BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Penelitian
Biologi seringkali dianggap sebagai mata pelajaran hafalan. Dimana
siswa-siswa hanya sekedar menghafal materi-materi biologi. Hal itu membuat
para siswa cenderung merasa berat dalam mempelajari biologi. Dalam proses
pembelajaran, strategi pembelajaran perlu diterapkan untuk memfasilitasi
siswa dalam proses pembelajaran, khususnya pelajaran biologi dengan
memberikan pengalaman belajar yang inovatif dan bermakna. Namun,
terkadang siswa kesulitan dalam mencerna berbagai macam mata pelajaran
yang diterimanya karena terlalu banyak informasi yang mereka dapatkan dari
setiap pembelajarannya. Dalam hal ini, strategi pembelajaran yang sesuai
dengan karakteristik materi sangatlah dibutuhkan dalam proses pembelajaran
agar siswa mampu menganalisis informasi yang disampaikan guru hingga
pada akhirnya siswa tidak menggunakan usaha berat lain untuk memperoleh
informasi yang diperlukannya. Strategi pembelajaran yang demikian dapat
menurunkan beban kognitif para siswa karena faktor kerja memori tiap
individu yang terbatas.
Pada dasarnya, kemampuan kerja memori atau kemampuan kognitif setiap
orang berbeda-beda, memori setiap orang memiliki kapasitas penerimaan
informasi yang terbatas. Keterbatasan ini merupakan beban bagi seseorang
ketika menghadapi kerja otak yang berlebih. Sebagaimana dijelaskan de Jong
(2010) dalam artikelnya bahwa kapasitas kognitif dalam memori kerja
terbatas, sehingga jika tugas belajar melebihi kapasitas, pembelajaran akan
terhambat. Cowan, 2001; Miller, 1956 (dalam de Jong, 2010) mengemukakan
bahwa terdapat dua macam memori yaitu memori jangka panjang (long term
memory) dan memori jangka pendek (short term memory). Memori jangka
panjang merupakan bagian dari memori di mana sejumlah besar informasi
sistem memori di mana hanya sejumlah kecil informasi yang disimpan. Hal
ini perlu diketahui oleh para pendidik untuk memastikan siswanya tidak
mengalami beban kognitif diakibatkan oleh tugas belajar yang melebihi
kapasitas pada proses pembelajarannya.
Beban kognitif yang terbatas itu perlu distabilkan dalam proses kerja
memori dalam pembelajaran khususnya pembelajaran sains. Terdapat tiga
komponen beban kognitif yang terjadi dalam memori kerja selama belajar,
yaitu (1) Intrinsic Cognitive Load (ICL), (2) Extraneous Cognitive Load
(ECL), (3) Germane Cognitive Load (GCL). Intrinsic Cognitive Load (ICL)
berhubungan dengan karakteristik yang melekat pada isi yang harus dipelajari
dan berhubungan pula dengan kesulitan terhadap permasalahan materi
pelajaran (Cooper, 1998; Sweller dan Chandler, 1994; de Jong, 2010)
Extraneous Cognitive Load (ECL) merupakan beban kognitif yang
ditimbulkan oleh bahan instruksional dan tidak langsung berkontribusi
terhadap pembelajaran (de Jong, 2010). Sedangkan Germane Cognitive Load
(GCL) erat mengacu pada beban yang dikenakan oleh hasil belajar (de Jong,
2010). Beban kognitif yang dimiliki oleh siswa sangat berpengaruh terhadap
proses belajarnya. Semakin besar beban kognitifnya (overload) maka semakin
terhambat proses belajarnya. Kondisi kognitif seseorang (siswa) seharusnya
dapat mencapai tingkat ICL yang cukup, mampu menurunkan ECL dan
mampu meningkatkan GCL (Meissner & Bogner, 2013). Sesuai dengan
pernyataan De Jong (2010) bahwa ICL (MMI) siswa disesuaikan dengan
sedikit banyaknya pengetahuan tentang materi yang akan dipelajari. Intrinsic
Cognitive Load (ICL) tinggi (MMI rendah) jika pengetahuan siswa sedikit
terhadap materi yang akan diajarkan dan ICL rendah (MMI tinggi) ketika
siswa mampu menguasai materi yang sedang dipelajari dengan pengetahuan
yang mereka miliki. Ketika ICL rendah (MMI tinggi), maka ECLsiswa akan
rendah (UM rendah) karena usaha siswa dalam memahami pelajaran sedikit
begitu pula sebaliknya saat ICL siswa tinggi (MMI rendah), maka ECLsiswa
akan tinggi (UM tinggi) dikarenakan siswa harus berusaha keras untuk
memahami pelajaran yang sedang siswa pelajari. GCL akan sangat
tinggi dibandingkan dengan UM. Dimana hal itu menunjukkan bahwa
pengetahuan awal siswa sudah mencukupi kapasitas memorinya sehingga
usaha yang dilakukan untuk memahami materi yang sedang dipelajari sangat
kecil, dengan demikian beban kognitif yang dirasakan siswa kecil. Beban
dikatakan rendah apabila MMI lebih tinggi dibandingkan UM, MMI dan HB
berbanding lurus (di dalam grafik meningkat).
