Karakteristik Model Pembelajaran Fisika besaran

(1)

(2)

KATA PENGANTAR

Peningkatan pendidikan dapat dilakukan dengan reorientasi pembelajaran, yaitu dari pembelajaran dengan menyampaikan informasi menjadi pembelajaran berbasis kompetensi yang bertujuan agar siswa memiliki kecakapan. Pendidikan berbasis kompetensi adalah pendidikan yang menekankan pada kemampuan yang harus dimiliki oleh lulusan suatu jenjang pendidikan.

Sains dan teknologi merupakan bagian dari kehidupan yang tidak terpisahkan, di mana keduanya sangat mempengaruhi gaya hidup setiap manusia. Peran sains dan teknologi yang sangat penting dalam kehidupan, menuntut adanya sumber daya manusia yang kompeten dalam setiap bidang. Reorientasi pembelajaran sains ditujukan untuk mengembalikan peran sains dalam usaha mencerdaskan generasi bangsa dan menumbuhkan karakter bangsa yang mengalami degradasi nilai-nilai pendidikan. Untuk itu, mahasiswa S2 Pendidikan Sains 2010 PPs Unesa mengadakan Seminar Nasional Sains dengan tema Re-orientasi Pembelajaran Sains. Seminar Nasional Sains ditujukan kepada para pendidik (dosen dan guru), pelajar dan mahasiswa, dan praktisi pendidikan khususnya dalam bidang sains (sains murni dan terapan) sebagai pemegang peranan penting dalam mengoptimalkan pembelajaran sains sesuai tujuan sains yang sebenarnya.

Saya mewakili segenap panitia seminar mengucapkan terima kasih kepada Prof. Drs. H. Suhadi Ibnu, M.A., Ph.D. (Guru besar Universitas Negeri Malang) dan Prof. Dr. Sutarto, M.Pd. (Guru besar Universitas Negeri Jember) selaku pembicara utama, Prof. I Ketut Budayasa, Ph.D selaku direktur Pascasarjana Unesa, dan Prof. Dr. Leny Yuanita, M.Kes selaku kaprodi pendidikan sains yang telah membantu dan membimbing panitia sehingga seminar ini dapat terselenggara dengan baik. Ucapan terima kasih juga saya sampaikan kepada peserta dan pemakalah seminar yang berpartisipasi dalam mensukseskan kegiatan ini.

Surabaya, Januari 2012 Ketua Panitia

(3)

Prosiding Seminar Nasional Sains 2012 ISBN 978-979-028-534-7 Re-O ie tasi Pe elaja a “ai s

SAMBUTAN DIREKTUR PROGRAM PASCASARJANA UNESA

Yang saya hormati,

 Bapak Prof. Drs. Suhadi Ibnu, M.A., Ph.D. dari Universitas Negeri Malang sebagai salah satu pembicara utama pada seminar ini.

 Bapak Prof. Dr. Sutarto, M.Pd. dari Universitas Negeri Jember sebagai salah satu pembicara utama.

 Bapak/Ibu pemakalah dan para peserta seminar

 Serta para undangan yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu. Assala u’alaiku Wr. Wb

Om Swastyastu

Salam sejahtera selalu bagi kita semua.

Sebagai insan yang beragama, marilah kita panjatkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat-Nya kita semua dalam keadaan sehat walafiat dapat berkumpul di Program Studi Pendidikan Sains Program Pascasarjana Unversitas Negeri Surabaya untuk mengikuti Seminar Nasional Sains 2012. Namun sebelumnya saya sampaikan kepada hadirin sekalian SELAMAT PAGI dan SELAMAT DATANG di kampus Program Pascasarjana Unesa.

Hadirin yang kami hormati,

Ilmu pengetahuan utamanya bidang sains dan teknologi sangat dibutuhkan oleh umat manusia. Melalui sains, manusia mampu menjawab tantangan dalam berbagai bidang kehidupan baik pada skala lokal, nasional, regional, dan global. Dengan sains hendaknya manusia dapat lebih bermartabat dan memiliki daya kompetitif dalam persaingan yang semakin mengglobal ini.

Saya menyambut baik diselenggarakannya forum ilmiah Seminar Nasional Sains yang bertema Re-Orientasi Pembelajaran Sains ini. Melalui seminar ini, saya berharap kegiatan semacam inl dapat dijadikan sarana pembelajaran bagi mahasiswa dalam upaya menyelenggarakan event akademik dan sarana bagi para guru/dosen dan mahasiswa untuk mempublikasikan hasil penelitian ilmiahnya. Muara dan seminar ini saya harapkan akan memberikan stimulus kepada program studi lain yang berada di lingkungan Pascasarjana Unesa untuk menyelenggarakan forum ilmiah serupa. Lebih daripada itu saya mengharapkan melalui seminar ini dapat dijadikan momentum awal untuk terbitnya jumal-jurnal ilmiah sebagai barometer pencapaian akademik suatu institusi akademik.

Sebagai upaya untuk meningkatkan kualitas Sains, Program Pascasarjana Unesa telah melakukan MoU (Memorandum of Understanding) dengan salah satu Universitas di Australia dalam Program Double Degree untuk Program Magister Matematika dan Sains dengan alasan karena kedua bidang tersebut saya nilai telah memiliki tenaga pendidik yang mapan.

Hadirin yang saya hormati,

(4)

penyelenggara. Kepada para donatur dan semua pihak yang telah membantu suksesnya penyelenggaraan seminar ini, kami atas nama lembaga menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya atas partisipasinya dan kepada panitia penyelenggara kami juga sampaikan terima kasih atas segala pengorbanan yang telah diberikan.

Akhirnya dengan Rahmat Tuhan Yang Maha Esa, Seminar Nasional Sains 2012 yang diselenggarakan oleh Program Studi Pendidikan Sains Pascasarjana Unesa secara resmi saya nyatakan DIBUKA”.

Terima kasih.

Wassalamualaikum Wr. Wb Om Shanti, Shanti, Shanti, Om

Surabaya, Januari 2012

Direktur Program Pascasarjana Unesa,

(5)

SAMBUTAN KETUA PROGRAM STUDI PENDIDIKAN SAINS

PASCASARJANA UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

Assalamu’alaikum wr. wb.

Salam sejahtera bagi kita semua.

Dengan penuh rasa syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa Program Studi Pendidikan Sains Pascasarjana UNESA dapat melaksanakan Seminar Nasional Sains 2012 de ga te a Re-Orientasi Pembelajaran Sains . “e i ar i i disele ggaraka oleh Prodi Pendidikan Sains dan dikelola sepenuhnya oleh mahasiswa S-2 Pendidikan Sains. Disamping meningkatkan atmosfer akademik Pascasarjana UNESA, Seminar Nasional ini juga memberi kesempatan kepada para peneliti dalam bidang Sains dan Pendidikan Sains untuk menyampaikan hasil penelitian yang telah dilakukannya dan mempublikasikan dalam prosiding.

Hadirin sekalian yang berbahagia

Program Studi Pendidikan Sains mengucapkan terima kasih kepada yang terhormat Prof. Drs. Suhadi Ibnu, M.A., Ph.D. dan Prof. Dr. Sutarto, M.Pd. atas kesediaannya untuk menjadi pembicara utama dalam seminar ini.

Kepada peserta seminar dari berbagai instansi antara lain sahabat-sahabat kami dari Institut Teknologi Sepuluh November Surabaya, Universitas Negeri Airlangga, Universitas Sriwijaya, Universitas Negeri Malang, Universitas Ahmad Dahlan, Universitas Negeri Yogyakarta, Universitas Pendidikan Indonesia, Universitas Islam Majapahit, Universitas Negeri Makassar, Universitas Lampung, Universitas Negeri Jember, IKIP PGRI Semarang, Universitas Negeri Surabaya serta para guru bidang Sains ataupun bi dang lain dan mahasiswa, kami sangat berbesar hati atas kehadiran Bapak/Ibu/Saudara dalam mensukseskan seminar ini.

Kami berharap seminar ini dapat memberikan kontribusi terhadap pemecahan masalah dalam bidang Sains dan Pendidikan Sains serta pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di Indonesia. Kepada semua pihak yang telah berperanserta hingga terselenggaranya Seminar Nasional ini, kami sampaikan terima kasih. Akhirnya kepada seluruh peserta seminar, saya ucapkan Selamat mengikuti seminar, semoga membawa manfaat untuk kemajuan pendidikan Indonesia.

Wassalamu’alaikum wr. Wb.

Surabaya, Januari 2012 KaProdi Pendidikan Sains PPs UNESA

(6)

SUSUNAN PANITIA PELAKSANA

Advisory Committee

Prof. I Ketut Budayasa, Ph.D Prof. Dr. H. Muslimin Ibrahim, M.Pd.

Prof. Dr. Siti Masithoh, M.Pd. Prof. Dr. Leny Yuanita, M.Kes.

Dr.Z.A. Imam Supardi Dr. sc.agr.Yuni Sri Rahayu

Dr. Wahono Widodo

Organizing Committee Agus Rohman, S.Pd. Armansyah Putra, S.Pd.

Aris Handriyan, S.Pd Rouf Al Amin, S.Si. Ifa Aristia Sandra E., S.Pd.

Asmaul Lutfauziah, S.Pd Sitti Rahma Yunus, S.Pd.

Titi Laily H., S.Pd M. Aqil Rusli, S.Pd. Diana Prastika Sari, S.Pd.

