PENERAPAN PEMBELAJARAN BERBASIS MASALAH MENGGUNAKAN MULTIMEDIA PADA TOPIK SISTEM RESPIRASI MANUSIA UNTUK MENINGKATKAN MOTIVASI DAN
KEMAMPUAN PEMECAHAN MASALAH BIOLOGI
Yanti Apriyanti
Program Studi Pendidikan Biologi, Sekolah Pasca Sarjana, UNIKU. E-mail : apri_yantiyanti@yahoo.com
ABSTRACT
Problem solving skills are included in higher-order thinking skills that must be owned by students. During this education more emphasis on mastery of concepts or cognitive factors, whereas education that can support future development is education that develops students' potential so as to face and solve life problems that it faces. The study was conducted to obtain information about the PBL using multimedia to enhance students' motivation and ability to solve problems. The study was designed using a quasi experimental (quasi-experimental). It’s doing at SMAN 8 Cirebon for students in grade XI academic year 2012/2013. Class experiments with PBL models using multimedia and control classes with PBL models only. The instrument used in this study was the observation sheet implementation of learning, problem solving ability test, questionnaire motivation, performance appraisal sheet by peers, as well as a questionnaire to determine students' responses to the PBL learning using multimedia. The results showed that the PBL learning model using multimedia significant effect on problem solving ability and motivation of students. The use of multimedia in the PBL model, can fix vulnerabilities in improving student evaluations. PBL uses multimedia models can significantly improve the motivation, especially the external motivation of students has increased in the medium category. Constraints in the implementation of PBL models using the multimedia found in students as well as teachers. The response of students to the application of multimedia-based learning model PBL is very positive.
Keywords: PBL, multimedia, problem-solving ability, motivation, human respiratory system. 1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Keterampilan pemecahan masalah menjadi kebutuhan untuk dicapai, karena keterampilan pemecahan masalah sangat dihargai oleh akademisi dan pengusaha. Melalui strategi pemecahan masalah siswa dapat memecahkan masalah secara terstruktur dan bertahap sehingga diperoleh hasil pemecahan masalayang tepat dan cepat. Di samping itu, dengan strategi pemecahan masalah siswa terlatih untuk mengidentifikasi, menganalisis
dan mengevaluasi permasalahan dengan cermat sehingga siswa dapat mengembangkan daya nalarnya secara kritis untuk memecahkan masalah yang dihadapi.
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalahnya adalah bagaimana penggunaan pembelajaran berbasis masalah dengan multimedia dapat meningkatkan motivasi dan kemampuan memecahkan masalah biologi? 1.3 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh informasi tentang Penerapan Pembelajaran Berbasis Masalah menggunakan multimedia yang dapat meningkatkan motivasi dan kemampuan siswa memecahkan masalah.
2. Kajian Pustaka
Belajar berbasis masalah merupakan bagian dari pergeseran paradigma pengajaran ke paradigma pembelajaran (Barr dan Tagg, 1995 dalam Terry Barrett). Menurut Barrow (dalam Hmelo-Silver, C. E., & Barrows, H. S. 2006) PBL dirancang dengan lima tujuan instruksional untuk membantu siswa (1) membangun pengetahuan yang fleksibel, (2) mengembangkan efektif kemampuan memecahkan masalah, (3) mengembangkan self-directed keterampilan belajar, (4) menjadi kolaborator yang efektif, dan (5) menjadi termotivasi untuk belajar. Barrow (dalam Kenny, Bullen & Loftus . 2006) berpendapat bahwa PBL memiliki lima karakteristik utama: Problem based/ Berbasis masalah, Problem Solving / Pemecahan masalah, Student center/ Berpusat pada siswa, Self-directed learning/mengembangkan keterampilan penelitian, dan Refleksi.
memerlukan perencanaan yang matang dan tenaga yang profesional.
