Universitas Pancasila Jakarta
Two-Day Workshop :
Student Centered Learning di Perguruan Tinggi dengan Menerapkan Metode
PROBLEM-BASED LEARNING (PBL) 19-20 Desember. 2016
Aula Sekolah Pascasarjana Universitas Pancasila Jl. Borobudur no.7
Instruktur: Kamarza Mulia, Ph.D dan Elsa Krisanti, Ph.D. Departemen Teknik Kimia, FTUI http://pbl-kamarza-elsa.com 1
Jadwal Kegiatan Workshop Hari Pertama “Student-Centered Learning dengan Menerapkan PROBLEM-BASED LEARNING (PBL)” Instruktur: Kamarza Mulia, Ph.D. dan Elsa Krisanti, Ph.D. Senin, 19 Desember 2016, di Universitas Pancasila, Jakarta
Waktu
Topik
Peserta pelatihan diharapkan
08.00-08.30
Pendaftaran peserta wokshop
Memverifikasi informasi nama, gelar, institusi, dan alamat email yang ada pada panitia
08.30-09.00
Pembukaan, perkenalan, dan jadwal kegiatan pelatihan
Mengetahui nama instruktur dan mengenal sesama peserta workshop, mengetahui jadwal workshop, Perkenalan menggunakan Siapa saya (10), dan mengisi kuesioner Perry
09.00-09.45
Belajar aktif dalam kelompok
Mampu membandingkan metode pembelajaran aktif dalam kelompok dengan kuliah mimbar satu arah
09.45-10.00
Rehat pagi
10.00-10.45
Student-centered learning (SCL) dan karakteristik lulusan perguruan tinggi
Mampu menjelaskan metode pembelajaran berparadigma student-centered dan kaitannya dengan kompetensi lulusan PT
10.45-11.45
Metode PBL sebagai metode pembelajaran yang student-centered Tahap kegiatan di kelas PBL
Mampu menjelaskan perbedaan PBL dengan metode pembelajaran dengan kuliah mimbar Mampu menjelaskan apa yang dimaksud dengan SG-SD-SA-I PBL dan sesi-sesi PBL di kelas Mampu menjelaskan kegiatan pembelajar pada sesi ajarmengajar, sesi finalisasi, dan sesi diskusi kelas )
11.45-12.45
Shalat, makan siang
12.45-13.30
Simulasi sesi I kelas PBL
mampu menyebutkan kecakapan apa saja yang diperlukan utk mendefinisian masalah secara efektif
13.30-14.00
Peran pemelajar dan pembelajar dalam PBL
Memahami perubahan peran pemelajar dan pembelajar dalam PBL
14.00-14.15
Rehat siang
14.15-14.45
Workshop for students: Kesadaran proses berfikir
Merasakan manfaat pelatihan kecakapan proses secara umum dan khususnya kesadaran proses berpikir
14.45-15.15
Persiapan kelas PBL dan mengubah SAP
Memahami langkah-langkah mempersiapkan kelas PBL dan persiapan menyusun SAP
15.15-15.30
Rekapitulasi workshop hari pertama
Mampu menjelaskan manfaat dan tantangan penerapan PBL Topik workshop hari kedua
2
Jadwal Kegiatan Workshop Hari Kedua “Student-Centered Learning dengan Menerapkan PROBLEM-BASED LEARNING (PBL)” Instruktur: Kamarza Mulia, Ph.D. dan Elsa Krisanti, Ph.D. Selasa, 120 Desember 2016, di Universitas Pancasila, Jakarta
Waktu
Topik
Peserta pelatihan diharapkan
08.30-09.45
Mengubah SAP menjadi berformat PBL
Mampu memodifikasi SAP dari format kuliah mimbar menjadi format yang sesuai untuk metode PBL
09. 45-10.00
Rehat pagi
10.00-11.45
Membuat pemicu
11.45-12.45
Rehat, shalat, makan siang
12.45-13.45
Workshop for students: Keterampilan pemecahan masalah
Memahami pentingnya strategi memecahkan masalah untuk mhs
13.45-14.30
Sistem penilaian dalam PBL
Mampu menulis pemicu PBL yang efektif
Mampu menghubungkan kecakapan menilai dengan pembelajaran maahasiswa Memahami pentingnya penilaian yang mencakup kecakapan proses
14.30-14.45
Rehat sore
14.45-15.15
Perry scale
Mengetahui manfaaat skala Perry
15.15-15.30
Rekapitulasi dan rencana ke depan
Mampu menjelaskan kelebihan dan tantangan penerapan PBL Memiliki motivasi untuk menerapkan PBL pada program studi masing-masing
3
Data Pribadi Instruktur
Kamarza Mulia Pengajar di Departemen Teknik Kimia, Fakulltas Teknik, Universitas Indonesia. Menyelesaikan pendidikan S1 Kimia di Institut Teknologi Bandung dilanjutkan pendidikan S2 dan S3 Teknik Kimia di Department of Chemical Engineering, Colorado School of Mines, USA, 1992. Pada tahun 2007-2010 menjalankan program post-doc di Technische Universiteit Delft (TU Delft) di bidang controlled drug release dan supercritical CO2. Bidang riset yang diminati adalah bidang termodinamika, controlled release of drug and bioactive compounds, serta metode pembelajaran Problem-Based Learning (PBL). Semenjak tahun 2000 menerapkan metode PBL dalam mata ajaran yang diampu seperti pada mata ajaran Termodinamika, Termodinamika Terapan, dan Kimia Fisika di Departemen Teknik Kimia, FTUI. Kamarza Mulia menjadi instruktur (fasilitator) pada pelatihan Student-Centered Learning (SCL) dan metode pembelajaran PBL semenjak tahun 2002 sampai 2004 di program Due-like Universitas Indonesia. Pelatihan tingkat universitas ini adalah untuk pengampu Mata kuliah Pengembangan Kepribadian Terintegrasi (MPKT) yang menggunakan metoda PBL. Pada bulan Agustus 2013, Kamarza Mulia bersama Elsa Krisanti mendapat grant dari the USAID PEER Science Program Grant No. PGA-2000003477 (cycle 2) untuk proposal penelitian yang berjudul: “Improving process skills of STEM undergraduate students in Indonesia through Problem Based Learning (PBL): faculty member development, student assessment, and curriculum adjustment”.
Elsa Krisanti Pengajar di Departemen Teknik Kimia, Fakulltas Teknik, Universitas Indonesia. Menyelesaikan pendidikan S1 Kimia di Institut Teknologi Bandung dan pendidikan S3 Kimia Terapan di Department of Chemistry and Geochemistry, Colorado School of Mines, USA, 1992. Pada tahun 2007-2010 menjalankan program post-doc di Technische Universiteit Delft (TU Delft) di bidang reaksi enzimatik, biomassa, dan supercritical CO2. Bidang riset yang diminati adalah bidang kimia terapan, ekstraksi dan analisis bahan aktif alam, controlled drug release, selain metode pembelajaran Problem-based Learning (PBL). Semenjak tahun 2000 menerapkan metode PBL dalam kuliah Kimia Analitik, Polimer dan Kimia Dasar di Departemen Teknik Kimia, FTUI. Elsa Krisanti pada tahun 2003-2006 menjadi sekretaris Bidang Akademik Program Dasar Pendidikan Tinggi (PDPT) di Universitas Indonesia yang menerapkan pembelajaran dengan pendekatan learnercentered pada mata kuliah dasar untuk mahasiswa tingkat pertama di Universitas Indonesia, selain itu menjadi instruktur dan koordinator pelatihan metode pembelajaran PBL untuk para pengajar UI yang menjadi pengampu Mata Kuliah Umum (MKU), dan pengampu Mata kuliah Pengembangan Kepribadian Terintegrasi (MPKT), yang merupakan mata kuliah wajib Universitas.
4
Instruktur workshop_________________________________________________________________
Problem Solving Strategy and Communication Skill for Engineers, Retooling Program, TPSDP PROJECT, Department of Chemical Engineering-University of Indonesia Workshops on Problem-based Learning at more than 45 STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) higher education institutions o Dept. Teknik Gas dan Petrokimia, Maret, 2002 o
Program Retooling, Dept Teknik Gas dan Petrokimia, Mei, 2004
o
Jurusan Arsitektur Serpong, Institut Teknologi Indonesia, Juni 2004.
o
Departemen Metalurgi, Fakultas Teknik, UI, Agustus, 2004
o
Universitas Muhammadiyah Surakarta, Oktober, 2004
o
Departemen Sosiologi, Fakultas Ilmu Sosial dan Ilmu Politik, UI, Oktober, 2004
o
pengajar Univ. Trisakti dan Univ. Tarumanegara, Departemen Teknik Gas dan Petrokimia, Mei, 2005.
o
Universitas Bina Nusantara, 16 dan 23 Juli 2005
o
Program Retooling, Dept. Teknik Gas dan Petrokimia, FTUI, Juli 2005
o
Dept. Teknik Kimia, ITI, Serpong, 15-16 Desember 2005
o
Dept. Teknik Mesin, FTUI, 27-28 Januari dan 3 Februari 2006
o
Dept. Elektro, ITI di Dept. Teknik Kimia FTUI, 27-28 Juni 2006
o
Jurusan Geologi, Pertambangan dan Arsitektur, Institut Teknologi Medan, 24-25 Juli 2006
o
Institut Bisnis dan Informatika Indonesia, IBII, 30 -31 Agustus 2006.
o
Dept Teknik Kimia FTUI, Juli 2010
o
Dept Teknik Kimia, FTUI, November 2011
o
Dept. Teknik Mesin USU, Medan, 8-9 Maret 2012 (Kamarza Mulia)
o
Pertemuan APTEKINDO, Depok, Maret 2012
o
Pengabdian Masyarakat DRPM UI, Juni 2012.
o
Dept. Teknik Kimia, ITN, Malang, Juni 2013
o
Fakultas Teknik UNTIRTA, Cilegon, Agustus 2013
o
Universitas Gajah Mada (UGM), Yogyakarta, Agustus 2013
o
Fakultas Pertanian UNAND, Padang, November, 2013
o
Fakultas MIPA, IPB, Bogor, November, 2013.
o
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, 30 Oktober 2013
o
PEER/FT Universitas Indonesia, Depok, 22-23 Januari 2014
o
PEER/FT Universitas Indonesia, Depok, 26-27 Januari 2014
o
PEER/FT Universitas Indonesia, Depok, 3-4 Februari 2014
o
Universitas Kristen Krida Wacana, Jakarta, 23 Mei 2014
o
Universitas Kristen Krida Wacana, Jakarta, 27 Agustus 2014
o
Fakultas MIPA, Institut Pertanian Bogor, Bogor, 28 Oktober 2014
o
Program Magister Mesin, Universitas Pancasila, Jakarta, 15 November 2014
o
FTSP, Universitas Trisakti, Jakarta, 16 Desember 2014
o
PEER/FT, Universitas Indonesia, Depok, 21-22 Januari 2015
o
PEER/FT, Universitas Indonesia, Depok, 26-27 Januari 2015
o
Universitas Parahyangan, Bandung, 17-18 Maret 2015
o
Jurusan Teknik Kimia, UPN Veteran Yogyakarta, 8-9 Mei 2015
o
Jurusan Fisika, Universitas Hasanuddin, Makassar, 3-4 Juni 2015.
o
Jurusan Teknik Lingkungan, FTSP, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta, 6-7 Agustus 2015
o
Program Studi Geodesi dan Geomatika, Institut Teknologi Bandung (ITB), 12 Agustus 2015
o
Program Studi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin, Makassar, 18-19 September 2015
o
Universitas Katolik (UNIKA) Soegijapranata, Semarang, 9-10 Oktober 2015
o
Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok, 13-14 dan 20-21 Januari 2016
o
Fakultas Farmasi, Universitas Airlangga, 22-23 Februari 2016
5
o
Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Tanjungpura, 5-6 Maret 2016
o
Universitas Telkom, Bandung, September 23-24, 2016
o
Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya, 17-18 October 2016
o
FMIPA Universitas Negeri Malang (UM), 18-19 November, 2016
o
Universitas Muria Kudus (UMK), Kudus, 25-26 November 2016
Buku yang sudah diterbitkan ________________________________________________________
Penerapan Problem-based Learning (PBL) di Perguruan Tinggi untuk Kelas Besar, Elsa Krisanti dan Kamarza Mulia, 2016, Leutikaprio Press, Yogyakarta, ISBN 978-602-371-264-9.
6
KARAKTERISTIK LULUSAN PERGURUAN TINGGI
Disusun oleh: Elsa Krisanti, Ph.D. & Kamarza Mulia, Ph.D. Dept. Teknik Kimia, FTUI
Kompetensi dan Atribut Lulusan • Sesuai dengan Misi Perguruan Tinggi • Memperhatikan kebutuhan "pasar" para lulusan nanti
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
2
7
ABET Criteria: students attain… (Accreditation Board for Engineering and Technology)
a.
An ability to apply knowledge of mathematics, science, and engineering
b.
An ability to design and conduct experiments, as well as analyze and interpret data
c.
An ability to design a system, component, or process to meet desired needs
d.
An ability to function on multi‐disciplinary teams
e.
An ability to identify, formulate, and solve engineering problems
berkaitan dengan process skill
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
f.
An understanding of professional and ethical responsibility
g.
An ability to communicate effectively
3
h. The broad education necessary to understand the impact of engineering solutions in a global and societal context i.
A recognition of the need for, and an ability to engage in life‐long learning
j.
A knowledge of contemporary issues
k.
An ability to use the techniques, skills, and modern engineering tools necessary for engineering practice 7 dari 11 butir ABET berkaitan dengan process skill Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
4
8
ABET proposed updates student outcomes a.
An ability to use the principles of science and mathematics to identify, formulate and solve engineering problems.
b. An ability to apply both analysis and synthesis in the engineering design process, resulting in designs that meet constraints and specifications. Constraints and specifications include societal, economic, environmental, and other factors as appropriate to the design. c.
An ability to develop and conduct appropriate experimentation and testing procedures, and to analyze and draw conclusions from data.
d. An ability to communicate effectively with a range of audiences through various media. e. An ability to demonstrate ethical principles in an engineering context. f.
An ability to establish goals, plan tasks, meet deadlines, manage risk and uncertainty, and function effectively on teams. Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
5
Mahasiswa diharapkan :
Memiliki keterampilan proses
+ Menguasai materi ajar
– – – – – – –
memiliki keingintahuan intelektual memiliki integritas dan etika profesi berfikir kritis, kreatif dan analitis terampil memecahkan masalah mampu bekerja sama dalam tim mampu berkomunikasi secara efektif memiliki keterampilan belajar seumur hidup – menguasai materi ajar sesuai sasaran pembelajaran menjadi lulusan yang memiliki kemampuan akademik tinggi dan memiliki keterampilan yang baik untuk digunakan di dunia kerja setelah lulus Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
6
9
Student Centered Learning
Disusun oleh: Elsa Krisanti, Ph.D. & Kamarza Mulia, Ph.D. Dept. Teknik Kimia, FTUI
Apakah Belajar itu … Transfer pengetahuan ?
mengkonstruksi pengetahuan ?
