EFEKTTIVITAS MODEL PEMBELAJARAN MATEMATIKA-SAINS TERPADU BERORIENTASI PEMECAHAN MASALAH
OPEN-ENDED ARGUMENTATIF DALAM MENINGKATKAN PENGUASAAN KONSEP , KETERAMPILAN BERPIKIR
DIVERGEN DAN PENGEMBANGAN KEMAMPUAN PEMECAHAN MASALAH
oleh
Ketut Suma, I Gusti Putu Sudiarta, Ida Bagus Putu Arnyana, I Nengah Martha
Universitas Pendidikan Ganesha Jln. Udayana Singaraja
ABSTRAK
Tujuan penelitian ini adalah menguji efektivitas Model Pembelajaran Matematika Sains Terpadu Beorientasi Pemecahan Masalah Open-Ended Argumentatif dalam meningkatkan penguasaan konsep, keterampilan berpikir divergen, dan pengembangan kemampuan pemecahan masalah. Penelitian ini merupakan penelitian kuasi eksperimen yang dilakukan di enam Sekolah Menengah Pertama di Provinsi Bali. Subjek penelitian terdiri atas 220 siswa kelas eksperimen dan 215 siswa kelas kontrol. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Model dan Sistem Asesmen Pembelajaran Matematika Sains Terpadu Berientasi Pemecahan Masalah Open-Ended Argumentatif lebih efektif dari model pembelajaran reguler dalam hal meningkatkan kemampuan siswa dalam pemahaman konsep, berpikir divergen, dan pengembangan kemampuan pemecahan masalah.
ABSTRACT
The objective of this study was to verify the effectiveness of open-ended argumentative in integrated mathematic-science learning model in order to improve concept achievement, divergent thinking skill, and developing student’s problem-solving ability. The type of this study is quasi experiment research that conducted at junior high school in Bali Province. The subjects consist of 220 student of research class and 215 student of control class. The result of this study indicates that open-ended argumentative in integrated mathematic-science learning model is better than regular model in order to improve concept achievement, divergent thinking skill, and developing student’s problem-solving ability.
Key word : open-ended argumentative problem, concept achievement, divergent thinking, problem solving ability.
1. Pendahuluan
harus mengaitkan pelajaran matematika dengan mata pelajaran lainnya, teknologi, dan kehidupan sehari-hari.
Pembelajaran matematika selama ini merupakan pelajaran yang berdiri sendiri (terpisah dari mata pelajaran lainnya). Pembelajaran matematika di sekolah sangat teoretik dan mekanistik (Sudiarta, dkk, 2005). Pembelajaran matematika hanya menekankan pada teori dan konsep-konsep matematika tanpa disertai dengan penerapannya pada berbagai bidang yang lain seperti ekonomi, sains, teknologi, dan kehidupan sehari-hari. Pembelajaran yang demikian menyebabkan siswa tidak mengetahui untuk apa mereka belajar matematika. Dengan kata lain pelajaran matematika dirasakan kurang bermakna bagi kehidupannya. Tidak jarang hal ini menyebabkan kurangnya minat siswa terhadap matematika. Untuk membuat pembelajaran matematika lebih bermakna bagi siswa, maka pengintegrasian mata pelajaran matematika dengan mata pelajaran yang lain merupakan hal yang sangat penting. Salah satunya adalah dengan mengembangkan pembelajaran matematika dan sains terpadu.
keterampilan dasar matematika (mathematical basic skill) secara terbatas dan terisolasi (Sudiarta,dkk, 2005).
Di samping bersifat tertutup, soal-soal yang disajikan pada kebanyakan buku juga tidak mengaitkan matematika dengan konteks kehidupan siswa sehari-hari, sehingga pengajaran matematika menjadi jauh dari kehidupan siswa. Dengan kata lain, pelajaran matematika menjadi kurang bermakna. Kekurangbermaknaan pelajaran matematika bagi siswa dapat diduga sebagai penyebab rendahnya minat dan prestasi belajar matematika siswa.