Posamentier & Stepelman (1990: 132) memaparkan faktor-faktor yang dapat meningkatkan kreativitas siswa dalam memecahkan masalah dilihat dari aspek lingkungan belajar dan guru, antara lain: 1) menyediakan lingkungan belajar yang mendorong kebebasan siswa untuk berekspresi; 2) menghargai pertanyaan siswa dan ide-idenya; 3) memberi kesempatan bagi siswa untuk mencari dan menemukan solusi dengan caranya sendiri; dan 4) memberi penilaian terhadap orisinalitas ide siswa. Rossman (1993) menunjukkan bahwa pada saat siswa menggunakan keterampilan pemecahan masalah, terjadi perubahan peran siswa dari penerima informasi secara pasif menjadi peserta dalam penciptaan pemahaman. Menurut Mashudi (2000) pemecahan masalah biasanya melibatkan langkah-langkah berikut:
a) Mengidentifikasi masalah b) Mengumpulkan informasi c) Menganalisis data
d) Pilih dan menguji solusi e) Mengevaluasi hasil
Belajar merupakan proses perubahan perilaku secara aktif, proses mereaksi terhadap semua situasi yang ada di sekitar individu, proses yang diarahkan kepada suatu tujuan, proses berbuat melalui berbagai pengalaman, proses melihat, mengamati, memahami sesuatu yang ingin dipelajari (Gino, dkk: 1998: 31). Peran penting motivasi dalam belajar : (a) Menentukan hal-hal yang dijadikan penguat belajar, (b) Memperjelas tujuan yang hendak dicapai (c) Menentukan ketekunan belajar. Peran motivasi dalam menentukan penguatan belajar, motivasi dapat berperan dalam penguatan belajar apabila seorang anak yang belajar dihadapkan pada suatu masalah yang memerlukan pemecahan dan hanya dapat dipecah berkat bantuan hal-hal yang pernah dia lalui.
Respirasi merupakan pengambilan oksigen molekuler (O2) dari lingkungan dan pembuangan karbon dioksida (CO2) ke lingkungan. Untuk membuat ATP melalui proses respirasi seluler, sel sel seekor hewan termasuk manusia harus mendapat suplai O2 dari lingkungan untuk merombak ( mengoksidasi) molekul bahan bakar dan membebaskan energi dari proses tersebut (Campbell, 2004). Kelainan dan gangguan pada sistem pernapasan dapat disebabkan oleh dua hal, yaitu terjadi gangguan pada proses pengikatan oksigen dan kelainan pada saluran pernapasan sehingga mengganggu aliran udara. Penyakit tersebut umumnya diakibatkan oleh berbagai macam hal seperti pola hidup yang tidak sehat, serta faktor lingkungan tempat tinggal yang tidak bersih.
Hipotesis yang dikemukakan dalam penelitian ini adalah:
1) Motivasi siswa meningkat setelah pembelajaran PBL menggunakan multimedia. 2) Kemampuan memecahkan masalah pada
siswa meningkat setelah pembelajaran PBL menggunakan multimedia.
3) Siswa memberikan respon positif terhadap PBL menggunakan multimedia.
3. Metode Penelitian.
Desain penelitiannya adalah the randomized pretest-posttest control group design yang dapat digambarkan sebagai berikut.
Kelas eksperimen 01 X1 02
Kelas kontrol 03 X2 04
Keterangan:
01& 03 : kedua kelas ini diobservasi dengan pretest
02 : keadaan setelah pembelajaran dengan PBL menggunakan multimedia
04: keadaan setelah pembelajaran dengan PBL tanpa multimedia
X1 : Perlakuan dengan pembelajaran PBL menggunakan multimedia.
X2 : Perlakuan dengan pembelajaran PBL tanpa multimedia.
Tabel 1 : Langkah-Langkah Pembelajaran PBL Menggunakan Multimedia (Modifikasi Ibrahim & Nur,
2000)
Tahap Kegiatan Guru
1. Orientasi siswa
pada masalah Guru menjelaskan tujuanpembelajaran, memotivasi siswa untuk terlibat pada aktifitas penyelesaian masalah dengan membangkitkan rasa ingin tahu siswa melalui tayangan animasi bahaya rokok pada paru-paru manusia. (multimedia)
2. Mengorganisir siswa untuk belajar.
Guru membantu siswa
mendefinisikan dan mengorganisir tugas belajar yang berhubungan dengan masalah tersebut.
3. Membimbing investigasi individual maupun kelompok.
Guru mendorong siswa untuk mengumpulkan informasi yang sesuai melalui video, gambar, animasi kelainan pada respirasi manusia (multimedia). melakukan observasi dari pustaka dan internet untuk menyelesaikan masalah. 4.
