PENGARUH PENDEKATAN SAINTIFIK TERHADAP KETERAMPILAN PROSES SAINS DAN HASIL BELAJAR
KOGNITIF SISWA KELAS VII SMP NEGERI 2 BERBAH Oleh
Hanifah NIM 12312241032
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis: (1) pengaruh pendekatan saintifik terhadap keterampilan proses sains siswa kelas VII SMP N 2 Berbah, (2) pengaruh pendekatan saintifik terhadap hasil belajar kognitif siswa kelas VII SMP N 2 Berbah.
Penelitian ini merupakan penelitian kuasi eksperimen dengan desain penelitian noneqivalent control group design. Populasi dalam penelitian ini adalah kelas VII SMP N 2 Berbah tahun ajaran 2015/2016 yang berjumlah empat kelas. Teknik pengambilan sampel dalam penelitian ini adalah teknik cluster random sampling. Kelas VII B sebagai kelas eksperimen yang diberikan perlakuan menggunakan pembelajaran dengan pendekatan saintifik, sedangkan kelas VII C sebagai kelas kontrol yang diberikan perlakuan menggunakan pembelajaran dengan pendekatan berbasis KTSP yang menerapkan Eksplorasi, Elaborasi, Konfirmasi (EEK). Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini adalah lembar observasi keterampilan proses sains dan lembar soal hasil belajar kognitif siswa. Uji prasyarat menggunakan uji normalitas dan uji homogenitas. Pengujian hipotesis dilakukan dengan uji regresi linier sederhana menggunakan program SPSS 18.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa: (1) pendekatan saintifik berpengaruh terhadap keterampilan proses sains siswa kelas VII SMP N 2 Berbah yang ditunjukkan oleh angka signifikansi kurang dari 0,05. Besarnya pengaruh pendekatan saintifik terhadap keterampilan proses sains siswa adalah 32,5%. (2) pendekatan saintifik berpengaruh terhadap hasil belajar kognitif siswa kelas VII SMP N 2 Berbah yang ditunjukkan oleh angka signifikansi kurang dari 0,05. Besarnya pengaruh pendekatan saintifik terhadap hasil belajar kognitif siswa adalah 26,8%.
THE EFFECT OF THE SCIENTIFIC APPROACH ON THE SCIENCE PROCESS SKILLS AND COGNITIVE LEARNING OUTCOMES IN THE
7TH GRADE OF SMPN 2 BERBAH Written By
Hanifah 12312241032
ABSTRACT
This research aims to analyze: (1) the effect of the scientific approach on the 7thgrade student’s science process skills in SMP N 2 Berbah, and (2) the effect of the scientific approach on the 7th grade student’s cognitive learning outcomes in SMP N 2 Berbah.
This research is a quasi-experimental with nonequivalent control group design. The population in this research were 7th grade students in SMP N 2 Berbah periode 2015/2016 which consist of four classes. Random cluster sampling technique was used in this research. VII B was as the experimental group given treatment using a scientific approach, while the VII C was as the control group given the treatment using KTSP that applied Exploration, Elaboration, and Confirmation (EEK). The instruments of the research were the observation sheets of science process skills and the cognitive learning outcomes test. Prerequisite testing used test of normality and homogeneity test. The simple linear regression analysis by SPSS 18 is used to test hypothesis.
The results show that: (1) The scientific approach has an effect to the 7th grade student’s science process skills in SMP N 2 Berbah. The significance level is less than 0.05. The scientific approach effected the science process skill on 32.5%. (2) The scientific approach has an effect to the 7th grade student’s cognitive learning outcomes in SMP N 2 Berbah. The significance level is less than 0.05. The scientific approach effected the cognitive learning outcomes on 26.8%.
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Pendidikan merupakan salah satu aspek penting dalam peningkatan
sumber daya manusia dan salah satu kunci keberhasilan dalam pembangunan
nasional di Indonesia. Undang-Undang Sistem Pendidikan Nasional No. 20
Tahun 2003 Bab I Pasal I Ayat 1 menjelaskan bahwa pendidikan adalah usaha
sadar dan terencana untuk mewujudkan suasana belajar dan proses
pembelajaran agar peserta didik secara aktif mengembangkan potensi dirinya
untuk memiliki kekuatan spiritual keagamaan, pengendalian diri, kepribadian,
kecerdasan, akhlak mulia, serta keterampilan yang diperlukan dirinya,
masyarakat, bangsa, dan negara.
Pendidikan, dapat diartikan usaha sadar dan terencana dalam
mewujudkan proses belajar mengajar sepanjang hayat, di mana saja, kapan
saja, dan untuk seluruh lapisan usia. Kesadaran akan pentingnya pendidikan
telah mendorong masyarakat untuk melakukan berbagai upaya dan perhatian
sehingga perkembangan pendidikan semakin pesat, terutama di bidang ilmu
pengetahuan dan teknologi informasi, dimana Ilmu Pengetahuan Alam (IPA)
memiliki kaitan erat dengan kemajuan IPTEK. Dikembangkannya pasar bebas
di Asia Tenggara di tahun 2015 ini juga menuntut IPA untuk ikut andil dalam
meningkatkan kualitas sumber daya manusia melalui proses pembelajaran di
sekolah sehingga proses pembelajaran yang berlangsung hendaknya proses
Proses pembelajaran dapat diartikan kegiatan dimana terjadi
penyampaian materi pembelajaran dari pendidik kepada peserta didik. Dalam
proses pembelajaran ini terjadi hubungan timbal balik antara guru dengan
siswa untuk mencapai tujuan pembelajaran yang efektif. Komponen penting
dalam proses pembelajaran adalah guru dan siswa, yang merupakan dua
komponen yang tidak dapat dipisahkan. Antara dua komponen tersebut harus
terjadi interaksi yang efektif agar hasil belajar siswa optimal.
Pembelajaran IPA di Sekolah Menengah Pertama dibelajarkan secara
Terpadu. Menurut Puskur (2007) dalam Trianto (2012: 155) menyatakan
bahwa tujuan pembelajaran IPA Terpadu adalah untuk meningkatkan efisiensi
dan efektivitas pembelajaran, meningkatkan minat dan motivasi, dan beberapa
kompetensi dasar dapat dicapai sekaligus. IPA dibelajarkan secara terpadu
karena IPA memiliki karakteristik yang berkaitan dengan cara mencari tahu
tentang alam secara sistematis sehingga IPA bukan hanya penguasaan
kumpulan pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, atau
prinsip-prinsip saja melainkan merupakan suatu proses penemuan. Secara umum,
bidang kajian IPA meliputi makhluk hidup dan proses kehidupan, materi dan
sifatnya, energi dan perubahannya, serta bumi dan alam semesta yang sangat
berperan dalam memahami fenomena alam.
Pembelajaran IPA memiliki peranan penting dalam membelajarkan
siswa untuk mengenal tentang fenomena alam secara utuh dan bermakna.
Siswa diberikan kesempatan lebih banyak untuk berperan dan berpartisipasi
pendidikan dalam proses pembelajaran akan mengalami perubahan dari
pembelajaran yang berpusat pada guru menjadi pembelajaran yang berpusat
pada siswa.
Namun, pada kenyataannya di sekolah pembelajaran masih berpusat
pada guru, dimana banyak siswa yang kurang terlibat selama proses
pembelajaran. Siswa masih mendapatkan pengetahuan tentang alam dan
fenomenanya dari penjelasan guru dan buku paket yang disarankan oleh guru.
Hal tersebut menunjukkan bahwa persoalan pembelajaran yang terjadi di
sekolah masih berkutat pada pencapaian a body knowledge atau IPA sebagai produk saja dan belum memperhatikan aspek lainnya, yaitu IPA sebagai
proses (a way of investigate), sikap (a way of thinking), dan aplikasi (interaction with technology and society). Artinya, aspek-aspek tersebut sebagai hakikat IPA belum terintegrasi secara utuh.
Pembelajaran IPA merupakan kesatuan konsep yang terpadu yang
dibelajarkan melalui materi pokok atau tema tertentu. Tema yang dimaksud
merupakan konsep-konsep IPA dari bidang disiplin ilmu, baik biologi, fisika,
kimia, maupun Ilmu Pengetahuan Bumi Antariksa (IPBA). Pembelajaran IPA
yang dilaksanakan secara terpadu akan mempermudah siswa dalam
mendapatkan wawasan dalam menerapkan konsep atau materi yang dipelajari
secara menyeluruh.
Berdasarkan observasi yang dilakukan di SMP Negeri 2 Berbah
selama Praktik Pengalaman Lapangan (PPL), guru IPA masih merasa
IPA sudah tidak terpisah lagi antara bidang studi biologi, fisika maupun kimia,
namun selama proses pembelajaran IPA guru lebih fokus pada bidang
keahliannya saja, sehingga hal tersebut menjadi kendala bagi guru IPA yang
mengharuskan IPA dibelajarkan secara terpadu.
