Malang, 26 Maret 2016
607
PENGARUH MODEL PEMBELAJARAN LEARNING CYCLE 5E TERHADAP PENGUASAAN KONSEP SISWA PADA MATERI ASAM BASA
The Effect Of Learning Cycle 5e Model On Students’ Conceptual Understanding Of
Acid Base
Amalia Cahyarini, Sri Rahayu & Yahmin
Program Studi Pendidikan Kimia Pascasarjana Universitas Negeri Malang
Jl. Semarang No. 5 Malang 65145 Telp. (0341) 551312 E-mail: amaliacahyarini@gmail.com
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan penguasaan konsep siswa yang dibelajarkan dengan model pembelajaran Learning Cycle 5E dan metode konvensional pada materi asam basa. Penelitian yang dilakukan merupakan penelitian kuantitatif menggunakan rancangan eksperimental semu posttest only control group design. Sampel penelitian terdiri dari dua kelas, yaitu kelas XI MIA-4 (n = 32) yang dibelajarkan dengan model pembelajaran Learning Cycle 5E dan kelas XI MIA-6 (n = 32) yang dibelajarkan dengan metode konvensional. Sampel dipilih dengan teknik sampling seadanya (convenience sampling). Instrumen tes terdiri dari 20 soal pilihan ganda yang telah teruji valid dan reliabel (r = 0,85). Data penelitian dianalisis menggunakan uji-t. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan penguasaan konsep antara siswa yang dibelajarkan dengan model pembelajaran Learning Cycle 5E dan siswa yang dibelajarkan dengan metode konvensional (p = 0,032; Sig. ≤ 0,05). Penguasaan konsep siswa yang
dibelajarkan dengan model pembelajaran Learning Cycle 5E (x = 83,75) lebih tinggi daripada penguasaan konsep siswa yang dibelajarkan dengan metode konvensional (x = 77,66).
Kata kunci: learning cycle 5E, penguasaan konsep, asam basa
Abstract
The aim of this study is to investigate the differences of students‘ conceptual understanding that learned using Learning Cycle 5E model and using conventional method in acid base concept. This study use quasy-experimental postest only control group design. The sample consists of two classes, which are class XI MIA-4 (n = 32) learned using Learning Cycle 5E model and class XI MIA-6 (n = 32) learned using conventional method. The sampling technique that is used in this study is convenience sampling. The test instrument consists of 20 valid and reliable (r = 0,85) multiple choice items. Data are analyzed using t-test. The result of this study shows that there are significant differences of conceptual understanding between students that learned using Learning Cycle 5E model and students that learned using conventional method (p = 0,032; Sig. ≤ 0,05). Students‘
conceptual understanding that learned using Learning Cycle 5E model (x = 83,75) is higher than students that learned using conventional method (x = 77,66).
Malang, 26 Maret 2016
608
PENDAHULUAN
Hasil penelitian Trends in International Mathematics and Science Study (TIMSS) pada tahun 2011 menyatakan bahwa siswa Indonesia berada di peringkat ke-40 dari 42 negara dalam bidang sains (Martin dkk, 2012:40). Hal tersebut menunjukkan bahwa penguasaan siswa terhadap konsep sains, termasuk kimia, masih tergolong rendah. Kimia merupakan salah satu cabang ilmu pengetahuan alam yang mempelajari tentang sifat-sifat zat, struktur zat, perubahan zat, hukum, prinsip, konsep, dan teori yang menjelaskan perubahan tersebut (Effendy, 2007:1). Lebih lanjut, Kean dan Middlecamp (1985:9) menyatakan bahwa ilmu kimia memiliki beberapa karakteristik yaitu sebagian besar konsepnya bersifat abstrak, konsep-konsepnya merupakan penyederhanaan dari keadaan sebenarnya, dan konsep-konsepnya saling berkaitan dan berurutan. Hal tersebut menyebabkan sebagian besar siswa, termasuk siswa SMA, mengalami kesulitan dalam mempelajari kimia (Polancos, 2012:19). Fakta ini didukung oleh pernyataan guru kimia yang menyatakan bahwa konsep kimia tidak mudah dipahami oleh siswa (Herron, 1996:107-118).