Mengembangka n dan
menyajikan hasil karya.
mereka untuk berbagi tugas dengan temannya.
Siswa mempresentasikan hasil pemecahan masalahnya melalui infocus.
5. Menganalisi
s dan
mengevaluasi proses penyelesaian masalah.
Guru membantu siswa untuk melakukan refleksi atau evaluasi terhadap investigasi mereka dan proses yang mereka gunakan.
Populasi Penelitian ialah Siswa kelas XI IA SMAN Cirebon, Pada mata pelajaran Biologi, pokok bahasan Sistem Respirasi. Sampel diambil dengan teknik simple random sampling yaitu teknik pengambilan anggota sampel secara acak kelompok, karena anggota populasi dianggap homogen. Sampel yang diambil sebanyak 80 orang siswa dari dua kelas yang berbeda.
Instrumen yang digunakan berupa: a) Pengelolaan PBL menggunakan multimedia
dinilai menggunakan lembar observasi yang berisi rubrik terkait tingkah laku guru dalam melaksanakan setiap fase dalam model PBL menggunakan multimedia. Skala penilaian menggunakan skor 0-4. Data mengenai pengelolaan PBL menggunakan multimedia juga berdasarkan catatan-catatan yang dibuat guru selama proses belajar mengajar berlangsung.
b) Angket motivasi belajar menggunakan skala Likert dengan lima pilihan jawaban: Selalu (SL), sering (SR), Kadang-kadang (KD), Jarang (JR) dan Tidak Pernah (TP).
c) Tes yang dilakukan setelah pembelajaran biologi adalah tes kemampuan memecahkan masalah pada konsep sistem respirasi. Instrumen ini dibuat oleh peneliti dan dipertimbangkan oleh dosen yang ahli di bidangnya. Tes kemampuan memecahkan masalah ini berupa tes uraian disertai wacana yang berisi masalah pada materi sistem respirasi. Soal uraian ini memuat langkah-langkah dalam memecahkan masalah sesuai analisis Barba dan Ruba (Mashudi, 2000:50) yang dimodifikasi yaitu mengidentifikasi masalah, mengumpulkan data, menganalisis data, memberi solusi dan evaluasi.
d) Kendala siswa dalam pelaksanaan PBL menggunakan multimedia diperoleh dari pengamatan guru terhadap kesulitan-kesulitan yang dihadapi siswa ketika proses belajar mengajar berlangsung. Selain kendala yang dihadapi siswa kesulitan guru dalam pelaksanaan PBL menggunakan multimedia ini dicatat untuk kemudian menjadi data kendala guru dalam mengelola proses pembelajaran dengan model PBL menggunakan multimedia.
e) Angket respon siswa ini menggunakan skala Likert dengan 4 pilihan jawaban: sangat tidak setuju (STS), tidak setuju (TS), setuju (S), sangat setuju (SS).
4. Hasil Penelitian
4.1 Pengelolaan PBL menggunakan multimedia. Proses pembelajaran PBL menggunakan multimedia dilakukan secara berkelompok (kelompok kecil) terdiri dari 3-4 orang siswa. Dimana setiap kelompok siswa diberikan masalah yang berbeda yang berkaitan dengan kelainan pada respirasi manusia. Selain data dari observer pengelolaan model PBL menggunakan multimedia ini menggunakan pula data kinerja siswa yang dinilai oleh penilaian diri sendiri dan penilaian teman sejawat serta nilai dari Lembar kerja siswa. Keberhasilan suatu pengelolaan kegiatan belajar mengajar bergantung dari keberhasilan siswa melaksanakan langkah-langkah penyelesaian masalah, keberhasilan siswa melaksanakan langkah-langkah penyelesaian masalah bergantung pada kinerja siswa selama proses penyelesaian masalah, termasuk di dalamnya kemampuan siswa dalam bekerja sama.