Argumentatif”. Model ini berpotensi mengembangkan meningkatkan penguasaan konsep, keterampilan berpikir divergen, dan pengembangan pemecahan masalah (Suma, 2006). Pembelajaran sains dengan pendekatan terpadu dengan mata pelajaran lainnya (integrated approach) mempunyai beberapa keuntungan. Pertama, sains akan menjadi body of knowledge yang lebih koheren, bukan merupakan kumpulan fakta yang tak saling berhubungan (Keig, dalam Peters & Gega, 2002). Kedua, pendekatan ini secara intrinsik bersifat kooperatif (Post, et al, dalam Peter & Gega, 2002). Siswa yang terlibat dalam pembelajaran dengan pendekatan terpadu akan bekerja dalam kelompok kooperatif yang dapat meningkatkan interaksi antar siswa. Interaksi ini berpotensi untuk melibatkan siswa dalam mengklarifikasi, mempertahankan, mengelaborasi, dan mengevaluasi argumen (Tobin, Trippin, & Gallard, 1994). Ketiga, metode ini merupakan aplikasi langsung teori multiple intelegensi. Karena karakteristik peserta didik (kognitif, afektif, dan psikomotorik) pada umumnya berbeda-beda, maka penerapan kurikulum yang terintegrasi adalah sangat penting terutama dalam mengembangkan berbagai pendekatan belajar yang memperhatikan perbedaan karakteristik individual tersebut. Keempat, pendekatan terpadu akan mendorong siswa untuk menggunakan berbagai gaya,dan sumber belajar.
Penelitian ini bertujuan untuk menguji efektivitas model pembelajaran matematika-sains terpadu berorientasi pada pemecahan masalah open-ended argumentatif dalam hal meningkatkan penguasaan konsep, berpikir divergen, dan pengembangan kemampuan memecahkan masalah.
2. Metode Penelitian
Penelitian kedua ini merupakan penelitian kuasi eksperimen dengan rancangan pre-test post-test non-equivalen control group design yang digambarkan dengan
O1 X O2
O1 - O2 (dimodifikasi dari Borg & Gall, 1983)
ancaman validitas yan disebabkan oleh pengetahua awal siswa data yang dianalisis adalah gain score ternormalisasi (g) yang dirumuskan dengan
pre pre post
X X
X X
g
max (Savinaenan & Scott, 2002)
Penelitian ini melibatkan 6 (enam) orang guru matematika SMP kelas VIII dan 220 siswa kelas eksperimen dan 215 siswa kelas kontrol yang berasal dari enam sekolah, yaitu SMP Negeri 1 Singaraja, SMP Negeri 2 Tabanan, SMP Negeri 2 Denpasar, SMP Negeri 1 Gianyar, SMP Negeri 1 Bangli, dan SMP Negeri 5 Amlapura.
g > 0,7 efektivitas tinggi 0,3 < g < 0,7 efektivitas sedang
g< 0,3 efektivitas rendah. (Savinaenan & Scott, 2002)
3. Hasil Penelitian dan Pembahasan
Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata gain skor ternormalisasi g penguasaan konsep siswa yang diajar dengan model pembelajaran matematika-sains terpadu berorientasi pemecahan masalah open-ended argumentatif adalah 0,63 dengan SD = 0,12. Sesuai dengan kriteria efektivitas pembejaran nilai rata-rata ini menunjukkan bahwa efektivitas pembelajaran termasuk dalam kategori sedang. Namun jika dilihat perindividu, terdapat 37% dari 220 orang siswa yang diajar dengan model pembelajaran matematika dan sains terpadu berorientasi pemecahan masalah open-ended argumentatif mencapai peningkatan penguasaan konsep dalam kategori tinggi yang ditunjukkan oleh nilai g>0,7. Sisanya 63% siswa mencapai peningkatan penguasaan konsep-konsep dalam kategori sedang yang ditunjukkan oleh nilai g antara 0,3 s/d 0,7. Untuk siswa yang diajar dengan model pembelajaran reguler, gain skor rata-rata penguasaan konsep adalah 0,38 dengan SD=0,14. Sementara itu, hanya 3,7% dari 215 orang siswa kelas kontrol yang mencapai peningkatan penguasaan konsep dalam kategori tinggi dengan nilai g>0,7. Jika dilihat per individu hanya 3,7% siswa mencapai peningkatan penguasaan konsep dalam kategori tinggi, 64% siswa mencapai peningkatan penguasaan konsep dalam kategori sedang, dan 32,1% siswa mencapai peningkatan penguasaan konsep dalam kategori rendah.
