BAB II METODE EKSPERIMEN DALAM PEMBELAJARAN IPA DAN PEMAHAMAN SISWA
A. Pendidikan IPA di Sekolah Dasar Pendidikan Sekolah Dasar sebagai bagian dari sistem pendidikan nasional mempunyai peran amat penting dalam meningkatkan sumber daya manusia (SDM). Pendidikan nasional bertujuan untuk mengembangkan potensi peserta didik agar menjadi manusia yang beriman bertaqwa terhadap Tuhan Yang Maha Esa, berakhlak mulia, sehat, berilmu, cakap, kretif, mandiri, dan menjadi warga Negara yang demokratis serta bertanggung jawab dalam rangka mencerdaskan kehidupan bangsa. (Mulyasa, 2005 : 70) Tujuan pembelajaran IPA di sekolah dasar adalah bertujuan agar peserta didik memiliki kemampuan sebagai berikut: 1. Memperoleh keyakinan terhadap kebesaran Tuhan Yang Maha Esa berdasarkan keberadaan, keindahan dan keteraturan alam ciptaan-Nya. 2. Mengembangkan pengetahuan dan pemahaman konsep-konsep IPA yang bermanfaat dan dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. 3. Mengembangkan rasa ingin tahu, sikap positif dan kesadaran tentang adanya hubungan yang saling mempengaruhi antara IPA, lingkungan teknologi dan masyarakat.
9
10
4. Mengembangkan keterampilan proses untuk menyelidiki, memecahkan masalah dan membuat keputusan. 5. Meningkatkan kesadaran untuk berperan serta dalam memelihara, menjaga dan melestarikan lingkungan alam. 6. Meningkatkan
kesadaran
untuk
menghargai
alam
dan
segala
keteraturannya sebagai salah satu ciptaan Tuhan. 7. Memperoleh bekal pengetahuan, konsep dan keterampilan IPA sebagai dasar untuk melanjutkan pendidikan ke SMP/Mts. (Kurikulum Tingkat Satuan Pembelajaran SD 2006). Pembelajaran IPA hendaknya membuka kesempatan untuk memupuk rasa ingin tahu anak didik secara ilmiah. Hal ini akan membantu mereka mengembangkan kemampuan bertanya dan mencari jawaban atas fenomena alam berdasarkan bukti serta mengembangkan cara berfikir saintifik (ilmiah). "Dalam pengajaran IPA seorang guru dituntut untuk dapat mengajak anak didiknya memanfaatkan alam sekitar sebagai sumber belajarnya" (Darmojo & Kaligis, 1992 : 2). Merajuk kepada pengertian IPA di atas, mak dapat disimpulkan bahwa IPA meliputi empat unsur yaitu : 1) sikap : rasa ingin tahu tentang benda, fenomena alam, makhluk sosial, serta hubungan sebab akibat yang menimbulkan masalah baru yang dapat dipecahkan melalui prosedur yang benar, IPA bersifat open ended. 2) Proses: prosedur pemecahan masalah melalui metode ilmiah, metode ilmiah meliputi penyusunan hipotesis, perancangan eklsperimen atau percobaan, evaluasi, pengukuran dan penarikan kesimpulan. 3) Produk :berupa fakta, prinsip, teori
11
dan hukum, 4) Aplikasi : penerapan metode ilmiah dan konsep IPA dalam kehidupan sehari-hari. (Puskur, 2007:6) Dalam proses pembelajaran IPA, keempat unsur itu diharapkan dapat muncul, sehingga peserta didik dapat mengalami proses pembelajaran secara utuh, memahami fenomena dan melalui kegiatan pemecahan masalah. Dalam upaya mengembangkan kemampuan dan kreatifitas siswa dalam belajar IPA maka harus dikembangkan pembelajaran yang tidak hanya mengkondisikan para siswa sebagai penerima saja pengetahuan dari guru. Tetapi suatu kondisi di mana guru dapat menjadi motivator siswa dalam kegiatan memahami dan mengkonstruksi pengetahuannya, dan sebagai fasilitator dalam menumbuhkan kemampuansiwa dalam memecahkan masalah.