4.2 Motivasi Siswa
Tabel 2: Nilai N Gain Motivasi Belajar Siswa N
o
Kelas Motiv asi
Awal Akhir N
Gai n
Ket
1 Kontr
ol internal 75,63% 89 % 0,55 Sedang ekster
nal
73,51 %
81% 0,2
8
Renda h
Rata-rata 74,85% 85 % 0,40 Sedang 2 Eksp
erime n
interna
l 78,63% 93 % 0,67 Sedang ekster
nal 79,15% 93 % 0,66 Sedang
4.3 Kemampuan Pemecahan Masalah Data Pre Tes :
Distribusi data kelompok kontrol normal (0,2 > 0,05)
Distribusi data kelompok eksperimen tidak normal (0,012< 0,05)
Hasil tes Mann-W = 0,145 (0,145 > 0,05) artinya kemampuan awal kelas kontrol dan kelas eksperimen sama ( tidak berbeda) Data Post tes :
Distribusi data Normal ( 0,2 > 0,05 dan 0,077 > 0,05)
Data tidak homogen (0,009 < 0,05) Hasil uji t independen :
T hitung = 3,538
Dengan α 0,05 dan df 70 diperoleh t tabel 1,9944
T hitung > t tabel ( 3,538 > 1,9944) maka disimpulkan rata-rata nilai kelas kontrol dan kelas eksperimen berbeda secara signifikan.
Tabel 3: Nilai N Gain Kemampuan Pemecahan Masalah
Hasil perhitungan gain menurut Hake (1999, dalam Hafnati 2013) digolongkan atas tiga kategori yaitu kategori rendah (0-0,30), sedang (0,31-0,69) dan tinggi (0,70-1,00). Peningkatan kemampuan pemecahan masalah siswa pada kelas eksperimen dan kelas kontrol berarti berada pada kategori sedang yaitu 0,518 untuk kelas eksperimen dan 0,357 untuk kelas kontrol.
Tabel 4: Kategorisasi Nilai Post Tes Kemampuan Pemecahan Masalah (Syah, 1995)
KELAS KONTROL KELAS EKSPERIMEN
Indika tor
Ha sil
Keteran gan
Indika tor
Ha sil
Keteran gan
1 65
% Tinggi 1 87% Sangattinggi
2 58
% Sedang 2 75% Tinggi
3 67
%
Tinggi 3 69
%
Tinggi
4 67
% Tinggi 4 68% Tinggi
5 54
%
Sedang 5 65
%
Tinggi
Dari tabel di atas dapat diketahui bahwa nilai post tes kemampuan pemecahan masalah siswa pada kelas kontrol dan eksperimen cukup baik. Pada kelas kontrol kemampuan pemecahan masalah ada pada kategorisasi sedang sampai dengan tinggi dan pada kelas eksperimen kemampuan pemecahan masalah berada pada kategorisasi tinggi sampai dengan sangat tinggi.
Perbedaan rerata N-Gain pada setiap indikator kemampuan pemecahan masalah antara kelas eksperimen dan kelas kontrol dapat dilihat pada gambar berikut:
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
0.38 0.310.41
0.44
0.26 0.71
0.6 0.490.45
0.37
Kontrol Eksper-imen
Gambar 1 Perbandingan Rerata N gain Tiap Indikator Pemecahan Masalah pada Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa N-gain tiap indikator pemecahan masalah pada kelas kontrol terendah pada angka 0,26 dan tertinggi pada angka 0,44 ini berarti nilai N-gain pada kelas kontrol menurut Hake (1999, dalam Hafnati 2013) berada pada kategori rendah yaitu pada indikator ke 5 dan kategori sedang pada indikator 1- 4. Sedangkan pada kelas eksperimen dengan N- gain terendah 0,37 dan tertinggi 0,71 ini berarti N gain berada pada kategori sedang yaitu
pada indikator 2-5 dan kategori tinggi pada indikator ke 1.
