Pengaruh Metode
Herrmann Whole Brain Teaching
terhadap Kemampuan Berpikir
Kritis Fisika dan Model Mental Siswa di dalam Pembelajaran Fisika Siswa
Kelas XI IPA
Muhammad Rizqi Adi Pradana1, Wartono2, Lia Yuliati3
Pendidikan Fisika-Pascasarjana Universitas Negeri Malang- Jl. Semarang No. 5 Malang. Email : muhammadrizqiadipradana@yahoo.com. +625655583326
ABSTRACT: This research conducted to analyze the effect of HWBT method on student's critical thinking skills and mental model in Physics. This research used Mixed Methods approach with embedded experimental design. This research was conducted to grade XI IPA-5 Student's in Senior High School 5 Malang. Instruments which used were intervention instruments such as course outlines and student's worksheets, measurement instruments such as validation sheet of course outlines, observation sheet of HWBT implementation, mental model questionaire and interview guide also Physics critical thinking skills test. Data results were analyzed by quantitative analysis with paired t-test and qualitative analysis such as data collection, data reduction, data display and conclusion. Results of this research indicated that 1) there were changes of student's critical thinking skills in Physics based on the average of pre-test and post-test 2) there were student's mental model changes because of HWBT method intervention. There were four types of mental model such as Gravitational Model (GM), Mass Difference Model (MDM), Frictional Model (FM) dan Blend Model (BM). 3) HWBT method affect student's Physics critical thinking skills and lead to changes student's mental model in learning physics.
ABSTRAK: Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh metede HWBT terhadap kemampuan berpikir kritis Fisika dan model mental siswa. Penelitian ini menggunakan pendekatan penelitian gabungan dengan desain embedded experimental design. Penelitian ini dilakukan pada siswa kelas XI-IPA SMAN 5 Malang 2013/2014. Instrumen yang digunakan meliputi instrumen intervensi berupa RPP dan LKS, instrumen pengukuran penelitian yaitu lembar validasi perangkat pembelajaran, lembar pengamatan keterlaksanaan pembelajaran dengan metode HWBT, kuesioner dan lembar panduan wawancara model mental serta instrumen tes kemampuan berpikir kritis Fisika. Analisis data di dalam penelitian ini menggunakan metode analisis data kuantitatif dengan uji-t berpasangan serta analisis data kualitatif dengan tahapan pengumpulan data, reduksi data, penyajian data dan penarikan kesimpulan. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa: 1) terdapat perubahan kemampuan berpikir kritis fisika siswa berdasar rata-rata nilai hasil pre-test dan post-test 2) terdapat perubahan model mental siswa akibat adanya intervensi dengan metode HWBT. Model mental yang ditemukan di dalam penelitian ini antara lain Gravitational Model (GM), Mass Difference Model (MDM), Frictional Model (FM) dan Blend Model (BM) 3) Pengaruh Metode HWBT terhadap kemampuan berpikir kritis Fisika adalah adanya peningkatan kemampuan berpikir kritis Fisika serta adanya perubahan model mental siswa dalam menganalisis sebuah permasalahan.
Kata kunci : metode herrmann whole brain teaching, kemampuan berpikir kritis, model mental
Pengembangan kemampuan berpikir kritis Fisika siswa di dalam pendidkan sains adalah salah satu hal yang menjadi fokus dari pendidikan Fisika di seluruh dunia khususnya pada abad ke-20 (Rodrigues & Olivera, 2008:1; Bailin, 2002:1;
dibutuhkan dalam aktivitas Sains yang menggunakan kemampuan analisis serta integrasi dari fenomena sehari-hari berdasarkan konsep Fisika. Kemampuan berpikir kritis di dalam Sains khususnya Fisika dapat membantu siswa mendapatkan pemahaman konsep yang lebih baik, meningkatkan kemampuan pemecahan masalah serta penentuan tindakan dalam menganalisis permasalahan Fisika (Vieria, 2011:46). Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa pengembangan kemampuan berpikir kritis di dalam pembelajaran Fisika adalah hal yang sangat penting untuk dilakukan (Bailin, 2002; Gunn, 2008; Hari, 2008).
Salah satu cara untuk mengembangkan kemampuan berpikir kritis di dalam pembelajaran adalah dengan menerapkan metode pembelajaran yang berpusat pada siswa (student centered) (Suriadi dalam Wawan, 2011). Penerapan pembelajaran yang mencirikan kemampuan berpikir kritis membutuhkan pembaharuan dari guru di dalam pembelajaran. Dalam memilih suatu metode pembelajaran, guru harus memahami bagaimana karakteristik dari siswa agar pembelajaran dapat dilakukan secara efektif. Salah satu cara untuk mengetahui karakteristik dari siswa adalah dengan menganalisis model pemikiran siswa yang disebut dengan model mental (Corpuz, 2011:1). Para ahli berpendapat bahwa model mental dapat membantu siswa menghasilkan bentuk yang lebih sederhana dari suatu konsepsi yang mendukung penjelasan dari analisis fenomena sehari-hari yang berkaitan dengan Fisika (Coll, 1999).