Masalah lain yang ditemukan adalah proses pembelajaran IPA yang
berlangsung belum memperhatikan proses-proses ilmiah yang harus dipahami
oleh siswa secara sistematis untuk memecahkan suatu permasalahan atas
fenomena yang ada di lingkungan siswa melalui kegiatan percobaan. Kegiatan
percobaan dapat mengajarkan siswa untuk melakukan percobaan sesuai
dengan langkah-langkah metode ilmiah. Kegiatan percobaan dalam
pembelajaran IPA di SMP Negeri 2 Berbah jarang dilakukan, sehingga
keterampilan proses siswa kurang berkembang karena kurang terlatih. Hal ini
ditunjukkan masih terdapat beberapa siswa yang merasa kesulitan dalam
menyusun hipotesis, melakukan pengamatan sesuai fakta, melakukan
percobaan, menganalisis data hasil pengamatan dan percobaan, membuat
kesimpulan, dan mengkomunikasikan hasil percobaan. Keterampilan proses
yang rendah akan mempengaruhi pengetahuan yang diterima siswa sehingga
pembelajaran kurang bermakna karena siswa hanya sekedar mengetahui dan
menghafal pengetahuan sehingga mudah lupa.
Permasalahan lain yang ditemukan adalah proses interaksi antara siswa
dengan guru maupun antar siswa masih rendah. Siswa cenderung pasif dalam
proses pembelajaran, hanya menerima penjelasan yang diterima oleh guru dan
tidak ada yang bertanya. Ketika guru memberikan pertanyaan, guru harus
menunjuk siswa untuk menjawab. Dari jawaban siswa, belum nampak siswa
lain yang menanggapi jawaban temannya. Jika dilakukan presentasi
kelompok, banyak siswa dalam kelompoknya yang belum memiliki kesadaran
untuk berani menyampaikan pendapat atau hasil diskusinya di depan kelas.
Mereka masih saling tunjuk-menunjuk antar siswa.
Berdasarkan observasi di SMP Negeri 2 Berbah, pembelajaran IPA
masih dibelajarkan secara konvensional dimana pembelajaran yang
berlangsung masih berpusat pada guru. Pembelajaran IPA di SMP Negeri 2
Berbah dilaksanakan sesuai dengan kurikulum yang diterapkan di sekolah
tersebut yaitu Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP) yang
menerapkan EEK (Eksplorasi, Elaborasi, dan Konfirmasi). Meskipun tujuan
dari pembelajaran berbasis EEK adalah tercipta pembelajaran yang berpusat
pada siswa dan membantu mengembangkan potensi siswa secara utuh dan
optimal, namun pada kenyataan tujuan tersebut belum terlaksana secara
optimal sehingga proses pembelajaran juga belum terlaksana secara optimal.
Proses pembelajaran yang kurang optimal menyebabkan tujuan pembelajaran
yang ingin dicapai pun kurang optimal. Hal ini akan berdampak pada hasil
belajar siswa sehingga kurang optimal. Hasil belajar yang kurang optimal ini
ditunjukkan dengan nilai hasil belajar ranah kognitif IPA siswa kelas VII SMP
Negeri 2 Berbah masih belum mencapai standar Kriteria Kelulusan Minimal
(KKM), yaitu 75. Hasil ulangan Akhir Semester Gasal tahun ajaran 2015/2016
nilai di atas KKM ada 7 anak dari 128 siswa atau dapat dikatakan siswa yang
tuntas hanya 5,5%.
Salah satu pendekatan yang dapat membantu siswa dalam
mengembangkan keterampilan proses dan meningkatkan hasil belajar adalah
pendekatan saintifik (scientific approach). Permendikbud nomor 65 tentang Standar Proses Pendidikan Dasar dan Menengah telah mengisyaratkan tentang
perlunya proses pembelajaran yang dipandu dengan kaidah-kaidah pendekatan
saintifik/ilmiah. Pendekatan saintifik/ilmiah merupakan proses pembelajaran
yang menggunakan proses berpikir ilmiah. Pendekatan ilmiah dapat dijadikan
sebagai jembatan untuk perkembangan dan pengembangan sikap,
keterampilan, dan pengetahuan peserta didik. Sesuai materi Kemendikbud,
dinyatakan bahwa dalam pendekatan atau proses kerja yang memenuhi kriteria
ilmiah, para ilmuan lebih mengedepankan pendekatan induktif (inductive reasoning) daripada pendekatan deduktif (deductive reasoning). Penalaran deduktif melihat fenomena umum untuk menarik simpulan yang spesifik.
Sebaliknya, penalaran induktif memandang fenomena atau situasi spesifik
untuk menarik simpulan secara keseluruhan. Penalaran induktif menempatkan
bukti-bukti spesifik ke dalam relasi idea yang lebih luas.
Pembelajaran melalui pendekatan saintifik adalah proses pembelajaran
yang dirancang sedemikian rupa agar peserta didik secara aktif
mengkonstruksi konsep, hukum atau prinsip melalui tahapan-tahapan
mengamati (untuk mengidentifikasi atau menemukan masalah), merumuskan
dengan berbagai teknik, menganalisis data, menarik kesimpulan, dan
mengomunikasikan konsep, hukum atau prinsip yang ditemukan.
Tujuan pembelajaran dengan pendekatan saintifik didasarkan pada
keunggulan pendekatan tersebut, antara lain: (1) meningkatkan kemampuan
intelek, khususnya kemampuan berpikir tingkat tinggi, (2) membentuk
kemampuan siswa dalam menyelesaikan suatu masalah secara sistematik, (3)
terciptanya kondisi pembelajaran dimana siswa merasa bahwa belajar itu
merupakan suatu kebutuhan, (4) diperolehnya hasil belajar yang tinggi, (5)
melatih siswa dalam mengkomunikasikan ide-ide, khususnya dalam menulis
artikel ilmiah, dan (6) mengembangkan karakter siswa (Sumber: Hosnan,
2014: 36) .
Pendekatan ilmiah merujuk pada teknik-teknik investigasi terhadap
suatu atau beberapa fenomena atau gejala, memperoleh pengetahuan baru atau
mengoreksi dan memadukan pengetahuan sebelumnya. Pendekatan ini juga
memanfaatkan metode pencarian (inquiry methods) yang berbasis pada bukti-bukti dari objek yang dapat diobservasi, empiris, dan terukur dengan
prinsip-prinsip penalaran yang spesifik. Oleh karena itu, metode ilmiah memuat
serangkaian aktivitas pengumpulan data melalui observasi atau eksperiman,
mengolah informasi atau data, menganalisis, kemudian memformulasi, dan
menguji hipotesis.
Banyak ahli yang meyakini bahwa melalui pendekatan saintifik/ilmiah,
selain dapat menjadikan peserta didik lebih aktif dalam mengkonstruksi
melakukan penyelidikan guna menemukan fakta-fakta dari suatu fenomena
atau kejadian. Peserta didik dilatih untuk mampu berpikir logis, runut, dan
sistematis.
Berdasarkan uraian di atas, pembelajaran IPA dengan menggunakan
pendekatan saintifik mempunyai peranan penting dalam mengembangkan
keterampilan proses siswa dan hasil belajar kognitif siswa. Pembelajaran
menggunakan pendekatan saintifik akan mendorong siswa untuk lebih aktif
dalam memperoleh pengetahuan serta berpartisipasi dalam proses
pembelajaran. Dengan demikian dapat meningkatkan keterampilan proses
siswa sehingga berpengaruh terhadap hasil belajar kognitif siswa. Berdasarkan
alasan tersebut, peneliti mengangkat penelitian dengan judul “Pengaruh
Pendekatan Saintifik terhadap Keterampilan Proses Sains dan Hasil Belajar
Kognitif Siswa Kelas VII di SMP Negeri 2 Berbah”.
B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang, maka dapat diidentifikasi beberapa
masalah sebagai berikut:
1. Pembelajaran IPA masih berkutat pada pencapaian a body of knowledge atau IPA sebagai produk. Padahal hakikat IPA seharusnya juga mencakup
aspek a way of thinking, a way of investigate dan interaction with technology and society.
2. Pembelajaran IPA masih disajikan secara terpisah, artinya belum ada
maupun Ilmu Pengetahuan Bumi Antariksa (IPBA). Padahal pembelajaran
yang dilakukan secara terpadu akan mempermudah siswa untuk
mendapatkan wawasan dalam menerapkan konsep atau materi yang
dipelajari secara utuh dan menyeluruh.
3. Pembelajaran IPA masih berpusat pada guru karena kegiatan yang
berlangsung masih didominasi oleh guru yang menyampaikan materi dan
siswa hanya sebagai pendengar. Padahal seharusnya IPA adalah proses
penemuan sehingga siswa harus aktif dalam belajar dan pembelajaran akan
lebih efektif dan efisien jika siswa diberikan kesempatan lebih banyak
untuk berperan aktif dalam kegiatan pembelajaran.
4. Materi yang disampaikan belum memperhatikan proses-proses ilmiah.
Padahal keuntungan yang diperoleh saat pembelajaran yang dilakukan
dengan memperhatikan proses-proses ilmiah, selain memberikan
keuntungan dalam hal pemerolehan pengetahuan secara sistematis juga
dapat mengembangkan keterampilan proses sains berupa keterampilan
untuk mengkaji fenomena alam dengan cara-cara tertentu untuk
memperoleh ilmu dan pengetahuan ilmu selanjutnya.
