PENGEMBANGAN PROGRAM INTEGRASI ATRIBUT ASESMEN FORMATIFDALAM PERKULIAHAN BIOLOGI SEL (IAAF-BS) UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN PENALARAN DAN BERPIKIR ANALITIK.

(1)

Sigit Saptono, 2015

PENGEMBANGAN PROGRAM INTEGRASI ATRIBUT ASESMEN FORMATIF DALAM PERKULIAHAN BIOLOGI SEL (IAAF-BS) UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN PENALARAN DAN BERPIKIR ANALITIK

Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu

PENGEMBANGAN PROGRAM INTEGRASI ATRIBUT ASESMEN FORMATIFDALAM PERKULIAHAN BIOLOGI SEL (IAAF-BS)

UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN PENALARAN DAN BERPIKIR ANALITIK

DISERTASI

DiajukanuntukMemenuhiSebagiandari

SyaratuntukMemperolehGelarDoktorIlmuPendidikan dalamBidangIlmuPengetahuanAlam

Oleh:

Sigit Saptono NIM. 1007237

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN IPA SEKOLAH PASCASARJANA

(2)

Sigit Saptono, 2015

(3)

Sigit Saptono, 2015

(4)

Sigit Saptono, 2015

KATA PENGANTAR

Pujisyukurpenulispanjatkankehadirat Allah SWT yang

telahmemberikanrahmat, hidayah,

dankekuatankepadapenulissehinggadapatmenyelesaikandisertasidenganjudulPenge

mbanganProgram Integrasi AtributAsesmen Formatif dalam Perkuliahan Biologi

Sel (IAAF-BS) untuk Meningkatkan Kemampuan Penalaran dan Berpikir Analitik.

Penelitianinidilatarbelakangiolehbeberapahasilpenelitianterdahulu yang

merekomendasikanpentingnyakemampuanberpikirtingkattinggisebagaitujuanperkul

iahan di perguruantinggi.Penelitianinimencobamemberikan program

alternatifintegrasiatributasesmenformatifdalamperkuliahandalamBiologiSeluntukm

engembangkankemampuanberpikirtingkattinggi, yaitupenalarandanberpikiranalitik.

Penyelesaianpenyusunandisertasiinitidakterlepasdaribantuandankerjasama

berbagaipihak, baiksecaramorilmaupunmarteriil.Untukitu,

penulispatutmenyampaikanterimakasihdanpenghargaansetinggi-tingginyakepada:

1. Prof. Dr. Hj. Nuryani Y. Rustaman, M.Pd., selakupromotor yang

selalumeluangkanwaktu, tenaga,

danpikirannyauntukmembimbingdengansabardankritisdalammemberikanmasuk

ansejakperkuliahankajianmandiri, penyusunaninstrumenpenelitian,

penulisanmakalah-makalah, baikuntuk seminar maupunjurnal,

hinggatersusunnyadisertasi.

2. Dr. Saefudin, MSi.,selakuko-promotor yang

selalumembukapeluanguntukmelakukandiskusisecarakritis di

tengahkesibukanbeliausejakperkuliahankajianmandiri, rencanapenelitian,

penyusunanpublikasi, hinggapenyusunandisertasi.

3. Dr. Phil. Ari Widodo, M.Ed.,selakuanggotapembimbing yang

selalumeluangkanwaktuuntukmembimbingdanmemberimasukansecarakritissej

akperkuliahankajianmandiri, rencanapenelitian,

(5)

Sigit Saptono, 2015

4. PimpinanSekolahPascasarjana UPI, terutamaKetua Program Studi IPA Prof.

Dr. Anna Permanasari, M.Si., dandilanjutkanoleh Dr. Ari Widodo, M.Ed., yang

telahmemfasilitasipenulisdalammenempuhstudi.

5. PimpinanUniversitasNegeri Semarang, RektorUnnes, Dekan FMIPA,

danKeyuaJurusanBiologi yang telahmengijinkanuntukmelanjutkanstudi,

besertasegenapdosen yang telahmemberikanmotivasiuntukpenyelesaianstudi.

6. DirektoratJendralPendidikanTinggi yang telahmemberikanbeasiswa BPPS

selamamenempuhstudidanhibahdisertasi doctor untukpenelitiandisertasi.

7. SegenapBapakdanIbudosen SPs UPI yang

telahmemberikanbekalilmudalampenyusunandisertasi.

8. Teman-temankuliah Program DoktorPendidikan IPA angkatan 2010, yang

telahmenunjukkankerjasama yang baikselama proses penyelesaianstudi.

9. Isteridananak-anakku, yang

telahmemberikanmotivasidankekuatanselamaproses penyelesaianstudi.

Kepadakedua orang tuaku, TarpijoPrijosarodja (Alm.) danSoemijatoen

(Almh.), sayamengucapkanterimakasihatasasuhan, motivasihidup, dandoa yang

tulus. Demikianjuga, kepadakakak-kakakdanadik-adikku, terimakasihatasperhatian,

bimbingan, danmotivasinya.TerimakasihjugasayatujukankepadaBapak/Ibuguru

yang telahmembimbingdenganpenuhkesabaranselamasayamenempuhpendidikan

formal.Teriringdoa yang tulus, semogakebaikansemuapihak yang

telahmembantupenyelesaiandisertasiinimendapatkanberkah yang setimpaldari Allah

SWT.

Penulisandisertasiinimasihterbatas,

olehsebabitumasihmemungkinkanuntukdiperdalamdandiperluasmelaluipenelitianla

njutan.Saran dankritik yang

membangunsangatpenulisharapkanuntukkesempurnaandisertasiini.Akhirnya,

semogapemikirandalamtulisaninidapatmemberikaninspirasi,

(6)

Sigit Saptono, 2015

Bandung, November 2015

(7)

Sigit Saptono, 2015

PENGEMBANGAN PROGRAM INTEGRASI ATRIBUT ASESMEN FORMATIFDALAM PERKULIAHAN BIOLOGI SEL(IAAF-BS)

UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN PENALARAN DAN BERPIKIR ANALITIK

ABSTRAK

PenelitiandenganmetodeResearch and Development

inidifokuskanpadapengembangan program

IntegrasiAtributAsesmenFormatifdalamperkuliahanBiologiSel (IAAF-BS) yang dapatditerapkanuntukmeningkatkankemampuanpenalarandanberpikiranalitik.

Program IAAF-BS mencakupsilabusperkuliahan yang

menitikberatkanpadapelaksanaan proses perkuliahandanbalikan, sertapencapaianperkembangankemampuanberpikirtingkattinggi.

Pemikiranbarudalampenelitianiniadalah program pembelajaran IAAF-BS yang menggambarkanenamtahapanbelajarterintegrasiatributasesmenformatif,

yaituidentifikasitujuan, interpretasifenomena, penemuankonsep, organisasipenalaran, analisisrelevansi, danreviupembelajaran.Sejumlah 109 orang

mahasiswa program Studi S1 PendidikanBiologi yang

mengikutiperkuliahanBiologiSelmenjadisubjekdalampenelitianini.

Kemampuanpenalaran yang diukurmeliputiaspekkorelasi, proporsional, danprobabilitas.Kemampuanberpikiranalitik yang diukurmeliputiidentifikasi ide

utama, argumentasi,

dankomparasi.Perkembangankeduakemampuandiukurmenggunakantugasindividu, tugaskelompokpembuatanpetakonsepdanlaporanreviuartikel, dankuispada proses perkuliahan, sertatespadaawaldanakhirperkuliahan. Hasilimplementasi program menunjukkankemajuanbelajarmahasiswaselama proses perkuliahan,

kontribusipositifatributasesmen yang diintegrasikan,

sertaperkembangankemampuanpenalarandanberpikiranalitikpadaakhirperkuliahan. Temuanpenelitianmengindikasikanbahwasecaraindividuperkembangankemampua nmahasiswabervariasi,

terdapatkorelasiantarapenguasaankonsepdenganperkembangankemampuanpenalar

andanberpikiranalitik, danseluruhaspekkemampuan yang

diukurmengalamiperkembangandenganbaik,

kecualikemampuanargumentasi.Hasilpenelitianberimplikasipadapemanfaatanases men yang tidakhanyaberfungsiuntukmenentukannilaikelulusanmahasiswa, tetapidapatdigunakansebagaiindikatorkemajuanbelajardanbalikanuntukmeningkat kankualitasperkuliahanBiologi Sel.