Di dalam pembelajaran Fisika, siswa menggunakan model mentalnya untuk memahami fenomena yang berhubungan dengan materi yang dipelajari (Jansoon dkk, 2009:148). Model mental siswa dapat berubah seiring dengan perkembangan otak siswa (Evans dalam Bawaneh, 2011:79) akibat pembelajaran yang dilakukan oleh guru. Untuk mengetahui perubahan tersebut, model mental dianalisis dalam beberapa tahap yaitu sebelum
pembelajaran, selama pembelajaran dan sesudah pembelajaran untuk mengetahui perubahan dan perkembangan model mental yang digunakan siswa akibat pembelajaran yang dilakukan oleh guru.
Metode pembelajaran yang dapat menggali potensi otak siswa adalah metode pembelajaran yang disusun berdasarkan teori dari kerja otak. Salah satu teori yang membahas tentang kerja otak adalah Whole Brain Theory, teori ini membedakan struktur pengetahuan di dalam otak siswa menjadi 4 macam berdasarkan fokus dari masing-masing bagian. Menurut Hermman (2008) konsep dari
Whole Brain Theory adalah distribusi model khusus yang terdapat pada sistem otak siswa yang terdiri dari 4 bagian yaitu fact based, controlled, feeling dan open minded. Setiap bagian tersebut memiliki karakteristik gaya belajar yang berbeda seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 1. Metode pembelajaran yang disusun berdasarkan klasifikasi bagian otak menurut Whole Brain Theory kelas harus mampu memfasilitasi setiap gaya belajar yang dimiliki oleh siswa (Loo dalam Lee & Hung, 2009).
Gambar 1. Karakteristik setiap kuadran otak berdasarkan teori Herrmann Whole Brain
Metode pembelajaran tersebut adalah
Herrmann Whole Brain Teaching (HWBT). Menurut Bawaneh (2011) metode HWBT memiliki 4 tahapan pembelajaran yang bertujuan untuk mengakomodasi setiap bagian otak dari siswa menurut Whole Brain Theory. Tahapan dari metode
HWBT meliputi Brain Storming,
Repeating (Bawaneh, 2011:4). Setiap tahapan dari HWBT memiliki fokus spesifik untuk gaya belajar siswa yang memiliki kecenderungan pada masing-masing bagian otak, fokus setiap tahapan metode HWBT terhadap masing-masing bagian otak. Hal ini bertujuan agar metode HWBT dapat mengakomodasi keseluruhan siswa dengan berbagai macam siswa dengan kecenderungan gaya belajar yang berbeda (Bawaneh, 2011; Maimanata, 2013).
Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya oleh Lee & Hung (2011), metode pembelajaran yang diturunkan dari Whole Brain Theory terbukti dapat meningkatkan retensi pembelajaran siswa. Metode HWBT juga dapat meningkatkan pemahaman siswa di dalam memahami materi Fisika (Bawaneh, dkk., 2011:1). Berdasarkan beberapa penelitian sebelumnya metode HWBT dapat meningkatkan beberapa aspek kemampuan siswa di dalam pembelajaran Fisika, sehingga bukan tidak mungkin metode pembelajaran ini dapat meningkatkan kemampuan siswa dalam aspek lainya.
Berdasarkan studi pendahuluan tentang kemampuan berpikir kritis dan model mental, proses pembelajaran dengan menggunakan metode HWBT perlu dideskripsikan secara detail agar kaitan antara metode pembelajaran dengan kemampuan berpikir kritis Fisika dan model mental dapat teramati. Oleh karena itu rumusan masalah yang digunakan di dalam penelitian ini antara lain 1) Bagaimanakah kemampuan berpikir kritis Fisika siswa setelah pembelajaran dengan Metode HWBT? 2) Bagaimanakah perubahan model mental siswa setelah pembelajaran dengan menggunakan Metode HWBT? 3) Bagaimanakah pengaruh Metode HWBT terhadap kemampuan berpikir kritis Fisika dan model mental siswa?. Penelitian ini bertujuan untuk 1) memberikan beberapa data bagi guru untuk mengetahui model mental yang digunakan oleh siswa serta cara melatih kemampuan berpikir kritis Fisika siswa di dalam pembelajaran Fisika 2) Sebagai bahan rujukan
untuk melakukan penelitian lebih lanjut tentang pembelajaran yang efektif dalam rangka mengembangkan kemampuan berpikir kritis dan mengetahui model mental siswa.