5. Pembelajaran IPA di SMP N 2 Berbah masih dibelajarkan secara
konvensional yang masih berpusat pada guru. Padahal jika IPA
dibelajarkan dengan pendekatan ilmiah/ saintifik yang sesuai dengan
hakikat IPA, siswa akan memahami bahwa informasi dapat diperoleh
darimana saja dan kapan saja, tidak lagi bergantung pada informasi searah
6. Keterampilan proses sains siswa belum dikembangkan secara maksimal
karena kegiatan percobaan dalam proses pembelajaran jarang dilakukan.
Rendahnya keterampilan proses yang dimiliki siswa akan menyebabkan
pengetahuan kurang bermakna. Padahal jika keterampilan proses siswa
dikembangkan dengan baik siswa dapat secara aktif mengkonstruk
pengetahuan melalui penemuan-penemuan dalam percobaan yang
dilakukan sehingga pembelajaran akan lebih bermakna.
7. Hasil belajar IPA SMP N 2 Berbah kelas VII masih belum optimal, masih
terdapat sebagian siswa yang di bawah Kriteria Kelulusan Minimal
(KKM) yaitu kurang dari 75. Padahal jika pembelajaran dilakukan dengan
pendekatan ilmiah dapat meningkatkan motivasi belajar siswa sehingga
hasil belajar siswa akan meningkat karena siswa akan lebih aktif mencari
informasi.
C. Pembatasan Masalah
Berdasarkan uraian identifikasi masalah, peneliti membatasi penelitian
yaitu pada masalah nomor 5, 6, dan 7 yaitu: pembelajaran di SMP N 2 Berbah
masih dibelajarkan secara konvensional padahal dengan menerapkan
pendekatan saintifik dapat meningkatkan pemahaman siswa untuk berperan
aktif dalam pembelajaran dan aktif dalam mencari informasi serta tidak
bergantung pada gurunya, keterampilan proses sains dan hasil belajar kognitif
D. Rumusan Masalah
Berdasarkan identifikasi malasah dan pembatasan masalah, peneliti
merumuskan masalah yaitu:
1. Bagaimana pengaruh pendekatan saintifik terhadap keterampilan proses
sains siswa kelas VII SMP N 2 Berbah?
2. Bagaimana pengaruh pendekatan saintifik terhadap hasil belajar kognitif
siswa kelas VII SMP N 2 Berbah?
E. Tujuan Penelitian
Mengacu dari rumusan masalah, maka tujuan penelitian ini adalah:
1. Menganalisis pengaruh pendekatan saintifik terhadap keterampilan proses
sains siswa kelas VII SMP N 2 Berbah.
2. Menganalisis pengaruh pendekatan saintifik terhadap hasil belajar kognitif
siswa kelas VII SMP N 2 Berbah.
F. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini sebagai berikut.
1. Manfaat bagi siswa
a. Membantu dan mempermudah siswa-siswi kelas SMP Negeri 2 Berbah
dalam memahami suatu materi IPA serta memberikan pengalaman
nyata dalam proses pembelajaran.
b. Melatih siswa menggunakan metode ilmiah dalam kegiatan
c. Melatih siswa terampil dalam menggunakan keterampilan proses sains
dalam kegiatan pembelajaran dan dalam memecahkan permasalahan di
lingkungannya.
2. Manfaat bagi guru
Sebagai masukan bagi para guru IPA dalam melakukan kegiatan
pembela-jaran di kelas untuk menggunakan pendekatan saintifik sehingga dapat
meningkatkan keterampilan proses sains dan hasil belajar kognitif siswa.
3. Manfaat bagi peneliti
Melatih kemampuan dalam merencanakan dan melaksanakan
pembelajaran serta menambah wawasan dengan terjun langsung ke
BAB II
KAJIAN PUSTAKA A. Kajian Teori
1. Hakikat IPA
Pada hakikatnya IPA dibangun atas dasar produk ilmiah, proses
ilmiah, dan sikap ilmiah. Selain itu, IPA dipandang pula sebagai proses,
sebagai produk, dan sebagai prosedur. Sebagai proses diartikan semua
kegiatan ilmiah untuk menyempurnakan pengetahuan tentang alam
maupun untuk menemukan pengetahuan baru. Sebagai produk diartikan
sebagai hasil proses, berupa pengetahuan yang diajarkan dalam sekolah
atau di luar sekolah atau bahan bacaan untuk penyebaran atau dissiminasi
pengetahuan. Sebagai prosedur dimaksudkan sebagai metodologi atau cara
yang digunakan untuk mengetahui sesuatu yang lazim disebut metode
ilmiah (scientific methods) (Trianto, 2012: 137). Selain sebagai proses dan produk, Daud Joeseof (dalam Trianto, 2012: 137) pernah menganjurkan
agar IPA dijadikan sebagai suatu “kebudayaan” atau suatu kelompok atau
institusi sosial dengan tradisi nilai, aspirasi, maupun inspirasi.
Menurut Patta Bundu (2006: 9), sains atau yang biasa
diterjemahkan Ilmu Pengetahuan Alam berasal dari kata “natural science”. Natural memiliki arti alamiah dan berhubungan dengan alam,
sedangkan science artinya ilmu pengetahuan. Artinya, sains dipandang sebagai ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang alam atau yang
dipelajari tersebut, terlihat bahwa IPA memiliki objek dan persoalan yang
holistik atau menyeluruh.
Menurut Puskur (2007: 6) menyebutkan bahwa hakikat IPA
mengandung empat unsur utama dalam IPA, dimana dari ke-4 unsur
tersebut merupakan ciri utama yang utuh, yaitu meliputi:
a. Sikap: misalnya rasa ingin tahu tentang fenomena alam, makhluk
hidup, serta hubungan sebab akibat yang mendasari masalah di alam
yang dapat dipecahkan melalui prosedur ilmiah.
b. Proses: prosedur atau cara pemecahan masalah melalui metode ilmiah.
c. Produk: berupa fakta, prinsip, teori, dan hukum.
d. Aplikasi: penerapan metode ilmiah dan konsep IPA dalam kehidupan
sehari-hari.
Merujuk dari beberapa definisi di atas dapat disimpukan bahwa
hakikat IPA adalah ilmu pengetahuan yang disajikan secara menyeluruh
untuk mempelajari alam dan gejala-gelajanya atas dasar unsur sikap,
proses, produk, dan aplikasi yang mana keempat unsur tersebut merupakan
satu kesatuan. Oleh karena itu, siswa diharapkan memiliki pengetahuan
secara utuh dan mampu memahami fenomena alam melalui kegiatan
pemecahan masalah menggunakan proses ilmiah/ metode ilmiah sehingga
kegiatan pembelajaran merupakan proses yang bermakna dengan adanya
2. Pembelajaran IPA
Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) merupakan bagian dari ilmu
pengetahuan atau sains yang semula berasal dari bahasa Inggris “science”. Kata “science” sendiri berasal dari bahasa Latin “scientia” yang berarti
saya tahu. “science” terdiri dari social sciences (ilmu pengetahuan social) dan natural science (ilmu pengetahuan alam). Namun, dalam perkembangannya science sering diterjemahkan sebagai sains yang berarti ilmu pengetahuan alam saja, walaupun pengertian ini kurang tepat dan
bertentangan dengan etimologi (Jujun Suriasumantri, 1998: 299) dalam
Trianto (2012: 136).
Menurut H.W. Flower (dalam Laksmi Prihantoro, 1986: 1.3) IPA
adalah pengetahuan yang sistematis dan dirumuskan yang berhubungan
dengan gejala-gejala kebendaan dan didasarkan terutama atas pengamatan
dan deduksi. IPA mempelajari alam semesta, benda-benda yang ada di
permukaan bumi, di dalam perut bumi dan di luar angkasa, baik yang
dapat teramati indera maupun yang tidak dapat teramati dengan indera.
Menurut Trianto (2012: 136), IPA adalah suatu kumpulan teori yang
sistematis, penerapannya secara umum terbatas pada gejala-gejala alam,
lahir dan berkembang melalui metode ilmiah seperti observasi dan
eksperimen serta menuntut sikap ilmiah seperti rasa ingin tahu, terbuka,
jujur, dan sebagainya.
Dari beberapa pendapat para ahli mengenai IPA, dapat disimpulkan
tersusun secara sistematis yang berupa fakta-fakta yang diperoleh dari
gejala-gejala alam yang berkembang melalui metode ilmiah dan sikap
ilmiah. Ilmu Pengetahuan Alam didefinisikan sebagai pengetahuan yang
diperoleh melalui pengumpulan data dengan eksperimen, pengamatan, dan
deduksi untuk menghasilkan suatu penjelasan tentang sebuah gejala yang
dapat dipercaya. Ada tiga kemampuan dalam IPA, yaitu kemampuan untuk
mengetahui apa yang diamati, kemampuan untuk memprediksi apa yang
belum diamati dan kemampuan untuk menguji tindak lanjut hasil
eksperimen, serta dikembangkannya sikap ilmiah.