Hasil observasi terhadap proses pembelajaran kimia di beberapa sekolah menunjukkan bahwa sebagian besar guru masih menggunakan metode konvensional dalam membelajarkan siswa. Pada dasarnya metode konvensional bukanlah metode yang buruk. Namun, setiap materi kimia memiliki karakteristik yang berbeda-beda sehingga diperlukan metode yang berbeda pula dalam membelajarkan materi tersebut kepada siswa. Salah satu materi kimia yang dianggap sulit oleh siswa adalah asam basa. Asam basa merupakan materi yang sebagian besar konsepnya bersifat abstrak. Selain itu, materi asam basa juga banyak melibatkan perhitungan matematis. Lebih lanjut, asam basa merupakan materi yang menjadi dasar untuk mempelajari materi yang lebih kompleks seperti titrasi asam basa, larutan penyangga, hidrolisis garam, serta materi lain yang berkaitan dengan materi asam basa. Oleh karena itu, asam basa menjadi konsep dasar yang penting dalam mempelajari kimia (Drechsler & Schmidt, 2005:20).
Kesulitan siswa dalam memahami materi asam basa dapat dikurangi dengan melibatkan siswa secara aktif dalam mengkonstruksi konsep secara mandiri, salah satunya dengan menerapkan pendekatan inkuiri dalam kegiatan pembelajaran. Menurut Sadeh dan Zion (2009:1138), tujuan utama inkuiri adalah membimbing siswa untuk membangun pengetahuannya secara mandiri. Salah satu model pembelajaran berbasis inkuiri adalah
Malang, 26 Maret 2016
609
Menurut Hanuscin dan Lee (2007:1), awalnya Learning Cycle hanya terdiri dari tiga fase, yaitu fase eksplorasi (eksploration), pengenalan konsep (concept introduction), dan aplikasi konsep (concep application). Bybee dkk (2006:1) kemudian mengembangkan fase-fase dalam Learning Cycle menjadi lima fase (5E) yang fase-fasenya terdiri dari
engagement, exploration, explanation, elaboration, dan evaluation. Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa penerapan Learning Cycle 5E dalam pembelajaran dapat meningkatkan penguasaan konsep siswa (Opara & Waswa, 2013; Oktari dkk, 2014).
Berdasarkan uraian di atas, maka dilakukan penelitian dengan menerapkan model pembelajaran Learning Cycle 5E sebagai upaya meningkatkan penguasaan konsep siswa pada materi asam basa. Oleh karena itu, tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui perbedaan penguasaan konsep siswa yang dibelajarkan dengan model pembelajaran
Learning Cycle 5E dan metode konvensional pada materi asam basa. Manfaat dari penelitian ini adalah: (1) memberikan pedoman bagi guru untuk melaksanakan pembelajaran berdasarkan teori konstruktivistik; (2) melatih siswa untuk meningkatkan penguasaan konsep dengan jalan berperan aktif dalam kegiatan pembelajaran; dan (3) memperkaya pengalaman dan menambah pengetahuan yang kemudian dapat menjadi bekal bagi peneliti agar dapat menjadi pendidik profesional di masa yang akan datang.
METODE PENELITIAN
Penelitian dilaksanakan di SMA Negeri 1 Malang pada semester genap tahun pelajaran 2015/2016. Penelitian ini menggunakan desain eksperimen semu postest only control group design. Jenis rancangan eksperimental semu yang digunakan ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Rancangan Penelitian Posttest Only Control Group Design
Kelompok Pretes Perlakuan Pascates
Kelas Eksperimen - X1 O
Kelas Kontrol - X2 O
Keterangan:
O : observasi (pengukuran)
X1 : pembelajaran menggunakan model Learning Cycle 5E X2 : pembelajaran menggunakan metode konvensional
Pengambilan sampel dilakukan dengan teknik convenience sampling. Berdasarkan teknik pengambilan sampel tersebut diperoleh dua kelas, yaitu kelas XI IPA 6 (n = 32) sebagai kelas kontrol yang dibelajarkan dengan metode konvensional dan kelas XI IPA 4 (n = 32) sebagai kelas eksperimen yang dibelajarkan dengan model pembelajaran Learning Cycle 5E.
Malang, 26 Maret 2016
610
terdiri dari satu jawaban benar dan empat jawaban pengecoh. Hasil validasi ahli menyatakan bahwa instrumen telah valid. Instrumen pengukuran selanjutnya diuji coba untuk mengetahui nilai validitas butir soal dan reliabilitas tes. Berdasarkan hasil uji coba, diperoleh 20 soal yang valid dan reliabel (r = 0,85). Data yang diperoleh dari penelitian digunakan untuk menguji hipotesis dengan metode statistik. Sebelum dilakukan uji hipotesis, perlu dilakukan uji prasyarat analisis yaitu uji normalitas dan uji homogenitas.