METODE
Metode penelitian yang digunakan adalah metode penelitian gabungan (Mixed Methods) dengan jenis embedded experimental design. Subjek penelitian yang digunakan di dalam penelitian ini adalah siswa kelas XI-IPA 3 SMA Negeri 5 Malang. Subjek penelitian ini terdiri dari seluruh siswa dalam satu kelas sebagai subjek untuk variabel kemampuan berpikir kritis dan 10 siswa sebagai subjek model mental. Instrumen penelitian yang digunakan di dalam penelitian ini terdiri dari instrumen intervensi dan instrumen pengukuran. Instrumen intervensi terdiri dari RPP dan LKS sedangkan instrumen pengukuran terdiri dari lembar panduan wawancara model mental dan kuesioner model mental tentang permasalahan balok menuruni bidang miring licin (T-TG) dan balok menuruni bidang miring kasar (T-DG) serta instrumen tes kemampuan berpikir kritis Fisika. Data yang digunakan di dalam penelitian ini adalah data kuntitatif dan kualitatif. Data kuantitatif didapatkan dari hasil pre-test dan post-test
HASIL
Kemampuan Berpikir Kritis Fisika
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, terdapat perbedaan nilai pre-test dan post-test kemampuan berpikir kritis Fisika siswa pada materi Usaha dan Energi seperti yang ditunjukkan pada Tabel 1. Hal ini menunjukkan bahwa intervensi dengan metode HWBT memberikan dampak pada kemampuan berpikir kritis Fisika siswa.
Tabel 1. Nilai pre-test dan post-test kemampuan berpikir kritis Fisika siswa
Data JumlahData Rata-Rata TertinggiNilai TerendahNilai
Pre-Test 31 41,68 60,00 26,00
Post-Test 31 60,71 66,00 50,00
Dampak dari HWBT terhadap kemampuan berpikir kritis Fisika siswa juga diindikasikan oleh hasil analisis dengan menggunakan uji-t berpasangan. Uji ini digunakan untuk mengetahui perbedaan antara pre-test dan post-test kemampuan berpikir kritis Fisika siswa seperti yang ditunjukkan oleh Tabel 2. Hasil uji-t yang dilakukan pada 2 kelompok nilai di dalam 1 kelas menunjukkan nilai thitung sebesar 12,63 lebih besar dari ttabel sebesar 1,70. Berdasarkan kriteria tersebut, maka H0 ditolak dan H1 diterima. Hasil uji-t menunjukkan bahwa
μ0≠0 , hal ini menunjukkan bahwa pre-test dan
post-test menunjukkan hasil yang tidak sama. Berdasarkan hasil uji-t dapat disimpulkan bahwa siswa mengalami perubahan kemampuan berpikir kritis Fisika setelah adanya pembelajaran dengan menggunakan metode HWBT.
Tabel 2 Hasil uji-t pre-test dan post-test kemampuan berpikir kritis Fisika siswa pada materi Usaha dan Energi
Nilai Uji-t Kemampuan Berpikir Kritis Fisika Siswa
thitung 12,63
t tabel 1,70
Model Mental
Analisis model mental yang dilakukan di dalam penelitian ini meliputi 2 permasalahan Fisika yaitu balok turun tanpa gesekan (T-TG) dan balok turun dengan gesekan (T-DG). Model mental siswa dalam kedua permasalahan tersebut dianalisis dengan cara menganalisis hasil kuesioner dan wawancara dengan siswa.
Tabel 3. Temuan model mental siswa dalam permasalahan T-TG
Subjek Model Mental
Model S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 Sebelum Pembelajaran
GM x x x x x x
MDM x x x x
Selama Pembelajaran
GM x x x x
MDM x x x x x x
Setelah Pembelajaran
GM x x
MDM x x x x x x x
BM x
Pada permasalahan T-TG terdapat 3 jenis temuan model mental yang ditemukan. Ketiga model tersebut adalah Gravitational Model (GM),
Mass Difference Model (MDM) dan Blend Model
BM serta S10 yang semula berada pada GM berpindah pada posisi MDM.
Tabel 4. Temuan model mental siswa dalam permasalahan T-DG
Subjek Model Mental
Model S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 Sebelum Pembelajaran
GM x x x x x
MDM x x x x x
Selama Pembelajaran
GM x x x
MDM x x x x x x
BM x
Setelah Pembelajaran GM x
MDM x x x x x x
BM x x
FM x
Pada permasalahan T-DG terdapat 4 jenis temuan model mental dari siswa. Model tersebut adalah Blend Model (BM), Frictional Model (FM),
Gravitational Model (GM) dan Mass Difference Model (MDM). Temuan jenis model mental ini didapatkan dari hasil kuesioner dan wawancara model mental yang dilakukan kepada siswa. Keseluruhan jenis model mental yang ditemukan pada permasalahan T-DG dapat dilihat pada Tabel 4. Sebelum pembelajaran, siswa tersebar merata pada masing-masing model dengan 5 siswa pada GM dan 5 siswa pada MDM. Hal ini sama dengan hasil analisis model mental siswa sebelum pembelajaran pada permasalahan T-TG. Pada saat pembelajaran berlangsung model mental siswa mengalami perubahan akibat adanya intervensi dari guru dengan metode HWBT. Perubahan tersebut dapat dilihat pada perpindahan posisi beberapa siswa subjek model mental, terdapat 2 siswa yang berpindah pada model lain dan 1 siswa menggunakan model mental gabungan (Blend Model). Siswa yang mengalami perubahan posisi model mental adalah S5 dan S8 yang semula berada pada GM berpindah pada posisi MDM. Pada tahapan ini juga terdapat satu siswa yang menggunakan metode gabungan (BM) yaitu S7, siswa ini pada sebelum pembelajaran berada pada posisi MDM. Pada akhir pembelajaran terdapat beberapa perubahan model mental dari siswa,
perubahan tersebut terjadi pada S3 dan S10 yang semula berada pada GM berpindah pada posisi MDM, serta S5 yang sebelumnya berda pada posisi MDM berpindah pada posisi BM. Pada tahapan ini terdapat satu jenis model mental baru yaitu
Frictional Model (FM), model ini digunakan oleh S7 yang sebelumnya berada pada posisi MDM.
