DAFTAR ISI
Halaman
PERSETUJUAN PEMBIMBING iii
PERNYATAAN iv
KATA PENGANTAR v
UCAPAN TERIMAKASIH vii
ABSTRAK ix
ABSTRACT x
DAFTAR ISI xi
DAFTAR TABEL xiii
DAFTAR GAMBAR xv
DAFTAR LAMPIRAN xvi
BAB I PENDAHULUAN 1
A. Latar Belakang 1
B. Rumusan Masalah 10
C. Tujuan Penelitian 11
D. Manfaat Penelitian 11
E. Definisi Operasional 12
F. Sistematika Penulisan 12
BAB II KAJIAN PUSTAKA 14
A. Praktikum Kimia Analitik Instrumen 14
B. Pembelajaran Berbasis Masalah 26
C. Metakognisi 35
D. Cakupan Materi Spektrometri dan HPLC 54
D. Penelitian yang Relevan 67
BAB III METODE PENELITIAN 75
A. Paradigma Penelitian 75
B. Subyek dan Lokasi Penelitian 76
C. Prosedur Penelitian 77
D. Instrumen Penelitian 82
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 85
A. Hasil Penelitian 85
1. Hasil studi pendahuluan 85
2. Karakteristik Praktikum Kimia Analitik Instrumen Berbasis Masalah
91
3. Hasil uji coba terbatas Praktikum Kimia Analitik Instrumen Berbasis Masalah
99
4. Hasil implementasi Praktikum Kimia Analitik Instrumen Berbasis Masalah
105
a. Penguasaan Konsep Spektrometri dan HPLC 106
b. Pengembangan Metakognisi Melalui Praktikum Spektrometri dan HPLC
114
c. Kinerja pada Praktikum Spektrometri dan HPLC 122
d. Tanggapan Mahasiswa terhadap Praktikum Spektrometri dan HPLC
124
B. Pembahasan 126
1. Penguasaan Konsep Spektrometri dan HPLC 126
2. Pengembangan Metakognisi Melalui Praktikum Spektrometri dan HPLC
129
3. Kinerja Pada Praktikum Spektrometri dan HPLC 137
4. Tanggapan Mahasiswa terhadap Implementasi Pembelajaran 139
5. Keunggulan dan Kendala terhadap Implementasi Pembelajaran
140
BAB V.KESIMPULAN DAN REKOMENDASI 143
A. Kesimpulan 143
B. Rekomendasi 145
DAFTAR PUSTAKA 146
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Perbandingan Metoda Konvensional dan Instrumental 21
Tabel 2.2. Sintaks Pembelajaran Berbasis Masalah (Arends, 2004) 32
Tabel 2.3 Indikator Metakognisi (diadaptasi dari Mc Gregor, 2007, Schraw, 1995, dan Anderson 2001)
53
Tabel 3.1 Desain Penelitian (Arikunto, S: 2002) 83
Tabel 3.2 Kriteria Peningkatan Pemahaman Konsep dan Metakognisi Mahasiswa
85
Tabel 3.3 Hubungan antara Jenis Data, Alat Pengukur Data, Jenis Instrumen, dan Analisis Data
86
Tabel 4.1. Tahap Pelaksanaan Praktikum yang Sudah Baku 86
Tabel 4.2. Rangkuman Kelemahan Eksplanasi Mahasiswa dalam
Praktikum Kimia Analisis Instrumen 87
Tabel 4.3. Rerata Nilai Eksplanasi 88
Tabel 4.4. Langkah Pembelajaran Praktikum Kimia Analitik Instrumen Berbasis Masalah
96
Tabel 4.5. Rangkuman para Ahli dan Praktisi Terhadap Model
Pembelajaran dan Asesmennya 100
Tabel 4.6. Rangkuman Identifikasi Masalah-Masalah yang Berkaitan dengan Pelaksanaan Uji Coba Praktikum Kimia Analisis Instrumen
102
Tabel 4.7 Rekap Hasil Analisis Butir Soal untuk Materi Spektrometri 104
Tabel 4.8 Rekap Hasil Analisis Butir Soal untuk Materi Spektrometri 105
Tabel 4.9 Pengelompokan Prestasi Subjek Penelitian 106
Tabel 4.10 Perbandingan Penguasaan Konsep Mahasiswa Secara Keseluruhan antara Kelas Kontrol dan Eksperimen pada Materi Spektrometri dan HPLC
Tabel 4.11. Perbandingan Penguasaan Konsep Mahasiswa antara Kelompok Tinggi dan Rendah untuk Kelas Eksperimen pada Materi Spektrometri dan HPLC
109
Tabel 4.12. Perbandingan Penguasaan Konsep Mahasiswa untuk Setiap Konsep Kelas Eksperimen pada Materi Spektrometri dan HPLC
110
Tabel 4.13 Rerata % N-gain Penguasaan Konsep Kelas Eksperimen dengan Instrumen Utama UV-Vis, AES, AAS, dan HPLC untuk Materi Spektrometri dan HPLC
113
Tabel 4.14 Perbandingan Metakognisi Mahasiswa Secara Keseluruhan antara Kelas Kontrol dan Eksperimen pada Materi Spektrometri dan HPLC
117
Tabel 4.15 Perbandingan Metakognisi Mahasiswa antara Kelompok tinggi dan Rendah untuk Kelas Eksperimen pada Materi Spektrometri dan HPLC
117
Tabel 4.16 Perbandingan Metakognisi Mahasiswa untuk Setiap Indikator Metakognisi Kelas Eksperimen pada Materi Spektrometri dan HPLC
118
Tabel 4.17 Rerata N dan % N-gain Metakognisi Kelas Eksperimen denganInstrumen Utama UV-Vis, AES, AAS, dan HPLC untuk Materi Spektrometri dan HPLC
121
Tabel 4.18 Prosedur Asesmen Proses Pembelajaran Praktikum Kimia Analitik Instrumen Berbasis Masalah (observer: dosen pengampu termasuk peneliti, asisten mahasiswa)
123
Tabel 4.19 Rerata Asesmen Proses Pembelajaran Praktikum 124
Tabel 4.20 Respon Mahasiswa Terhadap Praktikum Kimia Analitik Instrumen Berbasis Masalah
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Pengertian Metakognisi dari Berbagai Sumber 37
Gambar 2.2 Model Keterampilan Berpikir Metakognitif (Presseisen dalam Costa, 1985) 49 Gambar 3.1 Paradigma Penelitian
76
Gambar 3.2 Desain Penelitian 81
Gambar 4.1 Rerata Nilai Keterampilan Dasar Praktikum dan Penguasaan
konsep Praktikum Kimia Analisis Instrumen 89
Gambar 4.2 Karakteristik Pembelajaran Praktikum Kimia Analitik Instrumen Berbasis Masalah
95
Gambar 4.3 Perbandingan Penguasaan Konsep Mahasiswa Secara Keseluruhan antara Kelas Kontrol dan Eksperimen pada Materi Spektrometri dan HPLC
107
Gambar 4.4 Rerata %N-gain Penguasaan Konsep Setiap Topik Spektrofotometri Eksperimen
111
Gambar 4.5 Rerata %N- gain Penguasaan Konsep HPLC Kelas Kontrol dan Eksperimen untuk Topik….