Pembelajaran IPA sebagaimana tujuan pendidikan dalam
taksonomi Bloom, bahwa pembelajaran dapat memberikan pengetahuan
(kognitif), sebuah keterampilan (psikomotorik), kemampuan sikap ilmiah
(afektif), pemahaman, kebiasaan, dan apresiasi (David R. Krathwohl,
2002: 261). Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) berkaitan dengan cara mencari
tahu tentang alam secara sistematis sehingga IPA bukan hanya penguasaan
kumpulan pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, atau
prinsip-prinsip saja tetapi juga merupakan suatu proses penemuan.
Pembelajaran IPA diharapkan dapat menjadi wahana bagi peserta didik
untuk mempelajari diri sendiri dan alam sekitar, sehingga prospek
perkembangan lebih lanjut dalam menerapkannya di dalam kehidupan
sehari-hari. Proses pembelajarannya menekankan pada pemberian
pengalaman langsung untuk mengembangkan kompetensi agar menjelajahi
Pembelajaran IPA di sekolah sebaiknya: (1) memberikan
pengalaman pada peserta didik sehingga mereka kompeten melakukan
pengukuran berbagai besaran fisis, (2) menanamkan pada peserta didik
pentingnya pengamatan empiris dalam menguji auatu pernyataan ilmiah
(hipotesis). Hipotesis ini dapat berasal dari pengamatan terhadap kejadian
sehari-hari yang membutuhkan pembuktian secara ilmiah, (3) latihan
berpikir kuantitatif yang mendukung kegiatan belajar matematika, yaitu
sebagai penerapan matematika pada masalah-masalah nyata yang
berkaitan dengan peristiwa alam, (4) memperkenalkan dunia teknologi
melalui kegiatan kreatif dalam kegiatan perancangan dan pembuatan
alat-alat sederhana maupun penjelasan berbagai gejala dan keampuhan IPA
dalam menjawab berbagai masalah.
Secara umum Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) di SMP/MTs,
meliputi bidang kajian energi dan perubahannya, bumi antariksa, makhluk
hidup dan proses kehidupan, dan materi dan sifatnya yang sebenarnya
sangat berperan dalam membantu peserta didik untuk memahami
fenomena alam. Ilmu Pengetahuan Alam merupakan pengetahuan ilmiah
yaitu pengetahuan yang telah mengalami uji kebenaran melalui metode
ilmiah, dengan ciri: objektif, metodik, sistematis, universal, dan tentatif.
Ilmu Pengetahuan Alam merupakan ilmu yang pokok bahasannya adalah
3. Pendekatan Saintifik
Pendekatan saintifik (scientific approach) disebut juga sebagai pendekatan ilmiah. Proses pembelajaran dapat dipadankan dengan suatu
proses ilmiah. Pendekatan ilmiah diyakini sebagai titian emas
perkembangan dan pengembangan sikap, keterampilan, dan pengetahuan
peserta didik. Dalam pendekatan atau proses kerja yang memenuhi kriteria
ilmiah, para ilmuan lebih mengedepankan penalaran induktif (inductive reasoning) ketimbang penalaran deduktif (deductive reasoning). Penalaran deduktif melihat fenomena umum untuk kemudian menarik simpulan yang
spesifik. Sebaliknya, penalaran induktif memandang fenomena atau situasi
spesifik untuk kemudian menarik simpulan secara keseluruhan. Sejatinya,
penalaran induktif menempatkan bukti-bukti spesifik ke dalam relasi idea
yang lebih luas. Metode ilmiah umumnya menempatkan fenomena unik
dengan kajian spesifik dan detail untuk kemudian merumuskan simpulan
umum.
Metode ilmiah merujuk pada teknik-teknik investigasi atas suatu
atau beberapa fenomena atau gejala, memperoleh pengetahuan baru, atau
mengoreksi dan memadukan pengetahuan sebelumnya. Untuk dapat
disebut ilmiah, metode pencarian (method of inquiry) harus berbasis pada bukti-bukti dari objek yang dapat diobservasi, empiris, dan terukur dengan
prinsip-prinsip penalaran yang spesifik. Karena itu, metode ilmiah
observasi atau ekperimen, mengolah informasi atau data, menganalisis,
kemudian memformulasi, dan menguji hipotesis.
Menurut Agus Sujarwanta (2012: 75) mengatakan bahwa
pembelajaran dengan menggunakan pendekatan saintifik adalah
pembelajaran yang menekankan pada pemberian pengalaman secara
langsung baik menggunakan observasi, eksperimen maupun cara yang
lainnya, sehingga realitas yang akan berbicara sebagai informasi atau data
yang diperoleh selain valid juga dapat dipertanggungjawabkan. Dengan
menggunakan metode ilmiah, maka untuk mendapatkan pengetahuan para
ilmuwan berusaha untuk membiarkan realitas berbicara sendiri, membahas
mendukung teori ketika prediksi teori ini sudah dikonfirmasi dan
menentang teori ketika prediksinya terbukti tidak teruji.
Nurul (dalam Johari Marjan, 2014: 4) menyebutkan pembelajaran
berpendekatan saintifik merupakan pembelajaran yang menggunakan
pendekatan ilmiah dan inkuiri, dimana siswa berperan secara langsung
baik secara individu maupun kelompok untuk menggali konsep dan
prinsip selama kegiatan pembelajaran, sedangkan tugas guru adalah
mengarahkan proses belajar yang dilakukan siswa dan memberikan
koreksi terhadap konsep dan prinsip yang didapatkan siswa. Menurut
Hosnan (2014: 34), pembelajaran dengan pendekatan saintifik adalah
proses pembelajaran yang dirancang sedemikian rupa agar peserta didik
secara aktif mengkonstruk konsep, hukum atau prinsip melalui
merumuskan masalah, mengajukan atau merumuskan hipotesis,
mengumpulkan data dengan berbagai teknik, menganalisis data, menarik
kesimpulan dan mengkomunikasikan konsep, hukum atau prinsip yang
ditemukan. Pendekatan saintifik dimaksudkan untuk memberikan
pemahaman kepada peserta didik dalam mengenal, memahami berbagai
materi mengguakan pendekatan ilmiah, bahwa informasi bisa berasal dari
mana saja, kapan saja, tidak bergantung pada informasi searah dari guru.
Oleh karena itu, kondisi pembelajaran yang diharapkan tercipta diarahkan
untuk mendorong peserta didik dalam mencari tahu dari berbagai sumber
melalui observasi dan bukan hanya diberi tahu.
Penerapan pendekatan saintifik dalam pembelajaran melibatkan
keterampilan proses, seperti mengamati, mengklasifikasi, mengukur,
meramalkan, menjelaskan, dan menyimpulkan. Dalam melaksanakan
proses-proses tersebut, bantuan guru diperlukan. Akan tetapi, bantuan guru
harus semakin berkurang dengan semakin bertambah dewasanya siswa
atau semakin tingginya kelas siswa (Hosnan, 2014: 34).
Selain itu, Agus Sujarwanta (2012: 76) juga menyebutkan bahwa
pembelajaran dengan pendekatan saintifik menuntut siswa harus dapat
menggunakan metode-metode ilmiah yaitu menggali pengetahuan melalui
mengamati, mengklasifikasi, memprediksi, merancang, melaksanakan
eksperimen, mengkomunikasikan pengetahuannya kepada orang lain
dengan menggunakan keterampilan berfikir, dan menggunakan sikap
Menurut Hosnan (2014: 36), karakteristik pembelajaran dengan
pendekatan saintifik antara lain pembelajaran berpusat pada siswa,
melibatkan keterampilan proses sains dalam mengkontruksi konsep,
hukum atau prinsip, melibatkan proses-proses kognitif yang potensial
dalam merangsang perkembangan intelek, khususnya keterampilan
berpikir tingkat tinggi siswa, dan dapat mengebangkan karakter siswa.
Langkah-langkah pendekatan ilmiah (scientific approach) dalam proses pembelajaran meliputi: menggali informasi melalui observing/ pengamatan, questioning/ bertanya, experimenting/ percobaan, kemudian mengolah data atau informasi, menyajikan data atau informasi, dilanjutkan
dengan menganalisis, associating/ menalar, kemudian menyimpulkan, dan menciptakan serta membentuk jaringan/ networking. Sedangkan proses pembelajaran menyentuh tiga ranah, yaitu ranah attitude/ sikap, knowledge/ pengetahuan, dan skill/ keterampilan. Hasil belajar menghasilkan peserta didik yang produktif, kreatif, inovatif, dan afektif
melalui penguatan sikap, keterampilan, dan pengetahuan yang terintegrasi.
Gambar 1. Ranah Pencapaian Hasil Belajar Sumber: Hosnan, 2014
Merujuk dari beberapa definisi di atas, pembelajaran
berpendekatan saintifik merupakan pembelajaran yang menggunakan
pendekatan ilmiah dan inkuiri, dimana siswa berperan secara langsung
baik secara individu maupun kelompok untuk menggali konsep dan
prinsip selama kegiatan pembelajaran, sedangkan tugas guru adalah
mengarahkan proses belajar yang dilakukan siswa dan memberikan
koreksi terhadap konsep dan prinsip yang didapatkan siswa.