B. Metode Eksperimen Dalam Pembelajaran IPA 1. Pengertian Metode Eksperimen Proses belajar dan mengajar yang efektif memerlukan penggunaan strategi, metode dan media pembelajaran yang tepat. "metode pembelajaran dapat diartikan sebagai cara-cara yang dilaksanakan untuk mengadakan interaksi belajar mengajar dalam rangka mencapai tujuan pembelajaran" (Suharjo, 2006 : 89). Metode
pembelajaran
harus
dipilih
dan
dikembangkan
untuk
meningkatkan aktifitas dan kreatifitas peserta didik. Di dalam pembeljaran
12
IPA banyak metode-metode yang digunakan salah satu di antaranya adalah metode eksperimen. Schonher (1996) yang dikutip oleh Palendeng (2003:81) menyatakan metode eksperimen adalah metode yang sesuai untuk pembelajaran IPA (Sains), karena metode eksperiemn mampu memberikan kondisi belajar yang tepat mengemabngkan kemampuan berfikir dan kreatifitas secara optimal. Siswa diberi kesempatan untuk menyusun sendiri konsep-konsep dalam struktur kognitifnya, selanjutnya dapat diaplikasikan dalam kehidupannya. Berdasarkan hasil penemuan Dr. Umar Fauzi, metode eksperimen dalam pembelajaran IPA mempunyai 3 manfaat, antara lain : 1) Mendorong siswa untuk berfikir kritis, kreatif dan inovatif dengan bekal konsep yang sudah diajarkan. 2) Menuntun siswa melakukan pengamatan, melakukan penafsiran dan dugaan terahdap data. 3) Memandu siswa menemukan sendiri suatu kaidah, aturan atau hokum alam yang sering diapkai dalam pembahasan IPA. (Herawati, 2006:11-12). Dalam proses belajar mengajar dengan metode eksperimen (percobaan) ini siswa diberi kesempatan untuk mengalami sendiri atau melakukan sendiri, mengikuti proses, mengamati objek, menganalisis, membuktikan dan menarik kesimpulan sendiri tentang suatu objek, keadaan, atau proses sesuatu. Dengan demikian siswa dituntut untuk mengalami sendiri, mencari tahu suatu kebenaran, atau mencoba mencari data baru yang diperlukannya, mengolah sendiri, membuktikan suatu hokum atau aidil, dan menarik kesimpulan atau proses yang dialaminya.
13
Ditinjau dari teori perkembangan kognitif Piaget, siswa berada pada tahap operasionalkonkret. Oleh karena itu siswa akan lebih mudah memahami konsep-konsep melalui peristiwa nyata. Bruner menyatakan bahwa cara berfikir kongkret akan membawa siswa kea rah berfikir konseptual dengan cara yang lebih mudah. Artinya melalui pengalaman langsung dan objek nyata mempersiapkan siswa berfikir ke tahp yang lebih tinggi yakni tahap symbol/pictorial. (Hilda dan Margareta, 2002:42). Penggunaan metode ini bertujuan agar siswa mampu mencari
dan
menemukan sendiri berbagai jawaban atau persoalan-persoalan yang dihadapinya dengan mengadakan eksperiemn sendiri dan juga dapat terlatih dalam cara berfikir yang ilmiah (Scientific Thinking). Metode eksperimen diartikan sebagai cara belajar mengajar yang melibat aktifkan peserta didik mengalami dan membuktikan sendiri hasil percobaan itu. (Sumantri dan Permana, 1998/1999 : 157). Dalam melakukan eksperimen dalam pembelajaran IPA, bahan-bahan yang digunakan tidak harus terbuat dari bahan-bahan yang mahal, sebab IPA dipelajari dengan memakai bahan-bahan sederhana yang biasa dijumpai anak dalam kehidupan sehari-hari. Dengan alat dan bahan sederahana yang telah mereka kenal pusat perhatian siswa akan lebih terpusat obyek yang diselidiki. Dengan demikian penggunaan alat dan bahan sederhana dalam kegiatan eksperimen
dapat
memberikan
kesempatan
pada
siswa
untuk
mengembangkan kemampuan befikir dalam memecahkan suatu masalah.
