i
EFEKTIVITAS IMPLEMENTASI PEMBELAJARAN MODEL
PROBLEM BASED LEARNING (PBL) DIINTEGRASIKAN
DENGAN PREDICT – OBSERVE – EXPLAIN (POE) TERHADAP
PRESTASI BELAJAR SISWA DITINJAU DARI KREATIVITAS
DAN KEMAMPUAN INFERENSI SISWA
(Studi Pembelajaran Biologi Materi Sistem Gerak pada Siswa Kelas XI IPA SMA Negeri 1 Bojonegoro Tahun Pelajaran 2013/2014)
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Magister Pendidikan Sains
DWI WAHYUNI
NIM : S 831208027
PROGRAM STUDI MAGISTER PENDIDIKAN SAINS FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2014
EFEKTIVITAS IMPLEMENTASI PEMBELAJARAN MODEL
PROBLEM BASED LEARNING (PBL) DIINTEGRASIKAN
DENGAN PREDICT – OBSERVE – EXPLAIN (POE) TERHADAP
PRESTASI BELAJARS ISWA DITINJAU DARI KREATIVITAS
DAN KEMAMPUAN INFERENSI SISWA
(Studi Pembelajaran Biologi Materi Sistem Gerak pada Siswa Kelas XI IPA SMA Negeri 1 Bojonegoro Tahun Pelajaran 2013/2014)
TESIS
Disusun Oleh: DWI WAHYUNI S 831208027 Tim PengujiJabatan Nama Tanda Tangan Tanggal
Ketua Dr. M. Masykuri, M.Si. ... ... NIP. 19681124 199403 1 001
Sekretaris Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd. ... ... NIP. 19770125 200801 1 008
Anggota Dr. Suciati Sudarisman, M.Pd. ... ... Penguji NIP. 19580723 198603 2 001
Prof. Dr. Sugiyarto, M.Si. ... ... NIP. 19670430 199203 1 002
Telah dipertahankan di depan penguji Dinyatakan telah memenuhi syarat
pada Tanggal ...
Dekan Fakultas Keguruan Ketua Program Studi Magister dan Ilmu Pendidikan UNS Pendidikan Sains Fakultas Keguruan
dan Ilmu Pendidikan UNS
iii iii
S 831208027
v
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan berkah, rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tesis dengan judul “ Efektivitas Implementasi Pembelajaran Model Problem Based
Learning (PBL) Diintegrasikan dengan Predict – Observe - Explain (POE) Terhadap
Prestasi Belajar Ditinjau dari Kreativitas dan Kemampuan Inferensi Siswa” yang telah dilaksanakan di SMA Negeri 1 Bojonegoro, kelas XI IPA Tahun Pelajaran 2013/ 2014 dapat diselesaikan dengan lancar.
Adapun maksud dan tujuan penelitian ini disusun dalam rangka mendapatkan legalitas formal untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Magister Pendidikan Sains pada Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Tesis ini disusun atas bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak yang berkaitan baik secara langsung maupun tidak langsung, untuk itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. M. Furqon Hidayatullah, M.Pd., selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan ijin dalam penelitian ini.
2. Dr. Mohammad Masykuri, M.Si., selaku Ketua Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk membuat Tesis ini.
3. Dr. Baskoro Adi Prayitno, M.Pd., selaku Sekretaris Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk membuat Tesis ini.
4. Dr. Suciati Sudarisman, M.Pd., selaku Dosen Pembimbing I yang telah merelakan waktu, tenaga, dan pikirannya serta dengan sabar memberikan pengarahan dan bimbingan kepada penulis dalam menyusun Tesis ini.
5. Prof. Dr. Sugiyarto, M.Si., selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, pengarahan, ide dan pemikiran yang berharga dalam penyusunan Tesis ini.
6. Bapak/ Ibu Dosen Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan sumbangan pendalaman dan wawasan keilmuan.
7. Teman-teman mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan Sains Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta angkatan September 2012, yang telah memberikan motivasi dan masukan kepada penulis dalam menyusun Tesis ini.
8. Drs. H. Puji Widodo, M.M., selaku Kepala SMA Negeri 1 Bojonegoro yang memberikan ijin untuk mengadakan penelitian dan mengambil data untuk penyusunan Tesis.
9. Rekan-rekan guru serta karyawan SMA Negeri 1 Bojonegoro yang telah memberikan motivasi dan bantuan pelayanan kepada penulis utamanya pada saat pelaksanaan penelitian dan penyusunan Tesis.
vii
10. Suamiku dan anakku, serta segenap keluarga yang selalu memberikan do’a, kasih sayang, perhatian, dukungan, dan semangat dalam menyelesaikan Tesis ini.
11. Rekan-rekan seperjuangan yang selalu memberikan dukungan dan semangat dalam menyelesaikan Tesis ini.
12. Semua pihak yang membantu dalam penyusunan Tesis ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bila dalam penyusunan Tesis ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun bagi kesempurnaan Tesis ini. Semoga Tesis ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan, bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.
Surakarta, Agustus 2014
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ... iii
PERNYATAAN ORISINALITAS dan PUBLIKASI ISI TESIS... iv
KATA PENGANTAR ... v
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xviii
ABSTRAK ... xx
ABSTRACT... .... xxi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Identifikasi Masalah ... 12
C. Pembatasan Masalah ... 13
D. Rumusan Masalah ... 14
E. Tujuan Penelitian ... 15
F. Manfaat Penelitian ... 16
BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 19
A. Kajian Teori... 19
ix
3. Teori Belajar ... 21
4. Model Pembelajaran ... 28
a. Model Pembelajaran PBL ... 28
b. Model Pembelajaran POE ... 31
c. Integrasi Model PBL-POE ... 33
5. Materi Sistem Gerak ... 35
6. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Prestasi Belajar ... 47
a. Kreativitas ... 48
b. Kemampuan Inferensi ... 51
7. Prestasi Belajar ... 54
B. Kerangka Berpikir... 57
C. Penelitian yang Relevan... 61
D. Hipotesis... 65
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 67
A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 67
1. Tempat Penelitian ... 67
2. Waktu Penelitian ... 67
B. Metode Penelitian ... 68
C. Penetapan Populasi dan Sampel ... 69
1. Penetapan Populasi ... 69
2. Teknik Pengambilan Sampel ... 69
D. Instrumen Penelitian ... 70
E. Variabel Penelitian ... 72 commit to user
F. Uji Coba Instrumen ... 73
1. Test Prestasi ... 73
1) Uji Validitas ... 73
2) Uji Reliabilitas ... 74
3) Analisis Butir Soal ... 75
2. Angket Kreativitas ... 75
3. Angket Kemampuan Inferensi ... 76
4. Uji Homogenitas... 76
5. Uji Hipotesis Anova ... 77
6. Uji Lanjut... 77
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 78
A. Deskripsi Data ... 78
1. Data Kemampuan Inferensi ... 78
2. Data Kreativitas ... 79
3. Data Prestasi Belajar ... 81
a. Data Prestasi Belajar Kognitif ... 81
1) Data Prestasi Belajar Kognitif Ditinjau dari Model PBL, Model POE dan Integrasi Model PBL-POE ... 82
2) Data Prestasi Belajar Kognitif Ditinjau dari Kreativitas ... 83
3) Data Prestasi Belajar Kognitif Ditinjau dari Kemampuan Inferensi ... 84
b. Data Prestasi Belajar Afektif ... 87
1) Data Prestasi Belajar Afektif Ditinjau dari Model PBL, Model POE dan Integrasi Model PBL-POE ... 87
xi
3) Data Prestasi Belajar Afektif Ditinjau dari
Kemampuan Inferensi ... 90
c. Data Prestasi Belajar Psikomotor ... 92
1) Data Prestasi Belajar Psikomotor Ditinjau dari Model PBL, Model POE dan Integrasi Model PBL-POE ... 92
2) Data Prestasi Belajar Psikomotor Ditinjau dari Kreativitas ... 94
3) Data Prestasi Belajar Psikomotor Ditinjau dari Kemampuan Inferensi ... 95
B. Pengujian Prasyarat ... 97
1. Uji Normalitas ... 97
2. Uji Homogenitas ... 100
C. Pengujian Hipotesis ... 101
D. Pembahasan Hasil Analisa Data ... 108
BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN ... 118
A. Kesimpulan ... 118 B. Implikasi ... 122 1. Implikasi Teoritis ... 122 2. Implikasi Praktis ... 123 C. Saran ... 123 1. Bagi Guru ... 123 2. Bagi Siswa ... 124
3. Bagi Peneliti Lain ... 124
DAFTAR PUSTAKA ... 125
LAMPIRAN ... 129 commit to user
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1.1 Rata-rata Nilai Ulangan Harian Biologi Materi