Kata kunci: Program IAAF-BS, BiologiSel, kemampuanpenalaran,

(8)

Sigit Saptono, 2015

DEVELOPMENT OF IFAA-CB(INTEGRATION OF FORMATIVE ASSESSMENT ATTRIBUTES IN CELL BIOLOGY COURSE)PROGRAM

TO PROMOTE REASONING AND ANALYTICAL THINKING SKILLS

ABSTRACT

A study focused on Cell Biology course program development to promote reasoning and analytical thinking skills has been carried out. Research and Development method was conducted to develop Integration of Formative Assessment Attributes (IFAA-CB) program. IFAA-CB program consists of syllabus, it was arranged to reach higher order thinking skills and provided feedback to adjust ongoing learning. Learning programwas consists of six stages, learning goals identification, phenomena interpretation, concepts invention, reasoning organization, relevance analysis, and review. The new idea of this study is formative assessment attributes that integrated on each learning stage. The research participant was109 students of biology department who take Cell Biology course. We have measured students’ correlational, proportional, probability in reasoning skills, and identification main idea, argumentation, comparative in analytical thinking skills. Students’ reasoning and analytical thinking skills were measured by individual task, improving concept map and articlereport in peer, quizzes, and test.Research results showed that students have learning progression during course, formative assessment attributes gave positive contribution, and development both of students’ reasoning and analytical thinking at the end of course. The findings revealed that individually, there was variation in reasoning and analytical thinking development, students’ concept mastery have significant correlation with both of ability, and all skills improved well, except students’ argumentation. Implication for instruction is Cell Biology faculty should not only concern on assessment as a tool to judge students’ grade, but they should use it also as learning progression indicator and feedback to improve learning process.

Keywords: IFAA-CB program, Cell Biology, reasoning ability,

(9)

Sigit Saptono, 2015

(10)

Sigit Saptono, 2015

DAFTAR ISI

B. Rumusan Masalah dan Pertanyaan Penelitian ………...

C. Ruang Lingkup Penelitian ………

D. Tujuan Penelitian ……….

E. Manfaat Penelitian ………

F. Sistematika Disertasi ………

BAB II. PENGEMBANGAN KEMAMPUAN PENALARAN DAN BERPIKIR ANALITIK DALAM BIOLOGI SEL MELALUI IMPLEMENTASI ASESMEN FORMATIF

A. Teori Belajar yang Melandasi Kemampuan Berpikir ………..

B. Klasifikasi Kemampuan Berpikir ……….

C. Paradigma Pendidikan Sains di Perguruan Tinggi ………...

D. Penalaran dan Berpikir Analitik dalam Biologi Sel ……….

E. Peran Asesmen Formatif dalam Pembelajaran ……….

F. Penerapan Asesmen Formatif dalam Pembelajaran ………..………...

G. Hasil-hasil Penelitian yang Relevan ……….

BAB III. METODE PENELITIAN

(11)

Sigit Saptono, 2015

A. Paradigma Penelitian ………

B. Desain Penelitian ………..

C. Prosedur Penelitian ………...

D. Definisi Operasional Variabel Penelitian ……….

E. Lokasi dan Waktu Penelitian ………

F. Partisipan dalam Penelitian ………..

G. Data, Sumber, dan Instrumen Penelitian ………..

H. Pengembangan Instrumen ………

I. Analisis Data ………

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Penelitian

1. Pengembangan Program IAAF-BS ………

a. Penyusunan Program IAAF-BS ………...

1) Silabus IAAF-BS ………

2) Program Pembelajaran IAAF-BBS ………

b. Uji Coba Program IAAF-BS ………

1) Hasil Uji Coba Pelaksanaan Silabus IAAF-BS …………..

2) Hasil Uji Coba Program Pembelajaran IAAF-BS ………..

a) Uji Coba I: Keterlaksanaan Program IAAF-BS ……...

b) Uji Coba II: Keterlaksanaan Program IAAF-BS ……..

c) Uji Coba Kebermaknaan Program IAAF-BS ...

2. Kemajuan Belajar Mahasiswa selama Implementasi Program

IAAF-BS ……….

a. Kemajuan Belajar pada Kemampuan Penalaran ………..

b. Kemajuan Belajar pada Kemampuan Berpikir Analitik ..…….

3. Kemampuan Penalaran dan Berpikir Analitik Mahasiswa

Sebelum dan Setelah Implementasi Program IAAF-BS …………

a. Perkembangan Kemampuan Penalaran Mahasiswa

1) Perkembangan Kemampuan Penalaran berdasarkan

(12)

Sigit Saptono, 2015

rata ……….. 2) Perkembangan Kemampuan Penalaran berdasarkan

Individu ………...

b. Perkembangan Kemampuan Berpikir Analitik Mahasiswa ….

1) Perkembangan Kemampuan Berpikir Analitik

berdasarkan Rata-rata ……….

2) Perkembangan Kemampuan Berpikir Analitik

berdasarkan Individu ………..

4. Kontribusi Atribut Asesmen Formatif selama Implementasi

Program IAAF-BS ……….

5. Kemampuan Penalaran dan Berpikir Analitik Berdasarkan Perbedaan Gender ……….. a. Kemampuan Penalaran Berdasarkan Perbedaan Gender ……. b. Kemampuan Berpikir Analitik Berdasarkan Perbedaan

Gender ………..

6. Kemampuan Penalaran dan Berpikir Analitik Berdasarkan Perbedaan Kemampuan Awal ……… a. Kemampuan Penalaran Berdasarkan Perbedaan Kemampuan Awal ………. b. Kemampuan Berpikir Analitik Berdasarkan Perbedaan

Kemampuan Awal ………

B. Pembahasan ………..

C. Keunggulan dan Kelemahan Program IAAF-BS ……….

BAB V. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

(13)

Sigit Saptono, 2015

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

3.1. Data, sumber data, dan instrumen penelitian ……….. 53

3.2. Aspek pengamatan pelaksanaan model pembelajaran IAAF-BS …... 55

3.3. Hasil uji validitas item soal kuis I dan II ……… 58

3.4. Penggantian item soal penalaran dan berpikir analitik dalam Biologi Sel ………... 60

3.5. Hasil uji validitas item soal kemampuan penalaran dan berpikir analitik dalam Biologi Sel ……….. 61

3.6. Hasil uji reliabilitas soal kemampuan penalaran dan berpikir analitik dalam Biologi Sel ………... 63

3.7. Kriteria skor kelayakan silabus ……….. 65

3.8. Kriteria skor peta konsep ………... 66

3.9. Kriteria skor kemampuan berpikir tingkat tinggi ………... 68

3.10. Data dan teknik analisisnya ……… 68

4.1. Silabus mata kuliah Biologi Sel sebelum pengembangan ………….. 71

4.2. Silabus mata kuliah Biologi Sel hasil pengembangan (IAAF-BS) … 73 4.3. Perbandingan silabus mata kuliah Biologi Sel sebelum dan setelah pengembangan (IAAF-BS) ………. 76

4.4. Rekapitulasi hasil konfirmasi silabus dengan rubrik ……….. 77

4.5. Tahapan belajar program IAAF-BS ………... 79

4.6. Pelaksanaan uji coba silabus IAAF-BS ……….. 84

4.7. Hasil pengamatan proses perkuliahan Membran Plasma pada uji coba I program pembelajaran IAAF-BS ……… 85

4.8. Persentase komposisi lipid pada beberapa membran plasma …..…... 90

(14)

Sigit Saptono, 2015

pada uji coba II program pembelajaran IAAF-BS ……… 94 4.10. Perbandingan pelaksanaan program pembelajaran IAAF-BS pada

hasil uji coba I dan II ……….. 102

4.11. Beberapa judul artikel hasil penelitian yang direviu oleh mahasiswa

pada tahap uji coba program ……….. 105

4.12. Kemampuan pendukung penalaran rata-rata mahasiswa berdasarkan

hasil kuis ………. 114

4.13. Judul artikel hasil penelitian yang direviu oleh mahasiswa pada

tahap implementasi ………. 117

4.14. Kemampuan pendukung berpikir analitik rata-rata mahasiswa

berdasarkan hasil kuis ……….... 119

4.15. Perkembangan kemampuan penalaran mahasiswa dalam Biologi Sel pada beberapa aspek yang teridentifikasi melalui hasil pretest dan

posttest ……… 123

4.16. Kategori hasil pretest dan posttest pada kemampuan penalaran

dalam Biologi Sel ………... 125

4.17. Perkembangan kemampuan penalaran seluruh mahasiswa dalam

Biologi Sel ……….. 126

4.18. Perkembangan setiap aspek kemampuan penalaran mahasiswa

dalam Biologi Sel berdasarkan skor pretest dan posttest …………... 127 4.19. Perkembangan kemampuan berpikir analitik mahasiswa dalam

Biologi Sel pada beberapa aspek yang teridentifikasi melalui hasil

pretest dan posttest………. 133

4.20. Kategori hasil pretest dan posttest pada kemampuan berpikir

analitik dalam Biologi Sel ……...………... 135

4.21. Perkembangan kemampuan berpikir analitik mahasiswa dalam

Biologi Sel berdasarkan skor pretest dan posttest ……….. 136 4.22. Perkembangan setiap aspek kemampuan berpikir analitik

mahasiswa dalam Biologi Sel berdasarkan skor pretest dan posttest.. 138 4.23. Korelasi antara penguasaan konsep dengan kemampuan penalaran

dan berpikir analitik ……….…... 142

4.24. Korelasi antara aspek kemampuan penalaran dan berpikir

analitik……… 143

4.25. Kontribusi atribut self- dan peer-assessment, dan kemajuan belajar

terhadap perolehan skor posttest………

145

4.26. Hasil uji-t skor posttest kemampuan penalaran dalam Biologi Sel antara mahasiswa laki-laki dan perempuan setelah implementasi

program IAAF-BS ………... 149 4.27. Hasil uji-t skor posttest pada setiap aspek kemampuan penalaran

dalam Biologi Sel antara mahasiswa laki-laki dan perempuan

setelah implementasi program IAAF-BS ………... 150 4.28. Hasil uji-t skor posttest kemampuan berpikir analitik dalam Biologi

Sel antara mahasiswa laki-laki dan perempuan setelah implementasi

(15)

Sigit Saptono, 2015

4.29. Hasil uji-t skor posttest pada setiap aspek kemampuan berpikir analitik dalam Biologi Sel antara mahasiswa laki-laki dan

perempuan setelah implementasi program IAAF-BS ……… 152

4.30. Hasil uji-t skor pretest dan posttest kemampuan penalaran dalam Biologi Sel berdasarkan perbedaan kemampuan awal ………... 153

4.31. Hasil Uji-t skor posttestpada setiap aspek kemampuan penalaran dalam Biologi Sel antarkelompok mahasiswa dengan kemampuan awal berbeda setelah implementasi program IAAF-BS ………. 154

4.32. Hasil uji-t skor pretest dan posttest kemampuan berpikir analitik dalam Biologi Sel berdasarkan perbedaan kemampuan awal ……… 155

4.33. Hasil Uji-t skor posttestpada setiap aspek kemampuan berpikir analitik dalam Biologi Sel antarkelompok mahasiswa dengan kemampuan awal berbeda setelah implementasi program IAAF-BS.. 156

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman 2.1. Struktur membran plasma pada sel darah merah ……… 26

2.2. Contoh peta konsep tentang struktur dan fungsi kloroplas ………… 29

2.3. Interelasi antara asesmen dengan komponen lain dalampembelajaran sains ………. 32

2.4. Kontinum asesmen formatif ………... 33

2.5. Siklus implementasi asesmen formatif ………... 36

2.6. Kerangkapembelajaran Integrasi Atribut Asesmen Formatifdalam Biologi Sel (IAAF-BS) ……….. 37

2.7. Struktur program IAAF-BS ……… 41

3.1. Paradigma penelitian ……….. 45

3.2. Desain Penelitian ……….... 46

3.3. Alur Penelitian ……… 47

3.4. Program IAAF-BS dalam perkuliahan Biologi Sel ……… 49

3.5. Alur pengembangan instrumen tes ……….……… 59

4.1. Skema pembelajaran IAAF-BS ………... 78

4.2. Salah satu bentuk balikan terhadap hasil kuis ……….. 83

4.3. Membran plasma sebagai kompartemen sel dan organel sel ……….. 88

(16)

Sigit Saptono, 2015

4.5. Foto dan model mitokondria ……….. 97

4.6. Skema pembentukan energi melalui tiga tahapan metabolisme di

mitokondria ……… 98

4.7. Diagram proses transfer elektron H2O dan fiksasi CO2 di kloroplas.. 98 4.8. Sampel peta konsep hasil diskusi mahasiswa

tentangMembranPlasma pada tahap uji coba program

………. 103

4.9. Rerata skor setiap aspek peta konsep pada tahapan uji coba …….... 104

4.10. Rerata skor setiap aspek reviu artikel penelitian pada tahapan uji

coba …….. ………. 106

4.11. Kemampuan pendukung penalaran dan berpikir analitik berdasarkan hasil kuis pada tahapan uji coba …….. ……….. 108 4.12. Perkembangan kemampuan penalaran mahasiswa berdasarkan tugas

individu ………... 111

4.13. Perkembangan kemampuan mahasiswa berdasarkan rerata skor yang diperoleh dalam pembuatan peta konsep pada tahap

implementasi ……….. 112

4.14. Perkembangan kemampuan berpikir analitik mahasiswa

berdasarkan tugas individu ………. 116

4.15. Perkembangan kemampuan mahasiswa berdasarkan rerata skor

yang diperoleh dalam reviu artikel pada tahap implementasi ……… 118 4.16. Sebaran skor pretest dan posttest mahasiswa pada aspekkemampuan

penalaran dalam Biologi Sel ……….. 121

4.17. Peningkatankemampuan rata-rata mahasiswa pada setiap aspek

penalaran berdasarkan hasil pretest dan posttest……… 122 4.18. Sebaran skor pretest dan posttest mahasiswa pada ranah

kemampuan berpikir analitik dalam Biologi Sel ……… 131 4.19. Peningkatankemampuan rata-rata mahasiswa pada setiap aspek

(17)

Sigit Saptono, 2015

(18)

Sigit Saptono, 2015

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1-A. Silabus dan Satuan Acara Perkuliahan Biologi Sel IAAF-BS ……... 207

1-B. Hasil Studi Pendahuluan ……… 238

2-A. Rubrik Kelayakan Silabus ……….. 248

2-B. Hasil Penskoran Silabus berdasarkan Rubrik ………. 249

3-A. Hasil Observasi Pembelajaran ……… 250

3-B. Catatan Rekaman Pelaksanaan Balikan Kuis ………. 254

4-A. Rubrik Peta Konsep ……… 259

4-B. Hasil Penskoran Peta Konsep berdasarkan Rubrik ...………..……... 260

4-C. Peta Konsep Membran Plasma, Mitokondria, dan Nukleus ………... 261

5-A. Rubrik Laporan Reviu Artikel ……….... 264

5-B. Hasil Penskoran Laporan Reviu Artikel berdasarkan Rubrik ....…… 265

6-A. Tugas Individu ……… 266

6-B. Rubrik Tugas Individu ……….... 268

6-C. Hasil Penskoran Tugas Individu berdasarkan Rubrik ……….... 269

7-A. Kisi-kisi Soal Kuis I dan II ...……….. 270

7-B. Soal dan Kunci Jawaban Kuis I dan II ...……… 272

7-C. Hasil Penskoran Kuis I dan II ………. 284

7-D. Deskripsi Kemajuan Belajar Mahasiswa ……… 287

8-A. Kisi-kisi Soal Penalaran dan Berpikir Analitik dalam Biologi Sel … 293 8-B. Soal Penalaran dan Berpikir Analitik dalam Biologi Sel dan Kunci Jawaban …………... 296 8-C. Kisi-kisi Soal Penguasaan Konsep ………. 310

8-D. Soal Penguasaan Konsep dan Kunci Jawaban ………... 311

9-A. Hasil Penskoran Pretest Penalaran dalam Biologi Sel ...………….. 319

9-B. Hasil Penskoran Posttest Penalaran dalam Biologi Sel ……….. 320

9-C. Hasil Penskoran Pretest Berpikir Analitik dalam Biologi Sel ……... 321

(19)

Sigit Saptono, 2015

10-A. Sebaran Jawaban Pretest-Posttest Kemampuan Penalaran pada

Tahap Implementasi ... 323

10-B. Sebaran Jawaban Pretest-Posttest Kemampuan Berpikir Analitik pada Tahap Implementasi ………... 324

11-A. JawabanPretest dan Posttest Kemampuan Penalaran Berdasarkan Perbedaan Gender ………... 325

11-B. Jawaban Pretest dan Posttest Kemampuan Berpikir Analitik Berdasarkan Perbedaan Gender ……….. 326

12-A. Jawaban Posttest Kemampuan Penalaran Berdasarkan Perbedaan Kemampuan Awal ..……… 327

12-B. Jawaban Posttest Kemampuan Berpikir Analitik Berdasarkan Perbedaan Kemampuan Awal ……… 328

13-A. Hasil Penskoran Tugas Kelompok (peer-assessment) pembuatan peta konsep dan laporan reviu artikel penelitian pada kelompok uji coba ……… 329

13-B. Hasil penskoran kuis pada kelompok uji coba ……….. 330

14-A. Angket Tanggapan Mahasiswa ……….. 332

14-B. Tanggapan Mahasiswa pada Uji Coba Program ……… 333

14-C. Tanggapan Mahasiswa pada Implementasi ……… 334

(20)

1

Sigit Saptono, 2015

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Reformasi pendidikan sains menekankan pada implementasi prinsip,

konsep, dan keterkaitan sains dengan kehidupan sehari-hari melalui proses

pembelajaran. Salah satu aspek yang sedang menjadi fokus berbagai kajian

penelitian dalam bidang pendidikan sains adalah peran science teaching

sebagai proses membelajarkan materi sains, dan science learning sebagai

proses latihan dan retensi yang dilakukan peserta didik terkait materi sains

yang sedang dipelajari (NRC,1996;2013). Gagasan tersebut mengisyaratkan

bahwa pembelajaran sains hendaknya lebih memperhatikan proses perolehan

pengetahuan dan keterampilan, dandapat melakukan refleksi terhadap

pencapaian kemampuan. Secara eksplisitNRC (National Research

Council)merekomendasikan agar pembelajaran sains sebaiknya

mengedepankan teaching for understanding.

Beberapa hasil penelitian (Coletta et al.,2007; Reynolds & Moskovitz,

2008; Fencl, 2010; Noblitt et al., 2010; Reynolds et al., 2012)

mendeskripsikan bahwa implementasi proses pembelajaran sains di perguruan

tinggi cenderung identik dengan informasimateridengan cakupan luas. Hal

tersebut dapat berdampak pada penguasaan kemampuan dan perkembangan

keterampilan mahasiswa dalam meniti karirnya. Meskipun aspek penguasaan

materi, keluasan cakupan materi dibutuhkan dalam pembelajaran sains untuk

memahami fenomena-fenomenayang terjadi di alam,namun kondisi tersebut

tidak cukup untuk meyakinkan bahwa peserta didik dapat memahami seluruh

materi yang dipelajari. Salah satu indikator pemahaman mahasiswa terhadap

cakupan materi sains adalah kemampuan dalam berbagai keterampilan

berpikir, antara lain keterampilan menjelaskan, mengumpulkan bukti,

(21)

2

Sigit Saptono, 2015

analogi, menggunakan penalaran (reasoning), serta menyajikan konsep sains

dalam situasi yang baru (Janssenet al.,2009; Fry et al.,2009).

Di Indonesia, tujuan pendidikan di perguruan tinggi ditegaskan

melalui Keputusan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 232/U/2000 tentang

Pedoman Penyusunan Kurikulum Pendidikan Tinggi dan Penilaian Hasil

Belajar Mahasiswa. Pada Bab II tentang Tujuan dan Arah Pendidikan, pasal 3

ayat (2) disebutkan bahwa program sarjana diarahkan pada hasil lulusan yang

menguasai dasar-dasar ilmiah dan keterampilan dalam bidang keahlian

tertentu sehingga mampu menemukan, memahami, menjelaskan, dan

merumuskan cara penyelesaian masalah yang ada di dalam kawasan

keahliannya. Kualifikasi lain yang harus terpenuhi lulusan pendidikan tinggi

adalah mampu menerapkan ilmu pengetahuan dan keterampilan yang

dimilikinya sesuai dengan bidang keahliannya danmampu mengikuti

perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang merupakan keahliannya.

Kualifikasi lulusan sarjana (S1) yang tertuang dalam Keputusan

Menteri Pendidikan Nasional Nomor 232/U/2000 tersebut ditegaskan oleh

Peraturan Presiden Republik IndonesiaNomor 8 Tahun 2012 tentangKerangka

Kualifikasi Nasional Indonesia (KKNI). Berdasarkan KKNI, lulusan S1

memiliki kesetaraan kualifikasi jenjang 6 yang dimasukkan ke dalam

kelompok jabatan teknisi atau analis. Kompetensijenjang 6 (termasuk lulusan

S1) harus memiliki kualifikasi kemampuan mengaplikasikan dan

memanfaatkan ilmupengetahuan dan teknologi. Selain itu, lulusan S1 juga

harusmenguasai konsep teoretis bidang pengetahuanserta mampu

memformulasikan penyelesaian masalahprosedural, sehinggamampu

mengambil keputusan yang tepat berdasarkan analisis informasidan data, dan

mampu memberikan petunjuk dalam memilih berbagaisolusi alternatif secara

mandiri dan kelompok.

Untuk memenuhi standar kualifikasi lulusan S1 perguruan tinggi

(22)

3

Sigit Saptono, 2015

232/U/2000 dan Peraturan Presiden Republik IndonesiaNomor 8 Tahun

2012tersebut, tentu tidak hanya dibutuhkan penguasaan cakupan materi yang

luas dalam proses pembelajaran. Kemampuan serta keterampilan berpikir dan

bertindak menjadi faktor yang sangat menentukan. Oleh sebab itu,

pembelajaran di perguruan tinggi seharusnya memperhatikan dan menerapkan

skema atau learning of higher order thinking skills. Fryet al. (2009)

memberikan gambaran bahwaskema pembelajaran berpikir tingkat tinggi

menekankan pada pemahaman terhadap materi dan perkembangan kreativitas

mahasiswa, seperti mampu memahami dan mengkonstruk ulang pengetahuan

berdasarkan fakta, menganalisis hubungan antara pengetahuannya dengan

pengetahuan lain yang relevan, serta mampu mengembangkan kemampuan

berpikir kritis (critical thinking) dan membangun kreativitas (creativity).

Pembelajaran sains yang dapat mengembangkan kemampuan berpikir

tingkat tinggi berlaku juga bagi pendidikan calon guru sains (mahasiswa

program pendidikan). Kemampuan tersebut sangat dibutuhkan, mengingat

peran guru dalam proses pembelajaran sulit tergantikan (DeBoer, 1991). Oleh

sebab itu, sebaiknya program pendidikan calon guru sains dapat memberikan

kesempatan kepada calon guru untuk berlatih mengembangkan kemampuan

berpikir mereka.Bahkan, sudah sejak lamaAssociation for Supervision and

Curriculum Development(McTighe & Schollenberger, 1985)memberikan

saran agar pengembangan kurikulum pendidikan tinggi hendaknya

memperhatikan perkembangan kemampuantingkat tinggi, seperti penalaran,

konseptualisasi, analisis,dan pemecahan masalah.

Biologi Sel merupakan salah satu mata kuliah wajib yang harus

ditempuh oleh mahasiswa program Pendidikan Biologi(calon guru mata

pelajaran Biologi). Biologi Sel berperan sebagai mata kuliah dasar untuk

memahami kompleksitas materi ajar dalam mata kuliah lain yang

berhubungan dengan fisiologi. Pembelajaran Biologi Sel memiliki peran yang

(23)

4

Sigit Saptono, 2015

konsep,berpikir analitik, serta pengembanganwawasan mahasiswa tentang

fenomena kehidupan yang berhubungan dengan struktur sel, fungsi sel, serta

hubungan antara struktur dan fungsi sel dalam kehidupan makhluk hidup.

Karakteristik Biologi Sel yang spesifik, seperti fenomena kehidupan sel

sebagai suatu sistem yang unik, hanya dapat diamati menggunakan teknologi

tinggi. Untuk dapat memahami sistem yang terjadi pada sel

diperlukanpendekatan molekuler dengan menggunakan kemampuan berpikir

tingkat tinggi.Karakteristik tersebutmemberikan kontribusi positif bagi

perkembangan kemampuan berpikir mahasiswa.

Pada umumnya pembelajaran Biologi Sel di perguruan tinggi tidak

disertai dengan pengamatan atau eksperimen secara langsung sebagaimana

beberapa materi biologi yang lain.Untuk memahamikonsep-konsep Biologi

Sel diperlukan kemampuan penalaran yang logis, berpikir analitik,

dankemampuan menghubungkan antara konsep yang satu dengan

lainnya.Sebagai implikasinya, dalam prosespembelajaran Biologi Sel

diperlukanstimulus berpikir aktif, serta tugas dan latihan yang relevan untuk

pengembangan kemampuan tersebut. Dengan memberikan kesempatan pada

mahasiswa calon guru untuk mengembangkan kemampuan berpikir dalam

memahami Biologi Sel, maka mereka akan mampu mengolah, merakit, dan

merepresentasikan materi Biologi Sel dengan benar. Sebaliknya, jika

kemampuan berpikir jarang atau bahkan tidak pernah dilatihkan dan

dikembangkankepada mahasiswa selama proses pembelajaran, maka

penguasaan materi Biologi Sel akan lebih mengarah pada proses

menghafalkan sejumlah cakupan materi.

Hasil penelitian Wilsonet al. (2006) menunjukkan bahwa masih

banyak ditemukan mahasiswa yang tidak mampu memahami fenomena

respirasi sel dan fotosintesis yang terjadi dalam sel tumbuhan. Salah satu

penyebab terjadinya hal tersebut adalahkurangnya kesempatan mahasiswa

(24)

5

Sigit Saptono, 2015

untuk menemukan solusi masalah. Mahasiswa lebih banyak menghafalkan

reaksi-reaksi kimia yang terjadi dalam sel daripada memahami reaksi-reaksi

kimia tersebutataumencoba menemukan keterkaitan faktor-faktor yang

menyebabkan reaksi kimia tersebut terjadi. Temuan lain(Kitchenet al., 2003;

Lynd-Balta, 2006; Parker et al., 2012)mendeskripsikan bahwa pemahaman

mahasiswa terhadap Biologi Sel masih kurang memenuhi harapan.Hal

tersebut disebabkan oleh terlalu banyaknya konten atau cakupan materi yang

harus dipelajari. Sebaiknya,program perkuliahanBiologi Sel direncanakan

lebih dari sekedar mempelajari buku teks dan menyimak informasi. Selain itu,

proses pembelajaran seharusnyadiupayakan agar dapatmengembangkan

kemampuan berpikir kritismahasiswa.

Studi terbatas untuk mengidentifikasi kemampuan penalarandan

berpikir analitikmahasiswa calon guru dalam Biologi Sel telah dilakukan

Saptono & Rustaman(2011).Identifikasi melalui tesdilakukanpada akhir

semesterterhadap mahasiswa semester III dan V program studi S1 Pendidikan

Biologi yang telah mengikuti perkuliahan Biologi Sel. Hasil studi

tersebutmemberi gambaran bahwa mahasiswa belum mampu menggunakan

kemampuan penalaran dan berpikir analitikdengan baik untuk menanggapi

beberapa masalah yang diajukan. Sebagian besar mahasiswa belum mampu

menghubungkan antara pengetahuan yang satu dengan pengetahuan lainnya.

Mahasiswa juga belum mampu menginterpretasikan sejumlah data dengan

benar. Meskipun studi tersebut terbatas, tetapi cukup memberikan penguatan

terhadap beberapa penelitian dengan hasil yang tidak jauh berbeda (Kitchenet

al., 2003; Wilsonet al., 2006;Parker et al., 2012).

Beberapa faktor diyakinimenjadi penyebab mahasiswa kurang mampu

mengembangkan kemampuan penalaran dan berpikir analitiknya dalam

pembelajaran Biologi Sel. Hasil penelitian Quitadamo & Kurtz (2007),

Smithet al.(2008),dan Gotwals &Songer (2009) menunjukkan bahwa terdapat

(25)

6

Sigit Saptono, 2015

dengan memberikan materi sebanyak-banyaknya, dengan harapan mahasiswa

akan mampu memahami dan menerapkan pengetahuan yang diperoleh. Faktor

penting lain yang banyak dilalaikan pengajar adalah menjawab pertanyaan “sudah memahami apa sajakah mahasiswa pada saat ini?” Banyak pengajar lebih terkonsentrasi pada pencapaian struktur dan cakupan materi

pembelajaran yang telah disusun pada silabus.

Pada aspek asesmen, Noblitt et al. (2010) dan Lemons & Lemons

(2013) memberikan gambaran bahwapengajar perguruan tinggi selalu

melakukan asesmen terhadap hasil belajarmahasiswa.Namun demikian,

asesmen yang dilakukan lebih menitikberatkan pada tes akhir

pembelajaranuntuk menentukan nilai mahasiswa. Hasil asesmen lebih banyak

dimanfaatkan untuk memberi nilai kepada mahasiswa. Dapat dikatakan

bahwa pengajar perguruan tinggi cenderung melakukan assessment of

learning(asesmen untuk penilaian hasil belajar)dibandingkan assessment for

learning(asesmen untuk peningkatan kualitas pembelajaran).

Gagasan Black & William (1998b) tentang asesmen formatif

menginspirasi banyak ahli pendidikan sains untuk memperhatikan proses

penerapan asesmen formatif dalam pembelajaran.Proses asesmen formatif

dilakukan selama pembelajaran berlangsung guna memahami kemajuan

peserta didik dalam belajar, serta memperoleh informasi tentang bagaimana

pengajar mengembangkan pembelajaran dan kultur pembelajaran yang

berlangsung (Black &Harrison,2001a; Torrance & Pryor, 2002; Hall &

Burke, 2004; Furtak & Ruiz-Primo, 2008). Penerapan asesmen formatif dapat

membantu pengajar memperoleh balikan (feedback)tentang proses

pembelajaran yang dikembangkan dan memanfaatkannya, sehingga kemajuan

akademis peserta didik dapat terpantau perkembangannya (Popham, 2011).

Kajian tentang asesmen formatif telah dilakukan oleh para peneliti.

Namun demikian, peran asesmem formatif dalam pembelajaran yang dikaji

(26)

7

Sigit Saptono, 2015

kajian tentang peran atribut self- dan peer-assessment dalam proses

pembelajaran (Black & Harrison, 2001b; Powers, 2002; Noonan & Duncan,

2005), peran atribut kemajuan belajar dalam mencapai tujuan belajar

(Heritage, 2008; Anderson, 2010), dan peran atribut balikan guna perbaikan

proses pembelajaran (Black & Harrison, 2001a; Cook, 2009). Lingkup

penelitian yang dilakukan lebih banyak pada jenjang pendidikan dasar dan

menengah (Black &Harrison,2001a; Power, 2002; Noonan & Duncan, 2005;

Furtak & Ruiz-Primo, 2008;Gotwals & Songer, 2009).

Permasalahan asesmen yang diangkat dalam penelitian pada jenjang

pendidikan tinggi lebih banyak mengarah pada pengukuran dan penilaian

kemampuan mahasiswa pada akhir perkuliahan (Croweet al., 2008; Bao et

al., 2009; Richmondet al., 2010; Shi et al.,2010; Fisheret al., 2011; Lemons

& Lemons, 2013). Selain itu, efektivitasbentuk tugasdalam pelaksanaan

asesmen untuk meningkatkan kemampuan mahasiswa juga dijadikan

permasalahan penelitian (Lynd-Balta, 2006; Quitadamo & Kurtz, 2007;

Reynolds & Moskovitz, 2008; Fencl, 2010; Libarkin & Ording, 2012;

Reynoldset al., 2012; Lintonet al., 2014).

Berkaitan dengan penerapan asesmen formatif pada jenjang

pendidikan tinggi, dalam penelitian ini ditawarkan hal baru, yaitu

pengembangan program perkuliahan Biologi Sel yang dalam pelaksanaannya

terintegrasi atribut-atribut asesmen formatif secara komprehensif.Program

perkuliahan yang dikembangkan mencakup kegiatan pembelajaran yang

dijabarkan dalam bentuk silabus dan desain pembelajaran. Program

perkuliahan yang dikembangkan diberi label Program Integrasi Atribut

Asesmen Formatif dalam perkuliahan Biologi Sel (IAAF-BS). Program

IAAF-BS dirancang untuk memfasilitasi perkembangan kemampuan

penalaran dan berpikir analitik mahasiswa calon guru yang dibutuhkan dalam

(27)

8

Sigit Saptono, 2015

Penerapan program IAAF-BS memberikan peluang kepada mahasiswa

melakukan proses berpikir induktif untuk memahami dan

menginterpretasikan secara benar konsep-konsep esensial Biologi Sel. Atribut

asesmen formatif yang diintegrasikan dalam desain pembelajaran berperan

dalam pencapaian tujuan perkuliahan secara bertahap. Perkembangan

penguasaan konten, kemampuan penalaran, dan berpikir analitik mahasiswa

terfasilitasi oleh kreativitas pengajar dalam memilih dan menentukan tugas

yang relevan agar terjadi proses mental pada mahasiswa, seperti menemukan

konsep, menemukan hubungan antarkonsep, memprediksi berdasarkan

konsep yang ditemukan, mengidentifikasi sebab-akibat, dan membandingkan

beberapa fenomena. Dengan demikian, perkuliahan Biologi Sel dapat lebih

bermakna dan bermanfaat bagi mahasiswa dalam memahami kehidupan sel,

yang selanjutnya dapat digunakan sebagai dasar yang cukup kuat untuk

mempelajari struktur dan fisiologi kehidupan yang lebih kompleks.

B. Rumusan Masalah dan Pertanyaan Penelitian

Gagasan integrasi asesmen formatif dalam program

perkuliahanmerupakan solusi alternatif guna mengembangkan kemampuan

penalaran dan berpikir analitikmahasiswa untuk memahami fenomena yang

terjadi dalam konten Biologi Sel. Asesmen formatif merupakan proses yang

memberikan ruang pada pengajar untuk memperoleh informasi tentang

kemajuan belajar siswa, cara mengajar dosen, dan kultur pembelajaran yang

berlangsung pada satuan waktu tertentu selama program perkuliahan

berlangsung.

Berdasarkan identifikasi masalah yang telah diuraikan, maka masalah

yang diajukan dalam penelitian ini adalah “Bagaimanakah deskripsi program

Integrasi AtributAsesmen Formatif dalam perkuliahanBiologi Sel(IAAF-BS)

(28)

9

Sigit Saptono, 2015

mahasiswa calon guru?”Untuk menjawab permasalahan tersebut diajukan

pertanyaan-pertanyaan penelitian sebagai berikut:

1. Bagaimanakah hasil pengembangan program Integrasi AtributAsesmen

Formatif dalam perkuliahanBiologi Sel(IAAF-BS)?

2. Bagaimanakah kemajuan belajar mahasiswa dalam Biologi Sel selama

implementasi program IAAF-BS?

3. Bagaimanakah kemampuan penalaran dan berpikir analitik mahasiswa

dalam Biologi Sel sebelum dan setelahimplementasi program IAAF-BS?

4. Bagaimanakah kontribusi atribut asesmen formatif yang terintegrasi

dalam perkuliahan Biologi Sel selama implementasi program IAAF-BS?

dalam Biologi Sel setelahimplementasi program IAAF-BS berdasarkan

perbedaan gender?

dalam Biologi Sel setelahimplementasi program IAAF-BS

berdasarkanperbedaan kemampuan awal?

C. Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup penelitian ini adalah pengembangan program

perkuliahan Biologi Sel yang dapat mengembangkan kemampuan penalaran

dan berpikir analitik mahasiswa calon guru biologi.Program yang

dikembangkan berupa silabus dan desain pembelajaran yang

diimplementasikan selama perkuliahan satu semester.Dalam pengembangan

program tersebut diintegrasikan atribut asesmen formatif, baik dalam

penyusunan silabus maupun desain pembelajaran.Atribut asesmen formatif

yang diintegrasikan meliputi tujuan pembelajaran, kolaborasi, self-assessment

(29)

10

Sigit Saptono, 2015

Mata kuliah Biologi Sel memiliki bobot 2 (dua) sks, yang

berkonsekuensiselama perkuliahan dalam satu semester tidak tersedia waktu

khusus untuk melakukan eksplorasi di laboratorium. Untuk menguasai materi

ajar Biologi Sel yang hanya dilakukan secara teoretis diperlukan proses

berpikir dengan kemampuan tinggi. Untuk mengatasi masalah tersebut, dalam

penelitian ini dikembangkan program yang memungkinkan mahasiswa

berkesempatan untuk mengembangkan kemampuan penalaran dan berpikir

analitik yang dibutuhkan untuk memahami fenomena kehidupan sel.

Silabus Biologi Sel dikembangkan dengan memperhatikan

pelaksanaan atribut asesmen formatif dalam satu semester. Adapun

desainpembelajaran Biologi Sel yang dikembangkan merujuk pada model

pembelajaran Learning Cycle, yang sudah teruji dapat meningkatkan kualitas

pembelajaran sains. Desain pembelajaran yang dikembangkan mancakup 6

tahapan, yaitu identifikasi tujuan, interpretasi fenomena, penemuan konsep,

organisasi penalaran, analisis relevansi, dan reviu pembelajaran. Kontribusi

atribut asesmen formatif menjadi bagian tak terpisahkan dalam pelaksanaan

proses pembelajaran. Dalam setiap tahapan pembelajaran diintegrasikan

atribut asesmen formatif untuk memfasilitasi pencapaian mencapai tujuan

belajar secara bertahap.

D. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan memberikan solusi pemecahan masalah

pembelajaran Biologi Sel di perguruan tinggi, khususnya bagi mahasiswa

calon guru biologi. Solusi yang ditawarkan berupaprogram perkuliahan

Biologi Sel yang dapat diterapkan untuk mengembangkan kemampuan

penalaran dan berpikir analitik mahasiswa, selain penguasaan cakupan materi

yang dipelajari. Dalam program perkuliahan tersebut diintegrasikan atribut

(30)

11

Sigit Saptono, 2015

proses perkuliahan dapat terdeteksi melalui kolaborasi antara dosen dan

mahasiswa untuk mencapai tujuan pembelajaran.

Secara spesifik, penelitian ini bertujuan untuk memperoleh informasi

tentang (1) hasil pengembangan program IAAF-BS yang diterapkan dalam

perkuliahan Biologi Sel;(2) kemajuan belajar mahasiswa selama perkuliahan;

(3) kemampuan penalaran dan berpikir analitik mahasiswa dalam Biologi Sel

sebelum dan setelahimplementasi program IAAF-BS; (4) kontribusi atribut

asesmen formatif yang terintegrasi dalam perkuliahan Biologi Sel selama

implementasi program IAAF-BS; (5) kemampuan penalaran dan berpikir

analitik mahasiswa dalam Biologi Sel setelahimplementasi program IAAF-BS

berdasarkan perbedaan gender; dan (6) kemampuan penalaran dan berpikir

analitik mahasiswa dalam Biologi Sel setelahimplementasi program IAAF-BS

berdasarkan perbedaan kemampuan awal.

E. Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini merujuk pada dua dimensi, yaitu dimensi

teoretis dan praktis.

1. Secara teoretis, hasil penelitian ini memberikan kontribusi pada

pengembangan perkuliahan Biologi Sel. Hasil penelitian ini dapat

dijadikan sebagai salah satu referensi yang melengkapi hasil penelitian lain

terkait denganupaya peningkatan kualitas proses perkuliahan Biologi Sel.

Program IAAF-BS yang dikembangkan dalam penelitian ini

memungkinkan proses pembelajaran Biologi Sel yang tidak hanya

diarahkan pada penguasaan konten saja, melainkan juga memperhatikan

pengembangan kemampuan berpikir tingkat tinggi. Perkuliahan Biologi

Sel melalui program IAAF-BS difokuskan pada penguasaan konten serta

pengembangan kemampuan berpikir, seperti kemampuan penalaran

(reasoning) dan berpikir analitik (analyticalthinking) dalam upaya

(31)

12

Sigit Saptono, 2015

2. Secara praktis, hasil penelitian ini memberikan kontribusi positif kepada

para pengajar dalam upaya mengimplementasikan gagasan reformasi

perkuliahan Biologi Sel. Paradigmaperkuliahan Biologi Sel akan bergeser

menuju proses pembelajaran yang mampu mengembangkan kemampuan

berpikir tingkat tinggi untuk memahami prinsip dan konsep yang terjadi

pada fenomena kehidupan sel. Dengan demikian, penelitian inidapat:

a. memperkaya hasil penelitian terkait dengan program yang

mengintegrasikan atribut asesmen formatif dalam perkuliahan Biologi

Sel bagi mahasiswa calon guru

b. membuka wacana pentingnya penerapan asesmen formatif dalam

pembelajaran sains pada jenjang pendidikan tinggi dalam upaya

meningkatkan kualitas perkuliahan, khususnya pada program studi

Pendidikan Biologi.

F. Sistematika Disertasi

Disertasi tentang program IAAF-BS untuk mengembangkan

kemampuan penalaran dan berpikir analitik dalam Biologi Sel ini terbagi

dalam lima bab. Pada Bab I dideskripsikan tentang latar belakang penelitian

yang mencakup isu-isu dan hasil-hasil penelitian yang melatarbelakangi

perlunya dilakukan penelitian untuk penyusunan disertasi dan permasalahan

yang dihadapi untuk dipecahkan.Tujuan penelitian juga dipaparkan untuk

membatasi ruang lingkup penelitian.Pada akhir Bab I dipaparkan manfaat

atau kontribusi hasil penelitian ini dalam memecahkan permasalahan

pembelajaran Biologi Sel, dan sistematika penyusunan disertasi untuk

memberikan gambaran singkat tentang penelitian yang dilakukan.

Bab II dipaparkan tentang landasan teoretis yang difokuskan pada

teori dan hasil penelitian sebagai rujukan untuk memecahkan masalah

penelitian.Beberapa teori belajar dan taksonomi kemampuan berpikir

(32)

13

Sigit Saptono, 2015

program perkuliahan yang lebih bermakna dalam mendukung proses

perkuliahan Biologi Sel. Paradigma pembelajaran sains, peran asesmen

formatif dan integrasinyadalam perkuliahan dianalisis untuk menemukan

format program perkuliahan Biologi Sel yang efektif mengembangkan

kemampuan berpikir tingkat tinggi.

Pada Bab III dideskripsikan tentang metode penelitian yang mencakup

paradigma penelitian, desain penelitian, dan prosedur penelitian yang

dilaksanakan.Definisi operasional variabel penelitian juga dipaparkan untuk

menjelaskan variabel yang diungkap dalam penelitian. Lokasi, waktu

pelaksanaan, dan partisipan penelitian dijelaskan juga dalam bab ini untuk

memberikan informasi tentang proses pelaksanaan penelitian. Pada bab ini

dipaparkan tentang data yang diambil dan pengembangan instrumen untuk

pengambilan data. Pada bagian akhir dipaparkan tentang teknik analisis data

yang digunakan untuk menjawab pertanyaan penelitian.

Bab IV berisi tentang hasil, temuan penelitian, dan

pembahasannya.Hasil dan temuan penelitian dideskripsikan mulai dari studi

pendahuluan, uji coba program, sampai implementasi program.Hasil dan

temuan penelitian dipaparkan secara kuantitatif dan kualitatif.Pembahasan

dilakukan secaratematik, artinya pembahasan dilakukan pada setiap temuan

penelitian.Hal tersebut dilakukan untuk mempermudah memahami

permasalahan yang diteliti.Keunggulan dan kelemahan program dipaparkan

pada akhir bab untuk memberikan informasi tentang keberadaan programhasil

pengembangan jika diimplementasikan.

Pada Bab V dipaparkan tentang simpulan dan rekomendasi hasil

penelitian. Simpulan dirumuskan untuk menjawab pertanyaan penelitian,

sedangkan rekomendasi dirumuskan bagi dosen Biologi Sel yang akan

(33)

44

Sigit Saptono, 2015

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Paradigma Penelitian

Penelitian pengembangan ini dilakukan untuk mengkaji tentang

pengembanganprogram perkuliahan untuk meningkatkan kemampuan

penalaran dan berpikir analitikmahasiswa calon guru Biologi dalam Biologi

Sel. Pengembangan program perkuliahan Biologi Sel didasarkan pada

pentingnya memfasilitasi mahasiswa agar memiliki kemampuan penalaran

dan berpikir analitik untuk memahami dang menginterpretasi fenomena yang

terjadi pada kehidupan sel.

Kerangka pemikiranyang menjadi gagasan penelitian ini

dikembangkan didasarkan pada empat hal.Pertama, mata kuliah Biologi Sel

merupakan mata kuliah yang mendasari konsep-konsep fisiologis pada mata

kuliah lain yang bersifat lebih kompleks. Untuk itu kualitas perkuliahan

Biologi Sel seharusnya mendapat perhatian yang lebih proporsional.Kedua,

untuk memahami secara benar kompleksitas yang terjadi pada kehidupan sel

dibutuhkan kemampuan berpikir tingkat tinggi, seperti kemampuan penalaran

dan berpikir analitik. Dengan memiliki kemampuan penalaran dan berpikir

analitik, mahasiswa mampu mengidentifikasi, menghubungkan,

membedakan, dan menginterpretasi struktur, fungsi, serta hubungan struktur

dan fungsi yang terdapat pada sel. Ketiga, untuk menstimulasi kemampuan

penalaran dan berpikir analitik dibutuhkan kegiatan pembelajaran yang

mampu menginisiasi perkembangan kognitif mahasiswa. Diperlukan program

perkuliahanyang dapatmemfasilitasi kegiatan teaching for understanding

dengan memberikan kesempatan kepada mahasiswa mengembangkan

kemampuan berpikir tingkat tinggi.Keempat, Untuk mendukung proses

pembelajaran yang efektif diperlukan proses asesmen yang secara terintegrasi

dapat memberikan kontribusi positif bagi peningkatan kualitas proses

(34)

45

Sigit Saptono, 2015

belajar, kolaborasi, self- dan peer-assessment, kemajuan belajar, dan balikan

memberikan peluang terciptanya peningkatan kualitas proses

pembelajaran.Kerangka pemikiran dalam penelitian dideskripsikan

melaluidiagram pada Gambar 3.1.

Mengembangkan kemampuan berpikir

Pencapaian tujuan pendidikan tidak proporsional

Sebagai dasar untuk memahami konsep-konsep fisiologis yang lebih kompleks

Mengembangkan pemahaman, penalaran, aplikasi konsep, dan berpikir analitik PROGRAM INTEGRASI ATRIBUT ASESMEN

(35)

46

Sigit Saptono, 2015

Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu Gambar 3.1. Paradigma penelitian

B. DesainPenelitian

Penelitian dilaksanakan dengandesainResearch and Development

(R&D) yang dikembangkan oleh Dick & Carey (Gall& Borg,2003). Secara

skematis, desain penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2. Desain penelitian

C. Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian dilaksanakan dalam empat tahapan, yaitu studi

pendahuluan, pengembangan program, uji coba dan reviu program, dan

implementasi program. Skema pada Gambar 3.3 mendeskripsikan alur

penelitian yang dilaksanakan.

