EFEK MODEL PEMBELAJARAN SCIENTIFIC INQUIRY
DAN PENALARAN FORMAL TERHADAP
PENGETAHUAN ILMIAH FISIKA SISWA
SMA NEGERI 2 SIBOLGA
TESIS
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Dalam Memperoleh Gelar Magister Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
Oleh:
ELVITA HIDAYAT NIM. 8116176005
PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
i
ABSTRAK
Elvita Hidayat. NIM. 8116176005. Efek Model Pembelajaran Scientific Inquiry dan Penalaran Formal Terhadap Pengetahuan Ilmiah Fisika Siswa SMA Negeri 2 Sibolga . Tesis. Medan: Program Pascasarjana Universitas Negeri Medan, 2016.
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis : (1) pengetahuan ilmiah siswa dengan menggunakan pembelajaran Scientific Inquiry lebih baik dibandingkan dengan pembelajaran konvensional, (2) pengetahuan ilmiah siswa pada kelompok siswa yang mempunyai penalaran formal tinggi lebih baik dibandingkan kelompok siswa yang mempunyai penalaran formal rendah, dan (3) interaksi antara model pembelajaran Scientific Inquiry dan pembelajaran konvensionl dengan penalaran formal dalam meningkatkan pengetahuan ilmiah siswa.
Penelitian merupakan penelitian eksperimen dengan quasi eksperimen dengan desain two group pretes-postest desaign. Populasi Penelitian ini adalah siswa kelas X SMA Negeri 2 Sibolga. Pemilihan sampel dilakukan secara cluster random sampling. Sampel dibagi dalam dua kelas, kelas eksperimen yang diajarkan dengan model pembelajaran Scientific Inquiry dan kelas kontrol diajarkan dengan pembelajaran konvensional. Instrumen penelitian ini menggunakan tes pengetahuan ilmiah dalam bentuk uraian dan tes penalaran formal dalam bentuk pilihan berganda serta telah dinyatakan valid dan reliabel. Data dalam penelitian ini dianalisis dengan ANAVA dua jalur.
Hasil penelitian melalui analisis uji hipotesis bahwa ada perbedaan nilai signifikan yang positif antara efek model pembelajaran, penalaran formal terhadap pengetahuan ilmiah dan efek model pembelajaran dengan penalaran formal terhadap pengetahuan ilmiah siswa. Kesimpulan menunjukkan bahwa: (1) Pengetahuan Ilmiah siswa yang diajarkan dengan menggunakan model pembelajaran Scientific Inquiry lebih baik dibandingkan dengan siswa yang diajarkan dengan pembelajaran konvensional, (2) pengetahuan ilmiah siswa pada kelompok siswa dengan penalaran tinggi lebih baik dibandingkan dengan kelompok siswa dengan penalaran formal rendah, dan (3) terdapat interaksi antara model pembelajaran Scientific Inquiry dan penalaran formal dalam meningkatkan pengetahuan ilmiah siswa.
ii ABSTRACT
Elvita Hidayat. Roll No. 8116176005. The Effects of Scientific Inquiry Learning Model and Formal Reasoning on Students’ Scientific Knowladge. A Thesis. Medan: Post Graduate School, State University of Medan, 2016.
This research aimed to analyze : (1) the students’ scientific knowladge by using Scientific Inquiry learning model were better than using konventional learning, (2)
students’ scientific knowladge in the group of students who had formal reasoning above average were better than those students who had formal reasoning below average, and (3) interaction Scientific Inquiry learning model and konventional learning model with formal reasoning of the students’ scientific knowladge. This research carried out by a quasi-experimental and desaign was two group pretes-postest desaign. The population of this studywas class X SMA Negeri 2 Sibolga. Sample selection was done by cluster random sampling. Sample devided two class, eksperimen class by using Scientific Inquiry learning model and control class by using konventional. The instruments of this study used scientific knowladge test in the form of a narrative and formal reasoning test in the form of a description which were valid and reliable. The formal reasoning test was in multi choice form. The data were analyzed by ANOVA two -ways.
The results by analyzed hypothesis tes that there were different significant value postive between effect learning model, formal reasoning to students’s scientific knowladge and effect learning with formal reasoning to students’s scientific knowladge. The Conclusion showed that : (1) The student s’ physics scientific knowladge by using scientific inquiry learning model were better than learning outcomes of using conventional learning model, (2) students’ scientific knowladge in the group of students who had of high formal reasoning were better than the group of students had the low formal reasoning and (3) there were interactions between the scientific inquiry learning model and conventional learning model with formal reasoning in improving students' scientific knowladge.
