http://jurnal.fkip.uns.ac.id/index.php/jkpk ISSN 2503-4154 (online)
16
PENGEMBANGAN PANDUAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA
BERBASIS
LEARNING CYCLE 5E
Krisna Merdekawati
*Prodi Pendidikan Kimia, FMIPA, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta, Indonesia
* Keperluan korespondensi: telp. 085729200217, [email protected],
Received: July 25, 2016 Accepted: August 15, 2016 Online Published: August 31, 2016
ABSTRAK
Praktikum kimia fisika merupakan matakuliah praktikum yang dianggap sulit, bersifat hitungan tanpa makna, dan tidak aplikatif oleh mahasiswa. Perlu upaya untuk mem-perbaiki kualitas proses dan capaian praktikum kimia fisika. Learning cycle 5E dapat digunakan sebagai salah satu alternative. Untuk mendukung penerapanlearning cycle 5E, dikembangkan panduan praktikum kimia fisika berbasis learning cycle 5E. Tujuan penelitian ini untuk men-deskripsikan prosedur pengembangan dan kelayakan penggunaan panduan praktikum kimia fisika berbasis learning cycle 5E. Penelitian yang dilakukan merupakan penelitian pengem-bangan. Model pengembangan yang digunakan adalah model ADDIE (analysis, design, deve-lopment, implementation, evaluation). Adapun subyek validasi terdiri 5 orang pakar yang mem-validasi panduan praktikum dari aspek isi, penyajian, dan bahasa. Implementasi dilakukan pada 9 mahasiswa untuk skala kecil, dan 44 mahasiswa untuk skala lapangan. Subyek implementasi adalah mahasiswa Prodi Pendidikan Kimia Universitas Islam Indonesia. Instru-men penelitian berupa kuisioner untuk mengetahui validasi panduan dan respon pengguna. Teknik analisis data yang digunakan adalah deskriptif kuantitatif dan kualitatif. Hasil penelitian: 1) prosedur pengembangan panduan praktikum kimia fisika berbasis learning cycle 5E dilakukan sesuai tahapan model ADDIE, 2) panduan yang dikembangkan layak digunakan dalam matakuliah praktikum kimia fisika. Hasil validasi pakar menunjukkan bahwa panduan praktikum kimia fisika layak digunakan dengan kategori penilaian sangat baik (3.7). Implementasi skala kecil, panduan praktikum kimia fisika dinilai oleh pengguna berkategori baik (3.3). Implementasi skala lapangan menunjukkan panduan praktikum kimia fisika berkategori baik (3.2).
Kata Kunci:panduan praktikum, praktikum kimia fisika, learning cycle 5E
ABSTRACT
Physical chemistry experiment is a practical course and the students consider this course was difficult, not applicable, merely calculation without meaning.To improve the quality of the process and achievements of physical chemistry experiment, learning cycle 5E can be used as an alternative solution. To support the implementation of learning cycle 5E, need the development of practical guide based learning cycle 5E. The aim of the research were to describe procedure development and properness of practical guide based learning cycle 5E. The research was research development. The development model was ADDIE (analyze, design, development, implementation, evaluation). The subject of validation consisted of 5 experts who validate practical guidance on aspects of content, presentation, and language. Implementation was done at 9 students for small-scale, and 44 students on a field scale. Subjects implementation were students of Chemical Education Department, Islamic University of Indonesia. The research instrument was questionnaire to determine the validation and user response. Data analysis technique was descriptive quantitative and qualitative. Results of the study: 1) procedures the development of practical guide was according to the stages ADDIE model, 2) practical guide was propernessto use in physical chemistry experiment. The experts assess the practical guide was very good (3.7). Implementation of small-scale, practical guide was good (3.3). Implementation of field scale, practical guide was good (3.2).
PENDAHULUAN
Memiliki ketrampilan laboratoris dan
penguasaaan materi kimia adalah salah satu
kompetensi yang harus dimiliki Sarjana
Kimia dan Sarjana Pendidikan Kimia.
