8
TINJAUAN PUSTAKA
A. Strategi Pembelajaran POE (Predict-Observe-Explain) 1. Pengertian dan Karakteristik POE
Strategi pembelajaran POE (Predict-Obiserve-Explain) merupakan strategi pembelajaran yang diperkenalkan oleh White dan Gustone yang bertujuan untuk mengungkap kemampuan siswa dalam melakukan prediksi secara individual. Prosedur POE (Predict-Observe-Explain) adalah meliputi prediksi siswa dari hasil demonstrasi, mendiskusikan alasan dari prediksi yang mereka berikan dari hasil demonstrasi dan terakhir menjelaskan hasil prediksi dari pengamatan mereka.
Dalam bukunya Probing Understanding White dan Gunstone (1992:58) menyatakan bahwa POE sebagai strategi yang efisien untuk memperoleh dan meningkatkan konsep sains peserta didik. Hal tersebut dikarenakan strategi pembelajaran ini mensyaratkan pada siswa untuk mengungkapkan prediksinya lalu melakukan pengamatan atau observasi dan pada akhirnya siswa diminta untuk menjelaskan kembali prediksi yang telah dibuatnya telah sesuai atau tidak dengan hasil pengamatan yang telah dilakukannya.
Strategi POE (Predict-Observe-Explain) dilandasi dari teori pembelajaran konstruktivisme. Teori belajar konstruktivisme yang paling utama adalah menekankan pengetahuan baru yang dibangun di atas pengetahuan yang ada/yang telah dimiliki oleh siswa. Menurut teori ini, peserta didik membuat hubungan antara apa yang mereka sudah tahu dan materi yang mereka pelajari. Setelah membuat hubungan konseptual antara konsep baru dan yang sudah mereka miliki, pengetahuan dibangun dalam pikiran peserta didik melalui proses asimilasi dan akomodasi, seperti yang diusulkan oleh Jean Piaget .
Menurut Suparno (1997:49) Secara garis besar prinsip kontruktivisme adalah sebagai berikut:
a. Pengetahuan dibangun oleh siswa sendiri, baik secara personal maupun secara sosial.
b. Pengetahuan tidak dipindahkan dari guru ke siswa, kecuali hanya dengan keaktifan siswa itu sendiri untuk bernalar.
c. Siswa aktif mengkonstruksi secara terus menerus, sehingga terjadi perubahan konsep menuju ke konsep yang lebih rinci, lengkap serta sesuai dengan konsep ilmiah.
d. Guru sekedar membantu menyediakan sarana ddan situasi agar proses pembentukkan pengetahuan siswa dapat terjadi dengan mudah (Samosir,2010:23).
Teori Piaget dan pandangan konstruktivisme dipandang erat kaitannya dengan strategi POE (Predict-Observe-Explain) hal ini dikarenakan siswa akan secara aktif mengkonstruksi pemahamannya sendiri maupun secara sosial, bukan sebagai proses dimana gagasan guru dipindahkan kepada siswa. Dalam pembelajaran menggunakan strategi POE (Predict-Observe-Explain) pembelajaran dipusatkan pada siswa, bukan berpusat pada guru. Penilaian yang dilakukan dengan menggunakan strategi pembelajaran ini, terjadi selama proses pembelajaran berlangsung, serta tugas yang disetorkan oleh siswa.
2. Langkah-Langkah Strategi Pembelajaran POE
Strategi POE (Predict-Observe-Explain) hampir sama dengan struktur model berfikir induktif yang memiliki elemen-elemen dasar yakni:
a. Membentuk konsep yang terdiri dari: 1) Mengkalkulasikan dan membuat daftar 2) Mengelompokkan
3) Membuat tabel dan kategori b. Interpretasi data, yang terdiri dari:
1) Mengidentifikaasi hubungan yang penting 2) Mengeksplorasi hubungan-hubungan 3) membuat dugaan dan kesimpulan c. Penerapan prinsip, terdiri dari:
1) Memprediksi konsekuensi, menjelaskan fenomena asing, melakukan hipotesis.
2) Menjelaskan atau mendukung prediksi dan hipotesis 3) Menguji kebenaran (verivikasi) prediksi (Joyce et al, 2009)
Pembelajaran dengan strategi POE (Predict-Observe-Explain) ini menggunakan 3 langkah utama, yaitu:
a. Prediction (prediksi)
Yaitu suatu proses membuat dugaan terhadap suatu peristiwa. Dalam membuat dugaan siswa sudah memikirkan alasan mengapa ia membuat dugaan seperti itu. Dalam proses ini siswa diberi kebebasan seluas-luasanya menyusun dugaan dengan alasannya, sebaiknya guru tidak membatasi pemikiran siswa sehingga banyak gagasan dan konsep muncul dari pikiran siswa. Semakin banyaknya muncul dugaan dari siswa, guru akan dapat mengerti bagaimana konsep dan pemikiran siswa tentang persoalan yang diajukan. Pada proses prediksi ini guru juga dapat mengerti miskonsepsi apa yang banyak terjadi pada diri siswa (Supriyati, 2013:13). Hal ini penting bagi guru dalam membantu siswa untuk membangun konsep yang benar.