iv
2.1.1 Model Pembelajaran Scientific Inquiry... . 15
2.1.1.1 Teori Belajar yang Melandasi Model Pembelajaran Sciebntific Inquiry... 15
2.1.1.2 Model Pembelajaran Inquiry... . 21
2.1.1.3 Model Pembelajaran Scientific Inquiry... 22
2.1.2 Pembelajaran Konvensional ... 31
2.1.3 Hakikat Penalaran Formal ... 33
2.1.4 Pengetahuan Ilmiah ... 38
2.1.4.1 Pengertian Pengetahuan Ilmiah ... 38
2.1.4.2Pengetahuan Ilmiah dalam Dimensi Pengetahuan... 40
2.1.10 Penelitian Relevan... ... 43
2.2 Kerangka Konseptual ... 46
2.2.1 Perbedaan Pengetahuan Ilmiah Siswa dengan Model Pembelajaran Scientific Inquiry dan Model Pembelajaran Konvensional ... 46
2.2.2 Perbedaan Pengetahuan Ilmiah yang Memiliki Penalaran Formal Tinggi dan Siswa yang Memiliki Penalaran Formal Rendah ... 49
2.2.3 Interaksi Antara Model Pembelajaran Scientific Inquiry dan Penalaran Formal Siswa untuk meningkatkan Pengetahuan Ilmiah siswa... ... 51
v
3.6.2 Instrumen Pengetahuan Ilmiah ... 63
3.7 Analisis Data Uji Coba Instrumen ... 64
3.8.2. Analisis Secara Inferensial ... 72
3.8.2.1 Uji Normalitas ... 72
3.8.2.2 Uji Homogenitas ... 74
3.8.2.3 Uji Hipotesis ... 75
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Penelitian... 78
4.1.1. Deskripsi Hasil Penelitian... 78
4.1.2. Analisis Statistika Data Hasil Penelitian Pretes... 78
4.1.2.1. Deskripsi Data Pretes... 78
4.1.2.2. Uji Normalitas Data Pretes... 80
4.1.2.3. Uji Homogenitas Data Pretes... 81
4.1.2.4. Uji Kesaamaan Pengetahuan Ilmiah (Uji t)... 81
4.1.3.Analisis Statistika Data Hasil Penelitian Postes... 83
4.1.3.1. Perlakuan dalam Pelaksanaan Penelitian... 83
4.1.3.2. Deskripsi Data Postes Pengetahuan Ilmiah... 85
4.1.3.3. Uji Normalitas Data Postes... 88
4.1.3.4. Uji Homogenitas Data Postes... 88
4.1.4. Hasil Instrumen Penalaran Formal... 89
4.1.5.Analisis Hasil Penelitian... 91
4.1.5.1. Analisis Data Postes Pengetahuan Ilmiah... 91
vi
4.2. Pengujian Hipotesis... 93 4.3. Pembahasan Hasil Penelitian... 104 4.3.1. Pengetahuan Ilmiah Fisika Siswa yang diajarkan
Dengam Model Pembelajaran Scientific Inquiry lebih baik dibandingkan dengan pembelajaran Konvensional... 104 4.3.2. Pengetahuan Ilmiah Fisika Siswa Pada Kelompok
Siswa yang Memiliki Penalaran Formal Tinggi lebih baik Dibandingkan Kelompok Siswa Yang Memiliki
Penalaran Formal Rendah... 108 4.3.3. Interaksi Model Pembelajaran Scientific Inquiry dan
Pembelajaran Konvensional Dengan Penalaran Formal Terhadap Pengetahuan Ilmiah Siswa... 112
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan... 116 5.2. Saran... 117
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Efek Model Pembelajaran Scientific Inquiry ... 25
Gambar 2.2. Penerapan Pembelajaran Konvensional ... 33
Gambar 3.1. Diagram Alur Prosedur Penelitian ... 60
Gambar 4.1. Histogram Data Pretes Kelas Kontrol ... 79
Gambar 4.2. Histogram Data Pretes Kelas Eksperimen... 80
Gambar 4.3. Grafik Nilai Rata-rata Uji Lembar Kerja Siswa... 84
Gambar 4.4. Histogram Data Postes Kelas Kontrol... 87
Gambar 4.5. Histogram Data Postes Kelas Eksperimen... 87
Gambar 4.6. Grafik Nilai Postes dan Pretes kelas eksperimen dan kontrol.. 92
Gambar 4.7. Pola Garis Interaksi antara Model Pembelajaran dan Penalaran Formal Siswa Terhadap Pengetahuan Ilmiah ... 102
Gambar 4.8. Hubungan model pembelajaran dengan nilai rata-rata Pengetahuan Ilmiah... 127
Gambar 4.9. Hubungan nilai rata-rata Pengetahuan Ilmiah yang memiliki Penalaran Formal Tinggi dan Rendah... 130 Gambar 4.10. Interaksi antara model pembelajaran Scientific Inquiry
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 :Silabus... 122
Lampiran 2 :Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Kelas Eksperimen I... 124
Lampiran 3 :Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Kelas Eksperimen II.... 135
Lampiran 4 :Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Kelas Eksperimen III... 145
Lampiran 5 :Bahan Ajar I... 156
Lampiran 6 :Bahan Ajar II... 157
Lampiran 7 :Bahan Ajar III... 158
Lampiran 8 :Lembar Kerja Siswa I... 161
Lampiran 9 :Lembar Kerja Siswa II... 165
Lampiran 10 :Lembar Kerja Siswa III... 169
Lampiran 11 :Spesifikasi Instrumen Pengetahuan Ilmiah... 176
Lampiran 12 :Spesifikasi Instrumen Penalaran Formal... 185
Lampiran 13 :Uji Validitas Tes Pengetahuan Ilmiah... 192
Lampiran 14 : Uji Reliabilitas Tes Pengetahuan Ilmiah... 197
Lampiran 15 : Tingkat Kesukaran Pengetahuan Ilmiah... 200
Lampiran 16 : Daya Beda Soal Pengetahuan Ilmiah... 202
Lampiran 17 : Data Nilai Penalaran Formal Siswa (Eksperimen)... 204
Lampiran 18 : Data Nilai Penalaran Formal Siswa (Kontrol)... 205
Lampiran 19 : Data Nilai Pretes Pengetahuan Ilmiah (Eksperimen)... 206
Lampiran 20 : Data Nilai Pretes Pengetahuan Ilmiah (Kontrol)... 207
Lampiran 21 : Data Nilai Postes Pengetahuan Ilmiah (Eksperimen)... 208
