1
HASIL BELAJAR DAN KETERAMPILAN BERPIKIR TINGKAT TINGGI SISWA SMA PADA PEMBELAJARAN BIOLOGI MENGGUNAKAN MODEL PEMBELAJARAN BERDASARKAN
MASALAH
Muhammad Zaini 1, Utari Intan Suwenda2, Aulia Ajizah3 Mahasiswa Pascasarjana Program Studi Magister Keguruan IPA
Universitas Lambung Mangkurat Email: Utariintansuwenda15@gmail.com
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan menentukan pengaruh penggunaan model pembelajaran berdasarkan masalah terhadap hasil belajar kognitif siswa, dan mendeskripsikan keterampilan berpikir tingkat tinggi siswa pada pembelajaran biologi. Metode penelitian menggunakan rancangan kuasi eksperimen, dan metode analisis deskriptif untuk mendeskripsikan keterampilan berpikir tingkat tinggi. Populasi dalam penelitian terdiri dari 6 kelas X. Sampel penelitian adalah 29 orang siswa kelas X PMIA 3 sebagai kelas perlakuan dan 29 orang siswa kelas X PMIA 2 sebagai kelas kontrol. Sampel ditetapkan secara purposive sampling. Teknik analisis data menggunakan teknik analisis kovarian untuk hasil belajar kognitif dan analisis deskriptif untuk mendeskripsikan keterampilan berpikir tingkat tinggi. Hasil penelitian menunjukkan 1) Hasil belajar kognitif produk menunjukkan perbedaan signifikan (F = 12,38; P = 0,0001). 2) Hasil belajar kognitif proses (F = 13,65; P = 0,0001) juga signifikan. 3) Hasil keterampilan berpikir tingkat tinggi siswa dalam merumuskan masalah tergolong cukup baik, merumuskan hipotesis tergolong cukup baik, mengumpulkan data tergolong cukup baik, menganalisis data tergolong cukup baik, merumuskan kesimpulan tergolong cukup baik, dan membuat produk/ karya tergolong baik.
Kata kunci: Model Kontruktivistik, Keterampilan Berpikir, Konsep Biologi.
PENDAHULUAN
Menurut Economi-Wide Measures Of Routine and Nonroutine (1969-1998) pada kondisi saat ini, komitmen untuk meningkatkan cara berpikir tingkat tinggi (high order thinking) di negara-negara maju itu meningkat, sedangkan pengetahuan konseptual cenderung dikurangi (Nur, 2012). Hal ini berbeda dengan di Indonesia yang masih menekankan pada konsep pengetahuan. Kelemahan yang sering terjadi selama ini salah satunya adalah banyak siswa yang nilai ujiannya sangat tinggi bahkan sempurna, tetapi ketika dalam kehidupan nyata menghadapi suatu masalah, mereka tidak tahu bagaimana cara mengatasinya. Banyak orang yang sangat pandai menjelaskan suatu konsep, ciri-cirinya, proses kejadiannya, tetapi tidak dapat memberikan solusi ketika sesuatu tersebut mengalami masalah.
Pemilihan model pembelajaran yang tepat pada konsep yang akan diajarkan oleh guru sangat mempengaruhi hasil belajar dan prestasi siswa Menurut Klegeris & Hurren (2011), PBM merupakan suatu pembelajaran berdasarkan masalah dunia nyata (otentik) yang ada di sekitar kita. Masalah-masalah ini menuntut siswa untuk menyelidiki/mengumpulkan data dan saling
2
berdiskusi agar bisa menemukan solusi dari masalah tersebut. Redhana (2012) menjelaskan bahwa PBM dapat didukung oleh pertanyaan-pertanyaan Socratik (pertanyaan kritis yang bertujuan untuk mengembangkan keterampilan berpikir kritis siswa) yang membantu siswa dalam mengembangkan ide-ide dan keterampilan berpikir kritisnya. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa PBM dan pertanyaan Socratik lebih baik daripada model pembelajaran langsung dalam meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa.