Technical Committee Drs. Prihadi Tribowo Mutrofin Rozaq, S.Pd. Buyung Riskyanto S., S.Si

Rahmawati, S.Pd. Siti Rabiatul Adawiyah

Ika Nurani Dewi, S.Si M. Anas Thohir, S.Pd. Laras Firdaus, S.Pd

Saidil Mursali Rosmiati Wike Kusuma W.,S.Si.

Darmawati Fatma Al Hamid, S.Pd

Vevy Wahyu S., S.Pd. Sulfia,S.Pd. Indra Kusuma W., S.Si.

Saiful Anam Setyaningsih Hekrusty Mardiana, S.Pd.

Dra.Christina Lestya W. Dra. Dyah Ayu W. Novia Ayu Sekar P., S.Si Suci Prihatiningtyas, S.Si

(7)

DAFTAR ISI

Kata Pengantar ... ii

Sambutan Direktur Program Pascasarjana UNESA ... iii

Sambutan Ketua Program Studi Pendidikan Sains Pascasarjana UNESA... v

Susunan Panitia Pelaksana ... vi

Daftar ISI... vii

Daftar Pemakalah H. Suhadi Ibnu, Masa depan pendidikan sains, pantangan yang harus dijawab sekarang dan di masa datang ... 1

Sutarto, Pembelajaran secara nominal dan fungsional sebagai reorientasi pendidikan sains ... 10

Sutopo, Implementation of representational approach to improve stude ts’ easo i g a ility a d o eptual u de sta di g o echanics ... 18

Ketang Wiyono, Karakteristik Multimedia Interaktif Adaptif Pendahuluan Fisika Zat Padat (MIA-PIZA) ... 28

Lia Yuliati, Membangun kemampuan mengajar calon guru fisika dengan pembelajaran berbasis inkuiri di jurusan fisika Universitas Negeri Malang... 39

Parno, Model keterampilan berpikir tentang topik gaya dan gerak mahasiswa S-1 prodi pendidikan fisika UM ... 47

Pujianto, Rancang bangun teknologi multifunction equipment untuk pemerataan akses pendidikan bagi penyandang tuna netra dan tuna rungu dalam praktikum sains realistik ... 59

Wirawan Fadly, Pengembangan program pembelajaran praktikum fisika dasar berorientasi heuristik terbimbing untuk meningkatkan kecakapan akademik mahasiswa ... 68

Asnawi, Penerapan modul eksperimen gelombang optik berbasis pendidikan berkarakter untuk meningkatkan kompetensi mahasiswa jurusan fisika Universitas Negeri Surabaya ... 76

Wirawan Fadly, Penerapan pembelajaran IPA terpadu dengan pendekatan contextual teaching and learning (CTL) untuk meningkatkan pemahaman konsep fisika pada tema sistem peredaran darah manusia di SMP Negeri 36 Surabaya ... 89

(8)

Nanang Winarno, Perbandingan efektivitas pembelajaran kooperatif

tipe STAD dengan tipe TGT pada konsep teori kinetik gas ... 103

Nur Miftahul Fuad, Penerapan pembelajaran model siklus belajar (learning cycle) berbasis inkuiri untuk membantu siswa dalam

menemukan konsep akomodasi mata pada siswa SMP Negeri 2 Puncu... 111

Rudy Kustijono, Keterampilan proses sains dalam praktikum fisika dasar

di jurusan fisika FMIPA UNESA... 120

Khaeruddin, Karakteristik model pembelajaran fisika yang dapat

mengoptimalkan keterampilan proses sains ... 130

Wulan Trisnawaty, Penggunaan media permainan monopoli tata surya

pada pembelajaran kooperatif di kelas VII SMP Negeri 2 Waru ... 136

M. Barkah Salim, Pemanfaatan sensor induksi untuk menentukan

tingkat kekentalan cairan dengan menggunakan adobe audition1.5 ... 146

Mei Sulistyoningsih, Re-formulasi pembelajaran sains melalui lesson

study dengan implementasi nilai ilmiah dan cara kerja otak ... 155 Sri Noviyani Tresnawati, Pola miskonsepsi siswa SMA pada konsep

sistem reproduksi tumbuhan biji ... 166

Guntur Trimulyono, Antimicrobial activity of 40 isolates of lactic acid

bacteria isolated from vegetables... 174 Alma Bau, Penerapan model pembelajaran examples non examples

pada konsep organisasi kehidupan untuk meningkatkan hasil belajar

peserta dididk di kelas VII 1 SMPN 10 Gorontalo ... 183 Shofianiy Mukarromah, Mikropropagasi tanaman krisan kultivaryoko

ono menggunakan berbagai konsentrasi GA3 secara invitro ... 189 Diya Agustina, Aplikasi pengorganisasian awal (advance organizer)

dalam memfasilitasi kemampuan berpikir kritis dan creative siswa SMP

pada pembelajaran IPA... 196

Muflikhah, Pemanfaatan MPA dalam mengurangi kadar logam berat Cd

pada lumpur Lapindo sebagai media tanam tanaman jadi (zea mays L.)... 206 Lilik Muallifah, Integrasi pendidikan karakter dalam peningkatan

kualitas pembelajaran kimia melalui model pembelajaran learning cycle 5 fase (LC 5e) materi hidrolisis garam siswa kelas XII A SMAN 1

Kandangan Kediri ... 214

Yeti Kurniasih, Pemisahan logam perak dari limbah fotorontgen dengan teknik ekstraksi pelarut menggunakan senyawa pengemban TBP dan

(9)

Utiya Azizah, The development of chemistry instructional materials in g oup i vestigatio oope ative o ie ted to i ease the uality of

learning in SMA Negeri 1 Sidoarjo ... 229 I Wayan Suja, Membangun pedagogical content knowledge berbasis

anumana dan upamana pramana dalam pembelajaran kimia... 238 Hasan Subekti, Kompetensi keterampilan proses sains mahasiswa

pendidikan sains dengan menggunakan media phet simulations pada

materi efek rumah kaca ... 248 Siti Nurul Hidayati, Kompetensi pedagodik dalam membuat

perencaanan pembelajaran pada perkuliahan bioteknopreneursip di

program studi pendidikan sains ... 254

Beni Setiawan, Implementasi IPA terpadu te a pe jer iha air dengan model pembelajaran berdasarkan masalah untuk meningkatkan

aktivitas dan respon mahasiswa ... 262 Suryanti, Profil kemampuan berpikir pengambilan keputusan

berdasarkan IPA siswa SD... 269 Achmad Amirullah, Perbandingan jenis pembelajaran inquiry pada

mata pelajaran IPA terhadap life skills dan pemahaman konsep siswa di

SMP ... 277

Azwardi, Implementasi pendeteksi konsentrasi glukosa menggunakan

biosensor glukosa berbasis surface acoustic wave ... 287 Fitriyawany, Profil kemampuan pengajuan masalah fisika siswa ditinjau

dari gaya kognitif impulsif ... 295 Fitriyawany, Profil kemampuan pengajuan masalah fisika siswa ditinjau

dari gaya kognitif reflektif ... 313 Lilis firmayani, Pengaruh penggunaan laboratorium fisika virtual

dengan ukuran kelompok berbeda terhadap hasil belajar siswa pada

konsep listrik statis... 330

Subeno Arif Wibowo, Pengaruh metode demonstrasiterhadap hasil belajar fisika siswa kelas X SMA Negeri 2 Madiun tahun pelajaran

2010/2011 ... 344

Wari Prastiti,Upaya meningkatkan aktivitas dan hasil belajar fisika dengan menggunakan media dua dimensi (gambar) pada siswa kelas X

SMA Negeri 5 Metro tahun pelajaran 2010/2011 ... 352 Agus Susilo, Strategi memahami teks IPA (artikel)... 360

Sri Kentjananingsih, Kandungan kunyit dalam pakan dapat

(10)

Sunyono, Pengembangan model lembar kerja siswa berbantuan animasi berorientasi keterampilan generik sains pada materi ikatan

kimia ... 383 Chansyanah Diawati, Efektivitas model pembelajaran learning cycle 3e

pada konsep kesetimbangan kimia untuk meningkatkan keterampilan

mengelompokkan dan inferensi ... 393

Noor Fadiawati, Perkembangan konsepsi pembelajar tentang struktur atom dari SMA kelas XI IPA sampai mahasiswa pendidikan kimia

semester pertama ... 400

Frida Maryati Yusuf, Penerapan strategi think–pair-square sebagai

upaya meningkatkankualitas pembelajaran dan hasil belajar IPA biologi ... 409

Fathur Rozy, Homopolar, si batere ajaib ... 420 Suliyanah, Desain converter kits modifikasi sistem bahan bakar pada

motor honda GL Max 124,1 cc menjadi bahan bakar LPG ... 427

Indrawati, Penggunaan model buku ajar dengan analisis riil dalam foto dan/atau wacana isu untuk meningkatkan hasil belajar, cara bernalar dan tingkat pencapaian konsep fisika dasar I mahasiswa prodi

pendidikan fisika tahun ajaran 2009-2010 ... 435

Ratna Diyah Mustikawati, Perbedaan penguasaan konsep dan kemampuan siswa dalam membuat peta konsep antara penerapan

strategi menggarisbawahi dan strategi 3r (read-recite-review) ... 444 Arshy Prodyanatasari, Implementasi tutor sebaya untuk melatih

keterampilan proses sains pada pokok bahasan listrik dinamis ... 460

Hunaepi, Pengembangan perangkat pembelajaran sains SMP

berorientasi pada pendekatan sains teknologi masyarakat untuk

meningkatkan kemampuan kognitif ... 465

Sunyono, Kajian teoritik model pembelajaran kimia berbasis multipel

representasi (simayang) dalam membangun model mental pebelajar ... 486 Zainuddin, Pengembangan Perangkat Pembelajaran E-Learning

