361
PROFIL PENALARAN ILMIAH (Scientific Reasoning) MAHASISWA
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS BENGKULU
TAHUN AKADEMIK 2013/2014
(STUDENTS’ PROFILE OF SCIENTIFIC REASONING ON PHYSICAL
EDUCATION STUDY PROGRAM AT THE UNIVERSITY OF BENGKULU
ACADEMIC YEAR 2013/2014)
Sutarno
Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas KIP Universitas Bengkulu, Jl. WR. Supratman, Bengkulu, email : [email protected], HP 085267897088
ABSTRACT
Have conducted a descriptive study to obtain level of scientific reasoning on 196 students of the Physical Education study program at the University of Bengkulu, Academic Year 2013/2014. Scientific reasoning level obtained through scientific reasoning tests using classroom test of scientific reasoning (CTSR ). Instrument of scientific reasoning test that used consists of 12 multiple-choice items that contains 12 indicators of the level of reasoning namely conservation of weight, conservation of displaced volume, proportional thinking, advanced proportional thinking, identification and control of variables, identification and control of variables and probabilistic thinking, advanced identification and control of variables and probabilistic thinking, probabilistic thinking, advanced probabilistic thinking, Correctional thinking (includes proportions and probability), hypothetico - deductive thinking, hypothetico - deductive reasoning. They are used to classify the level of reasoning science students into three levels of scientific reasoning is concrete operational, transitional, and formal operational. Based on test scores obtained that as many as 36.2 % of students have a concrete operational level reasoning, 40.8 % at the transition level reasoning, and 23 % at the level of formal operational reasoning.
Keywords : Scientific reasoning, Concrete operational, Transition, Formal operational ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian deskriptif untuk memperoleh gambaran penalaran ilmiah (scientific reasoning) pada 196 mahasiswa Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Bengkulu pada Semester Ganjil Tahun Akademik 2013/2014. Data penalaran ilmiah mahasiswa diperoleh melalui tes tertulis menggunakan instrumen classroom test of scientific reasoning (CTSR). Soal penalaran ilmiah yang digunakan terdiri dari 12 butir soal pilihan ganda beralasan yang merepresentasikan 12 indikator penalaran ilmiah yaitu conservation of weight, conservation of displaced volume, proportional thinking, advanced proportional thinking, identification and control of variables, identification and control of variables and probabilistic thinking, advanced identification and control of variables and probabilistic thinking, probabilistic thinking, advanced probabilistic thinking, correctional thinking (includes proportions and probability), hypothetico-deductive thinking, dan hypothetico-deductive reasoning. Indikator tersebut digunakan sebagai dasar pengelompokan level penalaran ilmiah mahasiswa ke dalam tiga level penalaran ilmiah yaitu operasional kongkret, transisional, dan operasional formal. Berdasarkan data hasil tes diperolah bahwa sebanyak 36,2% mahasiswa memiliki level penalaran operasional kongkret, 40,8% pada penalaran level transisional, dan 23% pada tingkat penalaran operasional formal.
362 PENDAHULUAN
Reformasi pendidikan sains menekankan proses pembelajaran sains lebih diarahkan pada implementasi prinsip, konsep, dan keterkaitan sains dengan kehidupan sehari-hari. Science teaching harus berperan sebagai proses membelajarkan konten sains, dan science learning sebagai proses latihan dan retensi yang dilakukan siswa terkait konten sains [1]. Pembelajaran sains sebaiknya mengedepankan teaching for
understanding. Indikator pemahaman terhadap konten sains antara lain ditunjukkan
melalui kemampuan siswa dalam berpikir dan bernalar yang meliputi kemampuan menjelaskan, mengumpulkan bukti, memberikan contoh, menggeneralisasi, mengaplikasikan konsep, membuat analogi, serta menyajikan konsep sains dalam situasi yang baru [2].