Langkah-langkah pendekatan ilmiah (scientific approach) dalam proses pembelajaran meliputi: menggali informasi melalui observing/ pengamatan, questioning/ bertanya, experimenting/ mengumpulkan data, associating/ mengasosiasi, dan mengkomunikasikan.
Attitude/ Sikap (Tahu
Mengapa)
Skill/ Keterampilan
(Tahu Bagaimana)
Siswa Produktif
Inovatif Kreatif
Afektif Knowledge/ Pengetahuan
4. Keterampilan Proses Sains
Usman Samatowa (2011: 93) mengemukakan bahwa keterampilan
proses sains merupakan keterampilan intelektual yang dimiliki dan
digunakan oleh para ilmuwan dalam meneliti fenomena alam.
Keterampilan proses sains yang digunakan oleh para ilmuwan tersebut
dapat dipelajari oleh siswa dalam bentuk yang lebih sederhana sesuai
dengan tahap perkembangan anak.
Adapun Nuryani dan Andrian (Ali Nugraha, 2008: 125)
mendefinisikan keterampilan proses sains adalah semua keterampilan yang
diperlukan untuk memperoleh, mengembangkan dan menerapkan
konsep-konsep, prinsip-prinsip, hukum-hukum dan teori-teori sains, baik berupa
keterampilan mental, keterampilan fisik (manual) maupun keterampilan
sosial.
Donna M. Wolfinger (1994: 241) mengemukakan bahwa :
Science process skills are the technique used by the scientist in gaining information. In essence, these are the skills and technique that the scientist in the laboratory of field uses as he or she gains new information about the world. Translated into the classroom, the science process skills are the techniques that children that use in gaining information on a first-hand basis from their activities. Keterampilan proses sains adalah teknik atau strategi yang
digunakan oleh para ilmuwan untuk memperoleh informasi. Pada
dasarnya, keterampilan proses sains ini adalah keterampilan dan teknik
yang digunakan oleh ilmuwan di laboraturium untuk memperoleh
informasi baru tentang dunia. Jika diterjemahkan dalam lingkungan
digunakan anak-anak dalam memperoleh informasi melalui tangan
pertama (first-hand) dari kegiatan yang mereka lakukan.
Keterampilan proses adalah keterampilan fisik dan mental tertentu
yang digunakan dalam penemuan fakta dan konsep yang terhimpun dalam
suatu disiplin ilmu tertentu. Keterampilan-keterampilan proses mendasar
antara lain keterampilan mengobservasi, menghitung, mengukur,
mengklasifikasi, mencari hubungan ruang/waktu, membuat hipotesis,
merencanakan penelitian/eksperimen, mengendalikan variabel,
menginterpretasikan atau menafsirkan data, menyusun kesimpulan
sementara (inferensi), meramalkan (memprediksi), menerapkan
(mengaplikasi), dan mengkomunikasikan.
Hadiat (Patta Bundu, 2006: 23) mengemukakan bahwa ada 9 jenis
proses sains yang harus dikuasai, yaitu: (a) mengamati, (b)
menggolongkan atau mengelompokkan, (c) menerapkan konsep dan
prinsip, (d) meramalkan, (e) menafsirkan, (f) menggunakan alat, (g)
merencanakan percobaan, (h) mengkomunikasikan, dan (i) mengajukan
pertanyaan.
Dengan pola yang hampir sama, Allyn & Bacon (1992) dalam
Patta Bundu (2006: 23-24) membagi keterampilan proses peserta didik
menjadi dua kelompok yaitu keterampilan dasar dan keterampilan terpadu.
Keterampilan dasar meliputi a) observasi, b) klasifikasi, c) komunikasi, d)
pengukuran, e) prediksi, dan f) penarikan kesimpulan, sedangkan
variabel, b) menyusun tabel data, c) menyusun grafik, d) menggambarkan
hubungan antar variabel, e) memperoleh dan memproses data, f)
menganalisis investigasi, g) menyusun hipotesis, h) merumuskan variabel
secara operasional, i) merancang investigasi, dan j) melakukan
eksperimen/ percobaan.
Menurut Abruscato (Patta Bundu, 2006: 23) membuat
penggolongan keterampilan proses sains sebagai berikut:
a. Basic Skills (Keterampilan Dasar) 1) Observing (mengamati)
2) Using space relationship (menggunakan hubungan ruang) 3) Using number (menggunakan angka)
4) Classifying (mengelompokkan) 5) Measuring (mengukur)
6) Communicating (mengkomunikasikan) 7) Predicting (meramalkan)
8) Inferring (menyimpulkan)
b. Integrated Skill (Keterampilan Terintegrasi) 1) Controlling variable (mengontrol variabel) 2) Interpreting data (menafsirkan data)
3) Formulating hypothesis (menyusun hipotesis)
American Association for the Advacement of Science (Ali Nugraha, 2008: 126) lembaga ini mengidentifikasi dan merumuskan 15
keterampilan atau kemampuan proses yang telah dimodifikasi oleh
konferensi para ahli sains, keterampilan tersebut diantaranya: (a)
keterampilan mengamati (observasi), (b) keterampilan mengajukan
pertanyaan, (c) keterampilan berkomunikasi, (d) keterampilan menghitung
(e) keterampilan mengukur, (f) keterampilan melakukan eksperimen, (g)
keterampilan melaksanakan teknik manipulasi, (h) keterampilan
mengklasifikasikan, (i) keterampilan memformulasikan hipotesis, (j)
keterampilan meramalkan, (k) keterampilan menarik kesimpulan, (l)
keterampilan mengartikan data, (m) keterampilan menguasai dan
memanipulasikan variabel (faktor ubah), (n) keterampilan membentuk
suatu model, (o) keterampilan menyusun suatu definisi yang operasional.
Secara lebih rinci dan jelas Nuryani Rustaman (Ali Nugraha, 2008:
127) mengelompokkan keterampilan proses dan sub-subnya pada tabel 1.
Penjelasan dari setiap komponen keterampilan proses dalam tabel 1 dapat
dikemukakan sebagai berikut:
1) Mengamati
Mengamati melibatkan kombinasi dari beberapa atau seluruh
alat indera. Di dalamnya terdapat kegiatan melihat, mencium,
mendengar, mencicipi, dan meraba. Hal-hal yang diamati dapat berupa
diuji kemudian anak diminta untuk menuliskan hasil pengamatannya
waktu itu.
2) Menggolongkan/mengklasifikasi
Mengklasifikasi merupakan suatu sistematika yang digunakan
untuk mengatur objek-objek ke dalam sederetan kelompok tertentu.
Kegiatannya antara lain: mencari persamaan objek-objek dalam suatu
susunan berdasarkan sifat dan fungsinya yang dilakukan dengan
membandingkan, mencari dasar pengklasifikasian objek-objek dengan
mengkontraskan serta menggolongkan berdasarkan pada satu atau
lebih ciri/sifat atau fungsinya.
3) Meramalkan (prediksi)
Prediksi atau meramalkan dalam sains dibuat atas dasar
observasi dan inferensi yang tersusun menjadi suatu hubungan antara
peristiwa-peristiwa atau fakta-fakta yang terobservasi. Keterampilan
memprediksi merupakan suatu keterampilan membuat/mengajukan
perkiraan tentang sesuatu yang belum terjadi berdasarkan suatu
kuntungan atau pola yang sudah ada.
4) Mengkomunikasikan
Mengkomunikasikan meliputi kegiatan menempatkan data-data
ke dalam beberapa bentuk yang dapat dimengerti oleh orang lain.
Kegiatan ini melibatkan kemampuan mengutarakan dalam bentuk
5) Menggunakan alat dan pengukuran
Menggunakan alat dan melakukan pengukuran amat penting
dalam sains. Pengukuran sebaiknya dilakukan dengan cermat dan
akurat. Keterampilan ini berkaitan erat dengan pengembangan sikap
ilmiah yang hendak dicapai.