PEMBAHASAN
Kemampuan Berpikir Kritis Fisika Siswa setelah dilakukan Pembelajaran dengan Metode
Herrmann Whole Brain Teaching
Di dalam pembelajaran HWBTM siswa terlibat langsung dalam melakukan percobaan, analisis data serta menyimpulkan hasil percobaan dengan cara berkelompok. Hal ini bertujuan agar siswa dapat menggali berbagai informasi untuk mendapatkan konsep yang benar. Hal tersebut sesuai pernyataan bahwa HWBTM memberikan waktu lebih bagi siswa untuk berpikir dan melakukan percobaan yang dapat meningkatkan pemahaman siswa terhadap konsep Fisika dengan cara melibatkan siswa dengan pengalaman langsung di dalam pembelajaran (She, 2005; Malak dalam Bawaneh, 2011). Kemampuan berpikir kritis diintegrasikan ke dalam pembelajaran HWBT dengan cara memberikan permasalahan-permasalahan yang sering ditemui oleh siswa di dalam kehidupan sehari-hari. Tujuan dari integrasi ini agar pemikiran siswa lebih terbuka dalam menganalisis permasalahan yang sering ditemui siswa dengan cara menghubungkan konsep-konsep lain yang berkaitan sehingga siswa mampu mendapatkan konsep yang benar (Amin, 2013:3).
mengindikasikan adanya peningkatan kemampuan berpikir kritis Fisika siswa di dalam pembelajaran. Hasil dari penelitian ini sesuai dengan teori yang dikemukakan oleh Herrmann (dalam Maimanata, 2013:57) yang menyatakan bahwa cara berpikir siswa dibentuk berdasarkan masing-masing bagian otak yaitu bagian A, B, C dan D melalui suatu pembelajaran yang dilakukan oleh Guru. Hasil tersebut juga mendukung hasil penelitian yang dilakukan oleh Bawaneh (2011) yang menyatakan bahwa pembelajaran dengan menggunakan metode HWBTM memberikan hasil yang lebih baik terhadap kemampuan berpikir siswa dibandingkan dengan pembelajaran dengan metode konvensional.
Peningkatan kemampuan berpikir kritis Fisika siswa diakibatkan oleh adanya integrasi fenomena sehari-hari ke dalam metode pembelajaran yang diterapkan selama pembelajaran. Hasil dari penelitian ini sesuai dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Munfaridah (2013) yang menyatakan bahwa penyajian fenomena sehari-hari di dalam pembelajaran dapat melatih kemampuan berpikir kritis Fisika siswa. Hasil penelitian ini juga sesuai dengan pernyataan bahwa kemampuan berpikir kritis Fisika dapat dilatihkan dengan melibatkan siswa secara langsung dalam menggali informasi serta menyelesaikan permasalahan Fisika yang berkaitan dengan fenomena sehari-hari yang sering ditemui oleh siswa (Lai, 2011; Zhang, 2007; Miri, David, Uri, 2007; Ramos, 2013).
Model Mental Siswa setelah dilakukan
Pembelajaran dengan Metode Herrmann Whole
Brain Teaching
Penerapan metode HWBT di dalam pembelajaran mengakibatkan adanya perubahan model mental siswa pada akhir pembelajaran. Proses pembentukan model mental siswa diiringi dengan perubahan konseptual yang dialami oleh siswa selama pembelajaran. Perubahan konseptual yang dialami oleh siswa membutuhkan suatu
perubahan model mental yang signifikan (Jonassen, 2005:20). Di dalam penelitian ini sebagian besar siswa subjek model mental mengalami perubahan model mental yang digunakan dalam menganalisis permasalahan Fisika. Hasil penelitian ini sesuai dengan hasil penelitian Salmiza (2011) yang menyatakan bahwa metode pembelajaran yang disusun berdasarkan kinerja otak siswa mengakibatkan adanya perubahan konseptual yang signifikan.