Berdasarkan uraian mengenai teori beban kognitif yang telah disebutkan
di atas, kemungkinan besar siswa memiliki beban kognitif dalam proses
belajar di sekolah umum dan kemungkinan besar pula terjadi pada siswa di
lingkungan pesantren. Siswa-siswa yang hidup di lingkungan pesantren
memiliki perbedaan dengan siswa yang bersekolah di sekolah umum.
Menurut Chirzin (1974) penyusunan kurikulum pesantren berdasarkan
pemikiran akan kebutuhan anak didik dan masyarakat.
Kebanyakan pondok pesantren telah memakai sistem madrasi sebagai
basis pendidikannya. Sistem madrasi dalam dunia pendidikan modern disebut
juga sistem klasikal (Qomar, 1996). Sistem pendidikan klasikal adalah sebuah
model pengajaran yang bersifat formalistik. Sistem madrasi disebut juga
dengan pendidikan konvensional dengan strategi pengajaran umumnya
menggunakan ceramah. Orientasi pendidikan dan pengajarannya terumuskan
secara teratur dan prosedural, baik meliputi kurikulum, tingkatan dan
kegiatan-kegiatannya (Tim Ponpes Langitan, 2011). Salah satu contoh
pesantren yang memakai sistem ini adalah Pondok Modern Gontor, Jawa
Timur.
Pesantren dan sekolah umum pada umumnya memiliki jumlah mata
pelajaran umum yang sama. Sekolah berbasis pesantren memiliki kurikulum
yang berbeda yaitu ditambah dengan mata pelajaran bidang keagamaan.
Berdasarkan kurikulum yang disesuaikan pada pondok pesantren, kurikulum
terbagi ke dalam empat kajian utama yang dipelajari siswa, yaitu (1) Kajian
Agama Islam (Dirosah Islamiyah) yang mencakup Al-Qur’an, Al-Hadits,
Aqidah & Akhlak, Al-Fiqih, At-Tauhid, dan Tariikhul Islam (Sejarah
Inggris dan Bahasa Indonesia. (3) Sains dan Teknologi (bagi siswa yang
mengambil jurusan IPA) yang mencakup Matematika, Teknologi dan Ilmu
Komputer, Kimia, Fisika dan Biologi. (4) Ilmu Pengetahuan Sosial (bagi
siswa yang mengambil jurusan IPS) yang mencakup Ekonomi, Geografi,
Sosiologi, Akuntansi, Pendidikan Kewarganegaraan, dan Sejarah (Tim
Ponpes Al-Basyariyah, 2013).
Menurut paparan di atas, siswa pesantrenmenerima materi pelajaran lebih
banyak berupa mata pelajaran bidang keagamaan dan mata pelajaran umum.
Menurut Soedarso (2010) komposisi materi bidang keagamaan dan mata
pelajaran umum pada sekolah berbasis pesantren dibuat seimbang dengan
materi pendidikan umum yang diperkaya dengan nilai-nilai agama.
Materi-materi tersebut setiap harinya harus dipelajari siswa dan sebagian Materi-materi
bersifat hafalan. Kondisi ini menyebabkan siswa mengalami kesulitan dalam
mempelajarinya. Keadaan seperti itu didukung kembali oleh strategi
pembelajaran yang lebih menekankan kepada metode ceramah dibanding
metode praktikum. Dilihat dari banyaknya materi yang harus dipelajari serta
strategi pembelajaran yang monoton pada setiap proses pembelajaran
dimungkinkan dapat menimbulkan beban kognitif siswa.