b. Observation (observasi atau pengamatan)
Observasi adalah keterampilan ilmiah yang mendasar. Dalam melakukan observasi siswa menggunakan semua indra, untuk melihat, mendengar, merasa, mengecap dan mencium (Semiawan, 1986:19). Siswa diajak untuk melakukan percobaan, untuk menguji kebenaran prediksi yang mereka sampaikan. Pada tahap ini siswa membuat eksperimen, untuk menguji prediksi yang mereka ungkapkan. Siswa mengamati apa yang terjadi, yang terpenting dalam langkah ini adalah konfirmasi atas prediksi mereka.
c. Explanation (eksplanasi)
Yaitu pemberian penjelasan terutama tentang kesesuaian antara dugaan dengan hasil eksperimen dari tahap observasi. Apabila hasil prediksi tersebut sesuai dengan hasil observasi dan setelah mereka memperoleh penjelasan tentang kebenaran prediksinya, maka siswa semakin yakin akan konsepnya. Akan tetapi, jika dugaannya tidak tepat maka siswa dapat mencari penjelasan tentang ketidaktepatan prediksinya. Siswa akan mengalami perubahan konsep dari konsep yang tidak benar menjadi benar. Disini, siswa dapat belajar dari kesalahan, dan biasanya belajar dari kesalahan tidak akan mudah dilupakan.
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam strategi pembelajaran POE adalah sebagai berikut:
a. Masalah yang diajukan sebaiknya masalah yang memungkinkan terjadi konflik kognitif dan memicu rasa ingin tahu.
b. Prediksi harus disertai alasan yang rasional. Prediksi bukan sekedar menebak. c. Demonstrasi harus bisa diamati dengan jelas, dan dapat memberi jawaban atas
masalah.
d. Siswa dilibatkan dalam proses eksplanasi.
Aktivitas Guru dan Siswa dalam strategi pembelajaran POE ( Predict-Observe-Explain) dapat dilihat pada table di bawah ini:
Tabel 2.1 Aktivitas Guru san Siswa dalam Strategi pembelajaran POE ( Predict-Observe-Explain)
Langkah
Pembelajaran Aktivitas Guru Aktivitas Siswa Tahap 1
Predict (Meramalkan)
Memberikan
apersepsi terkait materi yang akan dibahas.
Memberikan hipotesis berdasarkan permasalahan yang diambil dari pengalaman siswa atau buku panduan yang memuat suatu fenomena terkait materi yang akan dibahas.
Tahap 2 Observe (Mengamati)
Sebagai fasilitator dan mediator apabila siswa mengalami kesulitan dalam melakukan
pembuktian.
Mengobservasi dengan melakukan
eksperimen atau demonstrasi berdasarkan permasalahan yang dikaji dan mencatat hasil pengamatan untuk direfleksikan satu sama lain Tahap 3 Explain (Menjelaskan) Memfasilitasi jalannya diskusi apabila siswa mengalami kesulitan.
Mendiskusikan fenomena yang telah diamati secara konseptual-matematis, serta membandingkan hasil observasi dengan hipotesis sebelumnya bersama kelompok masing-masing.
Mempresentasikan hasil observasi di kelas, serta kelompok lain memberikan
tanggapan, sehingga diperoleh
kesimpulan dari permasalahan yang sedang dibahas.
3. Kelebihan dan Kelemahan Strategi Pembelajaran POE
Setiap strategi pembelajaran yang dilaksanakan tentunya memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Begitu pula dengan strategi pembelajaran POE. Menurut Nurjanah dalam Widhianti (2013:14) kelebihan dan kekurangan strategi POE adalah sebagai berikut:
a. Kelebihan Strategi Pembelajaran POE
1) Merangsang peserta didik untuk lebih kreatif khususnya dalam mengajukan prediksi.
2) Membangkitkan rasa ingin tahu siswa untuk melakukan penyelidikan.
3) Dapat mengurangi verbalisme.
4) Proses pembelajaran menjadi lebih menarik, sebab peserta didik tidak hanya mendengarkan tetapi juga mengamati peristiwa yang terjadi.
5) Dengan cara mengamati secara langsung peserta didik akan memiliki kesempatan untuk membandingkan antara teori (dugaan) dengan kenyataan. dengan demikian peserta didik akan lebih meyakini kebenaran materi pembelajaran
b. Kekurangan Strategi Pembelajaran POE
1) Memerlukan persiapan yang lebih matang terutama berkaitan dengan persoalan yang disajikan serta eksperimen dan demonstrasi yang akan dilakukan.