Pada perguruan tinggi, untuk memenuhi standar kualifikasi lulusan, selain dibutuhkan penguasaan konten yang luas juga dibutuhkan keterampilan berpikir, bernalar dan bertindak. Oleh sebab itu, pembelajaran di perguruan tinggi seharusnya memperhatikan dan menerapkan skema learning of higher order [2]. Skema learning of
higher order menekankan pada pemahaman dan kreativitas mahasiswa, seperti mampu
memahami dan mengkonstruk ulang pengetahuan berdasarkan fakta, menganalisis hubungan antara pengetahuannya dengan pengetahuan lain yang relevan, serta mampu mengembangkan kemampuan bernalar, berpikir kritis dan kreatif. Penalaran ilmiah (scientific reasoning) merupakan salah satu keterampilan yang diharapkan dapat diajarkan di kelas sains sebagai upaya untuk mempersiapkan peserta didik agar mereka berhasil dalam menghadapi tantangan globalisasi. Untuk mengakomodasi hal ini pengembangan kurikulum hendaknya memperhatikan aspek pengembangan kemampuan
problem solving, reasoning, konseptualisasi, dan analisis [3].
Penalaran (reasoning) merupakan suatu konsep umum yang menunjuk pada salah satu proses berpikir untuk sampai kepada suatu kesimpulan sebagai pernyataan baru dari beberapa pernyataan lain yang telah diketahui. Copi [4] menyebut penalaran sebagai cara berpikir spesifik untuk menarik kesimpulan dari premis-premis. Penalaran mempunyai peranan penting dalam pemecahan masalah. Penalaran adalah kegiatan berpikir yang dilakukan dengan sadar, secara sistematis terarah dan bertujuan untuk menghasilkan kesimpulan yang sahih dan benar. Termasuk didalamnya adalah penalaran ilmiah. Penalaran ini merupakan sintesis antara penalaran induktif yang empiris dan penalaran induktif yang rasional, serta bersifat logis dan analisis [5]. Sifat logis menunjukkan bahwa penalaran dilakukan menurut pola pemikiran (logis) tertentu, sedangkan sifat analisis menunjukkan bahwa penalaran dilakukan berdasarkan langkah-langkah sebagai konsekuensi digunakannya pola pemikiran itu.
Piaget [6] menggolongkan kemampuan berpikir anak ke dalam empat taraf yaitu sensorimotor (0-2 tahun), pra operasional (2-7 tahun), operasional konkret (7-11 tahun), dan operasional formal (11 tahun ke atas). Taraf operasional kongkret dicirikan oleh penghapusan berbagai keterbatasan yang ada pada taraf pra operasional. Cara berpikir anak semakin kurang egosentris dan menjadi lebih terdesentrir. Anak telah memperoleh beberapa pengertian (secara klasifikasi, konservasi dan seriasi) dan belajar bagaimana mereka harus menerapkan pengertian tersebut dalam kehidupan sehari-hari. Dua ciri yang paling menonjol dari taraf ini adalah sifat operasional dan reversible. Taraf operasional formal dicirikan oleh dua sifat khas yaitu hipotesis deduktif dan kombinatoris. Dalam aspek hipotesis deduktif, anak mampu melihat segala kemungkinan penyelesaian
363 suatu masalah dengan membentuk sejumlah hipotesis atau perkiraan yang secara deduktif disimpulkan dapat memberikan penyelesaian terbaik. Anak tidak lagi berpikir dari sudut realitas tetapi memperhatikan segala kemungkinan yang muncul secara abstrak. Dalam pemikiran kombinatoris, anak mengerjakan sesuatu secara metodis-sistematis. Pada taraf ini mereka sudah mampu melepaskan diri semaksimal mungkin dari realitas yang dapat diamati dan diraba secara langsung. Pemikiran sudah masuk kedalam dunia logis yang berlaku secara mutlak dan universal.
Penalaran ilmiah memiliki dua pola penalaran, yaitu pola penalaran konkret dan pola penalaran formal. Pola penalaran konkret diantaranya adalah class inclusion,
conservation, serial ordering, and reversibility. Sementara pola penalaran formal meliputi theoretical reasoning, combinatorial reasoning, functionality and proportional reasoning, control variables, and probabilistic, dan correlational reasoning [7]. Dalam instrumen tes
penalaran ilmiah (test of scientific reasoning) yang dikembangkan oleh Lawson pola penalaran dikelompokkan kedalam tiga level penalaran ilmiah yaitu operasional kongkret, transisional, dan penalaran formal [8].
