BAB V BERPIKIR SPASIAL
C. Penelitian Terkait
85
Contoh soal tes berpikir spasial adalah dengan diberikannya suatu plat besi seperti yang ada pada gambar 4.1 di sebelah kiri bawah berikut ini. Plat besi tersebut dilipat sesuai dengan garis putus-putus. Kemudian siswa diminta untuk menentukan mana dari kelima bentuk A, B, C, D dan E yang merupakan representasi dari plat besi yang dilipat. Ketentuan melipat adalah tidak boleh ada lipatan yang menumpuk satu sama lain.
Gambar 4.1 Contoh Tes Spasial : Visualisasi Spasial Tiga Dimensi (Uttal, Miller dan Newcombe, 2013)
Seseorang yang memiliki kemampuan berpikir spasial akan dapat menentukan hubungan antara garis lurus dan garis putus-putus, apa yang akan terjadi jika plat besi dilipat sesuai dengan garis yang dimaksud serta dapat merepresentasikan bentuk tiga dimensi yang dihasilkan dan dapat merepresentasikan bentuk tersebut dari berbagai sudut pandang. Dari kelima gambar tersebut, seseorang yang memiliki kemampuan berpikir spasial akan memilih gambar A. Jika kemampuannya lemah dalam berpikir spasial akan memilih gambar selain A, yaitu B, C, D atau E. Seseorang yang kemampuan berpikir spasialnya rendah tidak menguasai konsep ruang pada plat besi tersebut. Dia tidak mengetahui hubungan sisi-sisi yang dilipat sesuai dengan garis putus, bagian mana yang permukaannya lebih tinggi dan bagian mana yang lebih rendah, atau bisa saja lemah dalam merepresentasikan plat tersebut dalam bayangan dipikirannya.
86
ditemukan peningkatan pelatihan rata-rata 0,47 dari standar deviasi. Efek pelatihan berlangsung selama berbulan-bulan dalam studi meneliti daya tahan dan ditransfer ke tugas-tugas yang berbeda. Hasil penelitiannya adalah meskipun diabaikan dalam pendidikan tradisional, berpikir spasial memainkan peran penting dalam prestasi di bidang ilmu pengetahuan, teknologi, rekayasa, dan matematika (STEM) . Penelitian menunjukkan bahwa jawabannya adalah "ya" untuk kedua pertanyaan di atas. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa pelatihan spasial dapat meningkatkan pembelajaran STEM.
Berpikir spasial tidak hanya dimulai di tingkat sekolah menengah saja.
Berpikir spasial dapat mulai dilatih sejak anak duduk di tingkat pra sekolah, bahkan Mohring et.al (2015) yang melakukan penelitian tentang hubungan antara berpikir spasial dan penalaran proposional pada siswa pra sekolah menyimpulkan bahwa berpikir spasial dimulai sejak awal kehidupannya. Penelitian dilakukan pada anak-anak yang didominasi anak-anak Kaukasia, berasal dari latar belakang kelas menengah, dan tinggal di daerah pinggiran kota dari kota besar AS. Anak- anak menyelesaikan tugas pertama lokasi spasial, diikuti oleh tugas penalaran proporsional. Hasil penelitian ini menjelaskan mekanisme yang terlibat memiliki hubungan yang erat antara berpikir spasial dan berpikir matematis sejak awal kehidupan.B
Berbeda dengan Mohring, Newcombe dan Frick (2015) yang meneliti tentang berpikir spasial yang dikaitkan dengan satu komponen berpikir matematis, Ivantskii et.al (2015) meneliti tentang Pemetaan Otak (brain mapping) saat seseorang berpikir verbal dan berpikir spasial. Penelitian ini adalah untuk menggambarkan topografi zona kortikal aktif dan formasi subkortikal selama berpikir verbal dan spasial menggunakan pencitraan resonansi magnetik fungsional (fMRI). Subyek yang diambil sebanyak 18 orang, subyek tersebut menggunakan tangan kanan pada aktivitasnya. Empat jenis tugas yang disajikan - dua tugas studi, verbal (anagram) dan spasial (mencari angka untuk persegi), serta dua jenis tugas kontrol (kata-kata dan tugas-tugas spasial di mana semua kata- katanya identik). Data fMRI ini memberikan bukti bahwa jenis pemikiran verbal dan spasial didukung oleh aktivitas spesifik struktur otak, sementara studi
87
elektrofisiologi sebelumnya menunjukkan distribusi proses otak selama berpikir.
