PENGEMBANGAN E-SCAFFOLDING TERMODINAMIKA BERBASIS PEMBELAJARAN HYBRID UNTUK MENUMBUHKAN SIKAP ILMIAH DAN PRESTASI BELAJAR FISIKA Yessi Affriyenni1, Purbo Suwasono2, dan Supriyono Koes Handayanto3 Jurusan Fisika Universitas Negeri Malang 1 Mahasiswa Universitas Negeri Malang 2 Dosen Fisika Universitas Negeri Malang 3 Dosen Fisika Universitas Negeri Malang E-mail:
[email protected] ABSTRAK: Penelitian dilakukan sebagai upaya untuk menyempurnakan hasil belajar dari dampak penggunaan bahan ajar dan website e-learning yang sudah ada. Website e-scaffolding termodinamika merupakan bahan ajar yang berwawasan modern untuk menumbuhkan sikap ilmiah dan prestasi belajar fisika. Hasil validasi materi menggunakan skala Likert menunjukkan skala 3,78 yang tergolong baik dan hasil validasi media menunjukkan skala 3,16 yang tergolong cukup baik. Berdasarkan hasil validasi tersebut diketahui bahwa website escaffolding termodinamika ini layak untuk digunakan. Kata Kunci: e-scaffolding, termodinamika, pembelajaran hybrid, sikap ilmiah, prestasi belajar
Berdasarkan hasil tes pemetaan ZPD yang telah dilakukan pada studi pendahuluan, sebanyak 76% mahasiswa pendidikan fisika belum memenuhi kompetensi profesional yang dibutuhkan untuk menjadi guru. Rentang ZPD yang diperoleh mahasiswa pendidikan fisika di berbagai universitas menunjukkan nilai 20,00 hingga 87,27 sebelum mereka memperoleh bantuan kognitif atau setelah mereka memperoleh bantuan kognitif tetapi belum maksimal. Berdasarkan hasil wawancara dengan 20 orang mahasiswa pendidikan fisika yang telah diperoleh pada studi pendahuluan, mahasiswa masih mengalami banyak kesulitan pada perkuliahan Fisika Dasar II. Untuk materi termodinamika sendiri, mahasiswa masih merasa kesulitan karena mereka merasa pembelajaran yang dilakukan kurang mendetail dengan pembelajaran yang ditekankan pada proses-proses perhitungan dan mereka masih menggunakan buku SMA sebagai referensi dalam belajar. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan Koes H (2012:100) ditemukan bahwa kesulitan belajar mahasiswa dalam matakuliah Fisika Dasar di
1
Jurusan Fisika UM cukup terbantu dengan diterapkan paket scaffolding kooperatif maupun scaffolding langsung. Hasil penelitian Melton dkk (2009) menunjukkan bahwa pembelajaran terpadu lebih disukai dibandingkan dengan format perkuliahan tradisional. Hasil penelitian tersebut juga ditunjang dengan hasil wawancara dengan 20 mahasiswa pendidikan fisika pada studi pendahuluan yang menunjukkan 70% mahasiswa antusias dengan dikembangkannya website yang dapat dipadukan dengan perkuliahan sehingga perkuliahan menjadi berbasis pembelajaran hybrid. Pada perkuliahan berbasis pembelajaran hybrid, pembelajaran juga ditunjang dengan teknologi berupa komputer dan koneksi internet. Komputer dan internet memungkinkan dikembangkannya metode baru dalam menyampaikan pembelajaran. Mahasiswa diberikan dua kesempatan menjawab salah dan langsung ditampilkan dua scaffold untuk masing-masing soal pada dua kesalahan pertama dan pembahasan jika mahasiswa melakukan kesalahan ketiga agar kesulitan mahasiswa dapat segera teratasi. Pemberian bantuan secara langsung ini dapat meningkatkan sikap positif mahasiswa terhadap perkuliahan Fisika Dasar II. Sikap positif terhadap perkuliahan ini dapat berkembang menjadi sikap ilmiah jika