112
Gambar 4.6 Perbandingan Metakognsi Mahasiswa Secara Keseluruhan antara Kelas Kontrol dan Eksperimen pada Materi Spektrometri dan HPLC
115
Gambar 4.7 % N- gain Tiap Indikator Metakognisi pada Materi Spektrofotometri pada Kelas Eksperimen
120
Gambar 4.8 % N- gain Tiap Indikator Metakognisi Materi HPLC pada Kelas Eksperimen
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Perangkat Pembelajaran 151
Lampiran 2 Instrumen Penelitian 186
Lampiran 3 Hasil Tes Uji Coba 212
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Praktikum di perguruan tinggi pada umumnya ditujukan untuk mendukung perkuliahan yaitu dalam membangun konsep dan atau memvalidasi pengetahuan yang diperoleh pada perkuliahan yang relevan. Untuk calon guru kimia, praktikum kimia bertujuan untuk membangun kompetensi calon guru dalam mengembangkan konsep-konsep kimia dengan memanfaatkan teknologi dan seni dan mampu menggunakan peralatan kimia dalam pengembangan konsep-konsep kimia (Depdiknas, 2004). Selain itu melalui praktikum, calon guru diharapkan memiliki pengalaman bagaimana mengelola praktikum, yang pada saatnya akan sangat bermanfaat di tempat kerjanya sebagai guru kimia. Umumnya praktikum dilaksanakan pada semester yang sama dengan perkuliahan yang relevan atau dilaksanakan sesudah perkuliahan.
materi, mengembangkan keterampilan-keterampilan dasar melaksanakan eksperimen, dan menjadi wahana belajar pendekatan ilmiah. Lebih lanjut menurut Rustaman tujuan dilakukannya praktikum di samping meningkatkan pemahaman konsep, juga mengembangkan kemampuan pemecahan masalah.
Salah satu mata kuliah di Program Studi Pendidikan Kimia suatu Universitas Negeri di Semarang yang didukung mata kuliah praktikum adalah Kimia Analitik Instrumen. Jumlah sks mata kuliah Kimia Analitik Instrumen adalah 3, sedangkan praktikumnya sebanyak 1 sks. Selain untuk mendukung konsep-konsep Kimia Analitik Instrumen, tujuan Praktikum Kimia Analitik Instrumen adalah dapat mengerjakan tahapan-tahapan pekerjaan analisis dengan menggunakan alat ukur instrumental. Selama ini kedudukan mata kuliah Praktikum Kimia Analitik Instrumen dalam kurikulum Jurusan Kimia di tempat penelitian ini dilakukan, selalu dilaksanakan sesudah teori Kimia Analitik Instrumen.
Pelaksanaan Praktikum Kimia Analitik Instrumen selama ini diawali pretes secara tertulis maupun lisan, dilanjutkan pelaksanaan praktikum dengan panduan yang bersifat verifikatif, pencatatan dan pelaporan data pengamatan, serta diakhiri dengan pembuatan laporan. Para calon guru hanya dituntut untuk tertib mengikuti langkah-langkah yang ada, jadi praktikum hanya bersifat verivikatif yang bertujuan untuk membuktikan kebenaran prinsip atau teori melalui fakta-fakta.
praktikum belum menggunakan kriteria yang diketahui mahasiswa, sehingga kurang memberikan feedback berkesinambungan. Dalam hal penulisan laporan, kelemahan yang menonjol adalah menghubungkan antara data pengamatan, pembahasan, dan kesimpulan, serta kecenderungan mencontoh laporan praktikum angkatan sebelumnya. Selanjutnya, menurut beberapa sumber (Marzano et al., 1998; National Research Council, 1996 & 2000; Joyce et al., 2000), sebagian besar praktikum dinilai dengan tes, pada hal praktikum merupakan sarana penting kegiatan inquiri.
Pola praktikum yang selama ini dilaksanakan tidak dapat mengembangkan semua kompetensi yang diharapkan. Pemahaman terhadap konsep-konsep dasar yang berkaitan dengan materi praktikum pada umumnya kurang, lemah dalam mengeksplanasi langkah-langkah dalam suatu prosedur; serta kurang mampu menjelaskan apa yang dilakukan dan gejala yang teramati, bahkan tidak menyadari kalau hasil pengukurannya jauh dari yang diharapkan.
Nakhleh (1996), Jurusan Kimia di berbagai belahan dunia telah menginvestasikan sejumlah besar uang untuk memberikan pengalaman praktikum untuk mahasiswanya, akan tetapi jarang mengevaluasi apa yang seharusnya dicapai dalam praktikum.