2) Dibutuhkan alat-alat dan bahan-bahan yang memadai bagi siswa. 3) Dituntut kemampuan dan keterampilan yang lebih bagi guru untuk
melakukan kegiatan eksperimen dan demonstrasi.
4) Untuk keberhasilan proses pembelajaran siswa, diperlukan kemauan dan motivasi yang baik dari guru yang bersangkutan.
B. Kemampuan Generik Sains
1. Pengertian Kemampuan Generik Sains
Kemampuan (Ability) adalah kesanggupan, kecakapan atau potensi seseorang individu untuk menguasai keahlian dalam melakukan atau mengerjakan beragam tugas dalam suatu pekerjaan. Pada dasarnya kemampuan terdiri atas dua bagian, yaitu:
a. kemampuan intelektual (intelectual ability) yaitu kemampuan yang dibutuhkan untuk melakukan berbagai aktifitas mental-berfikir, menalar dan memecahkan masalah.
b. kemampuan fisik (physical ability) yaitu kemampuan melakukan tugas-tugas yang menuntut stamina, keterampilan, kekuatan, dan karakteristik serupa.
Kemampuan generik merupakan kemampuan dasar perpaduan antara pengetahuan dan keterampilan. Kemampuan tersebut tidak tergantung pada domain atau disiplin ilmu namun mengacu pada strategi kognitif. Kemampuan generik dapat diartikan sebagai kemampuan intelektual hasil perpaduan atau interaksi kompleks antara pengetahuan dan keterampilan, dimana untuk memperoleh kemampuan generik memerlukan waktu yang relatif lama (Pujani, 2011:40).
Sedikitnya terdapat tiga komponen utama keterampilan generik yakni prosedur, prinsip, dan memorasi atau ingatan. Prosedur mencakup seperangkat langkah yang digunakan untuk melakukan keterampilan. Prinsip berkenaan dengan kemampuan memahami dan menerapkan konsep-konsep tertentu untuk menuntun kapan dan bagaimana suatu langkah atau prosedur (pendekatan) dilakukan, sedangkan memorasi berupa mengingat urutan langkah-langkah (Gibb, 2002; Rahman, 2007: 68).
Kemampuan generik sains merupakan hasil belajar yang tertinggal apabila seseorang belajar sains dengan benar. Kemampuan generik juga penting bagi siswa karena kemampuan ini sangat dibutuhkan oleh siswa dalam mengembangkan karir sesuai dengan bidang masing-masing. Kemampuan generik tidak diperoleh secara tiba-tiba melainkan harus dilatih agar terus meningkat. Kemampuan generik sains merupakan kemampuan yang dapat digunakan untuk mempelajari berbagai konsep dan menyelesaikan masalah dalam sains.
kemampuan generik merupakan hal yang dianggap penting, namun belum ada definisi yang pasti tentang kemampuan generik. Sebagian para ahli menggunakan istilah kemampuan generik dengan istilah kemampuan kunci, kemampuan inti (core ability), kemampuan esensial dan kemampuan dasar. Kemampuan generik ada yang secara spesifik berhubungan dengan pekerjaan, ada yang relevan dengan aspek sosial (Pujani, 2011:41).
Kemampuan generik sendiri telah dikembangkan di berbagai Negara seperti Kanada, Inggris dan Australia. Di Inggris, jenis kemampuan generik dibagi dua yakni pertama kemampuan dasar yang meliputi komunikasi, numerasi dan aplikasi angka, serta menggunakan teknologi informasi. Kedua Kemampuan kunci, meliputi bekerja dengan orang lain, meningkatkan kinerja dan pembelajaran diri, serta pemecahan masalah (NCVER, 2003:25).
Kemampuan generik di Kanada disebut keterampilan untuk bekerja, dikelompokkan menjadi empat, yakni pertama kemampuan dasar terdiri dari komunikasi, mengelola informasi, menggunakan angka dan memecahkan masalah. Kedua kemampuan mengelola diri meliputi menunjukkan sikap dan tingkah laku positif, bertanggung jawab, dapat beradaptasi, belajar terus menerus dan bekerja dengan aman. Ketiga kemampuan kerja tim, meliputi bekerja dengan orang lain, berpartisipasi dalam tugas dan proyek. Keempat,
orientasi terhadap nilai dan sikap yang mengacu kepada integritas dan bertanggung jawab (NCVER, 2003:27-30). Berdasarakan hal tersebut maka terlihat bahwa kemampuan generik merupakan kemampuan untuk berbagai bidang pekerjaan dan kehidupan.