Terdapat lima karakteristik pada penalaran formal: (a) identifikasi dan pengontrolan variabel, yaitu kemampuan siswa dalam mengidentifikasi variabel yang paling tepat terutama dalam memecahkan masalah (b) kemampuan berpikir kombinatorial, yaitu kemampuan berpikir yang menggabungkan beberapa faktor kemudian menyimpulkan sebagai hasil penggabungan tersebut terutama dalam memecahkan masalah. (c) kemampuan berpikir korelasional, yaitu kemampuan siswa dalam menganalisis masalah dengan menggunakan hubungan-hubungan atau sebab akibat. (d) kemampuan berpikir probabilitas, yaitu kegiatan berpikir untuk memecahkan masalah melalui berbagai kecenderungan dan (e) kemampuan berpikir proporsional, yaitu kemampuan memecahkan masalah secara proporsi dan menggabungkan proporsi yang satu dengan yang lain [9].
Kemampuan penalaran bukan merupakan kemampuan statis yang dibawa sejak lahir. Perkembangan kemampuan penalaran dipengaruhi oleh banyak faktor. Demikian juga dengan penalaran ilmiah. Pendekatan dan metode pembelajaran sains yang digunakan guru merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi pengembangan penalaran ilmiah. Keterampilan berpikir dan bernalar ilmiah siswa dapat dilatih melalui pembelajaran fisika yang dilaksanakan menggunakan pendekatan ilmiah [10]. Dalam proses pembelajaran berbasis pendekatan ilmiah, ranah sikap (afektif) menggamit transformasi substansi atau materi ajar agar peserta didik “tahu mengapa.” Ranah keterampilan (psikomotor) menggamit transformasi substansi atau materi ajar agar peserta didik “tahu bagaimana”. Ranah pengetahuan (kognitif) menggamit transformasi substansi atau materi ajar agar peserta didik “tahu apa.” Hasil akhirnya adalah peningkatan dan keseimbangan antara kemampuan untuk menjadi manusia yang baik
(soft skills) dan manusia yang memiliki kecakapan dan pengetahuan untuk hidup secara
layak (hard skills) dari peserta didik yang meliputi aspek kompetensi sikap, keterampilan, dan pengetahuan.
Kurikulum 2013 menekankan pada dimensi pedagogik modern dalam pembelajaran, yaitu menggunakan pendekatan ilmiah. Pendekatan ilmiah (scientific
appoach) dalam pembelajaran sebagaimana dimaksud meliputi mengamati, menanya,
mencoba, mengolah, menyajikan, menyimpulkan, dan mencipta untuk semua mata pelajaran. Untuk mata pelajaran, materi, atau situasi tertentu, sangat mungkin pendekatan ilmiah ini tidak selalu tepat diaplikasikan secara prosedural. Pada kondisi
364 seperti ini, tentu saja proses pembelajaran harus tetap menerapkan nilai-nilai atau sifat-sifat ilmiah dan menghindari nilai-nilai atau sifat-sifat-sifat-sifat nonilmiah.
Berdasarkan uraian di atas kiranya penting untuk mengetahui informasi tentang kemampuan penalaran ilmiah setiap peserta didik. Hal ini dapat dijadikan tolak ukur dan refleksi apakah pembelajaran sains yang telah dilaksanakan mampu mendorong keterampilan berpikir dan bernalar ilmiah siswa. Pengetahuan tersebut lebih lanjut dapat dijadikan sebagai pertimbangan bagi pemilihan model, metode, dan media pembelajaran sains yang tepat. Penelitian ini dimaksudnya untuk memperoleh gambaran kemampuan penalaran ilmiah (scientific reasoning) mahasiswa Program Studi Pendidikan Fisika Universitas Bengkulu pada Semester Ganjil Tahun kademik 2013/2014. Hasil yang diperoleh diharapkan dapat dijadikan sebagai referensi dalam pemilihan model dan metode pembelajaran fisika yang tepat, guna melatih dan mengembangkan kemampuan bernalar ilmiah mahasiswa, serta pemahaman konsepnya. Pada penelitian ini kemampuan penalaran ilmiah mahasiswa dieksplorasi menggunakan tes penalaran ilmiah yang diadobsi dari instrumen Classroom Test of Scientific Reasoning [8].
