ADAPTASI MODEL PEMBELAJARAN SAINTIFIK DALAM PELAJARAN MATEMATIKA SMP GUNA MENINGKATKAN KOMPETENSI SISWA
Oleh : Dr. Drs. Suryadi MT, M.T
Departemen Matematika FMIPA Universitas Indonesia
Pendahuluan
Hasil Survei yang dilakukan oleh The World Competitifness SCOREBOARD 2005
dalam The World Competitiveness Year Book 2005 tentang kemampuan daya saing global,
Indonesia menempati urutan 59 dari 60 negara. Kemampuan tersebut, dinilai berdasarkan mutu
atau kualitas dari sumberdaya manusia (SDM). Data tersebut menunjukkan bahwa Indonesia
sangat lemah kemampuannya dalam bersaing dengan negara-negara lain.
Sedangkan menurut laporan UNDP tentang indek pembangunan manusia (HDI) tahun
2005, pada Tabel 1 memperlihatkan bahwa mutu SDM Indonesia menempati peringkat 110 di
dunia dan di Asiapun Indonesia keinggalan dari negara-negara tetangga kita, Singapore, Brunei,
Malaysia, Thailand, Phillippine, dan Vietnam. Padahal Vietnam baru saja merdeka namun sudah
memiliki mutu SDM yang mampu mengalahkan Indonesia. Akibat rendahnya mutu SDM kita,
tidak sedikit tenaga ahli dari manca negara seperti Amerika, Australia, Jepang, Singapura bekerja
di Indonesia dengan gaji yang tinggi. Meskipun Indonesia kaya sumber daya alam, misalnya
minyak dan emas, sayangnya kita sangat tergantung pada pihak asing untuk mengolah sumber
daya alam kita sendiri, karena kita tidak punya tenaga ahli yang mampu mengolahnya.
Sebaliknya, Jepang menjadi negara maju karena memiliki SDM yang bermutu meskipun Jepang
tidak memiliki sumber daya alam. Dengan demikian betapa pentingnya peran SDM dalam
membangun sebuah negara. Mutu SDM terkait erat dengan mutu pendidikan. Kunci dari
meningkatnya daya saing dan mutu SDM tidak lain adalah meningkatnya mutu pendidikan.
Terkait dengan usaha meningkatkan mutu pendidikan di Indonesia, Pusat Penilaian
Pendidikan yang berada dalam Badan Penelitian dan Pengembangan Kementerian Pendidikan
dan Kebudayaan Republik Indonesia telah mengikuti studi internasional sejak tahun 1999.
Dimulai dari studi TIMSS dan PISA, dilanjutkan dengan PIRLS. TIMSS dan PIRLS dikelola
Achievement (IEA) yang didirikan tahun 1959. IEA melakukan penelitian-penelitian yang
berfokus pada kebijakan, praktik, dan outcome bidang pendidikan seperti TIMSS dan PIRLS.
IEA bekerjasama dengan lebih dari 60 negara di dunia.
Tabel 1. Indek Pembangunan Manusia
Trends in International Mathematics and Science Study (TIMSS) adalah studi yang
bertujuan untuk memperoleh informasi mengenai perbandingan kemampuan siswa di bidang
matematika dan IPA untuk kelas 8 antar negara partisipan, yang dilakukan empat tahun sekali.
Berdasarkan data TIMSS tahun 1999 rata-rata kemampuan matematika siswa berada di posisi ke
32 berada di bawah rata-rata nilai internasional 500 (international avg 500) dari 38 negara.
Tahun 2003, Indonesia berada diposisi ke 36 dari 45 negara, tahun 2007, Indonesia berada di
posisi 36 dari 48 negara dan terakhir pada tahun 2011, Indonesia berada di posisi ke 35 dari 40
negara.
Programme for International Student Assessment (PISA) merupakan program kolaboratif
antar negara anggota OECD (Organisation for Economic Co-Operation and Development) untuk
mengukur hasil sistem pendidikan pada prestasi belajar siswa yang berusia 15 tahun. PISA
melihat kemampuan siswa dalam penggunaan pengetahuan dan keterampilan yang diperoleh
siswa dalam kehidupan sehari-hari. Hasil PISA tahun 2009 menunjukkan bahwa untuk literasi
membaca rata-rata skor siswa Indonesia adalah 402. Hanya 0,01 % siswa Indonesia yang tingkat
literasinya berada pada kriteria advance (level tertinggi kemampuan) dan lebih dari 50% siswa
kita berada pada kriteria below basic (kriteria belum kompeten/belum literate).