Oleh karena itu, dapat melibatkan siswa untuk berperan aktif, dapat mengembangkan kemampuan berpikir dan konsep diri siswa dalam pembelajaran sehingga ilmu yang diperoleh akan selalu melekat dalam ingatan siswa hingga mendapatkan hasil dan pengalaman belajar yang maksimal. Penelitian ini bertujuan untuk 1) Menentukan pengaruh model pembelajaran berdasarkan masalah. 2) Mendeskripsikan penerapan model pembelajaran berdasarkan masalah terhadap keterampilan berpikir tingkat tinggi siswa.
METODE
Metode penelitian ini dibedakan atas 2 macam, yakni penelitian Quasi Eksperimen dan deskriptif. Rancangan kuasi eksperimen digunakan untuk upaya menguji signifikansi penggunaan model dan metode diskriptif digunakan untuk mendeskripsikan keterampilan berpikir.
Dalam rancangan penelitian tersebut metode kuasi eksperimen yang digunakan adalah nonequivalent control group melibatkan kelompok kontrol dan perlakuan yang diberikan adalah pretes dan postes, namun kedua kelompok tidak memiliki ekuivalensi sampling pra-eksperimen. Perlakuan normal diberikan kepada kelompok kontrol sedangkan kelompok perlakuan X (Furchan, A, 2004).
Pada pembelajaran konsep keanekaragaman hayati, pembelajaran klasikal dilakukan pada 1 kelas kontrol siswa kelas X PMIA 2 dan pembelajaran menggunakan model pembelajaran berdasarkan masalah dilaksanakan pada 1 kelas perlakuan siswa kelas X PMIA 3. Pembelajaran dilakukan sebanyak dua kali pertemuan pada masing-masing kelas.
Desain tersebut digambarkan sebagai berikut: Kelas A O1 X O2 --- Kelas B O1 O2
Gambar 2. Model rancangan penelitian the nonequivalent control group design
Keterangan : O1 : pretes O2 : postes
X : pembelajaran dengan model PBM pada pertemuan pertama Pada pembelajaran konsep keanekaragaman hayati pembelajaran klasikal dilakukan pada satu kelas kontrol siswa masing-masing 1 kelas sedangkan pembelajaran berdasarkan masalah dilaksanakan pada satu kelas perlakuan siswa masing-masing 1 kelas. Data hasil belajar berupa kognitif produk dan proses serta LKS untuk mengetahui keterampilan berpikir tingkat tinggi (Arifin,2012). Pengambilan sampel ditentukan dengan teknik purposive sampling sampel
3
diambil atas dasar kesediaan guru pengajar dalam memberikan kesempatan melakukan inovasi pembelajaran. Sampling tersebut, maka sampel penlitian ini adalah kelas X MIA 3 sebagai kelas perlakuan dan X MIA 2 kelas control.
Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini berupa soal tes evaluasi hasil belajar. Secara khusus instrument penelitian dibedakan berdasarkan tujuan rumusan penelitian sebagai berikut: 1) Instrumen untuk mengukur hasil belajar kognitif produk berupa butir-butir soal essay. 2) Instrumen untuk mengukur hasil belajar kognitif proses berupa butir-butir soal essay. 3) Instrumen untuk mendeskripsikan keterampilan berpikir tingkat tinggi yang diperoleh dari lembar kegiatan siswa (LKS) yang memuat langkah-langkah model pembelajaran berdasarkan masalah.
HASIL DAN PEMBAHASAN HASIL
A. Hasil Belajar Kognitif Produk
Hasil belajar kognitif produk untuk kelas kontrol dan kelas perlakuan dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Ringkasan Hasil Belajar Kognitif Produk Kelas Kontrol dan Kelas Perlakuan
Hasil Belajar Kognitif Produk
Kelas kontrol Kelas perlakuan
Pretest Posttest Pretest Posttest
Pertemuan 1 37,58 75,68 38,27 74,82
Pertemuan 2 38,27 71,55 46,55 85,17
Rata-rata 38,10 73,62 42,81 80
Ada perbedaan rata-rata hasil belajar pada posttest, namun demikian perbedaan ini harus diuji dengan analisis kovarian. Seperti pada tabel 2.