Kemampuan generik dapat dipandang sebagai perwujudan dari strategi kognitif, karena strategi kognitif ini dapat dianggap sebagai kerangka, pola atau landasan dari kemampuan generik (Rahman, 2008:32). Strategi kognitif merupakan proses berfikir secara induksi, misalnya belajar untuk membuat suatu generalisasi berdasarkan fakta atau prinsip. Kemampuan generik ini digunakan untuk menyelsaikan berbagai permasalahan pada berbagai bidang pekerjaan serta digunakan pula dalam pembelajaran sains melalui berbagai kerja ilmiah.
kemampuan generik sains dikembangkan dari keterampilan proses dengan cara memadukan keterampilan dengan gejala-gejala alam yang dipelajari dalam sains ( Pujani, 2011:42). Kemampuan generik sains akan lebih mudah difahami dan dilaksanakan daripada keterampilan proses karena pada satu ragam keterampilan proses dapat terdiri dari berbagai ragam kemampuan generik sains. Kemampuan generik sains terintegrasi dengan pengetahuan dan komponen-komponen yang dipelajari.
Kemampuan generik sains merupakan salahsatu sikap ilmiah dan kemampuan dasar bekerja ilmiah yang penting untuk diteliti bidang pendidikan sains (Rustaman,2012:9). Hasil penelitian Rustaman dan kawan-kawan (2006:4) menyatakan bahwa kemampan dasar bekerja ilmiah (KDBI) sebagai perpaduan antara kecerdasan intelektual (intelectual intelegence) dengan kecerdasan emosional (emotional intelligence). KDBI tersebut melibatkan keterampilan proses sains (KPS) dan kemampuan generik (KG). Keduanya termasuk ke dalam intelegensi intelektual. Melalui pengembangan KPS dan KG, siswa sikap ilmiah siswa ikut dikembangkan.
2. Ragam Kemampuan Generik Sains
Menurut Brotosiswoyo (2000) dalam (Widodo, 2009:7) ada 9 keterampilan generik yang dapat dikembangkan yaitu: (1) Pengamatan langsung, (2) Pengamatan tidak langsung, (3) Kesadaran tentang skala besaran, (4) Bahasa simbolik, (5) Kerangkan logika taat azas dari hukum alam, (6)
Inferensi logika, (7) Hukum sebab akibat, (8) Pemodelan matematik dan (9) Membangun konsep. Berikut adalah penjabaran dari masing-masing ragam kemampuan generik sain.
a. Pengamatan langsung.
Pengamatan langsung adalah mengamati objek secara langsung dengan menggunakan alat indera. Kemampuan ini dapat ditumbuhkan melalui serangkaian pengamatan kegiatan baik di laboratorium ataupun di lingkungan sekitar. Aspek pendidikan yang dapat muncul dari pengamatan langsung adalah kesadaran akan batas-batas ketelitian yang dapat diwujudkan dan sikap jujur terhadap hasil pengamatan, karena ukuran hasil pengamatan lebih ditekankan pada kejujuran, bukan kesesuaian hasil pengamatan dengan teori yang ada (Iwan, 2012:5). Penggunaan teori kesalahan dalam pengukuran merupakan aspek penting yang harus ditekankan dalam pengamatan langsung.
Menurut Dahar (1996) dalam Pujani (2011:44) Keterampilan dalam mengamati dapat meliputi mengenal nama dari objek yang diamati, mengenal sifat, warna, bentuk, ukuran, bau, rasa, tekstur, mengenal dan menggambarkan hasil suatu interaksi, menggunakan instrument sederhana sebagai alat bantu indera, mengenal dan menggambarkan sifat yang tampak dari fenomena atau peristiwa.
b. Pengamatan tak langsung.
Apabila fenomena yang diamati tidak terjangkau oleh indera manusia yang kemampuannya terbatas, maka perlu dilakukan pengamatan tak langsung dengan bantuan alat-alat di antaranya mikroskop dll (Liliasari, 2011:5). Pengamatan tak langsung adalah pengamatan yang menggunakan alat bantu karena keterbatasan alat indera kita. Misalnya pengamatan terhadap objek-objek yang tak dapat terlihat atau di dedengar atau dicium. Keterbatasan alat indra menyebabkan kita tidak dapat mengamati objek secara langsung, sehingga dibutuhkan alat untuk membantu pengatan, seperti untuk mengukur suhu digunakanlah termometer.
c. Kesadaran akan skala besaran (sense of scale).
Pembelajaran sains banyak melibatkan skala besaran mulai dari skala terkecil sampai terbesar, baik yang menyangkut jarak maupun dalam hal jumlah benda. Skala besaran misalnya tahun cahaya, jarak matahari dan
bumi sekitar 15 x 107 km, ukuran molekul atau atom, dsb. Skala besaran ini biasanya sering dipakai dalam bidang fisika dan geografi. Kemampuan generik sains kesadaran akan skala besaran dapat dikembangkan diantaranya melalui percobaan gempa bumi (Pujani, 2011:46)
d. Bahasa Simbolik.