14
Berdasarkan uraian di atas dapat disimpulkan bahwa metode eksperimen dalam pembelajaran sangat penting dilakukan terutama untuk menggali dan mengembangkan potensi pserta didik. Penggunaan metode eksperimen dalam pembelajaran IPA merupakan hal yang sangat tepat, sehingga anak terbiasa untuk berfikir dan memecahkan masalahnya sendiri melalui kegiatan eksperimen sehingga pada akhirnya tingkat berfikir anak akan terlatih dan berkembang secara optimal. 2. Kelebihan dan kekurangan Metode Eksperimen Metode eksperimen lebih sesuai untuk menyajikan pembelajaran IPA, namun seperti metode lainnya. Metode eksperimen juga memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihan metode eksperimen : a) Membuat peserta didik percaya pada kebenaran kesimpulan percobaannya sendiri dari pada hanya menerima kata guru atau dari buku b) Peserta didik aktif terlibat mengumpulkan fakta, informasi atau data yang diperlukan melalui percobaan yang dilakukan. c) Dapat menggunakan dan melaksanakan prosedur metode ilmiah dan berfikir ilmiah. d) Memperkaya pengalaman dengan hal-hal yang bersifat objektif, realistis dan menghilangkan verbalisme. Selain kelebihan tersebut, metode eksperimen juga memiliki kelemahan, yaitu sebagai berikut:
15
a) Metode ini lebih sesuai untuk menyajikan bidang-bidang IPA dan teknologi. b) Metode ini menuntut ketelitian, keuletan, dan ketabahan. c) Setiap eksperiemen tidak selalu memberikan hasil yang diharapkan. d) Dalam kehidupan tidak semua hal dapat dijadikan materi eksperimen. 3. Pelaksanaan Metode Eksperimen Meskipun metode eksperimen memiliki beberapa kekurangan, tetap dianggap baik digunakan guru asalkan dialkukan dengan pertimbangan yang matang dan dilaksanakan secara efektif. Sehingga menggunakan metode ini berhasil sesuai dengan apa yang diharapkan. Terdapat beberapa langkah-langkah yang harus diperhatikan, yaitu: Persiapan eksperimen Persiapan eksperimen yang matang mutlak diperlukan untuk mengadakan sesuatu eksperiemn, yang perlu dipersiapkan antara lain :
Menetapkan tujuan eksperimen
Mempersiapkan berbagai alat atau bahan yang diperlukan
Mempersiapkan tempat eksperiemen
Mempertimbnagkan tujuan siswa dengan alat-alat yang diperlukan dengan tempat eksperiemen
Memepersiapkan soal
keamanan dan kesehatan agar dapat
memperkecil atau menghindarkan resiko berbahaya atau merugikan
16
Memperhatikan soal disiplin atau tata tertib, terutama dalam menjaga peralatan dan bahan yang akan digunakan
Memberikan penjelasan tentang apa yang harus diperhatikan dan tahapan-tahapan yang mesti dilakukan siswa, termasuk yang dilarang atau yang membahayakan.
Pelaksanaan eksperimen Setelah semua dipersiapkan, termasuk apa yang seharusnya dilakukan siswa dalam mengadakan eksperiemen, kegiatan selanjutnya ialah :
Siswa memulai percobaan
Pada waktu percobaan yang dilakukan siswa, guru memperhatikan apabila perlu, mendekati untuk mengamati proses percobaan yang dilakukan
siswa
atau
mendiskusikan
gejala-gejala
yang
dikemukakan siswa serta memberikan dorongan dan bantuan terhadap kesulitan-kesulitan yang dihadapi siswa.