Sistem Gerak Kelas XI IPA Tahun Pelajaran 2013/2014... 6
Tabel 2.1 Tahap-Tahap Pelaksanaan Model PBL ... 30
Tabel 3.1 Jadwal Penelitian ... 67
Tabel 3.2 Desain Faktorial Penelitian ... 69
Tabel 4.1 Deskripsi Data Kemampuan Inferensi Tinggi dan Rendah ... 78
Tabel 4.2 Perbandingan Frekuensi Kemampuan Inferensi Tinggi dan Rendah ... 79
Tabel 4.3 Deskripsi Data Kreativitas Tinggi dan Rendah ... 80
Tabel 4.4 Perbandingan Frekuensi Kreativitas Tinggi dan Rendah ... 80
Tabel 4.5 Deskripsi Data Prestasi Belajar Kognitif Ditinjau dari Model PBL, Model POE, dan Integrasi Model PBL-POE ... 82
Tabel 4.6 Perbandingan Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Kognitif Ditinjau dari Model PBL, Model POE, dan Integrasi Model PBL-POE ... 82
Tabel 4.7 Deskripsi Data Prestasi Belajar Kognitif Ditinjau dari Kreativitas Tinggi dan Rendah ... 84
Tabel 4.8 Perbandingan Frekuensi Prestasi Belajar Kognitif pada Model PBL, Model POE, dan Integrasi Model PBL-POE Ditinjau dari Kreativitas Tinggi dan Rendah ... 84
Tabel 4.9 Deskripsi Data Prestasi Belajar Kognitif Ditinjau dari Kemampuan Inferensi Tinggi dan Rendah ... 85
Tabel 4.10 Perbandingan Frekuensi Prestasi Belajar Kognitif pada Model PBL, Model POE, dan Integrasi Model PBL-POE Ditinjau dari Kemampuan Inferensi Tinggi dan Rendah ... 86 Tabel 4.11 Deskripsi Data Prestasi Belajar Afektif Ditinjau dari Model PBL,
xiii
Tabel 4.12 Perbandingan Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Afektif Ditinjau dari Model PBL, Model POE, dan Integrasi
Model PBL-POE ... 88 Tabel 4.13 Deskripsi Data Prestasi Belajar Afektif Ditinjau dari Kreativitas
Tinggi dan Rendah ... 89 Tabel 4.14 Perbandingan Frekuensi Prestasi Belajar Afektif pada Model PBL, Model POE, dan Integrasi Model PBL-POE Ditinjau dari Kreativitas
Tinggi dan Rendah ... 89 Tabel 4.15 Deskripsi Data Prestasi Belajar Afektif Ditinjau dari Kemampuan
Inferensi Tinggi dan Rendah ... 90 Tabel 4.16 Perbandingan Frekuensi Prestasi Belajar Afektif pada Model PBL, Model POE, dan Integrasi Model PBL-POE Ditinjau dari
Kemampuan Inferensi Tinggi dan Rendah ... 91 Tabel 4.17 Deskripsi Data Prestasi Belajar Psikomotor Ditinjau dari Model PBL,
Model POE, dan Integrasi Model PBL-POE ... 92 Tabel 4.18 Perbandingan Distribusi Frekuensi Prestasi Belajar Psikomotor
Ditinjau dari Model PBL, Model POE, dan Integrasi
Model PBL-POE ... 93 Tabel 4.19 Deskripsi Data Prestasi Belajar Psikomotor Ditinjau dari Kreativitas
Tinggi dan Rendah ... 94 Tabel 4.20 Perbandingan Frekuensi Prestasi Belajar Psikomotor pada Model PBL, Model POE, dan Integrasi Model PBL-POE Ditinjau dari Kreativitas
Tinggi dan Rendah ... 94 Tabel 4.21 Deskripsi Data Prestasi Belajar Psikomotor Ditinjau dari Kemampuan
Inferensi Tinggi dan Rendah ... 95 Tabel 4.22 Perbandingan Frekuensi Prestasi Belajar Psikomotor pada Model PBL, Model POE, dan Integrasi Model PBL-POE Ditinjau dari
Kemampuan Inferensi Tinggi dan Rendah ... 96 Tabel 4.23 Hasil Uji Normalitas Prestasi Belajar Kognitif, Afektif,
Psikomotor, Kreativitas dan Kemampuan Inferensi ... 97 Tabel 4.24 Hasil Uji Homogenitas Prestasi Belajar Kognitif, Afektif,
Psikomotor, Kreativitas dan Kemampuan Inferensi ... 100 commit to user
Tabel 4.25 Hasil Anova untuk Pengaruh Model, Kreativitas dan
Kemampuan Inferensi Terhadap Prestasi Belajar Kognitif ... 101 Tabel 4.26 Hasil Uji Lanjut untuk Pengaruh Model Terhadap
Prestasi Belajar Kognitif ... 103 Tabel 4.27 Hasil Anova untuk Pengaruh Model, Kreativitas dan
Kemampuan Inferensi Terhadap Prestasi Belajar Afektif ... 104 Tabel 4.28 Hasil Anova untuk Pengaruh Model, Kreativitas dan
xv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Kerangka Bagian Depan Tubuh Manusia ... 37
Gambar 2. 2 Kerangka Bagian Belakang Tubuh Manusia ... 38
Gambar 2. 3 Otot Lurik atau Rangka ... 41
Gambar 2. 4 Otot Polos ... 42
Gambar 2. 5 Otot Jantung ... 43
Gambar 2. 6 Sendi ... 44
Gambar 2. 7 Komponen Sendi ... 45
Gambar 2.8 Skema Kerangka Berpikir ... 60
Gambar 4.1 Histogram Perbandingan Kemampuan Inferensi Tinggi dan Rendah ... 79
Gambar 4.2 Histogram Perbandingan Kreativitas Tinggi dan Rendah ... 81
Gambar 4.3 Histogram Perbandingan Frekuensi Prestasi Belajar Kognitif Ditinjau dari Model PBL, Model POE, dan Integrasi Model PBL-POE ... 83
Gambar 4.4 Histogram Perbandingan Frekuensi Prestasi Belajar Kognitif pada Model PBL, Model POE, dan Integrasi Model PBL-POE Ditinjau dari Kreativitas Tinggi dan Rendah ... 85
Gambar 4.5 Histogram Perbandingan Frekuensi Prestasi Belajar Kognitif pada Model PBL, Model POE, dan Integrasi Model PBL-POE Ditinjau dari Kemampuan Inferensi Tinggi dan Rendah ... 86
Gambar 4.6 Histogram Perbandingan Frekuensi Prestasi Belajar Afektif Ditinjau dari Model PBL, Model POE, dan Integrasi Model PBL-POE ... 88
Gambar 4.7 Histogram Perbandingan Frekuensi Prestasi Belajar Afektif pada Model PBL, Model POE, dan Integrasi Model PBL-POE Ditinjau dari Kreativitas Tinggi dan Rendah ... 90 Gambar 4.8 Histogram Perbandingan Frekuensi Prestasi Belajar Afektif commit to user
pada Model PBL, Model POE, dan Integrasi Model PBL-POE
Ditinjau dari Kemampuan Inferensi Tinggi dan Rendah ... 91 Gambar 4.9 Histogram Perbandingan Frekuensi Prestasi Belajar Psikomotor
Ditinjau dari Model PBL, Model POE, dan Integrasi Model
PBL-POE ... 93 Gambar 4.10 Histogram Perbandingan Frekuensi Prestasi Belajar Psikomotor
pada Model PBL, Model POE, dan Integrasi Model PBL-POE
Ditinjau dari Kreativitas Tinggi dan Rendah ... 95
Gambar 4.11 Histogram Perbandingan Frekuensi Prestasi Belajar Psikomotor pada Model PBL, Model POE, dan Integrasi Model PBL-POE
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Silabus PBL Materi Tulang ... 129
Lampiran 2. Silabus PBL Materi Sendi ... 131
Lampiran 3. Silabus PBL Materi Otot ... 133
Lampiran 4. Silabus POE Materi Tulang ... 135
Lampiran 5. Silabus POE Materi Sendi ... 137
Lampiran 6. Silabus POE Materi Otot ... 139
Lampiran 7. Silabus PBL-POE Materi Tulang ... 141
Lampiran 8. Silabus PBL-POE Materi Sendi ... 144
Lampiran 9. Silabus PBL-POE Materi Otot ... 147
Lampiran 10. RPP 1 PBL Materi Tulang ... 150
Lampiran 11. RPP 2 PBL Materi Tulang ... 162
Lampiran 12. RPP 3 PBL Materi Sendi ... 174
Lampiran 13. RPP 4 PBL Materi Sendi ... 187
Lampiran 14. RPP 5 PBL Materi Otot ... 199
Lampiran 15. RPP 6 PBL Materi Otot ... 212
Lampiran 16. RPP 1 POE Materi Tulang ... 224
Lampiran 17. RPP 2 POE Materi Tulang ... 233
Lampiran 18. RPP 3 POE Materi Sendi ... 245
Lampiran 19. RPP 4 POE Materi Sendi ... 254
Lampiran 20. RPP 5 POE Materi Otot ... 267
Lampiran 21. RPP 6 POE Materi Otot ... 277
Lampiran 22. RPP 1 PBL-POE Materi Tulang ... 290 Lampiran 23. RPP 2 PBL-POE Materi Tulang ...commit to user 303
Lampiran 24. RPP 3 PBL-POE Materi Sendi ... 315
Lampiran 25. RPP 4 PBL-POE Materi Sendi ... 327
Lampiran 26. RPP 5 PBL-POE Materi Otot ... 339
Lampiran 27. RPP 6 PBL-POE Materi Otot ... 350
Lampiran 28. Instrumen Aspek Kognitif ... 361
Lampiran 29. Instrumen Aspek Afektif ... 373
Lampiran 30. Instrumen Aspek Psikomotor ... 377
Lampiran 31. Instrumen Kreativitas ... 381
Lampiran 32. Instrumen Kemampuan Inferensi ... 386
Lampiran 33. Uji Statistik ... 393
Lampiran 34. Data Hasil Pengamatan ... 409
Lampiran 35. Dokumentasi Penelitian ... 426
xix
Dwi Wahyuni, S831208027. 2014. “Efektivitas Implementasi Pembelajaran Model
Problem Based Learning (PBL) Diintegrasikan dengan Predict – Observe - Explain
(POE) Terhadap Prestasi Belajar Siswa Ditinjau dari Kreativitas dan Kemampuan Inferensi Siswa” TESIS. Program Studi Magister Pendidikan Sains, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Pembimbing I: Dr. Suciati Sudarisman, M.Pd.; Pembimbing II: Prof. Dr. Sugiyarto, M.Si.