Berorientasi Model Pembelajaran Kooperatif pada Materi Pokok

alat-alat optic ... 496

Choirul Huda, Pengembangan software asesmen microteaching dan

PPL keguruan berbasis handphone ... 513 Al Badrotus Tsaniyah, Diagnosis kesulitan siswa dalam menyelesaikan

soal-soal fisika pokok materi pesawat sederhana pada siswa kelas VIII MTs Roudlotun Nasyiin Beratkulon Kemlagi Mojokerto Tahun Pelajaran

(11)

Dr. ZA. Imam Supardi,Model pembelajaran fisika berbasis konstruktivisme sebagai upaya alternative menuju standar

internasional... 527 Rahmawati, Pengembangan Perangkat Pembelajaran Fisika Yang

Beroerientasi pada model pengajaran langsung pada materi medan

(12)

MAKALAH

(13)

Prosiding Seminar Nasional Sains 2012 “Re-Orientasi Pembelajaran Sains”

MASA DEPAN PENDIDIKAN SAINS Tantangan yang Harus Dijawab

Sekarang dan di Masa Datang Suhadi Ibnu

Universitas Negeri Malang (UM) ABSTRAK

In a world that is constantly changing, there is no one subject or set of subjects that will serve you for the foreseeable future, let alone for the rest of your life. The most important skill to

acquire now is learning how to learn. John Naisbitt

Kehidupan umat manusia senantiasa berubah. Perubahan ini mencakup semua aspek dengan kecepatan yang sangat tinggi, jauh melebihi yang diperkirakan sebelumnya. Perluasan cakupan dan peningkatan percepatan perubahan ini berlangsung semakin hebat setelah revolusi teknologi informasi yang berawal pada dekade 1970-80-an dari millennium yang lalu. Bakal terjadinya perubahan besar ini telah diantisipasi dengan sangat akurat oleh Alfin Toffler dengan visinya yang bertajuk The Third Waves. Sejak awal dekade tersebut umat manusia menjalani perikehidupan yang sangat berbeda dari dekade-dekade, bahkan abad-abad sebelumnya. Mulai saat itu ketersediaan dan akses terhadap informasi menjadi panglima bagi segala pemikiran, perancangan, pelaksanaan dan evaluasi/refleksi atas ke- sangkil dan mangkusan- langkah-langkah yang harus diambil dalam mengarungi kehidupan. Inilah ciri masyarakat post-modern (posmo) yang tidak lagi (hanya) mengandalkan produktivitas penyediaan barang dan jasa untuk survive dan mensejahterakan kehidupan tetapi (juga) pada kemampuan mengantisipasi apa yang bakal terjadi.

Kemampuan mengantisipasi seperti contoh yang diberikan Toffler itulah wujud kapabilitas utama manusia yang sangat diperlukan untuk survive dalam mengarungi dan meningkatkan kualitas kehidupan ke depan. Pertanyaannya sekarang, terkait dengan peran pendidikan dalam arti luas dan Pendidikan Sains khususnya, sudahkah kita--pemikir, pengembang, praktisi dan pengelola Pendidikan Sains--sadar, bersegera membenahi diri atau bahkan mungkin telah berpartisipasi di dalam perubahan itu? Jika jawabnya ‘ya’, bagus. Namun jika tidak, Pendidikan Sains akan kehilangan kekuatannya sebagai pilar penentu kehidupan di masa depan dan akan ditinggalkan orang.

Sebenarnya Pendidikan Sains memiliki modal dasar yang sangat potensial untuk menjalankan peran yang lebih kuat dan menentukan. Untuk itulah para pemikir, perancang, praktisi dan penanggungjawab pengembangan Pendidikan Sains harus bangkit, mengevaluasi kembali sosok dan keefektifan Pendidikan Sains yang saat ini diterapkan serta mengembangkan paradigma, rancangan, prosedur dan semua perangkat pendukung yang lebih compatible dengan dan responsif terhadap tuntutan kehidupan saat ini dan masa datang.

KONTEKS DAN PERMASALAHAN

Pemikiran terkait dengan masa di depan kehidupan nyata saat ini sebenarnya bukanlah hal yang baru. Segera setelah manusia menjalani kehidupan modern yang ditandai denganrenaissance pada sekitar abad ke 15 yang kemudian disusul dengan revolusi industri pada abad ke 18, pemikiran-pemikiran yang berfokus pada pertanyaan ‘then, what’s next?’ telah berkembang. Sebagai contoh pemikiran tentang pergeseran pola kehidupan yang telah

(14)

berkembang sejak 10.000 tahun yang lalu, yang dimulai dengan berkembangnya budaya bercocok tanam ke zaman industri dan ke zaman informasi atau zaman ‘knowledge’ telah dipaparkan dengan baik oleh banyak pemikir. Contoh paling mutakhir adalah antisipasi Alfin Toffler (1991). Toffler pada saat itu—1970-an—yakin bahwa kehidupan ke depan tidak akan sama lagi dengan kehidupan yang telah lalu di mana segala sesuatu dapat diperhitungkan dengan baik alur keberlangsungan dan hasilnya.

Di masa sekarang ini dan masa yang akan datang manusia harus mampu berfikir jauh ke depan melewati masanya dan mampu membuat estimasi-estimasi yang progresif dan berani agar tidak tergulung oleh gelombang perubahan yang bergerak dengan dahsyat. Ropers dan Huilman (2004) menganalisis bahwa dalam masyarakat pasca-modern, kemampuan mengantisipasi adalah unsur yang amat penting bagi ketahanan dan perkembangan masyarakat. Mereka yang tidak mampu mengantisipasi apa yang mungkin terjadi di masa yang akan datang dan tidak mempersiapkan diri dengan baik akan mengalami kesulitan dan tertinggal dari bangsa-bangsa lain. Jika hal ini diterjemahkan ke dalam konteks pendidikan, termasuk pendidikan Sains, seharusnya kita tidak lagi hanya mengajarkan kepada anak-anak didik kita apa yang telah terjadi, diketahui atau ditemukan di masa lalu tetapi harus memberikan bekal kepada mereka untuk dapat mengantisipasi apa yang akan terjadi di masa yang akan datang. Deskripsi hanya akan menduduki peran yang sangat minor. Apalagi di dalam realitanya para peserta didik yang saat ini duduk di bangku sekolah atau di bangku kuliah memang baru akan berperan nyata dan penting di dalam kehidupan sekitar 20 sampai 30 tahun yang akan datang. Pengetahuann deskriptif yang dipelajari saat ini akan kehilangan esensi dan manfaatnya pada masa itu. Jadi Pendidikan Sains menghadapi masalah yang sangat fundamental bagi keberlanjutan kehidupannya, power dan signifikansi perannya di masa datang tertantang untuk diwujudkan. Kita harus berbenah.

DIBUTUHKAN: PERUBAHAN DALAM PENDIDIKAN SAINS

Memperhatikan dialog pemikiran yang dipaparkan di atas tidak ada kata lain bagi para pemikir, perancang, pelaksana dan bahkan pemerhati Pendidikan Sains kecuali bahwa harus berbenah. Pembenahan yang paling mendasar harus diawali dengan membangun kembali paradigma dasar Pendidikan Sains dari paradigma yang selama ini diikuti. Dari ilmu yang mayoritas bersifat descriptive knowledge menjadi prediktif, antisipatif dan menjanjikan probabilitas yang lebih terbuka.

(15)

Bagaimana jika remidi penguasaan materi ini diganti dengan remidi penguasaan ketrampilan proses sains (sciencetific process skills)? Perubahan pendidikan Sains seharusnya mulai dari sini Dua masalah penting saat ini dihadapi Pendidikan Sains. Pertama, materi ajar yang senantiasa berkembang dengan kecepatan yang sangat tinggi. Tidak akan mungkin kiranya mencakup semua perkembangan baru tersebut di dalam kurikulum sekolah sampai perguruan tinggi sekalipun. Di dalam praktik pihak-pihak terkait sepertinya belum menyadari akan hal ini dan belum menyikapinya secara tepat. Yang banyak dilakukan adalah usaha untuk menampung semuanya di dalam kurikulum sekolah. Isi buku-buku pelajaran Sains semakin lama semakin sarat. Buku-bukunya semakin tebal. Banyak yang ingin memaksakan untuk memasukkan bahan-bahan baru yang dahulu belum ada tanpa pertimbangan yang matang. Belum lama berselang seorang pejabat setingkat menteri—yang tentunya tidak paham benar bagaimana pendidikan seharusnya dikelola—menyatakan di depan publik bahwa dalam waktu dekat ‘pelestarian hutan akan menjadi bagian kurikulum sekolah’.Akibat pemikiran-pemikiran parsial semacam ini bahan yang harus dipelajari anak semakin banyak, beragam dan kompleks. Konsep-konsep yang ‘jauh’ dari daya jangkau anak usia muda banyak yang sudah masuk ke dalam bahan ajar. (Salah satu buku IPA SD telah mencantumkan nama-nama Latin tulang-tulang manusia di sekitar dada dan leher dan SD kela IV diminta untuk ‘hafal’ nama dan fungsinya). Movement semacam ini sangat bertentangan dengan pemikiran ahli pendidikan Sains modern (Elementary Science) di Amerika yang menghadapi perkembangan pesat fakta dan informasi Sains saat ini justru menyatakan: ‘ ….Chilldren should experiencefewer science topics each year, but they should have the opportunity to probe and explore those topics in depth. The goal is understanding—not rote learning (Neuman, 2005).