Selam proses berjalan, guru hendaknya memperhatikan situasi secara keseluruhan.
4. Tindakan Lanjut Eksperimen Setelah eksperimen dilakukan siswa, kegiatan-kegiatan selanjutnya antara lain: a.
Meminta siswa mengumpulkan laporan eksperimen siswa untuk diperiksa guru.
17
b.
Mendiskusikan
masalah-masalah
yang
ditemukan
selama
eksperimen. c.
Memeriksa dan menyimpan kembali segala peralatan yang digunakan dengan membersihkannya terlebih dahulu.
(Rusyan, Dkk, 1991 : 166-167). Metode eksperimen adalah alat yang penting untuk mendapatkan data yang baik pembelajaran dengan metode eksperimen menurut Palendeng (2003 :82) meliputi tahap-tahap sebagai berikut : a)
Percobaan awal, pembelajaran diawali dengan melakukan percobaan yang didemokratisikan guru atau dengan mengamati fenomena alam. Demonstrasi ini menampilkan yang berkaitan dengan materi yang akan dipelajari.
b)
Pengamatan, merupakan kegiatan siswa saat guru melakukan percobaan. Siswa diharapkan untuk mengamati dan mencatat peristiwa tersebut.
c)
Hipotesis awal, siswa dapat merumuskan hipotesis sementara berdasarkan hasil pengamatannya.
d)
Verifikasi, kegiatan untuk membuktikan kebenaran dari dugaan awal yang telah dirumuskan dan dilakukan melalui kerja kelompok. Siswa diharapkan merumuskan hasil percobaan dan membuat kesimpulan, selanjutnya dilaporkan hasilnya.
18
e)
Aplikasi konsep, setelah siswa merumuskan dan menemukan konsep, hasilnya diaplikasikan dalam kehidupan. Kegiatan ini merupakan pemantapan konsep yang dipelajari.
f)
Evaluasi, merupakan kegiatan akhir setelah selesai satu konsep. Penerapan pembelajaran dengan metode eksperimen akan membantu
siswa untuk memahami konsep. Pemahaman konsep dapat diketahui apabila siswa mampu mengutarakan secara lisan, tulisan, maupun aplikasi dalam kehidupannya. Dengan kata lain, siswa memiliki kemampuan menjelaskan, menyebutkan, memberikan contoh, dan menerapkan konsep terkait dengan materi pelajaran. Roestiyah (2001 : 81) menyatakan tentang prosedur eksperiemen adalah sebagai berikut: (1) Perlu dilaksanakan kepada siswa tentang tujuan eksperimen, mereka harus memahami masalah yang akan dibuktikan melalui eksperimen, (2) member penjelasan kepada siswa tentang alat-alat serta bahan-bahan yang akan dipergunakan dalam eksperimen, hal-hal yang harus dikontrol ketat, urutan eksperimen dan hal-hal yang perlu dicatat, (3) Selama eksperimen berlangsung guru harus mengawasi pekerjaan ssiwa, bila perlu member saran atau pertanyaan yang menunjang kesempurnaan jalannya eksperimen, (4) setelah eksperimen selesai, guru harus mengumpulakn hasil penelitian siswa, berdiskusi di kelas dan mengevaluasi dengan tes atau tanya jawab.
19
C. Pemahaman Konsep Pemahaaman merupakan salah satu aspek dalam ranah (domain) kognitif dari tujuan proses belajar mengajar (Bloom, 1987; Winkel, 1987 : 50) dalam Nowsky (1994 : 28). Aspek kognitif sangat penting, hal ini disebabkan bila orang melakukan proses belajar mengajar, maka pertama kali yang akan dicapai dari tujuan belaajr adalah memahami apa yang dipelajari. Misalnya, siswa harus mampu menjelaskan konsep-konsep dan hokum fisika dalam bentuk rumusan ked lam bentuk kalimat. Mastie dan Johnson (Baharudin, 1982 : 115; Nowsky, 1994: 27) menyatakan bahwa, pemahaman terjadi bila orang mampu mengenali, menjelaskan dan menginterpretasikan sesuatu atau masalah yang dihadapinya. Pemahaman ini bersangkutan dengan intisari dari sesuatu, ialah suatu bentuk pengertian atau pemahaman yang menyebabkan seseorang mengetahui apa yang sedang dikomunikasikan ,dan dapat menggunakan bahan atau ide yang dikomunikasikan itu tanpa harus menghubungkan dengan bahan lain (Subiyanto, 1988:49). Benjamin S. bloom et.al (1979) dalam bukunya "Taxonomy of Educational Objectives Book 1 Cognitive Domain" membagi pemahaman menjadi tiga aspek, yaitu: 1. Translasi (Transaltion) Menurut Blomm (Sutrisno, 2002:17) translasi (translation) diartikan
sebagai
kemampuan
seseorang
untuk
mengubah
atau
menterjemahkan suatu komunikasi ke dalam bahasa lain, ke dalam istilah
20
yang lain, atau ke dalam bentuk yang lain. "Pemahaman translasi (kemampuan menterjemahkan) adalah kemampuan dalam memahami suatu gagasan yang dinyatakan dengan cara lain dari pernyataan asal yang dikenal sebelumnya" (Subiyanto,1988 : 49). a. Translasi dari satu tingkat abstraksi ke yang lain Translasi dari satu tingkat abstraksi ke yang lain merupakan kemampuan untuk menterjemahkan suatu persoalan yang diberikan dalam susunan kata-kata abstrak ke dalam susunan kata-kata sendiri. Termasuk juga untuk menterjemahkan suatu bagian komunikasi yang panjang menjadi lebih ringkas atau istilah-istilah yang lebih abstrak. Kemampuan ini meliputi: 1) Kemampuan menterjemahkan permasalahan dengan kata-kata sendiri. 2) Kemampuan
menterjemahkan
suatu
prinsip
umum
dengan
memberikan ilustrasi atau contoh. b. Translasi dari bentuk simbolik ke dalam bentuk lain atau sebaliknya Translasi dari bentuk simbolik ke dalam bentuk lain atau sebaliknya merupakan kemampuan untuk menterjemahkan hubungan yang terkandung dalam bentuk simbolik, termasuk ilustrasi, peta, tabel, diagram, grafik, persamaan matematis dan rumus-rumus lain ke dalam bentuk verbal dan sebaliknya.
21
Kemampuan ini meliputi: 1) Kemampuan menterjemahkan hubungan yang dinyatakan secara simbolik baik ilustrasi, peta, tabel, diagram, grafik, persamaan matematis dan rumus-rumus lain ke dalam bentuk verbal dan sebaliknya. 2. Interpretasi (Interpretation) "Pemahaman interpretasi (kemampuan menafsirkan) adalah kemampuan memahami bahan atau ide yang direkam, diubah, atau disusun dalam bentuk lain misalnya dalam bentuk grafik, table, symbol, peta konsep, dan sebaliknya" (Subiyanto, 1988 : 49). Pemahaman interpretasi berkaitan dengan kemampuan siswa dalam menentukan konsep-konsep yang tepat untuk digunakan menyelesaikan soal (Prikasih, 2003:21). Kemampuan ini meliputi: 1) Kemampuan memahami bahan atau ide yang direkam, diubah dan disusun dalam bentuk lain (misalnya grafik, table, diagram dan lain sebagainya) atau sebaliknya. 2) Kemampuan memahami dan menafsirkan materi atau data secara lebih dalam dan dengan variasi jelas. 3) Kemampuan membedakan antara yang benar dan tidak benar atau kesimpulan yang bertentangan dari sebuah data.
22
3. Ekstrapolasi (Extrapolation) Menurut
Subiyanto,
"Pemahaman
ekstrapolasi
(kemampuan
meramalkan) adalah kemampuan untuk meramalkan kecenderungan yang ada menurut data tertentu dengan mengutarakan konsekuensi dan implikasi yang sejalan dengan kondisi yang digambarkan". Pemahaman ekstrapolasi berkaitan dengan kemampuan siswa dalam menerapkan konsep dalam bentuk perhitungan matematis untuk menyelesaikan soal (Prikasih, 2003:21). Kemampuan ini meliputi : 1) Kemampuan meramalkan kecenderungan yang ada menurut data dengan mengemukakan akibat dan implikasinya. 2) Kemampuan menyisipkan suatu data dalam sekumpulan data dilihat dari kecenderungannya. 3) Kemampuan untuk memperkirakan akibat dari suatu bentuk komunikasi yang digambarkan.
23
D. Konsep Perubahan Benda 1. Peta Konsep dan Pengembangannya Benda
Memiliki Wujud
Kemampuan berubah
Berupa
Kegunaan
Dengan cara
antara lain
Padat
Dipanaskan
Alat sekolah
Cair
Dipotong
Alat olahraga
Ditekan
Perabot rumah
Dibakar
Gambar 2.1 Peta Konsep Tentang Benda Di lingkungan sekitar kita banyak sekali ditemukan benda-benda di alam dapat digolongkan menjadi tiga jenis, yaitu benda padat, benda cair, dan benda gas. Setiap jenis benda mempunyai sifat khas tersendiri yang dapat membedakannya dengan jenis benda lainnya. Sifat benda lainnya adalah benda dapat berubah bentuk dan wujud seperti yang akan diuraikan di bawah ini: a. Perubahan bentuk benda Benda dapat mengalami perubahan karena beberapa faktor perubahan pada benda dapat merugikan atau menguntungkan. Selain itu setiap benda terbuat dari bahan yang berbeda-beda, sifat bahan yang satu berbeda
24
dengan bahan yang lain. Untuk membuat suatu benda, kita perlu memilih bahan yang tepat. Dengan begitu, kita dapat menggunakan bendfa sesuai pemanfaatannya. Apa saja penyebab perubahan pada benda? Ada banyak benda di sekitar kita. Benda-benda tersebut dapat mengalami perubahan. Benda dapat berubah bentuk dan ukuran, banyak cara mengubah bentuk benda. Lihat tukang kayu membuat perabot-perabot dibuat dari kayu, kertas adalah benda padat. Kertas dapat berubah bentuk jika dilipat. Ada benda padat yang lunak contohnya lilin mainan dan tanah liat, benda padat yang lunak dapat dibentuk.
Gambar 2.2 Benda padat dapat berubah bentuk
25
Gambar 2.3 Tanah liat dapat berubah bentuk b. Perubahan wujud benda Perubahan wujud benda sering terjadi akibat pengaruh lingkungan seperti pemanasan, pendinginan, pembakaran campuran dengan air, penghancuran, pembusukan dan lain-lain. Contoh benda padat yang berubah akibat pemanasan adalah lilin dan mentega. lilin jika dinyalakan akan meleleh, lilin mencair karena terkena panas, mentega juga seperti lilin. Mentega mencair jika dipanaskan. Contoh lain benda padat menjadi cair, es batu dan es krim benda padat. Jika diletakkan di tempat terbuka es batu dan es krim akan mencair di tempat terbuka udara panas.
26
Gambar 2.4 Perubahan benda padat menjadi cair Perubahan wujud pada benda padat dapat digolongkan menjadi dua jenis yaitu perubahan wujud yang dapat kembali dan perubahan wujud yang dapat kembali, benda yang mengalami perubahan dapat berubah kembali kebentuk semula. Contohnya perubahan wujud pada air, air dapat berubah wujud menjadi es, es dapat kembali berubah wujud menjadi air.
Gambar 2.5 Perubahan benda cair menjadi padat