ABSTRAK
Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh pembelajaran model PBL, model POE dan integrasi model PBL-POE terhadap prestasi belajar ditinjau dari kreativitas dan kemampuan inferensi siswa.
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan desain faktorial 3x2x2. Populasi penelitian adalah siswa kelas XI IPA SMA Negeri 1 Bojonegoro. Sampel penelitian ditentukan secara acak dengan teknik cluster random sampling Tahun Pelajaran 2013/2014 terdiri dari tiga kelas. Kelas eksperimen I menggunakan model PBL terdiri dari 32 siswa, kelas eksperimen II menggunakan model POE terdiri dari 32 siswa dan kelas eksperimen III menggunakan integrasi model PBL-POE terdiri dari 32 siswa. Pengumpulan data menggunakan teknik tes untuk hasil belajar kognitif, angket untuk hasil belajar afektif, psikomotor, kreativitas dan kemampuan inferensi. Uji hipotesis penelitian menggunakan anova tiga jalan sel tidak sama dengan bantuan
software SPSS 18.
Hasil penelitian didapatkan bahwa: (1) ada pengaruh integrasi model PBL-POE terhadap prestasi belajar baik aspek kognitif, afektif, psikomotor; (2) ada pengaruh kreativitas terhadap prestasi belajar siswa; (3) tidak ada pengaruh kemampuan inferensi terhadap prestasi belajar siswa; (4) tidak ada pengaruh interaksi model pembelajaran dengan kreativitas kategori tinggi rendah terhadap prestasi belajar siswa; (5) ada pengaruh interaksi model pembelajaran dengan kemampuan inferensi kategori tinggi rendah terhadap prestasi belajar siswa; (6) ada pengaruh interaksi antara kreativitas dan kemampuan inferensi terhadap prestasi belajar siswa; (7) tidak ada pengaruh integrasi model PBL-POE dengan kreativitas siswa dan kemampuan inferensi terhadap prestasi belajar siswa.
Kata kunci : PBL, POE, integrasi model PBL-POE, kreativitas, kemampuan inferensi
Dwi Wahyuni. S831208027. 2014. “The Effectiveness Implementation Model of
Problem Based Learning (PBL) Integrated with Predict-Observe-Explain (POE) towards Students’ Achievement overviewed from Students’ Creativities and Students’ Inference Abilities”. THESIS. Magister Program of Science Education,
Teacher Training and Education Faculty Sebelas Maret University, Surakarta. Advisor I: Dr. Suciati Sudarisman, M.Pd., Advisor II: Prof. Dr. Sugiyarto, M.Si.
ABSTRACT
The purpose of this research is to know the influence of PBL model, POE model and integrated PBL-POE towards students’ achievement, overviewed from students’creativities and students’ inference abilities.
This research achievement used students’ creativities and students’ inference abilities method with factorial design 3x2x2. The research population is grade XI science class student SMA Negeri 1 Bojonegoro. Sample research is decided randomly with cluster random sampling technics. In 2013/ 2014 academic year, it consisted of three classes. Experiment class I was given PBL model treatment consist of 32 students, experiment class II was given POE model treatment consists of 32 students and experiment class III was given integrated PBL-POE treatment and consists of 32 students. Data accumulation used technic test for cognitive study result, questionnaire for affective study result, psycomotor, creativity and inferency ability. Hyphothesis research test uses anova which three ways cell is not equel with help of software SPSS 18.
The research result: 1) There is influence from integrated PBL-POE towards students’ achievement in cognitive, affective, psychomotor; 2) There is creativity influence towards students’ achievement; 3) There is no influence for students’ inferency abilities towards students’ achievement; 4) There is no learning model interaction with creativity low and high category influence towards students’ achievement; 5) There is learning model interaction with students’ inference abilities low and high category influence towards students’ achievement; 6) There is influence from interaction between creativity and students’ inferency abilities toward students’ achievement; 7) There is no influence from interaction between PBL model with students’ creativity and students’ inference abilities towards students’ achievement. Key word: PBL, POE, integrated PBL-POE, students’ creativity, students’ inference
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah
Kemajuan ilmu pengetahuan dan peradaban dewasa ini, menuntut perubahan di segala bidang kehidupan. Peranan sumber daya manusia sangat mendominasi, terutama pada era global saat ini. Walau memiliki sumber daya alam yang melimpah, jika tidak didukung dengan sumber daya manusia yang kuat maka negara akan kalah dalam bersaing. Indonesia negara yang memiliki sumber daya alam melimpah, tetapi tidak didukung dengan sumber daya manusia yang handal, memaksa Indonesia menempati lini belakang. Sumber daya manusia pada era global dan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi dituntut mampu untuk memecahkan masalah dan meramalkan kemungkinan – kemungkinan yang terjadi di masa yang akan datang, agar mampu mengantisipasi dengan mencari solusi yang tepat terhadap permasalahan yang ada (Kompas, 3 Maret 2012).
Pembelajaran abad 21 merupakan suatu peralihan pembelajaran dimana kurikulum yang dikembangkan saat ini menuntut sekolah untuk merubah pendekatan pembelajaran yang berpusat pada pendidik (teacher-centered
learning) menjadi pendekatan pembelajaran yang berpusat pada peserta didik
(student-centered learning). Hal ini sesuai dengan tuntutan dunia masa depan dimana peserta didik harus memiliki kecakapan berpikir dan belajar. Kecakapan-kecakapan tersebut diantaranya adalah Kecakapan-kecakapan memecahkan masalah (problem
solving), berpikir kritis, kolaborasi, dan kecakapan komunikasi. Semua kecakapan
1 commit to user
ini bisa dimiliki oleh peserta didik apabila pendidik mampu mengembangkan rencana pembelajaran yang berisi kegiatan-kegiatan yang menantang peserta didik untuk berpikir kritis dalam memecahkan masalah (Bahri, 2009).
Seiring berubahnya sistem pendekatan pembelajaran dan bergesernya tujuan pendidikan, menurut Davies dan Ellison (dalam Rudy, 2011) memasuki abad 21 tugas dan peranan pendidik memiliki pengaruh dalam proses pembelajaran. Pada abad ini diperlukan individu-individu yang menguasai keterampilan-keterampilan, yang meliputi: cerdas intelektual, cerdas vocational, cerdas emosional, cerdas moral, dan cerdas spiritual. Oleh karena itu, tantangan pendidik adalah menjadikan peserta didik di sekolah saat ini menjadi individu cerdas yang mandiri, unggul, dan tangguh yang mampu bertahan di abad 21, sehingga inovasi dalam bidang pendidikan sangat diperlukan. Inovasi tersebut dapat diawali dengan mengubah paradigma mengenai pendidikan itu sendiri ke arah yang lebih baik. Selanjutnya bergantung pada kualitas pendidik sebagai pemeran utama. Pendidik memiliki peran yang sangat vital dan fundamental dalam membimbing, mengarahkan, dan mendidik peserta didik dalam proses pembelajaran.
Sains merupakan ilmu yang sistematis, metodis dan logis yang diperoleh melalui penelitian. Penelitian ini merupakan penyaluran hasrat ingin tahu manusia dalam taraf keilmuan. Penelitian memegang peranan dalam: 1) Membantu manusia memperoleh pengetahuan; 2) Memperoleh jawaban suatu pertanyaan; 3)
Memberikan pemecahan atas suatu masalah. Hal tersebut dapat kita simpulkan bahwa ilmu pengetahuan itu mendorong munculnya teknologi, dengan teknologi mendorong adanya penelitian, dari penelitian tersebut menghasilkan ilmu pengetahuan baru yang kemudian memunculkan teknologi baru.
Sains merupakan ilmu pengetahuan tentang fenomena alam yang meliputi produk, proses dan sikap. Hal ini juga termaktup dalam hakikat sains menurut Carin dan Sund (dalam Wenno, 2008) meliputi scientific product, scientific
processes, dan scientific attitudes. Oleh karena itu, biologi sebagai bagian dari
sains harus mengacu pada tiga aspek yaitu produk, proses, dan sikap. Proses sains meliputi cara-cara memperoleh, mengembangkan, dan menerapkan pengetahuan yang mencakup cara kerja, cara berfikir, cara memecahkan masalah. Produk sains meliputi fakta, konsep, prinsip, teori, dan hukum. Sikap meliputi bagaimana cara bersikap dalam ilmu pengetahuan. Pembelajaran yang ideal adalah pembelajaran yang memunculkan hakikat sains yang terdiri dari tiga aspek yaitu : produk, proses dan sikap, sehingga siswa dapat mengalami proses pembelajaran secara utuh. Oleh karena itu pembelajaran sains seharusnya dapat dikaitkan dengan pengalaman sehari-hari dari siswa. Siswa sebagai bagian dari anggota masyarakat, dibiasakan untuk menemukan masalah dalam lingkungan lokal maupun secara global, dan merumuskan solusi ilmiah yang mengaitkan dengan konsep sains yang sedang dipelajarinya. Pembelajaran sains dapat berekspansi keluar dari sekedar mempelajari pengetahuan menuju ke penggunaan pengetahuan dan ketrampilan
dalam menyelesaikan masalah-masalah praktis yang dapat ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Ketika keberadaan sains menjadi lebih dekat dengan diri dan kehidupan siswa, pembelajaran sains akan menjadi menarik dan lebih diminati oleh siswa untuk dipelajari.