Bransfort, et al., dan Wolfock (dalam Tan, 2004) menyatakan idealnya mahasiswa perlu menilai pemikiran mereka sebelum, selama, dan setelah suatu proses pemecahan masalah dalam suatu tugas tertentu seperti praktikum. Di lain pihak, dalam Praktikum Kimia Analitik Instrumen mahasiswa diharapkan tidak sekedar menentukan secara kualitatitif dan utamanya kuantitatif, namun dituntut juga untuk bisa menyelesaikan masalah hasil pengamatan, masalah penentuan metode yang akan digunakan, serta masalah instrumentasi dari alat yang akan digunakan. Jika kemampuan ini bisa dimiliki mahasiswa, maka esensi ilmu Kimia Analitik sebagai ilmu untuk menyelesaikan permasalahan bisa terwujud (Buchari, 1990). Lebih lanjut Bransfort, et al., dan Wolfock menyatakan bahwa selama pemecahan masalah mahasiswa akan berusaha mengidentifikasi masalah, mengelaborasi pemahamannya dari berbagai sumber, serta mengevaluasi prosedur. Dengan demikian jika praktikum dilakukan dengan memberi kesempatan mahasiswa untuk memecahkan masalah, maka peluang mengidentifikasi masalah, mengelaborasi pemahamannya dari berbagai sumber, serta mengevaluasi prosedur akan dapat dimiliki mahasiswa
pemahaman mereka mengenai apa yang sedang dipelajari. Mahasiswa bertanya pada dirinya sendiri apakah mereka memahami apa yang sedang mereka pelajari atau pikirkan. Mahasiswa juga bertanya pada dirinya apakah mereka mengenali atau mengetahui apa yang mereka pikirkan. Berdasarkan kriteria bahwa proses yang dilakukan berupa tindakan untuk menyadarkan kemampuan kognisi mahasiswa, maka proses penyadaran kemampuan kognisi mahasiswa ini merupakan upaya secara metakognisi. Mahasiswa dipandu untuk dapat menyadari apa yang mereka ketahui dan apa yang mereka tidak diketahui serta bagaimana mereka memikirkan hal tersebut agar dapat diselesaikan. Pembelajaran melalui upaya penyadaran kognisi mahasiswa merupakan pembelajaran dengan pengembangan metakognisi (Flavell, dalam Winert & Kluwe, 1987).
Menurut Mc Gregor (2007) dan Anderson & Krathwol (2001), peluang-peluang mengiterpretasi data, mengevaluasi prosedur, dan mengaplikasikan pemahaman konsep pada situasi baru merupakan bagian dari indikator metakognisi. Dengan demikian, jika metakognisi mahasiswa yang ditunjukkan dari indikator metakognisinya berkembang melalui pembelajaran praktikum yang memberi kesempatan mahasiswa untuk memecahkan masalah, maka diharapkan kelemahan mengeksplanasi langkah-langkah dalam prosedur, maupun dalam menjelaskan apa yang dilakukan serta gejala yang teramati dapat diminimalkan.
sedangkan kognisi diartikan sebagai apa yang diketahui serta dipikirkan oleh seseorang atau yang mencakup keterampilan yang berhubungan dengan proses berpikir. Metakognisi mengacu pada kesadaran peserta didik terhadap kemampuan yang dimilikinya serta kemampuan untuk memahami, mengontrol, dan memanipulasi proses-proses kognitif yang mereka miliki (Flavell dalam Weinert & Kluwe, 1987; Costa, 1985; Anderson & Krathwohl, 2001).
Kegiatan laboratorium sangat berkaitan erat dengan metakognisi. Menurut White dan Mitchel (dalam Kipnis dan Hofstein, 2007) peserta didik yang mempunyai tingkah laku pembelajaran yang baik adalah yang mengembangkan keterampilan kognitif tertentu. Sebagian dari tingkah laku itu adalah tindakan yang membutuhkan bagian yang menyatu dari kegiatan laboratorium seperti menanyakan pertanyaan, mencek kesesuaian pekerjaan laboratorium dengan petunjuk, melihat kembali data pengamatan, menyarankan kegiatan baru dan prosedur alternatif, serta merencanakan strategi umum sebelum mulai. Wajar untuk beranggapan bahwa selama pembelajaran di laboratorium mahasiswa diharapkan dapat mengembangkan metakognisi mereka, karena selama praktikum mahasiswa melakukan penelitian terbuka yang menyatukan strategi-strategi yang dikenal dalam literatur sebagai penyebar metakognisi.
(dalam Cooper 2008) menyatakan bahwa metakognisi merupakan kunci agar pembelajaran dalam pendidikan kimia lebih bermakna, dan bertahan lama. Lebih lanjut Kipnis dan Hofstein (2007) mengungkapkan bahwa metakognisi dianggap sebagai suatu komponen penting dalam pembelajaran sains, karena di samping membentuk siswa yang mandiri juga mampu meningkatkan pemahaman dalam belajar.
Dalam berbagai penelitian di bidang pembelajaran sains ditemukan bahwa proses-proses metakognisi memberikan pembelajaran yang penuh makna, yang salah satu cirinya yaitu kemampuan siswa untuk mengontrol proses pemecahan masalah dan pelaksanaan tugas pembelajaran lainnya (Kuhn and Dean, 2004). Calon guru juga harus mampu menjadi model untuk menentukan lingkungan pembelajaran sebagaimana diharapkan dapat dikembangkan untuk peserta didik. Di samping itu guru harus mampu memonitor bagaimana pertemuan kelas dirancang, menentukan apa yang dilakukan dan tidak dilakukan, serta bagaimana mengubah kondisi tersebut untuk topik yang berbeda. Dengan demikian guru juga terlibat dalam metakognisinya sendiri (Stepien and Gallagher dalam Weinert & Kluwe, 1987).
sekaligus melatihkan metakognisi. Pembelajaran berbasis masalah memberikan lingkungan pembelajaran yang sesuai untuk meningkatkan metakognisi mahasiswa.