Tabel 1. Komponen Keterampilan Proses Sains
No Keterampilan Proses Sub Keterampilan Proses
1. Mengamati (Observasi) 1.1 Mengidentifikasi ciri-ciri suatu benda/peristiwa
1.2 Mengidentifikasi perbedaan dan persamaan berbagai benda/ peristiwa
1.3 Membaca alat-alat ukur
1.4 Mencocokan gambar dengan uraian tulisan/ benda
1.5 Mengurutkan berbagai peristiwa yang terjadi secara simultan
1.6 Memberikan (memberikan uraian) mengenai suatu benda atau peristiwa
2. Mengklasifikasikan (menggolongkan)
2.1 Mengelompokkan benda/ peristiwa (kelompok ditentukan anak)
2.2 Mengelompokkan benda/peristiwa (kelompok diberikan kepada anak)
2.3 Mengidentifikasi pola dari suatu seri pengamatan
2.4 Mengemukakan/ mengetahui alasan pengelompokkan
2.5 Mencari dasar atau kriteria pengelompokkan
2.6 Memberikan nama kelompok berdasarkan ciri-ciri khususnya
2.7 Menemukan alternative pengelompokkan (kelompok ditentukan anak)
2.8 Menemukan alternatif pengelompokkan (kelompok diberikan kepada anak)
2.9 Mengurutkan kelompok berdasarkan keinklusifan
3. Meramalkan (memprediksi)
No Keterampilan Proses Sub Keterampilan Proses pola atau kecenderungan
4. Mengkomunikasikan 4.1 Mengutarakan suatu gagasan
4.2 Mencatat kegiatan-kegiatan atau pengamatan yang dilakukan
4.3 Menunjukkan hasil kegiatan 4.4 Mendiskusikan hasil kegiatan
4.5 Menggunakan berbagai sumber informasi 4.6 Mendengarkan dan menanggapi
gagasan-gagasan orang lain
4.7 Melaporkan suatu peristiwa atau kegiatan secara sistematis dan jelas
5. Penggunaan alat dan pengukuran
5.1 Menentukan alat dan pengukuran yang diperlukan dalam suatu penyelidikan atau percobaan
5.2 Menunjukkan hal-hal yang berubah atau harus diubah pada suatu pengamatan atau pengukuran
5.3 Merencanakan bagaimana hasil pengukuran, perbandingan untuk memecahkan suatu masalah
5.4 Menentukan urutan langkah-langkah yang harus ditempuh dalam suatu percobaan 5.5 Ketelitian dalam penggunaan alat dan
pengukuran dalam suatu percobaan
Hasil identifikasi para pengembang pembelajaran, khususnya
pembelajaran sains, terdapat beberapa kemampuan yang harus dilatihkan
pada anak agar mereka memiliki keterampilan proses. Kemampuan
tersebut dapat dilihat pada tabel 2 (Ali Nugraha, 2008: 131):
Tabel 2. Keterampilan Proses Sains dan yang Dilatihkan
No Keterampilan Proses Kemampuan yang dilatihkan
1. Mengamati a. Melihat
b. Meraba
2. Mengklasifikasi a. Mencari persamaan dan mencari perbedaan
b. Menggolongkan 3. Meramalkan/
memprediksi
a. Menentukan objek
No Keterampilan Proses Kemampuan yang dilatihkan 4. Mengkomunikasikan a. Berdiskusi
b. Mengungkapkan/ melaporkan dalam bentuk tulisan, lisan, gambar
Dari beberapa definisi di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa
keterampilan proses sains adalah semua keterampilan yang digunakan
untuk memperoleh dan mengkaji berbagai informasi mengenai fenomena
alam. Melalui keterampilan proses sains, siswa bisa mempelajari tentang
sains seperti yang ilmuwan lakukan seperti pengamatan, mengklasifikasi,
melakukan eksperimen dan lain sebagainya. Dalam penelitian ini, peneliti
mensitesis dari beberapa sumber di atas dan menentukan keterampilan
proses yang akan peneliti ukur adalah keterampilan mengamati,
melakukan percobaan, mengasosiasi data, membuat kesimpulan, dan
mengkomunikasikan.
5. Hasil Belajar Kognitif
Hasil belajar merupakan bagian terpenting dalam pembelajaran.
Nana Sudjana (2014: 3) mendefinisikan hasil belajar siswa pada
hakikatnya adalah perubahan tingkah laku sebagai hasil belajar dalam
pengertian yang lebih luas mencakup bidang kognitif, afektif, dan
psikomotorik. Dimyati dan Mudjiono (2013: 3-4) juga menyebutkan hasil
belajar merupakan hasil dari suatu interaksi tindak belajar dan tindak
mengajar. Dari sisi guru, tindak mengajar diakhiri dengan proses evaluasi
hasil belajar. Dari sisi siswa, hasil belajar merupakan berakhirnya
Benjamin S. Bloom (Dimyati dan Mudjiono, 2013: 26-27)
menyebutkan enam jenis perilaku ranah kognitif, sebagai berikut:
a. Pengetahuan, mencapai kemampuan ingatan tentang hal yang telah dipelajari dan tersimpan dalam ingatan. Pengetahuan itu berkenaan dengan fakta, peristiwa, pengertian kaidah, teori, prinsip, atau metode.
b. Pemahaman, mencakup kemampuan menangkap arti dan makna tentang hal yang dipelajari.
c. Penerapan, mencakup kemampuan menerapkan metode dan kaidah untuk menghadapi masalah yang nyata dan baru. Misalnya, menggunakan prinsip.
d. Analisis, mencakup kemampuan merinci suatu kesatuan ke dalam bagian-bagian sehingga struktur keseluruhan dapat dipahami dengan baik. Misalnya mengurangi masalah menjadi bagian yang telah kecil.
e. Sintesis, mencakup kemampuan membentuk suatu pola baru. Misalnya kemampuan menyusun suatu program.
f. Evaluasi, mencakup kemampuan membentuk pendapat tentang beberapa hal berdasarkan kriteria tertentu. misalnya, kemampuan menilai hasil ulangan.
Sedangkan menurut David R. Krathwohl (2002: 214), dimensi
proses kognitif dibagi menjadi enam kategori yaitu:
a. Mengingat (C1), proses mengingat adalah mengambil pengetahuan
yang dibutuhkan dari memori jangka panjang, pengetahuan yang
dibutuhkan meliputi pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, atau
metakognitif, atau kombinasi dari beberapa pengetahuan ini.
b. Memahami (C2), yaitu mengkonstruksi makna dari materi
pembelajaran, termasuk apa yang diucapkan, ditulis, dan digambar
oleh guru.
c. Mengaplikasikan (C3), yaitu menerapkan atau menggunakan suatu
d. Menganalisis (C4), yaitu memecah materi menjadi bagian-bagian
penyusunnya dan menentukan hubungan antar bagian-bagian tersebut
dan keseluruhan struktur atau tujuan.
e. Mengevaluasi (C5), yaitu mengambil keputusan berdasarkan kriteria
atau standar.
f. Mencipta (C6), yaitu memadukan pengetahuan yang diterima untuk
membuat suatu produk yang baru dan orisinil.
Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil belajar sebagai salah satu
indikator pencapaian tujuan pembelajaran di kelas tidak terlepas dari
faktor-faktor yang mempengaruhi hasil belajar itu sendiri. Menurut Oemar
Hamalik (2011: 32-33), faktor-faktor yang mempengaruhi hasil belajar
antara lain faktor kegiatan, faktor asosiasi, faktor pengalaman masa
lampau, faktor kesiapan belajar, faktor minat dan usaha, faktor fisiologis,
dan faktor intelengensi.
Berdasarkan pengertian hasil belajar di atas, disimpulkan bahwa
hasil belajar adalah kemampuan-kemampuan yang dimiliki siswa setelah
menerima pengalaman belajarnya. Kemampuan-kemampuan tersebut
mencakup aspek kognitif, afektif, dan psikomotorik.
Hasil belajar dapat dilihat melalui kegiatan evaluasi yang bertujuan
untuk mendapatkan data pembuktian yang akan menunjukkan tingkat
kemampuan siswa dalam mencapai tujuan pembelajaran. Hasil belajar
yang diteliti dalam penelitian ini adalah hasil belajar kognitif IPA SMP
digunakan untuk mengukur hasil belajar siswa pada aspek kognitif adalah
tes.
6. Kajian Keilmuan
a. Pengertian Ekosistem
Menurut Campbell (2004), ekosistem merupakan interaksi
organisme hidup dengan lingkungan abiotiknya yang terjadi di dalam
suatu komunitas. Ekosistem merupakan sebuah proses yang terbentuk
oleh adanya suatu hubungan timbal balik yang terjadi antara makhluk
[image:35.595.184.476.330.511.2]hidup dengan lingkungan tempat hidupnya.
Gambar 2. Ekosistem Sumber: dokumen pribadi
Di dalam ekosistem ada komponen-komponen yang terlibat
yaitu komponen biotik (hidup) serta komponen abiotik (tak hidup).
Masing-masing komponen memiliki fungsi yang berbeda-beda dan
saling berkaitan satu sama lain. Keseimbangan ekosistem akan terus
terjaga apabila fungsi dari tiap-tiap komponen tersebut tidak
b. Komponen-Komponen Ekosistem
Menurut Zoer’aini (2012: 31-34), komponen di dalam
ekosistem dapat dibedakan dengan berdasarkan fungsi serta aspek
pembentuknya menjadi dua komponen, yaitu:
1) Komponen Biotik (hidup)
Komponen biotik terdiri atas semua makhluk hidup.
Manusia, hewan, dan tumbuhan termasuk komponen biotik yang
terdapat dalam suatu ekosistem. Komponen biotik dibedakan
menjadi tiga golongan, yaitu produsen, konsumen, dan
dekomposer.
a) Produsen
Semua produsen dapat menghasilkan makanannya
sendiri sehingga disebut organisme autotrof. Mereka mampu membentuk zat-zat organik dari zat anorganik sederhana.