Pada tahapan pertama dilakukan reviu terhadap kurikulum dan silabus

mata kuliah Biologi Sel yang digunakan.Dalam silabus dikaji tujuan

perkuliahan dan kompetensi yang dapat dimiliki mahasiswa pada akhir

perkuliahan.Kajian literatur dan hasil-hasil penelitian yang relevan dilakukan Analisis

Kebutuhan

Studi Lapangan

Studi Pustaka

Hasil analisis kebutuhan

Uji coba dan Reviu

program

Pengembang-an program dan instrumen

(36)

47

Sigit Saptono, 2015

untuk mengembangkan silabus.Studi lapangan dilakukan untuk mengetahui

kemampuan penalaran dan berpikir analitik mahasiswa dalam Biologi Sel

terhadap mahasiswa yang telah mengikuti perkuliahan Biologi Sel. Pada

akhir tahapan pertama, dihasilkan landasan teoretis dan hasil-hasil penelitian,

hasil kajian silabus yang digunakan, dan peta kemampuan penalaran dan

berpikir analitik mahasiswa dalam Biologi Sel.

TAH

Tersusun draft program perkuliahan dan instrumen

U Uji coba skala kecil draft program

Keterlaksanaan

29 mahasiswa Membran Plasma&

(37)

48

Sigit Saptono, 2015

Universitas Pendidikan Indonesia | \.upi.edu perpustakaan.upi.edu Gambar 3.3.Alurpenelitian

Tahapankedua, dikembangkanprogram Integrasi AtributAsesmen

Formatifdalam perkuliahanBiologi Sel (IAAF-BS) berdasarkan hasil studi

pendahuluan. Program IAAF-BS terdiri dari pengembangan silabus

perkuliahan dan programpembelajaran. Silabus dikembangkan dengan

memperhatikan kelompok materi ajar yang sangat berkaitan, penyediaan

waktu untuk identifikasi kemajuan belajar mahasiswa, dan pemberian balikan

terhadap proses pembelajaran.Adapun programpembelajaran dalam kelas

dikembangkan dalam enam tahapan belajar dengan memperhatikan

pemberian tugas yang relevan secara individu dan kelompok.Tahapan belajar

dalam program IAAF-BS meliputiidentifikasi tujuan, interpretasi fenomena,

penemuan konsep, organisasi penalaran, analisis relevansi, dan reviu

pembelajaran. Pada tahapan pengembangan program juga disusun instrumen

untuk mendukung keberhasilan program dalam mengembangkan kemampuan

penalaran dan berpikir analitik mahasiswa dalam Biologi Sel. Gambar 3.4

memperlihatkan program perkuliahan IAAF-BS.

Tahapan ketiga, dilakukan uji coba programIAAF-BS. Uji coba

dilaksanakan pada keterlaksanaan silabus, serta keterlaksanaan dan

kebermaknaan tahapan belajar. Uji coba dilaksanakan pada dua materi ajar,

yaitu Membran Plasma dan Organel Penghasil Energi (Mitokondria dan Implementasi program

Analisis data

Kesimpulan

TAH

AP

IV

IMP

LEM

EN

TAS

I Pengukuran perkembangan

kemampuan penalaran dan

(38)

49

Sigit Saptono, 2015

Kloroplas).Uji keterlaksanaan silabus hasil pengembangan ditentukan oleh

indikator keterlaksanaan cakupan materi ajar yang disusun pada silabus dan

keterlaksanaan proses balikan berdasarkan tugas dan pelaksanaan kuis. Uji

keterlaksanaan tahapan belajar ditentukan oleh indikator keterlaksanaan

atribut asesmen formatif yang diintegrasikan dalam dalam setiap tahapan

proses belajar, keterlaksanaan tugas individu dan kelompok (pembuatan peta

konsep dan reviu artikel hasil peneltian). Adapun uji kebermaknaan tahapan

belajar ditentukan oleh perkembangan kemampuan penalaran dan berpikir

analitik mahasiswa dalam Biologi Sel berdasarkan tugas dan

kuis.Berdasarkan hasil uji coba, dilakukan reviu terhadap

programperkuliahan yang dikembangkan.

MATERI AJAR

Konsep Penalaran Berpikir Analitik

Konsep esensial pada

3. Beberapa organel turut berperan dalam proses sintesis protein

1.Mekanisme sel mengenali benda asing melalui membran

2.Hubungan antara respirasi dan fotosintesis

2. Penjelasan roti yang dikonsumsi dapat TUJUAN PERKULIAHAN BIOLOGI SEL

Mahasiswa memiliki kemampuan penalaran dan berpikir analitikdalam memahami kompleksitas struktur dan fungsi sel beserta organel-organelnya, keterkaitan struktur

dan fungsi organel-organel sel dalam menyelenggarakan fungsi-fungsi hidup.

(39)

50

Sigit Saptono, 2015

Gambar 3.4. Program IAAF-BS dalam perkuliahan Biologi Sel

Tahapankeempat, mengimplementasikanprogramIAAF-BS dalam

proses perkuliahan Biologi Sel. Implementasi program IAAF-BS dilakukan

selama satu semester mengacu pada silabus hasil pengembangan. Pada awal

sebelum pembelajaran dilakukan pretest.Proses pembelajaran difokuskan

pada penguasaan konten, kemampuan penalaran, dan berpikir analitik dalam

Biologi Sel selama dan pada akhir perkuliahan. Proses pembelajaran

dirancang agar terjadi kolaborasi antara dosen dan mahasiswa,

self-assessment mahasiswa, dan peer-self-assessment antarmahasiswa. Pada setiap

akhir pembelajaran kelompokmateri ajardilaksanakan kuis

berbentukconstructed response untuk mengukur kemajuan belajar mahasiswa

terhadap penguasaan konten, serta kemampuan penalaran dan berpikir

analitik.Hasil tugas dan kuis digunakan sebagai balikan untuk mengetahui

kemajuan belajar dan memperbaiki proses pembelajaran pada materi

berikutnya.Pada akhir pembelajaran dilakukan posttest.

D. Definisi Operasional PENGUASAAN

KONSEP

PENALARAN BERPIKIR

ANALITIK PROSES PERKEMBANGAN KOGNITIF

TERINTEGRASI ATRIBUT ASESMEN FORMATIF

(40)

51

Sigit Saptono, 2015

Selama pelaksanaan penelitian terdapat beberapa variabel yang

berkontribusi.Berikut definisi operasional variabel-variabel tersebut.

1. Program Integrasi Atribut Asesmen Formatif dalam Perkuliahan Biologi Sel (IAAF-BS)

Penelitian dikonsentrasikan pada pengembangan program perkuliahan

Biologi Sel dengan mengintegrasikanatribut asesmen formatif dalam

proses belajar mahasiswa. Program perkuliahan yang dimaksud adalah

pengembangan silabus dan program pembelajaran Biologi Sel berdasarkan

prinsip asesmen formatif. Atribut asesmen formatif yang diintegrasikan

selama perkuliahan meliputi tujuan pembelajaran, kolaborasi, asesmen diri

dan asesmen kelompok, kemajuan belajar,dan pemanfaatan balikan. Uji

keterlaksanaan program hasil pengembangan dan integrasi atribut asesmen

formatif dalam proses perkuliahan diidentifikasi melalui observasi.

Adapun uji kebermaknaan program diidentifikasi melalui hasil kuis, tugas

perkuliahan, dan tes.

2. Kemampuan penalaran

Kemampuan penalaran (reasoning) merupakan salah satu kemampuan

berpikir tingkat tinggi.Indikator kemampuan penalaran yang diukur adalah

kemampuan penalaran korelasi(correlation reasoning),penalaran

probabilitas(probabilistic reasoning), dan penalaran

proporsional(proportional reasoning).

Penalaran korelasi merupakan kemampuan bernalar menghubungkan

suatu informasi dengan informasi lain yang relevan.Penalaran probabilitas

merupakan kemampuan bernalar menggunakan informasi untuk melakukan

prediksi terhadap suatu fenomena.Adapun penalaran proporsional merupakan

kemampuan bernalar untuk menginterpretasi proporsi spesifik pada

sekelompok informasi.

Identifikasi perkembangan kemampuan penalaran mahasiswa dalam