Matakuliah praktikum diselenggarakan untuk
mendukung pencapaian kompetensi
tersebut. Data pengamatan dan evaluasi
proses pelaksanaan praktikum menunjukkan
perlu upaya perbaikan kualitas proses dan
pencapaian matakuliah praktikum, terlebih
pada praktikum kimia fisika. Menurut
persepsi mahasiswa, praktikum kimia fisika
tidak kontekstual, kurang aplikatif, sulit
dipahami maksud dari materi praktikum,
hanya bersifat hitungan tanpa makna. Dari
laporan praktikum dan hasil ujian
mahasiswa, dapat diketahui bahwa setelah
kegiatan praktikum, mahasiswa tidak
memahami prinsip dasar praktikum
(Merdekawati, 2015).
Salah satu alternatif solusi untuk
memperbaiki kualitas proses dan
pencapaian praktikum kimia fisika, adalah
dengan Penerapan learning cycle 5E ( LC
5E). LC 5E merupakan model pembelajaran
yang pada awalnya dikembangkan oleh
Robert Karbles pada tahun 1960. LC
5Ebanyak diterapkan dalam pembelajaran
sains. Sintaks LC 5E relevan untuk
pembelajaran dengan pendekatan saintifik
atau ilmiah.
Sintaks LC 5E meliputi: 1)
engagement, pembangkitan minat dan
keingintahuan, 2) exploration, tahap ini
memberi kesempatan mahasiswa untuk
bekerjasama melakukan percobaan,
menguji prediksi, melakukan observasi,
mengumpulkan dan menelaah data hingga
membuat kesimpulan untuk menjawab
pertanyaan yang timbul, 3) explanation,
mahasiswa diminta menjelaskan konsep,
mendeskripsikan hasil percobaan, 4)
extension or elaboration, memperluas dan
menerapkan konsep dan ketrampilan yang
telah dipelajari dalam situasi baru, 5)
evaluation, dilakukan terhadap
pengetahuan, pemahaman konsep,
kompetensi yang diperoleh, mahasiswa
dapat melakukan evaluasi diri dengan
mengajukan pertanyaan terbuka dan
mencari jawaban menggunakan observasi,
bukti, dan penjelasan yang diperoleh
(Marek, 2008; Qarareh, 2012; Hanuscin et
all, 2007).
Penelitian pendahuluan telah
dilakukan untuk mengetahui pengaruh
penerapan LC 5E pada praktikum kimia
fisika. LC 5E dapat memberi pengaruh
positif terhadap capaian kompetensi
ketrampilan laboratoris dan pemahaman
mahasiswa pada praktikum kimia fisika. Hal
ini disebabkan: 1) LC 5E sesuai untuk
matakuliah yang menggunakan pendekatan
saintifik seperti praktikum. 2) Pada tahap
engagement mahasiswa dibangkitkan minat
dan keingintahuannya terhadap materi
praktikum yang akan dilakukan. 3)
Timbulnya minat dan keingintahuan dapat
mendorong mahasiswa untuk aktif
melakukan percobaan untuk mengatasi
adanya disequilibrium dalam struktur
kognitif. 4) Mahasiswa diberi kesempatan
untuk melakukan praktikum secara mandiri
(dengan pengawasan asisten praktikum)
untuk mencari jawaban atas pertanyaan
yang timbul dan menjelaskan hasil. Hal ini
mengkondisikan mahasiswa terbiasa
melatih ketrampilan laboratoris dan
pemahaman. 5) Adanya tahapan untuk
mengklarifikasi struktur kognitif dan
ketrampilan mahasiswa, sehingga
memperkecil kemungkinan terjadinya
misconception dan unjuk kerja yang tidak
tepat. Mahasiswa diberi kesempatan untuk
menerapkan struktur kognitif dan
ketrampilan yang dimiliki pada situasi baru,
sehingga memperkuat pemahaman dan
ketrampilan laboratoris mahasiswa
(Merdekawati, 2015). LC 5E memperkaya
pembelajaran dan memberi pengalaman
saintifik yg lebih nyata (Turkmen, 2006).
Berdasar analisis kebutuhan, dalam
penerapan LC 5E kesulitan yang ditemui
ada pada tahap pembangkitan minat. Tidak
mudah untuk menghubungkan materi
percobaan kimia fisika dengan aplikasi
dalam dunia kerja ataupun kehidupan
sehari-hari. Selain itu perlu panduan
praktikum yang mengakomodasi tahapan
dalam LC 5E sehingga asisten praktikum
mudah untuk memandu jalannya praktikum
sesuai sintaks LC 5E. Pengembangan
panduan praktikum kimia perlu dilakukan
untuk mendukung penerapan LC 5E.
Penelitian ini difokuskan untuk
mendes-kripsikan prosedur pengembangan dan
kelayakan penggunaan panduan praktikum
kimia fisika berbasis LC 5E.
METODE PENELITIAN
Tahapan penelitian yang dilakukan
pada penelitian ditujukan untuk
mengem-bangkan panduan praktikum kimia fisika
berbasis LC 5E. Penelitian pengembangan
menurut Borg dan Gall adalah suatu proses
yang dipakai untuk mengembangkan dan
memvalidasi produk pendidikan (Setyosari,
2015). Model pengembangan yang
digu-nakan adalah model ADDIE, yang terdiri dari
5 langkah (Arkun dan Buket, 2008), yaitu:
1. Analysis
Secara umum merupakan tahap
analisis masalah, kebutuhan, dan penentuan
solusi yang dapat diterapkan.
2. Design
Pengembangan strategi
berdasarkan data analisis.Dalam
perancangan bahan ajar, tahap desain
memiliki kemiripan dengan merancang
kegiatan belajar mengajar. Kegiatan ini
merupakan proses sistematik yang dimulai
dari menetapkan tujuan, merancang
skenario, merancang perangkat, merancang
materi dan alat evaluasi. Rancangan di sini
masih bersifat konseptual.
3. Development
Tahap ini berupa kegiatan realisasi
rancangan produk. Dalam tahap
pengembangan, rancangan yang masih
konseptual direalisasikan menjadi produk
yang siap diimplementasikan.
4. Implementation
Rancangan yang telah
dikembangkan diimplementasikan pada
kondisi nyata. Pada tahap ini, produk yang
dihasilkan dikenalkan dan diterapkan secara
langsung kepada pengguna (mahasiswa).
Setelah penerapan, dilakukan penilaian
untuk memberi umpan balik pada
penerapan. Mahasiswa dilibatkan secara
langsung untuk menilai efektifitas dan
kepahaman pada materi yang
dikembangkan.
5. Evaluation
Evaluasi dilakukan untuk melihat
dampak dari penerapan produk, penilaian
pengguna. Dari evaluasi, dapat dibuat revisi
untuk perbaikan produk.
Pengembangan panduan prakt-ikum
kimia fisika melibatkan 5 pakar untuk
memvalidasi panduan. Validasi dilakukan
pada aspek isi, penyajian, dan bahasa.
Instrumen yang digunakan berupa kuisioner
validasi ahli. Kuisioner berupa item
pernyataan, validator memberi penilaian
dengan kategori 1 (tidak baik), 2 (kurang
baik), 3 ( baik), 4(sangat baik). Validator
juga memberikan masukan secara tertulis
untuk perbaikan panduan.
Tahap implementasi dilakukan pada
skala kecil dan skala lapangan. Subjek
implementasi yaitu mahasiswa Pendidikan
Kimia Universitas Islam Indonesia.
Implementasi skala kecil dilakukan pada 9
mahasiswa yang mengambil matakuliah
praktikum kimia fisika semester genap
2014/2015. Implementasi skala lapangan
dilakukan pada seluruh mahasiswa yang
mengambil matakuliah praktikum kimia fisika
pada semester genap 2015/2016, yaitu
sejumlah 44 orang. Mahasiswa diberikan
kuisioner untuk menilai kelayakan panduan
praktikum kimia fisika.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengembangan panduan praktikum
kimia fisika berbasis LC 5E, diawali dengan
analisis masalah dan kebutuhan. Dari data
pengelola laboratorium, diketahui bahwa
capaian praktikum kimia fisika perlu
ditingkatkan. Informasi dari mahasiswa dan
pengampu praktikum juga menunjukkan
bahwa praktikum kimia fisika merupakan
materi yang dianggap tidak aplikatif, tidak
menarik, hitungan tanpa makna, dan sulit.
LC 5E efektif untuk memperbaiki kualitas
dan capaian praktikum kimia fisika
(Merdekawati, 2015), perlu panduan
praktikum kimia fisika berbasis LC 5E untuk
mendukung penerapan LC 5E. Selain
analisis masalah dan kebutuhan, dilakukan
analisis kelayakan dan kemungkinan
penerapan produk (panduan praktikum kimia
fisika berbasis LC 5E).
Panduan praktikum yang dibuat
didesain untuk mendukung penerapan LC
5E. Konten panduan diawali dengan
pengantar materi yang kontekstual untuk
mengakomodasi tahap engagement. Hal ini
berbeda dengan panduan praktikum yang
ada sebelumnya, tidak ada pembangkitan
minat. Kesulitan yang sering dialami asisten
praktikum kimia fisika adalah memberikan
penjelasan aplikasi percobaan kimia fisika
yang dilakukan. Mahasiswa (praktikan) juga
menganggap prercobaan yang dilakukan
tidak aplikatif dan tidak bermakna. Konten
praktikum kimia fisika memang berbeda jika
dibandingkan dengan praktikum lain, misal
praktikum analitik, organik. Kemanfaatan
percobaan praktikum kimia analitik dapat
diketahui mahasiswa, karena konten
percobaan fokus pada metode uji dan real
digunakan dalam kerja laboratorium dan
industri. Praktikum organik juga relative
mudah dirasakan kemanfaatannya karena
konten percobaan fokus pada isolasi,
Pemberian contoh aplikasi
perco-baan kimia fisika dapat menarik minat
mahasiswa. Aplikasi kimia fisika sebenarnya
sangat luas, namun panduan praktikum
kimia fisika yang telah tersedia belum
memberikan gambaran aplikasi.Timbulnya
minat mahasiswa dan pengetahuan tentang
aplikasi percobaan yang dilakukan dapat
mendorong mahasiswa untuk lebih aktif
melakukan percobaan daripada ketika
mahasiswa tidak tahu kemanfaatan
(aplikasi) percobaan yang dilakukan.
Panduan praktikum kimia fisika berbasis LC
5E yang dikembangkan terdiri dari 9
percobaan. Tiap percobaan telah diberi
deskripsi contoh aplikasi. Contoh ringkas
konten pembangkitan minat dideskripsikan
tabel 1.
Prosedur kerja praktikum dalam
panduan, mengikuti sintaks exploration,
explanation, extension, evaluation. Prosedur
kerja dibagi dalam 2 tahap utama, pertama
mahasiswa bekerja untuk konsep baru yang
sederhana (exploration, explanation).
Selanjutnya mahasiswa bekerja kembali
untuk menerapkan konsep yang sudah
didapat pada kondisi yang baru dan lebih
kompleks (extension). Di akhir panduan
terdapat pertanyaan untuk mengarahkan
mahasiswa pada kesimpulan percobaan dan
mengukur pemahaman mahasiswa pada
percobaan yang telah dilakukan
(evaluation).