Pembelajaran Berbasis Masalah adalah suatu pendekatan pembelajaran yang dimulai dengan menyiapkan masalah yang relevan dengan konsep yang akan dipelajari dan dilanjutkan dengan menyelesaikan masalah yang akan kita pelajari tersebut. Pembelajaran Berbasis Masalah ini memberikan tantangan kepada mahasiswa cara belajar untuk belajar, bekerja bersama dalam suatu kelompok untuk menyelesaikan masalah dunia nyata. Permasalahan digunakan untuk memberikan tantangan kepada mahasiswa tentang keingintahuan dan prakarsa dalam menyelesaikan suatu masalah. Pembelajaran Berbasis Masalah juga mendukung mahasiswa untuk memperoleh struktur pengetahuan yang terintegrasi dalam masalah dunia nyata, masalah yang akan dihadapi mahasiswa dalam dunia kerja atau profesi, komunitas, dan kehidupan pribadi (Samford, 2003). Ditinjau dari karakteristik dan tujuan pembelajaran berbasis masalah maka kejadian-kejadian yang harus muncul pada saat implementasi dalam pembelajaran adalah: (1) mengidentifikasi masalah yang akan diselidiki, (2) mengeksplorasi ruang lingkup permasalahan, (3) menggiring mahasiswa melakukan penyelidikan, (4) menggabungkan informasi yang diperoleh, (5) mempresentasikan penemuan, evaluasi guru, dan self reflection.
menggunakan berbagai strategi untuk mengatur kognisi, motivasi, dan tingkah laku. Printich menyatakan bahwa memfasilitasi strategi belajar mengatur diri merupakan aspek metakognisi yang penting. Praktikum yang direncanakan dengan baik akan memberikan peluang mahasiswa untuk belajar mengatur strategi apabila mahasiswa dihadapkan pada suatu konteks masalah sebagaimana dinyatakan Samford. Hal ini didukung pendapat Tan (2004) bahwa penggunaan lingkungan belajar yang menantang seperti dalam pembelajaran berbasis masalah mendorong peserta didik untuk bertanya, mampu mengatasi ketakutan berbuat salah, serta memberi kesempatan untuk mengambil inisiatif dalam mengatasi tugas dan bekerjasama.
mahasiswa calon guru, dengan harapan memberikan kontribusi nyata dalam meningkatkan kualitas lulusan calon guru kimia dan kualitas proses pembelajaran. B. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian di atas, maka masalah utama yang menjadi fokus penelitian adalah: bagaimanakah mengembangkan metakognisi mahasiswa calon guru kimia melalui pembelajaran praktikum kimia analitik berbasis masalah? Mengacu pada rumusan masalah, untuk mempermudah pelaksanaan dijabarkan menjadi beberapa pertanyaan penelitian sebagai berikut.
1. Bagaimana karakteristik pembelajaran praktikum kimia analitik instrumen yang dapat meningkatkan metakognisi calon guru?
2. Bagaimanakah peningkatan metakognisi calon guru sesudah penerapan model pembelajaran praktikum kimia analitik instrumen berbasis masalah?
3. Komponen-komponen metakognisi mana yang dapat diungkap melalui implementasi pembelajaran praktikum kimia analitik berbasis masalah?
4. Apakah implementasi model pembelajaran praktikum kimia analitik berbasis masalah dapat meningkatkan penguasaan konsep kimia analitik instrumen calon guru?
5. Bagaimanakah tanggapan mahasiswa terhadap kegiatan praktikum berbasis masalah yang diimplementasikan untuk meningkatkan metakognisi?
7. Kendala-kendala apa yang dijumpai dalam implementasi pembelajaran praktikum kimia analitik instrumen berbasis masalah?
C. Tujuan Penelitian
Tujuan umum penelitian adalah mengembangkan model pembelajaran praktikum kimia analitik instrumen berbasis masalah yang teruji untuk meningkatkan metakognisi dan pemahaman konsep bagi calon guru kimia. Secara khusus penelitian ini ditujukan untuk:
1. Menghasilkan perangkat pembelajaran praktikum kimia analitik instrumen berbasis masalah dan alat evaluasinya yang mampu meningkatkan metakognisi, penguasaan konsep, dan kinerja mahasiswa calon guru.
2. Mengenalkan inovasi pembelajaran bagi dosen sebagai percontohan untuk mengembangkan program sejenis dalam mata kuliah lain.
D. Manfaat Penelitian
1. Penelitian ini menghasilkan suatu perangkat pembelajaran dan alat evaluasinya yang dapat digunakan sebagai referensi dosen dalam merencanakan pembelajaran berbasis masalah khususnya praktikum yang terutama dapat mengembangkan metakognisi.
2. Memberikan pengalaman langsung bagi mahasiswa calon guru mengenai bagaimana menerapkan pembelajaran berbasis masalah khususnya melalui praktikum
E. Definisi Operasional
1. Pembelajaran Berbasis Masalah untuk praktikum Kimia Analitik Instrumen adalah pembelajaran yang diawali dengan mahasiswa mengkaji masalah yang diberikan, membuat rancangan pemecahan masalah, melaksanakan penelitian menggunakan berbagai instrumen laboratorium, dan diakhiri dengan mempresentasikan penemuannya serta pembuatan poster.
2. Metakognisi, merupakan proses atau aktivitas mental yang digunakan untuk merencanakan, mengatur, memonitor, dan menilai secara sadar terhadap proses berpikir (kognisi) diri sendiri untuk mengembangkan cara yang sistematik selama memecahkan masalah yang harus diselesaikan
3. Praktikum Kimia Analitik Instrumen pada penelitian ini difokuskan pada materi spektrometri dan kromatografi, dengan instrument/peralatan untuk spektrometri menggunakan spektrometer UV-Vis, dan spektrometer serapan atom (AAS dan AES), sedang untuk kromatografi dengan alat HPLC.
F. Sistematika Penulisan
BAB III
METODE PENELITIAN A. Paradigma Penelitian
Salah satu butir kompetensi dalam SKGP adalah penguasaan bidang studi kimia yang harus dimiliki calon guru adalah mengembangkan konsep kimia dengan memanfaatkan teknologi dan seni. Salah satu indikator dalam butir kompetensi tersebut adalah menggunakan sarana instrumen kimia dalam pengembangan konsep kimia. Substansi kajian yang sesuai untuk indikator dalam butir kompetens tersebut adalah disediakan praktikum Kimia analitik instrumen. Didasarkan hasil penelitian, serta fakta empiris proses pembelajaran praktikum kimia analitik instrumen perlu diperbaiki karena belum memberi peluang untuk mengembangkan metakognisi, karena selama praktikum mahasiswa melakukan penelitian terbuka yang menyatukan strategi-strategi yang dikenal dalam literatur sebagai penyebar metakognisi. Pembelajaran berbasis masalah memberikan lingkungan pembelajaran yang sesuai untuk meningkatkan metakognisi siswa. Proses dalam pembelajaran berbasis masalah meminta strategi yang mengarahkan tujuan dan mengarahkan diri, selagi siswa dipengaruhi dalam suatu konteks masalah yang dihadapi.
mendalam terhadap analisis indikator metakognisi, pemilihan masalah, dan langkah pembelajaran. Harapan dari implementasi model di samping pengembangan metakognisi peserta didik, juga pemahaman konsep, aktivitas, serta kinerja mahasiswa.