Tabel 2. Ringkasan Analisis Kovarians Hasil Belajar Kognitif Kelas Kontrol dan Kelas Perlakuan
Sumber dB/dF JK/SS RK/MS F-rasio Pr>F Keterangan Regresi 2 786,88 393,44 12,38 0,0001 Sangat Signifikan Residual 55 1748,03 31,78 Total 57 2534,91 Keterangan: R-square = 0,31; c.v =7,33
Sumbangan efektif sebesar 0,31 artinya hanya sebesar 31% dipengaruhi oleh dipengaruhi oleh model pembelajaran. Sebagian besar (69%) tidak terlacak dalam penelitian.
B. Hasil Belajar Kognitif Proses
Tabel 3. Ringkasan Hasil Belajar Kognitif Proses Kelas Kontrol dan Kelas Perlakuan
Hasil Belajar Kognitif Proses
Kelas kontrol Kelas perlakuan
Pretest Postest Pretest Postest
Pertemuan 1 35,17 68,27 32,58 84,13
Pertemuan 2 37,93 77,93 48,27 78,62
Rata-rata 36,55 73,10 41,37 81,37
Ada perbedaan rata-rata hasil belajar pada posttest, namun demikian perbedaan ini harus diuji dengan analisis kovarian. Seperti pada tabel 4.
4
Tabel 4. Ringkasan Analisis Kovarians Hasil Belajar Kognitif Kelas Kontrol dan Kelas Perlakuan
Sumber dB/dF JK/SS RK/MS F-rasio Pr>F Keterangan Regresi 2 1246,53 623,26 13,65 0,0001 Sangat Signifikan Residual 55 2512,08 45,67 Total 57 3758,62 Keterangan: R-square = 0,33; c.v =8,74
Sumbangan efektif sebesar 0,33 artinya hanya sebesar 33% dipengaruhi oleh dipengaruhi oleh model pembelajaran. Sebagian besar (67%) tidak terlacak dalam penelitian.
C. Keterampilan Berpikir Tingkat Tinggi
Keterampilan berpikir tingkat tinggi diukur dengan menggunakan dua macam rubrik yang mewakili keenam level taksonomi Bloom, yakni dengan rubrik kemampuan berpikir kritis dan kemampuan berpikir kreatif.
Tabel 5. Ringkasan Hasil Penilaian Keterampilan Berpikir Tingat Tinggi Siswa pada Keseluruhan Pembelajaran
No
Rincian Keterampilan Berpikir Tingkat
Tinggi
Jumlah skor rata-rata
Rata-rata Kategori Pertemuan 1 Pertemuan 2
Nilai Kategori Nilai Kategori Keterampilan Berpikir Kritis
1. Merumuskan masalah 68,7 Cukup baik 71,4 Cukup baik 70,05 Cukup baik 2. Merumuskan hipotesis 71,4 Cukup baik 69,3 Cukup baik 70,35 Cukup baik 3. Mengumpulkan data 66,2 Cukup baik 67,7 Cukup baik 66,95 Cukup baik 4. Menganalisis data 72,1 Cukup
baik 72,7 Cukup baik 72,4 Cukup baik 5. Merumuskan kesimpulan 63,4 Cukup baik 68,6 Cukup baik 66,0 Cukup baik Keterampilan Berpikir Kreatif
6. Membuat produk/
karya 82,2 Baik 83,8 Baik 83,0 Baik
Rata-rata keseluruhan 71,45 Cukup
baik Untuk kategori yang diberikan menggunakan aturan/range berikut:
Kategori baik (76-100%), cukup baik (51-75%), kurang (26-50%) dan buruk (<25%) (Arikunto, 2010)
PEMBAHASAN
Hasil Belajar Kognitif Produk
Hasil belajar kognitif merupakan hasil belajar siswa terhadap soal-soal yang dibuat berdasarkan indikator pembelajaran. Berdasarkan rumusan masalah pertama maka dilakukan analisis kovarian untuk menguji signifikansi hasil belajar pada kelas perlakuan dan kelas kontrol. Berdasarkan hasil analisis kovarian, didapatkan nilai F=12,38 dengan nilai c.v.=7,33. Sedangkan nilai r-square=0,31.