10
Model pemrosesan Informasi
(Marzano, 1998, A Theory-based Meta Analysis of research on Instruction)
Menurut John Dewey… “True learning is based on discovery guided by mentoring rather than the transmission of knowledge.”
Pembelajaran sebaiknya adalah yang didasarkan pada penemuan sendiri yang dibantu dengan pembimbingan mentor bukan dengan transfer pengetahuan
11
Bagaimana orang belajar Menurut Teori Konstruktivisme (Bruner J. 1966) 1. mengontruksi pemahaman dan pengetahuan tentang sesuatu : caranya dengan mengalami dan merefleksikan pengalaman 2. Menilai informasi yang baru, lalu mengganti informasi lama/ menambahkan /membuangnya bila tidak relevan 3. Bertanya, eksplorasi, dan menilai yang sudah diketahui sebagai kreator aktif pengetahuannya sendiri
Sikap Pembelajar
Konstruktif
eksploratif
Reflektif Aktif
Kolaboratif
12
DALE’S CONE OF EXPERIENCE How people learn
Pembelajaran yang baik adalah bila... • Terdapat umpan‐balik serta mendapat kesempatan untuk mempraktekan/latihan • Pembelajar memantau proses belajarnya • Berinteraksi dengan lingkungan dan sebagai mahluk sosial menyadari aktivitasnya terkait dengan aktivitas orang lain • Menggunakan cara‐cara efektif untuk meningkatkan daya ingat, misalnya mengajarkan pengetahuan yang telah dipelajari kepada orang lain.
13
Untuk mendapat pembelajaran seperti itu perlu pergeseran paradigma pembelajaran
teacher‐centered
student‐centered
Mengapa
Karena Student‐Centered Learning adalah ... model pembelajaran yang menempatkan pembelajar sebagai fokus proses pembelajaran,
Pembelajar bertanggung jawab pada apa yang akan dipelajari, bagaimana belajarnya dan bagaimana hasil pembelajaran tersebut dinilai
Pembelajar berinisiatif dalam pembelajaran dan pengajar memfalisitasi (National Center for Research on Teacher Learning. 1999) Elsa Krisanti & Kamarza Mulia, DTK, FTUI
14
Huba and Freed, Learner-Centered Assessment on College Campuses. Allyn&Bacon 2000 (CTE library)
Pergeseran Paradigma Teacher‐Centered Learner‐Centered Pengetahuan dipindahkan dari pengajar ke pembelajar
o Pembelajar membangun pengetahuan sendiri
Pembelajar menerima informasi secara pasif
o Pembelajar terlibat secara aktif
Belajar dan penilaian adalah hal yang terpisah
o Belajar dan penilaian adalah hal yang saling terkait
Budaya belajar yang kompetitif, dan individualistis
o Budaya belajar yang kooperatif, kolaboratif dan saling mendukung
Keterampilan apa yang dikembangkan dalam Student‐Centered Learning ?: 1
• keterampilan belajar (learning skills) self‐regulated learner
2
• keterampilan berfikir tingkat tinggi (berfikir kritis, reflektif, kreatif, analitis) sebagai problem solver
3
• keterampilan bekerja sama dalam kelompok
4
• keterampilan berkomunikasi yang efektif
15
Bloom’s Taxonomy of Learning Objectives: Cognitive Domain Creating
Higher‐order thinking skills
Lower‐order thinking skills
Design, plan, create, formulate
Evaluating
Choose, prioritize, rate, critique
Analyzing
Explain, interpret, predict
Applying
Apply known procedure
Understanding
Explain, interpret, classify, compare
Remembering
Recall, replicate
Metode Pembelajaran dengan pendekatan Student‐centered: diantaranya adalah.....
Problem‐Based Learning Collaborative Learning Project‐Based Learning Cooperative Learning
Rujukan • Huba and Freed, “Learner-Centered Assessment on College Campuses, Allyn and Bacon,2000 • Woods, D.R,”How to gain the most from PBL”,Donald R. Woods Publisher, 1995, McMaster University, Canada. • Duch B.J, et.al.,ed, “The power of Problem-Based Learning”, 2001, Stylus Publishing. • Joint Task Force on Student Learning, 1998, Powerful Partnerships: A Shared Responsibility for Learning,
16
Borang Pemantauan Pendefinisian Masalah
Kelompok: _______________________________ Paraf:………… Mata Ajaran: _______________________________ Tanggal: _______________________________ Judul Pemicu: ________________________________________________ Nama-nama anggota kelompok: 1. 4. 2. 5. 3. 6.
Definisi masalah:
Isu pembelajaran yang berkaitan dengan permasalahan (paling sedikit 8 isu)
bahan ajar untuk sesi saling ajar dalam kelompok
Dipersiapkan oleh
Tunjukkan borang kepada fasilitator untuk diparaf pada akhir sesi pendefinisian masalah. Borang ini diperlukan pada sesi ajar-mengajar Simpan borang ini untuk dikumpulkan bersama laporan kelompok.
17
Elsa Krisanti, Kamarza Mulia, Jan 2011
1
Pembelajaran Berbasis Masalah Problem‐based Learning (PBL)
Disusun oleh: Elsa Krisanti Ph.D. & Kamarza Mulia Ph.D Dept. Teknik Kimia, FTUI
Boud tentang PBL
“The principal idea behind PBL is that the starting point for learning should be a problem, a query, or a puzzle that the learner wishes to solve.” Elsa Krisanti & Kamarza Mulia, Teknik Kimia FTUI
Boud, D. (1985) 2
18
Kriteria PPBL
Pembelajaran yang dipicu permasalahan
Informasi yang diperlukan tidak dijelaskan lebih dahulu
Masalah diselesaikan dalam kelompok kecil yang tetap
Diskusi kelompok difasilitasi oleh fasilitator
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia, Teknik Kimia FTUI
Probem Based Learning Problem Based Learning
Subject Based Learning
Perbedaan Problem Based Learning (PBL) dan Subject Based Learning (SBL)
3
Masalah diberikan Diberi tahu apa yang perlu diketahui Mengidentifikasi masalah dan informasi yang diperlukan
Belajar Belajar: mandiri dan kolaborasi
Diberi masalah/soal untuk menerapkan pengetahuan
Menerapkan pengetahuan baru untuk mendapat solusi
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia, Teknik Kimia FTUI
4
19
Keterampilan (Skill) yang Dikembangkan Dalam PBL
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia, Teknik Kimia FTUI
Model Kelas PBL D.R.Woods
SG‐Small Group
SD‐Self‐directed
I‐ Interdependent
SA‐Self assess
5
(Mc Master Univ.) Floating facilitator class
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia, Teknik Kimia FTUI
6
20
Small Group (Kelompok Kecil) 3 – 6 orang dalam kelompok
heterogen (jender, kemampuan akademik, asal)
berbagi peran dalam kelompok
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia, Teknik Kimia FTUI
7
Self Directed Learning 1
• Menentukan isu pembelajaran
2
• Mengidentifikasi pengetahuan yang perlu diketahui
3
• Mencari‐menentukan sumber pembelajaran
4
• Mempelajari materi sesuai isu pembelajaran (rekonstruksi‐ konstruksi)
5
• Mengevaluasi hasil belajar mandiri
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia, Teknik Kimia FTUI
8
21
Interdependent Berbagi pengetahuan (saling mengajar) dalam kelompok
Interdependent Learning
Mengintegrasikan penge‐ tahuan dalam kelompok , dan menghubungkan pengetahuan baru dan lama Tanggung jawab pembelajaran menjadi tanggung jawab bersama Elsa Krisanti & Kamarza Mulia, Teknik Kimia FTUI
9
Self Assess
Memantau kemajuan pembelajaran
Memahami assessment skill sebagai kecakapan yang penting (apa, tujuan, kriteria, waktu, sumberdaya, bukti
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia, Teknik Kimia FTUI
Menjadi refleksi /cermin tentang proses pembelajaran
10
22
Floating Facilitator Class Terdiri dari beberapa kelompok kecil dengan fasilitator "mengambang”
Pengajar berperan sebagai fasilitator, coach dan model Pembelajar diberdayakan untuk memonitor dan menjaga diskusi kelompok yang efektif
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia, Teknik Kimia FTUI
11
Woods, D.R,”How to gain the most from PBL”,Donald R. Woods Publisher, 1995, McMaster University, Canada. Huba & Freed, Learner‐Centered A12ssessment on College Campuses, 2000, Allyn and Bacon.
Daftar Rujukan
Duch B.J, et.al.,ed, “The power of Problem‐Based Learning”, Stylus Publishing,LLC, 2001,Virginia, USA. http://www.library.cqu.edu.au/conference/2000/p apers/Little1new.ppt Boud, D. (1985) PBL in perspective. In “PBL in Education for the Professions,” D. J. Boud (ed); p. 13. Elsa Krisanti & Kamarza Mulia, Teknik Kimia FTUI
12
23
Tahap Kegiatan Kelas PBL Disusun oleh: Elsa Krisanti, Ph.D dan Kamarza Mulia, Ph.D, Dept.Teknik Kimia, FTUI
Kegiatan yang dilakukan mahasiswa dalam kelas PBL Kelompok: Membaca pemicu/ masalah yang diberikan Mendefinisikan & menyusun isu pembelajaran
Saling mengajar isu pembelajaran masing-masing Menyelesaikan masalah
Presentasi kelompok di kelas
Mandiri: Mencari & mempelajari isu pembelajaran masingmasing
Mempelajari hasil penyelesaian masalah
Membuat Laporan dan mempersiapkan presentasi untuk kelompok
Elsa Krisanti& Kamarza Mulia_Teknik Kimia,FTUI
24
Pertemuan I kelas PBL (Define the problem)
kelas
• Masalah diberikan pengajar • mengeksplorasi/menganalisis masalah, • mendefinisikan permasalahan
kelas
• menetapkan isu/topik pembelajaran yang relevan • membagi tugas belajar dalam kelompok
Luar kelas
• belajar mandiri: mencari & mengolah informasi, • mempersiapkan bahan untuk presentasi kelompok Elsa Krisanti& Kamarza Mulia_Teknik Kimia,FTUI
Pertemuan II kelas PBL (Peer teaching) menjelaskan hasil belajar mandiri (saling mengajar) berdiskusi memahami lebih dalam hasil integrasi pengetahuan Berdiskusi untuk membuat solusi permasalahan, mencari pengetahuan tambahan yang diperlukan mengisi borang umpan balik dan penilaian Elsa Krisanti& Kamarza Mulia_Teknik Kimia,FTUI
25
Pertemuan III kelas PBL (Solve problem)
Kelompok membuat solusi
melihat kembali masalah dan solusi yang dibuat
Finalisasi solusi dan merancang laporan kelompok
mengisi borang penilaian teman
Elsa Krisanti& Kamarza Mulia_Teknik Kimia,FTUI
Pertemuan IV kelas PBL (Class presentation) mempresentasikan laporan kelompok menilai presentasi kelompok lain tanya jawab utk solusi terbaik Penjelasan dari pengajar (bila diperlukan) sebagai nara sumber Elsa Krisanti& Kamarza Mulia_Teknik Kimia,FTUI
26
Borang Pemantauan Pendefinisian Masalah
Kelompok: _______________________________ Paraf:………… Mata Ajaran: _______________________________ Tanggal: _______________________________ Judul Pemicu: ________________________________________________ Nama-nama anggota kelompok: 1. 4. 2. 5. 3. 6.
Definisi masalah:
Isu pembelajaran yang berkaitan dengan permasalahan (paling sedikit 8 isu)
bahan ajar untuk sesi saling ajar dalam kelompok
Dipersiapkan oleh
Tunjukkan borang kepada fasilitator untuk diparaf pada akhir sesi pendefinisian masalah. Borang ini diperlukan pada sesi ajar-mengajar Simpan borang ini untuk dikumpulkan bersama laporan kelompok.
27
Elsa Krisanti, Kamarza Mulia, Jan 2011
Borang Pemantauan Diskusi Kelompok
Kelompok: _______________________________ Paraf:………… Mata Ajaran: _______________________________ Tanggal: _______________________________ Judul Pemicu: ________________________________________________ Nama-nama anggota kelompok: 1. 4. 2. 5. 3. 6.
Penilaian kelompok: Nilailah kinerja kelompok anda dengan menuliskan angka yang sesuai, dalam skala 1-6. (1=tidak ada, 2=kurang sekali, 3=kurang, 4=cukup, 5=baik, 6=baik sekali) dalam hal: • Pengaturan diskusi:______________________ • Perimbangan kesempatan bicara: __________ • Kekompakan & saling menghormati: _______ • Mendengarkan untuk memahami:__________ • Menilai suatu gagasan : __________________ Topik pembelajaran yang belum dipelajari dengan jelas dan rinci.
Apa yang akan dilakukan oleh kelompok?
Pertanyaan/masalah yang belum ada solusinya.
Apa yang akan dilakukan oleh kelompok?
[Borang ini ditandatangani fasilitator sebelum kelas usai, dan disisipkan didalam laporan kelompok.)