Gambar 3.1. Paradigma Penelitian
B. Subjek dan Lokasi Penelitian 1. Subjek Penelitian
Subjek penelitian ini adalah 40 mahasiswa sebagai kelompok kontrol dan 36 sebagai kelompok eksperimen, yang mengontrak mata kuliah kimia analitik instrumen tahun ajaran 2008/2009 di Jurusan Kimia FMIPA salah satu Universitas Negeri di Semarang.
Kajian empiris PELAKSANAAN PRAKTIKUM SKGP
METAKOGNISI PBL
MODEL PERKULIAHAN PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK INSTRUMEN
BERBASIS MASALAH YANG MENGEMBANGKAN METAKOGNISI CALON GURU Analisis
Masalah
Analisis indika- tor metakognisi
Langkah Pem- belajaran
Pengukuran metakognisi
2. Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di jurusan Kimia Program Studi Pendidikan Kimia FMIPA Universitas Negeri di Semarang, laboratorium Kimia Analitik di LPTK Negeri Bandung dan laboratorium Kimia Analik FMIPA Universitas Negeri Semarang
C. Prosedur Penelitian
Penelitian yang akan dilakukan menggunakan desain Research and Deve-lopment yang diadaptasi dari Borg & Gall (1983). Desain penelitian disajikan pada Gambar 3.2. Secara terperinci langkah-langkah penelitian dilakukan sebagai berikut.
1. Analisis Kebutuhan (Define)
penelitian yang akan dilakukan, kajian pustaka, serta bahan yang dapat dijadikan dasar untuk merancang model pembelajaran.
2. Perancangan Model Pembelajaran (Design)
Tahap perancangan model pembelajaran didasarkan hasil studi pendahuluan yakni membuat draft perangkat pembelajaran dan alat evaluasi. Instrumen yang disiapkan meliputi pembuatan perangkat pembelajaran dan perangkat evaluasi. Pada tahap ini dilakukan kegiatan penyusunan : (i) deskripsi pembelajaran praktikum kimia analitik instrumen, (ii) langkah-langkah pembelajaran, (iii) Satuan Acara Perkuliahan (SAP), (iv) tes dengan indikator metakognisi bentuk uraian, (iv) tes penguasaan konsep bentuk uraian, (v) kuesioner penilaian diri untuk mendukung tes metakognisi (vi) lembar observasi asesmen kinerja, dan (vii) kuesioner untuk mengetahui tanggapan mahasiswa. Indikator metakognisi yang digunakan untuk membuat instrumen diadaptasi dari Mc Gregor (2007); Schraw (1995); dan Anderson& Krathwohl (2001); Draft
dikonsultasikan pada pakar psikologi kognitif, Fakultas Psikologi Universitas Negeri di Bandung. Instrumen lain yang juga dikonsultasikan baik pada pakar pendidikan maupun bidang kimia yaitu deskripsi pembelajaran, dan lembar observasi untuk menjaring presentasi hasil pemecahan masalah, laporan pemecahan masalah, dan kinerja mahasiswa.
3. Pengembangan Program (Develop)
Kegiatan ini diawali implementasi dengan melakukan uji coba terbatas
draft model pembelajaran dan instrumen, selanjutnya dianalisis, direvisi, dan
divalidasi oleh pakar kimia analitik dan pakar pendidikan. Uji coba dilakukan pada mahasiswa semester V yang mengambil mata kuliah praktikum kimia analitik instrumen untuk tahun ajaran 2008/2009. Jumlah mahasiswa yang dilibatkan dalam ujicoba model pembelajaran sebanyak 38 mahasiswa. Tujuan uji coba di samping untuk mengetahui keterlaksanaan model pembelajaran, juga untuk mengetahui kehandalan validitas instrumen. Keterbacaan instrumen kuesioner dilakukan dengan cara meminta 10 mahasiswa memberi tanggapan untuk tiap-tiap item, juga pada tiga teman sejawat. Dari hasil uji coba, dilakukan perbaikan dan dikonsultasikan lagi pada pakar kimia analitik dan pendidikan, sehingga diperoleh draft akhir yang siap diimplementasikan untuk penelitian. 4. Implementasi Model Pembelajaran di Lapangan (Disseminate)
kimia analitik instrumen. Implementasi diawali dengan demonstrasi penggunaan peralatan/instrumen untuk kelompok eksperimen dan kelompok kontrol, dilanjutkan praktikum penentuan kadar besi dengan prosedur yang telah disediakan. Praktikum penentuan kadar besi menggunakan instrumen spektrofotometri sinar tampak dilaksanakan untuk kelompok eksperimen yang dimaksudkan untuk melatih cara pembuatan larutan standar, kurva kalibrasi, dan cara penentuan kadarnya. Langkah-langkah dalam pembelajaran selanjutnya sesuai deskripsi pembelajaran yang telah dibuat. Hasil implementasi model selanjutnya dianalisis untuk melihat sejauhmana tingkat keberhasilan model yang dikembangkan mampu mengembangkan metakognsi, dan kompetensi yang lain.
Gambar 3. 2. Desain Penelitian
Untuk mengetahui sejauhmana implementasi program perkuliaahan yang telah dirancang dapat meningkatkan metakognisi mahasiswa telah dilakukan penelitian dengan menggunakan desain Pretest – Postest Control Group Design.
Perbedaan antara tes awal dan tes akhir diasumsikan sebagai efek dari perlakuan, dan diukur dengan uji gain ternormalisasi. Pengukuran metakognisi, disamping melalui tes dengan indikator metakognisi juga dilengkapi kuesioner; untuk penguasaan konsep diukur melalui tes bentuk uraian.