Siswa yang mengenyam pendidikan di lingkungan pesantren diperkirakan
memiliki tingkat beban kognitif yang lebih besar dibandingkan dengan siswa
yang mengenyam pendidikan di sekolah umum. Beban kognitif yang dialami
siswa dimungkinkan karena adanya keterkaitan dengan strategi belajar yang
digunakan oleh guru untuk mengajar di kelas. Strategi belajar sangat
berpengaruh terhadap penguasaan konsep siswa khususnya pada mata
pelajaran umum yang dimana siswa sudah memiliki beban kognitif yang
sangat berat pada mata pelajaran bidang keagamaan yang hampir
keseluruhannya berupa hafalan. Oleh karena itu, siswa secara tidak langsung
dituntut untuk mampu mengingat semua hal yang dipelajari dengan
kemampuan kerja memori yang terbatas.
Disamping itu, pengaruh media informasi sangat besar terhadap tingkat
kependidikan yang telah menggunakan program terpadu sesuai dengan
tuntutan era modernisasi zaman ini, pesantren memiliki aturan kedisiplinan
dalam hal penggunaan barang-barang elektronik seperti handphone, laptop,
dan sumber infomasi digital lainnya seperti internet dan media sosial. Hal
tersebut diberlakukan dengan tujuan agar para siswa tidak terpengaruh
dengan kebiasaan dunia luar dan dapat konsentrasi penuh dalam belajar.
Semua informasi mengenai dunia luar dan bahan pelajaran umumnya hanya
diperoleh dari guru, buku-buku perpustakaan dan koran. Khoirunnas (2008)
mengatakan bahwa surat kabar atau biasa disebut koran sangat penting bagi
para santri karena merupakan satu-satunya alat media informasi bagi para
santri di pondok pesantren untuk mengetahui tentang berita teraktual dari
dunia luar pesantren. Khoirunnas (2008) menyatakan hal tersebut
dikarenakan semua alat elektronik dilarang untuk dibawa sebagaimana aturan
dan disiplin pondok pesantren. Keterbatasan-keterbatasan para santri
(siswa-siswa) itulah yang memungkinkan munculnya beban kognitif pada siswa
SMA berbasis pesantren.
Biologi merupakan salah satu kelompok mata pelajaran umum yang wajib
dipelajari siswa di sekolah berbasis pesantren. Mata pelajaran Biologi
termasuk ke dalam kajian Sains dan Teknologi (Tim Ponpes Al-Basyariyah,
2013). Salah satu materi biologi yang dianggap siswa sulit adalah sistem
saraf. Kesulitan materi sistem saraf disebabkan oleh karakteristik materi
yang bersifat abstrak, terdapat konsep-konsep fisiologis serta adanya
mekanisme fisika dan kimiawi yang komplek (Mulyani, 2009). Kesulitan lain
yang mungkin dialami siswa di sekolah berbasis pesantren adalah adanya
penambahan nilai-nilai agama selama proses pembelajaran. Sehingga keadaan
tersebut dimungkinkan dapat mempengaruhi tingkat beban kognitif siswa
SMA berbasis pesantren.
Berdasarkan pemaparan di atas, maka penulis memandang perlu untuk
melakukan penelitian dengan mengukur beban kognitif siswa-siswa SMA
berbasis pesantren dalam pembelajaran biologi dan memperbaharui strategi
pembelajaran yang dilakukan guru di dalam kelas. Pada penelitian ini, ICL
ECL yang diukur merupakan Usaha Mental (UM), dan GCL yang diukur
yaitu Hasil Belajar (HB). Hasil yang akan diukur berdasarkan MMI, UM, dan
HB. Kemampuan Menerima dan Mengolah Informasi (MMI) nilainya
berbanding terbalik dengan ICL, Usaha Mental (UM) nilainya akan
berbanding lurus dengan ECL, sedangkan Hasil Belajar (HB) nilainya akan
berbanding terbalik dengan GCL dimana besar kecilnya nilai sangat
bergantung pada ICL dan ECL. Oleh karena itu, penulis melakukan sebuah
penelitian berjudul “Beban Kognitif Siswa pada Pembelajaran Biologi di
SMA Berbasis Pesantren”.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dikemukakan, maka
rumusan masalah dalam penelitian ini adalah, “Bagaimana beban kognitif
(cognitive load) siswa di SMA berbasis pesantren dalam pembelajaran
biologi?”.