Model mental yang ditemukan di dalam penelitian ini terdiri dari 4 jenis model. Model tersebut antara lain Gravitational Model (GM),
Mass Difference Model (MDM), Frictional Model
(FM) dan Blend model (BM). Keempat jenis model mental tersebut terdiri dari subjek model mental yang memiliki kesamaan karakteristik pemikiran di dalam menganalisis permasalahan T-TG dan T-DG. Setiap jenis model mental yang ditemukan juga memiliki karakteristik khusus yang membedakan antara satu model dengan model yang lain.
Gravitational Model (GM) ditemukan pada permasalahan T-TG dan T-DG. Karakteristik utama dari model ini adalah siswa menganggap bahwa hal utama yang mempengaruhi kedua balok tersebut adalah gravitasi. Siswa menganggap bahwa semua benda yang ada di permukaan bumi dipengaruhi oleh gravitasi. Menurut siswa GM, jika nilai gravitasi diketahui maka nilai Energi potensial akan dapat diketahui. Nilai Energi potensial dibutuhkan untuk menentukan nilai Energi kinetik, kecepatan dan percepatan. Saat siswa ditanya "Bagaimanakah cara menentukan besar gaya dari kedua balok?" siswa memberikan jawaban sebagai berikut.
"Untuk menentukan besar gaya yang dimiliki oleh balok harus tahu nilai g terlebih dahulu, untuk nilai massa dapat ditulis dengan simbol misalnya dengan notasi m"
Pada permaslahan T-DG, siswa GM menyatakan terdapat pengaruh akibat permukaan bidang miring yang kasar yaitu timbulnya gaya gesek. Selain itu siswa GM menganggap bahwa hanya usaha oleh gaya gravitasi yang bekerja pada balok, siswa tidak menunjukkan adanya usaha oleh gaya gesek yang bekerja pada balok. Model GM adalah model dengan jumlah subyek terkecil pada akhir pembelajaran. Perubahan model mental ini diakibatkan karena siswa memperoleh pengetahuan baru yang mempengaruhi cara berpikir siswa.
Mass Difference Model (MDM) ditemukan pada kedua permasalahan baik T-TG maupun T-DG. Siswa pada model MDM memiliki karakteristik dengan menganggap bahwa massa adalah faktor utama yang menyebabkan perbedaan nilai dari besaran Fisika yang lain. Siswa menganggap bahwa massa benda adalah hal utama yang harus diketahui terlebih dahulu untuk melakukan analisis lanjutan. Saat siswa diberikan pertanyaan "Apa peranan massa di dalam fenomena ini?" siswa memberikan pernyataan sebagai berikut.
"Massa digunakan untuk mencari nilai energi potensial pada balok sehingga variabel lain seperti rnergi kinetik, gaya, kecepatan, percepatan dan usaha dapat diketahui"
Menurut siswa pada MDM massa menimbulkan adanya gaya F = m.g.sin θ yang membuat balok bisa turun. Gaya tersebut berbeda pada setiap balok karena massa kedua balok berbeda. Untuk mengetahui perbandingan dari gaya yang menyebabkan balok dapat menuruni bidang miring siswa MDM memberikan pernyataan sebagai berikut.
"komponen "g" pada persamaan F = m.g.sin
θ dapat dihilangkan karena memiliki nilai yang sama"
Nilai usaha yang dilakukan oleh gravitasi menurut siswa MDM bernilai positif karena arah dari gerakan balok tidak melawan arah gravitasi. Dalam analisis usaha pada permaslahan T-DG siswa dengan model MDM juga menjelaskan adanya
usaha yang dilakukan oleh gaya gesek, namun analisis yang dilakukan oleh siswa tidak menunjukkan detail gesekan antara balok dan permukaan bidang miring.
Frictional Model (FM) adalah model yang ditemukan pada permasalahan T-DG. Secara umum, analisis siswa pada model FM tentang Ek, Ep, v, a
dan gaya total balok identik dengan analisis yang dikemukakan oleh siswa pada model MDM. Karakteristik khusus dari siswa FM adalah adanya penggunaan analisis gesekan antar partikel sisi bawah permukaan balok dan permukaan bidang miring untuk menganalisis fenomena gerakan balok pada bidang miring. Menurut siswa FM saat kedua balok berada pada puncak bidang miring, balok akan tetap diam jika nilai koefisien gesek statis yang bekerja pada sistem bernilai besar.
Siswa pada model FM beranggapan jika kedua balok memiliki massa yang berbeda maka akan menyebabkan perbedaan gaya normal pada balok yang mempengaruhi besarnya gaya gesek kedua balok (fA > fB). Saat siswa ditanya "Apa yang menyebabkan terjadinya gesekan antara kedua permukaan itu?" siswa memberikan jawaban sebagai berikut.