terus menerus ditumbuhkan. Dengan tumbuhnya sikap ilmiah, prestasi belajar mahasiswa pada matakuliah Fisika Dasar II dapat ditingkatkan sebab Zee dan Schakel (2002) menjelaskan bahwa sikap berpengaruh 25% terhadap variabilitas nilai prestasi belajar. Rangkuman materi, latihan soal, scaffold di tiap soal dan pembahasan menuntun konstruksi kognitif mahasiswa sehingga mengembangkan kemampuan berpikir tingkat tinggi mahasiswa dan meningkatkan pemahaman mahasiswa. Peningkatan pemahaman yang diperoleh dapat menumbuhkan prestasi belajar mahasiswa khususnya pada matakuliah Fisika Dasar II. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan e-scaffolding termodinamika berbasis pembelajaran hybrid untuk menumbuhkan sikap ilmiah dan prestasi belajar fisika berikut deskripsi kelayakannya. Website e-scaffolding termodinamika yang dihasilkan berisi rangkuman materi dan latihan soal sesuai taksonomi Bloom sebanyak 15 soal untuk tiap submateri. Materi termodinamika
2
dibagi menjadi empat submateri yaitu suhu, hukum pertama termodinamika, teori kinetik gas, dan hukum kedua termodinamika. Tiap latihan soal dilengkapi dengan dua scaffolding dan pembahasan. Website e-scaffolding termodinamika ini dapat digunakan pada perkuliahan berbasis pembelajaran hybrid sehingga dapat membantu memudahkan dosen dalam membawakan perkuliahan Fisika Dasar II. Zone of proximal development (ZPD) merupakan kontinum perilaku dari ujung kinerja anak yang membutuhkan bantuan ke ujung kinerja anak yang mandiri. Vygotsky (1978: 86) dalam Walqui (2006) mendefinisikan bahwa ZPD merupakan jarak antara tingkat perkembangan aktual seperti ditentukan melalui problem solving mandiri dan tingkat perkembangan potensial seperti ditentukan melalui problem solving di bawah bimbingan orang dewasa atau dalam kolaborasi dengan teman sebaya yang lebih mampu. Salah satu bantuan kognitif yang dapat diberikan pada pebelajar berupa bimbingan terarah adalah scaffolding. Wood dkk (1976) menyebutkan bahwa scaffolding merupakan proses yang memungkinkan seorang pebelajar atau pemula menyelesaikan suatu masalah, mengerjakan tugas, atau mencapai suatu tujuan yang mungkin berada di luar batas usaha mandirinya. Scaffolding menunjukkan ciri-ciri kunci, yaitu: 1) scaffolding memiliki kapasitas untuk meningkatkan potensi seorang individu di dalam zona perkembangannya, 2) membutuhkan tugas yang berarti dan menantang, 3) menekankan partisipasi aktif pebelajar dalam memecahkan tugas, dan 4) scaffolding dapat dikembangkan. Girodano (1996) dalam Koes H (2012: 22) membagi scaffolding menjadi empat jenis utama, yakni: scaffold tertulis, scaffold visual, scaffold oral, dan scaffold pengambilan keputusan. E-scaffolding termasuk dalam scaffolding jenis tertulis. Alias (2012) menjelaskan bahwa web telah diidentifikasi sebagai suatu alat scaffolding unggul terkait dengan kemampuannya menyediakan kelengkapan seperti email, teleconference, ruang-ruang chat, dan ruang kerja kolaboratif. Rahmani dan Daugherty (2007) mendefinisikan pembelajaran hybrid sebagai pembelajaran dengan sedikitnya 50 persen aktivitas pembelajaran dilakukan dalam format online. Tujuan utama pembelajaran hybrid pada beberapa institusi adalah untuk memperkaya pengalaman belajar pebelajar dengan mengkombinasikan sifat utama pembelajaran di kelas dan pembelajaran online.