Pembentukan makanan (karbohidrat) ini dapat melalui proses
fotosintesis dengan bantuan energi cahaya dan klorofil atau zat
hijau daun. Pembentukan makanan juga dapat dilakukan
dengan proses kemosintesis. Kemosintesis adalah pembentukan
bahan organik (karbohidrat) dengan bantuan energi dari reaksi
kimia.
Makhluk hidup yang berperan sebagai produsen yaitu
tumbuhan hijau. Sebagai produsen, tumbuhan hijau
fotosintesis. Makanan ini dimanfaatkan oleh tumbuhan sendiri
maupun makhluk hidup lainnya. Jadi, produsen merupakan
sumber energi utama bagi organisme lain, yaitu konsumen.
Sementara itu, produsen menggunakan sumber energi matahari
dalam proses fotosintesis. Dengan demikian, matahari
merupakan sumber energi utama bagi kehidupan (sistem
biologi).
b) Konsumen
Semua konsumen tidak dapat membuat makanan sendiri
di dalam tubuhnya sehingga disebut heterotrof. Mereka mendapatkan zat organik yang telah dibentuk oleh produsen
atau dari konsumen lain yang menjadi mangsanya. Berdasarkan
jenis makanannya, konsumen dikelompokkan sebagai berikut:
1) Pemakan tumbuhan (herbivora), misalnya kambing, kerbau, kelinci, dan sapi.
2) Pemakan daging (karnivora), misalnya harimau, burung elang, dan serigala. Dalam ekosistem, karnivora disebut
predator atau pemangsa.
3) Pemakan tumbuhan dan daging (omnivora), misalnya ayam, itik, kera, dan orang utan.
c) Pengurai (Dekomposer)
menjadi zat-zat anorganik penyusunnya. Zat-zat inilah yang
sangat diperlukan oleh tumbuhan. Dengan demikian, aktivitas
pengurai sangat penting dalam menjaga ketersediaan zat hara
bagi produsen. Makhluk hidup yang termasuk pengurai yaitu
jamur dan bakteri.
2) Komponen Abiotik (tak hidup)
Komponen abiotik, yang terdiri atas benda-benda mati.
Beberapa komponen abiotik yang menyusun suatu ekosistem
sebagai berikut:
a) Suhu atau Temperatur
Setiap makhluk hidup memerlukan suhu optimum untuk
kegiatan metabolisme dan perkembangbiakannya.
b) Air
Hal-hal penting pada air yang mempengaruhi kehidupan
makhluk hidup yaitu suhu air, kadar mineral air, salinitas, arus
air, penguapan, dan kedalaman air.
c) Cahaya Matahari
Cahaya matahari merupakan sumber energi utama bagi
kehidupan di bumi. Cahaya matahari dibutuhkan dalam proses
fotosintesis tumbuhan dan berpengaruh terhadap suhu yang
d) Tanah
Sifat-sifat fisik tanah yang berperan dalam ekosistem
meliputi susunan dan kemampuan menahan air. Sifat-sifat
kimia tanah juga berperan dalam ekosistem, yaitu keasaman
dan kandungan unsur hara. Sifat fisik dan kimia tanah dapat
memengaruhi kehidupan makhluk hidup.
e) Udara
Udara merupakan lingkungan abiotik yang berupa gas.
Gas membentuk atmosfer yang melingkupi makhluk hidup.
Oksigen, karbon dioksida, dan nitrogen merupakan gas yang
paling penting bagi kehidupan makhluk hidup.
c. Satuan-Satuan Penyusun Ekosistem
Di dalam suatu ekosistem juga terdapat satuan-satuan makhluk
hidup yang meliputi individu, populasi, dan komunitas.
1) Individu
Istilah individu berasal dari bahasa Latin, yaitu in yang berarti tidak dan dividuus yang berarti dapat dibagi (Zoer’aini, 2012: 96). Jadi, individu adalah makhluk hidup yang berdiri
sendiri. Individu juga dapat disebut satuan makhluk hidup tunggal.
Contohnya yaitu seekor semut, sebatang bambu, seorang manusia.
2) Populasi
ekosistem, populasi berarti kelompok makhluk hidup sejenis yang
menempati daerah tertentu pada waktu tertentu. Makhluk hidup
dikatakan sejenis apabila makhluk hidup itu mempunyai persamaan
bentuk tubuh, dapat melakukan perkawinan, dan mampu
menghasilkan keturunan yang fertil. Misalnya populasi manusia di
Jakarta atau populasi badak di Ujungkulon. Interaksi antarindividu
di dalam populasi dapat bersifat kompetisi, kanibalisme, dan kerja
sama (pada reproduksi seksual). Jumlah anggota populasi suatu
makhluk hidup dapat berubah. Faktor-faktor yang memengaruhi
perubahan populasi yaitu kematian, kelahiran, dan migrasi
(perpindahan). Jumlah suatu jenis makhluk hidup di suatu daerah
dengan luas tertentu pada waktu tertentu disebut kepadatan
populasi.
3) Komunitas
Menurut Zoer’aini (2012: 85), populasi dari berbagai
makhluk hidup di suatu wilayah saling berinteraksi membentuk
suatu komunitas. Individu-individu dalam komunitas saling
berinteraksi. Interaksi antarindividu dalam komunitas dapat berupa
kompetisi, simbiosis, kanibalisme, kerja sama, dan predasi. Di
suatu komunitas biasanya terdapat kecenderungan adanya dominasi
oleh salah satu populasi. Populasi dominan inilah yang menentukan
sifat suatu komunitas. Misalnya pada komunitas hutan pinus. Pinus
komunitas tergantung pada populasi pohon pinus. Satuan-satuan
makhluk hidup dalam komunitas bersama dengan makhluk tidak
hidup di lingkungannya saling berinteraksi membentuk suatu
ekosistem. Ekosistem ini tersebar luas di seluruh belahan bumi.
Beberapa ekosistem yang terdapat di wilayah geografis yang sama
dengan iklim dan kondisi yang sama akan membentuk bioma. Di
bumi, terdapat beberapa bioma. Bioma tersebut di antaranya adalah
bioma tundra, hutan hujan tropis, dan savana.
d. Hubungan Antar Komponen Ekosistem
Makhluk hidup tidak dapat hidup sendiri di alam dan
lingkungan sekitar tempat tinggalnya, dibutuhkan suatu interaksi
timbal balik yang juga menjadi dasar dalam ekosistem. Interaksi antar
organisme dan lingkungan ini memunculkan saling kebergantungan
antar keduanya.
Gambar 3. a. Rantai Makanan, b. Jaring-Jaring Makanan, c. Piramida Makanan. Sumber: (Sukajiyah, 2012)
e. Interaksi Antar Organisme dalam Ekosistem
Interaksi antar komponen biotik dalam ekosistem dapat berupa
mutualisme, dan komensalisme). Adapun pola-pola interaksi tersebut
adalah sebagai berikut :
1) Predasi
Gambar 4. Contoh Predasi Sumber: (Sukajiyah, 2012)
Predasi merupakan interaksi antara pemangsa (predator)
dengan mangsanya (prey). Hubungan antara pemangsa dan hewan
yang dimangsanya sangatlah erat, pemangsa tidak akan dapat hidup
jika tidak ada mangsa. Selain itu, pemangsa juga berperan sebagai
pengontrol populasi mangsa. Contoh : interaksi antara kucing
dengan tikus, ular dengan katak, harimau dengan kijang.
[image:42.595.283.412.167.307.2]2) Netralisme
Gambar 5. Contoh Netralisme Sumber: (Sukajiyah, 2012)
Netralisme adalah hubungan antar mahluk hidup berbeda
jenis yang tidak saling mempengaruhi, meskipun mahluk hidup
kucing dan ayam di kebun. Kucing dan ayam tidak saling
mempengaruhi karena mempunyai jenis makanan yang berbeda.
3) Simbiosis
Simbiosis merupakan interaksi antara mahluk hidup
berbeda jenis dalam satu tempat dan waktu tertentu yang
hubungannya sangat erat.
a. Simbiosis mutualisme
Gambar 6. Contoh Simbiosis Mutualisme Sumber: (Sukajiyah, 2012)
Merupakan hubungan antara dua jenis makhluk hidup
yang saling menguntungkan. Contoh : Simbiosis antara lebah
madu dengan tanaman berbunga. Lebah madu diuntungkan
karena mendapatkan makanan dari bunga, sedangkan bunga
juga diuntungkan karena dibantu dalam proses penyerbukan.
b. Simbiosis Parasitisme
Merupakan simbiosis yang menguntungkan satu pihak,
sedangkan pihak lain dirugikan. Pihak yang mendapat
keuntungan disebut sebagai parasit, sedangkan pihak yang
dirugikan disebut inang. Contohnya yaitu tumbuhan tali putri
putri tidak mempunyai klorofil sehingga tidak dapat melakukan
fotosintesis, untuk mendapatkan makanan ia menempel pada
tumbuhan lain serta menyerap sari-sari makanan tumbuhan
yang ditumpanginya sehingga merugikan.