METODE PENELITIAN
Penelitian deskriftif ini bertujuan untuk memperoleh gambaran penalaran ilmiah (scientific reasoning) mahasiswa fisika Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Bengkulu pada semester ganjil TA 2013/2014. Subjek penelitian berjumlah 196 mahasiswa dengan kisaran usia antara 18 tahun hingga 23 tahun. Data penalaran ilmiah diperoleh melalui tes tertulis menggunakan instrumen tes penalaran ilmiah yang diadopsi dari instrumen tes yang dikembangkan oleh Lawson [8] yaitu classroom test of scientific reasoning (CTSR). Instrumen tes yang digunakan telah dialih bahasa ke dalam bahasa indonesia dan telah diujicobakan kepada 240 mahasiswa Jurusan Pendidikan MIPA Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Bengkulu untuk memenuhi syarat valid dan reliabel.
Instrumen tes yang digunakan berbentuk pilihan ganda beralasan yang terdiri dari 12 butir soal. Setiap butir soal memiliki pilihan jawaban dan pilihan alasan mengapa memilih jawaban tersebut. Setiap soal memiliki skor 1 apabila jawaban dan alasan yang dipilih benar. Jika jawaban atau alasan salah, atau keduanya salah maka skornya adalah 0. Skor maksimum 12 diperoleh jika semua butir soal dijawab dengan benar dan alasan yang dipilih juga benar.
Indikator penalaran ilmiah yang digunakan dalam instrumen tes penalaran ilmiah pada penelitian ini ditunjukkan pada Tabel 1. Data tes yang diperoleh selanjutnya dianalisis untuk menentukan pengelompokan level penalaran ilmiah mahasiswa. Juga akan dilakukan analisis ketercapaian setiap indikator penalaran ilmiah yang digunakan. Level penalaran ilmiah mahasiswa ditentukan berdasarkan skor tes yang diperoleh. Skor 0-4 menunjukkan level penalaran operasional kongkret, skor 5-8 menunjukkan penalaran pada level transisional, skor 9-12 menunjukkan level penalaran formal [8].
Tabel 1. Indikator penalaran ilmiah (scientific reasoning) Nomor Soal
(Nomor Indikator) Indikator Penalaran Ilmiah 1 Konservasi berat (conservation of weight)
365 3 Berpikir proporsional (proportional thinking)
4 Berpikir proporsional tingkat lanjut (advanced proportional thinking) 5 Identifikasi dan kontrol variabel (identification and control of variables) 6 Identifikasi dan kontrol variabel dan berpikir probabilistik (identification and
control of variables and probabilistic thinking)
7 Identifikasi dan kontrol variabel dan berpikir probabilistik tingkat lanjut (advanced identification and control of variables and probabilistic thinking) 8 Berpikir probabilistik (probabilistic thinking)
9 Berpikir probabilistik tingkat lanjut (advanced probabilistic thinking)
10 Berpikir koreksional, meliputi berpikir proporsi dan probabilitas (correctional thinking, includes proportions and probability)
11 Berpikir hipotetik-deduktif (hypothetico-deductive thinking) 12 Bernalar hipotetik-deduktif (hypothetico-deductive reasoning)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Soal tes yang digunakan telah dikonversi ke dalam Bahasa Indonesia dan telah lolos uji validitas dan reliabilitas. Soal tes terdiri dari 12 butir soal yang merepresentasikan 12 indikator penalaran ilmiah seperti ditunjukkan pada Tabel 1. Sistem skoring dan penentuan level penalaran ilmiah merujuk pada panduan sistem skoring yang dikemukakan oleh Lawson [8]. Hasil analisis data level penalaran ilmiah mahasiswa ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Level penalaran ilmiah mahasiswa
Level Penalaran Jumlah Mahasiswa
Operasional Kongkret 71 (36,2%)
Transisional 80 (40,8%)
Operasional Formal 45 (23,0%)
Berdasarkan Tabel 2 terlihat bahwa jumlah mahasiswa dengan penalaran ilmiah level transisi menduduki posisi terbanyak, sedangkan level operasional formal berada pada urutan paling sedikit. Hasil ini bertentangan dengan teori perkembangan kognisi yang menyatakan bahwa anak yang berumur 11 tahun ke atas seharusnya telah memiliki kemampuan penalaran ilmiah pada level operasional formal [6]. Bahkan 36,2% mahasiswa lainnya masih berada pada level penalaran operasional kongkrit.