Elsa Krisanti 2011
28
APAKAH TELUK BUYAT TERCEMAR MERKURI? Pemerintah menyimpulkan, perusahaan tambang emas PT Newmont Minahasa Raya telah mencemari lingkungan di Teluk Buyat, Minahasa, Sulawesi Utara. Menurut Menteri Negara Lingkungan Hidup Nabiel Makarim, kesimpulan diambil berdasarkan rekomendasi tim khusus yang dibentuk pemerintah untuk melakukan penelitian. PT Newmont dinyatakan telah melanggar standar baku mutu, terutama untuk kandungan arsen, air raksa, dan sianida. Perusahaan pertambangan berbasis di Amerika Serikat itu, kata Nabiel, juga telah melanggar izin pembuangan limbah ke laut. PT. Newmont Minahasa Raya (NMR) adalah perusahaan tambang emas PMA yang merupakan anak perusahaan Newmont Gold Company, Denver, USA). Setiap hari, sebanyak 2.000 ton tailing disalurkan PT. Newmont Minahasa Raya (NMR) ke dasar perairan Teluk Buyat. Sebelum menjadi tailing yang dibuang ke laut, lumpur bijih dari batuan tambanng yang telah digiling dan dipanggang mengalami proses penambahan larutan kimia untuk melarutkan emas dari batuan dan memisahkannya dari lumpur bijih. Penggunaan Natrium hidroksida dan Natrium sianida pekat digunakan untuk memisahkan emas yang melekat pada karbon aktif (elektroda). Proses INCO dilakukan untuk mendestruksi sianida dan logam berat. Areal perbukitan Ratatotok di Teluk Buyat selain dikenal dengan deposit emasnya, juga mengandung merkuri (Hg) dan arsen (As) dengan kadar tinggi. Walau PT Newmont Minahasa Raya (NMR) tidak menggunakan merkuri dalam proses produksi, namun mereka memindahkan tanah perbukitan dalam bentuk sisa pengolahan atau tailing yang mengandung merkuri dan arsen ke pantai. Proses perolehan emas modern yang banyak dilakukan perusahaan besar memang sudah meninggalkan cara tradisional yang menggunakan merkuri. PETI (pertambangan emas tanpa ijin) di hulu sungai Totok yang menggunakan merkuri untuk memisahkan emas sebetulnya juga menyebabkan peningkatan kandungan merkuri di teluk sungai Totok, seperti yang dilaporkan oleh tim peneliti independen. Dilaporkan oleh Menkes dari hasil pemeriksaan memang ada kandungan merkuri dalam tubuh sejumlah warga. Hanya saja kandungan merkuri ini masih di bawah nilai ambang batas yang membahayakan kesehatan mereka. Namun demikian dilaporkan juga bahwa kesehatan warga sekitar lokasi penambangan emas itu terkategori buruk, karena banyaknya orang yang menderita penyakit kulit, masalah pernapasan, kerusakan ginjal dan liver. Akan tetapi laporan ini tidak menyebutkan bahwa semua gangguan kesehatan ini karena pencemaran merkuri. Apakah PT Newmont ini benar-benar yang menyebabkan pencemaran merkuri ke lingkungan? Kalau bukan perusahaan ini, apa yang menyebabkan tingginya kadar merkuri? Bagaimana mengidentifikasi bahwa masalah pencemaran merkuri memang terjadi di daerah ini? Bila anda adalah salah seorang pembuat keputusan di badan BAPEDAL apakah ada langkah-langkah untuk penanggulangan pencemaran merkuri.
Elsa Krisanti and Kamarza Mulia, Dept Teknik Kimia, FTUUI, 29
PERAN PENGAJAR DAN PEMBELAJAR DALAM PROBLEM‐BASED LEARNING (PBL)
Disusun oleh: Elsa Krisanti, Ph.D. dan Kamarza Mulia, Ph.D. Dept. Teknik Kimia, FTUI
Sikap pembelajar yang dihindari • Free-rider, tidak ikut serta berkontribusi dalam proses kolaborasi kelompok • Sucker, tidak bersedia membagi pengetahuan yang dimilikinya • Dominant, menguasai jalannya proses penyelesaian tugas • Ganging up on task, cenderung menghindari tugas, sedikit berusaha. Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
2
30
Peran pembelajar • • • • • • •
Mengarahkan: menyusun rencana Menerangkan : memberikan penjelasan Bertanya: mengumpulkan informasi Mengkritik: mempertanyakan alasan Merangkum : membuat kesimpulan Mencatat: membuat dokumentasi Menengahi : meredakan konflik, menurunkan ketegangan antar anggota kelompok Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
3
Peran Pengajar • Fasilitator: menyediakan sarana dan menunjang lancarnya proses belajar siswa • Model: menjadi contoh dalam melakukan kegiatan belajar efektif, mendemonstrasikan tahap problem solving • Pelatih (Coach) : memberikan petunjuk, umpan balik, dan pengarahan
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
4
31
Pengajar sebagai Fasilitator • Menyediakan sarana/ lingkungan fisik kelas yang kondusif • Membentuk kelompok yang heterogen • Menetapkan aturan selama menjalankan proses belajar • Mendorong mahasiswa untuk menjalankan perannya dalam kelompok dan berkontribusi secara merata • Memonitor jalannya diskusi dan memastikan setiap tahap proses belajar dilaksanakan • Menilai proses pembelajaran menggunakan berbagai borang Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
5
Pengajar sebagai Model • Memberikan contoh tentang peran anggota dalam kelompok • Mendemontrasikan tahap-tahap untuk menyelesaikan masalah • Memberikan pertanyaan yang kritis agar memahami proses berfikir yang tepat Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
6
32
Pengajar sebagai Coach • Memberikan masukan atau meluruskan kekeliruan • Memberikan umpan balik sebagai evaluasi proses berfikir • Mengarahkan untuk menggunakan strategi menyelesaikan masalah yang tepat • Memberikan dukungan, umpan balik, maupun apresiasi sesuai kondisi atau situasi Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
7
Pertanyaan yang diajukan (1) • Untuk mendorong proses berpikir mahasiswa: – Apa alasan anda menanyakan hal itu? – Apa yang anda harapkan terjadi? • Untuk mendorong mahasiswa melihat hubungan: – Apa kaitan isu ini dengan masalah yang anda hadapi? • Untuk menekankan pertanyaan yang open ended: – Bagaimana kalau …,apakah ada bedanya? – Bila anda memposisikan diri sbg… apa yang akan terjadi?
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
8
33
Pertanyaan yang diajukan (2) untuk mengarahkan : • Apakah anda sudah melihat semua informasi yang diberikan? untuk memecahkan kebekuan kelompok: • Bagaimana anda merangkum informasi yang sudah diketahui? • Sampai di sini apakah sudah jelas masalahnya? untuk menunjukkan proses berpikir yang tepat • Apakah yang menjadi penyebab..... • Apa buktinya bahwa hal itu yang menyebabkan terjadinya….? Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
9
Pertanyaan/tugas yang diajukan (3) • Untuk mengecek pemahaman mahasiswa tentang materi ajar – meminta mahasiswa untuk membuat diagram, peta konsep (concept map) – membuat rangkuman hasil diskusi – mengajukan pertanyaan : Apakah yang anda pahami tentang….?
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
10
34
Kesadaran Proses Berpikir (Awareness) Disusun oleh: Elsa Krisanti & Kamarza Mulia Dept. Teknik Kimia, FTUI
Keterampilan Kesadaran Proses Berpikir Apakah KESADARAN PROSES BERPIKIR ? Kemampuan untuk menjelaskan proses berfikir yang terjadi sewaktu seseorang menyelesaikan masalah Mengapa penting kesadaran proses berpikir? Dapat mengembangkan keterampilan belajar dan menyelesaikan masalah (learning skill dan problem solving skill). Elsa Krisanti & Kamarza Mulia: Awareness workshop
2
35
Dengan “Kesadaran Proses Berpikir”, seseorang dapat... membandingkan caranya dalam memecahkan masalah dengan “cara orang lain” mencari jalan lain jika menemui jalan buntu sewaktu memecahkan masalah menjelaskan proses berpikirnya kepada orang lain yang akan membuatnya semakin memahami penyelesaian masalah tersebut. Elsa Krisanti & Kamarza Mulia: Awareness workshop
3
Metode berpasangan Whimbey /TAPPS (Talk Aloud Pairs Problem Solving methode)
Metode latihan untuk meningkatkan kesadaran proses berpikir: Berpikir dan berbicara pada waktu yang bersamaan sewaktu memecahkan masalah meningkatkan kemampuan menjelaskan proses berpikir. Pembicara sebagai problem menjelaskan kepada pendengar
solver
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia: Awareness workshop
4
2 36
1/10/2016
Peran pendengar dalam metoda TAPPS (1) o Menolong pembicara untuk menyadari bahwa anda bukan pengkritik o Mengingatkan pembicara untuk berbicara terus, o Menolong pembicara meningkatkan ketepatan dalam menyampaikan apa yang dipikirkannya, o Mengerti dan mengikuti setiap tahap proses berpikir pembicara, o Tidak boleh membelakangi pembicara atau mencoba sendiri memecahkan masalah tersebut. 5 Elsa Krisanti & Kamarza Mulia: Awareness workshop
Peran pendengar dalam metoda TAPPS (2) o Tidak boleh ikut memecahkan masalah mengatakan pada pembicara apa yang seharusnya dia lakukan; o Tidak membolehkan pembicara melanjutkan bicaranya bila : tidak mengerti apa yang dijelaskan dan menganggap ada kesalahan yang telah dibuat, sehingga pembicara harus mengecek kembali pernyataan, bila pembicara tidak melihat kesalahannya, tunjukkan kesalahannya tapi jangan memperbaikinya. Elsa Krisanti & Kamarza Mulia: Awareness workshop
6
37
Peran pembicara dalam metoda TAPPS (1) duduk berdua bersebelahan, dengan pensil atau pulpen dan kertas pembicara membaca soal tertulis dengan suara cukup keras (pendengar tidak membaca) mulai memecahkan masalah (mendapatkan solusi) dengan caranya sendiri. Tidak dibantu pendengar
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia: Awareness workshop
7
Peran pembicara dalam metoda TAPPS(2) o Bila mengalami kesukaran, kembali dan ulangi lagi pada bagian yang anda anggap sukar. o Gunakan kata-kata seperti “Saya buntu, saya tidak tahu harus bagaimana! Mungkin saya harus membaca soalnya kembali.” o Anda sekarang sedang berlatih metoda TAPPS jadi masalah yang diberikan adalah masalah yang diberikan relatif mudah. Elsa Krisanti & Kamarza Mulia: Awareness workshop
8
38
Keterangan Lembar Umpan Balik latihan TAPPS untuk Pembicara 9
Kurang (1)
Cukup (2)
Baik (3)
Baik sekali (4)
Berbicara /penjelasan pembicara
Suara tak terdengar, tidak dimengerti
Suara cukup keras, tapi tidak dimengerti
Suara keras, dan dapat dimengerti tapi tidak teratur (runtut)
Suara keras, jelas, dan teratur (runtut)
Diam* sewaktu menjelaskan
Sering, lebih 3-4 kali diam dari 5 kali diam
Hanya sekali diam
Tidak pernah diam, berbicara terus
Penggunaan alat bantu sewaktu menjelaskan
Tidak gunakan apapun
Kadang-kadang menulis/ menggamber
Sering kali menulis/ menggambar atau dengan cara lain
Sekali-sekali menulis/ menggambar
Skor
Hal positip dari pembicara sewaktu latihan TAPPS Hal yang harus diperbaiki dari pembicara Elsa Krisanti & Kamarza Mulia: Awareness workshop
10
Sumber: HGTM,D.R.Woods, McMaster University, 1994. Elsa Krisanti & Kamarza Mulia: Awareness workshop
39
Lembar umpan balik latihan TAPPS (kesadaran proses berpikir) Untuk pembicara: _____________________________Ditulis oleh pendengar: _________________________ Berikanlah penilaian dengan menulis angka 1,2,3 atau 4 sesuai dengan kriteria pada setiap pernyataan atau mengisi : Kurang (1) Cukup (2) Baik (3) Baik sekali (4) Skor Berbicara /penjelasan pembicara
Suara tak terdengar, tidak dimengerti
Suara cukup keras, tapi tidak dimengerti
Diam* sewaktu menjelaskan
Sering, lebih dari 5 kali diam
Penggunaan alat Tidak gunakan bantu sewaktu apapun menjelaskan Hal positip dari pembicara sewaktu latihan TAPPS
Suara keras, jelas, dan teratur (runtut)
3-4 kali diam
Suara keras, dan dapat dimengerti tapi tidak teratur (runtut) Hanya sekali diam
Sekali-sekali menulis/ menggambar
Kadang-kadang menulis/ menggamber
Sering kali menulis/ menggambar atau dengan cara lain
Tidak pernah diam, berbicara terus
Hal yang harus diperbaiki dari pembicara *Kriteria diam: bila pembicara tidak mengeluarkan sepatah katapun selama kurang lebih 5 detik ----------------------------------------------------------------------------------------------------------Lembar umpan balik latihan TAPPS (kesadaran proses berpikir) Untuk pembicara: _____________________________Ditulis oleh pendengar: _________________________ Berikanlah penilaian dengan menulis angka 1,2,3 atau 4 sesuai dengan kriteria pada setiap pernyataan atau mengisi : Kurang (1) Cukup (2) Baik (3) Baik sekali (4) Skor Berbicara /penjelasan pembicara
Suara tak terdengar, tidak dimengerti
Sering, lebih dari 5 Diam* sewaktu kali diam menjelaskan Penggunaan Tidak gunakan alat bantu apapun sewaktu menjelaskan Hal positip dari pembicara sewaktu latihan TAPPS
Suara cukup keras, tapi tidak dimengerti
Suara keras, jelas, dan teratur (runtut)
3-4 kali diam
Suara keras, dan dapat dimengerti tapi tidak teratur (runtut) Hanya sekali diam
Sekali-sekali menulis/ menggambar
Kadang-kadang menulis/ menggamber
Sering kali menulis/ menggambar atau dengan cara lain
Tidak pernah diam, berbicara terus
Hal yang harus diperbaiki dari pembicara *Kriteria diam: bila pembicara tidak mengeluarkan sepatah katapun selama kurang lebih 5 detik 40
Soal-soal: Kesadaran Proses Berpikir (hanya untuk pembicara/problem solver) 1. Dalam suatu bahasa tertentu “ luk eir lail” berarti “heavy little package”. “Bo lail” berarti “heavy man”; dan “luk jo” berarti” pretty package”. Bagaimana anda mengatakan “ liitle man” dalam bahasa ini?. 2. Suatu bola, ketika jatuh dari suatu ketinggian, akan memantul kembali keatas mencapai sepertiga dari ketinggian semula. Bila bola dijatuhkan dari ketinggian 54 meter, kemudian bola memantul keatas dan jatuh berulang kali, berapakah jumlah total jarak yang ditempuh setelah bola itu menyentuh tanah yang keempat kalinya?. 3. Ada dua jam, A dan B. Jam A selalu menunjukkan waktu yang tepat, sedangkan jam B berjalan lebih cepat. Ketika jam A menunjukkan 4 menit telah berlalu, jam B menunjukkan 6 menit telah berlalu. Bila kedua jam diset pada waktu yang sama pada pukul 5.00 pagi hari, pukul berapakah sebetulnya saat jam B menunjukkan pukul 9.00 malam?. 4. Lima tahun yang lalu Jaya berumur 7 kali umur Marni. Lima tahun yang akan datang, umur Marni akan setengah umur Jaya. Berapakah umur mereka masing-masing sekarang?
Keterangan: Sewaktu latihan TAPPS ini usahakan pendengar tidak melihat/membaca lembar soal tapi hanya mendengar atau memberi komentar atas penjelasan pembicara.