HASIL DAN PEMBAHASAN Deskripsi Data Kemampuan Awal
Deskripsi data kemampuan awal siswa kelas kontrol dan kelas eksperimen dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Deskripsi Data Kemampuan Awal
Kelas Jumlah Siswa Nilai Terendah
Nilai
Tertinggi Rerata
Kontrol 32 75,00 86,25 82,00
Eksperimen 32 78,50 85,13 82,86
Uji Normalitas Data Kemampuan Awal
Hasil uji normalitas data kemampuan awal siswa kelas eksperimen dan kelas kontrol dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil Uji Normalitas Kemampuan Awal
Kelas Uji Kolmogorof-Smirnov Kesimpulan
Nilai Signifikansi
Kontrol 0,515 Normal
Eksperimen 0,294 Normal
Uji Homogenitas Data Kemampuan Awal Siswa
Hasil uji homogenitas varian data kemampuan awal siswa kelas eksperimen dan kelas kontrol dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Hasil Uji Homogenitas Kemampuan Awal
Variabel Uji Levene Kesimpulan
Nilai Signifikansi
Kemampuan Awal
0,295 Homogen
Deskripsi Data Penguasaan Konsep
Malang, 26 Maret 2016
611 Tabel 5. Deskripsi Data Penguasaan Konsep
Kelas Jumlah Siswa Nilai Terendah
Nilai
Tertinggi Rerata
Kontrol 32 50,00 95,00 77,66
Eksperimen 32 65,00 95,00 83,75
Sebelum dilakukan uji hipotesis, terlebih dahulu dilakukan uji prasyarat analisis yang meliputi uji normalitas dan uji homogenitas.
Uji Normalitas Data Penguasaan Konsep Siswa
Hasil uji normalitas data penguasaan konsep siswa kelas eksperimen dan kelas kontrol dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Hasil Uji Normalitas Penguasaan Konsep
Kelas Uji Kolmogorof-Smirnov Kesimpulan
Nilai Signifikansi
Kontrol 0,402 Normal
Eksperimen 0,139 Normal
Uji Homogenitas Data Penguasaan Konsep
Hasil uji homogenitas data penguasaan siswa kelas eksperimen dan kelas kontrol dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Hasil Uji Homogenitas Penguasaan Konsep
Variabel Uji Levene Kesimpulan
Nilai Signifikansi
Penguasaan Konsep 0,970 Homogen
Uji Hipotesis
Berdasarkan hasil uji prasyarat analisis data penguasaan konsep siswa diketahui bahwa data penguasaan konsep siswa kelas kontrol dan kelas eksperimen terdistribusi normal dan memiliki varian yang homogen. Oleh karena itu, uji hipotesis dilakukan dengan metode statistik parametrik yaitu uji-t. Hipotesis yang diajukan:
H0 : Tidak ada perbedaan penguasaan konsep antara siswa yang dibelajarkan dengan model pembelajaran Learning Cycle 5E dan siswa yang dibelajarkan dengan metode konvensional.
Hasil uji-t terhadap nilai penguasaan konsep siswa pada kelas eksperimen dan kelas kontrol dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8. Hasil Uji-t Penguasaan Konsep
Variabel Rata-Rata Uji-t Kesimpulan
Kontrol Eksperimen Nilai Signifikansi
Penguasaan
Konsep 77,66 83,75 0,026
Malang, 26 Maret 2016
612
PEMBAHASAN
Penguasaan konsep merupakan prestasi belajar ranah kognitif yang diperoleh berdasarkan pengalaman siswa dalam kegiatan pembelajaran. Penguasaan konsep dilihat dari nilai ulangan harian yang dilakukan pada pertemuan ke-8 setelah materi asam basa disampaikan selama tujuh kali pertemuan pada kelas kontrol dan eksperimen. Urutan materi pada kelas eksperimen berbeda dengan urutan materi yang dibelajarkan pada kelas kontrol. Urutan materi pada kelas eksperimen adalah karakteristik asam basa, teori asam basa, kekuatan asam basa, pH larutan asam basa, konsep dan perhitungan pH, indikator asam basa, dan reaksi penetralan, sedangkan urutan materi pada kelas kontrol adalah teori asam basa, karakteristik asam basa, kekuatan asam basa, konsep dan perhitungan pH, pH larutan asam basa, indikator asam basa, dan reaksi penetralan. Penyusunan prosedur pada kegiatan percobaan di kelas eksperimen juga berbeda dengan kelas kontrol. Pada kelas eksperimen, prosedur percobaan disusun sendiri oleh siswa dengan bantuan guru, sedangkan pada kelas kontrol prosedur percobaan telah tersedia.
Berdasarkan data pada Tabel 5, rata-rata nilai ulangan harian asam basa kelas eksperimen sebesar 83,75, sedangkan kelas kontrol sebesar 77,66. Tabel 5 juga menunjukkan bahwa nilai tertinggi siswa di kelas eksperimen sama dengan nilai tertinggi siswa di kelas kontrol yaitu 95,00. Namun, nilai terendah siswa di kelas kontrol adalah 50,00 sedangkan nilai terendah siswa di kelas eksperimen adalah 65,00. Hasil uji hipotesis pada Tabel 8 menunjukkan nilai signifikansi sebesar 0,026 (Sig. ≤ 0,05). Hal ini berarti H0 ditolak dan H1 diterima, yaitu ada perbedaan penguasaan konsep siswa yang dibelajarkan dengan model pembelajaran Learning Cycle 5E dan siswa yang dibelajarkan dengan metode konvensional. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa penguasaan konsep siswa yang dibelajarkan dengan model pembelajaran Learning Cycle 5E lebih tinggi daripada siswa yang dibelajarkan dengan metode konvensional.
Tingginya penguasaan konsep siswa yang dibelajarkan dengan model pembelajaran
Learning Cycle 5E disebabkan siswa diberi kesempatan untuk menggali dan mengkonstruksi konsep asam basa yang dipelajari secara mandiri dalam setiap langkah pembelajarannya. Langkah pembelajaran dalam Learning Cycle 5E terdiri dari
engagement, exploration, explanation, elaboration, dan evaluation. Fase engagement
bertujuan untuk membangkitkan minat dan rasa ingin tahu siswa terhadap materi yang akan dipelajari, salah satunya dengan mengajukan pertanyaan- pertanyaan tentang fakta atau fenomena dalam kehidupan sehari-hari yang berkaitan dengan materi. Pada fase
Malang, 26 Maret 2016
613
pemahaman siswa terhadap materi yang dipelajari. Pada penelitian ini, evaluasi dilakukan dengan cara melihat hasil jawaban siswa terhadap pertanyaan yang terdapat pada fase
elaboration.
Langkah-langkah pembelajaran pada model Learning Cycle 5E tersebut memungkinkan siswa menghubungkan pengetahuan yang telah mereka miliki dengan konsep baru yang akan dipelajari dengan cara mengeksplorasi, menjelaskan, menerapkan konsep yang telah didapat pada situasi yang baru, dan selanjutnya mengevaluasi pemahaman tentang konsep baru yang telah dipelajari. Dalam kegiatan pembelajaran, guru hanya berperan membimbing dan mengarahkan siswa dengan pertanyaan-pertanyaan yang dapat menuntun siswa dalam mengkonstruksi konsep. Hal ini sejalan dengan pendapat Uzunöz (2011) yang menyatakan bahwa model Learning Cycle 5E adalah model pembelajaran berbasis inkuiri yang memungkinkan siswa untuk mengaitkan konsep baru dengan pengetahuan yang telah dimiliki dengan mengeksplorasi dan menjelaskan berdasarkan pengalaman secara langsung, kemudian mengelaborasi apa yang telah mereka pelajari, dan akhirnya mengevaluasi pemahaman mereka terkait konsep baru di bawah bimbingan guru. Dorji, Panjaburee, dan Srisawasdi (2013:93) menambahkan bahwa model pembelajaran Learning Cycle 5E merupakan model pembelajaran yang melibatkan otak-tangan-pikiran dalam belajar sehingga efektif untuk meningkatkan penguasaan konsep siswa.
Menurut Soebagio dkk (2001, dalam Fajaroh & Dasna, 2007), model pembelajaran
Learning Cycle memiliki beberapa kelebihan, yaitu (1) meningkatkan motivasi belajar; (2) membantu mengembangkan sikap ilmiah siswa; dan (3) membuat pembelajaran menjadi lebih bermakna karena konstruksi konsep dilakukan sendiri oleh siswa. Konsep yang telah didapat akan tersimpan lebih lama dalam ingatan siswa karena diperoleh secara mandiri dengan jalan berperanan aktif. Hal ini berdampak pada peningkatan penguasaan konsep siswa. Opara dan Waswa (2013) dalam penelitiannya menyimpulkan bahwa model pembelajaran Learning Cycle 5E memberikan hasil yang lebih baik terhadap penguasaan konsep siswa di Kenya dibandingkan metode konvensional. Oktari dkk (2014) dalam penelitiannya menyimpulkan bahwa model pembelajaran Learning Cycle 5E memberikan hasil penguasaan konsep yang lebih baik dibandingkan metode konvensional.
Malang, 26 Maret 2016
614
PENUTUP Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan penguasaan konsep antara siswa yang dibelajarkan dengan model pembelajaran Learning Cycle 5E dengan siswa yang dibelajarkan dengan metode konvensional pada materi asam basa. Penguasaan konsep siswa yang dibelajarkan dengan model pembelajaran Learning Cycle 5E lebih tinggi daripada siswa yang dibelajarkan dengan metode konvensional.
Saran
Hasil penelitian menunjukkan bahwa model pembelajaran Learning Cycle 5E
terbukti dapat meningkatkan penguasaan konsep siswa. Berdasarkan hasil penelitian tersebut, terdapat beberapa saran yaitu: (1) digunakan model pembelajaran Learning Cycle 5E pada pembelajaran materi kimia yang lain untuk meningkatkan penguasaan konsep siswa; dan (2) dilakukan penelitian lebih lanjut pada materi kimia yang lain dan variabel terikat yang lain.
DAFTAR PUSTAKA
Bybee, R.W., Taylor, J.A., Gardner, A., Scotter, P.V., Powell, J.C., Westbrook, A. & Landes, N. 2006. The BSCS 5E Instructional Model: Origins, Effectiveness, and Applications. (Online). (http://www.bscs.org/sites /default/files/_legacy/BSCS_ 5E_Instructional_ModelExecutive_Summary_0.pdf, diakses tanggal 20 Juli 2014). Dasna, I.W. 2005. Model Siklus Belajar (Learning Cycle) Kajian Teoritis dan
Implementasinya dalam Pembelajaran Kimia. Dalam I.W. Dasna & Sutrisno (Eds.),
Model-model Pembelajaran Konstruktivistik dalam Pembelajaran Sains-Kimia
(hlm. 69-98). Malang: Jurusan Kimia Universitas Negeri Malang.
Drechsler, M., & Schmidt, H. J. 2005 Textbooks‘ and Teachers‘ Understanding of Acid Base Models Used in Chemistry Teaching. Chemistry Education Research and Practice, 6 (1): 19-35.
Dorji, U., Panjaburee, P. & Srisawasdi, N. 2015. A Learning Cycle Approach to Developing Educational Computer Game for Improving Students‘ Learning and Awareness in Electric Energy Consumption and Conversation. Educational Technology & Society, 18(1) 91-105.
Effendy. 2007. A-Level Chemistry Volume 1A. Malang: Bayumedia Publishing.
Fajaroh, F. & Dasna, I.W. 2007. Pembelajaran dengan Model Siklus Belajar (Learning Cycle). (Online). (https://lubisgrafura.wordpress.com/2007/09/ 20/pembelajaran-dengan-model-siklus-belajar-learning-cycle/, diakses tanggal 9 Mei 2015).
Hanuscin, D.L. & Lee, M.H. 2008. Using a Learning Cycle Approach to Teaching the Learning Cycle to Preservice Elementary Teachers. Journal of Elementary Science Education, 20(2): 51-66.
Herron, J. D. 1996. The Chemistry Classroom. Washington DC: American Chemical Society.
Kean, E. & Middlecamp, C. 1985. Panduan Belajar Kimia Dasar. Jakarta: Gramedia. Martin, O. M., Mullis, I.V.S., Foy, P. & Stanco, G.M. 2012. TIMSS 2011 International
Malang, 26 Maret 2016
615
Oktari, M., Erlina & Sartika, R.P. 2014. Pengaruh Model Pembelajaran Siklus Belajar 5E Terhadap Hasil Belajar Siswa SMA. (Online). (http://jurnal.untan.ac.id/index.php/jpdpb/article/view/6726/6961, diakses tanggal 6 Maret 2016).
Opara, F. & Waswa, P. 2013. Enhancing Students‘ Achievement in Chemistry through the Piagetian Model: The Learning Cycle. International Journal for Cross-Disciplinary Subjects in Education (IJCDSE), 4(4): 1270-1278.
Polancos, D.T. 2012. Effects of Vee Diagram and Concept Mapping on the Achievement of Students in Chemistry. Liceo Journal of Higher Education Research Science, Engineering and Technology Section, 7(1): 18-38.
Sadeh, I. & Zion, M. 2009. The Development of Dynamic Inquiry Performances within an Open Inquiry Setting: A Comparison to Guided Inquiry Setting. Journal of Research in Science Teaching, 46(10): 1137-1160.
Turkmen, H. 2006. What Technology Plays Supporting Role in Learning
Cycle Approach for Science Education. The Turkish Online Journal of Educational Technology, 5(2): 71-76.
Uzunöz. 2011. The Effects of Activities of Current Textbook and 5E Model on the Attitude of the Studentsμ Sample of ―The Global Effects of Natural Resources Unit‖.
