation, dan games (Alessi, 1990).
Penelitian Schade tentang penerapan hipermedia dalam pembelajaran menunjukkan bahwa daya ingat dapat ditingkatkan lagi menjadi 25-30% melalui televisi (Munir, 2001). Pembelajaran hipermedia listrik dinamis dapat meningkatkan penguasaan konsep, keterampilan proses sains, dan kemampuan berpikir kritis siswa SMP 60% (Suwarna, 2004).
2. Kelebihan dan Keterbatasan Komputer sebagai Multimedia Interaktif
Heinich (1986) mengemukakan sejumlah kelebihan dan juga kelemahan yang ada pada medium komputer. Komputer memungkinkan pebelajar memahami pengetahuan sesuai dengan kemampuan dan kecepatannya, serta melakukan kontrol terhadap aktivitas belajamya.
Disamping itu, komputer dapat diprogram agar mampu memberikan umpan balik terhadap hasil belajar dan memberikan pengukuhan (reinforcement) terhadap prestasi pebelajar, sehingga dapat dijadikan sebagai sarana untuk pembelajaran yang bersifat individual (individual learning). Komputer juga
mampu menyampaikan informasi dan pengetahuan dengan tingkat realisme yang tinggi, sehingga program komputer sering dijadikan sebagai sarana untuk
melakukan kegiatan belajar yang bersifat simulasi. Penggunaan komputer dalam proses belajar dapat meningkatkan hasil belajar dengan penggunaan waktu dan biaya yang relatif kecil. Misalnya pengguna program simulasi dapat mengurangi biaya bahan dan peralatan untuk melakukan percobaan.
Komputer juga memiliki beberapa kelemahan, di antaranya tingginya biaya pengadaan dan pengembangan program komputer, pemeliharaan, dan perawatan. Masalah lain adalah compatability dan incompability antara hardware dan software dengan spesifikasi yang sesuai. Merancang dan memproduksi program pembelajaran yang berbasis komputer merupakan pekerjaan yang tidak mudah, perlu kegiatan intensif dengan waktu banyak dan juga keahlian khusus.
C. Pengembangan Keterampilan Berpikir Tingkat Tinggi
Secara umum berpikir dianggap sebagai suatu proses kognitif, suatu aktivitas mental untuk memperoleh pengetahuan. Proses berpikir dihubungkan dengan pola perilaku yang lain dan memerlukan keterlibatan aktif pemikir. Suatu hubungan yang kompleks berkembang melalui berpikir. Hubungan ini dapat saling terkait dengan struktur yang mapan dan dapat dieksperesikan oleh pemikir dengan bermacam-macam cara. Jadi berpikir merupakan upaya yang kompleks dan reflektif bahkan suatu pengalaman yang kreatif (Presseisen dalam Costa, 1985). Keterampilan berpikir selalu berkembang dan dapat dipelajari (Nickerson, etal, 1985).
Proses berpikir kompleks dikenal sebagai proses berpikir tingkat tinggi.
Proses berpikir kompleks dapat dikategorikan dalam 4 kelompok yang meliputi pemecahan masalah, pembuatan keputusan, berpikir kritis dan berpikir kreatif (Costa, 1985).
Pemecahan masalah menggunakan dasar proses berpikir untuk memecahkan kesulitan yang diketahui atau yang dideiinisikan, mengumpulkan
fakta tentang kesulitan tersebut dan menentukan informasi tambahan yang diperlukan. Model berpikir ini bertujuan menyimpulkan atau mengusulkan altematif pemecahan dan mengujinya sebagai kelayakan, yang secara potensial mereduksi penjelasan menjadi lebih sederhana dengan menghilangkan pertentangan serta melengkapi pengujian pemecahan masalah untuk menggeneralisasikan.
Pengambilan keputusan menggunakan dasar proses berpikir untuk memilih respon yang terbaik di antara beberapa pilihan, mengumpulkan informasi yang diperlukan dalam lingkup topik. Berpikir jenis ini terutama membandingkan kemitungan dan kerugian dari altematif-altematif pendekatan, menentukan informasi tambahan yang diperlukan, menentukan respon yang paling efektif dan dapat mempertimbangkannya.
Berpikir kreatif menggunakan dasar proses berpikir untuk mengembangkan atau menemukan ide atau hasil yang asli, estesis dan konstraktif.
Ide ini berhubungan dengan pandangan dan konsep yang menekankan pada aspek berpikir intuitif dan rasional; khususnya dalam menggunakan informasi dan bahan untuk memunculkan atau menjelaskannya dengan prespektif asli pemikir.
Berpikir kritis menggunakan dasar proses berpikir untuk menganalisis argumen dan memunculkan wawasan terhadap tiap-tiap makna dan interpretasi, untuk mengembangkan pola penalaran yang kohesif dan logis, memahami asumsi dan bias yang mendasari tiap-tiap posisi, memberikan model presentasi yang dapat dipercaya, ringkas dan meyakinkan.
Di antara keempat macam proses berpikir tingkat tinggi yang dikemukakan di atas, penelitian ini memilih pengembangan berpikir kritis dan kreatif sebagai fokus. Hal ini dipilih sehubungan dengan mated subyek yang dibahas cukup kompleks dan sasaran pembelajaran cukup luas.
BAB IV
METODE PENELITIAN