"Penyebab gesekan adalah adanya gaya tarik menarik antara partikel permukaan sisi bagian bawah balok dan permukaan bidang miring" Siswa pada model FM juga mampu mengaitkan konsep Hukum Kekekalan Energi dalam menjelaskan gesekan antara balok dan permukaan bidang miring. Saat siswa ditanya "Secara umum apakah akibat dari gesekan tersebut kepada energi dari balok?" siswa memberikan jawaban sebagai berikut.
"Energi dari balok akan sedikit berkurang". Siswa kemudian kembali diberikan pertanyaan "Jika energi berkurang, apakah energi itu hilang begitu saja?" siswa kemudian menjawab.
saat kita menggesekan kedua telapak tangan maka lama kelamaan akan terasa panas"
Jawaban dari siswa pada model FM juga mengindikasikan adanya penggunaan kemampuan berpikir kritis yaitu mampu mengaitkan beberapa konsep Fisika dalam menganalisis suatu permasalahan.
Model lain yang ditemukan di dalam penelitian ini adalah Blend model (BM). BM adalah model baru yang digunakan untuk mengakomodasi siswa yang menggunakan lebih dari satu jenis model mental dalam menganalisis permasalahan yang disajikan. Model ini muncul pada wawancara model mental kedua (selama pembelajaran). Siswa di dalam model ini memiliki karakteristik dengan menganggap bahwa massa dan gravitasi adalah besaran yang mempengaruhi besaran Fisika lainya.
Blend Model pada permasalahan T-TG merupakan gabungan antara jenis GM dan MDM. Menurut siswa dengan model BM pada permasalahan T-TG, massa dan gravitasi berpengaruh saat benda belum bergerak atau saat benda berada pada puncak bidang miring yaitu untuk mengetahui nilai gaya normal balok dan energi potensial dari masing-masing balok. Dalam memberikan analisis energi balok siswa BM dalam permasalahan T-TG memberikan pernyataan sebagai berikut.
"Energi potensial digunakan untuk mengetahui besar energi kinetik balok sehingga kecepatan dan percepatan balok dapat ditentukan, sedangkan gaya normal digunakan untuk mengetahui nilai komponen gaya yang bekerja pada balok"
Siswa BM juga menyatakan bahwa massa balok berbanding lurus dengan gaya, kecepatan, percepatan dan energi dari balok. Nilai usaha balok oleh gravitasi menurut siswa BM adalah positif karena arah gerakan balok searah dengan arah gravitasi.
Pada permasalahan T-DG, Blend Model
yang ditemukan adalah gabungan dari FM dan
MDM. Perbedaan utama dari siswa FM dan BM pada permasalahan T-DG yaitu analisis gesekan yang dijelaskan oleh siswa. Siswa pada model BM tidak menjelaskan gesekan dengan menggunakan analisis gesekan partikel. Saat siswa diberikan pertanyaan "Selain usaha oleh gaya gravitasi, gaya apa yang juga menyebabkan usaha pada balok?" siswa BM dalam permasalahan T-DG memberikan pernyataan sebagai berikut.
"Usaha dilakukan oleh gaya gesek yang disebabkan oleh adanya bidang miring yang kasar"
Saat guru menanyakan "Bagaimana proses terjadinya gesekan tersebut?" siswa BM tidak mampu memberikan jawaban.
Keseluruhan tipe model mental yang ditemukan adalah hasil analisis kuesioner model mental yang dikerjakan oleh siswa serta analisis hasil wawancara langsung kepada siswa tentang analisis permasalahan T-TG dan T-DG. Hasil penelitian ini sesuai dengan pernyataan bahwa model mental adalah sebuah representasi internal dari siswa dalam menganalisis dan menjelaskan permasalahan yang dihadapi oleh siswa (Greca & Moreira, 2002; Hrepic, 2010; Jonassen, 2005; Vosniadou, 1994). Terdapat perubahan model mental siswa mengalami akibat adanya pembelajaran yang dilakukan oleh Guru. Hasil penelitian ini mendukung hasil penelitian Itza-Ortiz (2002) dan Bonello (2008) yang menyatakan bahwa metode yang diterapkan oleh Guru di dalam pembelajaran dapat menyebabkan suatu transisi dari model mental siswa yang bertujuan untuk mendapatkan konsep yang benar.
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan
siswa untuk setiap indikator kemampuan berpikir kritis pada setiap pertemuan. Indikator kemampuan berpikir kritis Fisika yang digunakan adalah menganalisis sebuah pernyataan tentang konsep dasar, memberikan penjelasan sederhana dari analisis konsep dasar, menentukan tindakan untuk menyelesaikan permasalahan secara kuantitatif, menganalisis suatu fenomena dengan menghubungan antara konsep yang berkaitan, menyusun kesimpulan berdasarkan hasil yang didapatkan dari analisis data (tabel atau grafik).