Tabel 3.1. Desain Penelitian (Arikunto, 2002)
Kelompok Tes awal Perlakuan Tes akhir
Kelas eksperimen O1 X1 O2
Kelas kontrol O1 X2 O2
Analisis kebutuhan (Define): • studi pustaka mengenai:
hasil-hasil penelitian terdahu-lu yang relevan, kajian teoritis • studi lapangan: pelaksanaan
praktikum dan hasilnya
Perancangan program (design):
• Penyusunan perangkat pem- belajaran
• Penyusunan alat ukur
• Validasi pakar kimia analitik dan pakar pendidikan
Pengembangan program (develop):
• uji coba model dan alat ukur • revisi
• produk model pembelajaran Implementasi di lapangan
(Disseminate):
• implementasi terhadap kelas eksperimen dan kelas kontrol • evaluasi: tes mengungkap
metakognisi, penguasaan konsep, dan observasi kinerja
O1 : tes (metakognisi dan penguasaan konsep) dan skor penilaian awal O2 : tes (metakognisi dan penguasaan konsep) dan skor penilaian akhir X1 : pembelajaran praktikum kimia analitik instrumen berbasis masalah X2 : pembelajaran reguler
D. Instrumen Penelitian
Instrumen penelitian terdiri dari perangkat pembelajaran dan alat ukur. Berikut jenis instrumen yang digunakan:
(1) tes bentuk uraian untuk mengukur metakognisi mahasiswa dengan indikator metakognisi didasarkan Anderson dan Kratwoth, Schraw, dan Mc Gregor (Tabel 2.3). Tes dilakukankan di awal dan akhir implementasi (pretes dan postes), diberikan pada kelas eksperimen dan kontrol
(2) kuesioner penilaian diri untuk mendukung tes metakognisi, diberikan sebelum dan sesudah implementasi pembelajaran, diberikan pada kelas eksperimen maupun kelas kontrol
(3) tes penguasaan konsep bentuk uraian
(4) wawancara tidak terstruktur di setiap tahap pembelajaran untuk membantu mengembangkan metakognisi dan mengungkap metakognisi.
(5) dokumentasi berupa penyiapan rekaman audio (tape recorder) saat kegiatan dan wawancara tidak terstruktur untuk mengungkap metakognisi,
(6) rubrik digunakan untuk menilai laporan/hasil karya pemecahan masalah maha-siswa
(7) lembar observasi untuk mengetahui kinerja selama proses pembelajaran (8) kuesioner untuk mengetahui pendapat mahasiswa terhadap implementasi
E. Pengumpulan dan Analisis Data
Data yang diperoleh berupa data kuantitatif dan data kualitatif. Data kualitatif diperoleh dari kuesioner metakognisi, kuesioner tanggapan mahasiswa, lembar observasi kinerja, dan wawancara; sedangkan data kuantitatif diperoleh dari hasil pretes dan postes dengan tes bentuk uraian. Data kualitatif dianalisis secara deskriptif, sedangkan data kuantitatif ditentukan menggunakan persen gain ternormalisasi. Selain itu, untuk mengetahui keunggulan dan keterbatasan model pembelajaran yang diimplementasikan dilakukan penelaahan lebih lanjut terhadap proses pembelajaran yang terjadi. Kriteria peningkatan penguasaan konsep dan metakognisi ditunjukkan pada tabel 3.2, sedangkan Tabel 3.3 meringkaskan hubungan antara jenis dan alat pengukur data, jenis instrumen, dan analisis data
Skor tes akhir – skor tes awal
% N-g = x 100 skor tertinggi - skor tes awal
Tabel 3.2. Kriteria Peningkatan Pemahaman Konsep dan Metakognisi Mahasiswa (Hake, dalam Savinainem & Scott, 2002)
No % N-gain kategori
1 0 - 30 rendah
2 31-70 sedang
3 71-100 tinggi
kelompok berdistribusi tidak normal dan atau varians kedua kelompok tidak homogen, maka uji beda % N-g dilakukan dengan uji Mann Whitney, dan uji
Wilcoxon signed-rank untuk kategori kelompok tinggi rendah. Semua uji ini
menggunakan SPSS versi 17 pada taraf signifikansi 5%.
Tabel 3.3. Hubungan antara Jenis Data, Jenis Instrumen, dan Analisis Data No Jenis data Jenis Instrumen Analisis data 1 Metakognisi Tes bentuk uraian
Kuesioner
Wawancara, rekaman
audio
Uji beda %N-gain % N-gain
Deskriptif (naratif)
2 Penguasaan konsep Tes bentuk uraian Uji beda %N-gain 3 Kinerja mahasiswa Lembar observasi Deskriptif
4 Pemecahan masalah Rubrik Deskriptif
4 Presentasi hasil Rubrik Deskriptif
BAB V
KESIMPULAN DAN REKOMENDASI
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil-hasil penelitian dan pembahasan dapat disimpulkan sebagai berikut.
1. Pembelajaran praktikum kimia analitik instrumen yang dikembangkan mengadaptasi langkah-langkah pembelajaran berbasis masalah, memiliki karakteristik sebagai berikut: (a) masalah open-ended terkait dengan materi spektrometri dan HPLC; (b) wawancara tidak terstruktur untuk mengembangkan metakognisi mahasiswa dan meningkatkan penguasaan konsep; (c) metakognisi diukur melalui tes; (d) langkah-langkah praktikum berbasis masalah kimia analitik instrumen.
2. Praktikum kimia analitik berbasis masalah pada materi spektrometri dan HPLC lebih baik meningkatkan metakognisi mahasiswa calon guru daripada praktikum konvensional.
materi adalah mengidentifikasi informasi.
4. Praktikum kimia analitik berbasis masalah materi spektrometri dan HPLC meningkatkan penguasaan konsep mahasiswa calon guru lebih baik daripada praktikum konvensional.
5. Secara umum tanggapan mahasiswa terhadap implementasi pembelajaran sangat positif, yaitu: (a) meningkatkan keterlibatan; (b) memberikan pengalaman langsung melalui pemodelan; (c) berlatih melakukan penelitian yang menyenangkan, dan (d) berharap dapat diterapkan pada praktikum lainnya. 6. Keunggulan pembelajaran praktikum kimia analitik instrumen berbasis masalah
adalah: (a) menumbuhkan keterlibatan mahasiswa selama proses pembelajaran, (b) memungkinkan dosen untuk melakukan layanan bimbingan individual dan memberikan contoh praktikum berbasis masalah; dan (c) dapat dimanfaatkan mengembangkan metakognisi dan meningkatkan penguasaan konsep-konsep calon guru kimia untuk semua kelompok prestasi.