Panduan praktikum selanjutnya
divalidasi oleh pakar sebelum
diim-plemantasikan. Kuisioner penilaian pakar
dikembangkan dan telah divalidasi isi oleh
sejawat. Proses review materi juga
dilakukan oleh pakar untuk mengantisipasi
adanya kesalahan konsep ataupun konten
Tabel 1. Konten Pembangkitan Minat
Judul
Termokimia Konversi biomassa menjadi sumber energi alternatif
Konsentrasi kritis misel
Sistem drug delivery
dalam industri farmasi,
Isoterm
untuk pelapis anti fouling lambung kapal
Fotokatalisis Degradasi polotan
Tabel 2. Ringkasan Hasil Penilaian Pakar
Aspek Indikator Skor
Kelayakan isi
Kesesuaian materi dengan kompetensi
4
Keakuratan materi 3.7
Materi pendukung 3.7
Penyajian Teknik penyajian 3.7
Kelengkapan 3.3
Kesesuaian dengan sintaks LC 5E
panduan praktikum. Panduan praktikum
telah diperbaiki sesuai masukan pakar. Hasil
penilaian pakar dapat dilihat pada tabel 2.
Hasil penilaian pakar menunjukkan bahwa
panduan praktikum yang dikembangkan
berkategori sangat baik (rata-rata skor 3.7).
Implementasi panduan praktikum
kimia fisika berbasis LC 5E telah dilakukan.
Tingkat kemanfatan, kejelasan materi dan
prosedur kerja panduan praktikum, diketahui
melalui kuisioner mahasiswa. Kuisioner
yang dikembangkan telah divalidasi oleh
sejawat dan pengelola laboratorium (Kepala
Laboratorium). Penilaian mahasiswa baik
pada skala kecil dan lapangan menunjukkan
bahwa panduan praktikum berkategori baik.
Rata-rata skor pada implementasi skala
kecil dan lapangan berturut-turut 3.3 dan
3.2. Mahasiswa menilai bahwa panduan
praktikum kimia fisika berbasis LC 5E
bermanfaat, contoh aplikasi yang diberikan
dapat menarik minat mahasiswa, materi
dan bahasa mudah dipahami.
KESIMPULAN
Kesimpulan penelitian ini: 1)
prosedur pengembangan panduan
praktikum kimia fisika berbasis LC 5E
dilakukan sesuai tahapan model ADDIE, 2)
panduan praktikum yang dikembangkan
layak digunakan dalam matakuliah
praktikum kimia fisika. Hasil validasi pakar
menunjukkan bahwa panduan praktikum
kimia fisika layak digunakan dengan kategori
penilaian sangat baik (3.7).
Implemen-tasiskala kecil, panduan praktikum kimia
fisika dinilai oleh pengguna berkategori baik
(3.3). Implementasi skala lapangan
menunjukkan panduan praktikum kimia
fisika berkategori baik (3.2).
UCAPAN TERIMAKASIH
Ucapan terimakasih penulis
sampai-kan kepada Badan Pengembangan
Akademik (BPA) UII atas pendanaan
penelitian ini melalui hibah pengajaran 2015.
Terimakasih kepada Dr. Is Fatimah, Yuli
Rochyami, M.Sc., Bayu Wiyantoko, M.Sc.,
Thorikul Huda, M.Sc, dan Gani
Purwiandono, M.Sc., atas kesediaan untuk
mereview panduan praktikum yang disusun.
DAFTAR RUJUKAN
[1] Arkun, Selay and Buket Akkoyunlu, 2008, A Study on the Development Process of a Multimedia Learning Environment According to the ADDIE
Model and Students’ Opinions of the
Multimedia Learning Environment,
IEMJournal, 1-19.
[2] Hanuscin, Deborah L and Michele H. Lee., 2007, Using a Learning Cycle Approach to Teaching the Learning Cycle to Preservice Elementary Teachers, Presented at Annual Meeting of the Association for Science Teacher Education, Clearwater.
[3] Marek, A. Edmun., 2008, Why the Learning Cycle?,Journal of Elementary Science Education, 20(3), 63-69.
[5] Qarareh, Ahmed O., 2012, The Effect of Using the Learning Cycle Method in Teaching Science on the Educational Achievement of the Sixth Graders, Int J Edu Sci, 4(2), 123-132.