3
Pengembangan sikap ilmiah dipertimbangkan sebagai suatu tujuan penting dalam pembelajaran sains di seluruh dunia. Sikap ilmiah merupakan sikap yang harus ada dalam diri seorang ilmuwan atau akademisi ketika menyelesaikan persoalan ilmiah, seperti objektivitas, rasa ingin tahu, interogatif, dan pembuktian suatu kesimpulan. Zee dan Schakel (2002) menuliskan bahwa sikap ilmiah dapat dipelajari dan diajarkan. Sikap berpengaruh 25% dari variabilitas nilai prestasi pebelajar. Menurut Osborne (2003), sikap ilmiah dipengaruhi faktor-faktor berupa jenis kelamin, dan faktor eksternal seperti variabel struktur sosial, faktor kelas/pendidik, variabel kurikulum, perasaan kesulitan dalam sains, dan peningkatan tingkat pilihan matakuliah. Prestasi belajar adalah hasil yang telah dicapai seorang pebelajar yang dinyatakan dalam bentuk nilai, baik huruf maupun angka yang mencerminkan penguasaan pengetahuan, sikap, dan keterampilan tentang materi pembelajaran yang telah diberikan. Phye (1997: 4) mendefinisikan prestasi belajar sebagai pencapaian atau keahlian yang ditunjukkan melalui kemampuan, keterampilan, dan pengetahuan.
Metode Penelitian ini menggunakan desain penelitian dan pengembangan (R & D) Borg dan Gall (1989) dengan menyederhanakan sepuluh langkah pengembangan menjadi lima langkah pengembangan yaitu: 1) studi pendahuluan berupa penelitian dan pengumpulan informasi, 2) perencanaan, 3) pengembangan produk tahap awal, 4) uji coba produk terbatas, dan 5) revisi produk hingga menghasilkan produk akhir. Studi pendahuluan dilakukan dengan cara studi lapangan dan studi pustaka. Studi lapangan dilakukan dengan cara tes pemetaan ZPD Fisika Dasar II dan wawancara untuk mendapatkan data lebih rinci dan mendalam dari beberapa mahasiswa tentang kesulitan-kesulitan yang dihadapi dalam perkuliahan Fisika Dasar II. Rentang ZPD diperoleh dengan mengetahui nilai terendah dan nilai tertinggi yang masing-masing dijumlahkan dengan simpangan deviasi. Studi
4
pustaka dilakukan dengan cara mengkaji produk yang dikembangkan dalam dua perspektif, yaitu teori dan riset mengenai produk yang dikembangkan. Setelah dikembangkan produk divalidasi. Validator merupakan subjek ahli yaitu dua dosen Jurusan Fisika Universitas Negeri Malang yang mencakup validator yang ahli di bidang media, dan validator yang ahli di bidang substansi materi. Setelah produk divalidasi, produk direvisi untuk kemudian dilakukan uji coba terbatas. Subjek uji coba adalah 20 orang mahasiswa yang telah menempuh matakuliah Fisika Dasar II di Jurusan Fisika Universitas Negeri Malang. Instrumen pengambilan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah berupa angket ceklis menggunakan skala Likert disertai dengan pertanyaan terbuka di akhir angket (open-ended question) untuk memperoleh data kualitatif dan data kuantitatif. Data kualitatif yang diperoleh berupa komentar dan saran yang diberikan pada kolom terbuka pada akhir angket validator dan subjek uji coba. Data kuantitatif berupa skala penilaian yang diberikan oleh para validator dan subjek uji coba. Teknik analisis data yang digunakan dalam penelitian dan pengembangan ini adalah teknik analisis deskriptif dan teknik perhitungan rata-rata. Teknik analisis deskriptif digunakan untuk mendeskripsikan prosedur pengembangan website e-scaffolding termodinamika dan mengolah komentar dan saran yang diperoleh dari angket. Hasil analisis deskriptif digunakan untuk merevisi website e-scaffolding termodinamika yang dibuat pada tahap awal. Teknik perhitungan rata-rata digunakan untuk mengetahui tingkat kelayakan dari produk website escaffolding termodinamika yang dikembangkan.