Pengaruh Herrmann Whole Brain Teaching
(HWBT) terhadap model mental siswa adalah adanya perubahan model mental yang digunakan oleh siswa dalam menganalisis sebuah permasalahan Fisika. Permasalahan tersebut adalah
balok yang menuruni bidang miring tanpa gesekan
(T-TG) dan balok yang menuruni bidang miring dengan gesekan (T-DG). Temuan model mental siswa dari kedua permasalahan tersebut adalah
Gravitational Model (GM), Mass Difference Model
(MDM), Frictional Model (FM) dan Blend Model
(BM).
Metode Herrmann Whole Brain Teaching
(HWBT) berpengaruh terhadap kemampuan berpikir kritis Fisika siswa dan perubahan model mental siswa. Perubahan kemampuan berpikir kritis Fisika siswa dapat dilihat dari perbedaan nilai pre-test dan post-test yang dilakukan pada awal dan akhir pembelajaran. Perubahan model mental siswa akibat intervensi dengan metode HWBT diindikasikan dengan adanya siswa yang menggunakan model mental yang berbeda pada akhir pembelajaran serta adanya model baru yang ditemukan pada akhir pembelajaran.
Saran
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, beberapa saran yang dapat diberikan sebagai berikut.
1. Bagi Guru
a. Pada tahapan Brain Storming sebaiknya guru berusaha untuk tidak menjawab pertanyaan
yang muncul dari siswa. Hal ini bertujuan agar siswa berusaha secara mandiri untuk mencari jawaban pertanyaan yang diberikan oleh Guru.
b. Guru harus berusaha untuk memotivasi siswa untuk menyusun pertanyaan pada tahap
Disscussion. Pertanyaan ini dapat membantu siswa untuk meluruskan konsep tentang materi yang dipelajari serta melatih siswa untuk kritis terhadap fenomena sehari-hari yang berhubungan dengan materi Fisika. 2. Bagi Peneliti Lain
a. Temuan model mental di dalam materi Usaha dan Energi yang didapatkan di dalam penelitian ini terbatas pada 4 jenis model. Saran untuk penelitian lanjutan adalah agar penyusunan kuesioner untuk model mental dibuat lebih dalam sehingga model mental siswa dapat teramati lebih detail.
b. Wawancara model mental sebaiknya dilakukan di luar jam sekolah dengan metode non-formal. Hal ini bertujuan agar suasana wawancara lebih santai sehingga siswa lebih nyaman untuk memberikan jawaban.
c. Peneliti selanjutnya perlu memperhatikan keragaman jenis kelamin dari subjek model mental. Di dalam penelitian ini subjek dari model mental adalah 4 orang pria dan 6 orang wanita. Lebih baik jumlah antara subjek pria dan wanita dibuat seimbang sehingga hasil penelitian dapat diperluas untuk variabel yang lain.
DAFTAR RUJUKAN
Amin, Mohammad Tawiland Bunga Dara. 2013. Portfolio-Based Physics Learning Model to Improve Critical Thinking Skills.
International Journal of Education and Research, (Online) 1 (9) : 1-8.
Bailin, Sharon. 2002. Critical Thinking and Science Education. Science & Education, (Online) 11 : 361-375.
(http://eblog.cersp.com/UploadFiles/2006-11/1117929615.pdf), diakses 13 Mei 2013. Bawaneh, Khalid. A, Nurulazam M.Z, Ahmad. &
Saleh, Salmiza. 2011. The Effect of
Herrmann Whole Brain Teaching Method on Students' Understanding of Simple Electric Circuits. European J of Physics Education, (Online) 2 (2): 1-23, (ejpe.erciyes.edu.tr/), diakses 29 Januari 2013.
Bonello, Marina. 2008. Sixth Grade Students’ Mental Models of Physical Education Concepts: A Framework Theory
Perspective. Michigan: ProQuest, UMI Dissertation Publishing.
Coll, Richard. K., David F. Treagust. 2003. Investigation of Secondary School, Undergraduate, and Graduate Learners’ Mental Models of Ionic Bonding. Journal Of Research In Science Teaching, (Online) 40(5) : 464-486.
(www.interscience.wiley.com), diakses 6 Mei 2013.
Corpuz, Edgar., Rebello, N. Sanjay. 2011.
Investigating Students’ Mental Models and Knowledge Construction of Microscopic Friction. I. Implications for Curriculum Design and Development. American Physical Society, (Online) 7(2) : 1–9. (10.1103/PhysRevSTPER.7.020102), diakses 13 Februari 2013.
Greca, Ileana María., Marco Antonio Moreira. 2002. Mental, Physical, and Mathematical Models in the Teaching and Learning of Physics. Science Education, (Online) 86 (1) : 106-121.
(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/s ce.10013/abstract), diakses 16 Oktober 2013.
Hermmann International. 2009. Training With The Brain In Mind: The Application Of Brain Dominance Technology To Teaching & Learning. New York City: Hermmann International.