pembelajaran reguler. Hal ini dapat dijelaskan karena pada model pembelajaran matematika dan sains terpadu berorientasi pemecahan masalah open-ended argumentatif, siswa diberi kesempatan untuk mengidentifikasi terlebih dahulu konsep-konsep dan prinsip-prinsip yang akan digunakan untuk memecahkan masalah yang dihadapkan padanya. Sebaliknya pada pembelajaran reguler siswa lebih sering mencocokan rumus-rumus dengan masalah yang dihadapi melalui metode trial and error. Keterpaduan antara matematika dan sains, serta bahasa dan ilmu sosial lainnya yang diwujudkan dengan pemilihan kegiatan yang kontekstual yang berkaitan dengan masalah-masalah yang dekat dengan kehidupan siswa akan mendorong sikap positif siswa terhadap sains dan disiplin ilmu lainnya (Peter & Gega, 2002). Konteks akan memberikan makna pada konten (Johnson, 2002). Jika pembelajaran berlangsung secara bermakna maka konsep-konsep dan prinsip-prinsip penting lebih mudah diingat.
dengan model pembelajaran matematika-sains terpadu berorientasi pemecahan masalah open-ended argumentatif cenderung mengalami peningkatan kemampuan berpikir divergen lebih tinggi dari siswa yang diajar dengan model reguler.
Untuk kinerja pemecahan masalah, hasil penelitian menunjukkan bahwa secara umum kinerja pemecahan masalah siswa yang diajar dengan model pembelajaran matematika-sains terpadu berorientasi pemecahan masalah open-ended argumentatif termasuk dalam kategori baik yang ditunjukkan oleh rata-rata skor kinerja pemecahan masalah adalah 13,93, sedangkan rata-rata skor siswa yang diajar dengan model reguler adalah 10,71. Namun, secara individual terdapat 28% siswa yang mencapai skor dalam kategori sangat baik, 51,4% dalam kategori baik, 23,6% dalam kategori sedang, 9,1% dalam kategori kurang dan 3,2 % dalam kategori sangat kurang. Sementara itu, untuk siswa yang diajar dengan model reguler, hanya 0,4% siswa yang mencapai skor dalam kategori sangat baik, 11,2% siswa mencapai skor dalam kategori baik, 40,5% dalam kategori sedang, 28,4% dalam kategori kurang dan 19,5% dalam kategori sangat kurang.
open-ended argumentatif lebih efektif dari model reguler baik dalam meningkatkan penguasaan konsep-konsep, kemampuan berpikir divergen, dan kinerja pemecahan masalah.
Keunggulan dari model pembelajaran matematika-sains terpadu berorientasi pemecahan masalah open-ended argumentatif dari pembelajaran reguler karena pendekatan pemecahan masalah open ended argumentatif memberikan kesempatan kepada siswa untuk mencapai kompetensi-kompetensi kunci, seperti kompentensi memecahkan masalah (problem posing and problem solving), beragumentasi dan berkomunikasi (reasoning and communication), bernalar dan berfikir divergen dalam mengkonstruksi (construction), mencoba-salah (trial and error), memprediksi (prediction), dan mengeneralisai (generalization).
akan mendorong sikap positif siswa terhadap sains dan disiplin ilmu lainnya (Peter & Gega, 2002).