Hasil Pada studi pendahuluan, dilakukan tes pemetaan ZPD dan wawancara hingga diperoleh data pemetaan ZPD seperti tabel di bawah ini.
Tabel 1 No 1 2 3
Hasil Analisis Tes Pemetaan ZPD Mahasiswa Pendidikan Fisika Rentang ZPD Universitas Batas Bawah Batas Atas Universitas Negeri Surabaya 37,27 87,27 Universitas Negeri Jember 38,80 78,80 Universitas Negeri Malang 20,00 80,00
5
Setelah melakukan tes pemetaan ZPD, dilakukan wawancara kepada 20 orang mahasiswa prodi Pendidika Fisika yang telah menempuh matakuliah Fisika Dasar II. Hasil wawancara menunjukkan bahwa 65% mahasiswa merasa masih kesulitan dalam memahami Fisika Dasar II yang disebabkan pemilihan metode perkuliahan yang digunakan sehingga berdampak pada kesulitan mereka dalam memahami materi Fisika Dasar II. Sebanyak 95% mahasiswa yang telah diwawancarai mengalami kesulitan dalam perkuliahan Fisika Dasar II yang sebagian besarnya disebabkan oleh metode perkuliahan yang digunakan. Selain itu, 85% mahasiswa mengeluhkan kurangnya bantuan kognitif yang disediakan bagi mahasiswa dan bantuan kognitif yang selama ini mereka peroleh dirasakan belum optimal. Sebelum mengembangkan website e-scaffolding termodinamika, rangkuman materi dan kisi-kisi latihan soal disusun seperti sampel pada Tabel 2. Tabel 2 Contoh Butir Latihan Soal Pada Submateri Suhu Scaffolding N Indikator Domai Soal Jawaban dan Pembahasan o n Kognit if 11 Diberikan C4 Jika persamaan C i) Persamaan persamaankeadaan untuk keadaan Dari PV nRT , persamaan gas ideal dan gas ideal nR dasar, definisi koefisien volumenya V menghubu T P mahasiswa muai volume, ngkan Sehingga, ketika tekanan dapat dalam bentuk variabel menganalis keadaan 1 V dV dT dibuat konstan, is koefisien tekanan, dV nR V telah diketahui, muai volume, maka koefisien dT P T volume dan suhu. muai volume Maka, untuk gas ii) Substitusik untuk gas ideal 1 1 dV 1 V ideal pada an , atau pada tekanan T V dT V T tekanan persamaan konstan adalah… konstan. keadaan A. 1 pada P persamaan B. 1 definisi P koefisien C. 1 muai T volume. D. 1 E.
T 1 V
6
Setelah kisi-kisi soal selesai disusun, maka story board dikembangkan dan dilanjutkan dengan pengembangan desain halaman-halaman website e-scaffolding termodinamika menggunakan program Artisteer 4.0 sebagai program pendesain tampilan. Sedangkan untuk mengedit coding program digunakan program Notepad++. Halaman-halaman yang telah selesai dikembangkan selanjutnya diunggah menggunakan fasilitas hostinger agar dapat digunakan oleh pengguna secara online. Sampel story board yang telah dikembangkan ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 3 Sampel Story Board Produk Pengembangan Page N Gambaran o 2 Home
Deskripsi
Berisi ucapan selamat datang dan tujuan dikembangkannya website e-scaffolding. Di bagian kanan halaman terdapat menu menuju halaman lain.
Website e-scaffolding termodinamika dikembangkan berdasarkan story board yang telah disusun menjadi beberapa halaman. Pada halaman muka (log in) terdapat kalimat selamat datang kepada mahasiswa dan keterangan bahwa mahasiswa diwajibkan untuk log in menggunakan NIM dan password tertentu. Pada halaman beranda (home) terdapat 10 (sepuluh) menu di sebelah kanan badan halaman yaitu ”Home”, ”Getaran dan Gelombang”, ”Bunyi”, ”Termodinamika”, ”Listrik Statis”, ”Listrik Dinamis”, ”Kemagnetan”, ”Optik”, ”Help Desk”, ”About Us”, dan ”Logout”. Pada halaman termodinamika terdapat pengantar bab yang berisi penjelasan singkat mengenai perkembangan termodinamika dan fenomena yang ada pada kehidupan sehari-hari. Pada halaman submateri, terdapat rangkuman materi yang dibagi lagi menjadi beberapa subtema dan dilengkapi dengan gambar kontekstual di awal rangkuman. Bagian akhir halaman submateri dilengkapi dengan daftar pustaka yang berisi sumber-sumber referensi dalam menyusun ringkasan materi dan
7
dilengkapi dengan tombol ”Soal” yang menghubungkan ringkasan materi menuju soal 1 Halaman soal berisi soal dengan opsi A hingga E. Opsi-opsi tersebut dapat dipilih dengan mengklik bagian button. Tiap submateri terdiri atas 15 soal dengan tingkat kognitif sesuai dengan taksonomi Bloom. Saat mahasiswa menjawab benar maka akan muncul pop-up yang mengindikasikan jawaban yang diberikan benar. Saat jawaban yang diberikan salah akan muncul pop-up yang berisi scaffold dilengkapi tombol ”Ok” yang membawa pengguna kembali ke halaman soal tersebut untuk dua kali kesalahan dan pada kesalahan ketiga pengguna akan diarahkan ke halaman pembahasan. Halaman pembahasan diawali dengan tampilan soal yang sama tetapi opsiopsi jawaban tidak dapat diklik yang diikuti pembahasan soal dan tombol ”Next”. Halaman end muncul saat mahasiswa telah menyelesaikan keseluruhan 15 soal untuk tiap submateri. Halaman help desk terdiri atas 13 butir bantuan yang harus dibaca sebelum pengguna menggunakan website e-scaffolding. Halaman about us berisi latar belakang pengembangan produk website escaffolding dan tim penyusun website secara keseluruhan. Analisis validasi materi secara keseluruhan mengenai kelayakan materi, pembelajaran hybrid, dan prediksi dampak memperoleh nilai rata-rata 3,78 sehingga tergolong baik. Berdasarkan hasil validasi media secara keseluruhan mulai dari halaman muka, beranda, pengantar bab, bagian inti: materi, bagian inti: latihan soal, bantuan (petunjuk penggunaan), tentang, dan kelayakan website escaffolding ini tergolong cukup baik dengan nilai rata-rata 3,16. Hasil analisis angket uji coba terbatas menunjukkan rata-rata skala penilaian 3,42 yang tergolong kategori baik. Berdasarkan komentar dan saran dari validator ahli materi, validator ahli media, dan subjek uji coba dilakukan revisi dimana salah satu revisi yang dilakukan setelah validasi media yang ditunjukkan oleh Tabel 4.