5
Hal ini menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara kelas perlakuan dan kelas kontrol, dikarenakan f hitung lebih rendah dari pada F dalam tabel. Nilai c.v=7,33 menunjukkan faktor luar yang mempengaruhi selain variabel bebas rendah yakni hanya senilai 7,33. Nilai r-square=0,31 menunjukkan pengaruh PBM terhadap hasil belajar kognitif sebesar 31%. Hal ini sesuai dengan pendapat Mulyatiningsih, bahwa PBM sebagai variabel independen dan sebagai perlakuan yang memberikan pengaruh nyata untuk hasil statistik yang signifikan dan penelitian Cinar & Bayraktar (tanpa tahun) yang menunjukkan bahwa pembelajaran menggunakan PBM lebih efektif dalam meningkatkan kemampuan kognitif dan keterampilan proses sains siswa dibandingkan dengan pembelajaran tradisional.
Hasil Belajar Kognitif Proses
Hasil belajar kognitif proses merupakan hasil belajar siswa terhadap soal-soal yang dibuat berdasarkan tujuan-tujuan pembelajaran proses. Hasil belajar kognitif proses dilakukan untuk melihat sejauh mana siswa memahami proses pembelajaran yang telah dilaksanakan. Sama halnya dengan kognitif produk, hasil belajar kognitif proses dinilai berdasarkan nilai pretest dan posttest yang dilakukan pada dua kelas yang berbeda yaitu kelas perlakuan dan kelas kontrol. Sebelum dilakukan pembelajaran kedua kelas diberikan soal posttest untuk melihat pengetahuan awal yang dimiliki siswa terhadap proses pelajaran yang akan dilakukan. Setelah dilakukan pembelajaran, baik pembelajaran dengan menggunakan model pembelajaran berdasarkan masalah pada kelas perlakuan atau pun pembelajaran langsung pada kelas kontrol siswa-siswa diberikan soal
posttest untuk melihat bagaimana model pembelajaran berdasarkan masalah
mempengaruhi hasil belajar mereka.
Pada saat proses pembelajaran, kelas perlakuan maupun kelas kontrol sama-sama mengerjakan tugas yang diberikan secara berkelompok. Perbedaan kedua kelas ini terletak pada pembelajaran kontrol masih bersifat pembelajaran langsung sedangkan di kelas perlakuan bersifat kontekstual berupa masalah yang diangkat dari kehidupan sekitar. Akibatnya siswa di kelas perlakuan lebih bisa berpikir analisis melalui model pembelajaran berdasarkan masalah, sehingga ketika menjawab soal-soal proses (yang memerlukan analisis) siswa kelas perlakuan tidak mengalami banyak kesulitan.
Pengaruh model pembelajaran berdasarkan masalah terhadap hasil belajar kognitif proses hanya sebesar 33%. Walaupun demikian model pembelajaran berdasarkan masalah telah dinyatakan cukup berhasil dalam mempengaruhi hasil belajar proses siswa. Keberhasilan model pembelajaran berdasarkan masalah dalam mempengaruhi hasil belajar siswa tidak luput dari peran guru sebagai fasilitator. Selain itu, siswa leih memahami konsep yang diajarkan lantaran ia yang menemukan konsep tersebut, melibatkan siswa secara aktif dalam memecahkan masalah dan menuntut keterampilan berpikir siswa yang lebih tinggi, pengetahuan tertanam berdasarkan schemata yang dimiliki oleh siswa, sehingga pembelajaran lebih bermakna, siswa dapat merasakan manfaat pembelajaran, karena masala-masalah yang diselesaikan secara langsung dikaitkan dengan kehidupan nyata, menjadikan siswa lebih mandiridan dewasa, pembelajaran berdasarkan masalah diyakini pula dapat menumbuhkembangkan kemampuan kreativitas siswa, baik secara individual maupun kelompok, karena
6
hampir di setiap langkah menuntut adanya keaktifan siswa. Seperti yang dikatakan oleh Sani (2014) pembelajaran ini menuntut siswa untuk aktif melakukan penyelidikan dalam menyelesaikan permasalahan dan guru berperan sebagai fasilitator atau pembimbing.
Hasil belajar kognitif proses yang didapatkan lebih rendah dibandingkan hasil belajar kognitif produk. Hal ini mengindikasikan bahwa pembelajaran di sekolah lebih menekankan pada konsep dibandingkan proses sehingga pengetahuan siswa kurang berkembang. Sehingga ketika model pembelajaran berdasarkan masalah digunakan di dalam kelas, tidak sedikit siswa kesulitan dalam menemukan masalah dalam merumuskannya. Trianto (2009) menyatakan bahwa sebagian siswa kurang mampu menghubungkan antara apa yang mereka pelajari dengan bagaimana pengetahuan tersebut diaplikasikan.
Keterampilan berpikir tingkat tinggi
Pembelajaran berdasarkan masalah tidak bisa dipisahkan dari keterampilan berpikir tingkat tinggi. Dalam sintak-sintak model pembelajaran berdasarkan masalah siswa dituntut untuk berpikir tingkat tinggi.Seperti yang dikatakan oleh Sani (2014) pembelajaran dengan model pembelajaran berdasarkan masalah memungkinkan siswa untuk terlibat dalam mempelajari hal-hal salah satunya keterampilan berpikir tingkat tinggi.
Keterampilan berpikir tingkat tinggi siswa kelas X MIA 3 yang dinilai selama proses pembelajaran berdasarkan masalah terbagi menjadi dua yakni keterampilan berpikir kritis dan keterampilan berpikir kreatif. Rincian keterampilan berpikir kritis yang dinilai adalah merumuskan masalah, merumuskan hipotesis, mengumpulkan data, menganalisis data dan membuat rumusan kesimpulan. Sementara itu rincian keterampilan berpikir kreatif terdiri dari membuat karya/produk.
Semua keterampilan tingkat tinggi tergolong cukup baik, kecuali kategori dalam membuat produk sudah tergolong baik. Namun, secara umum keterampilan berpikir tingkat tinggi tergolong cukup baik. Hal ini mengakibatkan sumbangan efektif untuk hasil belajar kognitif proses sebesar 33%.
Pembelajaran dengan menggunakan model berdasarkan masalah terbukti menghasilkan keterampilan berpikir tingkat tinggi yang cukup baik bagi siswa. Dengan menggunakan model pembelajaran berdasarkan masalah siswa dapat berlatih untuk merumuskan masalah, hipotesis, melakukan penyelidikan hingga penarikan kesimpulan dan membuat produk/ karya yang semuanya menuntut siswa untuk belajar berpikir tinggi.
Hasil pembelajaran dengan menggunakan pembelajaran berdasarkan memperlihat keterampilan berpikir tingkat tinggi yang tergolong kategori cukup baik. Penerapan penggunaan model pembelajaran berdasarkan masalah memberi pengaruh terhadap keterampilan berpikir tingkat tinggi siswa. Berpikir tinggi merupakan kombinasi dari keterampilan berpikir kritis dan berpikir kreatif. Kebiasaan pembelajaran di sekolah yang masih menerapkan pembelajaran konseptual membuat keterampilan berpikir siswa belum berkembang. Hal ini dikarenakan belum adanya penggunakan model sebagai sarana untuk melatih keterampilan berpikir siswa.
Keterampilan berpikir siswa bisa ditumbuhkembangkan melalui proses pembelajaran yang menerapkan model pembelajaran berdasarkan masalah dimana
7
model ini memfasilitasi siswa untuk belajar berpikir tingkat tinggi. PBM juga dapat memberdayakan berbagai keterampilan yang terdapat pada diri siswa. Hal ini ditunjukkan oleh berbagai penelitian. Hasil penelitian Awang & Ramly (2008) menunjukkan bahwa penggunaan pendekatan PBM dalam pembelajaran ternyata dapat lebih meningkatkan keterampilan berpikir kreatif siswa daripada jika menggunakan pendekatan konvensional.
Hasil Karya/Produk
Berdasarkan hasil karya (produk) dalam pembelajaran ini, dikatakan bahwa kinerja siswa tergolong sangat baik karena semua tugas kinerja yang diamati dapat dipenuhi oleh siswa dengan baik. Hal ini tidak terlepas dari pelaksanaan pembelajaran di kelas yang harus tetap sesuai dengan sintak dan disiplin siswa untuk terus mangikuti proses kegiatan belajar pembelajaran. Tidak tercapainya nilai sempurna berhubungan dengan kondisi kerja kelompok yang ada di kelas. Kondisi kerja kelompok memberikan siswa kebebasan dalam mengerjakan tugas dari guru. Sejumlah kelompok lebih memilih untuk membagi tugas mereka sehingga semua anggota kelompok kebagian tugas dan dapat efisien waktu. Pembagian tugas ini belum pasti terbagi secara adil sehingga mengakibatkan kurang munculnya tugas kinerja siswa secara maksimal.
SIMPULAN
1. Hasil belajar kognitif produk menunjukkan perbedaan yang sangat signifikan antara siswa kelas perlakuan dan siswa kelas kontrol (P = 0,0001) dengan sumbangan efektif sebesar 31%.
2. Hasil uji kognitif proses menunjukkan perbedaan yang sangat nyata (P =
0,0001) pada siswa kelas perlakuan dengan sumbangan efektif sebesar 33%.
3. Hasil keseluruhan pembelajaran menunjukkan bahwa keterampilan berpikir tingkat tinggi siswa tergolong memuaskan dalam kategori cukup baik, dengan rata-rata skor keseluruhan didapatkan 71,45%.
DAFTAR PUSTAKA
Arifin, Zainal. 2011. Penelitian Pendidikan Metode dan Paradigma Baru. PT. Remaja Rosdakarya, Bandung.
Arikunto, Suharsimi. 2010. Prosedur Penelitian suatu pendekatan Praktik. PT Rineka Cipta, Jakarta.
Awang, H. & Ramly I. 2008. Creative Thinking Skill Approach Through Problem-Based Learning: Pedagogy and Practice in the Engineering Classroom. International Journal of Human and Social Sciences 3:1. Cinar, Derya & Bayraktar, Sule. Tanpa tahun. The Effect The Problem Based
Learning Approach On Higher Order Thinking Skills In Elementary Science Education.
8
Furchan, A. 2004. Pengantar Penelitian dalam Pendidikan. Pustaka Belajar, Jakarta.
Klegeris, A. & Hurren, H. 2011. Problem-Based Learning in A Large Classroom setting: Methodology, Student Perception and Problem Solving Skills.
Prosiding of EDULEARN11 Conference. 4-6 July 2011. Barcelona, Spain.
Nur, Mohamad. 2012. Focus Penelitian dan Pengembangan PSMS Unesa. Pusat Sains dan Matematika Sekolah Unesa, kampus UNESA. Surabaya.
Redhana, I. W. 2012. Model Pembelajaran Berbasis Masalah dan Pertanyaan Socratik untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa. Jurnal
Cakrawala Pendidikan, November 2012, Th. XXXI, No. 3
Sani, Ridwan Abdullah. 2014. Pembelajarnan Saintifik Untuk Implementasi
Kurikulum 2013. Jakarta: Bumi Aksara
Trianto. 2007. Model-Model Pembelajaran Inovatif Berorientasi Kontruktivistik. Jakarta: Prestasi Pustakarya.