Untuk lebih memperjelas permasalahan di atas, rumusan masalah
tersebut dijabarkan ke dalam beberapa pertanyaan penelitian berikut:
1. Bagaimana Kemampuan Menerima dan Mengolah Informasi (MMI)
siswa SMA berbasis pesantren dalam pembelajaran biologi?
2. Bagaimana Usaha Mental (UM) siswa SMA berbasis pesantren dalam
pembelajaran biologi?
3. Bagaimana Hasil Belajar (HB) siswa SMA berbasis pesantren dalam
pembelajaran biologi?
4. Bagaimana korelasi antara MMI, UM, dan HB pada siswa SMA
berbasis pesantren dalam pembelajaran biologi?
C. Batasan Masalah
Penelitian ini memiliki batasan-batasan tertentu agar lebih mudah
mengarah pada tujuan dan rumusan masalah yang ditentukan. Berikut
1. Pada penelitian ini, beban kognitif siswa diukur pada saat mempelajari
materi tentang sistem saraf di pembelajaran biologi.
2. Siswa pada kelas XI SMA IPA putri berbasis pesantren. Pesantren
yang diambil berupa pesantren di Bandung yang memiliki sistem wajib
tinggal di asrama bagi siswa-siswanya.
D. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan profil
beban kognitif (cognitive load) pada siswa kelas XI di SMA berbasis
pesantren dalam pembelajaran biologi.
E. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi:
1. Peneliti-peneliti Lain
Melalui penelitian ini, para peneliti mendapatkan informasi
mengenai tingkat beban kognitif siswa SMA berbasis pesantren
dengan melakukan pengukuran beban kognitif siswa SMA berbasis
pesantren dalam mempelajari materi biologi. Selain itu para peneliti
dapat menggunakan hasil penelitian ini untuk referensi apabila ingin
melanjutkan penelitian dalam bentuk eksperimen terhadap siswa-siswa
pesantren.
2. Guru
Penelitian ini bermanfaat bagi guru untuk dijadikan referensi dalam
memperbaiki strategi pembelajaran khususnya pada sekolah di
SMA-SMA berbasis pesantren.
F. Organisasi Penulisan Skripsi
Gambaran lebih jelas tentang isi dari keseluruhan skripsi ini
disajikan dalam organisasi penulisan skripsi berikut dengan
pembahasannya. Adapun sistematika yang digunakan dalam skripsi ini
berdasarkan pedoman karya tulis ilmiah Univesitas Pendidikan Indonesia
1. Bab I Pendahuluan
Bab ini merupakan bagian awal dari skripsi yang menguraikan latar
belakang penelitian ini yang berkaitan dengan teori beban kognitif
(Cognitive Load Theory), strategi pembelajaran dan sekolah berbasis
pesantren. Kemudian diuraikan pula rumusan masalah, batasan masalah,
tujuan penelitian, manfaat penelitian dan organisasi penulisan skripsi.
2. Bab II Teori Beban Kognitif: ICL, ECL, dan GCL Siswa di Sekolah
Berbasis Pesantren pada Pembelajaran Biologi
Bab II berisi tentang teori-teori yang digunakan dalam penelitian ini,
diantaranya Beban Kognitif (Cognitive Load) yang mencakup Intrinsic
Cognitive Load (ICL), Extraneous Cognitive Load (ECL), dan Germane
Cognitive Load (GCL); Sekolah berbasis pesantren; karakteristik materi
sistem saraf; serta penelitian-penelitian yang relevan.
3. Bab III Metodologi Penelitian
Bab III berisi tentang deksripsi mengenai definisi operasional, populasi
dan sampel penelitian, desain penelitian, jenis penelitian, waktu dan lokasi
penelitian, instrumen penelitian, alur penelitian, teknik pengumpulan data,
prosedur pengumpulan data, dan analisis data.
4. Bab IV Hasil Temuan dan Pembahasan
Bab IV ini mengemukakan tentang hasil penelitian yang telah dicapai
berdasarkan temuan yang mengacu pada bab III meliputi hasil penelitian
serta pembahasan yang mengacu pada bab II.
5. Bab V Simpulan dan Rekomendasi
Bab V menyajikan simpulan terhadap hasil analisis temuan dari
penelitian, serta rekomendasi penulis yang didasarkan pada