Banyak perilaku alam yang tidak dapat diungkapkan dengan bahasa komunikasi sehari-hari, khususnya perilaku yang bersifat kuantitatif. Dalam belajar fisika penggunaan bahasa simbolik sangat membantu dalam mengkomunikasikan ide yang kompleks menjadi lebih sederhana seperti gaya dilambangkan F. dalam belajar biologi ataupun kimia kita seting menggunakan rumus-rumus kimia seperti besi (Fe), Nitrogen (N2), dll. Kemampuan generik bahasa simbolik meliputi kemampuan memahami informasi dari grafik, tabel atau gambar, memahami symbol, menyatakan suatu besaran secara kuantitatif
e. Kerangka logika
Dalam ilmu fisika diyakini bahwa aturan alam memiliki sifat taat azas secara logika. Contoh pemikiran yang taat azas dalam fisika adalah munculnya teori relativitas Einstein. Sebelum dikemukakan teori relativitas Einstein, terdapat keganjilan antara hukum-hukum mekanika Newton dan hukum Elektrodinamika Maxwell. Elektrodinamika meramalkan bahwa kecepatan gelombang elektromagnetik tidak akan terpengaruh oleh gerak sumber maupun pengamatnya, sedangkan menurut mekanika Newton kecepatan benda dapat berkurang atau bertambah sesuai dengan gerak pengamat atau sumbernya. Keganjilan tersebut akhirnya terjembatani oleh teori relativitas Einstein, mengoreksi mekanika Newton agar secara logika keduanya taat-azas.
f. Inferensi Logika
Inferensi dalam proses sains diartikan sebagai kegiatan menyimpulkan sementara atau menduga menggunakan logika untuuk membuat kesimpulan dari apa yang diobservasi atau dari data yang diberikan. Kemampuan generik sains inferensi logika dapat dilatihkan melalui kegiatan berpikir menyimpulkan data yang diberikan (Semiawan, 1986:30).
Dalam fisika dikenal beberapa penemuan partikel mikro telah didahului oleh dugaan teoritis bahwa partikel-partikel tersebut memang
secara matematik ada. Dalam menyampaikan dugaannya para ilmuwan mengandalkan inferensi logika. Contoh dalam kasus ini adalah inferensi logika yang dilakukan setelah munculnya teori relativitas Einstein, yang dengan mempersoalkan kecepatan cahaya, sampai pada kesimpulan bahwa ada ekivalensi antara massa benda dan energi dengan hubungan E=mc2. Hasil inferensi logika tersebut akhirnya memang benar-benar terbukti secara empiris.
g. Hubungan Sebab Akibat.
Gejala-gejala alam yang ada di bumi ini saling berkaitan sehingga membentuk sebuah pola sebab akibat. Menurut Brotosiswoyo (2000) dalam Pujani (2011:49) Kemampuan generik sains hubungan sebab akibat ini muncul sebagai akibat adanya keyakinan bahwa gejala-gejala alam saling berkaitan dalam suatu pola sebab akibat yang dapat dipahami dengan penalaran. Sebuah aturan dapat dinyatakan sebagai ragam sebab-akibat apabila ada reproducibility dari akibat sebagai fungsi dari penyebabnya (Iwan, 2012:9). Misalnya populasi kelinci akan meningkat ketika tersedia banyak makanan.
h. Pemodelan
Pemodelan adalah upaya penyederhanaan tentang sesuatu yang diharapkan dapat membantu memahaminya secara lebih baik. di dalam sains, model adalah skema atau struktur tentative yang mampu menjelaskan objek, kejadian atau tingkat kejadian nyata. Tujuan utama dai pemodelan adalah untuk menemukan penjelasan yang dapat mendeskripsikan berbagai fenomena yang berbeda, membuat prediksi dan memandu kearah pemahaman yang lebih baik terhadap alam.
Dalam pengembangan kemampuan generik sains pemodelan difokuskan pada pemodelan matematik. kemampuan membangun model matematika telah mencakup kemampuan menggunakan bahsa simbolik. Sebab sebuah model matematika biasanya berwujud persamaan-persamaan matematika. Ini berarti melatih membangun model matematika secara otomatis melatih kemampuan memahami dan menggunakan bahasa simbolik.
i. Mengembangkan Konsep.
