Penerapan Model PBM dengan Pendekatan Inkuiri untuk Meningkatkan Keterampilan Generik Sains Mahasiswa pada Materi Optik Geometri

112

Wahyudi / Penerapan Model PBM dengan Pendekatan Inkuiri untuk Menigkatkan Keterampilan Generik Sains Mahasiswa Pada Materi Optika Geometri

Penerapan Model PBM dengan Pendekatan Inkuiri untuk Meningkatkan Keterampilan Generik Sains Mahasiswa pada Materi Optik Geometri Wahyudi1,2, Nurhayati1 1

Prodi Pendidikan Fisika IKIP-PGRI Pontianak Jl. Ampera Kota Baru No.88 Pontianak 2 Email: [email protected]

Abstrak - Penelitian ini bertujuan untuk menerapkan model pembelajaran berbasis masalah (PBM) dengan pendekatan inkuiri dalam materi optika geometri dan menganalisis pengaruhnya terhadap keterampilan generik sains mahasiswa.. Rancangan penelitian yang digunakan adalah nonrandomized control group pretest-posttest design. Sampel penelitian berjumlah dua kelas yang dipilih dengan teknik cluster random sampling. Alat pengumpul data terdiri dari soal tes keterampilan generik sains dan lembar observasi. Analisis uji beda rerata peningkatan dilakukan menggunakan uji Mann Whitney U. Hasil menunjukkan bahwa peningkatan keterampilan generik sains mahasiswa yang diberi model PBM dengan pendekatan inkuiri lebih tinggi secara signifikan dibandingkan dengan mahasiswa yang memperoleh pembelajaran konvensional. Keterlaksanaan proses belajar mengajar dengan menggunakan model PBM dengan pendekatan inkuiri tergolong baik. Kata Kunci: pembelajaran berbasis masalah, inkuiri, keterampilan generik sains. Abstract - Problem-Based Learning (PBM) model with the inquiry approach in geometrical optics materials was applied and their effects on the generic skills science of students was analyzed. The design of the research was a nonrandomized control group pretest-posttest design. Two classes of sample were selected by random cluster sampling technique. Data collection tool consists of a generic science skills test and observation sheets. The different of mean of improvement was analyzed by using Mann Whitney U test. The results showed that the increasing in generic science skills of the students who were given PBM model with inquiry approach were significantly higher than the students who received conventional teaching model. Enforceability of the learning process by using PBM model with inquiry approach was categorized as better. Kata Kunci: problem-based learning, inquiry, generic skills science. I. PENDAHULUAN Tujuan belajar fisika adalah untuk memberikan pengetahuan dan pemahaman terhadap penerapan konsep-konsep fisika dan metode ilmiah yang melibatkan keterampilan proses untuk memecahkan berbagai permasalahan dalam kehidupan sehari-hari [1]. Namun, dalam belajar fisika, mahasiswa masih mengalami kesulitan. Salah satu materi yang sulit dikuasai oleh mahasiswa adalah materi optik. Penelitian yang dilakukan oleh Reni Astuti pada tahun 2010 menyimpulkan bahwa sebagian besar mahasiswa pendidikan fisika IKIP-PGRI Pontianak masih memiliki miskonsepsi tentang Optik Geometris dengan persentase miskonsepsi rata-rata sebesar 78,7%. Kesulitan tersebut di antaranya mahasiswa sulit membedakan antara sudut pantul, sudut bias, sudut datang, kesulitan dalam menggambar arah jalannya sinar pada pembiasan cahaya, dan lain sebagainya. Kesulitan yang dialami mahasiswa ini, pada akhirnya akan berdampak pada hasil belajar mahasiswa sehingga menyebabkan prestasi belajar mahasiswa menjadi rendah [2]. Upaya yang dapat dilakukan untuk meningkatkan kualitas proses dan hasil belajar adalah dengan menggunakan paradigma pembelajaran konstruktivistik [3]. Ada beberapa model pembelajaran yang berlandaskan paradigma konstruktivisme, di antaranya model PBM (Problem Based Learning), CTL (Contextual Teaching And Learning), model inquiry training, model