Hasil studi internasional PISA, TIMSS, dan PIRLS, mengatakan bahwa siswa indonesia
belum mencerminkan siswa yang memiliki kemampuan literasi yang tinggi, hal itu dibuktikan
dengan data hasil tes siswa bidang studi matematika, Bahasa Indonesia, dan IPA sejak tahun
2000 hingga tahun 2011 masih di bawah rata-rata standar internasional. Kasus ini menjadi
menarik untuk dicermati lebih lanjut sebenarnya ada apa dengan literasi siswa indonesia.
Bermunculan banyak studi penelitian yang membahas mengenai beberapa aspek yang
mempengaruhi tingkat kemampuan literasi siswa indonesia, seperti model pembelajaran dan
penilaian di sekolah, buku penunjang, kebiasaan belajar siswa, dan masih banyak lagi.
Seperti diketahui, Literasi pengetahuan berarti melek pengetahuan, tidak harus terpaku
dengan kurikulum. Bacaan yang disajikan dalam soal-soal mengukur literasi membaca banyak
yang bersumber dari pengetahuan faktual, penemuan-penemuan terbaru bahkan mengenai
konteks yang sifatnya universal dan futuristik. Begitu pula dengan soal-soal sains, mengukur
kemampuan siswa tentang bagaimana berpikir saintifik, melakukan penelitian, merencanakan
studi serta mengevaluasi hasil penelitian. Yang diukur sebagai kemampuan literasi sains adalah
bagaimana bertindak dan berfikir sainstifik bukan mengetahui penemuan-penemuan sains.
Begitu pula dengan literasi matematika, bukanlah sekedar kemampuan melakukan operasi hitung
dan aljabar tetapi menerapkan konsep dan pengetahuan matematika untuk berargumentasi, untuk
memprediksi sesuatu serta memecahkan suatu masalah. Bercermin dari pola-pola literasi yang
diterapkan di studi internasional sebagai referensi mengenai standar literasi tingkat internasional
dan global, perlu dilakukan model peningkatan kemampuan literasi siswa Indonesia. Bagaimana
mengimplementasikan, bernalar dan berevaluasi terhadap situasi sekitarnya dengan
menggunakan pengetahuan yang dikuasainya (tingkat literasinya).
Mengingat fakta yang memprihatinkan inilah, perlu dibuat model pembelajaran dan
penilaian yang mampu meningkatkan kemampuan literasi siswa Indonesia di ketiga literasi
tersebut dan dimulai dari tingkat pendidikan dasar. Untuk itu Puspendik bekerjasama dengan
praktisi dan pengamat pendidikan untuk melakukan ujicoba model pembelajaran dan model
penilaian berbasis literasi di beberapa daerah.
Disisi lain saat ini kita dihadapi dengan program penerapan Kurikulum 2013 dalam
jenjang pendidikan SD, SMP, dan SMA pada tahun ajaran 2014/2015, semua stakeholders
pendidikan diharapkan dapat melaksanakannya sesuai dengan tujuan yang diharapkan.
Nampaknya sudah banyak masukan yang ada terkait dengan kondisi Negara kita berdasarkan
hasil suvey internasional tersebut. Semoga saja keberdaan kurikulum 2013 ini mampu
meningkatkan kemampuan para peserta didik sehingga dapat memiliki daya saing yang kuat dan
tinggi dikancah ASEAN, Asia dan dunia.
Literasi Matematika
Literasi (literacy) berasal dari kata latin yaitu literatus (ditandai dengan huruf, melek
huruf, atau berpendidikan). Sekanjutnya pengertian dari literasi matematika (mathematical
literacy), secara umum berarti meliputi kemampuan mengidentifikasi (identify) dan memahami
(understanding), menggunakan dasar-dasar matematika dalam kehidupan, yang diperlukan
seseorang dalam menghadapi kehidupan sehari-hari.