Tidak semua gejala alam dapat dipahami dengan menggunakan bahasa sehari-hari. Kadang-kadang diperlukan sebuah konsep atau pengertian-pengertian baru yang maknanya tidak ditemukan dalam bahasa sehari-hari. Secara implisit, kemampuan mengembangkan konsep sudah terkandung dalam menginterprestasikan hukum-hukum fisika. Menginterprestasikan termasuk mengidentifikasi dan emmbangun konsep pada kasuk-kasus khusus (Pujani, 2011:52)
Berikut adalah tabel ragam kemampuan generik biologi menurut (Rahman, 2006) :
Tabel 2.2 Ragam Kemampuan Generik Sains Biologi
No Ragam Kemampuan Generik Sains Indikator 1 Pengamatan langsung
Mengamati obyek yang karakteristiknya dapat diobservasi langsung oleh indera baik tidak.
Mengungkap karakteristik obyek (dengan lisan, tulisan, atau gambar) berdasarkan hasil penginderaan langsung.
Melihat obyek menggunakan lup atau mikroskop. 2 Pengamatan
tidak langsung
Mengamati obyek yang karakteristiknya tidak dapat diobservasi langsung oleh indera tetapi efeknya yang terobservasi dengan alat atau melalui proses.
Mengobservasi potensial, intensitas, kandungan, atau konsentrasi suatu zat dengan menggunakan alat.
Mengungkap karakteristik obyek (dengan lisan atau tulisan) melalui penginderaan tak langsung.
Menentukan konsentrasi zat dengan titrasi atau mengunakan spektrofotometer.
Menentukan amilum hasil fotosintesis dengan larutan lugol
3 Kesadaran tentang skala
Menggunakan ukuran, besaran, dan satuan serta membandingkan obyek satu dengan yang lain.
Membuat perbandingan ukuran antara obyek tiruan dengan obyek sebenarnya.
Menggambar suatu obyek dengan proporsional.
Menyayat objek dengan ukuran yang sesuai untuk dapat dilihat di bawah mikroskop.
4 Bahasa simbolik Menggunakan istilah-istilah, rumus-rumus, atau perhitungan-perhitungan yang mengunakan
lambanglambang atau simbol-simbol.
Menjelaskan simbol-simbol dalam biologi.
Menggunakan simbol-simbol, aturan-aturan,
rumus-rumus matematika atau sains
(kimia,./biologi, fisika) dalam menjelaskan atau memecahkan masalah biologi
5 Kerangka logika (logical frame)
Membuat atau menggunakan kriteria untuk suatu fenomena.
Mengelompokkan berdasarkan kriteria.
Membuat/menggunakan kunci determinasi.
Membuat atau menggunakan peta konsep.
6 Sebab akibat Menjelaskan, menghubungkan, atau menentukan perlakuan ( penyebab) dan hasil perlakuan (akibat).
Menentukan variabel (variabel bebas, terikat, kendali,rambang).
Menghubungkan dua atau lebih variabel (rumusan masalah).
Merumuskan kesetimbangan kimia.
7 Pemodelan Membuat obyek, aktivitas, atau tiruan yang sesuai dengan aslinya untuk digunakan sebagai contoh.
Melakukan peragaan atau aktivitas tertentu untuk dicontoh.
Membuat tabel data dari data yang belum ditabelkan.
Mengubah tabel data ke dalam bentuk uraian atau sebaliknya
Mengubah data ke dalam grafik atau sebaliknya.
Mengubah uraian kata ke dalam bentuk rafik/gambar/sketsa/ bagan atau sebaliknya.
8 Inferensi Membuat kesimpulan berdasarkan data hasil observasi.
Merumuskan kesimpulan untuk persoalan baru erdasarkan akibat logis dari kesimpulan-kesimpulan atau teori-teori yang ada, tanpa melihat bagaimana makna konkret sesungguhnya.
Membuat penjelasan atau argumen berdasarkan rujukan.
Memecahkan masalah berdasarkan rujukan.
Menarik kesimpulan berdasarkan rujukan.
9 Abstraksi Mewujudkan obyek abstrak biologi (misal proses fisiologi) menjadi obyek yang bisa dilihat dan dipahami (misal dalam bentuk gambar, model, atau animasi).
Berdasarkan hal tersebut maka pembelajaran IPA berorientasi pada kemampuan generik sains dapat dilakukan melalui eksperimen (pengamatan
langsung atau tak langsung, inferensi logika dan membangun konsep), melalui simulasi komputasi (pengamatan tak langsung, bahasa simbolik, inferensi logika, pemodelan matematika dan membangun konsep), serta dapat juga melalui diskusi (inferensi logika, pemodelan matematika dan membangun konsep).