Penggabungan dua pendekatan ini mengarah pada kesimpulan bahwa fungsi kognitif didukung oleh sistem-jenis proses otak dengan struktur kunci tertentu.
Pemanfaatan kecanggihan teknologi dapat dimanfaatkan untuk membantu seseorang yang memiliki kelemahan dalam berpikir spasial. Pemanfaatan lingkungan virtual dalam pelatihan spasial secara intersif dapat meningkatkan kemampuan berpikir spasial dari pada menggunakan lingkungan fisik (Cohen dan Hegarty:2014, Kavouras et.al:2014, Kornkasem dan black:2014 dan Manson et.al:2014). Cohen dan Hegarty (2014) meneliti tentang memvisualisasikan penampang: Pelatihan berpikir spasial menggunakan animasi interaktif dan benda- benda maya (virtual). Penelitian dilakukan dalam dua percobaan, yang menyelidiki keandalan intervensi singkat menggunakan animasi interaktif untuk melatih siswa menyimpulkan penampang dua dimensi dari bentuk geometris virtual tiga dimensi. Mahasiswa dengan kemampuan spasial yang kurang ditugaskan untuk menerima intervensi atau untuk kelompok kontrol.
Dibandingkan dengan kelompok kontrol, peserta yang dilatih meningkat secara signifikan pada stimuli yang diamati selama intervensi dan transfer menunjukkan adanya rangsangan terlatih. Keuntungan kinerja dan transfer dalam percobaan ini menunjukkan bahwa animasi interaktif dan benda padat virtual adalah alat menjanjikan untuk melatih berpikir spasial untuk mahasiswa. Kornkasem (2014), meneliti tentang Pelatihan berpikir spasial menggunakan artefak geometri dan arsitektur. Studi dilakukan untuk menguji efek dari metode pelatihan spasial pada kinerja kemampuan spasial. Dua percobaan, dilakukan pada total siswa 72 Columbia University. Secara khusus, studi menyelidiki penggunaan representasi spasial eksternal untuk mengembangkan simulasi mental di pendidikan bidang Sains, Teknologi, Teknik dan Matematika (STEM). Di kedua studi, siswa ditingkatkan keterampilan spasial mereka. Peserta didik yang terlatih dalam tiga dimensi (3D) ditambah lingkungan maya (sebagai kelompok eksperimen) meningkat di keterampilan spasial secara signifikan lebih dari pada siswa dengan artefak 3D lingkungan fisik (sebagai kelompok kontrol). Sebuah efek antisipatif ditemukan selama urutan pembelajaran. Urutan dalam lingkungan virtual 3D-
88
diperluas mengaktifkan isyarat spasial secara eksplisit dan bahasa teknis yang membantu peserta untuk merumuskan simulasi mental yang lebih baik; sebagai akibatnya, mereka tampil lebih baik di posttest dan tes transfer. Pemetaan web melibatkan penerbitan dan penggunaan peta melalui internet, dan dapat menjangkau penyajian peta statis ke penawaran data query yang dinamis dan analisis spasial Manson et.al (2014). Pemetaan Jaringan dipandang sebagai cara yang menjanjikan untuk mendukung pengembangan berpikir spasial dalam kelas tetapi ada pertanyaan yang belum terjawab tentang bagaimana janji tersebut diterapkan pada dunia nyata. Hasil penelitian Manson et.al (2014), menyatakan bahwa pemetaan web dapat efektif tetapi keberatan mengarah pada pedagogis, kelembagaan,dan teknologi beserta akibatnya.