Gambar 7. Contoh Simbiosis Parasitisme Sumber: (Sukajiyah, 2012)
[image:44.595.283.431.196.294.2]c. Simbiosis Komensalisme
Gambar 8. Contoh Simbiosis Komensalisme Sumber: (Sukajiyah, 2012)
Merupakan simbiosis yang menguntungkan satu pihak,
sedangkan pihak lain tidak diuntungkan maupun dirugikan.
Contohnya yaitu ikan hiu dengan ikan remora. Ikan remora
sebagai hewan kecil yang hidupnya sering bersamaan dengan
ikan hiu. Ikan remora dapat menempel pada ikan hiu, karena
memiliki alat untuk menempelkan tubuhnya pada ikan hiu .
Ikan hiu sekalipun diikuti oleh remora tidak untung dan tidak
keuntungan dari ikan hiu yang berupa energi untuk berpindah
tempat, dan memperoleh makanan dari sisa makanan dari ikan
hiu.
4) Kompetisi
Merupakan interaksi antar mahluk hidup yang berbeda jenis
untuk memperebutkan satu hal yang sama. Contoh : persaingan
antara kerbau dan kambing di padang rumput yang sama.
[image:45.595.275.420.292.419.2]5) Antibiosis
Gambar 9. Contoh Antibiosis Sumber: (Sukajiyah, 2012)
Merupakan interaksi antar mahluk hidup dimana mahluk
hidup yang satu menghambat pertumbuhan mahluk hidup yang
lain. Contohnya yaitu interaksi antara jamur Penicillium dengan jenis mikroorganisme lain, jamur Penicillium mengeluarkan antibiotik yang dapat menghambat atau mematikan
mikroorganisme lain yang hidup di sekitarnya.
f. Kalor
Kalor atau panas merupakan suatu bentuk energi yang dapat
dipindahkan. Perpindahan energi ini terjadi karen perbedaan suhu
sehingga disebut aliran panas atau perpindahan suhu. Young &
Suhu tergantung pada keadaan fisik suatu bahan dan merupakan
deskripsi kuantitatif dari panas atau dinginnya, sedangkan kalor
merujuk pada energi yang pindah dari satu benda ke benda lainnya
karena perbedaan suhu, bukan karena jumlah energi yang terdapat
dalam suatu sistem. Suhu suatu benda dapat diubah dengan cara
menambah atau mengurangi panas.
Secara umum, untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki
oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika
suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar,
begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang
dikandung sedikit. Kalor juga dapat mempengaruhi perubahan wujud
[image:46.595.237.456.414.578.2]suatu benda.
Gambar 10. Diagram Perubahan Wujud Zat Sumber: (Arif Kristanta, 2012)
g. Pemanasan Global
Pemanasan global adalah proses peningkatan suhu rata-rata
atmosfer, laut, dan darat. Suhu rata-rata global pada permukaan bumi
Intergovernmental Panelon Climate Change (IPCC) menyimpulkan bahwa, “sebagian besar peningkatan temperature rata-rata global sejak
pertengahan abad ke-20 kemungkinan besar disebabkan oleh
meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca akibat aktivitas manusia
[image:47.595.196.501.223.561.2]melalui efek rumah kaca (Kemendikbud, 2013: 196).
Gambar 11. Mekanisme Terjadinya Pemanasan Global Sumber: (Dina, 2013)
Pemanasan global telah menjadi isu internasional. Isu tersebut
timbul karena pemanasan global mempunyai dampak yang paling
besar bagi dunia dan kehidupan makhluk hidup. Kemendikbud (2013:
1) Mencairnya es di kutub
2) Meningkatnya level permukaan air laut 3) Perubahan iklim yang ekstrim
4) Gelombang panas yang semakin meningkat 5) Berkurangnya gletser sebagai sumber air bersih
Riyanto (2007: 79) meyakinkan bahwa, upaya penanggulangan
pemanasan global sebagai berikut:
1) Hindari pemakaian AC berlebihan karena AC dapat melepaskan
zat freon yang dapat mengakibatkan penipisan lapisan ozon
2) Biasakan memisahkan limbah prhanik dengan non organik
3) Mengurangi penggunaan kendaraan bermotor maupun mobil
pribadi
4) Tidak membakar hutan untuk berladang atau pemukiman
5) Gunakan kendaraan yang ramah lingkungan seperti menggunakan
sepeda
6) Menggunakan predator alami untuk membasmi hama tanaman
7) Pemberdayaan taman kota
8) Dalam rumah tangga dibiasakan melakukan penghematan energi
dan mengurangi sampah
9) Pemanfaatan limbah menjadi pupuk organik. Limbah yang
dihasilkan manusia sangat banyak dan jika tidak diolah dengan
benar akan menghasilkan gas CH4. Proses pengolahan limbah
harus dilakukan dengan proses aerobik sehingga gas yang keluar
bukan CH4 melainkan CO2. Walaupun termasuk gas rumah kaca,
tetapi gas CH4 juga dapat dimanfaatkan sebagai biogas yang dapat
menjadi sumber bahan bakar gas alternatif
10)Penghijauan lahan gundul dapat meningkatkan kadar O2 di
atmosfer akan mempengaruhi kerusakan pada ozon.
B. Kajian Hasil Penelitian yang Relevan
Hasil penelitian yang dilakukan oleh Siti Ngafiyah (2014), dalam
skripsinya yang berjudul Implementasi Pendekatan Scientific untuk Meningkatkan Aktivitas dan Hasil Belajar IPA Materi Pokok Kalor dan
Perpindahannya pada Siswa Kelas VII5 SMP Negeri 4 Kendari, diperoleh
kesimpulan bahwa aktivitas belajar dan hasil belajar siswa kelas VII5 SMP N
4 Kendari cenderung meningkat melalui penerapan pendekatan scientific. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Johari Marjan, Putu Arnyana, dan
Nyoman Setiawan (2014) dalam e-Journal Program Pascasarjana Universitas
Pendidikan Ganesha yang berjudul Pengaruh Pembelajaran Pendekatan
Saintifik terhadap Hasil Belajar Biologi dan Keterampilan Proses Sains Siswa
MA Mu’alimat NW Pancor Selong Kabupaten Lombok Timur Nusa Tenggara
Barat, diperoleh hasil bahwa terdapat perbedaan keterampilan proses sains
antara siswa yang mengikuti model pembelajaran pendekatan saintifik dengan
siswa yang mengikuti model pembelajaran langsung sehingga dapat
disimpulkan bahwa pembelajaran pendekatan saintifik lebih baik daripada
model pembelajaran langsung dalam meningkatkan hasil belajar biologi dan
Dari kedua penelitian yang relevan terhadap penelitian yang akan
peneliti lakukan dapat disimpulkan bahwa pembelajaran dengan pendekatan
saintifik dapat meningkatkan kemampuan keterampilan proses sains dan hasil
belajar siswa. Perbedaan penelitian yang dilakukan peneliti dengan kedua
penelitian tersebut, penelitian peneliti dilakukan pada pembelajaran IPA
Terpadu dan keterampilan proses sains yang akan diukur antara lain yaitu
mengamati (mengobservasi), melakukan percobaan, mengasosiasi data,
membuat kesimpulan, dan mengkomunikasikan. Serta hasil belajar yang
diukur adalah hasil belajar kognitif produk siswa.
C. Kerangka Berpikir
Ilmu Pengetahuan Alam merupakan mata pelajaran yang penting dan
sangat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari karena selalu berhubungan
dengan alam semesta yang berada dekat di lingkungan sekitar siswa. Namun,
sangat disayangkan apabila nilai ulangan Ilmu Pengetahuan Alam siswa di
sekolah selalu rendah. Mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam akan
menambah banyak wawasan bagi siswa terutama wawasan tentang alam
semesta yang sebelumnya belum mereka ketahui, wawasan tersebut dapat
diperoleh dari melihat langsung, mengalami sendiri, maupun belajar dengan
menggunakan media. Belajar yang dimaksud di sini mengandung arti aktivitas
mental yang sangat kompleks yang nantinya dapat menghasilkan suatu
Siswa akan lebih memahami dan senang belajar IPA apabila ia sudah
mengalami sendiri atau belajar dari pengalaman karena pembelajaran IPA
tidak akan berhasil jika hanya dibelajarkan dengan guru memberikan
informasi dan siswa mendengarkan kemudian mencatat apa yang diberikan
guru. Hal tersebut memang perlu namun pada kondisi sekarang ini harus
dikurangi porsinya. Pembelajaran IPA yang dilakukan sekolah masih
menggunakan pendekatan konvensional. Pendekatan konvensional yang
dimaksud yaitu pembelajaran berbasis Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan
yang menerapkan Eksplorasi, Elaborasi, Konfirmasi tetapi masih berpusat
pada guru.
Pada kurikulum yang diterapkan sekarang siswa tidak hanya dituntut
memiliki hasil belajar yang baik tetapi juga dituntut memiliki keterampilan
proses sains. Keterampilan proses adalah keterampilan yang fisik dan mental
tertentu yang digunakan dalam penemuan fakta dan konsep yang terhimpun
dalam suatu disiplin ilmu tertentu. Untuk meningkatkan keterampilan proses
siswa
