KAITAN ANTARA KEMAMPUAN NUMERIK, KETERAMPILAN PROSES SAINS DAN PEMAHAMAN KONSEP TERHADAP
HASIL BELAJAR DAN SIKAP BIOLOGI MAHASISWA FMIPA UNIMED
TESIS
Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan Dan Memperoleh Gelar Magister Pendidikan
Progaram Studi Pendidikan Biologi
Oleh :
RETNI LUMBAN GAOL NIM : 8126173025
PROGRAM PASCASARNAJA UNIVERSITAS NEGERI
ABSTRAK
Retni Lumban Gaol. Kaitan antara Kemampuan Numerik, Keterampilan Proses Sains, dan Pemahaman Konsep terhadap Hasil Belajar Biologi Umum I dan Sikap Mahasiswa FMIPA UNIMED. Tesis. Program Pascasarjana Universitas Negeri Medan (UNIMED). Medan. 2014.
Penelitian ini dilakukan di Kampus Universitas Negeri Medan yang bertujuan untuk mengetahui: (1) hubungan antara kemampuan numerik dengan hasil belajar Biologi Umum I; (2) hubungan antara kemampuan proses sains dengan hasil belajar Biologi Umum I; (3) hubungan antara pemahaman dengan hasil belajar Biologi Umum I; (4) hubungan antara kemampuan numerik, kemampuan proses sains, pemahaman secara bersama-sama dengan hasil belajar Biologi Umum I; (5) hubungan antara kemampuan numerik dengan sikap FMIPA UNIMED; (6) hubungan antara kemampuan proses sains dengan sikap FMIPA.; (7) hubungan antara pemahaman konsep dengan sikap FMIPA; dan (8) hubungan antara kemampuan numerik, kemampuan proses sains, pemahaman secara bersama-sama dengan sikap FMIPA UNIMED. Sampel penelitian ini adalah mahasiswa FMIPA UNIMED semester 2 yang sudah selesai mengambil mata kuliah Biologi Umum I yang diambil dengan Cluster Sampling yaitu satu kelas dari setiap jurusan dengan jumlah 4 kelas sebanyak 160 mahasiswa dari populasi 27 kelas mahasiswa FMIPA UNIMED. Instrumen penelitian berupa tes untuk kemampuan numerik, keterampilan proses sains dan pemahaman konsep dan angket untuk sikap. Metode penelitian ini bersifat deskriptif dengan teknik analisis hipotesis teknik analisis jalur pada taraf α 0,05.
Hasil penelitian menunjukkan: (1) terdapat hubungan antara kemampuan numerik dengan hasil belajar Biologi umum I (r = 0,249); (2) terdapat hubungan antara keterampilan proses sains dengan hasil belajar Biologi Umum I (r = 0,150); (3) terdapat hubungan secara signifikan antara pemahaman konsep dengan hasil belajar Biologi Umum I (r = 0,303); (4) terdapat hubungan antara kemampuan numerik, keterampilan proses sains dan pemahaman konsep secara bersama-sama dengan hasil belajar Biologi Umum I (r = 0,387); (5) terdapat hubungan antara kemampuan numerik dengan sikap mahasiswa FMIPA UNIMED (r = 0,034); (6) terdapat hubungan yang sangat rendah antara keterampilan proses sains dengan sikap mahasiswa FMIPA UNIMED (r = 0,104); (7) terdapat hubungan antara pemahaman konsep dengan sikap mahasiswa FMIPA UNIMED (r = 0,220); (8) terdapat hubungan secara signifikan antara kemampuan numerik, keterampilan proses sains dan pemahaman konsep secara bersama-sama dengan sikap mahasiswa FMIPA UNIMED (r = 149). Hasil penelitian ini mengimplikasikan bahwa tingkat kemampuan numerik, keterampilan proses sains dan pemahaman konsep mempunyai peranan dalam peningkatan hasil belajar dan sikap mahasiswa FMIPA UNIMED akan biologi.
ABSTRACT
Retni Lumban Gaol. The link between Numerical Ability, Science Process Skills, and Understanding the Concept of Learning Outcomes General Biology I and Attitudes Students Faculty UNIMED. Thesis. Postgraduate Program, State University of Medan (UNIMED), Juli 2014
This research objectives are: (1) the relationship between numerical ability with learning outcomes General Biology I; (2) the relationship between the ability of science to the process of learning the results of the General Biology I; (3) the relationship between the learning outcomes of understanding with General Biology I; (4) the relationship between numerical ability, the ability of the process of science, understanding together with the results of study General Biology I; (5) the relationship between numerical ability with attitude UNIMED Natural Sciences; (6) the relationship between science process ability with attitude Faculty .; (7) the relationship between the understanding of the concept of Science Faculty attitudes; and (8) the relationship between numerical ability, the ability of the process of science, understanding together with the Faculty UNIMED attitude. The sample was UNIMED FMIPA students who have completed 2 semesters taking courses taken General Biology I with cluster sampling is a class of each department with a number of 4 classes of 160 students from grade 27 student population FMIPA UNIMED. The research instrument is a test for numerical ability, science process skills and understanding of concepts and questionnaire for attitude. This research method is descriptive analysis technique of path analysis techniques hypothesis at level α of 0.05.