pembelajaran perubahan konseptual, dan model group investigation. Namun menurut Santyasa, model pembelajaran yang sesuai dengan karakteristik materi dan kondisi atau karakter mahasiswa di kelas-lah yang akan memberikan sumbangan lebih besar pada perkembangan belajar mahasiswa [4]. Oleh karena materi optik bersifat konkrit dan berkaitan erat dengan kehidupan sehari-hari mahasiswa, serta keadaan mahasiswa yang heterogen, maka dalam penelitian ini menggunakan model PBM dengan pendekatan inkuiri. Penerapan model PBM dimaksudkan untuk meningkatkan partisipasi dan prestasi belajar mahasiswa karena melalui pembelajaran ini mahasiswa belajar menggunakan konsep dan proses interaksinya untuk menilai sesuatu yang mereka ketahui, mengidentifikasi sesuatu yang ingin diketahui, mengumpulkan informasi dan secara kolaborasi mengevaluasi hipotesisnya berdasarkan data yang telah dikumpulkan [5]. Untuk itu melalui model PBM, mahasiswa menjadi terlatih dalam merumuskan dan menyelesaikan masalah yang mereka temui dalam kehidupan sehari-hari. Model PBM merupakan suatu model pembelajaran yang didasarkan pada banyaknya permasalahan yang membutuhkan penyelidikan autentik yakni penyelidikan yang membutuhkan penyelesaian nyata dari permasalahan yang nyata [6].

Prosiding Pertemuan Ilmiah XXVIII HFI Jateng & DIY, Yogyakarta, 26 April 2014 ISSN : 0853-0823


Pendekatan inkuiri yang digunakan dalam penelitian yang dilakukan ini diharapkan dapat membantu mahasiswa meningkatkan penguasaan konsep fisikanya. Selain itu, pendekatan inkuiri juga diharapkan dapat mengembangkan keterampilan berpikir intelektual dan keterampilan lainnya seperti mengajukan pertanyaan dan keterampilan menemukan jawaban yang berawal dari keingintahuan mereka [7]. Dengan demikian mereka akan terbiasa seperti ilmuwan sains yang teliti, tekun, objektif, menghormati pendapat orang lain dan kreatif [8]. Pendekatan inkuiri juga dapat mengatasi kesulitan dalam belajar [9]. Melalui kegiatan inkuiri, mahasiswa dapat memverifikasi dan mengamati fenomena atau gejala fisika khususnya pada materi optika geometri. Dengan demikian, diharapkan dengan pendekatan inkuiri, dapat meningkatkan pemahaman mahasiswa pada materi optika geometris. Pembelajaran fisika melalui model PBM dengan pendekatan inkuiri diharapkan selain dapat meningkatkan penguasaan konsep juga dapat meningkatkan keterampilan generik sains mahasiswa. Terdapat keterampilan berpikir yang bersifat generik yang dapat dimunculkan melalui pembelajaran fisika yaitu pengamatan langsung, pengamatan tidak langsung, kesadaran akan skala besaran, kemampuan menggunakan bahasa simbolik, kemampuan berpikir dalam kerangka taat azas, kemampuan inferensi logika, kemampuan memahami hukum sebab akibat, kemampuan membuat model matematik, dan kemampuan membangun konsep abstrak [10]. Berdasarkan latar belakang yang dikemukan di atas, maka tujuan penelitian ini adalah mengetahui perbandingan keterampilan generik sains mahasiswa yang mendapatkan pembelajaran dengan model PBM dengan pendekatan inkuiri dengan keterampilan generik sains mahasiswa yang mendapatkan pembelajaran dengan model konvensional, dan besarnya persentase keterlaksanaan proses pembelajaran yang diikuti mahasiswa dalam pelaksanaan model PBM dengan pendekatan inkuiri. II. METODE Metode penelitian yang digunakan dengan metode eksperimen semu dengan rancangan nonrandomized control group pretest-posttest design [11]. Sampel penelitian adalah mahasiswa Program Studi Pendidikan Fisika IKIP PGRI Pontianak yang dipilih dua kelas dari populasi tiga kelas dengan teknik cluster random sampling. Instrumen terdiri dari tes keterampilan generik sains berbentuk pilihan ganda berjumlah 14 soal, dan Lembar Observasi. Uji validitas, tingkat kesukaran, daya pembeda dan reliabilitas soal dianalisis menggunakan persamaan sesuai Ref. [12]. Soal yang digunakan dalam penelitian memiliki kriteria valid dengan reliabilitas yang tinggi. Untuk mengetahui peningkatan keterampilan generik sains yang dikembangkan melalui pembelajaran dihitung menggunakan skor gain ternormalisasi seperti yang dikemukakan oleh Hake [13]. Uji normalitas data dilakukan menggunakan uji Kolmogorov-Smirnov.

113

Sedangkan uji homogenitas data dilakukan menggunakan uji Levene. Uji normalitas data maupun uji homogenitas data dilakukan dengan menggunakan progran SPSS versi 16. Pengujian tingkat signifikansi perbedaan rerata peningkatan keterampilan generik sains antara kelompok eksperimen dan kelompok kontrol dilakukan menggunakan uji Mann Whitney U berbantu program SPSS versi 16. Penilaian lembar observasi aktivitas mahasiswa selama pembelajaran menggunakan menggunakan skala Likert. III. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Deskripsi Peningkatan Keterampilan Generik Sains mahasiswa Data keterampilan generik sains mahasiswa diambil dari nilai tes awal dan tes akhir dalam pada materi optika geometri dengan menerapkan model PBM dengan pendekatan inkuiri dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Deksripsi Nilai Keterampilan Generik Sains Mahasiswa Eksperimen Kontrol Pretest Posttest Pretest Pretest Jumlah (N) 40 40 41 41 Nilai Maks 68 78 70 73 Nilai Min 55 67 50 56 Rerata Nilai 61,63 77,15 60,10 71,39 Standar Deviasi 3,28 3,95 5,06 5,83

Nilai rerata tes awal keterampilan generik sains mahasiswa (Tabel 1) pada kelas eksperimen sebesar 61,63 sementara nilai rerata tes awal keterampilan generik sains mahasiswa pada kelas kontrol sebesar 60,10. Hal ini menunjukkan bahwa kedua kelas memiliki nilai tes awal keterampilan generik sains yang hampir sama. Namun, nilai rerata tes akhir keterampilan generik sains pada kelas eksperimen (77,15) lebih tinggi daripada kelas kontrol (71,39). Hal ini menunjukkan keterampilan generik sains pada tes akhir kelas eksperimen lebih tinggi daripada kelas kontrol. Kemudian dari Tabel 2 juga dapat diketahui bahwa rerata gain ternormalisasi keterampilan generik sains mahasiswa pada kelas eksperimen sebesar 0,62 (62%) dengan kategori sedang. Sedangkan rerata gain ternormalisasi keterampilan generik sains mahasiswa pada kelas kontrol sebesar 0,43 (43%) juga dengan kategori sedang. Tabel 2. Rerata Gain Tiap Indikator Keterampilan Generik Sains Mahasiswa Eksperimen Kontrol No Indikator Gain Kategori Gain Kategori 1. Pengamatan 0,59 Sedang 0,40 Sedang Langsung 2. Inferensi Logika 0,61 Sedang 0,44 Sedang 3. Pemodelan 0,62 Sedang 0,53 Sedang Matematis 4. Kemampuan Membangun 0,64 Sedang 0,37 Sedang Konsep Rerata Akhir 0,62 Sedang 0,43 Sedang


114


Walaupun kriteria gain ternormalisasi kedua kelas sama yaitu sedang (Tabel 2), namun dilihat dari persentasenya dapat dikatakan bahwa rerata gain ternormalisasi keterampilan generik sains mahasiswa pada kelas pada eksperimen lebih tinggi daripada rerata gain ternormalisasi keterampilan generik sains mahasiswa pada kelas kontrol.

Tabel 5. Hasil Uji Homogenitas Data Keterampilan Generik Sains Levene Test Data Statistic df1 df2 Sig. Tes Awal 0,974 1 79 0,327 Tes Akhir 16,463 1 79 0,000 Gain Ternormalisasi 12,776 1 79 0,001

B. Deskripsi Aktifitas Mahasiswa selama Proses Pembelajaran Hasil observasi aktivitas mahasiswa selama pembelajaran dapat dilihat pada Tabel 3.

D. Hasil Uji Beda Dua Rerata Rangkuman hasil uji hipotesis penelitian menggunakan uji Mann Whitney U dapat dilihat pada Tabel 6 berikut.

Tabel 3. No 1 2 3 4 5 6 7

Hasil Observasi Aktivitas Pembelajaran dengan Model PBM Komponen Aktivitas Mahasiswa Persentase Orientasi Masalah dan Perumusan 73,20% Hipotesis Merancang percobaan/kerja ilmiah 75,00% Pengambilan dan analisis data 75,00% Keaktifan dalam melaksanakan 71,40% percobaan Diskusi Kelompok 63,20% Penyajian laporan percobaan/ Evaluasi 81,67% pemecahan masalah Umpan balik penyajian laporan 71,67% 73,02 Total

Berdasarkan Tabel 3 dapat diketahui bahwa secara keseluruahan aktivitas mahasiswa dalam mengikuti pembelajaran sesuai dengan rencana yang telah disusun. Kegiatan setiap langkah dapat diikuti oleh mahasiswa dengan baik. Secara keseluruhan aktivitas keterlaksanaan mahasiswa mengikuti langkah pembelajaran sebesar 73,02% dan tergolong baik. Naumn, pada sesi diskusi kelompok, mahasiswa agak sedikit kurang aktif. Hal tersebut dapat dilihat dari persentase ketercapaian kegiatan diskusi hanya 63,20% dengan kategori cukup. C. Hasil Uji Prasyarat Analisis Uji prasyarat analisis meliputi uji normalitas dan uji homogenitas data. Rangkuman uji prasyarat analisis disajikan pada Tabel 4 dan Tabel 5 Tabel 4. Hasil Uji Normalitas Data Keterampilan Generik Sains Kolmogorov-Smirnov Jenis Data Kelas Statistic df Sig. Eksperimen 0,229 40 0,000 Tes Awal Kontrol 0,239 41 0,000 Eksperimen 0,285 40 0,000 Tes Akhir Kontrol 0.172 41 0,004 Eksperimen 0,148 40 0,028 Gain Ternormalisasi Kontrol 0,116 41 0,178

Berdasarkan Tabel 4 dan Tabel 5, diketahui bahwa sebagian besar nilai signifikansi perhitungan (sig.) lebih kecil dibandingkan dengan taraf signifikansi yang digunakan dalam penelitian ini (0,05). Sehingga dapat dikatakan bahwa sebagian besar kelompok data penelitian tidak berasal dari populasi yang berdistribusi normal dan tidak bersifat homogen.

Tabel 6. Rangkuman Hasil Uji Hipotesis Penelitian Mann Whitney U Dependent Variable Chi Square df Asymp Sig. Ketr. Generik Sains 16,227 1 0.000

Berdasarkan rangkuman hasil uji hipotesis pada Tabel 6, diketahui bahwa nilai signifikansi perhitungan data (Asymp sig.) untuk keterampilan generik sains sebesar 0,000 atau lebih kecil daripada 0,05, sehingga disimpulkan terdapat perbedaan peningkatan keterampilan generik sains mahasiswa yang diberi pembelajaran menggunakan model PBM dengan pendekatan inkuiri dengan peningkatan keterampilan generik sains mahasiswa yang diberi pembelajaran menggunakan model konvensional pada materi optika geometri. E. Peningkatan Keterampilan Generik Sains Mahasiswa Terdapat perbedaan rerata yang signifikan pada peningkatan keterampilan generik sains mahasiswa yang diajar menggunakn model PBM melalui pendekatan inkuiri dengan peningkatan keterampilan generik sains mahasiswa yang diajar menggunakn model konvensional pada materi optika geometri. Dilihat dari nilai rerata kelas eksperimen dan kelas kontrol maka disimpulkan bahwa keterampilan generik sains mahasiswa yang diajar menggunakn model PBM dengan pendekatan inkuiri lebih baik daripada peningkatan keterampilan generik sains mahasiswa yang diajar menggunakn model konvensional pada materi optika geometri. Keterampilan generik sains yang dikembangkan dalam penelitian ini meliputi indikator; 1) pengamatan langsung, terkait dengan pengamatan bentuk bayangan yang dibentuk oleh cermin dan lensa serta pengamatan jejak berkas sinar deviasi pada prisma dan kaca planparalel; 2) inferensi logika, terkait dengan keterampilan mahasiswa dalam menarik kesimpulan secara induktif; 3) pemodelan matematik, terkait dengan memformulasikan persamaan-persamaan pada materi optika geometri, dan 4) kemampuan membangun konsep, terkait dengan kemampuan memahami konsep-konsep pada materi optika geometri serta hubungan antar konsep. Pemilihian indikator tersebut didasarkan pada pertimbangan karakteristik materi optika geometri. Model PBM dengan pendekatan inkuiri yang diterapkan dalam penelitian ini merupakan salah satu model pembelajaran yang memberikan penekanan pada keterampilan berpikir mahasiswa. Pendekatan inkuiri merupakan kegiatan pembelajaran yang menekankan pada proses berpikir



secara kritis dan analitis untk mencari dan menemukan sendiri jawaban dari masalah yang dipertanyakan [14]. Dengan kata lain, mahasiswa dalam mempelajari materi melalui proses berfikir secara sistematis. Dengan memunculkan pertanyaan dari demonstrasi yang diberikan di awal pembelajaran, mahasiswa mampu dan tertarik untuk memberikan jawaban sementara atau hipotesis/dugaan dari permasalahan yang diberikan. Melalui kegiatan inkuiri mahasiswa diberikan kesempatan untuk membuktikan hipotesis dengan melakukan percobaan atau kerja ilmiah dalam kelompok. Untuk melakukan kerja ilmiah/percobaan, setiap kelompok diberikan lembar kerja mahasiswa yang berpola inkuiri. LKM dibuat dengan menggunakan kalimat pertanyaan yang membimbing. Dengan tidak memberikan secara runtun langkah-langkah percobaan membuat mahasiswa dapat berpikir secara kritis dan menemukan sendiri konsep-konsep yang esensial mengenai materi optik melalui kegiatan eksperimen yang dilakukan di laboratorium. F. Aktivitas Selama Proses Pembelajaran Berdasarkan hasil observasi kelas yang diberi perlakuan model PBM dengan pendekatan inkuiri, mahasiswa terlihat aktif dan semangat dalam mengikuti setiap tahapan pembelajaran. Aktivitas mahasiswa dalam berdiskusi, bertanya kepada sesama teman dan dosen membuat mahasiswa lebih mudah dalam mengasai suatu konsep atau materi pelajaran. Mahasiswa terlihat tertarik dan antusias untuk membuktikan kebenaran dari hipotesis atau dugaan melalui kegiatan inkuiri. Hal ini sejalan dengan pandangan konstruktivisme bahwa mahasiswa belajar adalah hasil dari pembentukkan makna dari pengalaman. Mahasiswa tidak sekedar menyerap pengetahuan tetapi juga mengkonstruksi pengetahuan tersebut. Sehingga melalui proses inkuiri, mahasiswa lebih merasa senang dan percaya diri dalam belajar [15]. Kondisi seperti inilah yang dapat meningkatkan motivasi belajar mahasiswa. Hasil observasi menunjukkan, mahasiswa dapat mengikuti instruksi dosen dalam belajar melalui PBM dengan baik. Keterlaksanaan mahasiswa dapat mengikuti pembelajaran berada pada kategori baik sehingga tercapai pembelajaran yang efektif. IV. KESIMPULAN Berdasarkan analisis data yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa peningkatan keterampilan generik sains bagi mahasiswa yang memperoleh pembelajaran PBM dengan pendekatan inkuiri lebih tinggi secara signifikan dibandingkan mahasiswa yang memperoleh pembelajaran konvensional. Keterlaksanaan proses belajar mengajar tergolong sangat baik. Dosen dapat melaksanakan PBM sesuai dengan tahapan-tahapan yang telah direncanakan serta mahasiswa dapat mengikuti pembelajaran dengan baik. PUSTAKA [1]

N. Subrata, Pengembangan Model Pembelajaran Kooperatif dan Strategi Pemecahan Masalah untuk Meningkatkan Hasil Belajar Siswa Kelas VII CSMP Negeri 1 Sukasada, Jurnal Penelitian dan Pengembangan, Vol.1, No.2, pp.1-3, 2007.