B. Rekomendasi
Berdasarkan hasil-hasil yang dicapai pada penelitian ini dapat direkomendasikan sebagai berikut.
1. Perluasan implementasi model pembelajaran praktikum berbasis masalah untuk mata kuliah praktikum lain, sehingga akan memberikan atmosfer akademik dalam rangka pengembangan metakognisi bagi calon guru kimia
2. Agar implementasi program model pembelajaran praktikum berbasis masalah berjalan optimal, diperlukan fasilitas laboratorium yang memadai, sehingga mahasiswa lebih leluasa merencanakan dan memilih pemecahan masalahnya melalui kegiatan praktikum.
3. Penggunaan asesmen metakognisi dan asesmen kinerja yang telah tervalidasi perlu disosialisasikan sehingga diperoleh pengukuran hasil belajar praktikum yang dapat diandalkan. Di samping itu juga diperlukan dosen yang memiliki komitmen tinggi untuk melakukan pemodelan bagi calon guru.
DAFTAR PUSTAKA
Abdul Wahed, Z.K., Nagy., and Blanchard, R.(2008). The TriLab, a Novel View of Laboratory Education Innovation. Good Practiceand Research Enginering Education. 051-064.
Adami, G. A. (2006). New Project-Based Lab for Undergraduate Environmental and Analytical Cemistry. Journal of Chemical Education, Vol 83 No 2. Februari 2007.
Akınoglu, O. dan Tandogan, R.O. (2006). Effects of Problem-Based Active Learning in Science Education on Students’ Academic Achievement, Attitude and Concept Learning. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technologi Education, 2007. 3 (1), 71-81. Tersedia http: www.ejmdte.com. (Februari 2007) Amarasiriwardena, D. (2007). Teaching Analytical Atomic Spectroscopy Advances in an Environmental Chemistry Class Using A Project-Based Laboratory Approach: Investigation Of Lead And Arsenic Distributions In A Lead Arsenate Contaminated Apple Orchard. ABCS ofTeaching Analytical Science. Amien, M. (1987). Mengajarkan Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) dengan Menggunkan
Metode “Discovery”dan “Inquiry”.Depdikbud. Proyek Pengembangan LPTK. Anderson, L.W, & Krathwol, D.R. (eds). (2001). A Taxonomy for Learning Teaching
and Assessing. A Revision of Bloom’s Taxonomy of Educational Objectives.New York: Addison Wesley Longman, Inc.
Arends, R. I. (2004). Learning to Teach. 5th Ed. Boston: McGraw Hill
Arifin, M. 2005. Kegiatan Praktikum Dalam Proses Pembelajaran Kimia Untuk Mendukung Pengembangan Kompetensi Calon Guru. Laporan Penelitian. Barrows, H. S., (1988). The Tutorial Process. Springfield: Southern Illinois
University School of Medicine.
Borg, W. R. & Gall, M. D. (1983). Educational Research. 4st Edition. New York: Longman, Inc.
Buchari. (1990). Analisis Instrumental, Bagian 1 Tinjauan Umum dan Analisis Elektrometri. Jakarta: Proyek Pembinaan Tenaga Kependidikan.
Cooper, M., Santiago, S., and Stevens, R. (2008). Reliable Multi Method Assesment of Metacognition use in Chemistry Problem Solving. Chemichal Education Research and practice. Vol. 9. 18-24. www.rsc.org/cerp. (Desember 2008) Cooper, M. dan Santiago, S. (2009). Design and Validation of an Instrument to
Assess Metacognitive Skillfulness in Chemistry Probim Solving. Journal of Chemichal Education. Vol. 86 No. 2 February 2009. www.JJCE.DivCHED.org
(Juni 2009)
Costa, A.L. (ed). (1985). Developing Minds, A Resource Book for Teaching Thinking. Alexandria: ASCD.
Dahar, R.W. (1996). Teori-teori Belajar. Jakarta: Erlangga.
Depdiknas. (2004). Standar Kompetensi Guru Pemula Program Studi Pendidikan Kimia Jenjang S1. Jakarta: Derektur Jenderal Perguruan Tinggi.
Duch, B. J., Groh, S. E., & Allen., D. E. (2001). The Power of Problem-based Learning. Virginia: Stylus Publishing, LLC.
Ehlert, M. A. (2004). An Evaluation of Problem-Based Learning: Application in an Undergraduate Supply Chain Management Course. [Onlie]. Tersedia:
http://www.iems.northwestern.edu/docs/undergraduate/honors/michelle-ehlert.pdf. [Juni 2009].
Fogarty, R. (1997). Problem-Based Learning and Multiple Intelligences Classroom, Melbourne: Hawker Brownlow Education.
Gijselaers, W. H. (1996). “Connecting Problem-Based Learning with Educational Theory.” New Direction for Teaching and Learning. 60, 13-21.
Haryani, S. (2008). Analisis Pelaksanaan dan Hasil Belajar Praktikum Kimia Analitik Instrumen. Proceeding Seminar Nasional Kimia dan Pend. Kimia. kerjasama UNDIP-UNNES-UNS, di UNS.
Haryani, S. (2009). Analisis Kelemahan Eksplanasi Mahasiswa dan Kaitannya dengan Pengembangan Metakognisi dalam Praktikum Kimia Analitik InstrumenInstrumen. Prosiding Seminar Nasional Pendidikan II. Universitas Lampung.
Hernani. (2010) Pembekalan Keterampilan Generik Bagi Calon. Guru melalui Pembelajaran Berbasis Masalah yang Mengintegrasikan Perkuliahan dan Praktikum Kimia Analitik. Disertasi Doktor. Bandung: PPS UPI. Tidak Diterbitkan.
Hodson, D. (1996). Practical Work and Scool Science. Exsploring Some Directions for Change. International Journal of Science Education. (11) (541-543).
Hollingworth, R. dan McLoughlin, C. (2002). The Development of Metacognitive Skills among First Year Science Students. Tersedia http://www.fyhe. Qut.edu.au./FYHE-Previous/Papers/HollingworthPaper.doc (April 2007)
Ibrahim, M. dan Nur, M. (2004). Pengajaran Berbasis Masalah, Surabaya: University Press.