41
9/15/2016
Persiapan menerapkan PBL
Persiapan aplikasi PBL Disusun oleh: Elsa Krisanti, Ph.D. dan Kamarza Mulia, Ph.D. Dept. Teknik Kimia, Fak. Teknik, Universitas Indonesia
Persiapan aplikasi PBL (1) Menyusun SAP yang sesuai dengan metode PBL Pada objektif mata ajaran dituliskan kecakapan proses (process skill) yang akan dikembangkan Melaksanakan workshop singkat di awal kuliah: Metode PBL , ketrampilan proses dan tahaptahap kegiatan
42
1
9/15/2016
Contoh Objektif MA Ternodinamika Terapan dalam SAP: PADA AKHIR PERKULIAHAN MA TERMODINAMIKA TERAPAN MAHASISWA MENINGKATKAN: • Kemampuan belajarDIHARAPKAN mandiri (self-directed learning) dengan menerapkan berbagai kecakapan proses: kesadaran proses berfikir, strategi penyelesaian masalah pengembangan kreatifitas dan penentuan permasalahan serta tujuan (issues and goalsetting). • Kemampuan bekerjasama dalam kelompok dengan menerapkan kecakapan dalam kelompok (group skills) sehingga mendapatkan ilmu pengetahuan baru secara bersama-sama (interdependent learning). • Menerapkan konsep-konsep dasar termodinamika untuk mencari alternatif solusi berbagai permasalahan rekayasa terutama dilihat dari sudut pandang termodinamika.
Menetapkan Jumlah Topik dan Pertemuan Berapa kali pertemuan untuk pembahasan setiap topik, sesuai dengan jumlah pertemuan per semester
4 SKS 2 pertemuan/minggu 24 pertemuan/semester 4 pertemuan/pemicu 6 pemicu/semester
3 SKS 1 pertemuan/minggu 12 pertemuan/semester 3 pertemuan/pemicu 4 pemicu/semester
43
2
9/15/2016
Contoh jadwal MA dengan 3 pertemuan/pemicu Senin
Senin
Senin
Senin
Workshop PBL
Ajar-mengajar
Finalisasi solusi
Presentasi kelas
Definisi pemicu 1
Ajar-mengajar
Definisi pemicu 2
Presentasi kelas
Senin
Senin
Senin
Senin
Ajar-mengajar
Finalisasi solusi
Presentasi kelas
Ajar-mengajar
Ajar-mengajar
Definisi pemicu 3
Presentasi kelas
Ajar-mengajar
Membuat pemicu PBL yang mencakup topik bahasan MA yang telah ditetapkan
44
3
Mengubah SAP kelas berformat kuliah mimbar menjadi kelas berformat Problem-Based Learning (PBL)
Kamarza Mulia, Ph.D. dan Elsa Krisanti, Ph.D. Chemical Engineering Department Universitas Indonesia
Topik diskusi 1
• Mengapa SAP mata ajaran perlu diubah? • Tahapan-tahapan menyusun SAP mata ajaran berformat PBL • Rekomendasi
Kamarza Mulia, Elsa Krisanti, DTK, FTUI, Depok
45
Mengapa SAP mata ajaran perlu diubah? Meningkatkan kecakapan proses melalui MA pilihan (Termodinamika Terapan, PBL, 2000) Mahasiswa diharapkan:
mengetahui dan menerapkan berbagai kecakapan yang menunjang terlaksananya cara pembelajaran SG (small group), SD (self-directed), SA (selfassessed), I (interdependent), PBL (problem-based learning) mampu menerapkan konsep-konsep dasar termodinamika untuk mencari solusi permasalahan termodinamika terapan. Kamarza Mulia, Elsa Krisanti, DTK, FTUI, Depok
Mengapa SAP mata ajaran perlu diubah? Meningkatkan kecakapan proses melalui MA wajib (Termodinamika, 2000, Kuliah mimbar) Mahasiswa diharapkan:
mampu memahami konsep-konsep dasar termodinamika, menghubungkan konsep atau teori dengan fenomena yang dapat diamati, dan selanjutnya menyelesaikan perhitungan termodinamika proses-proses fisika dan kimia. Mahasiswa juga diharapkan dapat mengembangkan cara belajar yang aktif. Kamarza Mulia, Elsa Krisanti, DTK, FTUI, Depok
46
Mengapa SAP mata ajaran perlu diubah? Termodinamika, 2005, Collaborative Learning
Mahasiswa mampu menjelaskan konsep-konsep dasar termodinamika, menghubungkannya dengan fenomena fisik dan kimiawi, serta mengaplikasikannya untuk menyelesaikan permasalahan termodinamika sederhana Memberdayakan mahasiswa sebagai pembelajar yang mengkonstruksi pengetahuan baru secara aktif baik secara mandiri maupun bersama-sama dalam kelompok menggunakan salah satu pendekatan student centered learning yang dikenal sebagai collaborative Kamarza Mulia, Elsa Krisanti, DTK, FTUI, Depok learning (CL).
Mengapa SAP mata ajaran perlu diubah? Termodinamika, 2006, Problem-based learning
Mahasiswa mampu menjelaskan konsep-konsep dasar termodinamika, menghubungkannya dengan fenomena fisik dan kimiawi, serta mengaplikasikannya untuk menyelesaikan permasalahan termodinamika sederhana; Memberdayakan mahasiswa sebagai pembelajar yang mengkonstruksi pengetahuan baru secara aktif baik secara mandiri maupun bersama-sama dalam kelompok menggunakan metode pemelajaran Problem-Based Learning (PBL) sebagai salah satu pendekatan student centered learning. Kamarza Mulia, Elsa Krisanti, DTK, FTUI, Depok
47
Mengapa SAP mata ajaran perlu diubah?
Problem-based learning (2013) :
Peserta ajar mampu mampu menerapkan konsep-konsep dasar termodinamika sekaligus mampu mengarahkan pemelajaran secara mandiri (self-directed learning) menggunakan metode pembelajaran Problem-Based Learning (PBL). Tujuan pembelajaran
Kamarza Mulia, Elsa Krisanti, DTK, FTUI, Depok
Topik diskusi 2 • Mengapa SAP mata ajaran perlu diubah? • Tahapan-tahapan menyusun SAP mata ajaran berformat PBL • Rekomendasi
Kamarza Mulia, Elsa Krisanti, DTK, FTUI, Depok
48
Tahapan-tahapan penyusunan SAP (PBL)
Tingkat Universitas/Fakultas/Departemen Profil lulusan Kompetensi lulusan PS Tingkat MA Pilih kompetensi lulusan PS -> kompetensi unggulan MA Jabarkan kompetensi kedalam satu atau lebih subkompetensi Data pertemuan (kelas/semester) Pilih skenario PBL ( hari/pemicu) -> hitung pemicu Alokasikan topik-topik pembelajaran dalam pemicu Alokasikan sesi pelatihan kecakapan proses Tentukan komponen dan bobot nilai akhir semester Pilih borang umpan balik dan borang penilaian yang sesuai Lengkapi SAP (aturan kelas, buku ajar, dll) Kamarza Mulia, Elsa Krisanti, DTK, FTUI, Depok
Profil lulusan ->Kompetensi lulusan -> Kompetensi MA
Kompetensi dan sub‐ kompetensi KBK 2012 PSTK‐UI
Kompetensi kecakapan proses Kompetensi inti program studi (teknik kimia)
Kompetensi MA
49
Kompetensi MA -> Sub-Kompetensi MA (skills) Kompetensi : Mampu berkomunikasi secara efektif dan bekerjasama dalam tim multidisiplin Sub‐kompetensi: • mampu menyusun laporan tugas mandiri dan menjelaskan konsep termodinamika kepada teman dalam kelompok • mampu melakukan penilaian kinerja diri sendiri maupun teman dalam kelompok
Kamarza Mulia, Elsa Krisanti, DTK, FTUI, Depok
Kompetensi MA -> Sub-Kompetensi MA (skills) Kompetensi : Mampu berpikir kritis, kreatif, dan inovatif, serta memiliki kemampuan intelektual untuk memecahkan masalah pada tingkat individual dan kelompok Sub‐kompetensi: • mampu menerapkan strategi penyelesaian masalah yang bersifat open‐ ended
Kamarza Mulia, Elsa Krisanti, DTK, FTUI, Depok
50
Sesi-sesi PBL Sesi # Tujuan pertemuan Mendefinisikan masalah dan menentukan 1 topik pembelajaran (Definsi) Saling‐ajar dan integrasi pengetahuan 2 (Ajar) Finalisasi solusi 3 (Final) Presentasi kelas, integrasi pengetahuan, 4 rekapitulasi oleh dosen (Kelas)
Kamarza Mulia, Elsa Krisanti, DTK, FTUI, Depok
3 pertemuan utk satu pemicu Senin
Senin
Senin
Senin
Workshop PBL
Ajar-mengajar
Finalisasi solusi
Presentasi kelas
Definisi pemicu 1
Ajar-mengajar
Definisi pemicu 2
Presentasi kelas
Senin
Senin
Senin
Senin
Ajar-mengajar
Finalisasi solusi
Presentasi kelas
Ajar-mengajar
Ajar-mengajar
Definisi pemicu 3
Presentasi kelas
Ajar-mengajar
3 SKS 1 pertemuan/minggu 12 pertemuan/semester 3 pertemuan/pemicu 4 pemicu/semester
51
Menyusun topik pembelajaran , kuliah mimbar kuliah dengan PBL
Kamarza Mulia, Elsa Krisanti, DTK, FTUI, Depok
Pelatihan Kecakapan Proses MA Termodinamika Workshop Strategi pemecahan masalah Kepner‐Tregoe (KT) approach
Topics • •
• •
MPS problem‐solving steps Defining the real problem Kepner‐Tregoe approach to simple cases Practice the KT approach in thermodynamics course
Kamarza Mulia, Elsa Krisanti, DTK, FTUI, Depok
52
Penilaian kelas PBL Komponen
Bobot (%)
Penilai
Laporan kelompok
20
Dosen & peserta ajar
Kuis
15
Dosen
20/20
Dosen
UTS/UAS Lembar tugas mandiri
15
Dosen & peserta ajar
Presentasi kelas
10
Dosen & peserta ajar
Komponen:
Pengetahuan (termodinamika teknik kimia) kecakapan (antar pribadi dan kelompok, memecahkan masalah, menilai teman dan diri sendiri) sikap (mengarahkan pembelajaran secara mandiri sebagai individu maupun kelompok)
Bobot:
Individu 70% Kelompok 15-30%
Kamarza Mulia, Elsa Krisanti, DTK, FTUI, Depok
Rekomendasi3 • Gunakan paradigma student-centered learning sebagai acuan -> perubahan apa yang selama ini ingin anda lakukan di kelas? • Ubah SAP mata ajaran yang anda ampu -> akomodasi pencapaian kecakapan (skills) dan sikap (attitude) yang diinginkan • Sesuaikan ruang lingkup topik kelas PBL (< kelas kuliah mimbar) -> lulusan tidak hanya perlu tahu ilmu pengetahuan… tapi juga memiliki kecakapan self-directed learning • Meningkatkan kecakapan butuh waktu dan kesempatan -> adakan pelatihan kecakapan proses (mini skill workshops) Kamarza Mulia, Elsa Krisanti, DTK, FTUI, Depok
53
Satuan Acara Pengajaran Termodinamika Teknik Kimia Kode MA : SKS/Semester : Prasyarat : Pengajar : Revisi terakhir : Email/password ketua kelas:
ENCH 600012 4/4 Neraca Massa dan Energi Kamarza Mulia, Ph.D. 12 Februari 2013 [email protected]/mangasi
Tujuan Pembelajaran Peserta ajar mampu mampu menerapkan konsep-konsep dasar termodinamika sekaligus mampu mengarahkan pemelajaran secara mandiri (self-directed learning) menggunakan metode pembelajaran Problem-Based Learning (PBL). Keterangan lebih lanjut mengenai tujuan pembelajaran MA ini adalah: termodinamika adalah salah satu mata ajaran inti teknik kimia, dengan demikian, konsep-konsep dasar yang dipelajari pada MA ini akan digunakan pada banyak MA selanjutnya sampai capstone courses seperti kerja praktek, perancangan pabrik, perancangan produk, dan skripsi mempelajari termodinamika adalah pengalaman yang menyenangkan apalagi dengan mempelajarinya secara bersama-sama dalam kelompok Kompetensi dan sub-kompetensi KBK 2012 Program Studi Teknik Kimia UI yang ingin dicapai Kompetensi : Mampu menerapkan konsep-konsep termodinamika (diagram fasa, hukum pertama dan hukum kedua termodinamika, proses-proses siklik, kesetimbangan fasa dan kimia), dengan sub-kompetensi berikut: mampu menjelaskan dan menghubungkan konsep-konsep dasar termodinamika dengan fenomena yang diamati sehari-hari; mampu menerapkan konsep-konsep dasar temodinamika untuk menyelesaikan masalah-masalah termodinamika teknik kimia yang sederhana; mampu menggunakan piranti lunak simulasi proses sebagai alat bantu penyelesaian permasalahan termodinamika Kompetensi: Mampu berkomunikasi secara efektif dan bekerjasama dalam tim multidisiplin, dengan sub-kompetensi: mampu menyusun laporan tugas mandiri dan menjelaskan konsep termodinamika kepada teman dalam kelompok mampu melakukan penilaian kinerja diri sendiri maupun teman dalam kelompok Kompetensi: Mampu berpikir kritis, kreatif, dan inovatif, serta memiliki kemampuan intelektual untuk memecahkan masalah pada tingkat individual dan kelompok, dengan sub-kompetensi: mampu menerapkan strategi penyelesaian masalah yang bersifat open-ended Penilaian Penilaian pada MA termodinamika teknik kimia dilakukan untuk pencapaian kompetensi dan subkompetensi yang telah ditetapkan. Komponen penilaian beserta bobot masing-masing komponen diberikan pada Tabel 1. Penguasaan materi ajar termodinamika dinilai dari hasil kerja perorangan (ujian tengah semester, ujian akhir semester, kuis dan bahan ajar) berbobot 70% dan dari hasil kerja kelompok (laporan dan presentasi kelas) berbobot 30%. Tingkat ketrampilan proses (process skills) peserta ajar dinilai dari dari hasil laporan, presentasi kelompok, dan lembar tugas mandiri. Nilai laporan dihitung dari nilai laporan kelompok setelah dikali dengan faktor yang nilainya bergantung pada kontribusi masing-masing anggota terhadap kinerja kelompok. Kuis diberikan untuk menjelaskan penguasaan materi ajar selama semester berjalan.
54
Tabel 1. Komponen penilaian dan bobotnya. Komponen Laporan kelompok Kuis UTS/UAS Lembar tugas mandiri Presentasi kelas
bobot (%) 20 10 25/25 10 10
Penilai Dosen & peserta ajar Dosen Dosen Dosen & peserta ajar Dosen & peserta ajar
Lembar tugas mandiri mendapat bobot cukup besar yaitu 15% dari nilai total karena umumnya nilai akhir semester yang baik berkorelasi dengan lembar tugas mandiri yang dipersiapkan dengan seksama. Buku Ajar Buku ajar yang mempermudah peserta ajar mempelajari temodinamika teknik kimia cukup banyak tersedia. Walaupun demikian buku ajar utama pada mata ajaran ini adalah : M.J. Moran and H.N. Saphiro, Fundamentals of Engineering Thermodynamics, 2 nd/3rd ed., Wiley. J.M. Smith, H.C. van Ness, and M.M. Abbott, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, 4/5/6th ed., McGraw Hill. Buku oleh Moran-Saphiro menjelaskan semua topik dengan baik kecuali topik kesetimbangan fasa dan kesetimbangan reaksi. Kedua topik ini dijelaskan dengan komprehensif pada buku oleh Smithvan Ness-Abbott. Sumber informasi lainnya adalah: Kamarza Mulia dan Praswasti PDK Wulan, Diktat Termodinamika Teknik Kimia Donald R. Woods, Problem-Based Learning: How to gain the most from PBL, McMaster Bookstore, Hamilton, Ontario, Canada, 1994 situs internet, buku, manual, petunjuk piranti lunak, dan sumber-sumber informasi lainnya yang dapat dipercaya. Aturan umum kelas Beberapa aturan umum kelas termodinamika berikut perlu diketahui dan dilaksanakan untuk kepentingan bersama terutama kepentingan peserta ajar sendiri.