The results of this research: (1) there is a relationship between numerical ability with general learning outcomes Biology I (r = 0.249); (2) there is a relationship between science process skills with learning outcomes General Biology I (r = 0.150); (3) there is a significant relationship between the understanding of the concept of the learning outcomes of the General Biology I (r = 0.303); (4) there is a relationship between numerical ability, science process skills and understanding of the concept together with the results of study General Biology I (r = 0.387); (5) there is a relationship between numerical ability with student attitudes FMIPA UNIMED (r = 0.034); (6) there is a very low correlation between science process skills with student attitudes FMIPA UNIMED (r = 0.104); (7) there is a relationship between student understanding of the concept of the Faculty UNIMED attitude (r = 0.220); (8) there is a significant relationship between numerical ability, science process skills and understanding of the concept together with the Faculty UNIMED student attitudes (r = 149). These results imply that the level of numerical skills, science process skills and understanding of concepts has a role in improving student learning outcomes and attitudes Faculty will UNIMED biology.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur Penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena
berkat dan Anugerah-Nya Penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul “Kaitan
antara Kemampuan Numerik, Keterampilan Proses Sains, dan Pemahaman
Konsep terhadap Hasil Belajar Biologi Umum I dan Sikap Mahasiswa FMIPA
UNIMED” disusun untuk memenuhi persyaratan dalam memperoleh gelar
Magister Pendidikan Biologi Program Pascasarjana Universitas Negeri Medan.
Penulis menyadari bahwa penulisan tesis ini tidak akan dapat terselesaikan
dengan baik tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu Penulis
menyampaikan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak
yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Tesis ini. Penulis
mengucapkan terimakasih kepada:
1. Rektor Universitas Negeri Medan, Bapak Prof. Dr. Ibnu Hajar, M.Si.
2. Direktur Program Pascasarjana Universitas Negeri Medan Bapak Prof. Dr. H.
Abdul Muin Sibuea, M.Pd.
3. Dosen Pembimbing I, Bapak Prof. Dr. Herbert Sipahutar, M.Sc, dan Dosen
pembimbing II, Bapak Syarifuddin, M.Sc., Ph.D yang telah banyak memberikan
bimbingan, arahan, motivasi serta dukungan pada Penulis sejak awal sampai
selesai penulisan tesis ini.
4. Bapak Dr. Hasruddin, M.Pd.,Ketua Program Studi Pendidikan Biologi, Bapak
Prof. Dr.rer.nat. Binari Manurung, M.Si., dan Ibu Dr. Fauziyah Harahap, M.Si.,
Sekretaris Program Studi Pendidikan Biologi, selaku narasumber yang telah
banyak memberikan saran dan masukan dalam penyempurnaan tesis ini.
5. Bapak Prof. Dr. Bornok Sinaga, M.Pd. dan Ibu Dra. AYD. Lbn. Gaol, M.Kes
selaku validator soal dan angket yang telah memberikan banyak ilmu kepada
Penulis.
6. Bapak/ Ibu dosen yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama di
Program Pascasarjana Unimed.
7. Orang Tua Tercinta K. Lumban Gaol dan L. Purba dan yang senantiasa
Penulis yang selalu membantu dan mendorong Penulis dalam menyelesaikan
Tesis ini.
8. Teman-teman Program Studi Pendidikan Biologi (Marlina S dan Nurhayanti)
dan adik-adik Penulis (Ester, Natasha, Matheus, Adreas, Emilie dan Kasih Aditya
Sipahutar) yang senantiasa berdoa dan mendorong penulis dalam penyelesaian
tesis ini, serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, semoga
Tuhan dapat membalas kebaikannya.
Penulis menyadari bahwa penulisan tesis ini masih jauh dari kesempurnaan,
dengan segala kerendahan hati, Penulis mengharapkan kritik dan saran yang
membangun dari semua pihak guna penyempurnaan tesis ini. Semoga tesis ini
dapat memberikan manfaat bagi semua pihak serta dapat menambah khasanah
ilmu pengetahuan dan pendidikan.
Medan, Juli 2014
Penulis,
Retni Lumban Gaol
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
ABSTRAK ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
DAFTAR IS ... vi
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR LAMPIRAN ... xi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang Masalah ... 1
1.2. Identifikasi Masalah ... 6
1.3. Batasan Masalah... 6
1.4. Rumusan Masalah ... 7
1.5.Tujuan Penelitian ... 7
1.6. Manfaat penelitian ... 8
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 9
2.1. Kajian Teori ... 9
2.1.1. Hakikat Kemampuan Numerik dalam Pembelajaran Biologi ... 9
2.1.2. Hakikat Keterampilan Sains dalam Pembelajaran Biologi ... 12
2.1.3. Pemahaman Konsep dalam Pembelajaran Biologi ... 16
2.1.3.1.Tingkatan Pemahaman Siswa terhadap Suatu Konsep ... 17
2.1.3.2. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pemahaman Siswa ... 19