Jacob, C. (2003). Mengajar Keterampilan Metakognitif dalam Rangka Upaya Memperbaiki dan Meningkatkan Kemampuan Belajar Matematika. Jurnal Matematika, Aplikasi, dan Pembelajarannya. Vol. 2, (1), 17-18. Jurusan Matematika FMIPA Universitas Negeri Jakarta.
Jalil, P.A. (2006). A Procedural Problem in Laboratory Teaching: Experiment and Explanation, or Vice-versa? Journal of Chemical Education: Vol 83 No 1. Januari 2006.
Joyce, B., Weil, M., & Colhoun, E. (2000). Models of Teaching. 6th edition. Boston: Allyn and Bacon.
Kartasubrata, J. (1989). Dasar Kromatografi. Bandung: Puslitbang Kimia Terapan LIPI.
Kipnis, M. dan Hofstein, A. (2007). The Inkuiry Laboratory As A Source for Development of Metacognitive Skills. International Journal of Science and Mathematics Education
Kuhn, D. and Dean, D Jr. (2004). Metakognisi: A Bridge Between Cognitive Psycology and Educational Practice. Theory Into Practice. Volume 43. Number 4.
Larive, C.K. (2004). Problem-based Learning in The Analytical Chemistry Laboratory Course. ABCS of Teaching Analytical Science. 380: 357-359
Mc.Gregor, D. (2007). Developing Thinking Developing Learning: A Guide to Thinking Skills in Education, Berkshire: Open University Press, Mc Graw-Hill Marzano, R.J., Brandt, R.S., Hughes, C.S., Jones, B.F., Presseisen, B.Z., Rankin,
S.C., dan Suhor, C. (1988) Dimensions of Thinking: Framework for Curriculum and Instruction. CUSA: ASCD
Matlin, M.W. (2003). Cognition. 5th Edition New York : John Wiley & Sons, Inc Nakhleh, B. (1996). "Why Some Student Don't Learn Chemistry". Journal Chemi- cal of Education. 69, (3), 191-196.
National Research Council. (1996). National Science Education Standards. Washington: DC, National Academy Press
National Research Council. (2000). Inquiry and the National Science Education Standards: A Guide for Teaching and Learning. [Online]. Tersedia: http://books.nap. edu/html/inquiry_addendum/notice.html. (Oktober 2006)
National Science Teachers Association. (1998). Standard for Science Teacher Preparation. Association for the Education of Teachers in Science.
Nickerson R,S., Perkins, D.N., dan Smith, E.E. (1985). Thinking About Thinking. New Yersey: Lawrence Erlbaum Associates Publishers
Nur, M. (2004). Penerapan Ide-Ide Inovatif Pendidikan MIPA dalam Seting Penelitian. Makalah dipresentasikan pada Seminar Nasional Pandidikan MIPA yang diselenggarakan oleh FMIPA Unnes pada tanggal 28 Februari 2004. Ram, P., Ram, A., & Spragur, C. (2007). From Student Learner to Professional
Learner: Training for Lifelong Learning through Online PBL. [Online]. Tersedia: http://gatech.academia.edu/ARam/Papers/21865/From-Student- Learner-To-Professional-Learner--Training-For-Lifelong-Learning-Through-On-Line-PBL. [Juni 2009]
Rickey, D. & Stacy, A.M. (2000). The role of metacognition in learning chemistry. Journal of Chemical Education, 77, 915-920.
Rustaman, N.Y. (2003). Perencanaan dan Penilaian Praktikum di Perguruan Tinggi. Hand Out Program Applied Approach bagi Dosen Baru Universitas Pendidikan Indonesia. Bandung, 13-25 Januari 2003.
Savinainen, A. & Scott, P. (2002). “The Force Concept Inventory: A Tool for Monitoring Student Learning.” Physics Education. 39 (1), 45-52.
Savery, J. R. & Duffy, T. M. (1991). “Problem-Based Learning: An Instructional Model and Its Constructivist Framework.” Constructivist Learning Environments. 135-148.
Schraw, G. dan Moshman, D. (1995). Metacognitive Theories. Educational Psychology, Departement of Educational Psychology. Paper and Publications Schraw, G., Crippen, KJ., dan Harhey, K. (2006). Promoting Self Regulation in
Science Education. Metacognition as part of a Boarder Perspective on Learning. Research in Science Education. 36, 111-139.
Skoog, D A, dan West. ( 1985) Principles of Instrumental Analysis, 3 rd ed. Sauders College publishing, New York.
Stepien, W. dan Gallagher, S. (1993). Problem-Based Learning: As Authentic as It Gets, Educational Leadership, April: 25-28.
Stiggins, R.J. (1994). Student-Centered Classroom Assessment. New York: Merrill, an imprint of Macmillan College Publishing Company
Tan, O. S. (2003). Problem-based Learning Innovation. Singapore: Thomson Learning.
Tan, O.S. (2004). Enhanching Thinking Problem Based Learning Approached. Singapura: Thomson
Weinert, F.E. dan Kluwe, R.E. (1987). Metacognition, Motivation, and Understanding. London: Lawrence Erbaum Associates
White, R.T. & Mitchell, I.J. (1994). Metacognition and the quality of learning. Studies in Science Education, 23,21-37.
Winn, W. & Snyder, D. (1998). Metacognition. Graduate Student, SDSU Depart-ment of Educational Technology
! " ## $% & '( # )
" # * + +( # " ( ) , % - " %% ./ ! #0 ( *
! 1 & ) )
Nuryani, Y Rustaman. 2002. Perencanaan dan Penilaian Praktikum di Perguruan Tinggi. Makalah disiapkan untuk Program Applied Approach Bagi Dosen UPI. Tidak diterbitkan
Marzano, R.J., Pickering, D, Mctighe, J. 1994. Assessing Student Outcomes: Performan-ce Assessment Using the Dimensions of Learning Model. Alexandria: Association for Supervison and Curriculum Development.
National Research Council. 1996. National Science Education Standards. Washington, DC: National Academy Press.
Nakhleh. B. \/1. (1996). "Why Some Student Don't Learn Chemistry". Journal Chemical of Education. 69, (3), 191-196.
hal Nama hal nama hal Nama
1 Depdikanas, 2004