[2]

[3]

[4]

[5]

[6] [7]

[8] [9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

115

N.K. Tika, Penerapan Problem Based Learning Berorientasi Penilaian Kinerja Dalam Pembelajaran Fisika Untuk Meningkatkan Kompetensi Kerja Ilmiah Siswa, Jurnal Pendidikan dan Pengajaran UNDIKSHA, Vol.1, No.3, pp.1-3, 2008. P. Suparno, Metodologi Pembelajaran Fisika Kontruktivistik dan Menyenangkan, Penerbit Universitas Sanata Darma, Yogjakarta, 2007. I.W. Santyasa, Landasan Konseptual Media Pembelajaran, Makalah, Universitas Pendidikan Ganesha, 2007. N.M. Suci, Penerapan Model Problem Based Learning Untuk Meningkatkan Partisipasi Belajar Dan Hasil Belajar Teori Akuntansi Mahasiswa Jurusan Ekonomi Undiksha, Jurnal Penelitian dan Pengembangan Pendidikan, Vol.1, No.1, pp.1-3, 2008. Trianto, Mendesain Model Pembelajaran InovatifProgresif, Kencana Prenata Media Group, Jakarta, 2009. D.D. Kristianingsih, S.E. Sukiswo , S. Khanafiyah, Peningkatan Hasil Belajar Siswa Melalui Model Pembelajaran Inkuiri Dengan Metode Pictorial Riddle pada Pokok Bahasan Alat-Alat Optik di SMP, Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, Vol.6, No.1, pp.10-13, 2010. B. Joyce, M. Weil, and E. Calhoun, Models of Teaching, Allyn and Bacon Publisher, Boston, 2000. P.I. Wijayanti , Mosik, N. Hindarto, Eksplorasi Kesulitan Belajar Siswa pada Pokok Bahasan Cahaya dan Upaya Peningkatan Hasil Belajar Melalui Pembelajaran Inkuiri Terbimbing, Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, Vol.6, No.1, pp.1-5, 2010. B.S. Brotosiswoyo, Hakekat Pembelajaran MIPA di Perguruan Tinggi: Fisika, PAU-PPAI Dirjen Dikti Depdiknas, Jakarta, 2001. D.M. Dimitrov dan P.D. Rumrill, Pretest-Posttest Designs and Measurement of Change, Speaking of Research, Work 20, 2003, pp.159-165. S. Surapranata, Analisis, Validitas, Reliabilitas dan Intepretasi Hasil Tes-Implementasi Kurikulum 2004, Remaja Rosdakarya, Bandung, 2004. R.R. Hake, Interactive-engagement vs traditional methods: a six-thousand-student survey of mechamics test data for introductory physics courses, American Journal of Physics, Vol.66, No.1, pp. 64-74, 1998. W. Sanjaya, Strategi Pembelajaran Berorientasi Standar Proses Pendidikan, Kencana Prenada Media Group, Jakarta, 2009. R.S. Homeyra and N.S, Sarai, The Effect of an InquiryBased Early Field Experience on Pre-Service Teachers’ Content Knowledge and Attitudes Toward Teaching, Proceedings PERC Conference Physics Education Research across Paradigms, Vol. 9, Ann Arbor, July 2009, pp.253-256.

TANYA JAWAB Nur Chasanah, SMA N 1 Wonosobo ? Contoh permasalahan dalam optic geometri? Wahyudi, IKIP PGRI Pontianak @ Kenapa pensil yang dimasukkan di dalam gelas yang berisi air tampak bengkok? (mahasiswa membuat berbagai hipotesis dan akan terjawab setelah mengikuti pem dengan model PMB melalui pendekatan inkuiri)


116


Sumarli, STKIP Singkawang ? Apakah keterampilan generic kelemahan?

sains

memiliki

Wahyudi, IKIP PGRI Pontianak @ Tidak semua Sembilan (9) keterampilan cocok untuk semua materi fisika. Kemudian, mahasiswa belum terbiasa dengan proses penilaian indicator keterampilan generik sains.


Penerapan Model PBM dengan Pendekatan Inkuiri untuk Meningkatkan Keterampilan Generik Sains Mahasiswa pada Materi Optik Geometri

Recommend Documents