Level penalaran ilmiah mahasiswa juga dapat dianalisis berdasarkan ketercapaian setiap indikator penalaran ilmiah. Menurut Lawson [8] indikator 1 hingga 4 merepresentasikan karakteristik penalaran operasional kongkret, dan indikator 5 hingga 12 merepresentasikan karakteristik penalaran operasional formal. Data ketercapaian setiap indikator penalaran ilmiah ditunjukkan pada Tabel 2. Tabel tersebut menunjukkan jumlah mahasiswa yang menjawab soal dengan benar sesuai dengan indikator penalaran yang digunakan.
Berdasarkan Tabel 3 Terlihat bahwa secara umum mahasiswa mampu menjawab dengan benar soal dengan indikator 1 hingga 4 (konservasi berat, konservasi volume, berpikir proporsional, dan berpikir proporsional tingkat lanjut), kemudian cenderung
366 mengalami penurunan mulai dari indikator 5 hingga 12. Ketercapaian indikator terkecil terjadi pada indikator 15 yaitu pada indikator penalaran hipotetik deduktif. Tren ketercapaian indikator yang berpola menurun menunjukkan bahwa soal disusun dengan tingkat kesulitan yang semakin besar. Hal ini berarti bahwa indikator-indikator penalaran ilmiah disusun secara berjenjang yang merepresentasikan penalaran dari level operasional kongkrit menuju operasional formal. Hanya mahasiswa yang memiliki level penalaran operasional formal yang mampu menjawab dengan benar soal dengan indikator 9 hingga 12.
Tabel 3. Ketercapaian indikator penalaran ilmiah
Indikator Jumlah Mahasiswa (%) Indikator Jumlah Mahasiswa (%)
1 176 (89,8%) 7 111 (56,6%) 2 162 (82,7%) 8 72 (36,7%) 3 167 (80,1%) 9 84 (42,9%) 4 157 (80,1%) 10 44 (22,4%) 5 118 (60,2%) 11 50 (25,5%) 6 94 (48,0%) 12 34 (17,3%)
Data skor tes penalaran ilmiah selanjutnya dianalisis untuk setiap level penalaran ilmiah mahasiswa. Berdasarkan analisis data diperoleh bahwa dari 71 mahasiswa yang memiliki level penalaran operasional kongkrit, skor terendah yang diperoleh sebesar 2 dan tertinggi 4. Pada level ini, terdapat 16,9% mahasiswa dengan skor 2, sebanyak 40,8% dengan skor 3, dan sebanyak 42,6% dengan skor 4. Gambaran ketercapaian setiap indikator penalaran ilmiah pada level operasional kongkret ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Grafik ketercapaian indikator pada level penalaran operasional kongkret Berdasarkan Gambar 1 terlihat bahwa mahasiswa pada level penalaran operasional kongkret dapat menjawab dengan baik soal dengan indikator 1 hingga 4. Hal ini ditunjukkan oleh tingginya presentasi jumlah mahasiswa yang menjawab benar. Selain itu, pada level operasional kongkret, terdapat beberapa mahasiswa yang mampu menjawab indikator 5, 6, 7 dan 8 yang merupakan indikator penalaran formal. Ini mengindikasikan bahwa pada level penalaran operasional kongkrit terdapat beberapa mahasiswa yang tidak dapat menjawab soal pada indikator 1, 2, 3, atau 4 namun dapat menjawab soal dengan indikator 5, 6, 7, dan 8 meskipun jumlahnya hanya sedikit.
78.9 74.6 76.1 59.2 26.8 4.2 2.8 2.8 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Ju m lah Ma h as is w a (% )
367 Selanjutnya dapat diamati bahwa pada level ini tidak ada mahasiswa yang mampu menjawab soal dengan indikator 9 hingga 12.