Lampiran 22 : Data Nilai Postes Pengetahuan Ilmiah (Kontrol)... 209
Lampiran 23 : Deskriptif Statistik Data Penelitian... 210
Lampiran 24 : Uji Normalitas Data Pretes dan Postes... 211
Lampiran 25 : Uji Homogenitas Data Pretes dan Postes... 213
Lampiran 26 : Uji Kesamaan... 214
Lampiran 27 : Uji Hipotesis Dengan Anava Dua Jalur (2x2)... 216
Lampiran 28 : Uji Scheffe... 218
Lampiran 30 : Tabulasi Nilai Lembar Kerja Siswa... 221
Lampiran 31 : Lembar Validitas Tes Pengetahuan Ilmiah... 222
Lampiran 32 : Lembar Validitas Tes Penalaran Formal... 226
Lampiran 33 : Dokumentasi Penelitian... 228
Lampiran 34 : Lembar Kerja Siswa... 234
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Sintaks Model Pembelajaran Scientific Inquiry... 25
Tabel 2.2. Penelitian Relevan...……….... 43
Tabel 3.1. Control Group Pretest-Postest Design...………. 56
Tabel 3.2. Desin Penelitian ANAVA ... 57
Tabel 3.3. Kisi-Kisi Instrumen Penalaran Formal ... 62
Tabel 3.4. Spesifikasi Tes Pengetahuan Ilmiah ... 63
Tabel 3.5. Kategori Validasi Butir Soal ... 66
Tabel 3.6. Hasil Uji Validitas Instrumen tes ... 67
Tabel 3.7. Tabel Kategori Reliabilitas ……….. 68
Tabel 3.8. Hasil Uji Reabilitas Instrumen tes ... 68
Tabel 3.9. Interprestasi Tingkat Kesukaran... 69
Tabel 3.10. Hasil Uji Tingkat Kesukaran Soal... . 69
Tabel 3.11. Intrepretasi atau Penafsiran Daya Pembeda Tes ... 70
Tabel 3.12. Hasil Uji Daya Beda Soal ... 71
Tabel 4.1.Data Pretes Pengetahuan Ilmiah Siswa ... 79
Tabel 4.2.Uji Normalitas Pretes Pengetahuan Ilmiah Siswa kelas Eksperimen dan kontrol ... 80
Tabel 4.3.Uji Homogenitas Data Pretes Pengetahuan Ilmiah Siswa ... 81
Tabel 4.4.Uji Kesamaan Data Pretes Pengetahuan Ilmiah kelas Eksperimen dan kelas Kontrol ... 82
Tabel 4.5.Nilai Postes Pengetahuan Ilmiah Pada kelas Kontrol dan kelas Eksperimen ... 86
Tabel 4.6.Uji Normalitas Postes Pengetahuan Ilmiah Pada kelas Kontrol dan kelas Eksperimen ... 88
Tabel 4.7.Uji Homogenitas Data Pretes Pengetahuan Ilmiah Pada kelas Kontrol dan kelas Eksperimen ... 89
ix
Tabel 4.9. Pengetahuan Ilmiah berdasarkan Tingkat Penalaran Formal ... 91
Tabel 4.10.Data Postes Pengetahuan Ilmiah Pada Penalaran Formal Tinggi dan Rendah Pada kelas Kontrol dan kelas Eksperimen ... 93
Tabel 4.11. Hasil Uji ANAVA Dua Jalur ... 94
Tabel 4.12. Data Faktor antar Subjek... 95
Tabel 4.13. Uji Homogenitas Antar Kelompok ... 96
Tabel 4.14. Statistik Deskriptif Model Pembelajaran dan Penalaran Formal ... 97
Tabel 4.15. Hasil Uji ANAVA ... 98
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang Masalah
Pendidikan fisika sebagai bagian dari pendidikan formal dan merupakan
salah satu mata pelajaran yang memiliki peranan yang sangat penting dalam usaha
untuk meningkatkan mutu sumber daya manusia. Dalam pembelajaran fisika di
SMA terdapat dua hal yang saling berkaitan yaitu fisika sebagai produk (berupa
fakta, konsep, prinsip, hukum, dan teori) dan fisika sebagai proses (kerja ilmiah).
Fisika sebagai produk mengharapkan siswa memiliki kemampuan dalam
memahami konsep, prinsip, hukum, dan teori fisika, karena pemahaman tersebut
merupakan dasar dalam menjelaskan berbagai peristiwa alam, menyelesaikan
masalah dan pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.
Fisika sebagai proses (kerja ilmiah) bertujuan agar siswa mengalami proses
terjadinya fenomena sains dengan melakukan penginderaan sebanyak mungkin.
Ini berarti pada saat belajar fisika para siswa harus secara aktif mengamati,
melakukan percobaan, yang dapat diartikan bahwa aktivitas belajar dilakukan
melalui pengetahuan (knowledge) dan kerja praktek. Subagya & Wilujeng (2013)
menyatakan bahwa fisika sebagai salah satu cabang dari IPA memiliki hakikat
yang meliputi produk, proses, dan sikap ilmiah, sehingga dengan mempelajari
fisika, siswa dapat merasakan pengalaman langsung. Proses pembelajaran fisika
menuntun siswa untuk berpikir konstruktif, dan melatih siswa untuk menemukan
1
1
Salah satu kegiatan pembelajaran fisika yang efektif dan benar-benar
mencerminkan hakekat fisika adalah kegiatan praktikum yang mampu
memberikan pengalaman belajar nyata. Menurut Sidharta (2005) bahwa
pemberian pengalaman nyata dalam pembelajaran sains ditekankan melalui
penggunaan dan pengembangan kerja ilmiah yang meliputi aspek-aspek
keterampilan proses sains dan sikap ilmiah. Ini menyatakan bahwa kegiatan
praktikum memegang peranan penting dalam pembelajaran fisika karena
praktikum memberikan peluang kepada siswa untuk kreatif dalam melakukan
keterampilan proses sains. Kegiatan praktikum ini akan dapat terlaksana dengan
baik jika didukung oleh penggunaan model pebelajaran yang tepat, sarana dan
prasarana yang tepat serta ditambah dengan pemanfaatan sumber belajar dengan
menggunakan media yang dapat menunjang praktikum itu sendiri.