Kehadiran
Persyaratan dapat mengikuti UTS adalah ketidakhadiran maksimum hanya 2 kali sebelum waktu ujian. Persyaratan yang sama berlaku untuk mengikuti UAS yaitu maksimum 2 kali ketidakhadiran dalam rentang antara UTS dan UAS. Surat keterangan dokter diperlukan untuk ketidakhadiran karena sakit. Alasan ketidakhadiran selain sakit, yang tidak disampaikan sebelum hari absen, tidak akan diterima dan akan diperhitungkan dalam persyaratan mengikuti ujian.
Datang tepat waktu
Peserta ajar yang terlambat masuk ke kelas lebih dari 15 menit akan dicatat. Jika terlambat lebih dari 30 menit, peserta ajar tidak diijinkan untuk mengikuti pelajaran pada hari tersebut dan dianggap sebagai absen tanpa sebab.
Membawa buku ajar
Peserta ajar diharuskan memiliki akses kepada paling tidak satu buku ajar (cetak atau elektronik) sewaktu sesi-sesi PBL (pendefinisian masalah, pembelajaran kelompok, dan pemantapan solusi) supaya dapat berkontribusi dengan efektif.
55
Lembar tugas mahasiswa (LTM)
Peserta ajar diharapkan membuat lembar tugas mandiri sesuai dengan makna frase LTM yaitu secara mandiri. Sumber informasi haruslah buku ajar termodinamika, terutama kedua buku ajar rujukan MA ini, dan jika diperlukan dilengkapi dari internet atau sumber lain. Larangan melakukan ‘copy-paste’ secara total juga berlaku pada penulisan LTM. LTM sebaiknya singkat namun padat informasi, berisi konsep-konsep berupa persamaan, gambar, skema, diagram alir, dan tabel. Untuk keperluan menjelaskan konsep, ‘copy-paste’ untuk informasi berupa gambar dan tabel tidak dilarang malahan dianjurkan. Pembuatan LTM menggunakan tulisan tangan sangat dianjurkan, dengan catatan tulisan tangan dapat dibaca oleh orang lain. Bobot LTM pada nilai akhir cukup besar yaitu 15% yang dinilai langsung oleh dosen. Kualitas LTM juga dinilai oleh anggota kelompok melalui penilaian kontribusi dalam kelompok. Peserta ajar perlu membaca keseluruhan materi yang berhubungan dengan pemicu sebelum menuliskan LTM sesuai dengan isu pembelajaran yang menjadi tanggung jawabnya karena dua alasan: bahan ujian tidak hanya mencakup topik pada LTM dan bahan ajar harus sesuai dengan konteks pemicu yang diberikan.
Penilaian kinerja anggota kelompok
Pada kelas PBL, kemajuan kelompok bergantung pada kontribusi masing-masing anggota kelompok. Dengan demikian, ketrampilan melakukan penilaian adalah ketrampilan yang perlu dikembangkan sebagai ketrampilan yang berguna sepanjang hayat. Kontribusi anggota perlu dinilai dengan adil, termasuk sewaktu melakukan penilaian terhadap diri sendiri. Pada akhir pembahasan setiap pemicu, peserta ajar akan diminta untuk menilai kontribusi setiap anggota kelompok, termasuk dirinya sendiri.
Menyontek
Pada dasarnya, menyontek dalam bentuk apapun tidak diperkenankan. Penalti atas perbuatan ini berkisar dari peringatan lisan sampai ketidaklulusan. Komunikasi dalam bentuk apapun selama ujian berlangsung tidak diperkenankan. Peserta ajar disarankan untuk memiliki paling tidak satu dari kedua buku ini dalam bentuk tercetak. E-book tidak dapat digunakan pada saat ujian berlangsung karena peserta ujian tidak diijinkan menggunakan alat bantu elektronik kecuali kalkulator. Peserta ajar yang melakukan tindakan menyontek nilai akhirnya akan dikurangi 15 dan apabila melakukan untuk kedua kalinya akan otomatis mendapat nilai E.
56
Rencana pembelajaran semester Temu #
Tanggal/ Bulan
Kegiatan
Pokok Bahasan & Sub Pokok Bahasan
Deskripsi pencapaian peserta ajar (Peserta ajar mampu…)
1
12 Feb
Perkenalan dan penjelasan MA termodinamika teknik kimia (30') pembagian kelompok (10') Perry inventory test (20')
Informasi mata ajaran: tujuan, topik, jadwal, pembagian kelompok PBL
Mendefinisikan masalah dan pembagian tugas pemicu 1: Senyawa murni: sifat PVT, tabel kukus (50’), lintasan proses
Kesetimbangan fasa dan aturan fasa Gibbs untuk fluida murni: derajat kebebasan, interpretasi diagram PVT, besaran intensif dan ekstensif
Mengidentifikasi kedudukan MA Termodinamika pada struktur kurikulum DTK dan hubungannya dengan kuliahkuliah lain Menyebutkan informasi dan ketentuan MA Termodinamika yang tercantum pada SAP Menjelaskan keterampilan proses yang diperlukan dan tingkat pencapaian yang diharapkan Menghitung derajat kebebasan suatu sistem, menjelaskan makna dan memberikan contoh sistem dengan derajat kebebasan nol, satu, dan dua. Menghubungkan derajat kebebasan dengan berbagai informasi pada diagram fasa tiga dimensi (PVT) seperti tekanan uap jenuh, titik didih normal, titik kritis, titik tripel Menunjukkan lintasan proses pada diagram PVT dan mengkonversikan informasi tersebut ke diagram dua dimensi (PT dan PV) atau kebalikannya Membaca tabel kukus dan menghubungkannya dengan diagram PVT dan kualitas fluida
Tabel kukus (steam table): tabel uap jenuh (saturated) dan uap lewat panas (superheated) Besaran PVT dan besaran termodinamika dari korelasi: hukum gas ideal, persamaan Antoine, korelasi umum Pitzer
2 3
14 Feb 19 Feb
Menerapkan hukum gas ideal Menjelaskan korelasi umum atau prinsip keadaan sebanding dengan tiga paramater mencakup acentric factor dan mengaplikasikannya untuk penentuan faktor kompresibilitas
Sesi pembelajaran kelompok untuk topik 1 Sesi pemantapan solusi
57
4 5
21 Feb 26 Feb
Sesi presentasi kelas Rekapitulasi materi pemicu 1 Mendefinisikan Konsep-konsep masalah dan dasar: sistem, proses, pembagian tugas moda-moda pemicu 2: Neraca perpindahan panas, energi sistem tunak dan tak-tunak
Persamaan neraca massa dan energi: penurunan neraca energi, kontrol volum atau sistem yang dipilih, identifikasi berbagai bentuk energi, kalor dan kerja
Tabel kukus (steam table)
Aplikasi neraca energi sistem tunak: aplikasi persamaan neraca massa dan energi untuk sistem tunak Efek panas: jenisjenis efek panas, kapasitas panas gas ideal
Mampu menyampaikan pengertian konsep-konsep dasar termodinamika dan menghubungkannya dengan kehidupan sehari-hari Mampu menjelaskan contoh proses-proses isobarik, isokorik, isotermal, adiabatik, tunak (steady-state), taktunak (unsteady state) menggunakan contoh dari kehidupan sehari-hari mampu penentuan energi dalam dan entalpi secara eksperimental Mampu menjelaskan berbagai komponen pada persamaan neraca massa dan neraca energi sistem (hukum termodinamika pertama) menerapkan neraca massa dan energi sistem dalam keadaan tunak dan menjelaskan persamaanpersamaan neraca massa dan neraca energi Menjelaskan efek T dan P pada nilai besaran termodinamika seperti efek tekanan terhadap entalpi cairan terkompresi dan efek kedekatan dengan titik kritis Menghitung perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya Memperkirakan besaran yang signifikan pada persamaan neraca energi Menjelaskan jenis-jenis efek panas (sensibel, laten, reaksi) dan menghubungkannya dengan perhitungan panas secara proses fisika dan kimia Menghitung panas yang dibutuhkan dan dilepaskan suatu proses menggunakan data kapasitas panas dan entalpi Menerapkan neraca energi pada sistem penyimpanan energi berbasis perubahan fasa 58
Aplikasi neraca energi sistem tak tunak: aplikasi persamaan neraca massa dan energi untuk sistem tak tunak
6 7 8 9
28 Feb 5 Mar 7 Mar 14 Mar
Mendefinisikan sistem pada proses tak tunak, mengaplikasikan neraca massa dan neraca energi yang sesuai dan menghitung neraca energi pada proses tak tunak Mendapatkan kurva proses transien sebagai fungsi waktu
Sesi pembelajaran kelompok untuk topik 2 Sesi pemantapan solusi Sesi presentasi kelas Rekapitulasi materi pemicu 2 Pemicu 3: Proses-proses Pengertian perubahan siklik: siklus Rankine entropi dan untuk pembangkitan penggunaannya pada energi dan siklus perhitungan turbin refrijerasi Turbin/ekspander: neraca energi dan efisien turbin
Alat penukar kalor: neraca energi
Pompa: neraca energi dan efisien pompa
Menjelaskan konsep entropi dan hukum kedua termodinamika Menjelaskan perubahan entropi pada turbin atau ekspander Menjelaskan aplikasi umum turbin dan kondisi operasi atau batasan yang ada Menghitung efiensi turbin atau menggunakan informasi tsb untuk menjelaskan kondisi fluida keluar/masuk turbin Menjelaskan aplikasi umum alat penukar kalor dan kondisi operasi atau batasan yang ada Menentukan kondisi fluida keluar/masuk alat penukar kalor Menjelaskan aplikasi umum pompa dan kondisi operasi atau batasan yang ada Menghitung efiensi pompa atau menggunakan informasi tsb untuk menjelaskan kondisi fluida keluar/masuk pompa
59
Konsep siklus Rankine: Parameter yang penting dan usaha peningkatan efisiensi siklus Rankine
10 11
19 Mar 21 Mar
12 13
26 Mar 2 Apr
Menjelaskan prinsip siklus tenaga seperti siklus Rankine Menghitung efisiensi siklus Rankine dan menentukan parameter yang mempengaruh efisiensi siklus Menjelaskan hubungan parameter tersebut dengan kondisi operasi atau batasan yang ada Konsep siklus refrijerasi: Menjelaskan prinsip Parameter yang penting siklus refrijerasi pada dan usaha peningkatan pendinginan ruangan efisiensi siklus refrijerasi Menghitung efisiensi siklus refrijerasi dan menentukan parameter yang mempengaruh efisiensi siklus Menjelaskan hubungan parameter tersebut dengan kondisi operasi atau batasan yang ada Sesi pembelajaran kelompok sekaligus sesi pemantapan solusi Sesi presentasi kelas Rekapitulasi materi pemicu 3 Diskusi hasil UTS Pemicu 4: Kesetimbangan fasa sistem ideal dan pendekatan koefisien aktifitas
Pengertian Kesetimbangan Fasa: identifikasi kesetimbangan fasa, pengertian fugasitas, pengertian koefisien fugasitas, pengertian tekanan uap jenuh Kesetimbangan fasa sistem ideal: identifikasi sistem ideal, hukum Raoult, titik gelembung, titik embun, flash
Menjelaskan penurunan persamaan kerja untuk koefisien fugasitas Menerapkan konsep koefisien fugasitas untuk mendapatkan tekanan uap jenuh Mampu mengidentifikasi larutan bersifat ideal. Mampu menurunkan persamaan titik gelembung, titik embun, dan flash Mampu menjelaskan berbagai perhitungan kesetimbangan fasa yang umum.
60
Campuran biner: pengertian campuran biner
Kesetimbangan fasa sistem tak ideal: pendekatan koefisien aktifitas untuk campuran kompleks
14 15 16 17
4 Apr 9 Apr 11 Apr 16 Apr
Sesi pembelajaran kelompok Sesi pemantapan solusi Diskusi Kelas Rekapitulasi materi pemicu 4 Pemicu 5: Persamaan keadaan Kesetimbangan fasa kubik tiga parameter pada tekanan tinggi: pendekatan koefisien fugasitas melalui persamaan keadaan kubik
Koefisien fugasitas komponen fluida campuran dari persamaan keadaan kubik
Komparasi pendekatan koefisien fugasitas dan koefisien aktifitas
Simulasi proses menggunakan Hysis 18 19 20
18 Apr 23 Apr 25 Apr
Mampu menjelaskan campuran biner Mampu melakukan perhitungan dan menuangkannya dalam bentuk diagram fasa kesetimbangan cair-uap Mampu mengidentifikasi larutan bersifat tak ideal. Mampu menjelaskan dan melakukan perhitungan untuk sistem tidak ideal (seperti persamaan Margules, NRTL, Wilson, UNIFAC)
Menerangkan karakteristik persamaan kubik untuk reperesentasi volum dan tekanan uap jenuh Persamaan keadaan kubik: persamaan Soave-Redlich-Kwong dan Peng-Robinson Menurunkan persamaan kerja untuk suatu persamaan keadaan kubik Menjelaskan algoritma perhitungan kesetimbangan fasa menggunakan persamaan keadaan kubik Membandingkan pendekatan koefisien fugasitas dan koefisien aktifitas Memilih pendekatan mana yang sesuai untuk representasi kesetimbangan fasa cair-uap Overview Hysis Modul thermodynamic properties
Sesi pembelajaran kelompok Sesi pemantapan solusi Diskusi Kelas 61
21
30 Apr
Rekapitulasi materi pemicu 5 Pemicu 6: Hubungan Kesetimbangan reaksi termodinamika reaksi dengan kinetika reaksi: Pengertian kesetimbangan kimia dan komposisi kesetimbangan kimia
Perhitungan Kesetimbangan reaksi campuran gas ideal
Reaksi tunggal (single reaction) dan reaksi jamak (multireaction equilibria)
22 23 24 25
2 Mei 7 Mei 14 Mei 16 Mei
Efek variabel operasi pada pada konversi, selektivitas, komposisi kesetimbangan Sesi pembelajaran kelompok Sesi pemantapan solusi Diskusi Kelas dan rekapitulasi materi pemicu 5 Ujian Akhir Semester
Mampu membedakan pendekatan termodinamika reaksi dengan pendekatan kinetika reaksi Mampu mengaplikasikan kriteria kesetimbangan ke dalam reaksi kimia Mampu melakukan Perhitungan Kesetimbangan reaksi kimia untuk campuran gas ideal Mampu melakukan Perhitungan Kesetimbangan reaksi kimia jamak untuk campuran gas ideal Mampu menjelaskan efek variabel operasi pada komposisi kesetimbangan
16 Apr: Pres Pemicu 4 1-3, 4a, 4b 18 Apr: Finalize 4 c-e 23 Apr: Pres 4 c-e + test VLE (programming) 25 Apr: Hysis (intro) 30 Apr: Hysis (exercise) 2 May: Hysis (test) 7 may: VLE test 14 MAY: RXN EQ.
PBL Dalam sebuah kelas PBL, peserta ajar bekerjasama dalam kelompok untuk memahami materi pelajaran. Siswa mengarahkan sendiri proses belajar mereka termasuk menentukan informasi apa yang dibutuhkan, dimana dan bagaimana menemukan informasi, serta mengkonstruksi pengetahuan dan mengintegrasikannya dengan pengetahuan sebelumnya. Sebelum memecahkan masalah termodinamika, peserta ajar mengikuti serangkaian pelatihan keterampilan proses yang diperklukan untuk membawa menerapkan self-directed learning. Pencapaian kelompok sangat bergantung pada kecakapan proses anggota kelompok (belajar mandiri, memecahkan masalah, bekerja dalam kelompok, berkomunikasi). Dalam kelas PBL ini, permasalahan nyata digunakan sebagai pemicu proses pembelajaran ilmu termodinamika untuk diselesaikan dalam waktu empat kali pertemuan kelas dengan aktifitas seperti yang tercantum pada Tabel 1.
62
Tabel 1. Aktifitas pada kelas PBL untuk setiap pemicu. Temu # 1
Tujuan pertemuan
Aktifitas
Mendefinisikan masalah dan menentukan topik pembelajaran
2
Saling-ajar dan integrasi pengetahuan untuk menghasilkan (alternatif) solusi permasalahan
3
Finalisasi solusi
4
5
Presentasi kelas dan tanya jawab untuk integrasi pengetahuan
Rekapitulasi materi pemicu
Menyerahkan laporan kelompok untuk pemicu sebelumnya Kelompok membaca dan mendiskusikan pemicu baru untuk memahami permasalahan Menentukan topik-topik pembelajaran yang relevan merujuk pada silabus MA termodinamika teknik kimia dan membagi topik-topik tersebut kepada anggota kelompok Mengisi group discussion monitoring form-1 (problem definition session), mendiskusikan isi borang tersebut dengan instruktur, dan melakukan perbaikan sesuai saran instruktur Instruktur memberikan paraf pada borang yang telah sesuai dengan ketentuan Menyimpan borang pendefinisian masalah untuk rujukan kelompok dan untuk dikumpulkan bersama laporan pemicu Seluruh peserta ajar menyerahkan 1 berkas ltm yang dibuatnya kepada instruktur di awal sesi pembelajaran untuk diperiksa dan dinilai Melakukan kegiatan ajar-mengajar menggunakan lembar tugas mandiri yang telah dipersiapkan sebelumnya Mengintegrasikan pengetahuan dan pemahaman anggota kelompok untuk mendapatkan alternatif solusi pemicu Mendefinisikan kembali masalah (jika diperlukan), menyusun alternatif dan mulai mencari solusi permasalahan Membuat daftar isu pembelajaran yang masih perlu dibahas lebih lanjut atau yang belum dibahas sama sekali Mengisi group discussion monitoring form- 2 (teaching session) dan meminta paraf dari instruktur Menyimpan borang ajar-mengajar untuk dikumpulkan bersama laporan pemicu Menetapkan solusi akhir Mulai mempersiapkan laporan tertulis dan presentasi (jika diperlukan) Instruktur memberikan kuis kecil untuk topik PBL yang sedang dibahas Setiap kelompok menyerahkan laporan kelompok sebelum presentasi kelas dimulai Kelompok yang ditunjuk memberikan presentasi kepada kelas Sesi tanya-jawab Rekapitulasi diskusi kelas oleh pengajar Peserta ajar mengisi peer oral presentation evaluation form dan peer group participation evaluation form Rekapitulasi materi pemicu oleh instruktur sekaligus membahas soal-soal untuk persiapan UTS/UAS
Borang-borang yang digunakan: 1. GROUP DISCUSSION MONITORING FORM- 1 (Problem Definition Session) 2. GROUP DISCUSSION MONITORING FORM- 2 (Teaching Session) 3. PEER ORAL PRESENTATION EVALUATION FORM 4. PEER GROUP PARTICIPATION EVALUATION FORM
63
Topik pembelajaran dengan PBL Pemicu 1: Senyawa murni: sifat PVT, tabel kukus (50’), lintasan proses
Pemicu 2: Neraca energi sistem tunak dan tak-tunak
Pemicu 3: Prosesproses siklik: siklus Rankine untuk pembangkitan energi dan siklus refrijerasi
Pemicu 4: Kesetimbangan fasa sistem ideal dan pendekatan koefisien aktifitas
Pemicu 5: Kesetimbangan fasa pada tekanan tinggi: pendekatan koefisien fugasitas dan persamaan keadaan kubik Pemicu 6: Kesetimbangan reaksi
Kesetimbangan fasa dan aturan fasa Gibbs untuk fluida murni: derajat kebebasan, interpretasi diagram PVT, besaran intensif dan ekstensif Tabel kukus (steam table): tabel uap jenuh (saturated) dan uap lewat panas (superheated) Besaran PVT dan besaran termodinamika dari korelasi: hukum gas ideal, persamaan Antoine, korelasi umum Pitzer Konsep-konsep dasar: sistem, proses, moda-moda perpindahan panas, Persamaan neraca massa dan energi: penurunan neraca energi, kontrol volum atau sistem yang dipilih, identifikasi berbagai bentuk energi, kalor dan kerja Tabel kukus (steam table) Aplikasi neraca energi sistem tunak: aplikasi persamaan neraca massa dan energi untuk sistem tunak Efek panas: jenis-jenis efek panas, kapasitas panas gas ideal Aplikasi neraca energi sistem tak tunak: aplikasi persamaan neraca massa dan energi untuk sistem tak tunak Pengertian perubahan entropi dan penggunaannya pada perhitungan turbin Turbin/ekspander: neraca energi dan efisien turbin Alat penukar kalor: neraca energi Pompa: neraca energi dan efisien pompa Konsep siklus Rankine: Parameter yang penting dan usaha peningkatan efisiensi siklus Rankine Konsep siklus refrijerasi: Parameter yang penting dan usaha peningkatan efisiensi siklus refrijerasi Pengertian Kesetimbangan Fasa: identifikasi kesetim-bangan fasa, pengertian fugasitas, pengertian koefisien fugasitas, pengertian tekanan uap jenuh Kesetimbangan fasa sistem ideal: identifikasi sistem ideal, hukum Raoult, titik gelembung, titik embun, flash Campuran biner: pengertian campuran biner Kesetimbangan fasa sistem tak ideal: pendekatan koefisien aktifitas untuk campuran kompleks Persamaan keadaan kubik tiga parameter Koefisien fugasitas komponen fluida campuran dari persamaan keadaan kubik Komparasi pendekatan koefisien fugasitas dan koefisien aktifitas Simulasi proses menggunakan Hysis
Hubungan termodinamika reaksi dengan kinetika reaksi: Pengertian kesetimbangan kimia dan komposisi kesetimbangan kimia Perhitungan Kesetimbangan reaksi campuran gas ideal Reaksi tunggal (single reaction) dan reaksi jamak (multireaction equilibria) Efek variabel operasi pada pada konversi, selektivitas, komposisi kesetimbangan
64
Topik pembelajaran dengan Kuliah Mimbar 1
2 3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27
Pokok Bahasan & Isi Pokok Bahasan Pendahuluan kuliah Konsep-konsep dasar termodinamika, karakteristik pendekatan termodinamika, dan aturan fasa Gibbs untuk sistem pada kesetimbangan fasa dan kimia Hubungan kualitatif PVT fluida murni Hukum pertama termodinamika: kalor, kerja, energi dalam, dan entalpi, untuk sistem tertutup dan sistem terbuka tunak Hukum pertama termodinamika untuk sistem tak-tunak Hukum pertama termodinamika untuk sistem tak-tunak (lanjutan) Efek panas : kapasitas panas gas ideal, jenis-jenis efek panas: reaksi, pembakaran, dan pembentukan Review I Ujian tengah semester I Hukum kedua termodinamika: pengertian entropi, perubahan entropi, dan hubungan entropi dengan spontanitas proses Pembahasan UTS I Besaran-besaran dan persamaan-persamaan termodinamika Hubungan kuantitatif PVT fluida murni: persamaan keadaan untuk gas ideal dan gas nyata, keadaan sebanding, dan persamaan keadaan kubik Pokok Bahasan & Isi Pokok Bahasan Review II Ujian tengah semester II Hubungan PVT fluida murni: menentukan volum uap dan cairan pada kesetimbangan fasa Besaran residual : entalpi residual Evaluasi efektifitas proses belajar-mengajar MA Termodinamika Proses-proses ekspansi dan kompresi Pembahasan UTS II Siklus termodinamika Siklus termodinamika (lanjutan) Kesetimbangan fasa sistem ideal: fugasitas dan syarat kesetimbangan fasa, hukum Raoult untuk campuran ideal, diagram fasa campuran biner: titik embun, titik gelembung Kesetimbangan fasa sistem tak-ideal : pendekatan koefisien fugasitas Review III Ujian tengah semester III Pembahasan UTS III Kesetimbangan fasa sistem tak-ideal : pendekatan koefisien aktifitas
Pemicu 1
Kesetimbangan kimia: tetapan kesetimbangan reaksi sebagai fungsi suhu, efek suhu, tekanan, dan komposisi awal Kesetimbangan kimia: (lanjutan) Review IV
6
2
3 1
1
3 3 3 4
5
4
6
65
Disusun oleh: Elsa Krisanti, Ph.D. Kamarza Mulia, Ph.D. Departemen Teknik Kimia, FTUI
Lima Karakteristik Pemicu yang Baik (1) 1. Menarik minat pembelajar: Berasal dari masalah atau seperti masalah kehidupan nyata yg kompleks untuk memotivasi mencari pemahaman yang lebih dalam 2. Penyelesaian masalah dibuat berdasarkan fakta: Pembelajar menetapkan asumsi yang diperlukan, informasi yang terkait, langkah yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah 3. Masalah cukup kompleks (tidak terlalu mudah): tidak dapat dikerjakan sendiri, sehingga perlu kerja sama kelompok (bukan membagi‐bagi masalah tapi berkolaborasi) Elsa Krisanti & Kamarza Mulia_ DTK_UI
2
66
Lima Karakteristik Pemicu yang Baik (2) 4. Memiliki satu atau lebih hal berikut ini:
“open‐ended”, tidak terbatas pada satu jawaban benar, terkait pada pengetahuan sebelumnya, atau isu yang kontraversial sehingga akan menimbulkan pendapat yang berbeda‐beda
5. Objektif pembelajaran harus tercakup dalam masalah
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia_ DTK_UI
3
Langkah‐langkah menulis masalah PBL Pilih konsep, gagasan, pokok bahasan, tugas atau masalah
yang biasanya diberikan kepada mahasiswa Susun sasaran pembelajaran yang harus dicapai mahasiswa melalui penyelesaian masalah Pilihlah konteks “masalah kehidupan nyata” atau menirunya, untuk konsep yang akan dibahas. menambahkan aspek cerita pada soal “biasa atau lama”, untuk memotivasi mahasiswa menyelesaikan masalah masalah dibuat bertahap dan di setiap tahap mahasiswa harus mengidentifikasi isu pembelajaran yang diperlukan.
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia_ DTK_UI
4
67
Taksonomi Bloom 6
Tingkat Aktivitas pembelajar kognitif Bloom Evaluasi Membuat penilaian berdasarkan pada kriteria yang telah dibuat sebelumnya
5
Sintesis
4
Analisis
3
Aplikasi
2
Memahami
Menghasilkan sesuatu yang baru atau orisinil dari bagian/ komponen yang ada Memilah materi menjadi komponen‐komponennya sehingga dapat menjelaskan hubungan/ membedakan satu sama lain Menggunakan konsep dan teori yang diketahui untuk menyelesaikan masalah Menjelaskan, membuat penafsiran suatu informasi
1
Mengetahui
Mengingat fakta, konsep, definisi, teori atau prinsip Elsa Krisanti & Kamarza Mulia_ DTK_UI
5
Tingkat Kesulitan Masalah Tingkat 1 ‐‐ masalah akhir‐bab di text book: Taxonomi: Mengetahui atau memahami Tingkat 2 — menambahkan aspek cerita ke dalam soal‐
soal biasa Taxonomi: Pengertian atau aplikasi Tingkat 3 — masalah PBL yang tidak terdefinisi dengan
baik (ill‐define problem) Taxonomi: Analisis atau sintesis
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia_ DTK_UI
6
68
Masalah PBL = ill define problem meniru masalah kehidupan nyata tidak semua informasi yang diperlukan diberikan perlu melakukan penelitian/penulusuran literatur perlu menggunakan strategi untuk menyelesaikan
masalah (mendefinisikan masalah, kreatif dan berpikir kritis, eksplorasi solusi serta membuat keputusan) Jawaban atau solusi dapat lebih dari satu Elsa Krisanti & Kamarza Mulia_ DTK_UI
7
Memasang sirkuit listrik rumah Written by Barbara J. Duch, May, 1995; Rev. January 1996
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia_ DTK_UI
8
69
Memasang sirkuit listrik rumah(2)
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia_ DTK_UI
9
Memasang sirkuit listrik rumah (3)
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia_ DTK_UI
10
70
Memasang sirkuit listrik rumah (4)
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia_ DTK_UI
11
Contoh masalah PBL:
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia_ DTK_UI
12
71
MA Kimia Analitik: Natrium dalam tubuh Banyak orang yang mengalami gagal jantung memiliki tekanan darah yang tinggi, dan satu dari tiga diantaranya memiliki penyakit diabetes. Untuk mereka yang memiliki tekanan darah tinggi, obat diuretic biasanya menjadi obat andalan untuk menurunkan tekanan darah. Sayangnya obat ini juga mengakibatkan turunnya kandungan air dalam tubuh serta kandungan natrium maupun kalium dalam darah. Kira‐kira 40% natrium dalam tubuh terdapat pada tulang. Sekitar 2‐5% terdapat dalam organ serta sel, sisanya 55% terdapat dalam plama darah dan cairan ektraselular lainnya. Kadar natrium dalam darah biasyanya sekitar 140 mM, lebih tinggi dibandingkan natrium dalam intraselular (sekitar 5 mM). Karena itu kadar natrium harus dijaga pada konsentrasi tertentu dalam darah dan dalam cairan sekitar sel tubuh agar tubuh berfungsi dengan baik.
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia_ DTK_UI
13
Natrium dalam tubuh Penelitian terakhir menemukan bahwa pasien dengan hyponatremia meninggal dua kali lebih banyak dibandingkan pasien jantung lainnya. Kondisi yang berlawanan, meningkatnya kadar natrium dalam darah, Hypernatrium, juga dapat terjadi. 1. Mengapa terjadi kasus hyponatremia dan hypernatremia dalam tubuh? 2. Menurut anda mengapa kadar natrium dalam darah bisa menurun drastis pada orang yang sedang mengalami masalah jantung? 3. Selidiki kemungkinan menetapkan kadar natrium dalam darah dengan peralatan yang anda miliki di laboratorium (volt meter, elektroda referensi perak/perak khlorida serta elektroda sensitif ion) 4. Bagaimana anda menjelaskan kaitan teknik analisis ion yang anda pakai dengan TISAB dan metode standard addition atau sample addition? Elsa Krisanti & Kamarza Mulia_ DTK_UI
14
72
PBL: The Geritol Solution
Page 1 of 1
The Geritol Solution Written by Deborah Allen. August, 1993; Revised August, 1995.
(page 1) John H. Martin, the director of the Moss Landing Marine Laboratories, thinks the potential problem of global warming could be addressed by dumping iron into the ocean waters off Antarctica. He and his coworkers have demonstrated that the amount of chlorophyll found in ocean water samples collected (in 30 L botttles) from the Gulf of Alaska can be increased up to nine-fold by the addition of iron. When they repeated this fertilization experiment with samples collected from a few hundred miles off the Antarctic coast, he and his colleagues found that for every unit of iron added to antarctic sea water, the organic carbon content increased by a factor of 10,000. Martin's degree of confidence in his proposal is reflected in a remark he (half-jokingly) made during a lecture at the Woods Hole Oceanographic Institute: "Give me half a tanker of iron and I'll give you an Ice Age." Questions • What is the basis for Martin's premise that seeding the ocean with iron would help combat potential greenhouse warming? • What organisms found in sea water could account for the increase in chlorophyll content and biological productivity that Martin and his research group observed? • Why did Martin choose to add iron to the water, rather than some other substance? • Is global warming a reality? Has it actually happened? Go to Page 2 (and sketch). Go to Page 3, Go to Instructor's Objectives.
"http://www.udel.edu/pbl/curric/bisc207prob.html" Last updated Nov. 22, 1996. Copyright Deborah Allen, Univ. of Delaware, 1996.
73
file:///C:/Users/thor/Documents/1%20kmz%20ek%20PBL%20misc/PBL%20problem... 20/01/2014
PBL: The Geritol Solution
Page 1 of 1
The Geritol Solution (page 2) Martin thinks that analyses of 7,000-foot deep Antarctic ice cores provide support for his premise. He makes particular note of CO2 and iron concentrations found 18,000 and 160,000 years ago, about the time of earth's ice-ages. This information is given in the plots shown on the graph below.
(Note that scientists think that the iron found in the ice core came from dust that settled out of the atmosphere. The CO2 came from air trapped in bubbles in the ice.) Questions • Do you agree with Martin that the information provided by ice core analysis supports his hypothesis? • Why did the iron content in the ice fluctuate? Why is it lower in some areas of the ocean than others? • Are there other likely explanations for why 20% of the world's oceans (including the Southern Ocean ) are phytoplankton-poor, despite the fact that they are rich in nitrates and other major nutrients? Go to Page 3.
"http://www.udel.edu/pbl/curric/bisc207prob2.html" Last updated Nov. 22, 1996. Copyright Deborah Allen, Univ. of Delaware, 1993.
74
http://www.udel.edu/pbl/curric/bisc207prob2.html
20/01/2014
PBL: The Geritol Solution
Page 1 of 1
The Geritol Solution (page 3) You're particularly interested in Martin's ideas, since you've just agreed to serve on a panel of the National Science Foundation whose task is to review grant proposals and assess their funding priority. One of the proposals you must intensively review is one by a team of scientists who would like to test John Martin's iron seeding hypothesis on a 60 square kilometer test plot just south of the Galapagos Islands. You read over the proposal carefully, and then begin to consider, among other factors, whether iron seeding on this larger scale would have the same effects that John Martin and his coworkers reported from their experiments with bottled water samples. Questions • Would you recommend funding of this project? What factors would you consider in making your decision? • Are there other (better?) solutions for this problem? • How much iron would have to be added to the ocean to reduce the impact of each year's excess CO2 emissions? Go to Instructor's Objectives
"http://www.udel.edu/pbl/curric/bisc207prob3.html" Last updated Nov. 22, 1996. Copyright Deborah Allen, Univ. of Delaware, 1996.
75
http://www.udel.edu/pbl/curric/bisc207prob3.html
20/01/2014
Problem 1: Energy balance of a steam power cycle Thermodynamics Course Chemical Engineering Department - FTUI Taufik is a second-year chemical engineering student ay UID (University of Indonesia Depok). They were told to form groups consisting of four students and to learn thermodynamics using a method called PBL. Andy believes that as a university student, he should be able to learn more independently not to depend too much on the lecturers. Now, the instructor asked the students not just to learn independently... but also interdependently! Andy is determined to master this new way of learning. Please read carefully the following scenario… The following diagram shows a simple steam power plant operating at steady state with water circulating through the components, producing 30 MW of electricity. Relevant data at key locations are given on the figure. Estimate the amount of natural gas required by assuming that 'Power in' to drive the pump is negligible. Also, determine the mass flow rate of the water circulating through the steam power plant and of the cooling water passing through the condenser, in kg/s. Use a reasonable value for the efficiency of the power plant and state all of your assumptions.
Use the 2 dimensional (P-V and P-T) and 3 dimensional (PVT) diagram for H2O to show the path of the working fluid along the cycle indicating the position of points 1-2-3-4. Indicate the numerical values of pressures and temperatures of this on the diagram. Related to this problem: Steam is contained in a closed rigid container with a volume of 1 m3. Initially, the pressure and temperature of the steam are 7 bar and 500C, respectively. The temperature drops as a result of heat transfer to the surroundings. Determine the temperature at which condensation first occurs, in C, and the fraction of the total mass that has condensed when the pressure reaches 0.5 bar. What is the volume, in m3, occupied by saturated liquid at the final state?
1/1 76
Sistem Penilaian Mahasiswa pada Pembelajaran dengan PBL
Disusun oleh: Kamarza Mulia, Ph.D dan Elsa Krisanti, Ph.D. Departemen Teknik Kimia, FTUI Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
1/20
Sistem Penilaian dalam Student‐Centered Learning Bermanfaat memonitor proses belajar
Dilakukan pada mata ajaran atau program studi sasaran pembelajaran dinyatakan dengan jelas dan pencapaian sasaran dapat diukur Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
2/20
77
Penilaian Student centered vs Teacher centered Pembelajaran dan penilaian terpisah satu sama lain saling mempengaruhi dilakukan pengajar bersama mahasiswa untuk memperbaiki proses (formatif)
pengajar sendiri menilai di akhir proses pembelajaran (sumatif)
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
3/20
PBL dan Student‐Centered Learning PBL sebagai metode pembelajaran yang student‐ centered perubahan sistem penilaian
Kriteria terukur sasaran pembelajaran, yaitu pengetahuan, keterampilan dan sikap Apa yang harus pembelajar lakukan untuk membuktikan bahwa sasaran telah dicapai? Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
4/20
78
Kriteria terukur sasaran pembelajaran (Pengetahuan) •
Contoh: dapat menjelaskan paling sedikit lima perbedaan senyawa asam dan basa; dapat membuat surfaktan dari senyawa organik berasal dari kelapa.
Penilaian (Pengetahuan)
Ujian lisan dan tertulis Observasi, tes
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
5/20
Kriteria terukur sasaran pembelajaran (Keterampilan) Terampil belajar: menetapkan isu pembelajaran, mencari dan mengolah informasi yang diperlukan pengetahuan baru Terampil menyelesaikan masalah: tahu dan dapat menerapkan strategi / tahap‐tahap dalam menyelesaikan masalah Terampil bekerja sama dalam kelompok: mengetahui tipe manusia dalam kelompok, dapat mengatasi konflik, berkontribusi pada hasil kelompok, menciptakan/menjaga kenyamanan bekerja
Penilaian (Keterampilan) Rubrik, observasi, refleksi Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
6/20
79
Kriteria terukur sasaran pembelajaran (Sikap/ attitudes) •
Contoh: memiliki sikap positif dalam belajar, bekerja dalam kelompok
Penilaian (Pengetahuan)
Rubrik, observasi, survey
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
7/20
Kriteria Penilaian yang Baik
Mengacu pada sasaran pembelajaran
Mengarahkan rencana pembelajaran
Menjadi umpan balik yang berkelanjutan
Meliputi penilaian formatif dan sumatif
Meliputi penilaian pada diri sendiri
Mengakomodasi adanya cara belajar yang unik pada setiap individu pembelajar
Sesuai paradigma "Student Centered Learning" Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
8/20
80
Sistem Penilaian pada Mata Ajaran dengan Problem‐based Learning
Yang dinilai
• Pengetahuan (materi ajar) • Keterampilan menyelesaikan masalah • Keterampilan proses (belajar, group skill)
Yang menilai
• Pengajar • Rekan dalam kelompok (pembelajar) • Diri sendiri (pembelajar )
• Digunakan sebagai bukti Borang • Berkesinambungan dengan borang umpan penilaian balik sepanjang semester Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
9/20
Tujuan Pembelajaran PBL
Ketrampilan proses
Materi ajar
• Berfikir kritis dan kreatif • Memiliki keingintahuan intelektual • Terampil memecahkan masalah • Bekerja dalam tim dan berkomunikasi secara efektif • Mampu mengidentifikasi, menilai, dan mengolah informasi • Memiliki integritas dan etika profesi • Materi ajar yang sesuai dengan Elsa Krisanti & Kamarza Mulia SAP (satuan acara pengajaran)
10/20
81
Contoh sistem penilaian pada kuliah dengan Problem‐based learning Nilai=0.25MK+0.25UTS+0.25UAS+0.05PF+0.05PP+0.08LTM+0.07K
Notasi
bobot %
Penilai
MK, makalah kel
25
Fasilitator dan teman (mhs)
UTS
25
fasilitator
UAS
25
fasilitator
PF, presnt fasltr
5
fasilitator
PP,presnt teman
5
Teman (mhs)
LTM, mandiri
8
fasilitator
K, Kuis
7
fasilitator
TOTAL
100 Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
11/20
Borang Pemantauan Pendefinisian Masalah (sesi 1) Memahami dan mendefinisikan masalah Menetapkan topik pembelajaran yang sudah dan belum diketahui Membagi tugas mempelajari topik terkait untuk diperiksa dan diparaf Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
12/20
82
Borang Pemantauan Diskusi Kelompok (sesi 2)
Menilai kinerja kelompok sebagai feedback
Kesempatan memberi komentar dan mengarahkan pembelajaran
Untuk diperiksa dan diparaf Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
Borang Penilaian Kontribusi Anggota (Sesi 3)
13/20
Meningkatkan “assessment skill “
Menilai kontribusi anggota dalam menyelesaikan tugas kelompok
Rahasia: teman menilai teman
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
14/20
83
Borang Penilaian Presentasi Anggota (Sesi 4)
Meningkatkan “Assessment skill “
Teman menilai teman
15/20
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
Borang Umpan Balik Perilaku Efektif Belajar dalam Kelompok
Meningkatkan “assessment skill” dan “group skill”
Umpan balik untuk mahasiswa dari teman
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
16/20
84
Pengolahan data
Borang 1 dan 2: monitoring aktivitas di dalam kelas dan di luar kelas (tidak dinilai)
Borang sesi 3: untuk menentukan faktor koreksi nilai laporan untuk tiap anggota
Faktor koreksi = nilai rata‐rata individu/nilai rata‐rata kelompok
Borang sesi 4: nilai rata‐rata individu dari teman digabung dengan nilai dari fasilitator untuk nilai presentasi tiap anggota Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
17/20
85
Borang penilaian kontribusi/partisipasi anggota kelompok Kelompok: ____Penilai: _________________PBL#___________ Tgl____________. Nilailah partisipasi/kontribusi anggota kelompok dengan menuliskan angka skor yang sesuai dalam skala 1-6: Tidak ada (1), sedikit (2), cukup (3), baik (4), baik sekali (5), paling baik(6). Nilailah dengan adil dan tidak boleh lebih dari 2 orang memiliki total skor yang sama. Penilaian ini bersifat rahasia, setelah selesai ditutup dan dikumpulkan. Nama Anggota Kelompok Aspek yang dinilai saya Selalu hadir dan tepat waktu pada diskusi kelompok dengan membawa laporan tugas mandiri yang lengkap, singkat, jelas. Sewaktu diskusi menjelaskan materi yang menjadi tugasnya dengan baik dan membantu teman untuk memahami Mendengarkan penjelasan teman dengan baik dan aktif berusaha memahami materi yang dijelaskan Mengajak anggota lain memberi umpan-balik, berpartisipasi dalam diskusi, dan menjaga agar diskusi tetap pada masalah yang dibahas. Menilai dengan kritis informasi yang disampaikan teman, dengan bertanya untuk cek dan ricek hasil tugas kelompok Senang mengambil tanggung jawab lebih besar dalam penyelesaian tugas kelompok Skor total tiap anggota: Borang Umpan Balik Perilaku Efektif Belajar dalam Kelompok Penilai:___________________Untuk: __________________________Tgl:____________ Berilah nilai sesuai dengan perilaku teman sewaktu dalam diskusi kelompok. Untuk setiap hal berikut, tulis pada angka yang paling sesuai. Tidak ada kurang sekali kurang cukup baik baik baik sekali 1 2 3 4 5 6 Hal yang diamati/Nilai 1
Datang tepat waktu, siap dengan laporan tugas mandiri untuk diskusi
1
2
3
4
5
6
2
Menjelaskan materi dengan lengkap, jelas, dan teratur
1
2
3
4
5
6
3
Fokus pada informasi baru tapi juga review informasi lama
1
2
3
4
5
6
4
Mencoba ide dan cara-cara baru dalam menjelaskan sesuatu
1
2
3
4
5
6
5
Mendengar secara aktif tapi kritis Menyatakan pendapat/perasaan dengan konstruktif, menghargai/memberi kesempatan kepada orang lain Mengevaluasi gagasan sendiri atau pendapat kelompok Aktif mengusulkan rencana penyelesaian, melaksanakan dan mengevaluasi hasil Senang menerima tugas atau peran yang lebih berat dalam kelompok
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
6 7 8 9 10
Memberikan sumber informasi/rujukan untuk materi yang dijelaskannya Hal positif yang sudah dimiliki: Hal negatif yang harus ditinggalkan:
Elsa Krisanti, Kamarza Mulia, DTK FTUI, 2016 86
BORANG PENILAIAN PRESENTASI ANGGOTA Untuk kelompok: ___________________oleh : _________________(dari kel: ____) Nilailah kriteria presentasi berikut ini dengan menuliskan angka yang sesuai dalam skala 1-6, dimana 1 berarti sangat tidak setuju dan 6 sangat setuju. Nilai dalam angka Kriteria presentasi Nama anggota kelompok yang dinilai Penggunaan waktu yang tepat Materi presentasi jelas, singkat dan mudah dibaca Melakukan kontak mata dengan penonton Berbicara dengan jelas dan intonasi yang sesuai Menyajikan gambar/plot/tabel agar presentasi efektif Penampilan keseluruhan rapi dan sesuai Total : Catatan:Cobalah untuk tidak memberikan nilai yang sama pada setiap orang. Anda sedang mengembangkan keterampilan dalam menilai dengan mengisi borang ini. (Borang ini tidak untuk diperlihatkan kepada teman, langsung berikan kepada fasilitator setelah selesai mengisinya)
--------------------------------------------------------------------------------------------BORANG PENILAIAN PRESENTASI ANGGOTA Untuk kelompok: ___________________oleh : _________________(dari kel: ____) Nilailah kriteria presentasi berikut ini dengan menuliskan angka yang sesuai dalam skala 1-6, dimana 1 berarti sangat tidak setuju dan 6 sangat setuju. Nilai dalam angka Kriteria presentasi Nama anggota kelompok yang dinilai Penggunaan waktu yang tepat Materi presentasi jelas, singkat dan mudah dibaca Melakukan kontak mata dengan penonton Berbicara dengan jelas dan intonasi yang sesuai Menyajikan gambar/plot/tabel agar presentasi efektif Penampilan keseluruhan rapi dan sesuai Total : Catatan:Cobalah untuk tidak memberikan nilai yang sama pada setiap orang. Anda sedang mengembangkan keterampilan dalam menilai dengan mengisi borang ini. (Borang ini tidak untuk diperlihatkan kepada teman, langsung berikan kepada fasilitator setelah selesai mengisinya)
Elsa Krisanti Jan 2011
87
Strategi Penyelesaian Masalah
(sumber: McMaster Problem Solving,D.R. Woods
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
1
strategi
Mengapa perlu strategi penyelesaian masalah? • gagal menyelesaikan masalah karena habis waktu untuk mengerjakan solusi • berhasil menyelesaikan masalah bila sebagian besar waktu digunakan untuk menetapkan masalah sebenarnya
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
2
88
strategi
McMaster Problem Solving (MPS) • • • • • •
Engage: I want to and I can Define the stated problem Explore Plan Do it Look back
(D.R.Woods)
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
3
strategi
SAYA MAU DAN SAYA BISA • Baca lagi pernyataan yang berisi masalah tersebut • Dengarkan baik‐baik bila seseorang sedang menjelaskan secara permasalahan secara verbal • Mengamati dengan seksama • Memotivasi diri sendiri bahwa kita mampu mengerjakannya • Persiapan mental untuk mengerjakan tugas Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
4
89
strategi
Mendefinisikan masalah Apakah memahami masalah yang diberikan? Menganalisis dan mengklasifikasikan informasi pernyataan masalah • Objektif: – memahami situasi, kondisi atau konteks. – memahami hambatan membuat solusi dan proses berpikir yang digunakan – menetapkan kriteria untuk menguji solusi
• Fokus : – pada klasifikasi informasi yang diberikan kategori: tujuan, batasan yang ada dan kriteria – tidak pada solusi – tidak pada pencitraan masalah
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
5
strategi
Mendefinisikan masalah Kesimpulan: Mendefinisikan masalah yang sebenarnya merupakan tugas yang sangat menantang. o Bila salah mendefinisikan, maka akan keliru menyelesaikan masalahnya.
Mendefinisikan masalah perlu waktu yang cukup lama. o untuk mendapat gambaran yang sebenarnya dari masalah yang diberikan. o Dalam kelompok setiap anggota dapat memiliki gambaran yang berbeda tentang masalah
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
6
90
strategi
Eksplorasi
Melihat kembali pernyataan masalah, latar belakang pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki dalam menyelesaikan masalah.
Tidak membuat komitmen apapun tentang jawaban atau solusi masalah
Mencoba mencari kaitan yang penting dari berbagai informasi
Menemukan asumsi yang paling masuk akal
Menggabungkan kecakapan seperti: kreativitas, analisis, genera‐ lisasi, menyederhanakan, menterjemahkan, melihat dari berbagai sudut pandang, serta memperluas dan menyempitkan pandangan.
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
7
strategi
Rencana Tahap eksplorasi berpindah ke tahap rencana, bila:
Mulai mempetakan submasalah dan tahap‐tahap yang harus diambil Mendaftar data yang harus dikumpulkan Mencatat hipotesa yang harus dicoba
Memonitor tahap ini:
Apa rencana keseluruhan?, Apakah rencana ini terstruktur dengan baik? Apakah rencana ini relevan? Bagaimana dapat mengukur kualitas rencana ini? Bagaimana dapat memonitor kemajuannya?.
Secara sistematik melaksanakan rencana
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
8
91
strategi
Pelaksanaan:
DO IT! Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
9
strategi
Melihat ke belakang/ evaluasi: Jangan terlalu cepat berpuas diri atas keberhasilan menyelesaikan masalah tapi harus mengevaluasinya Perlu memeriksa bahwa jawaban sudah memenuhi alasan, tidak ada kesalahan, dan jawaban memenuhi kriteria dan tujuan masalah Perlu melihat lagi proses yang digunakan untuk menyelesaikan masalah, dan apa yang sudah dipelajari dari memecahkan masalah tersebut. Secara keseluruhan, harus dapat menyelesaikan masalah lain dengan menggunakan dasar‐dasar pengetahuan yang sama.
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
10
92
STRATEGI PEMECAHAN MASALAH (Woods, McMaster)
11 Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
Peranan anda sebagai problem solver/pembicara: • •
•
11
strategi
Terus berbicara dan menjelaskan proses mental yang anda gunakan. Mulai dengan membaca pernyataan masalah dengan suara yang jelas Fokus terhadap penjelasan pemikiran anda, bukan pada perolehan jawaban yang benar. Pada workshop ini jawaban yang benar bukan masalah utama. Tujuan utama adalah memperoleh kepercayaan diri bahwa anda mampu menjelaskan apa yang anda pikirkan Fokus terhadap ketepatan bukan pada kecepatan. Selalu cek dan cek ulang.
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
12
93
strategi
Peranan anda sebagai pendengar: • •
•
Selalu mendorong dan mengingatkan pembicara untuk terus menjelaskan proses berpikirnya Jangan memecahkan masalah dan memberi tahukan kepada pembicara jawaban anda. Jangan juga memberi petunjuk apapun. Disini yang utama adalah memperoleh percaya diri untuk menjelaskan pikiran kita Mengingatkan pembicara agar selalu fokus pada ketepatan‐bukan kecepatan, selalu cek dan cek ulang
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
13
strategi
Lembar umpan balik untuk kecakapan strategi
Untuk Pembicara:______________________dinilai Pendengar: _______ Tahap: Engage (baca)
Waktu (menit)
Definisi masalah
Eksplorasi Beri tanda bila pembicara menyebutkan tahap berpikirnya Beri tanda == selama dalam satu tahap
Rencana Pelaksanaan Evaluasi 1
2
3
4
5
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
6
7
8
9
10 14
94
Laporan refleksi:
Diisi oleh pembicara/problem solver
•Apa yang sudah anda pelajari mengenai strategi dan bagaimana anda melakukannya dalam latihan tadi?
•Bagaimana menurut anda kecakapan strategi pemecahan masalah yang anda miliki ini dan apa yang akan dilakukan untuk meningkatkannya?
Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
15
LANGKAH PEMECAHAN MASALAH OLEH PEMULA
LANGKAH PEMECAHAN MASALAH OLEH PAKAR
16 Elsa Krisanti & Kamarza Mulia
16
95
Elsa Krisanti & Kamara Mulia_DTK UI_2014
Lembar umpan balik untuk kecakapan strategi (MPS Unit 4) Untuk Pembicara:______________________dinilai Pendengar: ______________ Tahap: Engage (baca)
Waktu (menit)
Definisi masalah Eksplorasi Rencana Pelaksanaan Evaluasi 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Laporan refleksi: A. Apa yang sudah anda pelajari mengenai strategi dan bagaimana anda melakukannya dalam latihan tadi?
B. Bagaimana menurut anda kecakapan strategi pemecahan masalah yang anda miliki ini dan apa yang akan dilakukan untuk meningkatkannya?
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Lembar umpan balik untuk kecakapan strategi (MPS Unit 4) Untuk Pembicara:______________________dinilai Pendengar: ______________ Tahap: Engage (baca)
Waktu (menit)
Definisi masalah Eksplorasi Rencana Pelaksanaan Evaluasi 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Laporan refleksi: A. Apa yang sudah anda pelajari mengenai strategi dan bagaimana anda melakukannya dalam latihan tadi?
B. Bagaimana menurut anda kecakapan strategi pemecahan masalah yang anda miliki ini dan apa yang akan dilakukan untuk meningkatkannya? 96
97
Elsa Krisanti_DTK_FTUI_2012 Problem untuk Problem solving strategy (1): Kasus Ikan mati. Kasus ini membicarakan pengelola pabrik kimia yang membuang limbah pabriknya ke saluran yang menuju ke sebuah sungai yang relatif lebar. Hasil pengamatan berbagai pihak terkait dalam pengawasan lingkungan pada periode Januari sampai pertengahan Agustus adalah sebagai berikut: • Dari awal januari sampai akhir Juli tingkat kematian ikan di sungai tersebut masih dibawah batas maksimum yang diterima (tingkat kematian ikan normal), tapi mulai awal sampai pertengahan Agustus kematian ikan mulai diatas normal. • Dari awal Januari sampai akhir Juli, ketinggian air sungai masih normal. Mulai minggu pertama sampai pertengahan Agustus, ketinggian air sungai menurun terus melewati batas bawah normal ketinggian sungai • Curah hujan mulai awal bulan Agustus rendah sekali • Kematian ikan yang tidak normal ini tidak hanya terjadi pada badan sungai setelah lokasi pabrik tapi juga kearah hulu pada waktu yang kira-kira bersamaan. Informasi yang didapat dari bagian operasional pabrik menyatakan bahwa pada tanggl 29 Juli terjadi pembuangan limbah yang besar ke badan sungai. Walaupun demikian diwaktu yang lalu pembuangan limbah dengan jumlah seperti itu tidak pernah menimbulkan masalah pada lingkungan sungai. Pihak manajemen pabrik sedang mendapat sorotan dari pemerintah daerah maupun pers karena masalah ikan mati ini. Untuk mengantisipasi hal tersebut, pimpinan pabrik menugaskan Wilson (kepala bagian teknik) untuk mencari solusinya. Bila anda sebagai Wilson, bagaimana strategi penyelesaian masalah yang dilakukan?
Problem untuk Problem solving strategy (2): Kasus tempat parkir Parkir di dalam kampus Universitas Atmaloka di tengah kota Jakarta semakin hari semakin sulit. Kampus terbuka untuk semua aktivitas mulai dari jam 6 pagi sampai jam 7 malam dari hari senin sampai dengan jumat. Menurut pengamatan anda, waktu yang paling sulit mencari tempat parkir yang kosong adalah sekitar jam 10 pagi sampai jam 3 sore. Mahasiswa yang beraktivitas dalam kampus terdiri dari mahasiswa pasca, S-1, diploma, dan ekstensi dari berbagai program studi. Komposisi staf pengajarnya kurang-lebih terbagi dua antara staf tetap dan staf tidak tetap. Tempat parkir yang tersedia selama ini adalah jalanan sekitar gedung dalam kampus dan satu lapangan parkir seukuran setengah lapangan sepak bola. Area terbuka dalam kampus adalah beberapa taman kecil berukuran seluas lapangan bulu tangkis yang terselip diantara gedung-gedung. Anda ditunjuk sebagai ketua kelompok kerja untuk mengusulkan solusi yang harus diambil oleh pimpinan universitas. Anda berusaha meyakinkan anggota lain tentang strategi penyelesaian masalah yang harus dilakukan untuk mencari solusi masalah tersebut.
98
99
Elsa Krisanti_DTK_FTUI
MODEL SIKAP BELAJAR PERRY SKALA PERRY 1-2 3 4 5 seluruh pengetahuan sudah Hampir semua diketahui, Sebagian sudah Pada situasi yang berbeda diketahui walau ada yang masih diketahui; tidak ada diperlukan pengetahuan yang belum jelas kepastian berbeda Jawaban masalah Benar atau salah sebaik jawaban orang Tidak ada kebenaran absolut; (solusi) lain solusi itu relatif, tapi solusi yang baik ada bila kondisinya diketahui Pengajar, tutor, Pengajar, tutor dan buku Memberi tahu bagaimana Berperan sebagai model; Berperan sebagai pengarah dan instruktur dapat memberi jawaban cara belajar tapi dapat saja digantikan sebagainarasumber (pakar) yang benar Peranan mahasiswa/i Menerima Bekerja keras dan Berpikir mandiri dan Mampu mengidentifikasi menerapkan cara belajar hasil pemikiran mandiri kondisi dan memilih gagasan yang baik itu bagus terbaik Ujian / test Khawatir dengan Ujian, nilai ujian dan Gagasan yang mandiri Melalui hasil ujian pertanyaan yang kejujuran adalah hal yang sama dengan nilai baik; mendapatkan umpan balik yang membingungkan, seperti: penting; Kerja keras akan nilai ujian tidak berarti positif dan negatif Apa yang anda harapkan? menghasilkan nilai baik sama dengan karakter Beranggapan seseorang seseorang dgn nilai ujian jelek = berkepribadian jelek Tugas yang disukai Definisi-definisi yang Membandingkan dan Menganalisis Mensintesis, menghubungkan dihafalkan membedakan gagasan dengan konteks
Pandangan pemelajar tentang Pengetahuan
Tugas yang sulit
Memutuskan mana yang benar dari dua masalah yang menjadi konflik. Misalnya tugas berupa: “Ceritakan kepada saya….”.
Bila harus fokus pada suatu proses dan tidak pada jawaban/ solusi
Menyediakan bukti untuk Memutuskan kondisi mana mendukung pernyataan. yang dapat digunakan Belajar untuk mendengarkan pendapat orang lain
100
PBL-based courses in Chemical Engineering Curriculum
101
Woods, HTGTM, 1994
102