Terdapat 80 mahasiswa yang berada pada penalaran level transisi. Mahasiswa pada level ini memiliki skor antara 5 hingga 8. Pada level ini, terdapat 10,0% mahasiswa dengan skor 5, sebanyak 13,8% dengan skor 6, sebanyak 31,2% dengan skor 7, dan 45% dengan skor 8. Gambaran ketercapaian setiap indikator penalaran ilmiah pada level transisi ditunjukkan pada Gambar 2. Terlihat bahwa mahasiswa pada penalaran level transisi dapat menjawab dengan baik soal dengan indikator 1 hingga 7, ini ditunjukkan oleh tingginya presentasi jumlah mahasiswa yang menjawab benar. Selain itu, pada level transisi, beberapa mahasiswa mampu menjawab indikator 8 hingga 12, namun dengan tren menurun. Ini mengindikasikan bahwa pada level transisi mahasiswa dapat menjawab soal dengan baik pada indikator awal level operasional formal (indikator 5, 6, 7) tetapi belum mampu menjawab dengan baik indikator akhir level operasional formal (indikator 10, 11, 12).
Gambar 2. Grafik ketercapaian indikator penalaran pada level transisi
Terdapat 45 mahasiswa yang berada pada level penalaran formal. Mahasiswa pada level ini memiliki skor antara 9 hingga 12. Pada level ini, terdapat 24,4% mahasiswa dengan skor 9, sebanyak 24,4% dengan skor 10, sebanyak 35,6% dengan skor 11, dan 15,6% dengan skor 12. Gambaran ketercapaian setiap indikator penalaran ilmiah pada level penalaran formal ditunjukkan pada Gambar 3. Terlihat bahwa mahasiswa pada level penalaran formal dapat menjawab dengan baik soal dengan semua indikator, ini ditunjukkan oleh tingginya presentasi jumlah mahasiswa yang menjawab benar. Indikator penalaran formal yang dapat dijawab oleh hampir semua mahasiswa adalah indikator 5 (identifikasi dan kontrol variabel) dan indikator 6 (identifikasi dan kontrol variabel dan berpikir probabilistik). Sedangkan indikator penalaran formal yang kurang dapat dijawab oleh mahasiswa adalah indikator 10 (berpikir koreksional, meliputi berpikir proporsi dan probabilitas) dan indikator 12 (bernalar hipotetik-deduktif).
Gambar 3. Grafik ketercapaian indikator pada level penalaran operasional formal
100.0 97.8 95.6 100.0 95.6 93.3 86.7 80.0 86.7 64.4 73.3 68.9 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Ju m lah Ma h asi sw a (% )
Indikator Penalaran Ilmiah
93.8 81.3 87.5 87.5 70.0 61.3 87.5 42.5 56.3 18.8 21.3 3.8 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Ju m lah Ma h asi sw a (% )
368 Berdasarkan hasil analisis data skor penalaran ilmiah mahsiswa dapat diamati bahwa pada umumnya mahasiswa Pendidikan Fisika FKIP Universitas Bengkulu pada semester ganjil 2013/2014 dengan karakteristik usia 18 – 23 tahun masih berada pada kemampuan penalaran ilmiah pada level transisional (40,8%) dan operasional kongkret (36,2%). Sedangkan mahasiswa yang berada pada level penalaran formal masih sedikit (23,0%). Hasil ini tidak sesuai dengan teori perkembangan kognisi anak yang menyatakan bahwa anak yang berusia 11 tahun ke atas seharusnya telah memiliki kemampuan penalaran pada level operasional formal [6] yang dicirikan oleh dimilikinya keterampilan identifikasi dan kontrol variabel, keterampilan berpikir probabilistik, keterampilan berpikir koreksional, keterampilan berpikir dan bernalar hipotetik-deduktif [8], keterampilan penalaran kombinatorial, penalaran fungsional dan proporsional, dan keterampilan penalaran korelasional [7].
Kemampuan berpikir secara nalar bukan merupakan kemampuan statis yang dibawa sejak lahir. Demikian juga kemampuan penalaran ilmiah. Kemampuan itu berkembang sesuai dengan faktor-faktor yang mempengaruhinya. Salah satu faktor yang dapat mempengaruhi perkembangan penalaran ilmiah siswa adalah pendekatan dan metode pembelajaran sains yang digunakan guru. Belum maksimalnya kemampuan penalaran ilmiah yang dimiliki mahasiswa fisika dimungkinkan karena pembelajaran sains yang diterima siswa sejak dibangku sekolah lanjutan hingga diperguruan tinggi belum secara maksimal melibatkan mereka pada proses ilmiah, tetapi lebih difokuskan pada aspek pengetahuan saja. Pembelajaran fisika yang dilakukan oleh guru atau dosen belum secara maksimal berorientasi pada pendekatan dan metode ilmiah. Pembelajaran fisika yang seharusnya dapat mendorong keterampilan berpikir dan bernalar ilmiah (fisika) belum berjalan sebagaimana mestinya.
