1 BAB 1
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Perkembangan ilmu teknologi informasi dan komunikasi pada abad 21 memiliki dampak besar bagi dunia pendidikan. Perubahan pola kehidupan masyarakat agraris dan perdagangan tradional menjadi masyarakat industri dan teknologi kreatif adalah akibat dari perkembangan teknologi informasi dan komunikasi. Permintaan SDM yang berkualitas mengharuskan pendidikan harus mampu menghasilkan lulusan profesional yang memiliki kemampuan tingkat tinggi dan daya saing global. Pendidikan pada abad 21 diharapkan mampu mendorong peserta didik untuk memiliki 3 kompetensi: (1) kemampuan komunikasi dan kolaborasi, (2) kemampuan berpikir kritis dan pemecahan masalah, dan (3) kemampuan kreatif dan inovatif (Partnership for 21st Century Learning, 2008).
Tiga kompetensi di atas dapat dicapai jika peserta didik memiliki Higher Order Thingking Skills atau kemampuan berpikir tingkat tinggi. Kemampuan tersebut memiliki hubungan erat dengan situasi perkembangan global yang dinamis. Kemampuan yang mencakup berpikir kritis, logis, metakognitif, kreatif, dan reflektif ini membantu seseorang dalam menganalisis, mengevalusi, dan memutuskan solusi yang tepat dalam mengatasi permasalahan yang kompleks dalam kehidupan nyata. Pola berpikir tingkat tinggi dapat meningkatkan keterampilan verbal dan analitik. Hal ini perlu ditanamkan pada siswa agar menjadi lulusan yang dapat bersaing dalam tantangan perkembangan ilmu teknologi dan informasi yang pesat.
Berdasarkan studi Trends in International Mathematics and Science Study (TIMSS) pada tahun 2015, peserta didik di Indonesia masih memiliki kemampuan berpikir tingkat tinggi yang masih rendah terutama pada kompetensi sains. Pencapaian Indonesia pada bidang sains berada di peringkat 45 dari 48 negara. Skor sains siswa Indonesia yaitu 397, masih dibawah rata-rata negara yang mengikuti TIMSS. Soal pada TIMSS menguji tingkat pemahaman siswa
terutama kemampuan berpikir tingkat tinggi. Dalam menjawab soal tersebut, siswa dituntut memiliki kemampuan aspek penalaran, pemecahan masalah, berhipotesis, menyimpulkan masalah yang berkaitan dengan kehidupan sehari- hari.
SMA Negeri 3 Surakarta adalah satu-satunya sekolah di Surakarta yang menerapkan Sistem Kredit Semester (SKS). Pada Sistem Kredit Semester, kecepatan belajar siswa bisa dicapai dengan berbeda-beda sesuai kemampuannya. Siswa yang memiliki kemampuan yang lebih tinggi dapat menyelesaikan studinya lebih cepat. Karakteristik pembelajaran dalam Sistem Kredit Semester berkaitan erat dengan Standart Standar Isi dan Kompetensi Lulusan dalam Kurikulum 2013. Salah satunya yaitu melibatkan proses kognitif yang merangsang perkembagan intelektual, terutama keterampilan berpikir tingkat tinggi siswa (Muhlis, 2017).
Kemampuan berpikir tingkat tinggi yaitu suatu keterampilan mentransformasi, menghubungkan pengalaman dan pengetahuan yang dimiliki untuk berpikir secara kreatif dan kritis dalam penyelesaian masalah (Hasan, 2015). Melalui Kurikulum 2013, kemampuan siswa dalam berpikir tingkat tinggi dapat ditingkatkan dengan penggunaan pendekatan kontruktivisme yang terdiri dari kemampuan menganalisis, mengevaluasi, dan mencipta. Beberapa model dalam pembelajaran yang sesuai dengan pendekatan kontruktivisme adalah model Inquiry, Project Based Learning (PjBL), Problem Based Learning (PBL), dan Cooperative Learning (CL).
Berdasarkan penelitian yang dilakukan Hafitriani Rahayu dkk. (2017) menyebutkan penggunaan model pembelajaran PjBL dapat berpengaruh baik pada kemampuan berpikir tingkat tinggi siswa. Peneliti tersebut menggunakan model PjBL karena dapat mendorong peserta didik membangun pengetahuan berdasarkan pengalaman dan pemahamannya sendiri. Pada penelitian lain oleh Hikmatul Fitri dkk. (2018) mengemukakan bahwa pada pembelajaran PjBL berpengaruh signifikan terhadap kemampuan berpikir tingkat tinggi, sehingga model PjBL dapat diimplementasikan pada pembelajaran untuk meningkatkan kemampuan berpikir tingkat tinggi siswa.
Model Pembelajaran PjBL merupakan model pembelajaran yang melibatkan peserta didik pada sebuah proyek sebagai inti pembelajaran.
Langkah-langkah pada model pembelajaran berbasis proyek ini meliputi: (1) perencanaan proyek, (2) pelaksanaan proyek, (3) pembuatan produk, dan (4) kesimpulan proyek (Mergendoller, 2005). Model ini dapat mengembangkan berpikir siswa melalui pemecahan masalah secara kolaboratif. Siswa tidak hanya membangun konsep berdasarkan pemecahan masalah, tetapi juga dapat menghasilkan produk sebagai hasil pemecahan masalah tersebut (Addiin, 2014).
Penggunaan model PjBL dalam meningkatkan kemampuan berpikir tingkat tinggi dalam menghadapi era globalisasi abad masih kurang optimal. Hal ini dikarenakan dalam PjBL, siswa hanya memahami konsep dan membuat proyek. Siswa tidak terlibat dalam proses kontruksi masalah dan perancangan produk. Sehingga pembelajaran dengan PjBL kurang memberi kesempatan kepada siswa untuk mengeksplor dengan lebih pemecahan masalah dalam kehidupan nyata. Melalui integrasi Model PjBL dengan Science, Technology, Engeneering, and Mathematics (STEM) atau PjBL-STEM, dapat memberi peluang dan kesempatan kepada siswa untuk menggali ide, mengembangkan produk, dan meningkatkan keterampilan merancang.
PjBL-STEM adalah model berbasis proyek yang terintegrasi dengan sains, teknologi, teknik, dan matematika. Ilmu sains memerlukan metematika dalam pengolahan data, sedangkan teknologi dan teknik menjadi aplikasi dalam sains (Jauhariyyah, 2017). Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Farah dkk.
(2017), model PjBL-STEM memberikan peluang kepada siswa untuk belajar konstektual melalui pembelajaran yang kompleks dengan bereksplorasi merancang kegiatan belajar, menjalankan proyek secara kolaboratif, dan akan menghasilkan produk. Siswa akan terlibat aktif mulai dari pemecahan masalah, perancangan proyek, pembuatan proyek, dan evaluasi proyek dengan melibatkan keterampilan sains, teknologi, teknik, dan matematika. Sedangkan menurut Capraro et al. (2015) menyatakan bahwa model PjBL-STEM akan menumbuhkan siswa dalam berpikir kreatif dan kritis, sehingga kemampuan
berpikir tingkat tinggi dapat meningkatkan. Sehingga, model PjBL-STEM mampu meningkatkan kemampuan berpikir tingkat tinggi siswa.
Data puspendik kemdikbud tahun 2017 menunjukkan hasil Ujian Nasional SMA/MA Tahun Pelajaran 2016/2017 di SMA Negeri 3 Surakarta pada materi uji Asam dan Basa mendapatkan nilai terendah daripada materi yang lain (materi Asam dan Basa masuk dalam Kimia Analitik). Hal ini ditunjukkan oleh data Puspendik Kemdikbud pada Tabel 1.1.