Peran sains menurut Toharudin (2011) adalah meningkatkan kompetensi yang dibutuhkan peserta didik untuk dapat memenuhi kebutuhan hidupnya dalam berbagai situasi. Kompetensi tersebut meliputi: 1) kompetensi belajar sepanjang hayat, termasuk membekali peserta didik untuk belajar di sekolah dengan lebih lanjut; 2) kompetensi dalam menggunakan pengetahuan yang dimilikinya untuk memenuhi kebutuhan hidupnya yang banyak dipengaruhi oleh perkembangan sains dan teknologi.
Seseorang yang memiliki kemampuan literasi sains dan teknologi adalah orang yang memiliki kemampuan untuk menyelesaikan masalah dengan menggunakan konsep-konsep sains yang diperoleh dalam pendidikan sesuai dengan jenjangnya, mengenal produk teknologi yang ada di sekitarnya beserta dampaknya, mampu menggunakan produk teknologi dan memeliharanya, kreatif dalam membuat hasil teknologi yang disederhanakan sehingga para peserta didik mampu mengambil keputusan berdasarkan nilai dan budaya masyarakat setempat (Poedjiadi dalam Toharudin, 2011).
Berdasarkan pandangan di atas, maka guru harus mengajarkan materi sesuai hakikatnya yaitu pembelajaran harus mengacu pada kegiatan yang
memungkinkan siswa mengembangkan ketrampilan berpikir (minds on), ketrampilan (hands on), dan sikap ilmiah sebagaimana para ilmuwan bekerja (hearts on) (Suciati, 2011).
Secara umum kemampuan di bidang sains siswa Indonesia tergolong masih rendah. Hal ini diindikasikan dengan pencapaian prestasi bidang Sains dalam kompetisi tingkat nasional maupun tingkat Internasional. Berdasarkan data
Programme for International Student Assesment/ PISA (Purwadi, B. 2006)
menunjukkan bahwa 61,6% pelajar Indonesia memiliki pengetahuan sains yang sangat terbatas, sedangkan yang mampu melakukan penelitian sederhana baru sebanyak 27,5%. Pelajar yang mampu mengidentifikasi masalah-masalah ilmiah hanya 9,5%, sedangkan yang mampu memanfaatkan sains dalam kehidupan sehari-hari hanya 1,4%. Pada tahun 2012 di bidang Matematika, Indonesia mendapatkan peringkat ke 64 dari 65 negara, di bidang IPA/ Sains peringkat ke 64 dari 65 negara, dan bidang membaca pada peringka 61 dari 65 negara (Organization for Economic Co-operation and Development/ OECD, 2012).
Kondisi rendahnya penguasaan Sains khususnya Biologi juga terjadi di SMA Negeri 1 Bojonegoro. Hal ini dibuktikan dari hasil belajar siswa yang belum optimal khususnya pada materi Sistem Gerak. Hanya 40,3 % siswa yang tuntas, sedangkan sisanya 50,7% belum tuntas masih di bawah KKM yang ditetapkan sekolah yaitu 78. Secara rinci data tersebut disajikan dalam Tabel 1.1.
Tabel 1.1 Rata-rata Nilai Ulangan Harian Biologi Materi Sistem Gerak Kelas XI IPA Tahun Pelajaran 2012/ 2013.
Materi Nilai Ulangan Harian Materi Sistem Gerak Rata-rata XI XI XI XI XI XI
IPA 1 IPA 2 IPA 3 IPA 4 IPA 5 IPA 6
Sistem 81 79 80 77 75 74 77 Gerak
Sumber : Leger SMA Negeri 1 Bojonegoro Semester 1 Tahun Pelajaran 2012/2013 Rendahnya hasil belajar menjadi indikator kurang berhasilnya kegiatan pembelajaran. Berdasarkan hasil analisis menjelaskan bahwa kemampuan siswa dalam memecahkan masalah masih rendah, khususnya pada materi Sistem Gerak. Siswa cenderung mengalami kesulitan ketika diberi pertanyaan-pertanyaan yang berbentuk pemecahan masalah. Hanya 20% siswa yang dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan pemecahan masalah dengan benar. Kemampuan siswa dalam memprediksi rendah, sekitar 60% siswa kurang mampu meramalkan ketika diberikan permasalahan yang terkait dengan praktikum Sistem Gerak. Hasil observasi pembelajaran di SMA Negeri 1 Bojonegoro, guru mengajar cenderung tekstual, verbal, dan hanya transfer pengetahuan kepada siswa, akibatnya siswa pasif hanya menerima konsep dari guru.
Prestasi belajar juga dipengaruhi oleh faktor eksternal dan faktor internal. Faktor eksternal siswa, yaitu faktor yang ada di luar diri individu yang sedang belajar yang dapat mempengaruhi proses pembelajaran diantaranya: fasilitas belajar, metode mengajar guru, kurikulum, relasi guru dengan siswa, disiplin sekolah, waktu sekolah, dan lain-lain. Faktor internal siswa, yaitu faktor yang ada
dalam diri individu yang sedang belajar yang dapat mempengaruhi proses pembelajaran diantaranya: kecerdasan siswa, kreativitas, kemampuan inferensi, motivasi belajar, dan lain-lain (Ewintri, 2008).
Kreativitas dapat diartikan kemampuan seseorang untuk melahirkan sesuatu yang baru, baik berupa gagasan maupun karya nyata, baik dalam ciri berpikir kreatif maupun berpikir afektif, baik dalam karya baru maupun kombinasi dengan hal-hal yang sudah ada (Satiadarma, 2003). Hubungan antara kreativitas siswa dengan prestasi belajar, siswa yang kreatif lebih mudah mengembangkan potensi dirinya sehingga dapat meningkatkan prestasi belajar. Sementara kreativitas yang dimiliki oleh siswa sangat bervariasi, dengan demikian kondisi kreativitas yang bervariasi perlu diperhatikan karena dapat mempengaruhi prestasi belajar.
Kemampuan inferensi dapat diartikan kemampuan seseorang dalam mengambil keputusan melalui proses berpikir untuk memecahkan suatu masalah, melalui diskusi dengan teman, memikirkan alternatif (differential diagnosis) dan pada akhirnya dapat membuat kesimpulan untuk memecahkan suatu masalah (Facione, 2011). Hal ini relevan dengan Dewey (2003) bahwa kemampuan inferensi dapat dilakukan dengan berbagai cara yaitu mempertanyakan klaim, memikirkan alternatif (differential diagnosis), menarik kesimpulan, memecahkan masalah, mengambil keputusan. Evaluasi inferensi dapat dilandaskan pada kesahihan deduktif dan alasan lain. Inferensi sendiri berarti perpindahan yang kita
buat dari alasan hingga kesimpulan. Klaim pertama akan membenarkan klaim kedua, dari klaim kedua kita dapat menarik sebuah kesimpulan melalui silogisme.
Hubungan antara kemampuan inferensi dengan hasil belajar siswa, siswa yang memiliki kemampuan inferensi tinggi diharapkan dapat memecahkan masalah dalam proses pembelajaran di kelas dan diharapkan dapat meningkatkan hasil belajar siswa. Kemampuan siswa dalam memecahkan masalah melalui proses berpikir positif, akan menghasilkan suatu keputusan yang baik (Sumadi, 2005). Kemampuan inferensi siswa juga bervariasi, tetapi belum diperhatikan oleh guru. Adanya kemampuan inferensi yang bervariasi tersebut maka akan dapat memberikan dampak terhadap prestasi belajar siswa.
Menurut Undang Undang Guru dan Dosen (2005), guru dituntut memiliki 4 kompetensi, meliputi: 1) Kompetensi pedagogik yaitu kemampuan mengelola pembelajaran dan evaluasi hasil belajar; 2) Kompetensi kepribadian yaitu kemampuan kepribadian yang mantap, stabil, dewasa, arif dan berwibawa, menjadi teladan bagi peserta didik, dan berakhlak mulia; 3) Kompetensi sosial yaitu kemampuan guru untuk berkomunikasi dan berinteraksi secara efektif dan efisien; 4) Kompetensi profesional yaitu kemampuan guru dalam penguasaan materi pelajaran secara luas dan mendalam yang memungkinkan membimbing peserta didik memenuhi standar kompetensi yang ditetapkan dalam Standar Nasional Pendidikan. Berkaitan dengan kompetensi pedagogik guru harus mampu mengelola pembelajaran dengan menggunakan berbagai model pembelajaran yang
mendorong siswa mampu memecahkan masalah dan memprediksi. Hal ini relevan dengan Tujuan Pendidikan Nasional dan Standar Kompetensi mata pelajaran Biologi maka pembelajaran Biologi hendaknya melibatkan siswa secara aktif, melatih siswa menyelesaikan suatu masalah dan memilih metode yang sesuai dengan karakter materi mata pelajaran (Permendiknas No. 23 Tahun 2006). Mengajar bukan semata persoalan menceritakan. Belajar bukanlah konsekuensi otomatis dari perenungan informasi ke dalam benak siswa. Belajar memerlukan keterlibatan mental dan kerja siswa sendiri. Penjelasan dan pemeragaan semata tidak akan dapat melatih siswa berpikir kritis dengan cara inferensi.