Rendahnya pelibatan siswa pada proses dan kerja ilmiah pada pembelajaran sains telah ditunjukkan oleh beberapa indikator. Penelitian yang dilakukan oleh Putri [12] menunjukkan bahwa tingkat keterlaksanaan praktikum fisika di 20 sekolah SMA di wilayah Propinsi Bengkulu masih berada pada kategori kurang baik. Secara eksplisit hasil ini menunjukkan bahwa pembelajaran fisika lebih diorientasikan pada aspek pengetahuan saja, sedangkan aspek sikap dan keterampilan yang seharusnya diperoleh melalui proses atau kerja imiah kurang mendapatkan perhatian. Selain itu, rendahnya keterampilan berpikir dan bernalar ilmiah juga ditunjukkan oleh capaian siswa indonesia pada tes PISA tahun 2009. Pada skala IPA indonesia hanya menduduki peringkat 60 dari 65 negara dengan skor rata-rata 383 yang terbilang rendah jika dibandingkan dengan skor rata-rata yang ditetapkan oleh OECD sebesar 501. Dalam tes PISA, keterampilan berpikir dan bernalar ilmiah merupakan salah satu keterampilan yang diujikan [13].
Agar pembelajaran sains termasuk fisika dapat mendorong tumbuh dan berkembangnya penalaran ilmiah peserta didik, maka kurikulum 2013 menekankan agar pembelajaran sains dilaksanakan menggunakan pendekatan atau metode ilmiah. Proses pembelajaran disebut ilmiah jika memenuhi kriteria : 1) substansi atau materi pembelajaran berbasis pada fakta atau fenomena yang dapat dijelaskan dengan logika atau penalaran tertentu; bukan sebatas kira-kira, khayalan, legenda, atau dongeng semata, 2) mendorong dan menginspirasi peserta didik berpikir secara kritis, analistis, dan tepat dalam mengidentifikasi, memahami, memecahkan masalah, dan mengaplikasikan substansi atau materi pembelajaran, 3) mendorong dan menginspirasi peserta didik mampu berpikir hipotetik dalam melihat perbedaan, kesamaan, dan tautan satu sama lain dari substansi atau materi pembelajaran 4) mendorong dan menginspirasi peserta didik mampu memahami, menerapkan, dan mengembangkan pola berpikir yang
369 rasional dan objektif dalam merespon substansi atau materi pembelajaran. 4) berbasis pada konsep, teori, dan fakta empiris yang dapat dipertanggungjawabkan Pendekatan ilmiah yang dimaksud dilakukan melalui kegiatan mengamati, menanya, menalar, mencoba, mengolah, menyajikan, menyimpulkan, dan mencipta [10].
Terdapat banyak model atau metode pembelajaran sains yang berorientasi pada pendekatan atau metode ilmiah. Berdasarkan hasil beberapa penelitian, model pembelajaran sains yang berorientasi pada metode ilmiah dapat meningkatkan penalaran ilmiah peserta didik, diantaranya adalah model pembelajaran 5E (engage, explore,
explain, elaborate, dan evaluate) [14], model pembelajaran inkuiri [9] [15], dan model
pembelajaran kooperatif [16]. Beberapa model pembelajaran sains lainnya direkomendasikan untuk tujuan tersebut yaitu model pembelajaran problem solving, model discovery-inqury, model pembelajaran induktif-empiris, problem based learning, dan model-model pembelajaran lainnya yang berorientasi pada metode ilmiah.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Berdasarkan hasil dan pembahasan dapat disimpulkan :
1. Penalaran ilmiah mahasiswa Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas KIP Universitas Bengkulu pada semester ganjil Tahun Akademik 2013/2014 berada pada level penalaran operasional kongkret, transisional, dan operasional formal.
2. Mahasiswa pada penalaran level transisional memiliki skor terendah 5 dan tertinggi 8. Pada level ini mahasiswa mampu menjawab dengan baik seluruh soal dengan indikator penalaran operasional kongkret (konversi berat, konversi volume, berpikir proporsional, dan berpikir proporsional tingkat lanjut) dan beberapa solak dengan indikator penalaran formal (identifikasi dan kontrol variabel, indentifikasi dan kontrol variabel dengan berpikir probabilistik, identifikasi dan kontrol variabel dengan perpikir probabilistik tingkat lanjut).