Kelemahan dan Keunggulan Penelitian
Penelitian yang telah ditulis pada bagian 4, selanjutnya dianalisis untuk mendapatkan kelemahan dan keunggulan dari tiap-tiap penelitian tersebut.
a. Penelitian oleh Mohring ,Newcombe dan Frick(2015) memiliki keunggulan yaitu bahwa ternyata terdapat hubungan yang erat antara berpikir spasial dan berpikir matematis sejak awal kehidupan.
Penelitiannya focus pada pembacaan peta sebagai wakil dari mengaketerampilan spasial dan penalaran proporsional sebagai wakil dari keterampilan matematis. Bagian penting lainnya adalah bahwa anak-anak yang pendugaan konsentrasi campurannya lebih baik pada tugas penalaran proporsional ternyata juga memiliki penempatan posisi target lebih akurat setelah dilakukan pengontrolan usia dan kecerdasan verbalnya. Kelemahan penelitian ini adalah masih terbatas pada hubungan saja antara berpikir spasial dengan berpikir matematis. Relasi sebab akibat dari hubungan keduanya belum terlihat pada penelitian ini.
b. Penelitian oleh Ivantskii et.al (2015) adalah tentang Pemetaan Otak (brain mapping) saat seseorang berpikir verbal dan berpikir spasial.
Keunggulan penelitian ini adalah dengan memanfaatkan fRMI, dapat
89
tergambar dengan baik bagian-bagian otak yang aktif pada saat seseorang berpikir verbal dan berpikir spasial. Pada penelitian ini Ivanitskii et.al menyatakan tentang level pengetahuan yang disajikan, yaitu bahwa mereka dapat mengambil level tersebut sehingga proses-proses cerebral yang ditekankan pada fungsi mental lebih tinggi merupakan sistem yang melakukan proses-proses dan disebarkan melewati cortex. Kelemahan penelitian ini hanya masalah kebaruannya. Penelitian serupa telah dilakukan pada tahun 1932 oleh Pavlov.
c. Cohen dan Hegarty (2014) meneliti tentang memvisualisasikan penampang: Pelatihan berpikir spasial menggunakan animasi interaktif dan benda-benda maya (virtual). Keunggulan penelitian ini adalah pemanfaatan teknologi dengan baik, sehingga gambaran visual sangat membantu siswa pada saat pelatihan spasial. Tampilan interaktifnya sangat sederhana, fleksibel, tampilannya dapat dihentikan sejenak ketika diklik tombol pause,memberi kesempatan kepada pengguna untuk mengeksplorasi obyek virtual sesuai kemampuannya. Selain itu animasi pelatihan yang le Selain itu animasi pelatihan yang lebih dari satu (misalnya, orthogonal,bih dari satu (misalnya, orthogonal dan irisan kerucut) dapat dilihat bersamaan. Aktivitas dan irisan kerucut) dapat dilihat bersamaan. Aktivitas pendukung pembelajaran seperti pendukung pembelajaran seperti menggambar dan memperbanyak bentuk-bentuk dapat secara mudah diintegrasikan pada pembelajada pembelajaran dengan tampilan yang interaktif. Kelemahan penelitian adalah bahwa pengujian dilakukan pada pembelajaran yang singkat. Sangat perlu untuk ke depannya dengan melakukan tes untuk mengetahui efek pada kegiatan belajar yang lebih lama. Selain itu penggunaan dua dimensi yang dicetak menstimuli ke penggambaran bentuk tiga dimensi pada saat pre test dan posttest. Proyeksi stimuli tiga dimensi yang berbentuk dua dimensi masih membingungkan secara mendasar, dan kebingungan tersebut mungkin saja sebagai bentuk tanggungjawab untuk partisipan yang memiliki
90
kinerja buruk pada pre test kami. Untuk selanjutnya, model fisik dari bentuk geometri padat yang sederhana dapat dihasilkan untuk mengatasi beberapa kebingungan tentang bayangan perpektif tiga dimensi menjadi dua dimensi.