2.1.4. Hakikat Hasil Belajar ... 20
2.1.5. Hakikat Sikap ... 21
2.1.6. Mata Kuliah Biologi Umum I ... 23
2.1.7. Penelitian yang Relevan ... 24
2.1. Kerangka Konseptual dan Hipotesis ... 25
2.2.1. Kerangka Konseptual ... 25
2.2.2. Hipotesis ... 26
BAB III METODE PENELITIAN ... 29
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian ... 29
3.2. Populasi dan Sampel ... 29
3.2.1. Populasi ... 29
3.2.2. Sampel ... 30
3.3.1. Variabel Bebas ... 30
3.3.2. Variabel Terikat ... 30
3.4. Jenis dan Desain Penelitian ... 30
3.4.1. Jenis Penelitian ... 30
3.4.2. Desain Penelitian ... 31
3.5. Prosedur Penelitian ... 32
3.6.Defenisi Operasional ... 34
3.7.Teknik Pengumpulan Data dan Instrumen Penelitian ... 35
3.7.1. Teknik Pengumpulan Data ... 35
3.7.2. Instrumen Penelitian ... 35
3.7.2.1. Dokumen ... 35
3.7.2.2.Lembar Observasi ... 35
3.7.2.3.Tes Kemampuan Numerik ... 36
3.7.2.4.Tes Keterampilan Proses Sains ... 36
3.7.2.5.Tes Pemahaman Konsep ... 37
3.7.2.6.Angket Sikap Mahasiswa terhadap Biologi ... 37
3.7.3. Validasi Instumen Penelitian... 38
3.7.3.1.Uji Coba Instrumen ... 38
3.7.3.2.Validasi Ahli ... 38
3.7.3.3.Validasi Empiris Tes ... 39
3.7.3.4.Reabilitas Tes ... 39
3.7.3.5.Taraf Kesukaran Tes ... 40
3.8. Teknik Analisis Data ... 41
3.8.1. Uji Prasyarat ... 42
3.8.1.1.Uji Normalitas ... 42
3.8.1.2. Uji Homogenitas ... 42
3.8.1.3. Uji Linieritas ... 42
3.8.1.4.Tingkat Korelasi ... 42
3.8.2. Uji Hipotesis ... 43
BAB IV HASIL PENELITIAN ... 45
4.1. Data Hasil Penelitian ... 45
4.1.1. Tingkat Kemampuan Numerik, Keterampilan Proses Sains, Pemahaman Konsep, Hasil Belajar, dan Sikap Mahasiswa SI FMIPA ... 45
4.2. Analisis Data ... 45
4.2.1. Analisis Prasyarat ... 46
4.2.1.1 Uji Normalitas Data ... 46
4.2.1.2. UJi Homogenitas ... 46
4.2.1.3. Uji Linieritas ... 46
4.2.2. Analisis Hipotes ... 47
4.2.2.1. Hubungan Kemampuan Numerik dengan Hasil Belajar Biologi Umum I ... 47
Biologi Umum I ... 50
4.2.2.4. Hubungan Kemampuan Numerik, Keterampilan Proses Sains dan Pemahaman Konsep secara Bersama-sama dengan Hasil Belajar Biologi Umum I ... 51
4.2.2.5 Hubungan Kemampuan Numerik dengan Sikap Mahasiswa ... 52
4.2.2.6. Hubungan Keterampilan Proses Sains dengan Sikap Mahasiswa... 53
4.2.2.7. Hubungan Pemahaman Konsep dengan Sikap Mahasiswa ... 54
4.2.2.8. Hubungan Kemampuan Numerik, Keterampilan Proses Sains dan Pemahaman Konsep secara Bersama-sama dengan Sikap Mahasiswa ... 55
4.2.3. Hasil Uji Analisis Jalur ... 55
4.3. Keterbatasan Penelitian ... 56
4.3.1. Hubungan Pemahaman Konsep Terhadap Hsil Belajar dan Sikap ... 56
4.3.2. Hubungan Keterampilan Proses Sains Terhadap Hasil Belajar dan Sikap ... 58
4.3.3. Hubungan Pemahaman Konsep Terhadap Hsil Belajar dan Sikap ... 59
4.3. Keterbatasan Penelitian ... 60
BAB V. SIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN ... 62
5.1. Simpulan ... 62
5.2. Implikasi ... 63
5.3. Saran ... 63
DAFTAR PUSTAKA ... 64
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
Tabel.2.1. Aspek-Aspek Keterampilan Proses Sains ... 15
Tabel 2.2. Kategori Proses Kognitif ... 19
Tabel 2.3. Topik Materi Biologi Umum I ... 23
Tabel 3.1. Sebaran Populasi ... 29
Tabel 3.2. Sebaran Sampel ... 30
Tabel 3.3. Kisi-kisi Instrumen Kemampuan Numerik ... 36
Tabel. 3.4. Kisi-kisi Instrumen Keterampilan Proses Sains ... 37
Tabel 3.5. Kisi-kisi Instrumen Pemahaman Konsep ... 37
Tabel 3.6. Kisi-kisi Angket Sikap Mahasiswa terhadap Biologi ... 38
Tabel 3.7. Tingkat Korelasi ... 43
Tabel 4.1. Deskripsi Data Hasil Penelitian ... 45
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
Gambar 2.1. Kerangka Konseptual ... 26
Gambar 3.1. Skema Desain Penelitian ... 13
Gambar 3.2. Skema Prosedur Penelitian ... 33
Gambar 4.1. Hubungan Kemampuan Numerik dengan Hasil Belajar ... 47
Gambar 4.2. Hubungan Keterampilan Proses Sains dengan Hasil Belajar ... 49
Gambar 4.3. Hubungan Pemahaman Konsep dengan Hasil Belajar ... 50
Gambar 4.4. Hubungan Kemampuan Numerik dengan Sikap Mahasiswa ... 52
Gambar 4.5. Hubungan Keterampilan Proses Sains dengan Sikap Mahasiswa ... 53
Gambar 4.6. Hubungan Pemahaman Konsep dengan Sikap Mahasiswa ... 54
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
Lampiran 1. Soal Tes Kemampuan Numerik ... 65
Lampiran 2. Kunci Jawaban Tes Numerik ... 73
Lampiran 3. Soal Tes Keterampilan Proses Sains ... 74
Lampiran 4. Kunci Jawaban Tes Keterampilan Proses Sains ... 85
Lampiran 5. Soal Tes Pemahaman Konsep Biologi ... 90
Lampiran 6. Kunci Jawaban Tes Pemahaman Konsep Biologi ... 91
Lampiran 7. Angket Sikap Mahasiswa FMIPA UNIMED ... 94
Lampiran 8. Hasil Uji Validitas Instrumen ... 98
Lampiran 9. Hasil Uji Reliabilitas Instrumen ... 101
Lampiran 10. Hasil Data Penelitian ... 103
Lampiran 11. Deskriptif Data Penelitian ... 107
Lampiran 13. Hasil Uji Normalitas Data ... 108