Secara definiitif berdasarkan OECD (Organization for Economic Cooperation and
Development) yang berkedudukan di Paris Perancis, bahwa mathematical literacy is “… an
individual’s capacity to identify and understand the role that mathematics plays in the world, to make well-founded judgments and to use and engage with mathematics in ways that meet the
needs of that individual’s life as a constructive, concerned and reflective citizen." Sedangkan menurut standar NCTM pengertian literasi matematika adalah “… is the ability to read, listen,
think creatively, and communicate about problem situations, mathematical representations, and
the validation of solutions will help students to develop and deepen their understanding of
Dengan demikian aspek literasi matematika terkait dengan kemampuan untuk membaca,
mendengarkan, berpikir kreatif, dan berkomunikasi tentang situasi masalah, representasi
matematika, dan validasi solusi akan membantu siswa untuk mengembangkan dan memperdalam
pemahaman mereka tentang matematika. Pengertian tersebut yang digunakan TIMSS dalam
melakukan tujuan surveinya dengan memperhatikan berbagai aspek yakni aspek isi (contents),
kognitif dan aspek proses.
Sehingga para guru harus memiliki satu set strategi yang mereka gunakan untuk membantu
siswa memahami isi (content) yang mereka hadapi. Dengan menggunakan strategi yang tepat
yang mendukung pembelajaran (aspek proses), mereka dapat mengharapkan siswa untuk terlibat
secara menyeluruh dengan teks menantang dan ketat (sasaran pembelajaran tingkat tinggi –
cognitive domain (reasoning)).
Menurut Pendidikan Digest 1991, perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut yang terkait
dengan pemahaman literasi matematika, yaitu :
Konten melek huruf tidak memerlukan guru untuk mengajar membaca dan menulis.
Isi keaksaraan memiliki potensi membantu siswa belajar lebih dalam tentang isi secara efisien.
literasi konten bergantung pada konteks konten dan tidak dapat dipisahkan.
Membaca dan menulis adalah tugas melengkapi konten di kelas.
literasi konten adalah berbeda dari isi pengetahuan.
konten mengajar adalah tidak sama dengan mengajar keaksaraan konten.
Siswa dalam belajar dan mengenali matematika yang akan dipakai dalam penyelesaian
berbagai permasalahan dalam kehidupan riil manusia atau dengan kata lain penerapan dalam
kehidupan sehari-hari. Sehingga diharapkan siswa akan bisa lebih sukses dalam lingkungan kerja
dikemudian hari dengan mampu menerapkan atau menggunakan matematika dalam
menyelesaikan masalah yang dihadapinya. Hal tersebut ditopang dengan dituntutnya kemahiran
dan kemampuan berpikit tingkat tinggi dalam penggunaan matematika.
Framework matematika TIMSS 2007 merupakan penilaian-penilaian di kelas empat (SD)
dan kelas delapan (SMP). Model penilaian matematika kerangka untuk TIMSS 2007 terdiri dari
dua dimensi, yaitu dimensi konten yang menentukan domain atau subyek yang akan dinilai
delapan) dan dimensi kognitif yang menentukan domain atau proses berpikir
akan dinilai (yaitu, mengetahui (knowing), menerapkan (applying), dan penalaran (reasoning)).
Kognitif menggambarkan domain set perilaku yang diharapkan dari siswa ketika mereka terlibat
dengan aspek contents matematika.
Domain isi (content) matematika untuk kelas delapan terdiri dari 4 pokok bahasan yaitu :
a. Teori Bilangan,
b. Aljabar,
c. Geometri dan
d. Data dan peluang.
Adapun komposisi atau sebarannya yang diujikan pada TIMSS 2007 terdapat sebagaimana
tampak pada Tabel 2 berikut ini.
Tabel 2. Prosentase target dari Domain isi Matematika TIMSS Kelas 8
Domain kognitif masing-masing cakupananya adalah sebagai berikut :
a. KNOWING terkait dengan evaluasi dalam hal :
RECALL : definisi, terminologi, sifat-sifat bilangan, geometri dan notasi RECOGNIZE : mengenali obyek matematika, bentuk, jumlah dan ekspresi
serta bentuk yang ekivalen (misal bentuk pecahan
COMPUTE : Melaksanakan prosedur untuk operasi aritmatika pada
bilangan bulat, desimal dan pecahan serta melakukan
perkiraan dan prosedur aljabar. RETRIEVE : mengambil informasi dari
grafik, tabel atau sumber lain, serta mampu membaca skala sederhana.
MEASURE : menggunakan instrumen pengukuran; satuan pengukuran
yang tepat dan mengukur estimasi.
CLASSIFY/ORDER : melakukan klasifikasi/pengelompokan objek,
bentuk, angka dan ekspresi sesuai dengan sifat umum, membuat keputusan
yang benar tentang keanggotaan berdasarkan attributs.
b. APPLYING terkait dengan evaluasi dalam hal :
SELECT : memilih operasi, metode atau strategi yang efisien / tepat
untuk memecahkan masalah.
REPRESENT : menyajikan informasi dari bentuk matematik dan data
dalam bentuk diagram, tabel, grafik, dan bentuk lainnya yang ekivalen
serta membuat hubungannya.
MODEL : menghasilkan model yang tepat, seperti persamaan atau
diagram untuk memecahkan masalah rutin.
IMPLEMENT : mengikuti dan melaksanakan serangkaian instruksi
matematis (misalnya jika diberikan spesifikasi tertentu maka buatlah
gambar dan bentuknya.
SOLVE ROUTINE PROBLEM : memecahkan masalah rutin, dengan
membandingkan dan mencocokkan representasi data yang berbeda dan
menggunakan data dari grafik, tabel, dan grafik untuk memecahkan
masalah rutin.
c. REASONING terkait dengan evaluasi dalam hal :
ANALYZE : menentukan dan menggambarkan atau menggunakan
hubungan antara variabel atau objek secara matematis dan membuat
GENERALIZE : memperluas domain dari pemecahan masalah yang
berlaku lebih umum dan lebih luas.
SYNTHESIZE/INTEGRATE : menggabungkan (berbagai) prosedur
matematis untuk menetapkan hasil-hasil dan menggabungkan hasil untuk
prosedur hasil lebih lanjut. Membuat hubungan antara unsur-unsur atau
ide-ide pengetahuan yang berbeda dan terkait.
JUSTIFY : memberikan pembenaran untuk permyataan yang pasti benar
atau pasti salah dengan mengacu pada hasil perhitungan matematika.
SOLVE NON-ROUTINE PROBLEMS : memecahkan masalah
matematika atau masalah dalam konteks kehidupan nyata dan menerapkan
prosedur matematika dalam konteks masalah non rutin.
Adapun untuk prosentase sebaran domain kognitif yaitu knowing, applying dan reasoning
dalam penilaian matematika TIMSS 2007 tampak pada Tabel 3 berikut.
Tabel 3. Prosentase Domain Kognitif Penilaian Matematika TIMSS 2007
Model Pembelajaran Saintifik
Sebagaimana kita ketahui bersama bahwa salah satu perubahan mendasar dalam
Kurikulum 2013 adalah pada model pembelajaran. Model pembelajaran yang dimaksud adalah
dikenal dengan istilah model pembelajaran berbasis saintifik. Model pembelajaran ini diterapkan
Untuk menjalankan Kurikulum 2013, diharapkan para guru harus melakukan perubahan
mindset. Untuk menghadapi dan melakukan perubahan tersebut, harus ada persiapan. Persiapan
yang harus dimiliki guru di antaranya persiapan pengetahuan, persiapan fisik dan mental, serta
persiapan hati untuk bisa menjalankan dengan keikhlasan.
Banyak para ahli yang meyakini bahwa melalui pendekatan saintifik/ilmiah, selain dapat
menjadikan siswa lebih aktif dalam mengkonstruksi pengetahuan dan keterampilannya, juga
dapat mendorong siswa untuk melakukan penyelidikan guna menemukan fakta-fakta dari suatu
fenomena atau kejadian. Artinya, dalam proses pembelajaran, siswa dibelajarkan dan dibiasakan
untuk menemukan kebenaran ilmiah, bukan diajak untuk beropini apalagi fitnah dalam melihat
suatu fenomena. Mereka dilatih untuk mampu berfikir logis, terstruktur dan sistematis, dengan
menggunakan kapasistas berfikir tingkat tinggi (High Order Thingking/HOT). Combie White
(1997) dalam bukunya yang berjudul “Curriculum Innovation; A Celebration of Classroom
Practice” telah mengingatkan kita tentang pentingnya membelajarkan para siswa tentang
fakta-fakta. “Tidak ada yang lebih penting, selain fakta“, demikian ungkapnya.