Belajar yang dipaksakan tanpa member cukup peluang anak untuk mengembangkan pemahaman akan menjadi ‘rote-learning’ (belajar hafalan) yang hasilnya hanya ingatan-ingatan. Tendensi ini mengarah pada persoalan kedua yang dihadapi Pendidikan Sains. Keinginan untuk mengembangkan kemampuan anak untuk menjadi ilmuwan atau memiliki kemampuan berfikir sebagai seorang ilmuwan yang menguasai proses sains derngan baik, tinggal impian, karena prospek pengembangannya tertutup oleh kebutuhan untuk ‘menguasai’ materi walaupun itu tidak akan banyak manfaatnya. Tidak ada lagi waktu untuk mengembangkan process-skills. Pada hal menurut John Naisbitt ‘…The most important skill to acquire now is learning how to learn’.

Kapan anak-anak kita akan belajar mengembangkan diri di dalam ketrampilan untuk belajar ini? Jika hal ini tidak dilakukan apakah anak-anak kita juga akan bisa survive di masa depan? Atau akan tenggelam bersama tenggelamnya Sains sebagai salah satu pilar penting di dalam kehidupan manusia? Sekali lagi pendidikan Sains harus berubah! Di dalam hal ini pendidikan Matematika justru sudah lebih maju. Jika dulu orang hanya mengajarkan 4+5 = 9. Sekarang jawabannya bisa bermacam-macam: 4 + 5 = 3+ 6 = 12 – 3 = 7 + 2 …dst. Dalam hal ini guru-guru matematika telah mengajarkan ‘probabilitas’ secara lebih luas danterbuka.

Paradigma Baru Pendidikan Sains

(16)

Materi Ajar

Apa yang seharusnya diajarkan di dalam Sains? Semua materi tyang selama ini sudah diajarkan dan semua perkembangan barunya yang akhir-akhir ini semakin deras saja kehadirannya? Jika pemikiran ini yang dianut—yang tampaknya memang itu—kita perlu merenungkan tulisan John Horgan (2005) dalam bukunya yang berjudul The End of Science (Senjakala Ilmu Pengetahuan).John Horgan di dalam hal ini mengkhawatirkan ‘kematian Sains’ karena produktivitasnya sendiri yang melampaui kewajaran. Setelah pengembangan yang habis-habisan di segala bidang Sains akan sampai pada suatu titik yang membuat orang bingung: ‘Mau ke mana lagi?’ Sains kehilangan kreativitasnya.

Ini juga yang akan dihadapi oleh pendidikan Sains dan peserta didik kita jika segala-sesuatunya telah diajarkan, dituangkan ke dalam buku teks yang semakin lama semakin sarat tetapi belum menunjukkan tanda-tanda kepuasan para pengisinya untuk terus menambahnya. Di mana peran anak didik kita untuk ikut mengembangkan ‘pengetahuannya sendiri’? Amatlah tidak bijak jika semua sudah disajikan dan tagihan hasil belajarnya hanya untuk menyebut-kembali apa yang telah dipelajari tanpa probabilitas untuk perluasannya. ‘Kematian’pendidikan Sains seperti matinya Sains itu sendiri sebagaimana dikhawatirkan John Horgan tinggal menunggu saatnya saja.

Kita harus kembali hanya mengajarkan hal-hal yang pokok: kaidah-kaidah dasar, prinsip-prinsip dasar, aturan-aturan dasar dengan contoh yang cukup secara didaktik-metodik dan tetap meingggalkan ruang untuk perluasannya oleh para peserta didik sendiri. Ini adalah sikap yang realistik. Di samping tidak mungkin mengcover semua detail materi. Perluasan, penerapan dantransfer of knowledgeoleh siswa justru akan meningkatkan kemampuan siswa untuk learn-how to-learn.

Learn How to Learn

(17)

lebih aktif dan konstruktif secara mental dalam proses pengembangan makna dari konsep-konsep yang dipelajarinya, penerapan model-model pembelajaran tersebut belum membelajarkan siswa. Alhasil, penerapan model-model pembelajaran inovatif sama saja dengan penggunaan model-model belajar konvensional yang sudah banyak dikenal, seperti ceramah dan latihan soal, di mana inisiatif belajar tetap di tangan guru, bukan pada siswa.

Jadi, bagaimanakah ‘belajar’ yang benar?

Sebenarnya usaha untuk mengembangkan kegiatan belajar yang benar di dalam pendidikan Sains—atau pendidikan dalam arti luas—sudah lama dirintis dan terus dikembangkan. Sebut tesis-tesis lama seperti ‘hierarchical learning’-nya Gagne, belajar bermakna dari Ausubel, belajar penemuan Bruner dan model belajar generatif yang dikembangkan Osborne dan Wittrock (Ibnu, 1987). Semua ‘model’ belajar tersebut berusaha menjadikan kegiatan belajar (Sains) sebagai kegiatan belajar aktual di dalam diri siswa, di mana siswa terlibat aktif secara mental dalam belajar sehingga pemahaman atas materi ajar (konsep, prinsip, hukum dan sebagainya) tidak sekedar hasil ‘peniruan’ bangunan makna yang sudah ada tetapi adalah hasil konstruksi kognitif atau proses mental siswa. Berbagai perkembangan mutakhir model belajar atau ‘setting’ pendidikan Sains yang biasa dikelompokkan ke dalam kelompok konstruktivistik-information processing models, jika dianalisis lebih dalam semuanya berupaya untuk mengembangkan proses belajar aktual yang berupa keterlibatan mental yang akan menghasilkan perubahan di dalam bangunan kognitif siswa. Ambil contoh model belajar induktif-deduktif yang berupa pemberian contoh dan bukan contoh. Walupun sederhana model ini dapat menghindarkan pemberian definisi-definisi dalam pembelajaran Sains.

Bagaimana agar aktivitas kognitif siswa mendapat kesempatan untuk berkembang dan menjadi bagian tak terpisahkan dari kegiatan belajar siswa yang secara otomatis akan berfungsi ketika kegiatan belajar itu berlangsung? Pertama, siswa harus mendapatkan cukup kesempatan untuk melatih dan membiasakan ‘perangkat mental’-nya untuk berperan aktif di dalam belajar. Kesempatan ini akan di diperoleh antara lain jika materi ajar masih menyisakan ruangan bagi siswa untuk ‘mengisi’ bagian-bagian tertentu yang secara taktis-strategis sengaja dihilangkan oleh perancang materi ajar agar keutuhan bangunan materi ajar dapat dikonstruksi oleh siswa. Clues semacam ini akan melatih siswa untuk belajar secara konstruktivistik. Quiz dan soal di antara paparan materi adalah juga bentuk-bentuk pengaktifan kognitif siswa yang dapat digunakan. Tentu saja model-model pembelajaranlain yang memberikan kesempatan siswa untuk berfikir—baik secara individu maupun kelompok seperticooperative problem solving akan sangat membantu membiasakan siswa terlibat aktif secara mental dalam belajar. Di dalam konteks seperti ini melengkapi materi ajar sampai hal-hal yang terlalu rinci tidaklah bermanfaat bahkan bersifat merugikan bagi perkembangan keaktifan mental siswa. Berikan crossworld puzzle, dan jangan berikan gambar atau lukisan yang sudah jadi.

(18)

menyusun hipotesis, merancang dan melakukan percobaan dan seterusnya. Semua seolah akan berjalan secara otomatis.

Ketiga, kembangkan kebiasaan dan ketrampilan metakognisi pada diri siswa terkait dengan learning task yang dihadapi. Jika kebiasaan ini sudah terbentukdi dalam diri siswa maka siswa akan terbiasa merancang langkah-langkah belajar atau pengembangan skema yang akan dilalui dalam menyelesaikan learning task yang dihadapi (metakognisi awal), mempertanyakan keefektifan dan ketepatan langkah-langkah belajar yang dijalani (metakognisi proses) dan melakukan evaluasi/refleksi atas mekanisme atau proses belajar yang telah dilalui (metakognisi akhir). Kebiasaan melakukan metakognisi akan memperbaiki proses belajar siswa dari waktu ke waktu.

Dalam tataran praksis Delpech (2002) memberikan beberapa anjuran tentang belajar atau pendidikan yang dapat memotivasi siswa untuk meningkatkan kapasitas kognitifnya. Di antara anjuran tersebut adalah: (1) asesmen dalam sains hendaknya memungkinkan fleksibilitas jawaban dan menuntut jawaban siswa yang lebih dari sekedar mengingat fakta, (2) sarana-prasarana pembelajaran dan laboratorium yang lengkap atau kelas Sains akan memberikan inspirasi kepada siswa dan guru, (3) utamakan pengembangan pemahaman konsep, bukan hafalan, (4) sediakan bahan pengayaan yang merepresentasikan perkembangan Sains mutakhir dan penerapannya di masyarakat, (5) batasi bahan ajar wajib pada topik-topik esensial, (6) kurangi kesan bahwa Sains lebih sulit dari non-Sains, dan (7) kembangkan lebih intensif hubungan antara Sains dan profesi berbasis Sains.

Evaluasi Kemjuan Belajar Siswa

Delpech (2002:156) menyatakan:the way that science is assessed means that students are not rewarded for thinking for themselves, or for contirbuting for their own ideas. Inilah salah satu bentuk hambatan lain yang menyebabkan anak tidak dapat benar-benar belajar Sains. Yang dimaksud oleh Delpech tersebut adalah evaluasi yang sekedar mengukur hasil akhir, tanpa memperhatikan apakah proses belajar sudah benar-benar terjadi. Di dalam konteks mengejar target kurikulum dapat dinyatakan bahwa belajar (Sains) yang benar dianggap telah terjadi. Tetapi dalam kontekslearn how to learnmasih jauh dari harapan.

Secara luas diketahui bahwa perhatian terhadap proses belajar masih dilakukan setengah hati. Alasannya lagi-lagi tidak cukup waktu untuk meng-cover seluruh materi kurikulum jika proses belajar dengan menerapkan ketrampilan proses Sains benar-benar dikembangkan. Lebih-lebih saat siswa sudah duduk di kelas akhir suatu jenjang sekolah dan menghadapi UNAS. Hampir seluruh waktu dan waktu tambahan yang diadakan akan digunakan untuk meningkatkan penguasaan materi ajar dan latihan soal-soal unas. Tidak lagi ada waktu untuk memperhatikan apakah proses Sains dapat berlangsung.

(19)

berorientasi kepada ‘evaluasi diri’ oleh siswa atas proses (dan hasil) belajar yang telah dilalui dan dicapai. Inilah sebenarnya metakognisi yang dilakukan siswa atas proses dan hasil belajarnya sendiri. Pertanyaan-pertanyaan seperti apa yang telah dipelajari, dipahami atau tidak, bagaimana mereka melakukannya, bagaimana mereka dapat memanfaatkan untuk kegiatan belajar mereka yang akan datang adalah pertanyaaan-pertanyaan metakognisi yang akan meningkatkan mutu belajar siswa itu di masa datang. Kualitas (proses) belajar akan meningkat jika siswa didorong dan diberi kesempatan untuk memikirkan dan ‘menilai’ kegiatan belajar mereka sendiri.Human beings engage in metacognition—reflecting on their own thinking processes. Experts describe metacognitive thinking as an internal conversation—monitoring their own understanding, predicting their performance, deciding what else they need to know, organizing and reorganizing ideas, checking for consistency between different pieces of information, and drawing analogies that help them advance their understanding(Costa, Prologue to Heryle, Visual Tools for Constructing Knowledge) Konteks Mutakhir Pendidikan Sains

Para pemikir posmo dalam pendidikan Sains juga menaruh perhatian pada konteks yang berkembang. Jika tiga hal yang dipaparkan di atas, yaitu materi ajar, pendekatan pembelajaran dan evaluasi adalah faktor-faktor internal yang akan menentukan kualitas pendidikan Sains ke depan, maka yang terakhir ini adalah faktor eksternal yang akan sangat menentukan bagi eksistensi dan peran pendidikan Sains di masa yang akan datang. Wacana yang diangkat mencakup aspek yang amat luas dari perubahan paradigma (pendidikan) Sains sampai isu-isu politik dan gender. Berikut beberapa contoh:

1. Dalam tataran paradigma pendidikan Sains misalnya, seorang filosof pendidikan Sains berpendapat bahwa Sains tidaklah dikendalaikan oleh fakta—sebagaimana selama ini kita yakini—tetapi oleh paradigma-paradigma yang mungkin saja berubah sewaktu-waktu sehingga persepsi kita terhadap suatu fenomena alam berubah juga.

2. Terkait dengan kurikulum pendidikan Sains, Hodson (2003) mengusulkan segera dilakukan perubahan mendasar karena kurikulum Sains yang ada saat ini sudah tidak lagi memenuhi kebutuhan, minat dan harapan. Saatnya kurikulum pendidikan Sains diarahkan kepada masalah-masalah sosio-politik karena di masa yang akan datang akan sangat dibutuhkan warga bangsa yang politically & scientifically literate, yang akan mampu berargumentasi secara logis untuk ranah politik-ekonomi global, isu-isu gender dan lingkungan. Kurikulum Sains harus mampu menghasilkan aktivis: orang-orang yang akan berjuang untuk membela hak, memperjuangkan tujuan dan keadilan. 3. Dalam aspek pedagogi, sebuah Komisi Eropa untuk Riset, Informasi dan Komunikasi

merekomendasikan pergeseran dari paradigma deduktif ke yang bersifat lebih induktif (IBSE = Inquiry Based Science Education) dan terbuka. Hal ini akan memudahkan pebelajar menghubungkan fenomena-fenomena Sains dengan kehidupan nyata. 4. Sebuah isu yang tidak boleh diabaikan adalah pendidikan Sains untuk kelompok

(20)

PENUTUP

Saat untuk berbenah bagi pendidikan Sains telah tiba, agar dapat menselaraskan perkembangan kebutuhan dan penyelenggaraan pembelajaran yang efektif dan efisien. Tiga isu sentral—sebenarnya adalah isu klasik yang telah berkembang menjadi sangat kompleks dan multidimensi—yang harus menjadi pusat perhatian adalah kurikulum, metode atau pendekatan pembelajaran, dan evaluasi pembelajaran. Tiga faktor internal ini terkait dengan kualitas pendidikan Sains. Sementara itu untuk tetap mempertahankan eksistensi dan menyelaraskan perannya di dalam kehidupan masyarkat dan bangsa yang semakin kompleks dan penuh problem pendidikan Sains harus juga harus memberikan perhatian untuk isu-isu kontemporer seperti lingkungan, gender dan aspek social-politik pendidikan Sains.

Agar dapat menghadapi tantangan di atas guru dan pengajar (pendidikan) Sains harus terus menerus berbenah dan meningkatkan kualitasnya serta selalu tanggap terhadap perubahan-perubahan yang terjadi. In the post-modern time, mentors and trainers themselves require frequent timely education to remain most up-to-date and creatively functional. Constant education of educators faces more practical challenges than education of learners (Nikkhah 2011).

RUJUKAN

Costa (UNDATED). Prologue to Heryle, Visual Tools for Constructing Knowledge

Delpech, R. (2002). Why are school students bored with science? Journal of Biological Education 36,(4), 156-157.

Europe Commission for Research, Information and Communication (2007). Science Edycatuin Now: A Renewed Pedagogy for the future of Europe.

Hodson, D. (2003). Time for Action: Science Education for Alternative Future. Ontario, Can.: Institute for Study in Education, University of Ontario.

Ibnu, S (1987).Students’ Understanding of Scientific Concepts with Reference to th Concepts of Atom and Atomic Structure.Unpublished Ph.D Thesis. Sydney: Macquarie University. Ibnu, S. (2005). Menciptakan Sinergi Antar Institusi Dalam Penelitian, Pengembangan,

Pelaksanaan Serta Assessment Pendidikan IPA Dalam Rangka Peningkatan Kualitas dan Daya Saing Sumberdaya Manusia Indonesia. Makalah disampaikan dalamSeminar Nasional Pendidikan IPA 2.Di Bandung 22-23 Juli.

Neuman, D.B. (1993). Experiencing Elementary Science.Belmont, C.A.: Wadswoth Publishing Co.

Nikkhah, A. 2011. Science Education of the New Millennium: Mentorship Arts for Creative Lives. Department of Animal Sciences, University of Zanjan, Zanjan, Iran.

Ropers, W. and Huilmann, A. (2004). Studies on TRiO and other Pre-college Programs.Journal of Leadership Education, 9,1.

(21)

PEMBELAJARAN SECARA NOMINAL DAN FUNGSIONAL SEBAGAI REORIENTASI PENDIDIKAN SAINS

Sutarto

Guru Besar Pendidikan Fisika Universitas Jember

Pendahuluaan

Sains secara sederhana dapat dimaknai sebagai ilmu yang mempelajari tentang alam dan fenomenanya. Berpikir tentang alam sebenarnya sudah dimulai sejak lama, yaitu sejak zaman filosof, seperti: Anaxagoras, Alexander Brono, Arestoteles, dan lain, yang ketika itu sains masih bersifat “filsafat”. Ketika zaman “empiris” pembahasan tentang alam yang bersifat filsafat bergeser menjadi ilmu pengetahuan alam yang pembahasannya melalui penelaahan secara empiris, yaitu melalui proses pengukuran dan pengumpulan data, melalui eksperimen maupun dimodelkan, yang semuanya memilki prosedur baku yang dikenal dengan “prosedur ilmiah”. Adanya prosedur ilmiah ini, penelaahan tentang alam dan fenomenanya membuat sains dapat berkembang secara eksponensial dan bahkan sains dapat dipandang sebagai ilmu pengetahuan yang mempunyai ciri spesifik. Melalui prosedur ilmiah tersebut, individu dapat mengembangkan pengetahuan, keterampilan, dan sikapnya, sehingga menjadi manusia yang cakap, terampil, dan bermoral di lingkungannya. Oleh karena itu, sains digunakan sebagai materi yang harus diberikan dalam pendidikan di sekolah.

Pendidikan secara sederhana dapat diartikan sebagai aktivitas yang sengaja diberikan pada individu atau kelompok individu dengan tujuan agar individu-individu tersebut dapat berkembang potensinya secara optimal. Arah umum pelaksanaan pendidikan adalah upaya memanusiakan manusia atau membantu proses humanisasi. Artinya, pelaksanaan dan proses pendidikan harus mampu membantu peserta didik agar menjadi manusia yang berbudaya tinggi dan bernilai tinggi (bermoral, berwatak, bertanggungjawab dan bersosialitas). UNESCO memberikan arahan, bahwa secara global pendidikan harus mengarah untuk mengembangkan potensi individu-individu dengaan berprinsip padalearning to know, learning to do, learning to be, dan learning to live together. Undang-undang RI Nomor 20 tahun 2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional memuat: Pendidikan nasional berfungsi mengembangkan kemampuan dan membentuk watak serta peradaban bangsa yang bermartabat dalam rangka mencerdaskan kehidupan bangsa, bertujuan untuk berkembangnya potensi peserta didik agar menjadi manusia yang beriman dan bertakwa kepada Tuhan Yang Maha Esa, berakhlak mulia, sehat, berilmu, cakap, kreatif, mandiri, dan menjadi warga Negara yang demokratis serta bertanggungjawab.

Pandangan tentang pendidikan di atas memunculkan ide sederhana, yaitu bahwa pelaksanaan pendidikan harus dapat menjadikan peserta didik (secara individu) memiliki penguasaan materi/bahan pendidikan secara teoretik, dapat memfungsikan teori-teori tersebut dalam kehidupan, dan untuk hidup yang berkepribadian di masyarakat. Selanjutnya, pelaksanaan pendidikan atau pembelajaran seperti ini dapat dikatakan sebagai pelaksanaan pendidikan atau pembelajaran yang mengarah tidak hanya pada tingkat nominal tetapi juga pada tingkat fungsional.

(22)

menjadikan peserta didik (individu) dapat memiliki kompetensi baik secara nominal maupun secara fungsional tentang sains?

Orientasi Kebutuhan Bentuk Pendidikan Sains

Indeks kualitas SDM Negara kita yang dilaporkan oleh UNDP adalah berada pada peringkat antara 100 sampai 110 dari 180 negara yang disurvei. Salah satu faktor yang diperhitungkan dalam menentukan indeks kualitas SDM tersebut adalah rata-rata lamanya mengikuti pendidikan atau proses pendidikan di sekolah. Kondisi ini sepertinya sesuai dengan keadaan riil yang terjadi di lingkungan kita. Misalnya, yang berkaitan dengan bencana/kejadian yang berhubungan dengan alam maupun peralatan (motor/mobil, kereta api, kompor, dan lain-lain) yang mengakibatkan kerugian harta-benda maupun jiwa akibat dari human error. Perlu diketahui bahwa peralatan adalah produk teknologi. Teknologi dan penggunaan teknologi selalu didasari oleh sains. Pertanyaannya adalah: “bagaimanakah hasil dan proses pembelajaran sains di sekolah?

Pengamatan di lapangan (walaupun bukan hasil penelitian) menunjukkan bahwa pelaksanaan pembelajaran sains hingga sekarang masih banyak yang menggunakan metode mengajar dengan membaca dan menghafal, berorientasi pada guru dan buku sangat tinggi, hasil pendidikan diarahkan untuk meningkatkan “status social”, dan peserta didik tidak diberi bekal untuk hidup setelah menyelesaikan pendidikannya. Keadaan ini hampir sesuai dengan pandangan pendidikan lama (sekitar abad 18) di Eropa maupun di Amerika Serikat, menurut George E. DeBoer (1991). Pertanyaannya, apakah kita akan terus seperti itu?

Hingga sekarang bahkan sampai yang akan datang sains dan teknologi untuk berbagai keperluan telah berkembang secara eksponensial. Oleh karena itu, para ilmuwan sains mengkritik dan mendesak agar sekolah mengajarkan ilmu-ilmu yang dapat bermanfaat bagi kehidupan siswa setelah meninggalkan sekolah. Menurut ilmuwan sains bahwa pelaksanaan pendidikan perlu memperhatikan pernyataan berikut:

“the true purpose of education was to prepare people to deal with these socially relevant questions – to equip them for the age in which they lived.”...” the world had changed in ways that required the development of independent judgement”(DeBoer, 1991)

Pertanyaannya, bagaimana mengemas pembelajaran sains agar peserta didik dapat memiliki kompetensi sains yang dapat bermanfaat di.lingkungan dan menyiapkan hidup mereka?

(23)

perlu data pendukung yang pengukurannya dapat dilakukan dengan relatif mudah atau langsung. Modern adalah bahasan yang berkaitan dengan benda mikrokospik (sangat kecil) yang relatif tidak dapat diukur langsung sekalipun dengan alat atau hanya terkonsep. Sains bersifat sistematis dan hirarkis dan sistematis. Sistematis artinya konsep yang satu dengan yang lain saling berhungunan dan saling berpengaruh. Hirarkis artinya konsep yang sederhana mendasari konsep yang komplek. Sains bersifat teoretik, praktis, dan matematis. Sains melibatkan tiga bentuk pengetahuan yaitu sosial, fisis, dan logiko-matematis. Secara teoretik, sains dapat direprestasikan dalam bentuk verbal, gambar, matematis, atau grafik. Oleh karena itu, dalam pembelajaran sains hendaknya memperhatikan karakter-karakter materi yang telah disebutkan.

Berdasarkan hakekat dan karakteristik sains, sebenarnya pendidikan sains di sekolah tidak hanya dapat untuk memberikan pengetahuan sains sebanyak-banyaknya, tetapi juga dapat digunakan untuk mengembangkan berbagai aspek kepribadian peserta didik seperti kemampuan berpikir logis, kreatif, jujur, teliti, disiplin, semangat untuk mandiri, maupun bekerja keras berdasarkan pemikiran serta berorientasi pada kualitas, dan tentu saja untuk meningkatkan ketaqwaan kepada Tuhan yang Maha Esa. Dengan singkat dapat kita katakan bahwa sebenarnya pendidikan sains di sekolah dapat dijadikan wahana untuk meningkatkan kualitas sumberdaya manusia kita.

Mengemas Pembelajaran Sains yang Nominal dan Fungsional

Kemasan cara atau sejumlah kegiatan yang dilengkapi dengan sarana pendukung dalam suatu sistem cara yang lebih luas untuk melaksanakan pembelajaran dikenal dengan model pembelajaran. Joyce dan Weil (1992) menyatakan bahwa model pembelajaran adalah suatu perencanaan atau suatu pola yang digunakan sebagai pedoman dalam merencanakan pembelajaran di kelas atau pembelajaran dalam tutorial dan untuk menentukan perangkat-perangkat pembelajaran termasuk di dalamnya buku-buku, film, komputer, kurikulum, dan lain-lain. Lebih lanjut, mereka menyatakan bahwa setiap model pembelajaran mengarahkan guru atau instruktur dalam mendesain pembelajaran untuk membantu peserta didik sedemikian rupa sehingga tujuan pembelajaran tercapai. Model pembelajaran juga dapat dipahami sebagai: kerangka konseptual yang melukiskan prosedur yang sistematis dalam mengorganisasikan pengalaman belajar untuk mencapai tujuan pembelajaran materi tertentu, dan berfungsi sebagai pedoman bagi perancang pembelajaran dan para pengajar dalam merencanakan dan melaksanakan aktivitas pembelajaran. Untuk itu mengemas pembelajaran sains perlu ditampilkan dalam bentuk “Model pembelajaran”

(24)

kebenaran/ketepatan susunan kegiatan (cara atau metode) dalam suatu model pembelajaran maupun kegiatan apa saja yang akan diterapkan dalam pelaksanaan KBM dapat dilihat pada sintakmatik. Pertanyaannya, susunan fase (dalam sintakmatik) seperti apa yang diperkirakan dapat digunakan untuk melaksanakan KBM yang dapat mengahasilkan pembelajaran sains yang membuat peserta didik memiliki kemampuan sains secara nominal dan fungsional?

Sains terkuasai secara nominal adalah sains yang terkuasai secara teoretik. Penguasaan sains secara teoretik dapat dilihat dari kompetensi individu dalam merepresentasikan sains secara verbal, gambar, matematis, dan/atau grafik. Sains terkuasai secara fungsional artinya sains terkuasai secara aplikatif dalam kejadian riil atau nyata. Penguasaan sains secara fungsional ini dapat dilihat dari kompetensi individu dalam menerapkan teori-teori sains pada kejadian nyara, menganalisis kejadian nyata berdasarkan produk sains, dan/atau menyelesaikan permasalahan nyata secara sains. Berdasarkan pandangan ini, maka model pembelajaran yang dikatakan sesuai untuk melaksanakan pembelajaran sains agar sains terkuasai secara nominal dan fungsional adalah model pembelajaran yang fase-fasenya secara sistematis memuat kegiatan belajar untuk menguasai sains secara teoretik dan memuat kegiatan yang berkaitan dengan analisis kejadian nyata.