Lampiran 12. Hasil Uji Homogenitas ... 110
Lampiran 13. Uji Linieritas ... 111
Lampiran 16. Hasil Analisis Korelasi ... 113
Lampiran 17. Keterampilan Proses Sains ... 114
Lampiran 18. Pemahaman Konsep ... 115
Lampiran 19. Analisis Kemampuan Numerik, Keterampilan Proses Sains dan Pemahaman terhadap Hasil Belajar ... 116
Lampiran 20. Kemampuan Numerik... 117
Lampiran 21. Keterampilan Proses Sains ... 118
Lampiran 22. Pemahaman Konsep ... 119
Lampiran 23. Analisis Kemampuan Numerik, Keterampilan Proses Sains dan Pemahaman terhadap Hasil Belajar ... 120
Lampiran 24. Analis data Perjurusan ... 121
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Biologi sebagai salah satu cabang Ilmu Pengetahuan Alam (IPA)
menyediakan berbagai pengalaman belajar untuk memahami konsep dan
keterampilan proses sains yang berkaitan dengan kehidupan makhluk hidup
(Brum dan McKane, 1989; Towle, 1989). Ilmu biologi membahas fenomena
biologis yang sangat majemuk dan sulit untuk dipahami, sehingga biologi menjadi
ilmu yang bersifat percobaan yang harus dipahamii secara matematis dan analisis
yang tepat (Causton, 1993). Oleh karena itu, biologi berhubungan secara sinergis
dengan matematika, dimana biologi menghasilkan masalah biologi dan
matematika menyediakan jalan untuk memahami masalah tersebut (Ranganath
2003; Shonkwiler dan Herod, 2009). Bahkan, dalam konteks rumpun ilmu yang
lebih besar, yaitu IPA, Sanz et al (2012) menyimpulkan bahwa matematika
merupakan alat yang sangat esensial dalam beberapa subjek IPA dan pendekatan
kuantitatif sangat penting untuk memahami dan memecahkan permasalahan dalam
IPA, sehingga kemampuan matematika (atau kemampuan numerik) seseorang
mempengaruhi prestasi belajarnya di bidang IPA (Sumiaty et al, 2012).
Selain itu, fenomena biologi juga dipecahkan melalui kemampuan
keterampilan proses siswa sehingga siswa dapat menemukan fakta-fakta,
membangun konsep-konsep, teori dan sikap ilmiah siswa. Keterampilan proses
meramalkan, menggunakan alat dan bahan, menerapkan konsep, merencanakan,
mengkomunikasikan, mengajukan pertanyaan dan menyimpulkan hasil
pengamatan (Funk, 1991; Semiawan, 1992; Abruscato, 1999; Dahar, 1991).
Dengan mengembangkan kemampuan keterampilan proses sains, siswa akan
mampu membangun sikap ilmiah dan meningkatkan hasil belajar (Semiawan,
1992).
Pemahaman konsep dasar sangat penting dalam pembelajaran biologi.
Kekeliruan dalam pemahaman konsep biologi akan menyebabkan kesulitan dalam
mempelajari biologi. Kenyataannya adalah banyak siswa yang tidak paham
dengan beberapa konsep-konsep materi biologi. Banyak siswa yang beranggapan
bahwa, beberapa materi biologi tidak menyenangkan untuk dipelajari karena
cenderung menghapal tulisan-tulisan dan nama-nama ilmiah akhirnya siswa
menjadi jenuh dan bosan. Banyak siswa tidak kesulitan dalam mempelajari mata
pelajaran lain, namun mengalami kesulitan dalam memahami konsep-konsep dan
prinsip-prinsip biologi (Wiseman, 1981; Nakhleh, 1992; Kirkwood dan
Symington, 1996).
Keberhasilan dan kegagalan proses belajar dipengaruhi oleh beberapa
faktor yang secara garis besar dibagi atas faktor internal dan faktor eksternal.
Faktor internal adalah semua faktor yang berasal dari dalam diri siswa itu sendiri,
antara lain kemampuan numerik, keterampilan proses sains dan pemahaman
konsep. Faktor eksternal adalah semua faktor yang berasal dari luar diri siswa,
antara lain faktor keluarga, sekolah, dan faktor masyarakat (Slameto, 2003;
dipengaruhi oleh kemampuan siswa sebagai faktor internal dan 30% dipengaruhi
lingkungan sebagai faktor eksternal.
Kemampuan numerik/matematik merupakan salah satu faktor internal
yang mempengaruhi hasil belajar. Kemampuan numerik adalah kemampuan
memahami konsep yang berhubungan dengan kecermatan, kecepatan dalam
penggunaan fungsi-fungsi hitungan dasar (Leoni, 2008). Orang yang memiliki
kecerdasan matematik cenderung melakukan sesuatu dengan data untuk melihat
pola-pola dan hubungan, menyukai angka-angka dan dapat mengintepretasi data
serta menganalisis pola-pola abstrak dengan mudah (Smith, 2008). Kemampuan
dasar yang ada dalam diri seseorang sejak lahir yang membuat orang tersebut
memiliki level kemampuan tertentu dalam mengolah angka.
Banyak materi biologi menuntut kemampuan numerik yang baik seperti
Genetika, Rekayasa Genetika, Biokimia, Biologi Konservasi, Kultur Jaringan,
Bioinformatika, Taksonomi, Ekologi. Yuda (2013) melaporkan adanya hubungan
positif yang sangat signifikan antara kemampuan matematika dengan penguasaan
konsep biologi (genetika) memiliki hubungan yang positif dan pengaruhnya
sangat signifikan terhadap penguasaan konsep biologi. Rosida et al, 2010) juga
melaporkan adanya hubungan positif yang signifikan antara kemampuan numerik
siswa dengan hasil belajar siswa.