Pembelajaran berbasis kemampuan generik memiliki sedikitnya tiga komponen utama yakni prosedur, prinsip dan memorasi. Prosedur mencakup seperangkat langkah yang digunakan untuk melakukan keterampilan. Prinsip berkenaan dengan kemampuan memahami dan menerapkan konsep-konsep tertentu untuk menuntun kapan dan bagaimana suatu langkah atau prosedur dilakukan. Memorasi berupa mengingat urutan langkah-langkah. (Gibb,2002:12)
penilaian terhadap kemampuan generik dapat dilakukan dengan pendekatan-pendekatan yang berbeda, yaitu penilaian holistik, portofolio siswa, penilaian berdasarkan pengalaman kerja dan penilaian dengan menggunakan instrument tujuan khusus seperti alat untuk menilai pemecahan masalah (Gibb, 2002:142). Kemampuan generik juga dapat dinilai dalam konteks tugas kerja keseluruhan ataupun dalam unit-unit kompetensi yang terpisah.
3. Manfaat Penggunaan Kemampuan Generik dalam Pembelajaran IPA
Setiap kemampuan generik mengandung cara berpikir dan berbuat, karena itu akan memudahan guru dalam meningkatkan kemampuan generik siswa. Kemampuan generik terutama digunakan untuk meningkatkan kemampuan siswa dalam mempelajari fenomena alam dan belajar cara belajar. Karena kemampuan generik merupakan kemampuan yang digunakan secara umum dalam berbagai kerja ilmiah, pembelajaran yang meningkatkan kemampuan kompetensi generik siswa akan menghasilkan siswa-siswa yang mampu memahami konsep, menyelesaikan masalah dan kegiatan ilmiah lain, serta mampu belajar sendiri dengan efektif dan efisien. Berikut ini manfaat penggunaan kemampuan generik dalam pembelajaran IPA, yaitu :
a. Membantu guru mengetahui apa yang harus ditingkatkan pada siswa dan membelajarkan siswa dalam belajar cara belajar
b. Pembelajaran dengan memperhatikan kompetensi generik pada siswa, setiap siswa dapat mengatur kecepatan belajarnya sendiri dan guru dapat mengatur kecepatan pembelajarannya untuk setiap siswa.
c. Miskonsepsi pada siswa dapat terjadi karena kompetensi generiknya lemah, sehingga dengan keterampilan generik ini miskonsepsi pada siswa dapat diminimalisir bahkan dihilangkan.
d. Sifat ilmiah pada diri siswa akan semakin terlatih.
e. Kemampuan kognitif, afektif dan psikomotornya akan seimbang sehingga hasil pembelajaran akan sesuai dengan tujuan pembelajarannya.
C. Analisis Materi
1. Ringkasan Materi Ekosistem
Ekosistem menunjukkan adanya saling interaksi dan ketergantungan antara makhluk hidup (komponen biotik) dengan lingkungannya (komponen abiotik). Komponen biotik mencakup individu, populasi dan komunitas makhluk hidup. Faktor abiotik antara lain suhu, sinar matahari, air, tanah, angin, ketinggian dan garis lintang. Cabang biologi yang mempelajari seluk beluk ekosistem adalah ekologi. Pola-pola interaksi dalam ekosistem melibatkan faktor biotik dan abiotik melalui rantai makanan, aliran energi dan daur biogeokimia yang berlangsung pada tingkat individu, populasi dan komunitas.
a. Aliran Energi
Aliran energi merupakan rangkaian urutan pemindahan bentuk energi satu ke bentuk energi lain, dimulai dari sinar matahari, produsen, konsumen primer sampai konsumen tingkat tinggi hingga ke detrivor dan dekomposer. Pemindahan dan perubahan energi berlangsung di dalam:
1)Rantai makanan atau jaring-jaring makanan. 2)Tingkat trofik.
3)Piramida ekologi. b. Daur Biogeokimia
Daur biogeokimia adalah daur unsur atau senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke abiotik. Daur biogeokimia antara lain:
1) Daur karbon. 2) Daur Nitrogen (N2). 3) Daur sulfur.
2. Analisis Kemampuan Generik Sains Pada Konsep Ekosistem
Analisis konsep diperlukan untuk mengetahui keterkaitan antara konsep atau materi yang akan diajarkan dengan kemampuan generik yang akan dikembangkan. Herron (1977) dalam (Nurdin,2009:125) mengidentifikasi karakteristik yang dimiliki konsep berdasarkan atribut-atribut konsep menjadi 7 kelompok, yaitu: (a) Konsep konkrit, yaitu konsep yang dapat dilihat, (b) Konsep abstrak, yaitu konsep yang contohnya dapat dilihat, (c) Konsep dengan atribut kritis yang abstrak, tetapi contohnya dapat dilihat, (d) Konsep yang berdasarkan suatu prinsip, (e) Konsep yang melibatkan gambaran symbol, (f) Konsep yang menyatakan suatu sifat, (g) Konsep yang menyatakan aturan ukuran.