Contoh model pembelajaran untuk sains yang diperkirakan dapat dijadikan sistem cara untuk menguasai sains secara nominal dan fungsional adalah: Model Pembelajaran dengan Analisis Lapangan dan Laboratorium (MPALL). MPALL adalah model pembelajaran yang memuat kegiatan belajar untuk menganalisis kejadian nyata yang ada di lingkungan yang berhubungan dengan konsep sains yang dibahas dan membahas kejadian nyata tersebut melalui eksperimen atau kegiatan laboratorium. Adapun contoh riil MPALL dalam perencanaan KBM dapat dilihat pada kegiatan inti dalam Tabel 1.

Model pembelajaran yang diterapkan dalam KBM ini adalah Model Pembelajaran Analisis Lapangan dan Laboratorium (MPALL). Model pembelajaran ini telah diuji-coba pada tahun 2008 dan dikembangkan sampai 2011 untuk seluruh jenjang pendidikan (SD hingga Perguruan Tinggi), dan telah diseminarkan pada taraf nasional di beberapa Perguruan Tinggi.

Tabel 1. Contoh rancangan KBM untuk sains (konsep rangkaian R, RC, dan RL) dengan menerapkan MPALL

a. Kegiatan Awal:

Komponen Uraian

Apersepsi Dengan tanya jawab mengingatkan pembelajaran yang lalu tentang arus AC (prinsip terbentuknya, munculnya arus dan tegangan pada arus AC), hambatan yang terjadi dalam rangkaian AC dan cara menentukan besarnya hambatan listrik R, RC, dan RL

Motivasi Bila dapat menguasai materi tentang listrik arus AC secara keseluruhan, yaitu dari prinsip terbentuknya hingga perhitungan dan penerapan, walaupun secara sederhana, maka akan dapat melakukan pencegahan dan penanganan sederhana terjadinya kecelakaan (benda maupun jiwa) berkaitan dengan masalah kelistrikan.

Penjelasan Tujuan Pembelajaran

Pembelajaran kali ini melanjutkan penelaahan tentang listrik arus AC, yaitu tentang penggunaan rangkaian listrik arus AC dalam lingkungan (rumah tangga)

(25)

Pembelajaran kelompok (4 siswa) dengan kegiatan pokok: kegiatan lapangan (dijelaskan tentang pengambilan data lapangan yang berbentuk pensketsaan keterhubungan antara: titik resistor/lampu dan lainnya, dengan stop kontak dan atau skakelar yang ada pada suatu rumah/ruang sebagai obyek tugas lapangan) dan kegiatan laboratorium (eksperimen) menyusun rangkaian untuk membuktikan kebenaran kesesuaian antara rangkaian listrik hasil sketsa data lapangan dengan rangkaian listrik hasil eksperimen.

Kegiatan ini diawali dengan penelaahan bahan ajar dan LKS tentang pemanfaatan dan penghitungan listrik arus AC, yang telah disediakan (dibagikan).

 Masing-masing kelompok siswa diberi tugas kelompok menelaah bahan ajar dan LKS untuk memperoleh jawaban tentang: a) bentuk kombinasi rangkaian listrik arus AC; b) komponen-komponen fisis untuk menghitung daya listrik pada rangkaian arus AC; dan c) hubungan antara beban, daya listrik yang digunakan, dan jumlah uang yang harus dibayar dalam penggunaan listrik.

 Siswa dibimbing diskusi kelas secara cepat untuk memperoleh kesamaan jawaban benar tentang tugas penelaah buku ajar dan LKS.

2. Kegiatan

Lapangan tugaskelompok diskusi

kelompok

 Masing-masing kelompok siswa diberi tugas untuk mensketsa keterhubungan antara: titik resistor (bola lampu dan lain-lain), dengan stop kontak dan atau skakelar salah satu ruang (obyek tugas lapangan): ruang guru, laboratorium fisika, laboratorium biologi, laboratorium kimia, atau yang lainnya).

 Dilanjutkan dengan tugas mensketsa kemungkinan rangkaian listrik ruang (obyek tugas lapangan) masing-masing kelompok.

 Masing-masing kelompok siswa diberi tugas untuk bereksperimen menyusun rangkaian listrik sesuai sketsa kemungkinan rangkaian listrik ruang (obyek tugas lapangan) masing-masing untuk membuktikan kebenaran hasil sketsa rangkaian listrik ruang (obyek tugas lapangan) berdasarkan data lapangan dan analisis secara teoretik. 4. Pemantapan

(26)

penarikan

kesimpulan) listrik sesungguhnya di rumah/ruang; dan e) caramelakukan pengujian kebenaran rangkaian listrik secara teoretik dan secara eksperimen (rangkaian yang sesungguhnya)

c. Kegiatan Penutup

Komponen Isi

Penarikan simpulan materi yang termuat

dalam Tujuan Pembelajaran Seperti uraian kegitan inti pada fasepemantapan

Tes formatif Dapat dikembangkan penjelasan di atas

Pemberian tugas untuk pengembangan/ Pemantapan materi yang termuat dalamTujuan Pembelajaran

Dapat dikembangkan penjelasan di atas

Pengembangan dan Kendala Pelaksanaan Model Pembelajaran

Cakupan isi kurikulum luas, tetapi tidak mendalam adalah suatu kenyataan kurikulum untuk semua jenjang pendidikan di negara kita. Kurikulum seperti ini tentu akan bermuara pada pendidikan yang tidak dapat mengembangkan berbagai aspek kepribadian, seperti meningkatkan kemampuan berpikir, kreativitas, ketelitian, kejujuran dan sebagainya karena akan mengalami kekurangan waktu untuk dapat mencakup semua pokok bahasan yang ada dalam silabus. Undang-undang RI No. 20, Tahun 2003 dan peraturan pemerintah RI No 19 Tahun 2005 telah memberlakukan KTSP dan guru atau sekolah diberi wewenang untuk menyusun kurikulum dan silabus sendiri dengan rambu penyusunan yang berprinsip diantaranya memperhatikan kepentingan kerja (BSNP; 2006). Namun demikian kenyataan di lapangan menunjukkan guru atau sekolah masih terasa kurang bebas dalam mengembangkan silabus dan menerapkan model-model pembelajaran baru. Hal ini diduga diantaranya: akibat terlalu luasnya cakupan materi kurikulum yang mengakibatkan waktu pelaksaanaan kurang, adanya ujian negara, dan titipan kepentingan pembangunan daerah.

Prinsip pendidikan modern diantaranya adalah: pendidikan adalah kegiatan untuk optimalilasi potensi peserta didik; pelaksanaan pendidikan bukan melalui pengajaran (transfer of knowledge) tetapi melalui pembelajaran (transfer of learning); dan target pendidikan tidak hanya pada penguasaan secara nominal, tetapi harus sampai fungsional. Pandangan pendidikan melalui pembelajaran (transfer of learning) memberikan celah bagi guru maupun sekolah untuk tetap dapat mengembangkan pembelajaran dengan model-model pembelajaran yang memungkinkan dapat menjadikan peserta didik memiliki penguasaan sains secara nominal maupun fungsional. Hal ini dapat dikakukan antara lain dengan menerapkan model pembelajaran seperti MPALL untuk beberapa konsep sains yang diperkirakan dapat memicu atau merangsang peserta didik untuk belajar sains dengan langkah-langkah seperti model tersebut.

(27)

pertemuan hanya “hampa” atau tidak ada sesuatu mengenai pembelajaran yang dibicarakan. Hal ini terjadi pada umumnya karena koordinator anggota MGMP kurang kreatif, disebabkan penetapan/pemilihan koordinator didasarkan atas pertimbangan usia, kesenioran, dan sejenisnya. Koordinator MGMP yang baik diantaranya dapat dipilih melalui pelacakan trac-record karya mereka yang berkaitan dengan pembelajaran dan lebih baik lagi adalah mereka yang mampu menerjemahkan kurikulum, silabus, dan memiliki kemampuan dan kemauan untuk mengembangkan pembelajaran yang sesuai dengan kurikulum, silabus, dan model-model pembelajaran yang relevan.

Pelaksanaan Pendidikan Sains Di Sekolah Butuh Supervisor

Pengawas pendidikan di sekolah adalah pejabat yang ditetapkan dengan surat keputusan. Dengan surat keputusan, pejabat yang ditunjuk tersebut memiliki tugas, tangung jawab, dan wewenang dalam pengawasan tentang pelaksanaan pendidikan di sekolah. Keputusan Menteri Pendidikan dan Kebudayan Republik Indonesia Nomor 020/U/1998 Bab I bagian C, menyebutkan bahwa tugas, tanggung jawab, dan wewenang pengawas adalah melakukan pengawasan pendidikan di sekolah dengan melaksanakan penilaian dan pembinaan dari segi teknis pendidikan dan administrasi. Data tahun 2003, yang diperkirakan hingga sekarang relatif belum berubah, menunjukan bahwa sebagian besar pengawas (untuk sekolah menengah) kurang melaksanakan tugas pembinaan dari segi teknis pendidikan atau pengajaran pada para guru bidang studi. Hal ini disebabkan antara lain mereka tidak menguasai pembelajaran bidang studi tersebut dengan baik, karena mereka banyak yang tidak dilatari dengan pendidikan yang relevan dengan pembelajaran bidang studi tersebut.