Tabel 5: Rata-Rata % Ketercapaian Indikator Pemecahan Masalah Pada Lembar Kerja Siswa Kelas Eksperimen Indikator
1 2 3 4 5
%
ketercapaia n
82,94
% 88,24% 74,12% 83,53% 53,53%
Berdasarkan tabel 5 tampak bahwa ketercapaian tertinggi indikator pemecahan masalah pada lembar kerja terdapat pada indikator ke 2 yaitu mengumpulkan data, hal ini bisa dimengerti karena pada kelas ini anak-anak diberi kebebasan untuk mencari informasi selengkap-lengkapnya dengan menggunakan fasilitas multimedia berupa teks, gambar, animasi, video yang diperoleh anak dari internet dan dukungan guru. Kemampuan mengevaluasi merupakan indikator yang mendapatkan % ketercapaian paling rendah yaitu 53,53%. Ketika Kegiatan Belajar
No Kelas Nilai NilaiMin Nilaimax Rata-rata SD
1 Ekspe
rimen TesAwal 18 54 43,53 7,60 Tes
Akhir
50 92 72,76 10,2
3
N gain - - 0,518
-2 Kontr
ol TesAwal 24 56 41,42 7,07 Tes
Akhir
34 84 62,30 14,6
4
-Mengajar indikator ini dianggap paling sulit untuk diselesaikan dengan baik.
4.4 Kendala Siswa
Kendala siswa baik dalam menyelesaikan lembar kerja yang diberikan maupun dalam mempresentasikan hasil diskusi kelompoknya diperoleh dari hasil pengamatan guru pada saat kegiatan belajar mengajar berlangsung. Kendala tersebut diantaranya :
1. Siswa kesulitan mengidentifikasi permasalahan yang diberikan oleh guru. 2. Siswa kesulitan memanfaatkan waktu
yang diberikan guru secara efektif. 3. Siswa kesulitan mencari informasi yang
sesuai dengan permasalahan yang dibahas secara tepat.
4. Siswa kesulitan mengevaluasi hasil pemecahan masalah yang telah dipilih. Selain kendala yang dihadapi siswa di atas, guru pun mengalami kendala dalam melaksanakan pembelajaran model PBL menggunakan multimedia diantaranya dalam memberikan bimbingan kepada siswa ketika kegiatan belajar mengajar berlangsung dan alokasi waktu yang dihabiskan siswa dalam menyelesaikan tugas yang diberikan.
4.5 Respon Siswa
Respon siswa terhadap PBL menggunakan multimedia ini diperoleh dari angket dengan skala Likert. Data respon tersebut dibagi dua yaitu respon positif dan respon negatif. Dari data respon positif yang diperoleh diketahui bahwa semua siswa setuju dan sangat setuju pada pernyataan yang mengatakan bahwa PBL menggunakan multimedia bermanfaat, membuat siswa menjadi terampil, mendorong menemukan ide-ide baru, melatih mengemukakan pendapat, membuat lebih aktif dalam belajar. Sebanyak 2,9% siswa tidak setuju atas pernyataan bahwa PBL menggunakan multimedia membuat lebih termotivasi, lebih mengeksplorasi diri sendiri, membuat materi mudah diingat dan membuat biologi lebih menarik untuk dipelajari. Dan 8,8% siswa tidak setuju atas penyataan PBL menggunakan multimedia membuat siswa lebih memahami materi.
Dari hasil penelitian dapat diketahui bahwa semua siswa sangat tidak setuju dan tidak setuju atas pernyataan bahwa PBL menggunakan mutimedia membuat kurang terampil, menyulitkan dalam penyelesaian masalah, menyebabkan kantuk, menyebabkan tidak dapat mengemukakan pendapat, kurang bermanfaat dan membuang-buang waktu belajar. Sebanyak 2,9% siswa setuju atau sangat setuju atas pernyataan bahwa PBL menggunakan multimedia menjemukan, membuat tertekan. Sebanyak 9,7% siswa kurang mengerti materi ketika belajar dengan model PBL menggunakan mutimedia. Sebanyak 8,8% siswa
merasakan bahwa penggunaan komputer menyusahkan siswa.
5. Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan
Dari analisis data dan pembahasan pada penelitian ini yaitu bahwa:
a. PBL menggunakan multimedia memerlukan pengelolaan pembelajaran diantaranya: mengajarkan aturan dan prosedur yang jelas, memfasilitasi perpindahan yang mulus dari satu fase pelajaran berbasis masalah ke fase lainnya dan memfasilitasi pencapaian tujuan instruksional yang diinginkan.
b. PBL menggunakan multimedia dapat meningkatkan motivasi internal dan eksternal siswa pada kategori sedang. c. PBL menggunakan multimedia dapat
meningkatkan kemampuan pemecahan masalah lebih baik dibandingkan dengan model PBL saja. PBL menggunakan multimedia ini dapat menutupi kelemahan PBL dalam evaluasi serta meningkatkan kemampuan pemecahan masalah pada semua indikator memecahkan masalah. d. Kendala dalam model PBL menggunakan
multimedia diantaranya: manajemen waktu, kemampuan memilih informasi yang valid dan relevan, keterbatasan keterampilan bekerja secara mandiri, serta keterbatasan tutor dalam memfasilitasi kebutuhan siswa.