Penerapan pendekatan saintifik/ilmiah dalam pembelajaran menuntut adanya perubahan
setting dan bentuk pembelajaran tersendiri yang berbeda dengan pembelajaran konvensional.
Beberapa metode pembelajaran yang dipandang sejalan dengan prinsip-prinsip pendekatan
saintifik/ilmiah, antara lain metode:
(1) Problem Based Learning
(2) Project Based Learning;
(3) Inkuiri/Inkuiri sosial; dan
(4) Group Investigasi.
Metode-metode tersebut berusaha membelajarkan siswa untuk mengenal masalah dalam
suatu bentuk permasalahan berdasarkan tema tertentu. Selanjutnya siswa mampu merumuskan
masalah tersebut secara sederhana, mencari solusi atau menguji jawaban sementara atas suatu
masalah/pertanyaan dengan melakukan penyelidikan (menemukan fakta-fakta melalui
penginderaan), pada akhirnya dapat menarik kesimpulan dan menyajikannya secara lisan
maupun tulisan. Pada kesempatan ini akan disajikan satu prinsip pendekatan saintifik saja yakni
Strategi pembelajaran berbasis masalah (problem solving) Mamahami permasalahan yang ada.
o Apakah kita mengetahui arti semua kata yang digunakan? Kalau tidak, carilah
di indeks, kamus, definisi dan lain sebagainya
o Apakah kita mengetahui apa yang dicari atau ditanya?
o Apakah kita mampu menyajikan soal dengan menggunakan kata-kata sendiri?
o Apakah soal dapat disajikan dengan cara lain?
o Apakah kita dapat menggambar sesuatu yang dapat digunakan sebagai
bantuan?
o Apakah informasi cukup untuk dapat menyelesaikan soal?
o Apakah informasi berlebihan?
o Apakah ada yang perlu dicari sebelum mencari jawab dari soal?
Menyusun suatu strategi
o Jangan ragu-ragu mencoba salah satu strategi untuk digunakan untuk
menyelesaikan soal yang kita hadapi
o Pada umumnya, strategi yang berhasil ditemukan setelah beberapa kali
mencoba strategi yang gagal.
Melakukan strategi yang dipilih
o Lebih mudah dibandingkan menyusun strategi.
o Hanya diperlukan kesabaran dan kehati-hatian untuk menjalankan.
Melihat kembali pekerjaan yang telah dilakukan
o Kalau perlu menyusun strategi baru yang lebih baik atau
o menuliskan jawaban dengan lebih baik.
Strategi pembelajaran tersebut dapat dikombinasikan dengan model pembelajaran
kelompok adalah rangkaian kegiatan belajar yang dilakukan oleh siswa dalam
penting dalam strategi pembelajaran kooperatif yaitu: (a) adanya peserta dalam kelompok, (b)
adanya aturan kelompok, (c) adanya upaya belajar setiap kelompok, dan (d) adanya tujuan yang
harus dicapai dalam kelompok belajar..
Disisi lain, sebagai guru, kita semua berusaha keras untuk selalu menyempurnakan
ketrampilan dalam seni mengajar guna memotivasi siswa, diantaranya dengan memulai pelajaran
dengan cara menarik, menggunakan topic-topik sejarah bila perlu, gunakan alat peraga secara
efektif, menyiapkan perlengkapan untuk penemuan oleh siswa, dan akhiri pelajaran dengan
sesuatu yang istimewa.
Penutup
Seorang tokoh pendidik mengatakan bahwa kita telah mengerjakan sesuatu yang baik di
masa yang lalu dalam mengajar matematika, tetapi tetap sama pentingnya bagi kita untuk belajar
bagaimana mengajarkan matematika secara lebih baik lagi.
Diharapkan dengan para guru akan mampu penerapan pembelajaran saintifik yang
menyenangkan dan menarik. sehingga seluruh siswa akan memiliki kompetensi yang jauh
meningkat dan akan memiliki daya saing yang tinggi sesuai dengan harapan kita semua.
Daftar Referensi
1. The World Competitiveness Year Book 2005
2. Human Development Report, UNDP, 2005
3. TIMSS 2007 International Mathematics Report
4. Peningkatan Literasi Matematika Pada Jenjang Pendidikan Dasar, Puspendik Dikbud,
2011.