PBL merupakan model pembelajaran yang menggunakan masalah sebagai langkah awal dalam mengumpulkan dan mengintegrasikan pengetahuan baru. Sintaks dalam pembelajaran model PBL, menurut Nur (2008): 1) Mengorientasi siswa pada masalah; 2) Mengorganisasikan siswa untuk belajar; 3) Membimbing penyelidikan individual maupun kelompok; 4) Mengembangkan dan menyajikan hasil karya serta memamerkannya; 5) Menganalisa dan mengevaluasi proses pemecahan masalah. Model PBL memiliki kelebihan yang berbeda dengan model pembelajaran lain, diantaranya mendorong siswa mampu memecahkan masalah dengan mandiri maupun bekerjasama dalam kelompok, sehingga dapat menjawab permasalahannya dan mendukung ilmu pengetahuan yang dipelajarinya. Hal ini didukung oleh penelitian Peterson (2004) dan Tan (2009) bahwa model PBL dapat meningkatkan kemampuan memecahkan masalah.
Model PBL akan efektif jika diintegrasikan dengan model-model konstruktivisme lain seperti POE, karena mendukung pelaksanaan PBL. Melalui model POE siswa terlatih untuk memprediksi jawaban dari masalah-masalah yang dihadapi. Model ini dipilih karena memacu kemampuan berpikir kreatif siswa, untuk mengemukan prediksi terhadap suatu permasalahan yang muncul di masyarakat dan memacu siswa untuk membuktikan prediksinya dengan upaya penyelidikannya. Hal ini didukung oleh penelitian Suspriyati (2012), bahwa pembelajaran model POE dapat meningkatkan motivasi belajar siswa.
Menurut Suparno (2007) bahwa pembelajaran dengan model POE lebih difokuskan dalam menemukan gejala yang diprediksi, diobservasi, dan dijelaskan kesesuaian antara prediksi dengan hasil observasi. Berdasarkan penemuan dari penelitian yang telah dilakukan memiliki implikasi untuk pengembangan kurikulum, strategi belajar, pengembangan guru dan penilaian pemahaman siswa serta tingkat prestasi belajar siswa. Sintaks pembelajaran model POE menurut Suparno (2007), yaitu: 1) Prediction; 2) Observation; 3) Explanation. Keunggulan menggunakan model POE karena memiliki beberapa metode saintifik, yaitu membuat hipotesis (prediction), melakukan pengamatan (observation), dan menganalisis (explanation).
Model POE memiliki kelebihan yang berbeda dengan model pembelajaran lain, kelebihannya yaitu siswa mampu berpikir kreatif untuk mengemukakan prediksi terhadap suatu permasalahan yang muncul di masyarakat dan memacu
siswa untuk membuktikan prediksinya dengan upaya penyelidikannya, sehingga dapat menjawab permasalahannya dan mendukung ilmu pengetahuan yang dipelajarinya. Hal ini didukung oleh penelitian McNay (1993), bahwa pembelajaran model POE dapat meningkatkan kemampuan memprediksi.
Integrasi model PBL-POE diawali dengan masalah, dengan sintaks: 1) Mengorientasi siswa pada masalah; 2) Mengorganisasikan siswa untuk belajar; 3)
Prediction; 4) Membimbing penyelidikan individual maupun kelompok; 5) Observation; 6) Mengembangkan dan menyajikan hasil karya serta memamerkannya;7) Explanation; 8) Menganalisa dan mengevaluasi proses pemecahan masalah (Nur, 2008 dan Suparno, 2007).
Penggunaan integrasi model PBL-POE diharapkan dapat digunakan oleh guru untuk pembelajaran di kelas. Tujuan dari perpaduan dua model pembelajaran tersebut untuk meningkatkan prestasi belajar siswa dengan memperhatikan aspek kognitif, psikomotor dan afektif. Siswa mampu untuk memecahkan masalah, memprediksi dan mengkomunikasikan prestasi belajar, sehingga siswa dapat mengalami proses pembelajaran yang utuh.
Berdasarkan latar belakang di atas, maka perlu penelitian dengan judul “Efektivitas Implementasi Pembelajaran Model Problem Based Learning (PBL)
Diintegrasikan dengan Predict – Observe - Explain (POE) Terhadap Prestasi Belajar Ditinjau dari Kreativitas dan Kemampuan Inferensi Siswa” Studi
Pembelajaran Biologi Materi Sistem Gerak pada Siswa Kelas XI IPA SMA
Negeri 1 Bojonegoro Tahun Pelajaran 2013/2014, diharapkan mampu meningkatkan prestasi belajar siswa.
B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan uraian di atas, beberapa permasalahan dapat diidentifikasi sebagai berikut:
1. Kegiatan pembelajaran masih sebatas pada pencapaian penguasaan konsep, tanpa mengkaitkannya dengan permasalahan-permasalahan dalam kehidupan nyata, sedangkan aspek afektif dan aspek psikomotor kurang diperhatikan. 2. Kemampuan siswa dalam memecahkan masalah rendah, yaitu ketika diberi
pertanyaan yang berbentuk pemecahan masalah masih rendah, hal ini dibuktikan hanya 20% siswa yang dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan pemecahan masalah dengan benar.
3. Kemampuan siswa dalam memprediksi terhadap suatu fenomena alam masih rendah, hal ini dibuktikan sekitar 60% siswa kurang mampu meramalkan ketika diberikan permasalahan yang terkait dengan praktikum Sistem Gerak, akibatnya siswa mengalami hambatan dalam menemukan pola untuk memperkirakan suatu peristiwa yang akan terjadi di waktu yang akan datang. 4. Kreativitas siswa yang bervariasi, hal ini masih belum diperhatikan oleh guru. 5. Kemampuan inferensi siswa yang bervariasi, hal ini masih belum
6. Cakupan materi Sistem Gerak sangat kompleks dan perananya sangat nyata dalam kehidupan sehari-hari, selain itu pada materi Sistem Gerak Tahun Pelajaran 2012-2013 dengan KKM 78, siswa yang memiliki nilai di bawah KKM sekitar 50,7% siswa untuk tiap kelasnya, sehingga perlu kreativitas guru dalam pemanfaatan media, model dan pendekatan pembelajaran yang sesuai dan menyenangkan.
C. Pembatasan Masalah
Adanya banyak masalah yang muncul, maka peneliti perlu membatasi masalah-masalah yang ada. Dalam penelitian ini diberikan pembatasan masalah sebagai berikut:
1. Model pembelajaran yang digunakan adalah
a. Model PBL yang digunakan meliputi pembelajaran dengan sintaks: 1) Mengorientasi siswa pada masalah; 2) Mengorganisasikan siswa untuk belajar; 3) Membimbing penyelidikan individual maupun kelompok; 4) Mengembangkan dan menyajikan hasil karya serta memamerkannya; 5) Menganalisa dan mengevaluasi proses pemecahan masalah (Nur, 2008). b. Model POE dengan sintaks: 1) Prediction; 2) Observation; 3) Explanation
(Suparno, 2007).
c. Integrasi model PBL-POE, dengan sintaks: 1) Mengorientasi siswa pada masalah; 2) Mengorganisasikan siswa untuk belajar; 3) Prediction; 4) Membimbing penyelidikan individual maupun kelompok; 5) Observation;
6) Mengembangkan dan menyajikan hasil karya serta memamerkannya; 7)
Explanation; 8) Menganalisa dan mengevaluasi proses pemecahan
masalah, (Modifikasi Nur, 2008 dan Suparno, 2007).
2. Prestasi belajar yang dimaksud adalah prestasi pada aspek kognitif, aspek afektif dan aspek psikomotor.
3. Kreativitas siswa yang meliputi: kelancaran dalam berpikir (fluency), berpikir luwes (flexibility), orisinalitas (originality), keterampilan memperinci (elaboration), perumusan kembali (redefinition) (Satiadarma, 2003). Kreativitas dalam penelitian ini dikategorikan menjadi tinggi dan rendah. 4. Kemampuan inferensi siswa yang meliputi: mempertanyakan klaim,
memikirkan alternatif, membuat kesimpulan, memecahkan masalah, mengambil keputusan (Facione, 2011). Kemampuan inferensi dalam penelitian ini dikategorikan menjadi tinggi dan rendah.
5. Materi yang digunakan adalah KD 3.1 Kelas XI IPA Semester 1 Sistem Gerak pada manusia.
D. Rumusan Masalah
Agar penelitian menjadi jelas dan terarah perlu ditetapkan terlebih dahulu perumusan masalahnya sebelum penelitian tersebut dilakukan. Adapun perumusan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Adakah pengaruh pembelajaran Biologi melalui model PBL, model POE dan integrasi model PBL-POE terhadap prestasi belajar siswa?
2. Adakah pengaruh kreativitas terhadap prestasi belajar siswa?
3. Adakah pengaruh kemampuan inferensi terhadap prestasi belajar siswa? 4. Adakah interaksi pembelajaran Biologi melalui model PBL, model POE dan
integrasi model PBL-POE dengan kreativitas kategori tinggi dan rendah terhadap prestasi belajar siswa?
5. Adakah interaksi pembelajaran Biologi melalui model PBL, model POE dan integrasi model PBL-POE dengan kemampuan inferensi kategori tinggi dan rendah terhadap prestasi belajar siswa?
6. Adakah interaksi antara kreativitas dan kemampuan inferensi terhadap prestasi belajar siswa?
7. Adakah interaksi antara pembelajaran Biologi melalui model PBL, model POE dan integrasi model PBL-POE dengan kreativitas dan kemampuan inferensi terhadap prestasi belajar siswa?
E. Tujuan Penelitian
Sesuai dengan perumusan masalah dan pembatasan masalah yang telah dikemukakan di atas, tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui:
1. Pengaruh pembelajaran Biologi melalui model PBL, model POE dan integrasi model PBL-POE terhadap prestasi belajar siswa.
2. Pengaruh kreativitas terhadap presatasi belajar siswa.
3. Pengaruh kemampuan inferensi terhadap presatasi belajar siswa.
4. Interaksi pembelajaran Biologi melalui model PBL, model POE dan integrasi model PBL-POE dengan kreativitas kategori tinggi rendah terhadap prestasi belajar siswa.
5. Interaksi pembelajaran Biologi melalui model PBL, model POE dan integrasi model PBL-POE dengan kemampuan inferensi kategori tinggi rendah terhadap prestasi belajar siswa.
6. Interaksi antara kreativitas dan kemampuan inferensi terhadap prestasi belajar siswa.
7. Interaksi antara pembelajaran Biologi melalui model PBL, model POE dan integrasi model PBL-POE dengan kreativitas dan kemampuan inferensi terhadap prestasi belajar siswa.
F. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah memberi gambaran yang jelas untuk menjawab permasalahan yang ada. Hasil penelitian diharapkan bermanfaat bagi berbagai pihak. Ada dua manfaat dalam penelitian ini, yaitu manfaat teoritis dan manfaat praktis.
1. Manfaat Teoritis
a. Bahan kajian bagi Kepala Sekolah mengenai pengembangan teknologi
b. Memberikan bahan kajian bagi guru di SMA akan pentingnya memahami karakteristik siswa dalam proses pembelajaran di SMA khususnya memotivasi siswa untuk berprestasi.
c. Memberikan wawasan untuk mengembangkan metode pembelajaran Biologi agar lebih bervariatif.
d. Pengembangan ilmu, hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai acuan untuk penelitian lebih lanjut, khususnya dalam mendesain pendekatan, model, dan metode pembelajaran di SMA.
e. Sebagai khasanah pengetahuan bagi pembaca dan bahan referensi bagi penelitian lain yang melakukan penelitian sejenis atau lanjutan.
2. Manfaat Praktis a. Sekolah
1) Mampu memberikan masukan kepada guru-guru perlunya perancangan model pembelajaran inovatif dan efektif, khususnya pembelajaran mata pelajaran Biologi di SMA dalam rangka pengembangan kreativitas dan kemampuan inferensi siswa untuk meningkatkan prestasi belajar siswa.
2) Menciptakan lingkungan pembelajaran yang dapat menjadikan siswa mendapatkan pengalaman belajar melalui berbagai aktivitas intelektual sehingga siswa dapat meningkatkan prestasi belajar maupun prestasi sekolah. b. Guru
1) Mampu mengembangkan strategi dan metode pembelajaran yang inovatif
dengan menyesuaikan karakteristik materi atau bahan ajar dan memperhatikan latar belakang siswa.
1) Mampu memberikan gambaran implementasi pembelajaran Biologi dengan model PBL, POE dan integrasi model PBL-POE.
c. Siswa
1) Memberikan kesempatan kepada siswa agar dapat membangun dan membentuk pengetahuannya sendiri, terlibat aktif serta dapat berinteraksi dalam pembelajaran Biologi sehingga dapat meningkatkan prestasi belajar siswa.
2) Memperoleh proses pembelajaran yang memberikan pengalaman belajar nyata melalui berbagai aktivitas yang melibatkan aktivitas kognitif, psikomotor dan afektif, sehingga dapat meningkatkan prestasi belajar Biologi dengan mengembangkan kreativitas dan kemampuan inferensi siswa dalam pembelajaran Biologi dengan model PBL, model POE, dan integrasi model PBL-POE.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA A. KAJIAN TEORI 1. Hakikat Belajar Biologi
Belajar merupakan proses perubahan menuju keadaan yang lebih baik, misalnya dari tidak tahu menjadi tahu melalui pengalaman, latihan, interaksi dengan lingkungan. Menurut Arsyad (2007), mengemukakan pendapatnya bahwa: “ Belajar adalah suatu proses yang kompleks yang terjadi pada diri setiap orang sepanjang hidupnya. Proses belajar itu terjadi karena adanya interaksi antara seseorang dengan lingkungannya ”. Berpijak dari pendapat di atas maka belajar bisa dilakukan di mana saja dan kapan saja, baik di lingkungan formal maupun non formal.
Biologi menjadi wahana untuk meningkatkan pengetahuan, keterampilan, sikap, dan nilai serta tanggung jawab sebagai seorang warga negara terhadap lingkungan, masyarakat, bangsa, negara yang beriman dan bertaqwa kepada Tuhan Yang Maha Esa. Mata pelajaran Biologi berkaitan dengan cara mencari tahu dan memahami tentang alam secara sistematis, sehingga Biologi bukan hanya penguasaan kumpulan pengetahuan yang berupa fakta, konsep, prinsip-prinsip saja tetapi juga merupakan suatu proses penemuan (Sumaji, 2003).
2. Pembelajaran Biologi
Pembelajaran secara umum didefinisikan sebagai suatu proses yang menyatukan kognitif, emosional, dan lingkungan, pengaruh dan pengalaman
19
untuk memperoleh, meningkatkan, atau membuat perubahan pengetahuan, ketrampilan, nilai, dan pandangan dunia (Illeris dan Ormorod, 2000).
Proses belajar mengajar mengandung kegiatan interaksi antara guru dan siswa serta komunikasi timbal balik yang berlangsung dalam situasi edukatif untuk mencapai tujuan belajar. Interaksi yang dimaksud tidak sekedar hubungan komunikasi antara guru dan siswa, tetapi merupakan interaksi edukatif yang tidak hanya penyampaian materi pelajaran melainkan juga penanaman sikap dan nilai pada diri siswa yang sedang belajar (Sumaji, 2003).
Rustaman (2004) mengemukakan bahwa untuk memahami makna proses belajar mengajar perlu dipahami beberapa pengertian yang membentuk proses tersebut. Pertama dari segi siswa yang mempunyai peran dan tugas dalam proses belajar. Kedua dari segi guru yang memiliki tugas dan peran mengajar. Ketiga dari segi proses yang memungkinkan kedua komponen yang terlibat tersebut saling berinteraksi, melalui materi pelajaran yang perlu dikuasai guru dengan memperhatikan kesiapan dan karakteristik siswa.
Keberhasilan pembelajaran secara keseluruhan sangat tergantung pada keberhasilan guru merancang materi pembelajaran. Materi pembelajaran pada hakekatnya merupakan bagian tak terpisahkan dari silabus, yakni perencanaan, prediksi, dan proyeksi yang akan dilakukan pada saat kegiatan pembelajaran. Materi pembelajaran menempati posisi yang sangat penting dari keseluruhan kurikulum, yang harus dipersiapkan agar pelaksanaan pembelajaran dapat
mencapai sasaran. Sasaran tersebut harus sesuai dengan standar kompetensi dan kompetensi dasar yang harus dicapai oleh peserta didik. Artinya, materi yang ditentukan untuk kegiatan pembelajaran hendaknya materi yang benar-benar menunjang tercapainya standar kompetensi dan kompetensi dasar, serta tercapainya indikator.
Pembelajaran Biologi menekankan pada pemberian pengalaman secara langsung, karena itu siswa perlu dibantu untuk mengembangkan sejumlah keterampilan proses supaya siswa mampu menjelajahi dan memahami alam sekitar. Keterampilan proses ini meliputi keterampilan mengamati dengan seluruh indera, mengajukan hipotesis, menggunakan alat dan bahan secara benar dengan selalu mempertimbangkan keselamatan kerja, mengajukan pertanyaan, menggolongkan, menafsirkan data, dan mengkomunikasikan hasil temuan secara beragam, menggali dan memilah informasi faktual yang relevan untuk menguji gagasan-gagasan atau memecahkan masalah sehari-hari. Jadi pada dasarnya, pelajaran biologi berupaya untuk membekali siswa dengan berbagai kemampuan tentang cara mengetahui dan cara mengerjakan yang dapat membantu siswa untuk memahami alam sekitar secara mendalam (Sumaji, 2003).
3. Teori Belajar
Penjelasan tentang sesuatu yang terjadi merupakan teori-teori belajar. Teori belajar adalah upaya untuk menggambarkan cara orang dan hewan belajar, sehingga membantu dalam memahami proses kompleks inheren pembelajaran.
Pembahasan tentang proses belajar terus berkembang, dari pandangan yang menganggap siswa hanya berperan sebagai penerima dan bersikap pasif dalam proses belajar, sampai pandangan yang beranggapan bahwa siswa dapat membangun pengetahuannya dengan ikut terlibat aktif dalam proses pembelajaran. Pandangan-pandangan tentang belajar memunculkan berbagai teori belajar. Sejalan dengan perkembangan pola pikir dan pengalaman manusia, aliran teori belajar mengalami perkembangan sehingga paradigma belajar ini mengalami pergeseran sudut pandang dari teori belajar yang satu ke teori belajar yang selanjutnya.
a. Teori Belajar Piaget
Piaget menemukan teori konstruktivisme psikologis personal. Piaget (dalam Suparno, 2007) mengemukakan bahwa seorang anak membangun pengetahuan kognitifnya, seorang anak secara pelan-pelan membentuk pengetahuannya sendiri, membentuk skema, mengembangkan skema dan mengubah skema. Menurut filsafat konstruktivisme, pengetahuan adalah bentukan atau konstruksi sendiri yang sedang menekuninya. Bila yang sedang menekuni adalah siswa maka pengetahuan itu adalah bentukan siswa sendiri.
Belajar pengetahuan menurut Piaget (dalam Dimyati, 2002) ada tiga fase antara lain : 1) fase eksplorasi di mana siswa mempelajari gejala dengan bimbingan; 2) fase pengenalan konsep dimana siswa mengenal konsep yang ada
hubungannya dengan gejala; 3) fase aplikasi konsep dimana siswa menggunakan konsep untuk meneliti gejala lain lebih lanjut.
Piaget (dalam Surya, 2004), mengemukakan bahwa perkembangan kognitif merupakan pertumbuhan berpikir logis dari bayi hingga dewasa, yang berlangsung melalui empat peringkat yaitu : 1) sensory motor usia 1 tahun sampai dengan 1,5 tahun, pada peringkat ini anak hanya mampu melakukan pengenalan lingkungan dengan melalui alat indera dan pergerakannya; 2) peringkat preoperasional usia 1,5 tahun sampai dengan 6 tahun, pada peringkat ini anak sudah dapat memahami realitas di lingkungan dengan menggunakan tanda-tanda dan simbul; 3) cocrete operasional usia 6 tahun sampai dengan 12 tahun, pada peringkat ini adak sudah memberikan kecakapan yang berkesnaan dengan konsep-konsep klasifikasi, hubungan dan kuantitas; 4) formal operasional usia 12 tahun ke atas, pada peringkat ini anak sudah bisa berpikir secara hipotesis dan berbeda dengan fakta, memahami konsep abstrak.
Berdasarkan peringkat perkembangan kognitif individu di atas, siswa SMA kelas XI rata-rata berusia 15 sampai 16 tahun sehingga termasuk dalam peringkat operasional formal, yang telah memiliki kemampuan berpikir abstrak, yang dapat digunakannya untuk memecahkan permasalahan. Penerapan model PBL sangat tepat diterapkan pada siswa SMA karena siswa telah memiliki kemampuan berpikir abstrak, yang dapat digunakannya untuk memecahkan masalah. Demikian juga dengan penerapan model POE dapat digunakan dalam
pembelajaran dengan kegiatan memprediksi, eksperimentasi dan eksplanasi (Piaget dalam Dimyati, 2002).
b. Teori Belajar Vygotsky
Berbeda dengan Piaget, Vygotsky (dalam Suparno, 2007) lebih menekankan pentingnya aspek sosial belajar dan interaksi sosial dengan orang lain terlebih yang punya pengetahuan lebih baik dan sistem yang secara kultural telah berkembang dengan baik, serta dialog dan komunikasi verbal dengan orang dewasa, anak ditantang untuk lebih mengerti tentang pengertian ilmiah dan mengembangkan pengertian spontan mereka.
Penerapan teori belajar Vygotsky dalam penelitian ini bertolak pada pentingnya interaksi sosial dengan orang lain terlebih yang punya pengetahuan lebih baik yaitu siswa yang belajar dalam kelompok kecil dapat mengkonstruksikan gagasan-gagasan dalam memecahkan permasalahan yang dihadapi. Para siswa tahap ini diharapkan dapat bertukar pendapat atau pemikiran selama proses pembelajaran berlangsung, sehingga akan diperolah solusi yang tepat dalam meyelesaikan permasalahan yang dihadapi.
Hal ini relevan dengan pendapat Slavin (2008) bahwa penerapan pembelajaran dengan kelompok-kelompok kecil memiliki kelebihan tersendiri, yaitu siswa dapat saling membantu sama lainnya dalam memahami materi pelajaran, saling mendiskusikan dan saling berargumentasi, menutup kesenjangan
dalam pemahaman masing-masing. Hal ini tentunya dapat memotivasi siswa untuk lebih giat belajar.
Penerapan model PBL dalam penelitian ini adalah siswa bekerja memecahkan masalah dalam kelompok-kelompok kecil, hal ini sesuai dengan fase ke-2 PBL yaitu mengorganisasikan siswa untuk belajar, dengan membentuk kelompok siswa dapat berinteraksi dengan siswa lain untuk memecahkan masalah sampai menemukan konsep. Konsep yang telah ditemukan tersebut dapat dipamerkan dalam bentuk hasil karya, hal ini sesuai dengan fase ke-4 PBL mengembangkan dan menyajikan hasil karya dan memamerkannya (Nur, 2008). Penerapan model POE dalam penelitian ini adalah kemampuan siswa untuk memprediksi terhadap permasalahan yang dihadapi dengan berinteraksi dengan siswa lain, hal ini sesuai dengan fase pertama POE yaitu prediction.
c. Teori Belajar Ausubel
Belajar menurut Ausubel (dalam Dahar, 1989) diklasifikasikan ke dalam dua dimensi, yaitu dimensi pertama yang berkaitan dengan cara informasi atau materi pelajaran diberikan pada siswa dan dimensi kedua yang berkaitan dengan cara siswa mengaitkan informasi pada struktur kognitif yang sudah ada. Lebih lanjut dinyatakan bahwa banyak ahli pendidikan yang berpendapat bahwa belajar bermakna hanya terjadi bila siswa menemukan sendiri pengetahuan. Padahal kegiatan belajar dengan menjelaskan hubungan antara konsep-konsep yang telah dipelajari oleh siswa, dapat disebut sebagai belajar bermakna.
Belajar bermakna menurut Ausubel memiliki tiga kelebihan, penjelasan mengenai kelebihan dari belajar bermakna adalah sebagai berikut: 1) informasi yang dipelajari secara bermakna lebih lama diingat; 2) memudahkan proses belajar berikutnya untuk materi pelajaran yang mirip; dan 3) memudahkan belajar hal-hal yang mirip meskipun telah terjadi “lupa”.
Penerapan teori belajar Ausubel dalam penelitian ini berdasarkan pada klasifikasi Ausubel mengenai belajar ke dalam dua dimensi, yaitu: siswa dapat mengaitkan informasi pada struktur kognitif yang sudah ada dan menjelaskan hubungan antara konsep-konsep dari materi pelajaran yang telah dipelajari. Para siswa dalam penelitian ini diharapkan dapat mengalami belajar bermakna melalui pemecahan masalah selama proses pembelajaran berlangsung, dengan demikian siswa dapat menemukan solusi yang tepat dalam menyelesaikan permasalahan yang dihadapi dengan cara mengaitkan informasi yang diperoleh melalui pengamatan dan referensi pada struktur kognitif yang sudah ada, dan menjelaskan hubungan antara konsep-konsep dari materi yang telah dipelajari (Dahar, 1989).
Penerapan model PBL adalah siswa dapat menyusun suatu hipotesis tentang fenomena alam dengan pengetahuan yang telah dimiliki sebelumnya untuk memecahkan masalah yang dihadapi. Hipotesis tersebut dapat dibuktikan melalui serangkaian kegiatan ilmiah melalui kegiatan observasi maupun eksperimen, sehingga diperoleh konsep baru yang harus dikaitkan dengan konsep-konsep yang telah ada dalam struktur kognitif siswa. Hal ini sesuai dengan
fase-fase model PBL, mengoganisasikan siswa pada masalah, menyusun hipotesis, melakukan observasi atau eksperimen akhirnya menemukan konsep sehingga pembelajaran akan lebih bermakna.
Penerapan model POE adalah kegiatan observasi setelah melakukan prediksi akan membuat siswa lebih mudah dalam memahami konsep atau materi pelajaran karena dialami sendiri melalui pengalaman belajar nyata sehingga pengetahuan yang diperoleh siswa menjadi lebih bermakna.
d. Teori Belajar Bruner
Belajar menurut Bruner adalah penemuan. Menurut Bruner (dalam Dahar, 1989), belajar penemuan sesuai dengan pengetahuan secara aktif oleh manusia dan dengan sendirinya memberikan hasil yang paling baik. Siswa berusaha sendiri mencari pemecahan masalah untuk menghasilkan pengetahuan yang bermakna. Belajar penemuan terjadi apabila siswa terlibat secara aktif dalam menggunakan proses mentalnya agar memperoleh pengalaman, sehingga memungkinkan siswa menemukan konsep atau prinsip tersebut.
Implementasi pandangan Bruner dengan PBL dalam pembelajaran sains adalah siswa didorong untuk belajar melalui keterlibatan aktif untuk mendapatkan pengalaman yang memungkinkan siswa menemukan pengetahuan sendiri. Melalui pengalaman yang dimiliki, siswa mencoba untuk memecahkan masalah tersebut dan menemukan pengetahuan yang baru. Guru bertugas memberikan masalah kepada siswa yang dapat mendorongnya untuk melakukan penemuan. Penerapan
model PBL dengan teori Bruner adalah siswa dapat menemukan pengetahuan untuk memecahkan masalah dengan melalui eksperimen atau observasi yang dilakukan secara langsung, hal ini sesuai dengan fase ke-3 PBL. Penerapan model POE dengan teori Bruner adalah siswa dapat menemukan sendiri konsep melalui observasi secara langsung, hal ini sesuai dengan fase ke-2 POE yaitu observation. 4. Model Pembelajaran
a. Model Pembelajaran PBL (Problem Based Learning)
Salah satu model yang menunjang pendekatan pembelajaran berorientasi pada siswa (student center approach) adalah pembelajaran berbasis masalah PBL. Menurut Tan (2003), PBL memiliki ciri-ciri yaitu pembelajaran dimulai dengan pemberian masalah yang memiliki konteks dengan dunia nyata, pembelajar secara berkelompok aktif merumuskan masalah dan mengidentifikasi kesenjangan pengetahuan mereka, mempelajari dan mencari sendiri materi yang terkait dengan masalah dan melaporkan solusi dari masalah. Sedangkan pendidik lebih banyak memfasilitasi. Dengan demikian siswa menjadi pembelaqjar mandiri, mendorongsiswa untuk belajar dalam kelompok, berinteraksi soaial, dan saling mengajarkan (peer teaching). Pada pembelajaran Sains khususnya Biologi sangatlah penting menerapkan pembelajaran berbasis masalah, karena strategi ini selain inovatif juga mendorong siswa bersikap memproyeksikan diri sendiri ke masa depan.
Menurut Ibrahim (dalam Wenno, 2008) prinsip yang mendasari pembelajaran berbasis masalah adalah: 1) pemahaman dibangun melalui pengalaman; 2) arti atau makna diciptakan dari usaha untuk menjawab pertanyaan dan masalah kita sendiri; 3) instink alami siswa untuk melakukan penyelidikan dan kreasi seharusnya dikembangkan; 4) strategi yang berpusat pada siswa mampu membangun ketrampilan berpikir kritis dan bernalar, dan dalam perkembangan lebih lanjut akan mengembangkan kreativitas dan kemandirian.
Ciri khas pembelajaran berdasarkan masalah (Nur, 2008) adalah : 1) Mengajukan pertanyaan atau masalah. Proses belajar mengajar menekankan pada mengorganisasikan pembelajaran di sekitar pertanyaan-pertanyaan atau masalah-masalah yang penting secara sosial dan bermakna secara pribadi bagi siswa. Pelajaran diarahkan pada situasi kehidupan nyata, menghindari jawaban sederhana, dan memperbolehkan adanya keragaman solusi yang kompetitif beserta argumentasinya; 2) Berfokus pada interdisiplin. Meskipun suatu pelajaran berdasarkan masalah dapat berpusat pada mata pelajaran tertentu, masalah nyata sehari-hari dan otentik itulah yang diselidiki karena solusinya menghendaki siswa melibatkan banyak mata pelajaran; 3) Penyelidikan otentik. Pembelajaran berdasarkan masalah menghendaki siswa menggeluti penyelidikan otentik dan berusaha memperoleh pemecahan-pemecahan nyata terhadap masalah-masalah nyata. Mereka harus menganalisis dan mendefinisikan masalah itu, mengembangkan hipotesis dan membuat prediksi, menumpulkan dan
menganalisis informasi, melaksanakan eksperimen (bila diperlukan), membuat inferensi, dan membuat simpulan. Selain itu siswa dapat menggunakan metode penyelidikan khusus bergantung pada sifat masalah yang sedang diselisiki; 4) Menghasilkan karya nyata dan memamerkan. Pembelajaran berdasarkan masalah menghendaki siswa menghasilkan produk dalam bentuk karya nyata dan memamerkannya. Produk ini mewakili solusi-solusi mereka. Produk ini dapat berupa laporan, model fisik, rekaman video, atau program komputer. Karya nyata dan pameran dirancang siswa untuk mengkomunikasikan kepada pihak-pihak terkait apa yang telah mereka pelajari. Karya nyata dan pameran ini merupakan salah satu ciri inovatif pembelajaran berbasis masalah; 5) Kolaborasi. Seperti pembelajaran kooperatif, pembelajaran berbasis masalah juga ditandai oleh siswa yang bekerja sama dengan siswa lain, seringkali dalam pasangan-pasangan atau kelompok kecil.
Tahap-tahap pelaksanaan Model PBL menurut Nur (2008), disajikan dalam Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Tahap-tahap Pelaksanaan Model PBL
Fase atau Tahap Perilaku Guru
Fase 1:
Mengorientasikan siswa pada masalah
Guru menginformasikan tujuan pembelajaran, mendeskripsikan kebutuhan-kebutuhan logistik penting, dan memotivasi siswa agar terlibat dalam kegiatan pemecahan masalah yang mereka pilih sendiri.
Fase 2:
Mengorganisasikan siswa untuk belajar
Guru membantu siswa menentukan dan mengorganisasikan tugas-tugas belajar yang berhubungan dengan masalah tersebut.
Fase 3:
Membimbing penyelidikan indivi-dual maupun kelompok
Guru mendorong siswa untuk mengumpulkan informasi yang sesuai, melaksanakan
eksperimen, untuk mendapatkan penjelasan dan pemecahan masalah.
Fase 4:
Mengembangkan dan menyajikan hasil karya serta memamerkannya
Guru membimbing siswa dalam merencanakan dan menyiapkan karya yang layak sesuai seperti laporan, rekaman video, dan model, serta membantu mereka bekerjasama dengan teman lain.
Fase 5:
Menganalisa dan mengevaluasi proses pemecahan masalah
Guru membantu siswa melakukan refleksi atau evaluasi terhadap penyelidikan dan proses-proses yang mereka gunakan.
(Sumber: Nur, 2008)
b. Model Pembelajaran POE (Predict-Observe-Explain)
POE merupakan model pembelajaran yang memiliki urutan proses mengkonstruksi pengetahuan dengan melakukan pendugaan terhadap suatu permasalahan (prediction), melakukan observasi maupun eksperimen untuk membuktikan dugaan (observation), dan menjelaskan hasil observasi atau eksperimen tersebut (explanation).
Menurut Suparno (2007) pembelajaran model POE menggunakan tiga langkah utama, yaitu : prediction, membuat prediksi; observation, melakukan penelitian atau pengamatan apa yang terjadi, dan explanation, memberikan penjelasan.
Langkah pelaksanaan model POE dalam pembelajaran adalah:
a. Membuat prediksi, langkahnya: 1) Guru menyajikan permasalahan tentang kejadian alam; 2) Siswa diminta membuat dugaan disertai alasan mengapa membuat dugaan demikian.
b. Melakukan observasi, langkahnya: 1) Siswa melakukan observasi baik melalui pengamatan obyek maupun dengan percobaan; 2) Siswa mengamati yang terjadi, kegiatan ini dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai keterampilan proses sains.
c. Melakukan penjelasan, langkahnya: 1) Apabila dugaan sesuai dengan hasil observasi, maka guru dapat langsung memberikan penguatan; 2) Apabila dugaan tidak sesuai dengan hasil observasi, maka guru membantu siswa mencari penjelasan mengapa demikian, atau dengan membenarkan dugaan yang belum benar.
Pembelajaran model POE, memberikan kesempatan kepada siswa untuk memunculkan gagasan dalam membuat dugaan, karena menurut Wenno (2008) semakin banyak dugaan yang dikonstruksikan oleh siswa, guru dapat mengerti bagaimana konsep dan pengertian sains tentang persoalan yang diajukan. Melalui prndugaan yang disertai alasannya tersebut dapat membantu guru untuk mengetahui sejauh mana konsep awal yang dimiliki siswa, membantu guru mengetahui kemungkinan terjadi kesalahan konsep, sehingga guru dapat memperbaiki kesalaha konsep tersebut agar siswa memiliki konsep yang benar.
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam model pembelajaran POE adalah sebagai berikut: 1) Masalah yang diajukan sebaiknya masalah yang memungkinkan terjadi konflik kognitif dan memicu rasa ingin tahu; 2) Prediksi harus disertai alasan yang rasional. Prediksi bukan sekedar menebak; 3) Demonstrasi harus bisa diamati dengan jelas, dan dapat memberi jawaban atas masalah; 4) Siswa dilibatkan dalam proses eksplanasi (Suparno, 2007).
c. Integrasi Model PBL-POE
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (2005), Integrasi adalah pembauran hingga menjadi kesatuan yang utuh dan bulat. Mengintegrasikan model PBL dan POE artinya pembauran dua model pembelajaran menjadi satu kesatuan yang bulat dan utuh yang dapat diterapkan dalam pembelajaran. Penggunaan integrasi model PBL-POE diharapkan dapat digunakan oleh guru untuk pembelajaran di kelas. Tujuan dari perpaduan dua model pembelajaran tersebut untuk meningkatkan prestasi belajar siswa dengan memperhatikan aspek kognitif, psikomotor dan afektif. Siswa mampu untuk memecahkan masalah, memprediksi dan mengkomunikasikan prestasi belajar, sehingga siswa dapat mengalami proses pembelajaran yang utuh.
Model PBL dapat mendukung fase yang tidak dimiliki oleh model POE, demikian pula sebaliknya dengan model POE dapat mendukung fase yang tidak dimiliki oleh model PBL. Misalnya: pada fase ke-2 PBL mengorganisasikan siswa untuk belajar dan fase ke-4 PBL mengembangkan dan menyajikan hasil karya,