Fakta fakta yang ada di dalam dan di luar Indonesia menunjukkan bahwa
kemampuan numerik siswa masih belum memadai, padahal kemampuan numerik ini
sangat penting dimiliki siswa (Stacey dan Groves dalam Anderson, 2005). Hasil
dalam menyimpulkan, memberi alasan logis, mengkonversi satuan ukuran,
menerapkan rumus yang benar, melakukan prosedur hitung yang sesuai,
menerapkan konsep matematis dan fisis yang tepat, dan menggunakan kalkulator
yang ada. Kemampuan numerik yang rendah bisa menimbulkan kesulitan belajar
ketika siswa menemukan masalah yang berhubungan dengan angka dan hitungan
(Wahyudin, 2003).
Keterampilan proses sains merupakan faktor internal yang mempengaruhi
hasil belajar. Sabar (2006) menyatakan adanya hubungan keterampilan proses
sains terhadap hasil belajar. Keterampilan proses sains sangat penting dimiliki
siswa dalam mengembangkan metode ilmiah dan pemahaman sains (Dahar,
1991). Namun, berdasarkan hasil Trend in Internasional Mathematic and Science
Study (TIMSS) tahun 2007 dalam bidang IPA, Indonesia menduduki peringkat 35
dari 49 negara, dan jauh di bawah rata-rata internasional yaitu 500 (Mullis, 2009)
dan prestasi literasi IPA pada Programe for Internasional Student Asessment
(PISA) tahun 2009, Indonesia hanya mampu menempati urutan 60 dari 65 negara
(PISA, 2009). Sebagian besar soal yang diujikan di TIMSS dan PISA menuntut
pemahaman konsep, kemampuan berpikir tingkat tinggi dan ketrampilan proses.
Ini menunjukkan bahwa keterampilan proses sains siswa Indonesia masih rendah.
Pemahaman konsep merupakan salah satu bentuk hasil belajar yang
diperoleh siswa dari mengikuti proses kegiatan pembelajaran. Pemahaman adalah
kemampuan seseorang untuk mengerti atau memahami sesuatu setelah sesuatu itu
diketahui dan diingat, dengan kata lain memahami adalah mengetahui tentang
dikatakan telah memahamii sesuatu apabila ia dapat memberikan penjelasan atau
memberi uraian yang lebih rinci tentang hal itu dengan menggunakan kata-kata
sendiri. Artinya, peserta didik dapat memahami materi yang diberikan dan mampu
mempergunakannya tanpa perlu menghubungkan dengan materi lain atau melihat
implikasinya (Arishanti, 2005). Jadi, ketika seorang siswa sudah memahami isi
pelajaran maka hasil belajarnya akan meningkat, demikian sebaliknya. Menurut
Afnidar (2012), permasalahan pada pembelajaran biologi di saat ini adalah
kurangnya pemahaman siswa yang mengakibatkan rendahnya hasil belajar siswa
pada mata pelajaran biologi. Smarabawa et al. (2013) melaporkan bahwa 53%
siswa memiliki kemampuan yang rendah dalam mengamati objek biologi dan
menganalisis konsep materi biologi dengan fenomena yang terjadi di lingkungan
sebesar 44%.
Sikap merupakan hasil evaluasi terhadap obyek sikap yang diekspresikan ke
dalam proses-proses kognitif, afektif (emosi) dan perilaku (Eagle dan Chaiken
(1993). Sikap ilmiah siswa biologi (sains) dapat dibangun dengan pembelajaran
sains (biologi) agar sesuai dengan hakekat sains yaitu proses, produk dan sikap.
Namun pada kenyataanya tujuan pembelajaran hanya sebatas pada dimensi
pengetahuan sedangkan dimensi proses dan sikap masih belum begitu
dikembangkan (Mullis, 2009). Kurikulum 2013 menuntut siswa harus memiliki
kompetensi dalam bidang sikap, pengetahuan, dan keterampilan proses sains.
Penjelasan di atas menunjukkan bahwa kemampuan numerik,
keterampilan sains, dan pemahaman konsep memberikan konstribusi besar
kehidupan sehari-hari.. Jadi penelitian ini menarik dan penting untuk diteliti
sesuai dengan kondisi pendidikan dan sikap siswa di Indonesia yang masih lemah.
Penelitian ini juga sangat layak untuk diteliti dari segi waktu karena tidak
memerlukan waktu yang cukup lama, dan dari biaya juga tidak memerlukan biaya
yang banyak. Temuan utama yang diharapkan dari penelitian dapat memberi
sumbangan pemikiran bagi guru, pengelola, pengembangan, dan lembaga
pendidikan tentang pentingnya kemampuan numerik, keterampilan sains dan
pemahaman dalam peningkatan hasil belajar biologi dan pengembangan sikap
siswa.
1.2. Identifikasi Masalah
Berdasarkan uraian di atas, maka dapat diidentifikasi masalah-masalah yang
terdapat di dalamnya antara lain:
1. Tingkat keterampilan sains di Indonesia masih rendah.
2. Tingkat pemahaman belajar biologi siswa masih rendah di sekolah.
3. Kemampuan numerik/matematika siswa masih rendah.
4. Literasi sains siswa Indonesia masih dibawah rata-rata.
5. Sikap siswa terhadap mata pelajaran biologi masih rendah.
6. Siswa mengalami kesulitan belajar biologi.
7. Hasil belajar biologi siswa masih rendah.
8. Kemampuan yang rendah dalam mengamati objek biologi dan menganalisis
1.3. Batasan Masalah
Berdasarkan latar belakang dan identifikasi masalah, terdapat banyak
masalah yang ditemukan dalam dunia pendidikan. Namun masalah yang akan
diteliti pada penelitian ini adalah kemampuan numerik, keterampilan proses sains,
pemahaman konsep, hasil belajar dan sikap terhadap biologi yang masih rendah.
Kemampuan numerik yang dimiliki siswa diukur dengan memakai tes
kemampuan numerik. Kemampuan proses sains diukur dengan menggunakan test
keterampilan proses sains dengan melihat 9 aspek keterampilan sains menurut
Funk (1991), Semiawan (1991), Abruscato (2005) dan Dahar (1991). Pemahaman
konsep diukur dengan menggunakan tes pemahaman konsep dan hasil belajar
diperoleh dari data hasil belajar Biologi Umum I mahasiswa pada ujian formatif 3
yang sudah berlalu di semester sebelumnya. Sedangkan sikap siswa akan diukur
dari angket skala Likert.
1.4.Rumusan Masalah
Masalah yang akan diteliti dalam penelitian ini dirumuskan sebagai
berikut:
1. Apakah terdapat hubungan antara kemampuan numerik dengan hasil belajar
Biologi Umum I?
2. Apakah terdapat hubungan antara kemampuan proses sains dengan hasil
3. Apakah terdapat hubungan pemahaman dengan hasil belajar Biologi Umum
I?
4. Apakah terdapat hubungan antara kemampuan numerik, kemampuan proses
sains, pemahaman secara bersama-sama dengan hasil belajar Biologi Umum
I?
5. Apakah terdapat hubungan antara kemampuan numerik dengan sikap FMIPA
Unimed?
6. Apakah terdapat hubungan keterampilan proses sains terhadap sikap
mahasiswa FMIPA Unimed?
7. Apakah terdapat hubungan pemahaman konsep terhadap sikap mahasiswa
FMIPA Unimed?
8. Apakah terdapat hubungan kemampuan numerik, keterampilan proses sains,
pemahaman konsep terhadap sikap mahasiswa FMIPA Unimed?
1.4. Tujuan Penelitian
Sesuai dengan rumusan masalah, tujuan penelitian ini adalah sebagai
berikut:
1. Untuk mengetahui hubungan antara kemampuan numerik dengan hasil belajar
Biologi Umum I.
2. Untuk mengetahui hubungan antara kemampuan proses sains dengan hasil
belajar Biologi Umum I.
3. Untuk mengetahui hubungan antara pemahaman dengan hasil belajar Biologi
4. Untuk mengetahui hubungan antara kemampuan numerik, kemampuan proses
sains, pemahaman secara bersama-sama dengan hasil belajar Biologi Umum I.
5. Untuk mengetahui hubungan antara kemampuan numerik dengan sikap
FMIPA Unimed.
6. Untuk mengetahui hubungan antara kemampuan proses sains dengan sikap
FMIPA.
7. Untuk mengetahui hubungan antara pemahaman konsep dengan sikap FMIPA.
8. Untuk mengetahui hubungan antara kemampuan numerik, kemampuan proses
sains, pemahaman secara bersama-sama dengan sikap FMIPA Unimed.
1.6. Manfaat
Hasil penelitian ini, diharapkan akan memberi manfaat sebagai berikut:
Manfaat teoritis: (1) Sebagai bahan literatur atau referensi yang dapat
digunakan untuk memperoleh gambaran mengenai hubungan kemampuan
numerik, keterampilan proses sains dan pemahaman terhadap hasil belajar biologi;
(2) Sumbangan pemikiran bagi dosen, pengelola, pengembang, dan lembaga
pendidikan bahwa pentingnya kemampuan numerik, keterampilan sains dan
pemahaman dalam peningkatan hasil belajar biologi; (3) Sebagai bahan
pertimbangan, landasan empiris maupun kerangka acuan bagi peneliti pendidikan
yang berkaitan dengan penelitian ini.
Manfaat praktis: (1) Bagi mahasiswa untuk mengetahui hubungan
belajar; (2) Bagi dosen sebagai gambaran umum di dalam peningkatan mutu
BAB V
SIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN
5.1. Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan pengujian analisis data, maka dapat
diambil beberapa simpulan sebagai berikut:
1. Terdapat hubungan secara signifikan antara kemampuan numerik dengan hasil
belajar Biologi Umum I
2. Terdapat hubungan secara signifikan antara keterampilan proses sains dengan
hasil belajar Biologi Umum I.
3. Terdapat hubungan secara signifikan antara pemahaman konsep dengan hasil
belajar Biologi Umum I.
4. Terdapat hubungan secara signifikan antara kemampuan numerik,
keterampilan proses sains dan pemahaman konsep secara bersama-sama
dengan hasil belajar Biologi Umum I.
5. Terdapat hubungan secara signifikan antara kemampuan numerik dengan
sikap mahasiswa FMIPA Unimed.
6. Terdapat hubungan secara signifikan antara keterampilan proses sains dengan
sikap mahasiswa FMIPA Unimed.
7. Terdapat hubungan secara signifikan antara pemahaman konsep dengan sikap
8. Terdapat hubungan secara signifikan antara kemampuan numerik,
keterampilan proses sains dan pemahaman konsep secara bersama-sama
dengan sikap mahasiswa FMIPA Unimed.
5.2. Implikasi
Hasil pengujian hipotesis memberikan kesimpulan bahwa terdapat
hubungan secara signifikan antara kemampuan numerik, keterampilan proses
sains, pemahaman konsep terhadap hasil belajar dan sikap mahasiswa.