d. Studi Bednarz dan Lee (2011) adalah tentang komponen-komponen berpikir spasial. Keunggulan dari studi ini adalah faktor berpikir spasial pada STAT adalah yang sebelumnya terdiri dari delapan komponen, dan dengan studi ini mereka menghasilkan faktor yang lebih sedikit yaitu lima faktor saja. Kelemahan pada studi ini adalah bahwa mereka tidak menegaskan bahwa lima faktor tersebut sebagai komponen berpikir spasial yang definitive. Meskipun studi ini dinilai signifikan karena berdasarkan data empiris dan dukungan yang kuat bahwa berpikir spasial tidak didukung oleh satu keterampilan saja.
e. Studi oleh Uttal, Miller dan Newcombe (2013) adalah tentang pengeksplorasian dan peningkatan berpikir spasial yang dikaitkan dengan prestasi pada bidang sains, teknologi, teknik dan matematika (STEM).
Keunggulan penelitian ini adalah berdasar pada sintesis kuantitatif dari 206 studi pelatihan spasial. Penelitian ini tidak menyelidiki bagaimana meningkatkan keterampilan kognitif yang relevan untuk matematika, membaca, dan disiplin ilmu lainnya. Penelitian di masa depan diperlukan untuk menentukan metode pelatihan yang akan mengarah ke perbaikan bidang STEM yang terbesar. Seperti keterampilan kognitif, berpikir spasial dapat meningkat jika dipelihara dan didukung.
91 REFERENSI
Bednarz dan Lee. The Componen of Spatial Thinking: Empirical evidence.
Procedia Social and Behavioral Science, www.sciencedirect.com; 2011 Cohen dan Hegarty. Visualizing cross sections: Training spatial thinking using
interactive animations and virtual objects. Learning and Individual Differences 33 (2014) 63–71, journal homepage:
www.elsevier.com/locate/lindif ;2014
Jo dan Bednarz, Evaluating Geography Textbiik Question from a Spatial Perspective: using concept of space, tools of representation, and cognitive processes to evaluate spatiality. Jounal of Geography; 2009
Kavouras, Tomai, Baglatzi, Lazoudis, Kokla, Darra, Sotiriu. The Geothnk platform: connecting spatial thinking to secondary education. Conference Paper. www.researchgate.net/publication; 2014
Kornkasem dan Black. Spatial Thinking Training Using Geometry and Architectural Artifacts. Conference paper. www.
researchgate.net/publication; 2014
Manson, Shannon, Eria, Kne,Dyke,Nelson,Batra,Bonsal,Kernik,Immich, Matson.
Resource Need and Pedagogocal Value of Web Mapping for Spatial Thinking. Journal of Geography; 2014
Möhring , Newcombe dan Frick .The relation between spatial thinking and proportional reasoning in preschoolers, Available online 20 February 2015 Journal of Experimental Child Psychology 132 (2015) 213–220.
Journal homepage: www.elsevier.com/locate/jecp; 2015
Newcombe, N.S . Picture this: Increasing math and science learning by improving spatial thinking, American Educator , Vol. 34, No.2, http://www.silccenter.org/publ... ; 2010
Newcombe, N. S. , Shipley, T. F. Thinking about Spatial Thinking: New Typology, New Assessments. In J. S. Gero (Ed.), Studying visual and spatial reasoning for design creativity (pp. 179-192). Netherlands: Springer : 2015
92
NRC (National Research Council). Learning to think spatially. Washington DC:
National Academies Press;2006.
Sternberg, Sternberg. Cognitive Psychology.Wadsworth. Cangage Learning:California; 2012
Tomaszewski, Vodacek, Parody, Holt. Spatial Ability Assessment in Rwandan Secondary Schools: Baseline Result. Journal on Geography.
www.researchgate.net/publication; 2014
Uttal , Cohen. Spatial Thinking and STEM Education: When, Why, and How? To appear in B. H. Ross (Ed.), The Psychology of Learning and Motivation;
2013
Uttal, Miller,Newcombe. Exploring and Enhacing Spatial Thinking: Links toAchievement in science, Technology, Engineering and Mathematics?.
Psycological Science. www.researchgate.net/publication; 2013
Wakabayashi, Ishikawa. Spatial Thinking in Geographic Information Science:a Reviewof Past Studies and Prospect for The Future, Procedia Social and Behavioral Science, Elsevier Ltd; 2011
93