Keunggulan komparatif model pembelajaran matematika-sains terpadu berorientasi pemecahan masalah open-ended argumentatif terhadap model pembelajaran reguler tampaknya didukung oleh beberapa hasil penelitian senada. Penelitian Sudiarta di Sekolah Dasar Elisabeth Schule Osnabrueck Jerman (1999-2003), menunjukkan bahwa pendekatan open ended problem dalam pembelajaran matematika dapat menstimulasi kreativitas berfikir siswa terutama dalam membangun dan mengkonstruksi konsep-konsep matematika. Penelitian yang dilakukan oleh Suma dan Mariawan (2003) menujukkan bahwa strategi pemecahan masalah kuantitatif dan kualitatif dengan realistic world problem memberikan dampak positif terhadap pemguasaan konsep dan prinsip kinematika dan dinamika. Penerapan langkah-langkah pemecahan masalah secara sistematis dapat meningkatkan penguasaan konsep-konsep dan keterampilan pemecahan masalah yang meliputi menganalisis masalah, merencanakan solusi, mengerjakan penyelesaian, dan mencek serta mengevaluasi hasilnya. Penggunaan realistic world problem yang bersifat open-ended telah mendorong terjadinya perubahan belajar mahasiswa dari menghafal rumus-rumus, menjadi belajar memahami konsep dan prinsip-prinsip dan menerapkan konsep serta prinsip-prinsip itu dalam konteks yang tepat. Suma (2004) juga menunjukkan bahwa penguasaan konsep dan keterampilan kerja ilmiah mahasiswa yang memperoleh eksperimen terbuka lebih baik dari pada yang memperoleh eksperimen terbuka terbimbing, dan lebih baik dari yang memperoleh eksperimen tradisional.
4. Penutup
matematika di SMP. Model ini memiliki keunggulan komparatif dalam hal meningkatkan penguasaan konsep siswa,kemampuan berpikir divergen, dan pengembangan kemampuan pemecahan masalah dibandingkan dengan model pembelajaran reguler. Peningkatan penguasaan konsep, kemampuan berpikir divergen, dan pengembangan pemecahan masalah pemecahan masalah siswa yang diajar dengan Model dan Sistem Asesmen Pembelajaran Matematika-Sains Terpadu Berorientasi Pemecahan Masalah Open-Ended Argumentatif lebih baik dari pada siswa yang diajar dengan model pembelajaran reguler.
matematika-sains terpadu yang sifatnya open-ended, masalah-masalah itu dapat dikembangkan dari topik-topik matematika-sains yang memiliki keterkaitan tinggi.
DAFTAR PUSTAKA
Borg, W.R & Gall, M.D. 1983. Educational Research. An Introduction. New York: Longman.
Peters, J.M, & Gega P.C. 2002. Science in Elementary Education. 9th. New Jersey: Merrill Prentice Hall.
Johnson, E.B. 2002. Contextual Teaching and Learning. California: Corwin Press.
Rutherford, F. dan Andrew Ahlgren. 1990. Sience for All Anericans. Oxford : Univesity Press.
Savinainen, A & Scott, P. 2002. The Force Concept Inventory. A Tool for Monitoring Student Learning. Physics Education. 37 (1), 45-52. Suma, K. & Mariawan, I.M. 2003. Penerapan Strategi Pemecahan Masalah
Kuantitatif dan Kualitatif Secara Sistematis Pada Pembelajaran Fisika Dasar untuk meningkatkan Hasil Belajar dan Keteramplan Memecahkan Masalah. Laporan Penelitian. Tidak dipublikasikan. Suma, K. 2004. Studi Komparatif Tiga Model Eksperimen terhadap
Penguasaan Konsep-Konsep dan Keterampilan Laboratorium Mahasiswa Calon Guru. Laporan Penelitian. Tidak dipublikasikan. Sudiarta, P. 2003c. Pembangunan Konsep Matematika Melalui
"Open-Ended Problem" : Studi Kasus Pada Sekolah Dasar Elisabeth Osnabrueck Jerman, Jurnal Pendidikan dan Pengajaran, IKIP Negeri Singaraja: Edisi Oktober 2003.
Sudiarta, P.dkk. 2005. Pengembangan dan Implementasi Pembelajaran Matematika Berorientasi Pemecahan Masalah Kontekstual Open-Ended. Laporan Penelitian. Tidak dipublikasikan.