Tabel 1.1 Data Puspendik Kemdikbud Nilai UN Penguasaan Materi Kimia di SMA Negeri 3 Surakarta tahun 2016/2017
Kemampuan yang diuji Nilai UN
Kimia analitik 70,43
Kimia fisik 71,85
Kimia anorganik 77,31
Kimia dasar 78,61
Kimia organik 78,85
Soal Ujian Nasional pada umumnya menggunakan tingkat taksonomi Bloom yang lebih tinggi, sehingga memerlukan kemampuan berpikir yang lebih tinggi pula. Berdasarkan data di atas, pemahaman terhadap konsep asam dan basa di SMA Negeri 3 Surakarta perlu ditingkatkan. Materi Asam dan Basa merupakan materi didalam kimia yang tidak cukup dipelajari hanya dengan hafalan, namun memerlukan analisis dan pemahaman konsep yang baik.
Pembelajaran Asam dan Basa dapat ditingkatkan dengan penananam konsep analisis yang kuat melalui proyek yang akan dilakukan oleh siswa.
Penjabaran dari latar belakang tersebut membuat peneliti melakukan penelitian eksperimen untuk menentukan pengaruh model PjBL yang di integrasikan dengan STEM (PjBL-STEM) terhadap kemampuan berpikir tingkat tinggi siswa pada materi Asam dan Basa.
B. Identifikasi Masalah
Identifikasi masalah berdasarkan latar belakang di atas dapat diuraikan sebagai berikut:
1. Implementasi Sistem Kredit Semester (SKS) di SMAN 3 Surakarta memerlukan kemampuan berpikir tingkat tinggi siswa.
2. Hasil UN pada materi uji Kimia Analitik yang terdiri dari materi Asam dan Basa di SMAN 3 Surakarta berdasarkan data puspendik kemdikbud tahun 2017 memiliki rata-rata nilai paling rendah dari materi yang lainnya.
C. Pembatasan Masalah
Pembatasan masalah berdasarkan identifikasi masalah di atas dapat diurakan sebagai berikut:
1. Model pembelajaran yang diterapkan adalah model Project Based Learning terintegrasi STEM (Science, Technology, Engeneering, and Mathematics).
2. Kemampuan yang diukur adalah berpikir tingkat tinggi siswa.
D. Perumusan Masalah
Rumusan masalah dalam penelitian berdasarkan latar belakang masalah di atas dapat diuraikan sebagai berikut:
1. Apakah terdapat pengaruh penggunaan model Project Based Learning terintegrasi STEM (PjBL-STEM) terhadap kemampuan berpikir tingkat tinggi siswa.
E. Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah untuk :
1. Mengetahui adanya pengaruh penggunaan model Project Based Learning terintegrasi STEM (PjBL-STEM) terhadap kemampuan berpikir tingkat tinggi siswa.
F. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah:
1. Manfaat Teoritis
a. Bagi guru dan praktisi pendidikan dapat sebagai masukan mengenai pentingnya meningkatkan dan mengembangkan kemampuan berpikir tingkat tinggi pada pembelajaran.
b. Sebagai referensi mengenai pendidikan STEM untuk mengadakan penelitian serupa bagi peneliti lain.
2. Manfaat Praktis
a. Manfaat bagi sekolah
Hasil penelitian ini dapat dijadikan masukan dalam pengembangan kurikulum baru pada tingkat sekolah.
b. Manfaat bagi guru
Meningkatkan kualitas proses pembelajaran, baik pada pendekatan, metode, model, maupun gaya pembelajaran, serta meningkatkan peran guru dalam pengelolaan pembelajaran yang lebih menarik.
c. Manfaat bagi siswa
Meningkatkan kemampuan berpikir tingkat tinggi pada siswa untuk menjadi lulusan yang cakap, kreatif, siap kerja, dan profesional.
d. Manfaat bagi peneliti
Penelitian ini menjadi bagia dari syarat dalam menyelesaikan studi Strata-
1 di Universitas Sebelas Maret.