Berikut ini adalah tabel hubungan antara jenis konsep dengan kemampuan generik sains
Tabel 2.3 Hubungan Jenis Konsep dan Kemampuan Generik Sains
No Label Konsep Jenis Konsep Kemampuan Generik Sains Minimal yang Diharapkan
1 Komponen biotik Konsep Konkrit Pengamatan langsung
Inferensi
Pemodelan
2 Komponen abiotik Konsep abstrak
dengan contoh konkrit
Hukum sebab akibat
Inferensi Bahasa simbolik 3 Interaksi antar komponen ekosistem Konsep yang menyatakan proses Pengamatan langsung
Hukum sebab akibat
Inferensi
Pemodelan
Bahasa simbolik
4 Rantai makanan Konsep yang
menyatakan proses
Pengamatan langsung
Hukum sebab akibat
Inferensi
Pemodelan 5 Piramida ekologi Konsep berdasarkan
prinsip
Hukum sebab akibat
Inferensi
Pemodelan
Bahasa simbolik
6 Daur biogeokimia Konsep yang
menyatakan proses
Konsep yang
menyatakan simbol
Hukum sebab akibat
Inferensi
Pemodelan
Bahasa simbolik
Untuk mengetahui lebih jelas tentang hubungan jenis konsep dan kemampuan generik sains dapat dilihat pada lampiran A6.
D. Penelitian Terdahulu
Penelitian terdahulu terkait dengan penggunaan strategi pembelajaran POE (Predict-Observe-Explain) adalah penelitian yang dilakukan oleh Anjar Pranggawan Azhari, Dwi Haryoto dan Muhardjito (2012) yang berjudul “Pengaruh strategi pembelajaran predict observe explain terhadap motivasi dan prestasi belajar fisika siswa kelas X SMA Negeri 1 Turen tahun pelajaran 2012/2013”. Hasil penelitiannya adalah motivasi dan prestasi belajar fisika siswa lebih tinggi dibandingkan dengan siswa yang belajar dengan strategi pembelajaran konvensional. Hal ini dapat dilihat dari rata-rata skor pos-tes prestasi belajar kelas eksperimen adalah 14,844 dengan simpangan baku sebesar 3,070 dan rata-rata skor pos-tes prestasi belajar kelompok kontrol adalah 12,824.
Penerapan strategi pembelajaran POE (Predict-Observe-Explain) juga pernah dilakukan oleh Widhianti Fajri Ramadhani (2013) dengan judul penelitian “Penerapan strategi POE untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa kelas V pada pembelajaran IPA materi sifat-sifat cahaya”. Hasil penelitiannya menunjukkan aktifitas siswa dalam sudah baik karena pembelajaran sudah terpusat pada siswa. Keterampilan berfikir kritis siswa mengalami peningkatan yang signifikan.
Penelitian terdahulu tentang Keterampilan generik sains adalah yang pernah dilakukan oleh Nia Daniah (2012) yang berjudul “Pembelajaran Biologi Berbasisi Hans on Activity Untuk Meningkatkan Keterampilan Generik Sains Siswa Pada Materi Ekosistem Di SMA Negeri 1 Dukupuntang”. Hasil observasi menunjukan bahwa siswa lebih menguasai ragam pengamatan dengan presentase 86,49 tergolong kategori sangat baik sedangkan ragam pemodelan hanya mencapai 62,16% dengan kategori cukup baik. Terdapat perbedaan peningkatan keterampilan generik sains di kelas eksperimen dan control berdasarkan hasil uji T dimana nilai t sebesar 9,012 dengan signifikasnsi probability 0,00<0,05. Respon siswa terhadap pembelajaran biologi berbasis Hans On Activity bersifat positif.
Selain itu, penelitian terdahulu tentang kemapuan generik sains telah dilakukan oleh Kalela Sari yang berjudul penerapan metode problem solving terhadap keterampilan generik sains siswa pada konsep pencemaran dan kerusakan lingkungan kelas VII SMP Negeri 2 Kota Cirebon, hasil penelitian menunjukkan terdapat perbedaan peningakatan Keterampilan generik sains di kelas eksperimen dan kelas kontrol serta respon siswa terhadap pembelajaran cukup baik.
Penelitian terdahulu tentang KGS yakni berdasarkan hasil penelitian yang dilakukanTaufiq and Ketang Wiyono 92010), dapat disimpulkan bahwa peningkatan keterampilan generik sains siswa pada materi keseimbangan benda tegar yang menggunakan model pembelajaran siklus belajar hipotetik deduktif lebih tinggi secara signifikan dibandingkan dengan siswa yang memperoleh pembelajaran konvensional. Siswa lebih aktif dalam pembelajaran, lebihmeningkatkan aktivitas siswa dalam melakukan pengamatan, menciptakan antusias siswa dalam belajar, serta memotivasi siswa untuk meningkatkan rasa ingin tahu tentang konsep.