Berdasarkan hasil pengamatan yang peneliti lakukan di sekolah SMA
Negeri 2 Sibolga, ditemukan bahwa pelaksanaan pembelajaran Fisika masih
belum mampu menunjukkan hakekat fisika. Hasil wawancara dengan beberapa
siswa juga menyatakan bahwa siswa sangat jarang melakukan pembelajaran
Fisika dengan kegiatan laboratorium. Guru biasanya langsung mengajarkan
konsep fisika tanpa eksperimen terlebih dahulu. Penggunaan LKS juga belum
melatih keterampilan proses sains pada siswa sehingga siswa belum termotivasi
secara optimal dalam proses belajar mengajar. Pada proses pembelajaran fisika
guru juga kurang mengembangkan cara berpikir siswa secara logis dalam
melakukan pengolahan data pada saat melakukan praktikum yang dapat menuntut
2
1
Sehingga tujuan pembelajaran agar siswa memiliki pengetahuan ilmiah dari
proses penelitian yang mereka lakukan tidak tercapai.
Berdasarkan hasil studi pendahuluan yang dilakukan di SMA Negeri 2
Sibolga melalui sebaran angket kepada siswa kelas X, menunjukkan bahwa
sekitar 77,5% dari 72 orang siswa menyukai pelajaran fisika, dan hanya 22,5 %
yang tidak menyukai pelajaran fisika. Akan tetapi, dari wawancara dengan guru
fisika kelas X disebutkan ditemukan bahwa hasil belajar pengetahuan fisika siswa
masih katagori rendah. Hal ini tampak pada rata-rata nilai ujian semester I tahun
ajaran 2015-2016 yaitu 60, sedangkan untuk KKM yang ditetapkan adalah 75.
Temuan ini menggambarkan bahwa rasa suka siswa kepada pelajaran fisika tidak
serta merta membuat pengetahuan ilmiah siswa tinggi. Kita juga tidak bisa
menafikan bahwa siswa masih merasa fisika adalah pelajaran yang sulit, hal ini
sejalan dengan temuan melalui sebaran angket, dimana sekitar 80 % dari 72 orang
siswa merasa fisika adalah pelajaran yang sulit. Banyak alasan siswa sehingga
memberi label sulit untuk fisika, salah satunya adalah kesulitan ketika
berhubungan dengan penggunaan persamaan dalam suatu permasalahan. Siswa
merasa kesulitan ketika menempatkan persamaan yang sesuai, karena begitu
banyaknya rumus-rumus yang disajikan baik di buku pelajaran atau dari guru.
Kesulitan ini sendiri pada dasarnya karena siswa tidak mampu untuk mengaitkan
antara variabel-variabel pada persamaan dengan konsep fisika, sehingga terkadang
siswa seolah-olah hanya mengganti huruf (simbol variabel) dengan angka tanpa
3
1
Pada penelitian sebelumnya yaitu Nasution (2015) menemukan masalah
yang ada pada siswa adalah memiliki kemampuan yang rendah dalam
memecahkan masalah pada kondisi real, karena siswa lebih konsentrasi pada
persamaan dan perhitungan secara matematik tidak pada pengetahuan konsep,
sehingga siswa sulit untuk dapat mengaplikasikan pengetahuan yang mereka
peroleh dalam kehidupan sehari-hari.
Pada penelitian yang berbeda yaitu Sihotang (2014) menemukan masalah
yang ada pada siswa yaitu hasil belajar siswa yang rendah, baik kemampuan
kognitif maupun psikomotorik yang meliputi merumuskan masalah, membuat
hipotesis, melakukan penelitian dan dalam memberi kesimpulan, sehingga siswa
sulit untuk dapat mengaplikasikan pengetahuan ilmiah yang mereka peroleh
dalam kehidupan sehari-hari.
Jika dikaji lebih lanjut, guru adalah pihak yang penting dan bertanggung
jawab atas ketercapaian pembelajaran fisika, karena guru berperan langsung
dalam proses pembelajaran fisika. Melalui hasil wawancara dengan guru bidang
studi fisika di kelas X diketahui bahwa guru sudah pernah menrapkan model
kooperatif tipe STAD, tetapi lebih sering menggunakan pembelajaran
konvensional dengan metode ceramah dan latihan. Tetapi, rata-rata hasil belajar
siswa dalam bentuk pengetahuan ilmiah masih belum dapat mencapai KKM, dan
guru juga sulit dalam mengukur kemampuan proses sains siswa. Artinya,
menggunakan model saja belum cukup untuk memberikan hasil belajar yang baik
bagi siswa, guru perlu memiliki kemampuan untuk memilih model yang tepat dan
4
1
tepat oleh guru sangat berperan penting dalam upaya meningkatkan mutu
pembelajaran fisika. Guru dengan kompetensi yang dimilikinya diharapkan
mampu memilih model pembelajaran yang tepat agar dapat mencapai tujuan
pembelajaran. Mengajar bukan sekedar usaha untuk menyampaikan ilmu
pengetahuan, melainkan juga usaha untuk menciptakan sistem lingkungan yang
membelajarkan siswa agar tujuan pembelajaran dapat tercapai secara optimal.
Menciptakan sistem lingkungan yang mampu membelajarkan siswa bukan
hanya menjadikan yang tak ada menjadi ada, tapi juga perlu memanfaatkan
seoptimal mungkin yang telah tersedia di sekolah. Misalnya, dengan
menggunakan laboratorium dengan semaksimal mungkin sebagai tempat siswa
untuk mengembangkan keterampilan mereka dan memberi pengalaman nyata dan
bermakna.
Untuk mengatasi masalah yang terungkap diatas, salah satu model yang
cocok untuk pembelajaran yang bertujuan agar siswa dapat meningkatkan
pengetahuan ilmiah maka diterapkan model pembelajaran yang dapat membuat
siswa dapat membangun konsep-konsep fisika atas dasar nalarnya dalam berpikir
adalah model pembelajaran Scientific Inquiry.
Model pembelajaran Scientific Inquiry dapat digunakan untuk
menciptakan sistem lingkungan yang membelajarkan siswa dan bagian dari model
pengajaran memproses informasi. Menurut Metz (Joyce, 2003), “Scientific
Inquiry models have been developed for use with students of all age, from
preshschool through college.” Selanjutnya menurut Joyce (2003), “The essence
5
1
them with an area of investigation, helping them identify a conceptual or
methodological problem within that area of investigation, and inviting them to
design ways of overcoming that problem.” Model pembelajaran ini digunakan
karena pada pelaksanaannya guru menyediakan bimbingan atau petunjuk yang
cukup luas kepada siswa, atau dengan kata lain sebagian besar perencanaanya
dibuat oleh guru termasuk kegiatan perumusan masalah.
Dhakaa (2012), pada hasil penelitiannya menunjukkan bahwa belajar
konsep Biologi pada siswa kelas IX melalui model pembelajaran Scientific
Inquiry lebih efektif daripada pembelajaran konvensional. Ini menunjukkan model
pembelajaran Scientific Inquiry memiliki implikasi bagi pembelajaran di dalam
kelas yang. Selain itu, Sihotang (2014) pada hasil penelitiannya menyimpulkan
bahwa hasil belajar siswa dengan menerapkan model pembelajaran Scientific
Inquiry lebih baik daripada hasil belajar siswa yang menerapkan pembelajaran
konvensional. Selanjutnya, disimpulkan bahwa dengan menerapkan model
pembelajaran Scientific Inquiry hasil belajar siswa yang memiliki sikap ilmiah
yang tinggi lebih baik dari pada hasil belajar siswa yang memiliki sikap ilmiah
rendah. dan hasil Ini berarti penerapan model pembelajaran Scientific Inquiry
lebih tepat diterapkan kepada siswa yang memiliki sikap ilmiah tinggi .
Lederman, dkk (2013), menyebutkan bahwa Integrasi eksplisit, instruksi
reflektif tentang Nature Of Science (NOS) dan Scientific Inquiry (SI) dalam
konten ilmu tradisional ditujukan sebagai sarana untuk perkembangan literasi
6
1
dalam konteks yang lebih luas, yang dapat berdampak pada cara pandang siswa
melihat dunia.
Nadelson, dkk (2008) dalam penelitiannya dengan mengumpulkan dan
meresume bukti empiris efektivitas Pembelajaran sains berbasis Inquiri
(Inquiry-Based Science Instruction) pada hasil kognitif, afektif dan perilaku siswa di kelas
5 sampai 8, dan menemukan bahwa ada hubungan empiris antara penerapan
pembelajaran sains berbasis inquiri dengan hasil belajar siswa, afektif dan
perilaku siswa sekolah dasar dan menengah di Amerika Serikat dengan potensi
implikasi internasional. Penelitian ini, menunjukkan bahwa model pembelajaran
Scientific Inqury tidak hanya dapat diterapkan pada sekolah-sekolah di Amerika,
tetapi juga dapat diterapkan untuk skala internasional.
Njoroge, dkk (2014) dalam penelitiannya menyebutkan masalah kinerja
siswa secara keseluruhan pada fisika di Kenya Certificate of Secondary
Examination (KCSE) mengalami kemunduran ditambah dengan pendaftaran siswa
sangat rendah. Selain itu, guru fisika di sekolah menengah Kenya lebih memilih
pembelajaran dengan pendekatan pengajaran ekspositori. Perubahan besar terjadi
ketika sekolah menengah umum di Kenya menerapkan pembelajaran berbasis
Inquiry atau (IBT). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa prestasi hasil belajar
siswa sekolah menengah di Nyeri, County meningkat dengan menerapkan
pembelajaran berbasis Inquiry atau (IBT) dari pada hasil belajar siswa dengan
metode pembelajaran umum (Regular Teaching Methods). Penelitian lain oleh
Hussain, dkk (2011) menyimpulkan pada hasil penelitiannya bahwa dengan
7
1
pelajaran fisika yaitu guided Scientific Inquiry, unguided Scientific Inquiry dan
combination (guided & unguided) Scientific Inquiry memiliki pengaruh yang
signifikan terhadap prestasi belajar dan kemampuan siswa dalam menerapkan
pengetahuan fisika dalam kehidupan nyata dibandingkan dengan pembelajaran
tradisional.
Penerapan model pembelajaran Scientific Inquiry adalah dengan
menghadapkan siswa pada suatu kegiatan ilmiah (eksperimen). Siswa dilatih agar
terampil dalam memperoleh dan mengolah informasi melalui aktivitas berpikir
dengan mengikuti prosedur (metode) ilmiah, seperti, terampil melakukan
pengamatan, pengukuran, pengklasifikasian, penarikan kesimpulan dan
pengkomunikasian hasil temuan. Siswa diarahkan untuk mengembangkan
keterampilan proses sains yang dimilikinya dalam memproses dan menemukan
sendiri pengetahuan tersebut.
Pada pelaksanaanya, model pembelajaran Scientific Inquiry dapat dibantu
dengan berbagai sarana seperti, bagan, diagram, media dan sebagainya. Media
pembelajaran sangat bermanfaat untuk menunjang proses belajar mengajar.
Dengan adanya penggunaan media pembelajaran dapat meningkatkan keinginan
dan minat baru, membangkitkan motivasi, rangsangan kegiatan belajar dan
membawa pengaruh-pengaruh psikologis siswa. Sejalan dengan itu menurut
Arsyad (2007) bahwa media pembelajaran juga dapat meningkatkan pemahaman
konsep. Penggunaan alat-alat bantu mengajar, peraga pendidikan dan media
8
1
teknologi. Perkembangan teknologi informasi telah mempengaruhi penggunaan
berbagai jenis media sebagai alat bantu dalam proses pembelajaran.
Melihat begitu besarnya tujuan yang diharapkan dari kegiatan belajar,
tentu tidak mudah untuk mendapatkan hasil belajar yang baik bagi siswa.
Demikian halnya dengan penggunaan model pembelajaran Scientific Inquiry,
tentu tidak mudah untuk memperoleh hasil belajar yang baik dengan hanya
menerapkan model pembelajaran tanpa mengikut sertakan kemampuan siswa
dalam pembelajaran. Berbeda pada penelitian sebelumnya, penelitian ini memilih
salah satu kemampuan siswa yaitu adanya kemampuan penalaran formal siswa.
Masalah yang dihadapi guru fisika di SMA selain rendahnya hasil
belajar siswa juga adanya perbedaan penalaran formal siswa. Hal ini dapat diamati
secara seksama, dimana konsep-konsep yang ada dalam materi fisika di SMA
sebagiannya akan ditemukan konsep-konsep yang sifatnya abstrak. Agar siswa
dapat memahami materi tersebut secara konkrit maka diharapkan siswa harus
sudah memiliki penalaran formal. Karena menurut teori perkembangan kognitif
Piaget, anak pada tahap formal sudah dapat memberikan ide-ide umum, hipotesis
dan mampu berfikir secara abstrak (Modgil, 1980). Hal ini berarti anak-anak akan
kesulitan dalam belajar jika tidak memiliki keterampilan kognitif, sehingga proses
belajar mengajar menjadi terhambat bila penalaran formal siswa tidak sesuai
dengan yang diperlukan (Sunardi, 2002). Dengan demikian, guru harus
mempertimbangkan adanya perbedaan penalaran formal yang dimiliki oleh siswa
9
1
Penelitian yang relevan dengan penalaran formal diantaranya Wilantara
(2003) yang berjudul “Implementasi Model Belajar Konstruktivis Dalam
Pembelajaran Fisika Untuk Mengubah Miskonsepsi Ditinjau Dari Penalaran
Formal Siswa”. Dalam penelitiannya menemukan bahwa miskonsepsi siswa yang
mengikuti model belajar konvensional lebih tinggi dari pada siswa yang
mengikuti model belajar konstruktivis ditinjau dari penalaran formal siswa.
Selanjutnya, Susanti, dkk (2014) dalam penelitiannya yang berjudul
“Pembelajaran Biologi Menggunakan Inqury Training Models Dengan Vee
Diagram Dan KWL Chart Ditinjau Dari Keterampilan Berfikir Kritis Dan
Kemampuan Penalaran Formal”, menemukan bahwa ada pengaruh penalaran
formal terhadap hasil belajar kognitif dan psikomotorik, tetapi tidak ada pengaruh
pada aspek afektif.
Dari faktor-faktor ini dapat ditarik kesimpulan yaitu untuk memperoleh
hasil belajar yang diinginkan ada baiknya seorang guru harus reaktif dalam
penyampaian materi pelajaran. Selain itu guru juga harus memperhatikan kondisi
siswa yang menerima pelajaran. Jadi, seorang guru harus mampu mengidentifikasi
model, metode dan media apa kiranya yang sesuai sebagai pendekatan mengajar
pada materi-materi tertentu dan sesuai dengan perkembangan siswa saat itu.
Disamping itu, guru juga harus memperhatikan karakteristik masing-masing siswa
untuk berminat, tertarik, semangat dan merasa senang dalam belajar fisika.
Berdasarkan uraian di atas, peneliti tertarik untuk melakukan penelitian
yang berjudul “Efek Model Pembelajaran Scientific Inquiry dan Penalaran
10
1 1.2Identifikasi Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang di atas, dapat diidentifikasi beberapa
permasalahan yaitu :
1. Dalam proses pembelajaran fisika, siswa hanya ditekankan pada aspek
menghapal konsep–konsep dan prinsip–prinsip atau rumus.
2. Pengetahuan Ilmiah siswa masih rendah
3. Pemilihan model dan metode pembelajaran yang kurang tepat oleh guru.
Guru cenderung lebih sering menggunakan pembelajaran konvensional
dalam proses belajar mengajar.
4. Pemanfaatan laboratorium yang belum optimal
5. Adanya perbedaan Penalaran Formal siswa, pada penelitian sebelumnya
disebutkan bahwa ada pengaruh Penalaran Formal terhadap hasil belajar
siswa.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Model pembelajaran yang digunakan adalah model pembelajaran Scientific
Inquiry dan model pembelajaran konvensional.
2. Penalaran formal siswa dilihat dari hasil tes Penalaran Formal.
3. Hasil belajar dari model pembelajaran Scientific Inquiry adalah
Pengetahuan Ilmiah siwa.
4. Subyek penelitian adalah siswa SMA Negeri 2 Sibolga Kelas X MIA
11
1 1.4 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang dan batasan masalah yang diuraikan di atas,
masalah yang akan diteliti dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut :
1. Apakah Pengetahuan Ilmiah fisika siswa yang diajarkan dengan
menggunakan model pembelajaran Scientific Inquiry lebih baik
dibandingkan siswa diajarkan dengan menggunakan pembelajaran
konvensional?
2. Apakah Pengetahuan Ilmiah fisika siswa yang memiliki Penalaran Formal
tinggi lebih baik dibandingkan Pengetahuan Ilmiah fisika siswa yang
memiliki penalaran Formal rendah?
3. Apakah terdapat interaksi antara model pembelajaran dan Penalaran Formal
dalam meningkatkan Pengetahuan Ilmiah fisika siswa?
1.5 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan yang ingin dicapai dari hasil penelitian ini adalah :
1. Untuk mengetahui bahwa Pengetahuan Ilmiah fisika antara siswa yang
diajarkan dengan menggunakan model pembelajaran Scientific Inquiry
lebih baik dibandingkan siswa diajarkan dengan menggunakan
pembelajaran konvensional
2. Untuk mengetahui bahwa Pengetahuan Ilmiah fisika siswa yang memiliki
Penalaran Formal tinggi lebih baik dibandingkan Pengetahuan Ilmiah
fisika siswa yang memiliki penalaran Formal rendah
3. Untuk mengetahui interaksi antara model pembelajaran dan Penalaran
12
1 1.6 Manfaat penelitian
Manfaat yang diharapkan dari hasil penelititan ini antara lain :.
Secara teoritis
1. Penelitian ini diharapkan dapat melengkapi dan memperkaya referensi
ilmu pengetahuan bagi peneliti selanjutnya, terutama bagi yang ingin
mengkaji secara terperinci tentang model pembelajaran Scientific
Inquiry.
2. Penelitian ini diharapkan dapat memiliki kontribusi di bidang
pendidikan, terutama berkaitan dengan penerapan pengembangan
model pembelajaran Scientific Inquiry.
Secara Praktis
1. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan pemikiran
positif bagi pemerhati dan praktisi pendidikan serta memberi manfaat
sebagai salah satu bagian dalam usaha peningkatan proses
pembelajaran, terutama dalam menentukan model dan strategi
pembelajaran yang efektif dan efisien.
2. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi masukan bagi penentu
kebijakan di sekolah dalam pengadaan sarana dan prasarana
pengembangan wawasan kependidikan serta peningkatan kompetensi
guru dalam upaya menciptakan suasana pembelajaran yang efektif dan
13
1 1.7 Definisi Operasional
Model pembelajaran Scientific Inquiry adalah model pembelajaran yang melibatkan siswa dalam kegiatan ilmiah/penemuan jawaban dari suatu
masalah. Fase-fase dalam model ini adalah (1) penyajian masalah kepada
siswa; (2) siswa merumuskan masalah; (3) siswa mengidentifikasi masalah;
(4) siswa menemukan cara untuk mengatasi kesulitan tersebut. (Joyce,
2003)
Penalaran formal adalah suatu kegiatan berfikir yang menyandarkan diri kepada teori perkembangan kognitif (Surajiyo, 2007)
Pengertian pengetahuan ilmiah adalah pengetahuan yang diperoleh dan dipertanggung jawabkan kebenarannya secara ilmiah atau dengan
116
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah di uraikan pada bab sebelumnya,
maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Pengetahuan ilmiah fisika siswa menggunakan pembelajaran Scientific
Inquiry lebih baik dibandingkan dengan pengetahuan ilmiah siswa menggunakan pembelajaran konvensional. Berdasarkan data dari nilai
rata-rata siswa pada kelas dengan model pembelajaran Scientific Inquiry sebesar
76,39 untuk kelas konvensional 66,33. Hasil ini menunjukkan adanya efek
model pembelajaran Scientific Inquiry terhadap pengetahuan ilmiah fisika
siswa.
2. Pengetahuan ilmiah siswa pada kelompok penalaran formal tinggi lebih baik
dibandingkan pengetahuan ilmiah fisika siswa pada kelompok penalaran
formal rendah. Hal ini dapat ditunjukkan dari data penelitian yang
menunjukkan bahwa pengetahuan ilmiah pada kelompok penalaran formal di
tinggi sebesar 74,28 dan pada kelompok penalaran formal rendah sebesar
68,44. Hasil ini menunjukkan adanya efek penalaran formal siswa terhadap
pengetahuan ilmiah fisika siswa.
3. Terdapat interaksi antara model pembelajaran dengan penalaran formal dalam
meningkatkan pengetahuan ilmiah fisika siswa. Hasil belajar pengetahuan
ilmiah siswa yang diajarkan melalui model pembelajaran Scientific Inquiry
117
rendah sebesar 70,21 lebih tinggi dibandingkan dengan hasil belajar
pengetahuan ilmiah siswa yang diajarkan melalui pembelajaran konvensional
pada kelompok penalaran formal tinggi sebesar 66,21 dan pada kelompok
penalaran formal tinggi sebesar 66,44. Hasil ini menunjukkan adanya efek
model pembelajaran Scientific Inquiry terhadap pengetahuan ilmiah siswa
yang memiliki penalaran formal tinggi, tetapi tidak untuk siswa yang
memiliki penalaran formal rendah.
5.2. Saran
1. Siswa harus dibimbing dengan memberikan latihan yang cukup untuk
meningkatkan kemampuan keterampilan untuk mendapatkan pengetahuan
ilmiah fisika siswa.
2. Peneliti selanjutnya menggunakan jangka waktu yang lebih lama karena
waktu yang tersedia dalam pelaksanaan pembelajaran baik dibelajarkan
dengan menggunakan model pembelajaran Scientific Inquiry dan dibelajarkan
dengan pembelajaran konvensional masih sangat kurang, sebab disesuaikan
dengan jadwal sekolah yang bersangkutan.
3. Pendidik hendaknya memilih model pembelajaran yang sesuai, dengan tujuan
pembelajaran.
4. Pendidik dalam mengajar dengan menggunakan model pembelajaran
Scientific Inquiry lebih baik diterapkan pada siswa yang memiliki penalaran formal tinggi karena lebih berpengaruh terhadap peningkatan pengetahuan
118
5. Siswa sebelumnya belum pernah belajar dengan menggunakan model pembelajaran Scientific Inquiry, maka sebaiknya siswa terlebih dahulu dilatih
untuk kritis dalam merumuskan pertanyaan, membuat hipotesis, kemudian
tahap selanjutnya mulai dilatih untuk melakukan percobaan-percobaan
sederhana ketika pembelajaran fisika agar memiliki respon yang cepat akan
melakukan model pembelajaran Scientific Inquiry.
6. Untuk peneliti selanjutnya disarankan untuk merancang pertemuan untuk
memberi pemahaman kepada siswa tentang prosedur pelaksanaan eksperimen
dengan menerapkan model pembelajaran Scientific Inquiry, sehingga
119
DAFTAR PUSTAKA
Anshari, S. Endang. 1982. Ilmu, Filsafat dan Agama. Surabaya: PT. Bina Ilmu
Arsyad. 2007. Media Pembelajaran. Jakarta: Pt. Raja Grafindo Persada
Arikunto, S. 2010. Dasar-Dasar Evaluasi Pendidikan. Jakarta: Bumi Aksara
Aziz, Abdul. 2009. Filasafat Pendidikan Islam.Yogyakarta: Teras.
Baird, Williem. E & Borich, Gari. D. 1985. Validity Considerations For The Study
Of Formal Reasoning Ability And Integrated Science Process Skill. Paper Presented At The Annual Meeting Of The National Assosiation For Research In Science Teaching. French Linch Springs.
Dahar, R.W. 2011. Teori-Teori Belajar. Jakarta: Erlangga
Dhakaa, Amita. 2012. Biologycal Science Inquiry Model And Biology Teaching. Bookman International Journal Of Accounts, Economics & Business Management, 1(2), 80-81
Dimyati & Mudjiono. 2009. Belajar dan Pembelajaran. Jakarta: Penerbit Rineka
Cipta.
Edward, Paul. 1972. The Encyclopedia of Philosopy. New York: Macmillan
Publishing
Hussain, A., Azeem, M., & Shakoor, A. (2011). Physics Teaching Methods:
Scientific Inquiry Vs Traditional Lecture. International Journal of Humanities
and Social Science. Vol. 1(19), 269-276.
Joyce, B & Weil, M. 2009. Models Of Teaching (Model-Model Pengajaran Edisi
Kedelapan). Yogyakarta: Pustaka Pelajar.
Joyce, Bruce & Weil, Marsha. 2003. Models Of Teaching (5th Ed). New Delhi:
Privite Limited.
Krathwohl, D.R.. 2002. A Revision Of Bloom’s Taxonomy: An Overvie . Theory
Into Practice, 41 (4), 212-218
Lederman, N.G., Lederman, J.S., & Antink, A. (2013). Nature of science and scientific inquiry as contexts for the learning of science and achievement of
scientific literacy. International Journal of Education in Mathematics, Science
120
Nadelson, S louis., Williams, S., & Turner, H. 2008. Influence of Inquiry -Based Science Interventions on Middle School Students’ Cognitive, Behavioral, and
Affective Outcomes: The Campbell Collaboration, 1(1), 1-18
National Institutes Of Health. 2005. Doing Science: The Process Of Scientific
Inquiry. Colorado Springs: BSCS.
Nasution, Hastini. 2015. The Effek Of Scientific Inquiry Learning Model Based On
Conceptual Change On Physics Cognitive Competence And Science Process Skill (SPS) Of Students At Senior High School.Thesis. Medan: Program Pascasarjana Universitas Negeri Medan UNIMED
Njoroge, G.N., Changeiywo, J.M., & Ndirangu, M. 2014. Effects Of Inquiry-Based Teaching Approach On Secondary School Students’ Achievement And
Motivation In Physics In Nyeri County, Kenya. International Journal of
Academic Research in Education and Review, 2(1), 1-16
Sagala, S. 2008. Konsep dan Makna Pembelajaran. Bandung: Alfabeta.
Sanjaya, W. 2009. Strategi Pembelajaran Berorientasi Standar Proses Pendidikan.
Jakarta: Kencana Prenada Media GroupSardiman. 2008. Interaksi dan Motivasi
Belajar Mengajar, PT.Grafindo Persada, Jakarta
Sidharta, Arif. 2005. Model Pembelajaran Asam Basa Berbasis Inkuiri
Laboratorium Sebagai Wahana Pendidikan Sains Siswa SMP. Tesis. Program Pascasarjana UPI. Bandung.
Sihotang. 2014. Efek Model Pembelajaran Scientific Inquiry Dan Sikap Ilmiah
Terhadap Hasil Belajar Siswa Pada Materi Listrik Dinamis Kelas X. Tesis. Program Studi Pendidikan Fisika Pascasarjana UNIMED Medan.
Soetopo. 2000. Hubungan Kesanggupan Berpikir Formal dan Prestasi Belajar
Pengetahuan Dasar MIPA. Jurnal Ilmu PendidikanUNM, 27(1),
Subagya, Hari & Wilujeng, Insih. 2013. Fisika SMA/MA Kelas X. Jakarta: Bumi
Aksara
Sudijono. 2005. Pengantar Evaluasi Pendidikan. Jakarta: Grafindo.
Sunardi. 2002. Hubungan Tingkat Penalaran Formal dan Tingkat Perkembangan
Konsep Geometri Siswa. Jurnal Ilmu Pendidikan. Jakarta LPTK dan
ISPI, 9 (1), 43-53
Surajiyo. 2007. Filsafat Ilmu Dan Perkembangannya Di Indonesia. Jakarta: PT Bumi
121
Susanti, Ana 2014. Pembelajaran Biologi Menggunakan Inqury Training Models Dengan Vee Diagram Dan KWL Chart Ditinjau Dari Keterampilan Berfikir
Kritis Dan Kemampuan Penalaran Formal. Jurnal inkuiri, 3(1), 75-84.
Susanto, A. 2011. Filsafat Ilmu. Jakarta: Bumi Aksara
Wilantara, I Putu Eka. 2003. Implementasi Model Belajar Konstruktivis Dalam
Pembelajaran Fisika Untuk Mengubah Miskonsepsi Ditinjau Dari Penalaran Formal Siswa. Tesis Institut Keguruan Dan Ilmu Pendidikan Negeri Singaraja.
