JURNAL PENELITIAN & PENGEMBANGAN PENDIDIKAN FISIKA
COVER DEPAN VERSI HITAM PUTIH
DAFTAR JUDUL
Abstract and Indexing:
DOI: doi.org/10.21009/1.021
Pengembangan Modul Pembelajaran Fisika Berbasis Riset dengan Pendekatan Scientific untuk Meningkatkan Literasi Sains Peserta Didik
Usmeldi
Validitas Modul Pembelajaran Berbasis Guided Inquiry pada Materi Fluida di STKIP PGRI Sumatera Barat
Silvi Trisna, Aidhia Rahmi
Implementasi Metode Saintifik Menggunakan Setting Argumentasi pada Mata Kuliah Mekanika untuk Meningkatkan Kemampuan Kognitif Mahasiswa Calon Guru Fisika
Yusiran, Siswanto
Peningkatan Keterampilan Proses Sains Siswa melalui Context Based Learning Adam Malik, Endah Kurnia Y, Siti Robiatus S
Pengukuran Kemampuan Berpikir Kritis Mahasiswa Rekayasa Diploma 4 Politeknik Negeri Bandung melalui Percobaan Momen Inersia
Nani Yuningsih, Sri Suratmi
Konstruksi dan Profil Problem Solving Skill Siswa SMP dalam Materi Pesawat Sederhana
Asep Sutiadi, Hedya Nurwijayaningsih
Penerapan Strategi Metakognisi pada Cooperative Learning Tipe STAD untuk Melihat Perkembangan Metakognisi Siswa pada Materi Elastisitas
Gesha Deliana Sucinta, Hera Novia, Selly Feranie
Penerapan Scientific Approach untuk Meningkatkan Literasi Saintifik dalam Domain Kompetensi Siswa SMP pada Topik Kalor
Widi Ilhami Novili, Setiya Utari, Duden Saepuzaman
Implementasi Pembelajaran Fisika Berbantuan Media Simulasi PhET untuk Meningkatkan Hasil Belajar Siswa Pada Materi Listrik Dinamis
Pendi Sinulingga, Theo Jhoni Hartanto, Budi Santoso
Penerapan Strategi Metakognisi pada Cooperative Learning untuk Mengetahui Profil Metakognisi dan Peningkatan Prestasi Belajar Siswa SMA pada Materi Fluida Statis
Inni Amarta Khairati, Selly Feranie, Saeful Karim
Rancangan Media Pembelajaran Berupa Aplikasi Augmented Reality Berbasis Marker pada Perangkat Android
Diah Ambarwulan, Dewi Muliyati
Rancangan Tes dan Evaluasi Fisika yang Informatif dan Komunikatif pada Materi Kinematika Gerak Lurus
Citra Media Pertiwi, Dewi Muliyati, Vina Serevina
Desain Handout Multimedia Menggunakan 3D Pageflip Professional untuk Media Pembelajaran pada Sistem Android
Sandy Syahrowardi TS, A. Handjoko Permana
Pengembangan Media Pembelajaran Berbasis 3D PageFlip Fisika untuk Materi Getaran dan Gelombang Bunyi
Hani Kurniawati, Desnita, Siswoyo
Merancang Komik Cerita Tokoh Menggunakan Aplikasi Comicker sebagai Media Pembelajaran
Sarinah, Dewi Muliyati, I Made Astra
Editor-in-Chief
Dr. Esmar Budi, M.T. (Universitas Negeri Jakarta)
Senior Editors
Prof. Dr. I Made Astra, M.Si. (Universitas Negeri Jakarta)
Prof. Dr. Festiyed, M.Si. (Universitas Negeri Padang)
Prof. Dr. Yetti Supriyati, M.Pd. (Universitas Negeri Jakarta)
Prof. Dr. Agus Setyo Budi, M.Sc. (Universitas Negeri Jakarta)
Dr. Abdurrahman, M.Si. (Universitas Lampung)
Dr. Desnita, M.Si. (Universitas Negeri Jakarta)
Dr. Ida Kaniawati, M.Si. (Universitas Pendidikan Indonesia)
Siswoyo, M.Pd. (Universitas Negeri Jakarta)
Editors
Dewi Muliyati, M.Si.,M.Sc. (Universitas Negeri Jakarta)
Riser Fahdiran, M.Si. (Universitas Negeri Jakarta)
Alamat Penerbit
Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas MIPA
Kampus A Universitas Negeri Jakarta
Gedung Dewi Sartika Lt.6
Jalan Rawamangun Muka No.1 Rawamangun-Pulogadung
Jakarta Timur, 13220
PENGANTAR
Jurnal Penelitian & Pengembangan Pendidikan Fisika (JPPPF) ini didedikasikan untuk semua praktisi bidang pendidikan. Cakupan JPPPF meliputi: penelitian eksperimen, penelitian tindakan, penelitian kualitatif, penelitian kuantitatif, dan penelitian pengembangan (model, media, dan evaluasi pembelajaran) yang bertujuan untuk meningkatkan kualitas serta membangun inovasi bidang pendidikan Fisika.
JPPPF Volume 2 Nomor 1 ini memuat 15 naskah, yaitu: 1) Pengembangan Modul Pembelajaran Fisika Berbasis Riset dengan Pendekatan Scientific untuk Meningkatkan Literasi Sains Peserta Didik; 2) Validitas Modul Pembelajaran Berbasis Guided Inquiry pada Materi Fluida di STKIP PGRI Sumatera Barat; 3) Implementasi Metode Saintifik Menggunakan Setting Argumentasi pada Mata Kuliah Mekanika untuk Meningkatkan Kemampuan Kognitif Mahasiswa Calon Guru Fisika; 4) Peningkatan Keterampilan Proses Sains Siswa melalui Context Based Learning; 5) Pengukuran Kemampuan Berpikir Kritis Mahasiswa Rekayasa Diploma 4 Politeknik Negeri Bandung melalui Percobaan Momen Inersia; 6) Konstruksi dan Profil Problem Solving Skill Siswa SMP dalam Materi Pesawat Sederhana; 7) Penerapan Strategi Metakognisi pada Cooperative Learning Tipe STAD untuk Melihat Perkembangan Metakognisi Siswa pada Materi Elastisitas; 8) Penerapan Scientific Approach untuk Meningkatkan Literasi Saintifik dalam Domain Kompetensi Siswa SMP pada Topik Kalor; 9) Implementasi Pembelajaran Fisika Berbantuan Media Simulasi PhET untuk Meningkatkan Hasil Belajar Siswa Pada Materi Listrik Dinamis; 10) Penerapan Strategi Metakognisi pada Cooperative Learning untuk Mengetahui Profil Metakognisi dan Peningkatan Prestasi Belajar Siswa SMA pada Materi Fluida Statis; 11) Rancangan Media Pembelajaran Berupa Aplikasi Augmented Reality Berbasis Marker pada Perangkat Android; 12) Rancangan Tes dan Evaluasi Fisika yang Informatif dan Komunikatif pada Materi Kinematika Gerak Lurus; 13) Desain Handout Multimedia Menggunakan 3D Pageflip Professional untuk Media Pembelajaran pada Sistem Android; 14) Pengembangan Media Pembelajaran Berbasis 3D PageFlip Fisika untuk Materi Getaran dan Gelombang Bunyi; serta 15) Merancang Komik Cerita Tokoh Menggunakan Aplikasi Comicker sebagai Media Pembelajaran.
Semoga JPPPF ini dapat menjadi referensi bagi pembaca dan peneliti dalam mengembangkan pendidikan fisika.
Jakarta, 30 Juni 2016 Pemimpin Redaksi,
DAFTAR ISI
JUDUL DAN PENULIS HALAMAN
Pengembangan Modul Pembelajaran Fisika Berbasis Riset dengan Pendekatan Scientific untuk Meningkatkan Literasi Sains Peserta Didik
Usmeldi
1-8
Validitas Modul Pembelajaran Berbasis Guided Inquiry pada Materi Fluida di STKIP PGRI Sumatera Barat
Silvi Trisna, Aidhia Rahmi
9-14
Implementasi Metode Saintifik Menggunakan Setting Argumentasi pada Mata Kuliah Mekanika untuk Meningkatkan Kemampuan Kognitif Mahasiswa Calon Guru Fisika
Yusiran, Siswanto
15-22
Peningkatan Keterampilan Proses Sains Siswa melalui Context Based Learning
Adam Malik, Endah Kurnia Y, Siti Robiatus S 23-30
Pengukuran Kemampuan Berpikir Kritis Mahasiswa Rekayasa Diploma 4 Politeknik Negeri Bandung melalui Percobaan Momen Inersia
Nani Yuningsih, Sri Suratmi
31-36
Konstruksi dan Profil Problem Solving Skill Siswa SMP dalam Materi Pesawat Sederhana
Asep Sutiadi, Hedya Nurwijayaningsih
37-42
Penerapan Strategi Metakognisi pada Cooperative Learning Tipe STAD untuk Melihat Perkembangan Metakognisi Siswa pada Materi Elastisitas
Gesha Deliana Sucinta, Hera Novia, Selly Feranie
43-50
Penerapan Scientific Approach untuk Meningkatkan Literasi Saintifik dalam Domain Kompetensi Siswa SMP pada Topik Kalor
Widi Ilhami Novili, Setiya Utari, Duden Saepuzaman
51-56
Implementasi Pembelajaran Fisika Berbantuan Media Simulasi PhET untuk Meningkatkan Hasil Belajar Siswa Pada Materi Listrik Dinamis
Pendi Sinulingga, Theo Jhoni Hartanto, Budi Santoso
57-64
Penerapan Strategi Metakognisi pada Cooperative Learning untuk Mengetahui Profil Metakognisi dan Peningkatan Prestasi Belajar Siswa SMA pada Materi Fluida Statis
Inni Amarta Khairati, Selly Feranie, Saeful Karim
65-72
Rancangan Media Pembelajaran Berupa Aplikasi Augmented Reality Berbasis Marker pada Perangkat Android
Diah Ambarwulan, Dewi Muliyati
73-80
Rancangan Tes dan Evaluasi Fisika yang Informatif dan Komunikatif pada Materi Kinematika Gerak Lurus
Citra Media Pertiwi, Dewi Muliyati, Vina Serevina
81-88
Desain Handout Multimedia Menggunakan 3D Pageflip Professional untuk Media Pembelajaran pada Sistem Android
Sandy Syahrowardi TS, A. Handjoko Permana
89-96
Pengembangan Media Pembelajaran Berbasis 3D PageFlip Fisika untuk Materi Getaran dan Gelombang Bunyi
Hani Kurniawati, Desnita, Siswoyo
97-102
Merancang Komik Cerita Tokoh Menggunakan Aplikasi Comicker sebagai Media Pembelajaran
Sarinah, Dewi Muliyati, I Made Astra
Pengembangan Modul Pembelajaran Fisika Berbasis
Riset dengan Pendekatan Scientific untuk Meningkatkan
Literasi Sains Peserta Didik
Usmeldi
Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang. Jln. Hamka Air Tawar Padang, 25131 Email: [email protected]
Abstract
Physics learning at SMA Negeri 1 Bukittinggi implemented through theory, practical work is rarely done. There are still many students who have not thoroughly studied physics. The students scientific literacy are still low. Scientific literacy must be mastered by students, as it relates to the environment. Scientific literacy consists of scientific process, scientific knowledge, scientific application, and attitudes of students towards science. Various efforts to improve the mastery of scientific literacy was indispensable, one through the use of modules in physics learning. Therefore develop the research-based learning modules with a scientific approach. The research aims to develop the research-based physics learning module with scientific approach that valid, practical, and effective. Research and development using the 4D model of Thiagarajan. The research instrument is the interview guides, observation sheets, sheet validation of learning modules, questionnaire responses of teachers and learners, and assessment sheets of scientific literacy. The results showed that the developed learning modules have been categorized as valid based on expert judgment. The learning modules have been categorized as practical based on the observation, responses of teachers and learners. The implemented of the research-based physics learning module with scientific approach, effectively improve the scientific literacy of students. Suggested to physics teachers to implemented the research-based learning modules with a scientific approach.
Keywords: Research-based learning, scientific approach, scientific literacy Abstrak
Pembelajaran fisika di Sekolah Menengah Atas Negeri 1 Bukittinggi dilaksanakan melalui kegiatan teori, praktikum jarang dilakukan. Masih banyak peserta didik yang belum tuntas belajar fisika. Literasi sains peserta didik masih rendah. Literasi sains harus dikuasai oleh peserta didik, karena berkaitan dengan lingkungan hidup. Literasi sains dinilai dari empat dimensi, yaitu: Proses sains, pengetahuan sains, aplikasi sains, dan sikap peserta didik terhadap sains. Berbagai upaya untuk meningkatkan penguasaan literasi sains sangat diperlukan, salah satunya melalui penggunaan modul dalam pembelajaran fisika. Oleh karena itu dikembangkan modul pembelajaran berbasis riset dengan pendekatan scientific. Penelitian bertujuan untuk menghasilkan modul pembelajaran fisika berbasis riset dengan pendekatan
scientific yang valid, praktis, dan efektif. Penelitian dan pengembangan ini menggunakan
model 4D dari Thiagarajan. Instrumen penelitian adalah panduan wawancara, lembar observasi, lembar validasi modul pembelajaran, angket respon guru dan peserta didik, serta lembar penilaian literasi sains. Hasil penelitian menunjukkan bahwa modul pembelajaran yang dikembangkan sudah termasuk kategori valid berdasarkan penilaian ahli. Modul pembelajaran
Naskah diterbitkan: 30 Juni 2016 DOI: doi.org/10.21009/1.02101
termasuk kategori praktis berdasarkan hasil observasi, angket respon guru dan peserta didik. Penggunaan modul pembelajaran fisika berbasis riset dengan pendekatan scientific efektif meningkatkan literasi sains peserta didik. Disarankan kepada guru fisika agar menggunakan modul pembelajaran berbasis riset dengan pendekatan scientific.
Kata-kata kunci : Pembelajaran berbasis riset, pendekatan scientific, literasi sains
PENDAHULUAN
Pemerintah telah melakukan berbagai upaya untuk meningkatkan kualitas pendidikan. Salah satu upaya pemerintah adalah melakukan penyempurnaan kurikulum. Kurikulum 2013 yang digunakan saat ini bertujuan menyiapkan peserta didik agar memiliki kemampuan hidup sebagai pribadi dan warga negara yang beriman, produktif, kreatif, inovatif, dan mampu berkontribusi dalam kehidupan bermasyarakat, berbangsa, bernegara dan peradaban dunia (Permendikbud No 70 Tahun 2013). Kurikulum 2013 dirancang dengan mengembangkan keseimbangan antara sikap spiritual dan sosial, kemampuan intelektual serta keterampilan yang dilaksanakan dalam proses pembelajaran. Penyempurnaan kurikulum yang dilakukan pemerintah juga diimbangi dengan upaya meningkatkan keahlian dan kinerja guru sebagai fasilitator dalam proses pembelajaran. Salah satunya dengan melaksanakan program sertifikasi guru dan pendidikan profesi guru bagi calon guru. Melalui program ini diharapkan dapat menghasilkan guru yang kompeten dalam aspek professional, pedagogik, kepribadian, dan sosial.
Salah satu tuntutan kurikulum 2013 adalah pembelajaran berpusat pada peserta didik dengan menggunakan pendekatan scientific. Guru berperan sebagai fasilitator, motivator, dan salah satu alternatif sumber belajar. Guru mendesain bahan ajar yang sesuai dengan tuntutan kurikulum yang dapat membelajarkan peserta didik sehingga peserta didik menguasai kompetensi yang telah ditetapkan. Pengembangan bahan ajar harus memperhatikan tuntutan kurikulum. Pada kurikukulum 2013 kompetensi inti dan kompetensi dasar telah ditetapkan oleh pemerintah, strategi untuk mencapainya dan bahan ajar yang digunakan diserahkan sepenuhnya kepada guru sebagai tenaga profesional untuk merancangnya.
Fisika merupakan salah satu mata pelajaran wajib untuk kelompok peminatan matematika dan IPA (MIA) pada kurikulum 2013 yang dapat mengembangkan kemampuan berpikir kritis analitis, induktif, dan deduktif dalam menyelesaikan masalah yang berhubungan dengan peristiwa alam. Kegiatan pembelajaran fisika dilakukan melalui kegiatan eksplorasi, eksperimen, dan pemecahan masalah untuk menjelaskan berbagai fenomena yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari. Kegiatan eksplorasi yang dilakukan bertujuan untuk memberikan kesempatan kepada peserta didik dalam memperoleh informasi dan fakta yang berkaitan dengan kompetensi dasar yang terdapat dalam silabus. Kegiatan eksperimen dilakukan di laboratorium dengan tujuan untuk membuktikan atau menemukan konsep dan prinsip sesuai dengan kompetensi dasar. Mata pelajaran fisika tidak terlepas dari dua kegiatan tersebut, sehingga menuntut peserta didik berpikir ilmiah yang didasarkan pada metode ilmiah. Oleh karena itu, dalam pembelajaran fisika guru harus melakukan kegiatan eksplorasi dan eksperimen untuk mewujudkan tujuan pembelajaran fisika dengan baik.
Hasil observasi awal yang dilakukan di SMAN 1 Bukittinggi menunjukkan bahwa pembelajaran fisika dilaksanakan melalui kegiatan teori. Kegiatan praktikum jarang dilakukan. Masih banyak (48%) peserta didik yang belum tuntas belajar fisika. Literasi sains peserta didik masih rendah. Metode yang digunakan dalam pembelajaran berpusat pada guru, sehingga peserta didik belum dilibatkan secara aktif dalam menemukan fakta, konsep, dan prinsip fisika. Guru menjabarkan rumus-rumus fisika dengan bantuan media pembelajaran, memberikan latihan soal-soal dan tugas. Akibatnya peserta didik dituntut untuk menghafal konsep tanpa mengetahui proses analisis dari konsep tersebut. Perangkat pembelajaran yang dirancang guru belum sesuai dengan karakteristik peserta didik dan materi pelajaran. Bahan ajar yang digunakan berupa buku siswa dan modul yang diperoleh dari pelatihan, bukan modul yang dikembangkan oleh guru sendiri. Modul belum memenuhi kriteria modul yang baik karena uraian materi yang disajikan belum menjelaskan fakta, konsep, dan prinsip fisika.
Untuk mengetahui penyebab banyaknya peserta didik yang belum tuntas dalam belajar fisika, dilakukan survei kepada peserta didik kelas X MIA di SMAN 1 Bukittinggi. Survei dilakukan
dengan angket pada peserta didik tentang proses pembelajaran dan bahan ajar yang digunakan. Berdasarkan hasil survei diketahui bahwa pembelajaran fisika masih berpusat pada guru, peserta didik belum dilibatkan secara aktif dalam mencari fakta, konsep dan prinsip untuk memecahkan masalah fisika dalam kehidupan sehari-hari, dan peserta didik jarang melakukan kegiatan eksperimen di laboratorium.
Salah satu upaya untuk mengatasi masalah ketuntasan belajar dan meningkatkan literasi sains peserta didik, adalah mengembangkan modul pembelajaran fisika berbasis riset dengan pendekatan
scientific. Pembelajaran berbasis riset dengan pendekatan scientific merupakan salah satu model
dalam pembelajaran yang dapat meningkatkan kemampuan peserta didik dalam membangun pengetahuan, sehingga dapat meningkatkan keaktifan dan rasa ingin tahu peserta didik dalam proses pembelajaran. Wardoyo (2013) menjelaskan bahwa pembelajaran berbasis riset merupakan pembelajaran yang menerapkan tahapan riset (penelitian) dalam pelaksanaan pembelajaran. Proses pembelajaran merupakan implementasi perpaduan dari karakteristik penelitian dan pembelajaran.
Dalam pembelajaran berbasis riset, peserta didik dilatih menyelesaikan masalah dengan melihat fakta yang ditemuinya. Pembelajaran berbasis riset dapat dilaksanakan dengan berbagai macam metode pembelajaran, sehingga hasil belajar yang dimiliki oleh peserta didik berasal dari sebuah riset sederhana yang mereka lakukan melalui praktikum dan studi lapangan (Wardoyo, 2013; Griffith, 2008; Jyrhämä, 2008; Kynäslahti, 2006). Untuk mata pelajaran fisika, pembelajaran berbasis riset cenderung dilaksanakan dalam bentuk kegiatan praktikum. Dengan melakukan kegiatan praktikum diharapkan peserta didik memiliki pengetahuan, keterampilan, dan sikap ilmiah. Diah (2010) menjelaskan bahwa pembelajaran berbasis riset didasari filosofi konstruktivisme yang mencakup empat aspek yaitu: pembelajaran yang membangun pemahaman peserta didik, pembelajaran dengan mengembangkan prior knowledge, pembelajaran yang merupakan interaksi sosial, dan pembelajaran bermakna yang dicapai melalui pengalaman nyata. Pembelajaran berbasis riset merupakan pembelajaran yang menggunakan authentic learning (harus ada contoh nyata), problem-solving (menjawab kasus dan konstektual), cooperative learning (bersama), contextual (hands on and minds
on), dan inquiry discovery approach (menemukan) yang didasarkan pada filosofi konstruktivisme
yaitu pengembangan diri peserta didik yang berkesinambungan dan berkelanjutan. Arifin (2010) menyatakan tahapan model pembelajaran berbasis riset adalah: exposure stage (tahap pengenalan),
lecturing of core knowledge (tahap pemberian referensi), experience stage (tahap tindakan), intern report for feedback (tahap diskusi), presentation (tahap presentasi), dan final report (laporan akhir).
Menurut Wardoyo (2013) pembelajaran berbasis riset memiliki tujuh karakteristik yang terlihat dalam proses pembelajaran, yaitu: sistematis, aktif, kreatif, inovatif, efektif, objektif, dan ilmiah. Ketujuh karakteristik tersebut sesuai dengan hakikat pembelajaran Fisika pada kurikulum 2013 dengan pendekatan scientific. Yahya (2010) menjelaskan keuntungan dari model pembelajaran berbasis riset adalah memberi kesempatan kepada peserta didik untuk berlatih melakukan pengamatan, merumuskan hipotesis, mengumpulkan dan menganalisis data, serta menyimpulkan. Pembelajaran berbasis riset dalam Fisika dapat membantu peserta didik dalam mengkonstruksikan konsep-konsep atau prinsip-prinsip Fisika, sehingga menjadikan pembelajaran menjadi lebih bermakna melalui penerapan keterampilan proses sains. Hasil penelitian relevan yang sudah dilakukan menunjukkan bahwa penerapan research base learning berorientasi life skill dapat meningkatkan aktivitas dan penguasaan konsep esensial mahasiswa dalam mata kuliah Termodinamika (Syakbaniah, dkk, 2013). Penggunaan lembar kegiatan peserta didik berbasis riset dalam pembelajaran Fisika efektif untuk meningkatkan kompetensi peserta didik (Usmeldi, 2015). Penerapan pembelajaran fisika berbasis riset efektif meningkatkan keterampilan proses sains dan hasil belajar peserta didik (Usmeldi, 2016).
Literasi sains dapat diartikan sebagai pemahaman atas sains dan aplikasinya bagi kebutuhan masyarakat (Widyaningtyas, 2008). Holbrook (2009) menyatakan bahwa literasi sains adalah suatu penghargaan pada ilmu pengetahuan dengan cara meningkatkan komponen-komponen belajar dalam diri dengan tujuan agar berkesempatan berkontribusi dalam lingkungan sosial. Literasi sains merupakan salah satu ranah studi PISA. Dalam konteks PISA, literasi sains didefinisikan sebagai kemampuan menggunakan pengetahuan sains, mengidentifikasi pertanyaaan dan menarik kesimpulan berdasarkan bukti-bukti, dalam rangka memahami serta membuat keputusan berkenaan dengan alam dan perubahan yang dilakukan terhadap alam melalui aktivitas manusia (Firman, 2007). Penilaian
literasi sains dalam PISA tidak semata-mata berupa pengukuran tingkat pemahaman terhadap pengetahuan sains, tetapi juga pemahaman terhadap berbagai aspek proses sains, serta kemampuan mengaplikasikan pengetahuan dan proses sains dalam situasi nyata yang dihadapi peserta didik, sebagai individu da anggota masyarakat. Hasil studi PISA tahun 2009 menunjukkan tingkat literasi sains siswa Indonesia yang tidak jauh berbeda dengan hasil studi tahun 2006. Tingkat literasi sains siswa Indonesia berada pada peringkat ke 57 dari 65 negara peserta dengan skor yang diperoleh 383 dan skor ini berada di bawah rata-rata standar dari PISA (OECD, 2007).
Pada PISA 2012 dimensi literasi sains dikembangkan menjadi empat dimensi, yakni kompetensi/proses sains, konten/pengetahuan sains, konteks/aplikasi sains, dan sikap peserta didik terhadap sains (OECD, 2013). Proses sains merujuk pada proses mental yang terlibat ketika menjawab suatu pertanyaan atau memecahkan masalah. Aspek konten sains merujuk pada konsep-konsep kunci dari sains yang diperlukan untuk memahami fenomena alam dan perubahan yang dilakukan terhadap alam melalui aktivitas manusia. Aspek konteks sains merujuk pada situasi dalam kehidupan sehari-hari yang menjadi lahan bagi aplikasi proses dan pemahaman konsep sains.
Pembelajaran fisika berbasis riset dengan pendekatan scientific diharapkan dapat meningkatkan literasi sains peserta didik. Sehubungan dengan hal tersebut maka dirumuskan masalah penelitian sebagai berikut: (1) Bagaimana proses pengembangan modul pembelajaran fisika berbasis riset dengan pendekatan scientific untuk meningkatkan literasi sains peserta didik? (2) Bagaimana validitas, praktikalitas, dan efektivitas modul pembelajaran fisika berbasis riset pendekatan scientific? Penelitian bertujuan untuk menghasilkan perangkat pembelajaran fisika berbasis riset dengan pendekatan scientific yang valid, praktis, dan efektif.
METODE PENELITIAN
Jenis penelitian adalah penelitian dan pengembangan (research and development). Sugiyono (2011) mengemukakan bahwa penelitian dan pengembangan adalah metode penelitian yang digunakan untuk menghasilkan produk tertentu dan menguji keefektifan produk tersebut. Kegiatan
research dilakukan untuk mendapatkan informasi tentang kebutuhan pengguna (needs assessment)
sedangkan kegiatan development dilakukan untuk menghasilkan modul pembelajaran berbasis riset dengan pendekatan scientific. Model pengembangan yang digunakan adalah model 4D oleh Thiagarajan. Menurut Thiagarajan (Trianto, 2010) tahap model 4D adalah pendefinisian (define), perancangan (design), pengembangan (develop), dan penyebaran (disseminate). Subyek penelitian adalah modul pembelajaran fisika untuk peserta didik SMA. Responden penelitian adalah peserta didik dan guru fisika di SMAN 1 Bukittinggi. Instrumen penelitian adalah panduan wawancara, lembar observasi, lembar validasi modul pembelajaran, angket respon guru, angket respon peserta didik, dan lembar penilaian literasi sains.
Data dianalisis secara kualitatif dan kuantitatif. Data validasi modul pembelajaran, hasil observasi, angket, dan literasi sains dianalisis secara deskriptif dan dibandingkan dengan kriteria kevalidan, kepraktisan, dan keefektifan modul pembelajaran. Data pelaksanaan pembelajaran dianalisis secara kualitatif dengan merevisi keterbacaan dan langkah kegiatan dalam modul. Revisi dilakukan berdasarkan catatan peneliti, hasil observasi terhadap pelaksanaan pembelajaran, dan pendapat dari penimbang ahli.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Modul Pembelajaran Fisika Berbasis Riset dengan Pendekatan Scientific
Dalam penelitian ini telah dihasilkan modul pembelajaran fisika berbasis riset dengan pendekatan
scientific. Sistematika modul disajikan pada GAMBAR 1. Modul pembelajaran ini disusun
berdasarkan langkah model pembelajaran berbasis riset. Pembelajaran berbasis riset adalah model pembelajaran yang menggunakan riset dalam proses pembelajarannya. Pembelajaran berbasis riset berdasarkan filosofi konstruktivisme yang mencakup empat aspek yaitu pembelajaran yang membangun pemahaman peserta didik, pembelajaran dengan mengembangkan prior knowledge, pembelajaran yang merupakan proses interaksi sosial, dan pembelajaran bermakna yang dicapai
melalui pengalaman nyata. Riset merupakan sarana penting untuk meningkatkan kualitas pembelajaran. Komponen riset terdiri dari latar belakang masalah, prosedur, hasil riset, pembahasan, dan publikasi hasil riset. Langkah model pembelajaran berbasis riset ada lima yaitu: (1) Merumuskan masalah, (2) mengumpulkan data melalui praktikum, (3) menginterpretasi dan menyimpulkan, (4) menyusun laporan hasil riset, (5) mempresentasikan laporan hasil riset. Model pembelajaran berbasis riset dilaksanakan dengan pendekatan scientific.
HALAMAN JUDUL KATA PENGANTAR DAFTAR ISI
PENDAHULUAN
(Deskripsi singkat, rasional, dan relevansi) PETUNJUK BELAJAR
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1 (judul) Tujuan Pembelajaran
Uraian Materi
(sesuai langkah model pembelajaran berbasis riset dengan pendekatan scientific) Latihan
Rangkuman Tes formatif
Umpan balik dan tindak lanjut
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 (dan seterusnya) Dijabarkan seperti kegiatan belajar 1
KUNCI JAWABAN DAFTAR PUSTAKA
GAMBAR 1. Sistematika Modul Validitas Modul Pembelajaran
Modul pembelajaran fisika berbasis riset dengan pendekatan scientific divalidasi oleh enam orang penimbang ahli (expert judgment). Aspek yang dinilai oleh penimbang ahli adalah kelayakan isi, kelayakan konstruksi, dan keterbacaan. Setiap aspek divalidasi oleh dua orang ahli. Hasil validasi modul pembelajaran dapat dilihat pada TABEL 1.
TABEL 1. Hasil Validasi Modul Pembelajaran Penimbang Ahli
Aspek MW FD NA RD DS YN
Kelayakan Isi 89 94
Kelayakan Konstruksi 87 85
Keterbacaan 91 88
Hasil validasi modul pembelajaran seperti pada TABEL 1 menunjukkan bahwa modul pembelajaran termasuk kategori valid.
Praktikalitas Modul Pembelajaran
Uji coba modul pembelajaran dilakukan untuk memperoleh data mengenai kepraktisan modul. Uji coba modul pembelajaran berbasis riset dengan pendekatan scientific dilakukan sebanyak empat kali pertemuan. Observer dalam kegiatan uji coba adalah guru fisika SMAN 1 Bukittinggi. Observer bertugas mengamati pelaksanaan pembelajaran dan aktivitas peserta didik. Kepraktisan modul pembelajaran ditinjau dari keterlaksanaan pembelajaran, respon guru dan peserta didik. Hasil observasi terhadap keterlaksanaan pembelajaran menunjukkan bahwa modul pembelajaran dapat dilaksanakan oleh peserta didik. Respons guru dan peserta didik terhadap pelaksanaan pembelajaran menunjukkan bahwa modul pembelajaran fisika berbasis riset dengan pendekatan scientific dapat
dilaksanakan oleh peserta didik. Dengan demikian dapat dinyatakan bahwa modul pembelajaran termasuk kategori praktis.
Efektivitas Modul Pembelajaran
Efektivitas modul pembelajaran ditinjau dari peningkatan literasi sains peserta didik. Literasi sains dinilai dari empat dimensi, yaitu: Proses sains, pengetahuan sains, aplikasi sains, dan sikap peserta didik terhadap sains. Dimensi proses sains peserta didik menunjukkan adanya peningkatan pada setiap pertemuan, dengan nilai rata-rata 80 dan persentase ketercapaian klasikal adalah 86,4%. Nilai rata-rata pengetahuan sains peserta didik adalah 81,1 dan persentase ketercapaian klasikal adalah 88,5%. Nilai rata-rata aplikasi sains peserta didik adalah 85,7 dan persentase ketercapaian klasikal adalah 86,5%. Sikap peserta didik terhadap sains termasuk kategori baik untuk semua peserta didik dengan rata-rata 78,2. Lebih dari 85% peserta didik telah memenuhi tingkat ketercapaian klasikal yang ditetapkan. Literasi sains peserta didik meningkat pada setiap pertemuan. Dengan demikian dapat dinyatakan bahwa modul pembelajaran fisika berbasis riset dengan pendekatan scientific efektif untuk meningkatkan literasi sains peserta didik.
TABEL 2. Literasi Sains Peserta Didik Dimensi Pertemuan ke- Rata-rata Kategori 1 2 3 4 Proses sains 75,3 78,6 81,7 84,4 80 B Pengetahuan sains 79,2 77,5 82,6 85,1 81,1 SB Aplikasi sains 83,5 86,0 85,4 87,8 85,7 SB Sikap terhadap sains 75,5 76,2 78,7 82,2 78,2 B
Keterangan: SB = Sangat Baik, B = Baik
Pembahasan
Modul pembelajaran fisika berbasis riset dengan pendekatan scientific termasuk kategori valid.
Hal tersebut karena penyajian modul telah mencakup semua komponen yang meliputi konsistensi sistematika penyajian, keruntutan konsep, kesesuaian ilustrasi dengan materi, penyajian teks, tabel, gambar, dan daftar rujukan, pembangkit motivasi belajar pada awal bab, rangkuman, penilaian, umpan balik dan tindak lanjut (BSNP dalam Muslich, 2010). Modul pembelajaran yang dikembangkan digunakan dalam pembelajaran berbasis riset dengan pendekatan scientific. Hasil uji coba modul menunjukkan bahwa modul pembelajaran dinyatakan praktis dan efektif untuk meningkatkan literasi sains peserta didik. Hasil penelitian ini didukung oleh penelitian Rahayu (2013) dan Widyaningrum (2013) dalam penelitiannya menyimpulkan bahwa penerapan pembelajaran dengan pendekatan scientific dapat meningkatkan pengetahuan, keterampilan, dan sikap peserta didik. Pembelajaran dengan menggunakan modul terintegrasi etnosains dalam pembelajaran berbasis masalah efektif meningkatkan kemampuan literasi sains peserta didik (Nisa, 2015).
Literasi sains peserta didik pada dimensi sikap terhadap sains termasuk kategori baik. Udompong (2014) menemukan bahwa penerapan pembelajaran dengan pendekatan scientific dapat membangun sikap positif terhadap sains. Literasi sains pada dimensi proses sains termasuk kategori baik. Holbrook (2009) menyatakan bahwa literasi sains dapat dikembangkan melalui pembelajaran natural sains (salah satunya Fisika). Pada aspek konten/pengetahuan sains, peserta didik perlu menangkap sejumlah konsep kunci atau esensial untuk dapat memahami fenomena alam tertentu dan perubahan-perubahan yang terjadi akibat kegiatan manusia (Rustaman, 2006). Menurut Hayat dan Yusuf (2011) PISA menentukan kriteria pemilihan konten sains, yakni: relevan dengan situasi kehidupan nyata, konsep tersebut diperkirakan masih relevan sekurang-kurangnya satu dasawarsa ke depan, dan konsep tersebut berkaitan dengan kompetensi proses.
Item-item penilaian sains PISA 2006 menuntut peserta didik untuk mengidentifikasi masalah-masalah ilmiah, menjelaskan fenomena alam secara ilmiah, dan memanfaatkan data sains. Tiga item tersebut dipilih disebabkan oleh kemanfaatannya terhadap sains dan kaitannya dengan kemampuan
kognitif seperti penalaran induktif dan deduktif, berpikir kritis, transformasi informasi (misal membuat tabel atau membuat grafik dari data mentah), pemodelan dan penggunaan sains. Pada PISA 2006 pengetahuan mengacu ke knowledge of science dan knowledge about sicence. Fokus dari penilaian knowledge of science adalah sejauh mana peserta didik dapat menerapkan pengetahuannya dalam konteks yang relevan dengan kehidupan peserta didik. Pengetahuan yang dinilai dipilih dari bidang fisika, kimia, biologi, ilmu bumi, dan teknologi. Penilaian knowledge about science dibagi menjadi dua kategori. Pertama adalah penyelidikan ilmiah yang merupakan inti dari proses sains dan bermacam-macam komponen dari proses tersebut. Kedua adalah penjelasan ilmiah, yang merupakan hasil dari penyelidikan ilmiah. Penyelidikan dapat dianggap sebagai suatu piranti sains, bagaimana ilmuwan memperoleh data, dan penjelasan dianggap sebagai tujuan sains, bagaimana ilmuwan menggunakan data.
Faktor penting lainnya yang mempengaruhi literasi sains adalah sikap peserta didik terhadap sains. Dalam PISA 2006 sikap peserta didik terhadap sains meliputi dukungan terhadap sains, kepercayaan diri, minat sains, dan tanggung jawab terhadap lingkungan. Peserta didik yang mempunyai kepercayaan diri dan motivasi yang tinggi akan mempunyai skor kemampuan yang tinggi. Peserta didik yang memperoleh skor tes sains tinggi cenderung mempunyai sikap yang lebih positif terhadap sains. Hasil tersebut memperlihatkan kesesuaian dengan temuan Patrick et al. (2007), Glynn et al. (2007) yang menyatakan bahwa motivasi sangat mempengaruhi prestasi belajar sains. Selain itu, hasil ini juga konsisten dengan temuan dari studi international TIMSS 1999 dan TIMSS 1995 (House, 2004). Papanastasiou dan Zembylas (2004) menyatakan bahwa prestasi sains yang jelek dapat diperbaiki melalui stimulasi sikap positif peserta didik terhadap sains.
KESIMPULAN
Penelitian telah menghasilkan modul pembelajaran berbasis riset dengan dengan pendekatan
scientific. Modul pembelajaran yang dikembangkan sudah valid, praktis, dan efektif untuk
meningkatkan literasi sains peserta didik. Literasi sains dinilai dari empat dimensi, yaitu: Proses sains, pengetahuan sains, aplikasi sains, dan sikap peserta didik terhadap sains. Penilaian terhadap literasi sains peserta didik pada semua dimensi menunjukkan adanya peningkatan pada setiap pertemuan. Nilai rata-rata proses sains peserta didik termasuk kategori baik. Nilai rata-rata pengetahuan sains peserta termasuk kategori sangat baik. Nilai rata-rata aplikasi sains peserta didik kategori sangat baik. Sikap peserta didik terhadap sains termasuk kategori baik Lebih dari 85% peserta didik telah memenuhi tingkat ketercapaian klasikal yang ditetapkan. Disarankan kepada guru fisika untuk menerapkan modul pembelajaran yang dikembangkan ini. Kepada peneliti lanjut supaya dapat mengembangkan modul pembelajaran pada materi yang belum diteliti dalam modul yang telah dikembangkan.
REFERENSI
Arifin, Pepen 2010, ‘Reseacrh Based Learning’. Makalah seminar nasional, Institut Teknologi Bandung, Bandung.
Diah, T. W. dkk. 2010, Pedoman umum pembelajaran berbais riset (PUPBR), UGM, Yogyakarta. Firman, H. 2007, Analisis literasi sains berdasarkan hasil PISA nasional tahun 2006, Pusat Penilaian
Pendidikan Balitbang Depdiknas, Jakarta.
Glynn, S.M., Taasoobshirazi, G., & Brickman, P. 2007, ‘Nonscience majors learning science: A theoretical model of motivation’, Journal of Research in Science Teaching, vol. 44, no. 8, 1088-1107.
Griffith Institute for Higher Education 2008, Research-based learning: strategies for successfully
linking teaching and research. University of Griffith.
House, J.D. 2004, ‘Cognitive-motivational characteristics and science achievement of adolescent students: result from the TIMSS 1995 and TIMSS 1999 assessment’. International Journal of
Instruction Media, 22 September.
Holbrook, Jack and Miia Rannikma 2009, ‘The meaning of scientific literacy’, International Journal
of Environment & Science Education. vol. 4, no. 3, pp.275-288.
Jyrhämä, R., Kynäslahti, H., Krokfors, L., Byman, R., Maaranen, K., Toom, A. & Kansanen, P. 2008, ‘The appreciation and realisation of research-based teacher education: finnish students’ experiences of teacher education’. European Journal of Teacher Education, vol. 31, no. 1, pp.1-16.
Kynäslahti, H., Kansanen, P., Jyrhämä, R., Krokfors, L., Maaranen, K. & Toom, A. 2006, ‘The multimode programme as a variation of research-based teacher education’. Teaching and Teacher
Education, vol. 22, no. 2, pp.246–256.
Muslich, Masnur 2010, Textbook writing, Ar-Ruzz Media, Yogyakarya.
Nisa`,A., Sudarmin, Salmini 2015, ‘Efektivitas penggunaan modul terintegrasi etnosains dalam pembelajaran berbasis masalah untuk meningkatkan literasi sains siswa’. Unnes Science
Education Journal. vol. 4, no. 3. pp.1049-1056.
OECD. 2007, PISA 2006: Science competencies for tomorrow’s world, volume I: Analysis, OECD Publishing, Paris.
OECD. 2013, PISA 2012 Assessment and analytical framework: mathematics, reading, science,
problem solving and financial literacy, OECD Publishing, Paris.
Papanastasiou, E. C. & Zembylas, M. 2004, ‘Differential effects of science attitudes and science achievement in australia, cyprus, and the USA’. International Journal of Science education. vol. 26, no. 3, pp.259-280.
Patrick, A.O., Kpangban, E., & Chibueeze, O.O. 2007, ‘Motivation effects on test scores of senior secondary school science students’. Study Home Community Science, vol. 1, no. 1, pp.57-64. Rahayu, S, Widodo, AT, dan Sudarmin 2013, ‘Pengembangan perangkat pembelajaran model POE
berbantuan media’, Innovatif Journal of Curriculum and Educational Technology, vol. 2, no. 1, pp.128-133.
Rustaman, N. Y. 2006, ‘Literasi sians anak Indonesia 2000 dan 2003’. Makalah Literasi Sains 2003. Sugiyono 2011, Metode penelitian pendidikan pendekatan kuantitatif, kualitatif dan R & D. Alfabeta,
Bandung.
Syakbaniah, dkk. 2013, ‘Penerapan research based learning untuk meningkatkan aktivitas dan penguasaan konsep essensial mahasiswa dalam mata kuliah Termodinamika’. Prosiding Seminar
Nasional Pembelajaran Fisika.
Trianto 2010, Model pembelajaran terpadu, Bumi Aksara, Jakarta.
Udompong, L, dan Suwimon Wongwanich 2014, ‘Diagnosis of the scientific literacy characteristic of primary students’, Procedia Sosial and Behavioral Science, vol. 116, pp. 5091-5096.
Usmeldi 2015, ‘Pengembangan lembar kegiatan kerja siswa dalam pembelajaran fisika berbasis riset di SMA N 1 Padang’, Prosiding Seminar Nasional Fisika. FMIPA UNJ.
Usmeldi 2016, ‘The development of research-based physics learning model with scientific approach to develop students’ scientific processing skill’, Indonesian Journal of Science Education, vol. 5, no. 1, pp.134-139.
Wardoyo, Mangun Sigit 2013, Pembelajaran berbasis riset, Indeks Permata, Jakarta.
Widyaningtyas, R. 2008, ‘Pembentukan pengetahuan sains, teknologi dan masyarakat dalam pandangan pendidikan IPA’, Jurnal Pendidikan dan Budaya, vol. 1, no. 2, pp.1-3.
Widyaningrum, Ratna. Sarwanto. Puguh Karyanto 2013, ‘Pengembangan modul berorientasi POE (Predict, Observe, Explain) berwawasan lingkungan pada materi pencemaran untuk meningkatkan hasil belajar siswa’, Bioedukasi, vol. 6, no. 1, pp.100-117.
Yahya, Iwan 2010, ‘Manajemen empat langkah dalam pengembangan bahan ajar berbasis riset: sebuah pengalaman dari perkuliahan Akustik jurusan FMIPA’, Makalah Pelatihan Penulisan Buku Ajar Berbasis Riset yang diselenggarakan oleh LPPM UNS.
Validitas Modul Pembelajaran Berbasis Guided Inquiry
pada Materi Fluida di STKIP PGRI Sumatera Barat
Silvi Trisna
a), Aidhia Rahmi
b)Pendidikan Fisika, STKIP PGRI Sumatera Barat, Jl. Gajah Mada No 1A, Padang, Sumatera Barat
Email: a)[email protected], b)[email protected]
Abstract
Fundamental physics is one subjects for Physics Education’s Department in STKIP PGRI West Sumatra. For supporting the course and geting a good result it require the lecturer’s note like module. The developed a lecturer’s note is a module based guided inquiry that is expected to make students more active, creative and critical thinking as well as skilled in the discovery of the facts in Physics. Guided inquiry is a learning model which there are some activities that are scientific, students submit ideas before the topic studied, then investigate a phenomenon or phenomena. After that, the student explained that based on existing facts and compare them scientifically. This type of research is research and development using a Plomp’s model is passing through the stages: (1) the initial investigation (preliminary research), (2) design and realization (prototyping phase), and (3) testing and assessment (assessment phase). On the preliminary research, curriculum analysis will be doing, so students analysis, and analysis of the concept. On prototyping phase the module for the Physics at the fluid is designed. Next, we get the formative evaluation that includes self evaluation, prototyping (expert reviews, one-to-one and small group). We get the validity at this stage. The research data was obtained through the validation module sheet, which then produces a valid module.
Keywords: validity, modules, guided inquiry, fundamental physics, fluid Abstrak
Fisika Dasar merupakan salah satu mata kuliah Program Studi PendidikanFisika di STKIP PGRI Sumatera Barat. Untuk mendukung perkuliahan dan mendapatkan hasil belajar yang bagus maka dibutuhkan bahan ajar berupa modul. Bahan ajar yang dikembangkan merupakan modul yang berbasis guided inquiry yang diharapkan mampu membuat mahasiswa lebih aktif, kreatif, dan berfikir secara kritis serta terampil dalam penemuan fakta-fakta dalam Fisika Dasar. Guided inquiry adalah model pembelajaran yang didalamnya terdapat beberapa kegiatan yang bersifat ilmiah, mahasiswa menyampaikan ide-ide sebelum topik tersebut dipelajari, kemudian menyelidiki sebuah gejala atau fenomena. Setelah itu, mahasiswa menjelaskan berdasarkan fakta-fakta yang ada dan membandingkannya secara saintifik. Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian pengembangan (research and development) menggunakan model Plomp yaitu yang melewati tahapan: (1) investigasi awal (preliminary
research), (2) perancangan dan realisasi (prototyping phase), dan (3) ujicoba dan penilaian
(assessment phase). Pada tahap preliminary research dilakukan analisis kurikulum, analisis mahasiswa, dan analisis konsep. Pada tahap prototyping phase dilakukan perancangan modul untuk mata kuliah Fisika Dasar pada materi fluida. Setelah itu dilakukan langkah formative
evaluation yang meliputi self evaluation, prototyping (expert reviews, one-to-one, dan small Naskah diterbitkan: 30 Juni 2016
group). Pada tahap ini dilakukan validitas. Data penelitian ini diperoleh melalui lembar
validasi modul, yang kemudian menghasilkan modul yang valid. Kata-kata kunci: validitas, modul, guided inquiry, fisika dasar, fluida
PENDAHULUAN
Pendidikan merupakan bagian dari kebudayaan dalam proses kehidupan manusia. Di satu pihak, pendidikan merupakan salah satu cara atau wahana untuk meneruskan nilai–nilai budaya dari generasi terdahulu kepada generasi berikutnya. Dipihak lain, kebudayaan merupakan wujud semangat kehidupan manusia yang menjiwai proses pendidikan dalam dinamika kehidupan masyarakat. Berbagai usaha telah dilakukan oleh berbagai pihak atau kalangan, baik pemerintah maupun swasta dalam rangka peningkatan pendidikan, baik jumlah (kuantitas) maupun kualitasnya (mutunya).
Salah satu tujuan dari pendidikan nasional adalah usaha untuk mencerdaskan kehidupan bangsa. Tanpa pendidikan yang baik, bangsa Indonesia sulit meraih masa depan yang cerah, damai dan sejahtera (Mulyasa 2008). Fisika merupakan salah satu mata pelajaran yang dikaitkan dengan kecerdasan bangsa yang memiliki peranan besar dalam menunjang ilmu pengetahuan dan teknologi, sehingga menggugah para pendidik untuk dapat merancang dan melaksanakan pendidikan yang lebih terarah pada penguasaan konsep fisika yang dapat menunjang dalam kehidupan sehari-hari.
Fisika sebagai bagian dari Sains mempunyai peranan yang penting dalam meningkatkan kualitas sumber daya manusia terutama dalam menunjang perkembangan ilmu pengetahuan alam dan teknologi. Hal ini dapat dilihat dari penerapan ilmu fisika dalam disiplin ilmu lainnya dan aplikasinya pada perkembangan teknologi. Sehingga mata pelajaran fisika perlu diperkenalkan sejak dini mulai dari Sekolah Dasar, Sekolah Menengah, hingga ke Perguruan Tinggi. Di perguruan tinggi ilmu Fisika dikaji lebih mendalam, sehingga mampu melahirkan para pemikir muda yang berintelektual tinggi. Hal ini dapat tercapai dengan mudah jika proses belajar dan pembelajaran berjalan dengan semestinya. Mengingat begitu berperannya ilmu fisika bagi manusia, sehingga kualitas pembelajaran fisika harus ditingkatkan.
Salah satu mata kuliah Program Studi Pendidikan Fisika adalah Fisika Dasar dengan bobot 4 sks. Mata kuliah ini merupakan tonggak dari kajian Fisika yang sangat dibutuhkan dalam mempelajari ilmu fisika tingkat lanjut. Oleh sebab itu, penguasaan Fisika Dasar harus dipahami dengan baik dan pelaksanaan pembelajaran di kelas, dosen dapat melakukan pembelajaran yang mampu mengembangkan kemampuan berfikir mahasiswa.
Kondisi yang terjadi di lapangan nampaknya cukup berat bagi mahasiswa. Pada semester satu mahasiswa masih dalam proses penyesuaian diri dengan sistem pembelajaran di perguruan tinggi, sedangkan mata kuliah Fisika Dasar mengharuskan mahasiswa bekerja keras dalam menguasai konsep yang diberikan. Pengetahuan yang diperoleh mahasiswa dalam pembelajaran Fisika Dasar di kelas masih terbatas, untuk itu dosen perlu meningkatkan pengetahuan ini dengan penalaran mahasiswa melalui penemuan sendiri hal-hal baru dalam bentuk pengalaman belajar. Hal ini penting, mengingat Fisika Dasar merupakan dasar dari semua mata kuliah yang akan dipelajari pada semester selanjutnya.
Berdasarkan pengamatan, proses pembelajaran yang terjadi belum sepenuhnya melibatkan mahasiswa secara optimal. Pembelajaran yang berkualitas ditunjukkan oleh tingkat interaksi dan partisipasi aktif mahasiswa dalam proses pembelajaran. Hal ini dapat dilakukan dengan penerapan model pembelajaran inovatif yang mampu mengatasi permasalahan rendahnya pemahaman konsep dan penerapan konsep, dan kinerja ilmiah mahasiswa, salah satunya pembelajaran inkuiri.
Pembelajaran inkuiri berarti suatu rangkaian kegiatan yang melibatkan secara maksimal seluruh kemampuan mahasiswa untuk mencari dan menyelidiki secara sistematis, kritis, logis, analogis sehingga mereka dapat merumuskan sendiri penemuannya. Inkuiri merupakan suatu proses yang bermula dari merumuskan masalah, merumuskan hipotesis, mengumpulkan data, dan membuat kesimpulan. Pembelajaran inkuiri dirancang untuk mengajak mahasiswa langsung ke dalam proses ilmiah dalam waktu yang relatif singkat. Strategi yang secara aktif melibatkan siswa dalam proses
pembelajaran melalui penyelidikan ilmiah lebih mungkin meningkatkan pemahaman konseptual dari strategi yang mengandalkan teknik yang lebih pasif, yang sering diperlukan dalam standar penilaian lingkungan pendidikan yang sarat saat ini (Minner, dkk 2010).
Sasaran utama pembelajaran inkuiri adalah (1) keterlibatan mahasiswa secara maksimal dalam proses pembelajaran, (2) keterarahan kegiatan secara logis dan sistematis pada tujuan pembelajaran, (3) mengembangkan sikap percaya diri tentang apa yang ditemukan dalam proses inkuiri. Inti dari inkuiri adalah pengetahuan yang diperoleh mahasiswa bukan hanya mengingat fakta dan teori tapi merujuk pada kegiatan pembelajaran yang bersifat menemukan sendiri dengan arahan dosen.
Untuk meningkatkan penguasaan konsep dan kesempatan kepada mahasiswa untuk bekerja merumuskan prosedur, menganalisis hasil dan mengambil kesimpulan secara mandiri, maka dosen merancang sebuah pembelajaran menggunakan model pembelajaran guided inquiry. Hal ini dilakukan agar mahasiswa lebih memahami mata kuliah Fisika Dasar serta memaksimalkan potensi yang dimiliki sehingga tujuan dari pembelajaran dapat tercapai. Jika mahasiswa telah menguasai konsep dari Fisika Dasar dengan baik maka akan mempermudah mereka dalam memahami ilmu fisika lebih lanjut.
Pembelajaran berbasis guided inquiry ini dapat dikonversi dalam bentuk modul berbasis guided
inquiry. Dengan menggunakan modul ini, mahasiswa diarahkan untuk belajar mandiri dalam
pengetahuan baru dengan menggunakan pengetahuan yang sudah ada sebelumnya. Mahasiswa belajar secara mandiri tanpa mengharapkan seluruh materi ditransfer oleh dosen pengampu mata kuliah dan menemukan sendiri konsep yang ada dengan menggunakan modul guided inquiry yang akan dirancang.
Tujuan dari penelitian ini sendiri adalah bagaimana mengembangkan modul Berbasis Guided
Inquiry pada materi fluida yang valid.
METODE PENELITIAN
Berdasarkan rumusan masalah yang telah dikemukakan maka jenis penelitian yang dilakukan adalah penelitian pengembangan (Research and Development). Dalam hal ini dikembangkan suatu modul pembelajaran dengan menggunakan model guided inquiry yang valid. Penelitian pengembangan yang dilakukan mengacu pada model pengembangan perangkat pembelajaran oleh
Plomp (2010) yaitu yang melewati tahapan: (1) investigasi awal (preliminary research),
(2) perancangan dan realisasi (prototyping phase), dan (3) uji coba dan penilaian (assessment phase). Instrumen yang digunakan dalam penelitian adalah lembar validitas, dimana angket validitas disusun menurut skala Likert. Data penelitian dikumpulkan melalui validasi modul dengan menggunakan lembar validasi oleh pakar dan praktisi pendidikan yang sesuai dengan bidang kajiannya. Analisis validasi dilakukan dengan menggunakan skala likert dengan ketentuan: kurang baik = 1, cukup baik = 2, baik = 3, dan sangat baik = 4. Perhitungan nilai akhir hasil validasi dinyatakan dalam skala (0–100) dilakukan dengan menggunakan persamaan (Riduwan 2009):
(1)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian yang dilakukan adalah penelitian pengembangan (Research and Development). Dalam hal ini dikembangkan suatu modul pembelajaran Fisika Dasar dengan menggunakan model guided
inquiry yang valid. Penelitian pengembangan yang dilakukan mengacu pada model pengembangan
perangkat pembelajaran oleh Plomp.
Di awal pengembangan dilakukan fase investigasi awal (preliminary research). Pada tahap ini dilakukan analisis awal atau identifikasi masalah, analisis kebutuhan dan analisis konsep atau isi materi, dan pengkajian literatur yang diperlukan dalam pembelajaran.
Analisis isi materi pembelajaran bertujuan untuk menentukan isi dan materi perkuliahan yang dibutuhkan dalam pengembangan perangkat pembelajaran. Dalam analisis materi peneliti melakukan
identifikasi terhadap konsep esensial dari materi pada perkuliahan fisika dasar yaitu fluida. Materi fluida dikembangkan menjadi sub materi fluida statis dan fluida dinamis.
Dilihat dari materi yang sudah diberikan sebelumnya belum mampu meningkatkan aktivitas mahasiswa selama perkuliahan. Hal ini disebabkan karena materi yang disajikan memperlihatkan konsep secara langsung. Mahasiswa masih mengalami kesulitan dalam memahami konsep sehingga berdampak pada masih rendahnya minat mahasiswa terhadap perkuliahan Fisika dasarpada materi Fluida. Materi yang diberikan belum sepenuhnya menyajikan masalah-masalah yang berkaitan sehingga mahasiswa cenderung menerima apa yang diberikan oleh dosen. Sehingga, capaian pembelajaran dari pembelajaran Fisika dasar pada materi fluida kurang tercapai.
Selain itu, peneliti juga melakukan kajian terhadap literatur yang tersedia. Berdasarkan hasil survei, di perpustakaaan telah tersedia buku-buku fisika dasar. Akan tetapi, penggunaan buku tersebut masih belum optimal. Kondisi ini disebabkan mahasiswa yang kurang berminat untuk menggunakan literatur yang tersedia. Oleh karena itu, perlu pengembangan modul sehingga diharapkan mahasiswa dapat lebih termotivasi untuk memanfaatkan literatur yang tersedia.
Selanjutnya berdasarkan hasil wawancara dengan dosen diketahui bahwa dosen mengalami kesulitan dalam memberikan materi perkuliahan kepada mahasiswa. Hal ini dikarenakan masih kurangnya minat baca mahasiswa terhadap literatur yang ada sehingga berdampak kepada kurangnya pemahaman mahasiswa terhadap materi yang diberikan. Bahan ajar yang sudah digunakan belum mampu menuntut keaktivan mahasiswa sepenuhnya sehingga mahasiswa masih bergantung kepada dosen.Sedangkan untuk metode pembelajaran yang sering diterapkan dosen di dalam kelas adalah dengan diskusi, dimana dalam prosesnya masih banyak mahasiswa yang tidak aktif selama kegiatan diskusi tersebut. Dilihat dari bahan ajar yang digunakan dosen lebih banyak memuat materi sedangkan untuk penyajian permasalahan yang harus diselesaikan oleh mahasiswa masih kurang. Dosen berpendapat bahwa penggunaan modul yang berbasis guided inquiry bisa membantu mahasiswa untuk lebih memahami konsep.
Sementara hasil wawancara terhadap mahasiswa diperoleh bahwa mahasiswa masih terkendala dalam memahami materi perkuliahan yang diberikan. Hal ini dikarenakan kurangnya minat baca mahasiswa terhadap literatur yang ada. Untuk kegiatan dalam perkuliahan juga belum mengeksplor kemampuan mahasiswa dalam menyelesaikan permasalahan yang berkaitan dengan materi yang diajarkan. Seterusnya pemahaman mahasiswa dalam mencerna bahasa yang digunakan dalam literatur masih rendah sehingga diperlukan bahan ajar yang menyajikan materi dengan lebih sederhana. Berikut bentuk format wawancara untuk dosen dan mahasiswa.
Setelah itu dilakukan fase perancangan dan realisasi (prototyping phase) dengan perumusan/ perancangan terhadap modul. Berdasarkan investigasi awal yang dilakukan terhadap dosen dan mahasiswa maka dilakukan perancangan modul berbasisguided inquiry. Modul yang dibuat adalah sebuah bahan ajar yang ditulis dengan tujuan agar mahasiswa dapat belajar secara mandiri tanpa atau dengan bimbingan dosen serta mampu menggali kemampuan mahasiswa dalam memahami materi yang diberikan sehingga meningkatkan pemahaman mahasiswa. Modul berisi petunjuk belajar, capaian pembelajaran, isi materi, informasi pendukung, tugas terstruktur yang dikaitkan dengan komponen atau tahapan padaguided inquiry yaituorientasi, merumuskan masalah, mengajukan hipotesis, mengumpulkan data, menguji hipotesis, dan merumuskan simpulan.
Pada tahap ini dilakukan formative evaluation yang meliputi self evaluation, prototyping (expert
reviews, one-to-one, dan small group), serta field test. Adapun alur desain formative evaluation
seperti ditunjukkan pada GAMBAR 1.
Penelitian ini dilakukan hanya sampai pada tahap expert reviews. Pada tahap self evaluation,
prototyping dilakukan pencermatan terhadap modul yang telah didesain, penilaian dan evaluasi oleh
pakar. Pakar-pakar tersebut menelaah konten, konstruk, dan bahasa dari masing-masing prototipe. Saran–saran para pakar digunakan untuk merevisi modul yang dikembangkan. Kegiatan validasi ini dilakukan untuk mendapatkan masukan terhadap keseluruhan isi materi yang terdapat dalam rancangan modul. Kemudian validasi dilihat pada aspek desain pembelajaran, bertujuan untuk mendapatkan kesesuaian model dan bentuk rancangan dari modul pembelajaran yang dikembangkan.
GAMBAR 1. Alur desain formative evaluation (Tessmer, M 1998).
Kevalidan perangkat pembelajaran yang dihasilkan dapat diketahui dengan melakukan validasi modul oleh validator. Hasil validasi dianalisis untuk mengetahui validitas modul baik dari segi isi maupun kostruksinya. Kegiatan validasi dilakukan dua kali. Validasi yang pertama menghasilkan modul yang valid dengan revisi. Setelah dilakukan perbaikan terhadap modul yang pertama, dihasilkan revisi yang kedua pada modul. Hasil pengolahan penilaian lembar validasi kedua dari validator dapat dilihat pada TABEL 1.
TABEL 1. Hasil penilaian validasi kedua modul.
Validator Penilaian Kesimpulan
Validator 1 81,06 Dihasilkan modul pembelajaran yang valid Validator 2 82,30 Dihasilkan modul pembelajaran yang valid
Berdasarkan hasil validasi yang didapatkan, maka dapat disimpulkan bahwa modul yang dikembangkan secara keseluruhan sudah sangat valid dengan nilai rata-rata validasi 81,68%. Hasil penilaian validator ini menunjukkan modul telah memenuhi syarat kelayakan isi meliputi kesesuaian dengan kurikulum, struktur keilmuan, aktual, dan keluasan materi. Modul yang dikembangkan menyajikan topik yang sesuai dengan tuntutan kompetensi dasar yang telah dirumuskan. Dengan demikian, modul yang dikembangkan dapat dikatakan valid dan bisa digunakan dalam pembelajaran di kampus. Setelah tahapan validasi modul selesai maka akan dilanjutkan pada tahapan uji coba untuk kelompok kecil (small group).
SIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian pengembangan modul pembelajaran berbasis guided inquiry pada materi fluida didapatkan rata-rata validasi yang dilakukan oleh pakar adalah 81,68% yang dikategorikan valid. Validasi modul yang telah dikembangkan dilihat dari validitas isi, validitas konstruk, dan validitas bahasa.
UCAPAN TERIMAKASIH
Ucapan terima kasih terutamanya disampaikan kepada Kementerian Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi Direktorat Jenderal Penguatan Riset Dan Pengembangan atas bantuan dana Penelitian Dosen Pemula tahun 2016 yang diberikan untuk pelaksanaan penelitian ini serta pihak-pihak lain yang telah ikut membantu.
REFERENSI
Mulyasa. 2008. Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP). Bandung.
Minner, D.D., Levy, A.J. & Century, J. 2010. ‘Inquiry-based science instruction--what is it and does it matter? Results from a research synthesis years 1984 to 2002’. Journal of Research in Science
Plomp, T. An Introduction to Educational Design Research. Enschede: University of Twente. pp 15. Riduwan. 2009. Belajar Mudah Penelitian untuk Dosen, Karyawan dan Peneliti Muda. Bandung. Tessmer, M. 1998. Planning and Conducting Formative Evaluations. Philadelphia: Kogan Page.
Implementasi Metode Saintifik Menggunakan Setting
Argumentasi pada Mata Kuliah Mekanika untuk
Meningkatkan Kemampuan Kognitif Mahasiswa Calon
Guru Fisika
Yusiran
a), Siswanto
b)Prodi Pendidikan Fisika STKIP Taman Siswa Bima, Jl. Lintas Sumbawa Palibelo, Bima, 84119
Email: a)[email protected], b)[email protected]
Abstract
The study was conducted to get an information about the increase of cognitive ability of preservice physics teacher in the mechanics concept that implement the scientific method using argumentation setting. The cognitive abilities were measured include of remember (C1), understand (C2), apply (C3), analyze (C4), and evaluate (C5). This study was conducted by pre-experiment method with the one group pretest-posttest design. The subject were all of the preservice physic teacher student at third semester, is taking courses in mechanics, on one of the college in Bima district. Test with scoring rubric used to measure the cognitive ability. The results showed that the implementation of the scientific method using argumentation setting can improve the cognitive abilities of students with high criteria. The results of improvements to every aspect of cognitive abilities: remember, understand, apply, analyze, and evaluate are also included in the high criteria.
Keywords: scientific method, setting argumentation, cognitive ability
Abstrak
Telah dilakukan penelitian untuk mendapatkan gambaran peningkatan kemampuan kognitif mahasiswa calon guru fisika pada mata kuliah mekanika yang proses pembelajarannya mengimplementasikan metode saintifik menggunakan setting argumentasi. Kemampuan kognitif yang diukur, yaitu kemampuan mengingat (C1), memahami (C2), menerapkan (C3),
menganalisis (C4), mengevaluasi (C5). Penelitian ini dilakukan menggunakan metode
pre-experiment dengan desain one group Pretest-posttest. Subjek penelitiannya yaitu mahasiswa
calon guru fisika semester III pada salah satu perguruan tinggi swasta di kabupaten Bima yang mengambil mata kuliah mekanika. Instrumen yang digunakan yaitu tes berbentuk essay yang menggunakan rubrik penilaian. Hasil penelitian menunjukan bahwa implementasi metode saintifik menggunakan setting argumentasi dapat meningkatkan kemampuan kognitif mahasiswa dengan kriteria peningkatan yang tinggi. Hasil peningkatan untuk setiap aspek kemampuan kognitif yaitu kemampuan mengingat, kemampuan memahami, kemampuan menerapkan, kemampuan menganalisis, dan kemampuan mengevaluasi juga termasuk dalam kriteria peningkatan yang tinggi.
Kata-kata kunci: metode saintifik, setting argumentasi, kemampuan kognitif
Naskah diterbitkan: 30 Juni 2016 DOI: doi.org/10.21009/1.02103
PENDAHULUAN
Pada kurikulum program studi pendidikan fisika di LPTK, mahasiswa dibekali dengan salah satu mata kuliah wajib program studi yaitu mekanika. Mata kuliah ini sangat penting bagi mahasiswa calon guru fisika karena materinya banyak terdapat pada kurikulum mata pelajaran fisika yang diajarkan di tingkat sekolah menengah. Oleh sebab itu, mahasiswa calon guru fisika harus memiliki kemampuan kognitif yang baik pada konsep mekanika untuk bekal penyampaian materi ketika mengajar di sekolah.
Kemampuan kognitif penting bagi mahasiswa karena kemampuan ini menggambarkan penguasaan konsep mahasiswa terhadap materi yang diajarkan. Kemampuan kognitif merupakan kegiatan mental dari tahap dasar ke tahap yang lebih tinggi yang disebabkan oleh kemampuan seseorang dalam berpikir (Anderson et al. 2001). Kemampuan kognitif juga dapat memberikan informasi bagaimana mahasiswa menyerap, menguasai, dan menyimpan materi yang dipelajarinya dalam jangka waktu yang lama.
Pentingnya kemampuan kognitif pada konsep mekanika bagi mahasiswa calon guru fisika, bertentangan dengan kondisi yang ada di lapangan. Konsep-konsep mekanika sangat sulit dipahami oleh mahasiswa, baik pada tingkat sarjana, program magister, dan bahkan sampai pada tingkat program doctor (Mc Dermott, 2005). Jika mahasiswa sulit untuk mempelajari konsep, maka kemampuan kognitif yang terkait dengan penguasaan konsep juga akan rendah. Hal ini berdampak buruk bagi mahasiswa ketika mengajar di sekolah.
Temuan yang sama juga ditemukan oleh peneliti dalam observasi awal kepada beberapa mahasiswa calon guru fisika semester IV, VI, dan VIII yang sudah mendapat mata kuliah mekanika pada salah satu LPTK di kabupaten Bima. Hasil observasi awal menunjukan bahwa kompetensi-kompetensi yang ada pada aspek kemampuan kognitif masih rendah, yaitu kemampuan mengingat sebesar 30%, kemampuan memahami sebesar 20%, kemampuan menerapkan sebesar 9%, kemampuan menganalisis sebesar 8%, dan kemampuan mengevaluasi sebesar 4% dari rata-rata maksimal yang seharusnya dicapai yaitu sebesar 100%.
Rendahnya kemampuan kognitif mahasiswa diduga disebabkan oleh proses perkuliahan yang dilaksanakan. Hal ini sesuai dengan hasil wawancara terbuka dengan beberapa mahasiswa, yaitu: 1) proses perkuliahan mekanika lebih banyak menurunkan persamaan-persamaan matematis menggunakan metode ceramah, 2) proses perkuliahan mekanika tidak menampilkan kegiatan ilmiah bagi mahasiswa, sehingga mahasiswa tidak mengalami proses kebermaknaan dalam penyampaian materi, 3) mahasiswa kurang dituntut aktif untuk menggali pengetahuannya sendiri dalam proses perkuliahan mekanika. Padahal, proses perkuliahan yang diterapkan seharusnya menerapkan prinsip perkuliahan Active Learning in Higher Education.
Untuk mengatasi masalah tersebut, maka ditawarkan solusi dengan menerapkan metode saintifik menggunakan setting argumentasi pada perkuliahan mekanika. Metode saintifik menggunakan
setting argumentasi merupakan inovasi pembelajaran yang memadukan antara langkah-langkah pada
metode saintifik dengan kegiatan berargumentasi. Perpaduan langkah yang ada pada metode saintifik dengan kegiatan berargumentasi, yaitu (1) tahap mengamati, (2) tahap menanya, (3) tahap menalar menggunakan setting argumentasi, (4) tahap mencoba menggunakan setting argumentasi, (5) tahap membentuk jejaring menggunakan setting argumentasi. Argumentasi yang diseting didasarkan pada rumusan argumentasi yang meliputi kegiatan mengajukan klaim, data, pembenaran, dan dukungan (Toulmin 2003).
Penggunaan metode saintifik dalam pembelajaran dapat membuat mahasiswa menjadi lebih pandai dalam memaknai konsep, dan meningkatkan kemampuan kognitif (Siswanto 2014), sedangkan setting argumentasi dapat membuat mahasiswa menjadi lebih mudah memahami konsep. Proses pembelajaran yang melatihkan mahasiswa untuk berargumentasi sains dapat membangun konsep-konsep, eksplanasi, model, teori, serta penalaran mahasiswa tentang sains (Zohar & Nemet 2002). Selain itu, mahasiswa dapat mencapai hasil pendidikan sains sesuai dengan yang diharapkan dengan memberikan mereka lebih banyak kesempatan untuk belajar tentang argumentasi ilmiah (Duschl 2008).
Berdasarkan uraian permasalahan tersebut, maka tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan gambaran peningkatan kemampuan kognitif mahasiswa calon guru fisika pada mata kuliah mekanika