Upaya yang dapat dilakukan untuk pembinaan atau pengembangan guru dalam kemampuannya untuk melaksanakan pembelajaran (instruksional), antara lain bisa melalui kegiatan supervisi (Alfonso, 1981). Supervisi akademik dapat dimaknai sebagai bagian dari fungsi dalam sistem sekolah yang dapat membantu mengoptimalisasikan fungsi komponen pendukung pembelajaran sehingga pembelajaran di sekolah dapat lebih efektif dan efisien (Satori, 1997/1998; Brundage, 1996; Harris, 1985; Oliva, 1984; Glickman, 1981). Walaupun secara umum supervisi dapat difungsikan untuk optimalisasi fungsi komponen pendukung pembelajaran, tetapi sasaran supervisi tetap ditekankan pada peningkatan keprofesionalan guru dalam mengajar (Glickman, 1981). Untuk itu, supervisor yang baik seharusnya adalah orang yang dipandang lebih profesional dalam mengajar bidang studi dibandingkan dengan guru bidang studi itu sendiri. Oleh karena itu, untuk menjadi supervisor pembelajaran sains sekurang-kurangnya harus menguasai pengetahuan yang dipersyaratkan untuk dikuasi oleh guru bidang sains. Pertanyaannya apakah di negara kita sudah demikian?

Simpulan

Berdasarkan uraian di atas, maka pada dasarnya makalah ini memberikan gambaran tentang:

1. Masih sangat perlu meningkatkan kualitas hasil pendidikan sains di negara kita ini, agar masyarakat atau para lulusan pendidikan tidak sering melalukan kesalahan dalam memperlakukan alam maupun peralatan teknologi akibat kompetensi sains yang dimiliki lemah.

(28)

peserta didik secara nominal maupun fungsional, sehingga kesalahan dalam memperlakukan alam maupun peralatan teknologi dapat terminimalisir.

3. MGMP sains memungkinkan untuk tempat mengembangkan model-model pembelajaran sains yang bertujuan untuk meningkatkan kualitas hasil dan proses pembelajaran sains, hanya saja yang sering menjadi kendala adalah adanya koordinator MGMP “mandul”.

4. Pembelajaran sains di sekolah butuh pengawasan dan pembinaan. Oleh karena itu, pendidikan sains di sekolah butuh pengawas yang profesional di bidang pendidikan sains atau pengawas yang dapat berfungsi sebagai supervisor pendidikan sains.

DAFTAR RUJUKAN

Alfonso, R. J.,et al. (1981).Instructional Supervision: A behavior System.Second Edition. Boston: Allyn and Bacon, Inc.

Brundage, S. E. (1996). “What Kind of Supervision do Veteran Teachers Need? An Invitition to Expand Collegial Dialogue and Research:Jurnal of Curriculum and Supervision”.12 (1), 90-94.

BSNP (2006).Panduan penyusunan kurikulum tingkat satuan pendidiikan. Jenjang Pendidikan Dasar dan Menengah.Jakarta: Badan Standar Nasional Pendidikan.

DeBoer, G. E. (1991). Ahistory of ideas in science education; Implication for practice.New York: Teacher College Press.

Depdikbud. (1999).Keputusan Menteri Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia Nomor 020/U/1998 tentang Petunjuk Teknis Pelaksanaan Jabatan Fungsional Pengawas Sekolah dan Angka Kreditnya. Jakarta: Depdikbud.

Glickman, C. D. (1981).Developmental Supervision: Alternative Practices for Helping Teachers Improve Instruction. Virginia: ASCD, Alexandria.

Harris, M. B. (1995).Supervisory Behavior In Education. New Jersey: Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs.

National Science Education Standards. (1996).National Science Education Standards. Washington, DC: National Academy Press.

Olivia, P. E. (1984).Supervision for Today’s Schools. Second Edition. New York & London: Longman.

Pemerintah R.I (2006). Undang-undang RI No. 20 Tahun 2003. Jakarta: Wacana Intelektual. ____________ (2006). Peraturan Pemerintah RI No. 19 Tahun 2005. Jakarta: Wacana

Intelektual.

Satori, D. (1997/1998).Supervisi Akademik (Teori dan Praktek). Jakarta:.Proyek Peningkatan Mutu Sekolah Menengah Umum, Depdikbud.

Sutarto. dkk. (2000). “Paket Sumber Belajar (PSB) dengan Analisis Foto Kejadian Fisika (AFKF) sebagai Alat Bantu Menanamkan Konsep Fisika”. Penelitian Hibah Bersaing VI: Dikti. Sutarto. (2003).Studi Implementasi Kebijakan Pendidikan IPA-Fisika SMU Di Indonesia.

Bandung: UPI Desertasi (tidak diterbitkan).

Trowbridge, L. W. & Bybee, R. W. (1990).Becoming a Secondary School Science Teacher, Fifth Edition, Columbus, Toronto, London, Melbourne: Merrill Publishing Company A Bell & Howell Company.

(29)

IMPLEMENTATION OF REPRESENTATIONAL APPROACH TO IMPROVE STUDENTS’ REASONING ABILITY AND CONCEPTUAL UNDERSTANDING ON MECHANICS

Sutopo

Physics Department, State University of Malang e-mail:[email protected]

Liliasari

Science Education Program of Graduate School, Indonesia University of Education e-mail:[email protected]

Bruce Waldrip

Faculty of Education, Monash University, Australia e-mail: [email protected]

ABSTRACT

This paper reports a study to examine the effectiveness of multiple-representational approach to improve students’ reasoning ability and conceptual understanding on mechanics. Subject of study consisted of 24 undergraduate students of physics education program, State University of Malang; they were the participants of Selected Topic of School Physics course (STSP) offered in the first semester of 2011/2012 academic year. Students’ conceptual understanding on mechanics was assessed using Mechanics Baseline Test (MBT) adapted from the work of Hestenes and Wells (1992). Students’ reasoning ability that included technical and conceptual validity aspects was assessed using rubrics to code and score students’ open explanation on MBT. This study shows that the approach has indeed improved both students’ reasoning ability and conceptual understanding on mechanics. The mean of students’ MBT score significantly improved (p < 0.01) from 8.75 (maximum expected score was 22) on pretest to 16.88 on posttest with d-effect size of about 2.50. The increasing of students’ reasoning score was also significant at p <0.01 with d-effect sizes were 2.38 for technical aspect and 2.40 for conceptual validity aspect. The approach also shifted the distribution of reasoning levels from the first two lowest levels to the two highest levels.

Keywords: representation approach, MBT, reasoning ability, mechanics I. INTRODUCTION

Recent researches in science education argue that to learn science effectively, students need to understand the different representations of science concepts and processes, be able to translate a representation into one another, and understand their coordinated use in representing scientific knowledge (Hubber et al., 2010). There are also various studies that investigate the value of student-generated representations to promote understanding in science (Waldrip et al., 2010). However, Carolan et al. (2008) reminded that students need guidance in making links between their own representations and authorized ones from the science community.

(30)

core activity of this approach is “reasoning through representing”. Students are asked to solve problems that are typically open-ended, multifaceted (Ogilvie, 2009). (See appendix for sample of problem). Students should solve problems a variety of representation including verbal, diagram, graphical, and mathematical representations. Through a collaborative work in a group of 4 students, students both construct and critique their own representation through processes that include the posing of questions, the construction of claims, and the communication of evidence to support the claims. The role of lecturer during group discussion is observing all groups and giving prompts or assistances according to the need of each group. The lecturer’s prompts may include: (1) the prompts to clarify students’ statement (claim, rebuttal, or backup), (2) the prompts to encourage students to propose claim and/or backup, and (3) the prompts to require students to re-represent, critique and argue their understanding of the concept. When most groups face the same difficulties, lecturer leads briefly a discussion and then helps students. After group discussion, students share their works with others through whole class discussion. Lecturer facilitates a discussion and provides necessary prompts to improve students’ learning. The approach encourages students to think critically and reason logically as they negotiate understanding through talking, writing, drawing, modeling, and graphing.

The decision to implement this approach is guided by the vision that future physics teachers should have deep physics content knowledge and able to develop better reasoning ability. The approach pays a high attention to the development of students reasoning ability. From the technical aspect point of view, reasoning ability includes constructing a claim (a statement or conclusion that addresses the question or problem), evidence (data, theory, principle, etc that supports the claim), and argumentation (reasons that justify the connections between evidence and claim) (McNeill and Krajcik, 2008). The conceptual validity employed in reasoning is another aspect of reasoning ability. The interplay between the two aspects of reasoning plays a key role for constructing scientific explanation. Constructing scientific explanations in which students support their claims with appropriate evidence and argumentation is an important element of scientific inquiry (NRC, 1996). Engaging in explanation can also help students develop a deeper understanding of the science content. Accordingly, Waldrip et al. (2010) conceptualized the science learning as the process and outcomes whereby students come to understand how to interpret and construct scientific explanations using the conventions of the subject.

This paper reports a study that examines the effectiveness of representation approach to improve PPTS’s reasoning ability and conceptual understanding on some fundamental concepts in mechanics. The focusing on mechanics is guided by the fact that mechanics is one of the most essential branches of physics. Mechanical Baseline Test (MBT) developed by Hestenes and Walls (1992) is a well-known instrument to assess students’ understanding of some essential concepts in mechanics. Accordingly, this paper is intended to answer the following research questions. (1) To what extent does the representational approach improve PPTS’s score of MBT? (2) To what extent does the representational approach improve PPTS’s reasoning ability (in aspect of both technical and conceptual validity)?