3. Mahasiswa pada level penalaran operasional formal memiliki skor terendah 9 dan tertinggi 12. Pada level ini mahasiswa mampu menjawab dengan baik seluruh soal penalaran ilmiah.
Saran
Pada penelitian ini tidak memperhitungkan karakteristik jenis kelamin responden, selanjutnya dapat diekplorasi perbedaan kemampuan penalaran ilmiah siswa laki-laki dan perempuan, juga menarik untuk diselidiki pola hubungan antara kemampulan penalaran ilmiah siswa dengan hasil belajar kognitif yang dicapainya.
370 DAFTAR PUSTAKA
[1] National Research Council. 1996. National Science Education Standards. Washington DC: National Academy Press.
[2] Fry, H., Ketteridge, S. & Marshall, S. 2009. A Handbook for Teaching and
Learning in Higher Education: Enhancing Academic Practice. New York:
Routledge.
[3] Saptono S., Rustaman N Y, Saefudin, Widodo A. 2013. Model integrasi atribut asesmen formatif (IAAF) dalam pembelajaran biologi sel untuk mengembangkan kemampuan penalaran dan berpikir analitik mahasiswa calon guru. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia. JPII 2 (1) (2013) 31-40.
[4] Copi, I. M. 1978. Introduction to Logic. New York: Mcmillan.
[5] Slamet, Sy.Y. 2008. Alternatif Pengembangan Kemampuan Berpikir Secara Nalar Dan Kreatif Dalam Pembelajaran Bahasa Indonesia. Makalah pada
Sidang Senat Terbuka pada Pengukuhan Guru Besar Bahasa Indonesia.
Universitas Sebelas Maret.
[6] Piaget, J. 1964. Cognitive development in children : development and learning. Journal of Research in Sciences Teaching, 2,176-186.
[7] Karplus, R. 1977. Science teaching and the development of reasoning. Journal
of Research in Science Teaching, Vol. 14(2): 169-175.
[8] Lawson, A.E. 2000. Development and validation of the classroom test of
formal reasoning : Revised Edition. Arizona State University
[9] Lawson, A. E., Alkhoury, S., Benford, R., Clark, B. R., & Falconer, K. A. 2000. What kinds of scientific concepts exist? Concept construction and intellectual development in college biology. Journal of Research in Science Teaching, Vol. 37(9): 996-1018.
[10] Kemendiknas. 2013. Konsep Pendekatan Scientific. Modul Diklat Guru dalam
Rangka Implementasi Kurikulum 2013
[11] Lawson, A.E. 1978. Development and validation of the classroom test of formal reasoning. Journal of Research in Science Teaching, 15(1): 11-24. [12] Putri, D.H., Sutarno, M., Risdianto, E. 2013. Pengembangan model
laboratorium virtual fisika berorientasi keterampilan proses sains bagi siswa SMA di wilayah miskin Provinsi Bengkulu. Laporan Penelitian Hibah Bersaing
Tahun 2013. Universitas Bengkulu.
[13] OECD. 2009. Take the Test: Sample Questions from Oecd’s PISA Assessments. ISBN 978-92-64-05080-8.
[14] Shofiyah, N, Supardi, Z. A. I, Jatmiko, B. 2013. Mengembangkan penalaran ilmiah (Scientific Reasoning) siswa melalui model pembelajran 5E pada siswa kelas X SMAN 15 Surabaya. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia, JPII 2 (1) (2013) 83-87
371 [15] Dolan, E. & Grady, J. 2009. Recognizing Students’ Scientific Reasoning: A Tool for Categorizing Complexity of Reasoning During Teaching by Inquiry. Journal
Science Teacher Education, Vol. 21: 31-55.
[16] Sutarno, M., Putri, D.H. 2012. Penerapan kelompok kooperatif berbantuan multimedia interaktif untuk meningkatkan penalaran sains dan penguasaan konsep mahasiswa. Prosiding Seminar Nasional Fisika Universitas Sriwijaya, ISBN (13) 978-979-19544-9-5 hal 147-152.