Dapat disimpulkan bahwa model pembelajaran berbasis masalah menggunakan multimedia dapat meningkatkan motivasi dan kemampuan pemecahan masalah biologi.
5.2 Saran
Guru yang hendak melaksanakan model PBL menggunakan multimedia hendaknya dapat mengadaptasi pelajarannya dengan berbagai cara seperti di bawah ini :
a. Memberi lebih banyak pengarahan tentang keterampilan investigasi tertentu, seperti cara mencari informasi, menganalisis informasi dan menganalisis hipotesis-hipotesis yang berlawanan.
b. Meluangkan lebih banyak waktu untuk siswa di setiap fase penyelidikan mereka
c. Menetapkan jadwal yang lebih teliti untuk memeriksa kemajuan dan menanyakan tanggung jawab siswa atas penyelesaian tugasnya.
d. Melibatkan guru yang lain sebagai tutor untuk membantu siswa menyelesaikan setiap fase penyelidikannya.
Campbell, Reece, Mitchel. 2004. Biologi Edisi kelima Jilid 3. Jakarta: Erlangga.
Gino,dkk. 1997. Belajar dan Pembelajaran 1. Surakarta: UNS Press
Hafnati Rahmatan. 2013. Pengembangan Model Perkuliahan Katabolisme Karbohidrat Berbasis Multimedia Interaktif Untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep dan Keterampilan Berpikir Kreataif Calon Guru Biologi. Disertasi. Sekolah Pascasarjana. Universitas Pendidikan Indonesia.
Hmelo-Silver, C. E., & Barrows, H. S. (2006). Goals and strategies of a problem-based learning facilitator. Interdisciplinary Journal of Problem-based Learning, 1, 21– 39.dzAA
Ibrahim M. dan Nur Mohamad. 2000. Pengajaran Berdasarkan Masalah. Pusat Sains dan Matematika Sekolah. Program Pasca Sarjana UNESA: University Press.
Kenny, Bullen & Loftus. 2006. Problem Formulation and Resolution in Online Problem-Based Learning. International Review of Research in Open and Distance Learning . Volume 7, Number 3. Diakses: 5 Januari 2013. Tersedia : www.eric.ed.gov/ERICWebPortal/recordD etail?accno= EJ806049
Mashudi. (2000). Analisis Kemampuan Memecahkan Masalah Siswa Pada Pembelajaran Zat Aditif Makanan Dengan Metode Praktikum. Tesis PPS UPI Bandung : tidak diterbitkan.
Rolfe and Douglas Gray.2011. Are Multimedia Resources Effective in Life Science Education? A Meta-Analysis. School of Allied Health Sciences, De Montfort University, Leicester, UK. Journal Bioscience education vol 18 th. 201.
Tersedia :
http://www.bioscience.heacademy.ac.uk/jo urnal /vol18/beej-18-3.aspx (20 Desember 2012)
Rossman, Alan D. 1993. Managing Hands-On Inquiry. Science and Children. September, pp35. Tersedia: http://www.ndt-ed.org/TeachingResources/
ClassroomTips/Problem-solving.html
Rudi Susilana (Anggota Tim Pengembang Ilmu Pendidikan FIP-UPI). 2007. Ilmu dan Aplikasi Pendidikan (Bagian 2 Ilmu Pendidikan Praktis).Handbook. Bandung.
PT IMTIMA. Tersedia :
books.google.com/books?isbn= 9790258798 (5 Mei 2013)
Terry Barret. Handbook of Enquiry & Problem Based Learning. , Mac Labhrainn, I., Fallon, H. (Eds). Galway: CELT, 2005. Released under Creative Commons
licence. Tersedia:
