PENGARUH STRATEGI PEMBELAJARAN BERBASIS MASALAH TERHADAP KEMAMPUAN BERPIKIR TINGKAT TINGGI
(MENGANALISIS, MENGEVALUASI, MENCIPTA) DAN KETERAMPILAN PROSES SAINS MAHASISWA
STIPAP LPP MEDAN
TESIS
Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan dalam Memperoleh Gelar Magister Pendidikan
Program Studi Pendidikan Biologi
Oleh:
SYARIFAH WIDYA ULFA NIM. 8106173015
PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
PENGARUH STRATEGI PEMBELAJARAN BERBASIS MASALAH TERHADAP KEMAMPUAN BERPIKIR TINGKAT TINGGI
(MENGANALISIS, MENGEVALUASI, MENCIPTA) DAN KETERAMPILAN PROSES SAINS MAHASISWA
STIPAP LPP MEDAN
TESIS
Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan dalam Memperoleh Gelar Magister Pendidikan
Program Studi Pendidikan Biologi
Oleh:
SYARIFAH WIDYA ULFA NIM. 8106173015
PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
ABSTRAK
Syarifah Widya Ulfa. Pengaruh Strategi Pembelajaran Berbasis Masalah Terhadap Kemampuan Berpikir Tingkat Tinggi (Menganalisis, Mengevaluasi, Mencipta) dan Keterampilan Proses Sains Mahasiswa STIPAP LPP Medan. Tesis. Program Pascasarjana Universitas Negeri Medan (UNIMED). Medan. 2014.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: (1) pengaruh strategi pembelajaran berbasis masalah terhadap kemampuan berpikir tingkat tinggi (menganalisis, mengevaluasi, mencipta) mahasiswa; dan (2) pengaruh strategi pembelajaran berbasis masalah terhadap keterampilan proses sains mahasiswa. Populasi penelitian ini adalah seluruh mahasiswa semester I Jurusan Budidaya Perkebunan (BDP) Sekolah Tinggi Ilmu Pertanian Agrobisnis Perkebunan (STIPAP) LPP Medan Tahun Pembelajaran 2013/2014 sebanyak 5 kelas dengan jumlah 210 mahasiswa. Sedangkan sampel diambil 2 kelas dari 5 kelas yang ada. Jumlah sampel sebanyak 88 orang yang dikelompokkan ke dalam kelompok eksperimen dengan strategi pembelajaran berbasis masalah, dan kelompok kontrol dengan pembelajaran tradisional. Teknik pengambilan sampel dilakukan dengan cara acak (cluster random sampling). Instrumen penelitian berupa tes hasil belajar kemampuan berpikir tingkat tinggi (menganalisis, mengevaluasi, mencipta), dan lembar observasi keterampilan proses sains mahasiswa. Metode penelitian ini bersifat kuasi eksperimen (quasi eksperimental method) dengan teknik analisis uji t pada taraf signifikansi α = 0,05. Hasil penelitian ini diperoleh bahwa: (1) kemampuan berpikir tingkat tinggi (menganalisis, mengevaluasi, mencipta) mahasiswa yang dibelajarkan dengan strategi pembelajaran berbasis masalah 75,39 ± 8,83 (X ±SD) signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan pembelajaran tradisional 66,23 ± 8,99 (t-hitung = 4,907; P = 0,000); dan (2) keterampilan proses sains mahasiswa yang dibelajarkan dengan strategi pembelajaran berbasis masalah 71,30 ± 7,29 (X ±SD) signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan pembelajaran tradisional 66,16 ± 11,07 (t-hitung = 3,338; P = 0,002). Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa strategi pembelajaran berbasis masalah berpengaruh terhadap kemampuan berpikir tingkat tinggi (menganalisis, mengevaluasi, mencipta) dan keterampilan proses sains mahasiswa STIPAP LPP Medan. Penelitian ini mengimplikasikan bahwa strategi pembelajaran berbasis masalah merupakan strategi yang perlu dipertimbangkan untuk dilaksanakan dalam proses pembelajaran biologi atau ilmu alamiah dasar.
ABSTRACT
Syarifah Widya Ulfa. The Effect of Problem Based Learning Strategy on The High Order Thinking Ability (Analyzing, Evaluating, Creating) and Science Process Skill Student in STIPAP LPP Medan. Thesis. Program Postgraduate Universitas Negeri Medan (UNIMED). Medan. 2014.
The purpose of this study was to know the effect of problem based learning strategy on (1) student high order thinking ability (analyzing, evaluating, creating), and (2) science process skill of the student. The populations in this study was the entire students in the first semester Budidaya Perkebunan (BDP) STIPAP LPP Medan of 2013/2014 totaly 5 classes with 210 students. The sample amounted 2 classes from 5 classes with 88 student that grouped in experimental classes with problem based learning and control classes with with traditional learning. Technique of sampling made by cluster random sampling. Instrument of this study acquired through result test the ability of high order thinking (analyzing, evaluating, creating) and result observation science process skill of student. This research method was a quasi experimental design with techniques of data analysis using a t-test at significant level α = 0.05. The result of this study showed that: (1) the result of student high order thinking ability (analyzing, evaluating, creating) with problem based learning strategy 75.39 ± 8.83 was significantly higher than student who taught by traditional 66.23 ± 8.99 (t-hitung = 4.907; P = 0.000); and (2) the result science process skill student with problem based learning strategy . 0 . was significantly higher than student who taught by traditional 66.16 ± 11.07 (tcount = 3.338; P = 0.002). So, it can be concluded that Problem Based Learning Strategy influence on the high order thinking ability (analyzing, evaluating, creating) and science process skill student in STIPAP LPP Medan. This study contributes implication that Problem Based Learning Strategy is an learning strategy which should be taken into account to be applied within Biology or basic of natural science learning process.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur Penulis ucapkan kepada Allah SWT karena berkat Rahmat
dan Hidayah-Nya Penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul “Pengaruh
Strategi Pembelajaran Berbasis Masalah Terhadap Kemampuan Berpikir Tingkat
Tinggi (Menganalisis, Mengevaluasi, Mencipta) dan Keterampilan Proses Sains
Mahasiswa STIPAP LPP Medan ” disusun untuk memenuhi persyaratan dalam
memperoleh gelar Magister Pendidikan Biologi Program Pascasarjana Unimed.
Penulis menyadari bahwa penulisan Tesis ini tidak akan dapat
terselesaikan dengan baik tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu
penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah
membantu penulis dalam menyelesaikan Tesis ini. Penulis mengucapkan terima
kasih pada:
1. Rektor Universitas Negeri Medan, Bapak Prof. Dr. Ibnu Hajar, M.Si.
2. Direktur Program Pascasarjana Universitas Negeri Medan
Bapak Prof. Dr. H. Abdul Muin Sibuea, M.Pd.
3. Asisten Direktur I Bapak Dr. Arif Rahman, M.Pd.
4. Dosen Pembimbing I Bapak Prof. Dr. rer.nat. Binari Manurung, M.Si.,
Dosen Pembimbing II Bapak Dr. H. Syahmi Edi, M.Si., dan Ketua
Program Studi Pendidikan Biologi Bapak Dr. Hasruddin, M.Pd. yang telah
banyak memberikan bimbingan, arahan, motivasi serta dukungan pada
penulis sejak awal sampai dengan selesai penulisan tesis ini.
5. Syarifuddin, M.Sc., Ph.D., Dr. Hasruddin, M.Pd., Dr. Fauziyah Harahap,
M.Si., selaku narasumber yang telah banyak memberikan saran dan
6. Dr. Mufti Sudibyo, M.Si. selaku validator isi (konten) dan Bapak Drs.
Zulkifli Simatupang, M.Pd. selaku validator struktur (Konstruk), serta
Bapak/Ibu dosen yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama di
Program Pascasarjana Unimed.
7. Ayahanda Drs. H. Sayid Usman Z, Ibunda Dra. Hj. Ermanelis, suami
Aulia Juanda Djaingsastro, S.Si dan ananda Alfath Riziq Djaingsastro
serta abang/istri Sayid Aidil Putra, S.Pd., S.Kom./Tri Wahyuningsih,
S.Kom. dan adik Syarifah Fadrina, S.KM. yang senantiasa mendoakan dan
mendorong penulis menjalankan studi dan sampai menyelesaikan tesis ini.
8. Teman-teman angkatan XVIII khususnya kelas A Prodi Pendidikan
Biologi: Arni, Mia, kak Huznul, Novo serta semua pihak yang tidak dapat
disebutkan satu persatu, semoga Allah SWT dapat membalas kebaikannya.
Penulis menyadari bahwa penulisan tesis ini masih jauh dari
kesempurnaan. Dengan segala kerendahan hati, penulis mengharapkan kritik dan
saran yang membangun dari semua pihak guna penyempurnaan tesis ini. Semoga
tesis ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak khususnya para guru
biologi serta dapat menambah khasanah ilmu pengetahuan dan pendidikan.
Medan, April 2014 Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN i
ABSTRAK ii
ABSTRACT iii
KATA PENGANTAR iv
DAFTAR ISI vi
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR ix
DAFTAR LAMPIRAN x
BAB I. PENDAHULUAN 1
1.1. Latar Belakang Masalah 1
1.2. Identifikasi Masalah 7
1.3. Pembatasan Masalah 8
1.4. Rumusan Masalah 9
1.5. Tujuan Penelitian 9
1.6. Manfaat Penelitian 10
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 11
2.1. KajianTeoritis 11
2.1.1. Hakikat Pembelajaran Biologi 11
2.1.2. Hakikat Strategi Pembelajaran 14
2.1.2.1. Strategi Pembelajaran Berbasis Masalah 16 2.1.2.1.1. Konsep Dasar dan Karakteristik Pembelajaran Berbasis 16 Masalah
2.1.2.1.2. Syarat-syarat Pembelajaran Berbasis Masalah 19 2.1.2.1.3. Tahapan dalam Pembelajaran Berbasis Masalah 20 2.1.2.1.4. Keunggulan dan Kelemahan Pembelajaran Berbasis Masalah 28
2.1.2.2. Strategi Pembelajaran Tradisional 30
2.1.3. Hakikat Kemampuan Berpikir Tingkat Tinggi Biologi 33
2.1.4. Hakikat Keterampilan Proses Sains 38
2.2. Penelitian yang Relevan 44
2.3. Kerangka Berpikir 46
2.3.1. Pengaruh Strategi Pembelajaran Berbasis Masalah terhadap 46 Kemampuan Berpikir Tingkat Tinggi Mahasiswa
2.3.2. Pengaruh Strategi Pembelajaran Berbasis Masalah terhadap 47 Keterampilan Proses Sains Mahasiswa
2.4. Hipotesis Penelitian 49
BAB III. METODE PENELITIAN 51
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian 51
3.2. Populasi dan Sampel Penelitian 51
3.2.2. Sampel Penelitian 51
3.3. Jenis dan Desain Penelitian 52
3.3.1. Jenis Penelitian 52
3.3.2. Desain Penelitian 52
3.4. Variabel Penelitian 53
3.5. Definisi Operasional Variabel Penelitian 53
3.6. Prosedur Pelaksanaan Penelitian 55
3.7. Teknik Pengumpulan Data 58
3.8. Instrumen Penelitian 58
3.9. Uji Coba Instrumen 63
3.10. Teknik Analisis Data 66
3.11. Hasil Analisis Data Instrumen Penelitian 67
3.11.1. Validitas Instrumen Tes 67
3.11.2. Reliabilitas Tes 67
3.11.3. Taraf Kesukaran Soal 68
3.11.4. Daya Pembeda Soal 68
BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 69
4.1. Hasil Penelitian 69
4.1.1. Pretes Kemampuan Berpikir Tingkat Tinggi Mahasiswa 69 4.1.2. Kemampuan Berpikir Tingkat Tinggi Mahasiswa 70
4.1.3. Keterampilan Proses Sains Mahasiswa 71
4.1.4. Normalitas Data 72
4.1.5. Homogenitas Data 73
4.2. Pengujian Hipotesis 73
4.2.1. Pengaruh Strategi Pembelajaran Berbasis Masalah Terhadap 73 Kemampuan Berpikir Tingkat Tinggi Mahasiswa
4.2.2. Pengaruh Strategi Pembelajaran Berbasis Masalah Terhadap 76 Keterampilan Proses Sains Mahasiswa
4.3. Pembahasan 77
4.3.1. Pengaruh Strategi Pembelajaran Berbasis Masalah Terhadap 77 Kemampuan Berpikir Tingkat Tinggi Mahasiswa
4.3.2. Pengaruh Strategi Pembelajaran Berbasis Masalah Terhadap 82 Keterampilan Proses Sains Mahasiswa
4.4. Keterbatasan Penelitian 88
BAB V. SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN 90
5.1. Simpulan 90
5.2. Implikasi 90
5.3. Saran 91
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Langkah-langkah Pelaksanaan dalam Pembelajaran
Berbasis Masalah 21
Tabel 2.2. Sintaks Pembelajaran Tradisional 33
Tabel 3.1. Desain Penelitian 52
Tabel 3.2. Kisi-kisi Tes Hasil Belajar 60
Tabel 3.3. Lembar Observasi Keterampilan Proses Sains Mahasiswa 61
Tabel 4.1. Normalitas Data 72
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 4.1 Pengaruh Strategi Pembelajaran Berbasis Masalah 75 Terhadap Kemampuan Berpikir Tingkat Tinggi Mahasiswa Sekolah Tinggi Ilmu Pertanian Agrobisnis Perkebunan
Gambar 4.2 Pengaruh Strategi Pembelajaran Berbasis Masalah 76 Terhadap Keterampilan Proses Sains Mahasiswa
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Tabel Uji Validitas dan Reliabilitas Instrumen 97
Lampiran 2. Analisis Varians Butir Soal 98
Lampiran 3. Tingkat Kesukaran Soal 99
Lampiran 4. Daya Beda Soal 100
Lampiran 5. Data Hasil Belajar dengan Strategi Pembelajaran 101 Berbasis Masalah
Lampiran 6. Nilai Kemampuan Tingkat Tinggi C4,C5, dan C6 102 Pembelajaran Berbasis Masalah
Lampiran 7. Data Hasil Belajar dengan Strategi Pembelajaran 103 Tradisional
Lampiran 8. Nilai Kemampuan Tingkat Tinggi C4,C5, dan C6 104 Pembelajaran Tradisional
Lampiran 9. Deskripsi Statistik Data Hasil Belajar Mahasiswa 105
Lampiran 10. Normalitas Data 107
Lampiran 11. Homogenitas Data 109
Lampiran 12. Homogenitas Kelas 112
Lampiran 13. Uji Hipotesis Data Kemampuan Berpikir Tingkat Tinggi 113 Mahasiswa
Lampiran 14. Uji Hipotesis Data Kemampuan Berpikir Tingkat Tinggi 114 C4 Mahasiswa
Lampiran 15. Uji Hipotesis Data Kemampuan Berpikir Tingkat Tinggi 115 C5 Mahasiswa
Lampiran 16. Uji Hipotesis Data Kemampuan Berpikir Tingkat Tinggi 116 C6 Mahasiswa
Lampiran 17. Uji Hipotesis Data Keterampilan Proses Sains Mahasiswa 117 Lampiran 18. Silabus Mata Kuliah Ilmu Alamiah Dasar Pada Program 118 Studi Budidaya Perkebunan STIPAP LPP Medan
Lampiran 19a. Satuan Acara Perkuliahan (SAP) Pembelajaran Berbasis 130 Masalah Pada Materi Isu Lingkungan
Lampiran 19b. Lembar Kerja Mahasiswa Dengan Strategi Pembelajaran 135 Berbasis Masalah
Lampiran 19c. Satuan Acara Perkuliahan (SAP) Pembelajaran Berbasis 142 Masalah Pada Materi Isu Lingkungan
Lampiran 19d. Lembar Kerja Mahasiswa Dengan Strategi Pembelajaran 147 Berbasis Masalah
Lampiran 19e. Satuan Acara Perkuliahan (SAP) Pembelajaran 152 Tradisional Pada Materi Isu Lingkungan
Lampiran 19f. Satuan Acara Perkuliahan (SAP) Pembelajaran 156 Tradisional Pada Materi Isu Lingkungan
Lampiran 20. Soal Postest Mahasiswa 160
Lampiran 21. Lembar Observasi Keterampilan Proses Sains
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Salah satu masalah yang dihadapi dunia pendidikan adalah lemahnya
proses pembelajaran. Di Indonesia, pembelajaran kemampuan berpikir memiliki
beberapa kendala. Salah satunya adalah terlalu dominannya peran dosen di
kampus sebagai penyebar ilmu atau sumber ilmu, sehingga mahasiswa hanya
dianggap sebagai sebuah wadah yang akan diisi dengan ilmu oleh dosen. Kendala
lain yang sebenarnya sudah cukup klasik namun memang sulit dipecahkan, adalah
sistem penilaian prestasi mahasiswa yang lebih banyak didasarkan melalui tes-tes
yang sifatnya menguji kemampuan kognitif tingkat rendah. Mahasiswa yang dicap
sebagai mahasiswa yang pintar atau sukses adalah mahasiswa yang lulus ujian. Ini
merupakan masalah lama yang sampai sekarang masih merupakan polemik yang
cukup seru bagi dunia pendidikan di Indonesia.
Pembelajaran yang pada umumnya dilaksanakan oleh dosen lebih banyak
menekankan pada aspek pemahaman dan pengetahuan sedangkan aspek
menganalisis, mengevaluasi bahkan mencipta lainnya sebagian kecil dari
pembelajaran yang dilakukan. Pembelajaran masih bersifat teacher-oriented dan
mahasiswa kurang diberi kesempatan untuk mengembangkan kemampuan
berpikir tingkat tinggi. Proses pembelajaran tersebut sudah tidak cocok lagi
diterapkan di tengah ledakan informasi ilmu pengetahuan dan teknologi seperti
sekarang ini (Samatowa, 2010). Lebih lanjut Samatowa (2010), menyatakan
2
pengalaman langsung (learning by doing)”. Dosen selama ini lebih banyak
memberi ceramah dan latihan mengerjakan soal-soal dengan cepat tanpa memberi
pemahaman konsep secara mendalam. Hal ini menyebabkan mahasiswa kurang
terlatih untuk mengembangkan daya nalarnya dalam memecahkan permasalahan
dan mengaplikasikan konsep-konsep yang telah dipelajari dalam kehidupan nyata
sehingga kemampuan berpikir tingkat tinggi mahasiswa kurang dapat berkembang
dengan baik. Rendahnya kemampuan berpikir tingkat tinggi mahasiswa
ditunjukkan oleh rendahnya hasil belajar mahasiswa.
Pendidikan yang mampu mendukung pembangunan di masa mendatang
adalah pendidikan yang mampu mengembangkan potensi peserta didik. Karena
untuk menghadapi perkembangan teknologi yang semakin pesat dituntut sumber
daya manusia yang handal, yang memiliki kemampuan dan keterampilan yang
tinggi. Ketika seseorang memutuskan suatu masalah, memecahkan masalah,
ataupun memahami sesuatu, maka orang tersebut melakukan aktifikas berpikir.
Mengembangkan kemampuan berpikir tingkat tinggi dan bekerjasama sudah
lama menjadi fokus dan perhatian dosen di kelas, karena hal itu berkaitan
dengan sifat dan karakteristik keilmuan khususnya pada mahasiswa.
Kemampuan tersebut harus dilatih dengan cara mendisain pembelajaran yang
mampu melatih kemampuan berpikir tingkat tinggi dan keterampilan proses
mahasiswa.
Minat belajar mahasiswa kurang, mahasiswa tidak terbiasa belajar dengan
diawali permasalahan-permasalahan sehingga kemampuan berpikir mahasiswa
3
memahami konsep-konsep akademis (seperti konsep-konsep matematika, fisika,
atau biologi), karena metode mengajar yang selama ini digunakan oleh pendidik
(dosen) hanya terbatas pada metode ceramah. Di sisi lain tentunya mahasiswa
tahu apa yang mereka pelajari saat ini akan sangat berguna bagi kehidupan
mereka di masa datang, yaitu saat mereka bermasyarakat ataupun saat di tempat
kerja kelak. Mahasiswa dituntut mampu membaca situasi dilapangan. Maka
diperlukan suatu pembelajaran yang dapat mengarahkan mahasiswa untuk
mengembangkan kemampuan berpikir tingkat tingginya. Oleh karena itu
diperlukan suatu strategi yang benar-benar bisa memberi jawaban dari masalah
ini. Adapun strategi pembelajaran yang memenuhi kriteria tersebut adalah strategi
pembelajaran berbasis masalah.
Strategi pembelajaran berbasis masalah merupakan suatu kegiatan
pembelajaran yang dilakukan melalui pendekatan masalah. Mahasiswa dimotivasi
untuk mengolaborasikan permasalahan melalui kegiatan kooperatif dengan arahan
dosen. Pembelajaran berbasis masalah merupakan pembelajaran yang lebih
menekankan pada aktivitas mahasiswa dan menjadikan mahasiswa lebih banyak
berinteraksi dengan obyek dan peristiwa sehingga mahasiswa memperoleh
pemahaman (konstruktivisme). Peran dosen hanya sebagai fasilitator bukan
pentransfer pengetahuan (Herman, 2007). Selanjutnya Ibrahim dan Nur (2005)
mengemukakan, bahwa pembelajaran berbasis masalah memiliki tujuan untuk
membantu mahasiswa mengembangkan keterampilan berpikir, pemecahan
masalah, belajar berbagai peran orang dewasa dengan melibatkan mereka dalam
4
Pembelajaran berbasis masalah merupakan suatu pendekatan yang
menggunakan masalah dunia nyata sebagai suatu konteks bagi mahasiswa untuk
belajar tentang cara berpikir kreatif dalam pemecahan masalah serta untuk
memperoleh pengetahuan yang esensial dari materi pelajaran. Pembelajaran
berbasis masalah dirancang untuk merangsang berpikir tingkat tinggi dalam
situasi berorientasi masalah. Pembelajaran berbasis masalah dikembangkan untuk
membantu kemampuan berpikir pemecahan masalah, keterampilan, intelektual
dan belajar menjadi pembelajaran yang otonom (Sudarman, 2007).
Hasil penelitian Bilgin, et.,al (2009) juga mengungkap, bahwa
pembelajaran berbasis masalah (Problem Based Learning/PBL) membantu
mahasiswa untuk memecahkan masalah dan meningkatkan kemampuan
berpikirnya dalam konteks nyata atau membangun sendiri konsep yang telah
dipelajarinya. Selanjutnya, memecahkan masalah dalam kelompok (group task)
dapat menumbuhkan minat belajar mahasiswa yang pada gilirannya
menumbuhkan aspek sikap mahasiswa sebagai efek pengiringnya (Nurturant
Effecct). Salah satu sikap yang dikembangkan dalam IPA (Biologi) adalah sikap
ilmiah yang secara umum dipahami sebagai keterampilan proses.
Beberapa strategi yang lazim dilakukan dalam mengembangkan
kemampuan aktivitas mahasiswa adalah dengan keterampilan proses sains.
Keterampilan proses sains bagi mahasiswa diarahkan pada keterampilan proses
sains terpadu sebagai pengembangan keterampilan proses sains. Pemberdayaan
mahasiswa dalam pengembangan keterampilan proses sains akan membentuk
5
baik selama pembelajaran maupun dalam konteks kehidupan sehari-hari.
Keunggulan dari strategi PBM, mahasiswa tidak saja mempelajari konsep-konsep
yang berhubungan dengan masalah tetapi juga metode ilmiah untuk memecahkan
masalah tersebut. Oleh sebab itu, pebelajar tidak saja harus memahami konsep
yang relevan dengan masalah tetapi juga memperoleh pengalaman belajar yang
berhubungan dengan kemampuan berpikir tingkat tinggi dalam pemecahan
masalah dan menumbuhkan pola berpikir ilmiah.
Sebagaimana hasil penelitian yang dikemukakan oleh Ango (2002) bahwa
keterampilan proses memiliki peranan yang sangat penting untuk pengembangan
pemahaman oleh mahasiswa dalam menerapkan konsep ilmiah dan meningkatkan
proposisi belajarnya. Sehingga melalui pengalaman-pengalaman dalam
pembelajaran keterampilan proses, mahasiswa dapat mencapai keahlian dalam
pembelajaran yang bermakna dalam prosedur pemecahan masalah secara ilmiah
dan menerapkan pemahaman ilmiah tersebut dalam kehidupan mereka sendiri.
Melalui strategi pembelajaran ini mahasiswa berinteraksi dengan tim kerja dan
berkolaborasi dalam memecahkan masalah serta memberikan jaminan
keberlanjutan proses belajar oleh mahasiswa di luar waktu tatap muka. Dengan
demikian, pembelajaran yang memfasilitasi mahasiswa untuk berinteraksi dengan
berbagai sumber dan melatih keterampilan proses mahasiswa cenderung
memberikan hasil pembelajaran yang lebih baik.
Sehingga mahasiswa dikatakan memahami apabila ia dapat menunjukkan
unjuk kerja pemahaman tersebut pada tingkat kemampuan yang lebih tinggi, baik
6
Wena, 2009). Oleh karena itu pendekatan pembelajaran pada keterampilan proses
mahasiswa sangat penting dalam meningkatkan hasil belajar mahasiswa.
Karamustafaoglu (2011) mengemukakan bahwa keterampilan proses sains
memberikan manfaat meningkatkan hasil belajar peserta didik serta partisipasi
peserta didik di dalam kegiatan laboratorium sains, dimana ilmu keterampilan
proses tidak dapat dipisahkan dalam praktek dari konseptual pemahaman yang
terlibat dalam belajar dan menerapkan ilmu pengetahuan. Dengan demikian
pendekatan keterampilan proses melibatkan keterampilan-keterampilan kognitif
atau intelektual, manual, dan sosial peserta didik dengan menggunakan pikirannya
serta menanamkan sikap ilmiah peserta didik pada pembelajaran biologi dalam
meningkatkan hasil belajar yang lebih baik lagi dan meningkatkan kreativitas
belajar peserta didik dalam proses pembelajaran.
Hasil wawancara di STIPAP LPP Medan diketahui bahwa dosen-dosen di
Sekolah Tinggi tersebut hanya menggunakan metode ceramah, tanya jawab, dan
memberikan tugas latihan dalam proses pembelajaran Biologi. Kegiatan
mahasiswa hanya mencatat dan mendengarkan penjelasan dosen. Apabila ada hal
yang tidak dimengerti mahasiswa, maka dosen akan menjelaskan kembali materi
tersebut berulang-ulang. Sistem penilaian prestasi mahasiswa yang lebih banyak
didasarkan melalui tes-tes yang sifatnya menguji kemampuan kognitif tingkat
rendah. Mahasiswa hanya dituntut agar lulus ujian. Strategi pembelajaran yang
selama ini diterapkan tidak mengaktifkan mahasiswa dalam kegiatan
pembelajaran secara maksimal. Minat belajar mahasiswa kurang, mahasiswa tidak
7
menyelesaikan masalah dilakukan dengan berpikir, seperti berpikir kritis, kreatif,
pemecahan masalah. Yang kesemuanya dikategorikan berpikir tingkat tinggi.
Kebanyakan mahasiswa hanya bersifat sebagai penerima pasif. Hal ini berkaitan
dengan rendahnya keterampilan proses sains mahasiswa. Kemampuan dan
keterampilan ini diduga belum banyak dimiliki oleh mahasiswa, terlihat dari
kemampuan menjawab pertanyaan yang relatif rumit.
Mengacu pada masalah pembelajaran Biologi yang dialami mahasiswa
STIPAP Medan di atas diperlukan suatu penelitian yang mengkaji perbaikan
pembelajaran yakni dengan menerapkan strategi pembelajaran berbasis masalah.
Namun, mengingat pembelajaran merupakan proses yang bersifat irreversible
perlu dilakukan pengujian terlebih dahulu sebelum suatu strategi pembelajaran
dapat diterapkan dalam pembelajaran di kelas secara umum. Untuk itu melalui
penelitian ini akan dilakukan pengujian pengaruh strategi pembelajaran berbasis
masalah terhadap kemampuan berpikir tingkat tinggi (mengalisis, mengevaluasi,
mencipta) dan keterampilan proses sains mahasiswa semester I Program Studi
BDP STIPAP Medan Tahun Pelajaran 2013/2014.
1.2. Identifikasi Masalah
Mengacu pada uraian latar belakang terdahulu, dapat diidentifikasi
beberapa permasalahan pembelajaran biologi khususnya di STIPAP Medan,
diantaranya: (1) proses pembelajaran di kelas masih berpusat pada dosen;
(2) mahasiswa masih belajar secara pasif dan informasi yang diterima sebahagian
besar berasal dari dosen; (3) mahasiswa tidak terbiasa belajar melalui
8
keterampilan proses sains mahasiswa menjadi tidak berkembang secara maksimal;
(4) Proses pembelajaran tidak merangsang mahasiswa dalam meningkatkan
keterampilan proses sains mahasiswa, sehingga mahasiswa cenderung hanya
menerima informasi dan kurang aktif mencari informasi.
1.3. Pembatasan Masalah
Untuk kepentingan pengujian khusus pada penelitian ini, maka masalah
penelitian dibatasi pada:
1. Penerapan strategi pembelajaran berbasis masalah pada kelompok perlakuan
dan pembelajaran tradisional pada kelompok kontrol dalam pembelajaran
biologi Ilmu Alamiah Dasar (IAD) di semester I Program Studi BDP STIPAP
Medan.
2. Kemampuan berpikir tingkat tinggi biologi dibatasi pada ranah kognitif
taksonomi Bloom C4 sampai C6.
3. Materi yang tercakup pada mata kuliah Ilmu Alamiah Dasar adalah sel dan
reproduksi sel, reproduksi generatif dan vegetatif pada tumbuhan, klasifikasi
pada tumbuhan, absorbsi hara, fotosintesis dan translokasi hasil fotosintesis,
respirasi, makhluk hidup dan ekosistem, sumber daya alam dan lingkungan,
bioteknologi, dan isu lingkungan. Dan penelitian ini dibatasi hanya pada
materi Isu lingkungan yang akan dibelajarkan dengan strategi pembelajaran
berbasis masalah dan pembelajaran tradisional.
9
1.4. Rumusan Masalah
Mengacu pada pembatasan masalah penelitian terdahulu maka rumusan
masalah penelitian ini disusun sebagai berikut:
1. Apakah kemampuan berpikir tingkat tinggi (menganalisis, mengevaluasi,
mencipta) mahasiswa yang dibelajarkan dengan strategi pembelajaran berbasis
masalah lebih tinggi dibandingkan dengan pembelajaran tradisional
mahasiswa semester I Program Studi BDP STIPAP Medan Tahun Pelajaran
2013/2014?
2. Apakah keterampilan proses sains mahasiswa yang dibelajarkan dengan
strategi pembelajaran berbasis masalah lebih tinggi dibandingkan dengan
pembelajaran tradisional mahasiswa semester I Program Studi BDP STIPAP
Medan Tahun Pelajaran 2013/2014?
1.5. Tujuan Penelitian
Berdasarkan latar belakang dan perumusan masalah diatas maka tujuan
penelitian ini adalah, untuk mengetahui:
1. Kemampuan berpikir tingkat tinggi (menganalisis, mengevaluasi, mencipta)
mahasiswa yang dibelajarkan dengan strategi pembelajaran berbasis masalah
lebih tinggi dibandingkan dengan pembelajaran tradisional mahasiswa
semester I Program Studi BDP STIPAP Medan Tahun Pelajaran 2013/2014.
2. Keterampilan proses sains mahasiswa yang dibelajarkan dengan strategi
pembelajaran berbasis masalah lebih tinggi dibandingkan dengan
pembelajaran tradisional mahasiswa semester I Program Studi BDP STIPAP
10
1.6. Manfaat Penelitian
Secara teoritis, hasil penelitian ini diharapkan sebagai masukan informasi
empirik mengenai pengaruh strategi pembelajaran berbasis masalah terhadap
kemampuan berpikir tingkat tinggi (menganalisis, mengevaluasi, mencipta) dan
keterampilan proses sains mahasiswa dan sebagai sumber rujukan untuk
melakukan penelitian lebih lanjut terhadap variabel-variabel yang berkesesuaian.
Sedangkan manfaat praktis dari hasil penelitian ini diharapkan dapat
menjadi masukan dan informasi bagi proses pembelajaran biologi untuk
meningkatkan kualitas dan hasil belajar biologi mahasiswa. Selain itu, hasil
penelitian ini juga diharapkan dapat memberikan sumbangan pemikiran bagi
dosen-dosen, pengelola, pengembang, dan lembaga-lembaga pendidikan dalam
menjawab dinamika kebutuhan mahasiswa dalam upaya untuk meningkatkan hasil
belajar biologi mahasiswa semester I Program Studi BDP STIPAP Medan Tahun
90
BAB V
SIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN
5.1. Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan analisis data, maka dapat diambil
simpulan sebagai berikut:
1. Kemampuan berpikir tingkat tinggi mahasiswa yang dibelajarkan dengan
strategi pembelajaran berbasis masalah signifikan lebih tinggi
dibandingkan dengan pembelajaran tradisional sebesar 13,83%.
2. Keterampilan proses sains mahasiswa yang dibelajarkan dengan strategi
pembelajaran berbasis masalah signifikan lebih tinggi dibandingkan
dengan pembelajaran tradisional sebesar 7,77%
5.2. Implikasi
Hasil penelitan ini mengimplikasikan bahwa strategi pembelajaran
berbasis masalah (Problem Based Learning/PBL) membantu mahasiswa untuk
memecahkan masalah dan meningkatkan kemampuan berpikirnya dalam konteks
nyata atau membangun sendiri konsep yang telah dipelajarinya, dan dapat
meningkatkan keterampilan proses sains mahasiswa dalam membentuk sikap atau
karakter ilmiah mahasiswa, kemampuan berpikir dan bertindak kritis baik selama
pembelajaran maupun dalam konteks kehidupan sehari-hari. Berdasarkan strategi
pembelajaran berbasis masalah tersebut mahasiswa dapat mengembangkan
pemahaman belajarnya dengan konsep ilmiah. Sehingga melalui pembelajaran
91
bermakna dalam prosedur pemecahan masalah secara ilmiah dan menerapkan
pemahaman ilmiah tersebut dalam kehidupan mereka sendiri. Melalui strategi
pembelajaran ini mahasiswa berinteraksi dengan tim kerja dan berkolaborasi
dalam memecahkan masalah. Dengan demikian, pembelajaran yang memfasilitasi
mahasiswa untuk berinteraksi dengan berbagai sumber dan melatih keterampilan
proses mahasiswa dapat memberikan hasil pembelajaran yang lebih baik.
5.3. Saran
Berdasarkan simpulan yang telah dikemukakan, maka sebagai tindak
lanjut penelitian ini disarankan beberapa hal sebagai berikut:
1. Pada proses pembelajaran biologi hendaknya para dosen menggunakan
strategi pembelajaran berbasis masalah dalam meningkatkan kemampuan
berpikir tingkat tinggi dan keterampilan proses sains mahasiswa, agar sikap
ilmiah mahasiswa dapat berkembang dan diterapkan baik di dalam kelas
maupun di luar kelas.
2. Penggunaan strategi pembelajaran yang tepat pada setiap materi biologi
diharapkan dapat meningkatkan kemampuan berpikir tingkat tinggi dan
keterampilan proses sains mahasiswa, karena pada dasarnya setiap
mahasiswa dituntut untuk mampu menganalisis sampai menciptakan suatu
hasil di dalam pembelajarannya khususnya ketika pada penyusunan tugas
akhir perkuliahan, seperti: tuigas makalah ilmiah, artikel atau jurnal ilmiah,
92
3. Menyarankan pada peneliti berikutnya untuk pengembangan penelitian ini
agar penelitian ini bermanfaat sebagai informasi terhadap dunia pendidikan
93
DAFTAR PUSTAKA
Adesoji, A.F.(2008).Student Ability Levels and effectiveness of Problem-solving Instructional Strategy. J. Soc. Sci.
Akcay, B. (2009). Problem-based Learning in Science Education. Journal Of Turkish Science Education.Volume: 35, Issue: 4, Pages: 48-51, ISSN: 0047231X.
Allen, D. & Tanner, K. (2003). Approaches to Cell Biology Teaching:Learning Content in Context-problem-based Learning. Cell Biology Education.
Amir, T. (2009). Inovasi Pendidikan melalui Problem Based Learning. Jakarta: Kencana Prenada Media Group.
Ango, M, L. 2002. Mastery of Science Process Skills and Their Effective Use in the Teaching of Science: An Educology of Science Education in the Nigerian Context. International Journal of Educology. University of Jos, Plateau, Nigeria. Volume: 16, No: 1, Pages: 1-17.
Anonim. (1986b). Kurikulum: Pedoman Proses Belajar Mengajar. Jakarta: Depdikbud.
Arends, I.A. (2008). Learning to Teach. Yogyakarta: Pustaka Belajar.
Arikunto, S. (2002). Dasar-dasar Evaluasi Pendidikan. Edisi Revisi. Cet. 4. Jakarta : Bumi Akasara.
Arsyad, A. (2007). Media Pembelajaran. Jakarta: Raja Grafindo Persada.
Aqib, Z. (2013). Model-model, Media, dan Strategi Pembelajaran Kontekstual (Inovatif). Bandung. Yrama Widya.
Barret, T. (2005). Understanding Problem-based Learning. Dalam Handbook Of Enquiry & Problem-based Learning. (Eds), Galway: CELT.
Bundu, P. (2006). Penilaian Keterampilan Proses dan Sikap Ilmiah dalam Pembelajaran Sains Sekolah Dasar. Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional.
94
Bloom, B. (1982).Taxonomi of Educational Objectives: Cognitive Domain. New York: David McKay.
Chin, C. dan Gek, L.-C. (2003). Implementing Problem-based Learning in Biology. Tersedia pada: pbl.tp.edu.sg/PBL Subjects/Articles/Christine ChinLiGekChia.pdf,diakses pada tanggal 10 Oktober 2013.
Costa,A., L., (Edt). (1985). Develpoing Minds. New York: ASCD.
Costa.L, Arthur. (1988). Developing minds. Virginia: ASCD
Dasna. (2005). Pengembangan Model PBM IPA Berorientasi PKP untuk
Meningkatkan Daya Nalar Siswa, Executive Summary Hasil-hasil Penelitian Hibah Bersaing Perguruan Tinggi, Buku IV. Jakarta: Ditbinlitabmas Dirjen Dikti Depdikbud.
Degeng, S. (2005). Taksonomi Pembelajaran 1: Taksonomi Variabel untuk Pengembangan Teori dan Penelitian. Malang: Universitas Negeri Malang.
Depdiknas. (2006). Pengembangan Model Pembelajaran. Jakarta.
Djamarah, S.B., dan Zain, A. (2002). Strategi Belajar Mengajar. Jakarta: Rineka Cipta.
Dimyati dan Mudjiono. 2010. Belajar dan Pembelajaran. Jakarta: Rineka Cipta.
Elliott, A.K., Efron, D., Wright, M., Martinelli, A. (2003). Educational Tecnologies That Integrate Problem-based Learning Principles: Do these resources enhance student learning? Ascillite.
Fadhila, E. 2013. Pengaruh Strategi Pembelajaran Berdasarkan Masalah dengan Peragkat Pembelajaran Struktur dan Fungsi Sel Berbasis Molekuler
Terhadap Kemampuan Berpikir Tingkat Tinggi dan Pemahaman Konsep Siswa RSBI SMAN 1 Blitar. Tesis tidak diterbitkan. Malang: Jurusan Biologi FMIPA UM
Funk, J. H. (1985). Learning Science Process Skills.Iowa: Kendal/Hunt Publishing Company.
Novita ,G.A. (2014). Pengaruh Model Pembelajaran PBL Terhadap Keterampilan Proses Sains Siswa Kelas V Sd di Gugus Iv Diponegoro Kecamatan Mendoyo. Volume: 2, Issue: 1, Pages: 1-10.
Good, T. L. & Brophy, J. E. (1990). Educational Psychology, A Realistic Approach, Fouth Edition. New York: Longman
95
Herman. 2007. Penggunaan Pembelajaran Berbasis Masalah dalam Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa pada Pembelajaran IPS di MI Darussaadah Pandeglang. Jurnal Penelitian Pendidikan, Volume: 11, Nomor 2, Oktober 2010, (Online) (http;//jurnal .upi.edu/ file/3 _darmawan.pdf), diakses 13 April 2013.
Http://www.slideshare.net/userdar/766-1-taksonomi-bloom-retnookmima. Html (diakses 9 Oktober 2013)
Ibrahim dan Nur Moh. (2005). Pengajaran Berbasis Masalah. Surabaya: University press
Kolmos, A., Kuru, S., Hansen, H., Eskil, T., Podesta, L., Fink, F., Graaff, d.E., Wolff, U.J., Soylu, A. (2007).Problem Based Learning. TREE.
Mulyasa, E. (2005). Kurikulum Berbasis Kompetensi, Konsep, Karakteristik dan Implementasi. Bandung: Rosdakarya.
Nosich, A. (2001). Higher Order Thonking Skills In A Science Classroom Computer Simulation (online) http://www .msu.ac.zw/elearning /material /1354862322ER5849x_C038.fm.pdf diakses pada tanggal 08 April 2013
Okinoglu, O. dan Tandongan, O.R. (2007). The Effects Of Problem-based Active Learning in Science Education on Student Academic Achievement, Attitude and Concept L:earning. Eurasia Journal of Mathematic, Science & Tecnology Education. Volume: 8, Issue: 4, Pages: 1-11.
Peterson, M. (1997). Skilisto Enhance Problem-based Learning. Med Educ Online (serial online) Available from URL.http://www.utmb.edumeo.
Putera, I.,B.,S. (2012). Implementasi Problem Based Learning (PBL) Terhadap Hasil Belajar Biologi SMA Ditinjau dari Intelligence Quotien (IQ) .Ubud:
Universitas Pendidikan Ganesha Singaraja.
Rustaman, N.Y. 2005. Strategi Belajar Mengajar Biologi. Malang: Universitas Negeri Malang Press.
Samatowa, U.(2006). Bagaimana Pembelajaran IPA di Sekolah Dasar. Jakarta: Depdiknas.
96
Sanjaya, W. (2006). Strategi Pembelajaran Berorientasi Standard Proses Pendidikan. Jakarta: Kencana Prenada Media Group.
Savery, R.J. (2006). Overview Of Problem-based Learning: Definition and Distinction. The Interdisciplinary Journal Of Problem-based Learning.
Schunk, D. H. (2008). Learning Theories: An Educational Perspective. Fifth Edition. New Jersey: Pearson Education, Inc.
Semiawan, C, R., dkk. (1986). Pendekatan Keterampilan Proses: Bagaimana Siswa dalam Belajar?. Jakarta: PT. Gramedia.
Semiawan, C, R., dkk. (1988). Pendekatan Keterampilan Proses: Bagaimana Siswa dalam Belajar?. Jakarta: PT. Gramedia.
Semiawan, C, R., dkk. (1992). Pendekatan Keterampilan Proses: Bagaimana Siswa dalam Belajar?. Jakarta: PT. Gramedia.
Sudarman. (2007). Problem Based Learning: Suatu Model untuk Mengembangkan dan Meningkatkan Kemampuan Memecahkan Masalah. Jurnal Pendidikan Inovatif Vol.2 (online) http://penerbit.uthm.edu.my/ojs/index.php /JTET/ article/view/289/169 diakses pada tanggal 08 April 2013
Sukmadinata, S. (2008). Pengembangan Kurikulum Teori dan Praktek. Bandung: Remaja Rosdakarya.
Surakhmad, W.(1998). Dasar dan Teknik Research: Pengantar Metodologi Ilmiah.Bandung: Tarsito.
Sutrisno. (2006). Studi Model Pembelajaran Berbasis Masalah (Problem Based Learning) untuk Meningkatkan Kualitas Pembelajaran Penentuan Struktur Senyawa Organik di Jurusan Kimia FMIPA. Jurnal Universitas Negeri Malang. Volume: 10, Nomor: 2. Pages: 1-7.
Wang, H., Peterson, C.A., Thompson, P., C. (1998). Problem-based Learning (PBL). USC CCMB.
Wena, M. (2009). Strategi Pembelajaran Inovatif Kontemporer. Jakarta: Bumi Aksara.
Winkel, W.S. (1996). Psikologi Pengajaran. Yogyakarta: Media Abadi.