Hrepic, Zdeslav. 2010. Identifying students’ mental models of sound propagation: The role of
conceptual blending in understanding conceptual change. American Physical Society, (Online) 6 (2) : 1–18.
(10.1103/PhysRevSTPER.7.010109), diakses 12 Februari 2013.
Itza-Ortiz, Salomon F., Sanjay, N. Rebello. 2002. A Summary of Students’ Mental Models and Their Applications in Contexts Pertaining to Newton’s II Law. Physics Education
Research Group, (Online) 1-15. (01.40.Fk, 01.55.+b), diakses 28 April 2013.
Jansoon, Nina., Richard K. Coll., Ekasith Somsook. 2009. Understanding Mental Models of Dilution in Thai Students. International Journal of Environmental & Science Education, (Online) 4 (2) : 147-168. (http://www.ijese.com/), diakses 6 Mei 2013.
Jonassen, David. H., Strobel, J., & Gottdenker, J. 2005. Model building for conceptual
change. Interactive Learning Environments,
(Online) 13(1-2) : 15-37.
(http://www.researchgate.net/profile/Johann es_Strobel/publication/228862028_Model_b uilding_for_conceptual_change/file/60b7d5 289aade86bbf.pdf), diakses 28 April 2014. Lee, Li-Tze., Hung, Jason.C. 2011. Effect of
Teaching Using Whole Brain Instruction on Accounting Learning. IGI Global, (Online) 1-3. (10.4018/978-1-60960-539-1.ch016), diakses 10 April 2013.
Maimanata, Nichla. 2013. Pengaruh Model Pembelajaran Herrmann Whole Brain terhadap Kemampuan Representasi dan Prestasi Belajar Siswa SMA Kelas X pada Materi Suhu dan Kalor. Tesis tidak
diterbitkan, Malang: Fakultas Pascasarjana Universitas Negeri Malang.
Miri, Barak., Ben-Chaim David., Zoller Uri. 2007. Purposely Teaching for the Promotion of Higher-order Thinking Skills: A Case of Critical Thinking. Research in Science Education, (Online) 37 (4) : 353-369. (http://link.springer.com/article/10.1007%2F s11165-006-9029-2), diakses 2 Mei 2014. Mitrevski, B., O. Zajkov. 2012. Physics Lab,
Critical Thinking and Gender Differences.
13-18.
(http://www.dfrm.org/documents/macedonia n-physics-teacher/t2.pdf), diakses 22 April 2014.
Munfaridah, Nuril. 2013. Pengaruh Brain Based Learning Berbantuan Mind Map terhadap Penguasaan Konsep dan Kemampuan Berpikir Kritis Fisika pada Peserta Didik MAN 1 Malang. Tesis tidak diterbitkan, Malang: Fakultas Pascasarjana Universitas Negeri Malang.
Ramos, Jennifer Lyn S. 2013. Higher Order
Thinking Skills and Academic Performance in Physics of College Students: A
Regression Analysis. International Journal of Innovative Interdisciplinary Research, (Online) 4 : 49-60.
(http://www.auamii.com/jiir/Vol-01/issue-04/5ramos.pdf), diakses 28 April 2014. Rodrigues, Alice., Maurícia Oliveira . 2008. The
Role of Critical Thinking in Physics
Learning. GIREP 2008 Conference, (Online) 1-8. (http://lsg.ucy.ac.cy/girep2008/p_r.htm), diakses 13 Mei 2013.
Salmiza, Saleh. 2011. The Effectiveness of the Brain Based Teaching Approach in Dealing With Problems of Form Four Students' Conceptual Understanding of Newtonian Physics. Asia Pacific Journal of Educators and Education, (Online) 26 (1) : 91-106. (web.usm.my/education/.../APJEE_26_06_S almiza%20(91-106).pdf), diakses 16 Januari 2014.
She, Hsiao-Ching. 2005. Promoting students' learning of air pressure concepts: The interrelationship of learning approaches and student learning characteristics. The Journal of Experimental Education, (Online) 74 (1) : 29-51.
(http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.320 0/JEXE.74.1.29-52#preview), diakses 20 Maret 2014.
Vieira, Rui Marques. 2011. Critical thinking: Conceptual clarification and its importance in science education. International Council of Associations for Science Education, (Online) 22 (1) : 43-54,
(http://www.icaseonline.net/sei/march2011/p 4.pdf), diakses 5 Mei 2014.
Vosniadou, Stella., William F. Brewer. 1994. Mental Models of the Day/Night Cycle. Cognitive Science, (Online) 18: 123-183.
(http://homepage.psy.utexas.edu/homepage/ class/Psy333N/Legare%20Fall
%202008/Vosniadou%20-%20Mental %20Models%20of%20the%20Day
%20Night%20Cycle.pdf), diakses 12 Mei 2013.
Zhang, Li. 2007. Promoting Critical Thinking, and Information Instruction in a Biochemistry Course. Issues in Science and Technology Librarianship, (Online),