Kemampuan numerik atau matematika merupakan alat yang esensial dalam
mempelajari berbagai subjek dan permasalahan biologi. Melalui keterampilan
proses sains mahasiswa dapat menemukan fakta-fakta, membangun konsep
konsep dan teori dan membangun sikap ilmiah. Pemahaman konsep adalah dasar
yang sangat penting dalam pembelajaran biologi karena merupakan salah satu
bentuk hasil belajar yang diperoleh mahasiswa dari mengikuti proses kegiatan
pembelajaran. Jadi dengan meningkatkan kemampuan numerik, keterampilan
proses sains dan pemahaman konsep dapat meningkatkan hasil belajar dan sikap
ilmiah mahasiswa.
5.3. Saran
Berdasarkan simpulan yang telah dikemukakan, maka sebagai tindak
1. .Dengan meningkatkan kemampuan numerik, keterampilan proses sains
dan pemahaman konsep dapat meningkatkan hasil belajar biologi dan
sikap ilmiah mahasiswa.
2. Menyarankan pada peneliti berikutnya untuk dapat mengembangkan hasil
peneltian ini agar dapat bermanfaat sebagai informasi terhadap dunia
DAFTAR PUSTAKA
Abruscato, J. (1996). Teaching Children Science: A Discovery Approach. Unite State of America: Allyn abd Bacon.
Afnidar. (2012). Pengaruh Strategi Pembelajaran Inkuiri dan Kepercayaan Diri terhadap Hasil Belajar Biologi dan Keterampilan Proses Sains Biologi Siswa pada Topik Pencemaran Lingkungan di SMA Negeri 1 Mutiara Pidie. Tesis. Medan: Program Pascasarjana Universitas Negeri Medan.
Ahmadi, Abu dan M. Umar. (1992). Psikologi Umum. Surabaya: Bina Ilmu Offset.
Ahmadi dan Praserya. (1997). Strategi Belajar Mengajar. Bandung: Pustaka Setia.
Anderson, L. W., & Krathwohl, D. R. (2005). A Taxonomy for learning, teaching, and assesing. a revision of Bloom's taxonomy of education objectives. New York: Addison Wesley Longman.
Aunurrahman. (2009). Belajar dan Pembelajaran. Bandung: Alfabeta.
Arikunto, S. (2009). Dasar-dasar Evaluasi Pendidikan. Jakarta: Aneka Cipta.
Arishanti. (2005). Pengembangan Kreativitas dan Pengembangan. Malang: Universitas Negeri Malang.
Berns, R. G, & Erickson, P. M. (2001). Contextual teaching and learning: Preparing students for the new economy. Tersedia: http//nccte.com/publication/infosystem
/highlightzone/highlight05-ctl.html. Akses Januari 2014.
Brum, G dan L Mckane. (1989). Biology: Exporing Life. New York: John Wiley dan sons.
Budiningsih. C A. (2005). Belajar dan Pembelajaran. Jakarta : PT. Rineka Cipta.
Campbell, J.D. and Picknell, J.V.R. (2006). Uptime, Strategy for Excellence in Maintenance management, 2nd ed. New York: Productivity Press.
Clark, D, (1981). Financing of Education in Indonesia, Hongkong: Asian Development Bank and Comparative Education Research Centre The University.
Dahar, RW. (1991). Kesiapan Guru Mengajar Sains di Sekolah Ditinjau dari Segi Pengembangan Keterampilan Proses Sains. Bandung: Disertasi.FPS IKIP Bandung.
Depdiknas. (2007). Garis-garis Besar Program Pengajaran (GBPP). Jakarta: Depdiknas.
Dimyati dan Mudjionio. (2006). Belajar dan Pembelajaran. Jakarta: Rineka Cipta.
Djamarah, S.B., dan Zain, A. (2010). Strategi Belajar Mengajar. Jakarta: Rineka Cipta.
Fraser, B J. (1981). Tosra Test of science Related Attitudes Handbook. Victoria: Australian Council for Educational research.
Funk, James H. (1991). Learning Science Process Skill. Lows: Kendali /Hunt Publishing.
Howard, G. (2010). Kecerdasan Majemuk (Multiple Intelligences), terj. Oleh Drs. Alexander Sindoro, Batam: Interaksara.
Hibbard, M. (1993). Permormance Asessment In The Science Classromm. New York: McGraw Hill.
Ibrahim, M. (2001). Media pembelajaran: Bahan Sajian Program Pendidikan Makta Mengajar. FIP. UM.
Idha C. (2008). Meningkatkan Pemahaman Konsep Mata Pelajaran Biologi Melalui Performance Assesment: Jurnal Pendidikan Inovatif, 3(1): 69-73.
Kezar. (2001). Theory of Multiple Intelligences: Implications For Higher Education. Jurnal Innovatite Higher Education, 26(2): 1-6.
Kereh CT, Josua S, Paulus CT. (2013). Identifikasi Kesulitan Belajar Mahasiswa dalam konten Matematika pada Materi Pendahuluan Fisika. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains VIII Fakultas Sains dan Matematika Salatiga. 4(1): 10-16.
Leoni, A. (2008). Super Tes IQ. Tangerang: Tangga Pustaka.
Lwin, May, (2008). How to Multiply Your Child’s Intelligence. Yogyakarta: Penerbit Indeks.
Muhibbin, S. (2010). Psikologi Pendidikan dengan Pendekatan Baru. Bandung: Remaja Rosdakarya.
Mullis. (2009). Internasional Results in Mathematics. United Stated: TIMSS dan PIRLS Internasional Study Center.
Mulyasa, E. (2005). Menjadi Guru Profesional. Bandung: PT. Remaja Rosdakarya.
Nakhleh, M. B. (1992). Why Some Students Don't Learn Chemistry. Journal of Chemical Education 69, 191-196.
Nazir, M. (2003). Metode Penelitian. Jakarta: Gralia Indonesia.
Nur, M (2011). Modul Keterampilan-keterampilan Proses Sains. Surabaya: Universitas Negeri Surabaya Pusat Sains dan Matematika Sekolah.
Oemar Hamalik. (2003). Proses belajar Mengajar. Jakarta: PT Bumi Aksara.
Pisa. (2009). What Students Know and Can Do: Student Performance in Reading, Mathematics and Science. Paris: OECD Publishing.
Poppy. (2010). Keterampilan Proses dalam Pembelajaran IPA, Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidikan dan Tenaga Kependidikan Ilmu Pengetahuan Alam.
Purwanto, N. (1997). Prinsip-Prinsip dan Teknik Evaluasi Pengajaran. Bandung: Remaja Rosda Karya.
Poerwadarminta, W.J.S. (1976). Kamus Umum Bahasa Indonesia. Jakarta: Balai Pustaka.
Rambuda dan Fraser. (2004). Perceptions of Teachers of the Application of Science Process Skills in the Teaching of Geography in secondary schools in the Free State province. South African Jurnal of Education, 24 (1) 10-19.
Reber, A.S. (1988). The penguin Dictionary of Psiology. Australia: Ringwood Victoria..
Rosida H, Widha S, Supurwoko. (2010). Hubungan antara Kemampuan Awal dan Kemampuan Numerik dengan Hasil Belajar Fisika Siswa. Jurnal Materi dan Pembelajaran, 13 ( 2): 1-15.
Ruseffendi, E.T. (1988). Pengantar kepada Membantu Guru dalam Pengembangan Kompetensi dalam Pengajaran Matematika. Bandung: Tarsito.
Rustaman, N.Y. (2005). Perkembangan Penelitian Pembelajaran Keterampilan Proses Sains dalam Pendidikan Sains. Makalah Seminar Nasional II. Bandung: FMIPA UPI.
Sabar N. (2008). Peningkatan Thinking Skill melalui Pembelajaran IPA Berbasis Kontruktivisme di Sekolah Alam. Jurnal Penelitian dan Evaluasi Pendidikan 1(1): 1-6.
Sanz R, López I, Rodríguez M, Hernández, C. (2012). Mathematical Biology: An ten year Survey of a Plan Physiology Course. Bioscience Education, 20 (9): 938–946.
Saragih, S. (2007). Mengembangkan Kemampuan Berpikir Logis dan Komunikasi Matematik Siswa Sekolah Senengah Pertama Melalui Pendekatan Matematika Realistik. Disertasi Doktor PPS UPI. Bandung: PPS UPI.
Sartika S. (2012). Analisis Kecerdasan Logis Matematis. Medan: http:// repository. USU.AC.id.
Saifullah. (2004). Mencerdaskan Anak (Mengoptimalkan Kecerdasan Intelektual, dan Spiritual Anak. Jombang: Lintas Media.
Semiawan, C. R.. (1992). Pendekatan Keterampilan Proses ‘’ Bagaimana Mengaktifkan Siswa dalam Mengajar’’. Jakarta: Gramedia.
Shonkwiler, RW dan Herod, J. (2009). Mathematical Biology: An Intruvtios with Maple and Matlab (second ed). New Yor: Spriner Science + Bussines Media, LLC.
Skemp, R.R. (1975). The Psychology of Learning Matematics. Hormondworth: Penguin Book.
Smarabawa, IB Arnyana, Igan, Setiawan. (2013). Pengaruh Model Pembelajaran Sains terhadap Masyarakat terhadap Pemahaman Konsep Biologi dan Keterampilan Berpikir Kreatif Siswa. E-Journal Pascasarjana Universitas Pendidikan Ganesha Prongram Studi IPA, 3 (1): 1-28.
Smith, Mark K. (2008). Howard gardner, multiple intelligences and education http://www.infed.org/thinkers/gardner.htm,
file:///M:/Gardner/gardner.htm, akses 14 Januari 2014.
Sudjana, N. (2009). Penilaian Hasil Belajar Mengajar. Bandung: Remaja Rosdakarya..
Sudjana, N. (2002). Metode Statistik. Bandung: Tarsito.
Sudjono. (2009). Pengantar Evaluasi Pendidikan. Jakarta: Grafindo.
Sukardi. (2007). Metodologi Penelitian Pendidikan.Yogyakarta: Bumi Aksara.
Sumiaty, Euis A, Burhanuddin. (2012). Pengaruh Kemampuan Belajar Matematika terhadap Prestasi Belajar Ilmu Pengetahuan Alam. Jurnal Pendidikan, 6(1): 1-6.
Susiwi. (2009). Analisis Keterampilan Proses Sains Siswa Sma Pada “Model Pembelajaran Praktikum D-E-H. Jurnal Pengajaran MIPA, Vol. 14 920: 142-117.
Towle. (1989). Modern Biology. Usa: Holt, Rinehartand Winstan.
Uno, Hb dan Satria K. (2012). Assessment Pembelajaran. Jakarta: Bumi Aksara.
Virlianti, Y. (2002). Analisis Pemahaman Konsep Siswa dalam Memecahkan Masalah kontekstual pada Pembelajaran Matematika Melalui Pendekatan Realistik. Skripsi Jurusan Pendidikan Matematika FMIPA UPI.
Wahyudi, Bambang. (2002). Manajemen Sumber Daya Manusia, edisi Revisi. Bandung: Sulita.
Wahyudin. (2003). Peranan Problem Solving. Makalah Seminar Technical Cooperation Project for Development of Mathematics and Science for Primary and Secondary Education in Indonesia. 25 Agustus 2003.
Yaumi, M. (2012). Pembelajaran Berbasis Multiple Intelligences. Jakarta: Dian Rakyat.