8
Tabel 4 Hasil Revisi Validasi Tampilan N o 1
Komentar dan Saran
Tindakan
Halaman Termodinamika pengaturan layout text dan gambar kurang baik. Contoh:
Layout text dan gambar sudah diperbaiki dengan meletakkan gambar di tengah halaman atas dan teks di bawah gambar dengan style: align justify. Contoh:
Kesimpulan dan Saran Sebelum dilakukan revisi, produk dinilai sudah baik sesuai penilaian validator untuk membantu mahasiswa menumbuhkan prestasi belajar dan sikap ilmiah terutama berkaitan dengan materi termodinamika jika ditinjau dari aspek prediksi dampak dan ketermanfaatan dalam penggunaan produk. Produk dinilai baik dari segi materi, dan cukup baik dari segi tampilan media. Produk telah direvisi agar memenuhi kriteria baik untuk digunakan pada seluruh aspek. Keunggulan-keunggulan dari website e-scaffolding termodinamika ini di antaranya: 1) fasilitas login untuk memudahkan akses bagi pengguna dan mencegah lambatnya loading yang disebabkan jumlah pengguna yang melebihi batas, 2) website ini menuntut keruntutan dalam proses pembelajaran, 3) terdapat halaman help desk, 4) dilengkapi rangkuman materi yang dikelompokkan menjadi subjudul-subjudul dengan tema tertentu, 5) latihan soal yang dikembangkan disertai scaffold, 6) terdapat 60 butir latihan soal dengan jumlah 15 soal untuk tiap submateri, dan 7) menunjang perkuliahan berbasis pembelajaran hybrid. Adapun kekurangan dari website e-scaffolding termodinamika ini yaitu: 1) ukuran huruf pada jendela popup e-scaffolding tidak dapat diperbesar, 2) terbatas pada materi termodinamika, dan 3) hanya diujicobakan satu kali secara terbatas sehingga efektivitas penggunaannya dalam pembelajaran hybrid belum bisa dibandingkan dengan perkuliahan tatap muka biasa tanpa ditunjang fasilitas online. Saran yang diberikan setelah melaksanakan penelitian dan pengembangan ini, yaitu: 1) melakukan penelitian dan pengembangan tingkat lanjut website escaffolding ini untuk materi lain dan tetap berformat online, 2) mengembangkan
9
soal tes uji kemampuan di bagian akhir website e-scaffolding, 3) melakukan eksperimen penggunaan website e-scaffolding termodinamika ini, 4) membiasakan penggunaan yang runut, dan 5) sebaiknya menggunakan browser Google Chrome yang kompatibel.
DAFTAR RUJUKAN Alias, Nor A. 2012. Design of a Motivational Scaffold for the Malaysian eLearning Environment. Educational Technology & Society, (Online), 15(1): 137-151, (http://ifets.info), diakses 6 September 2013. Koes H., Supriyono. 2012. Pengaruh Strategi Scaffolding-Kooperatif dan Pengetahuan Awal Terhadap Prestasi Belajar dan Sikap Pada Matakuliah Fisika Dasar. Disertasi tidak diterbitkan. Malang: PPs UM. Melton, B., Graf, H., & Chopak-Foss, J. 2009. Achievement and Satisfaction in Blended Learning versus Traditional General Health Course Design. International Journal for The Scholarship of Teaching and Learning, (Online), 3 (1): 1-13, (http://www.georgiasouthern.edu), diakses 14 Agustus 2013. Osborne, Jonathan. 2003. Attitudes Towards Science: A Review of The Literature And Its Implications. International Journal of Science and Education, (Online), 25 (9): 1049-1079, (http://opas.ous.edu), diakses 8 September 2013. Phye, Gary. 1997. Handbook of Classroom Assessment: Learning, Achievement, and Adjustment. California: Academic Press,Inc. Rahmani, Farhang M. & Daugherty, Cynthia L. 2007. Supporting the Hybrid Learning Model: A New Proposition. MERLOT Journal of Online Learning and Teaching, (Online), 3 (1): 67-78, (http://jolt.merlot.org), diakses 14 Agustus 2013. Walqui, Aida. 2006. Scaffolding Instruction for English Language Learners: A Conceptual Framework. The International Journal of Bilingual Education and Bilingualism, (Online), 9 (2): 159-180, (http://educacion.es), diakses 6 September 2013. Wood, D. J., Bruner, J. S., & Ross, G. 1976. The Role of Tutoring in Problem Solving. Journal Child Psychology Psychiatry, (Online), 17: 89-100, (http://onlinelibrary.wiley.com) diakses 6 September 2013. Zee, K., Thijs, M., & Schakel, L. The Relationship Of Emotional Intelligence With Academic Intelligence And The Big Five. European Journal of Personality, (Online), 16 (2): 103-125, (http://onlinelibrary.wiley.com), diakses 10 Desember 2013.
10
