Science Project sebagai Salah Satu Alternatif dalam Meningkatkan Keterampilan Proses Sains di SMP Nani Dahniar
Abstract: Science is a part of life and life is a part of science learning. Interaction between students and their environment is the main character of science learning. Science learning takes students to build their own concept by using science process skills which are formed in the students through Science Project. The Science Project is developed in some ways by the teacher so the students do the self- research related to the material taught. Students are directed to be able to solve the problems close to their daily life, through the development of their process skill in group work. There are four stages in Science Project which are potential to develop the science learning aspects. These stages contain the steps (process) that the students can follow thoroughly (attitude), so they can make the desired product. The stages are planning, implementation, report arrangement, and communication. Key Words: Science Project, Process Skill
Bulan Juli 2006 yang lalu tim Olimpiade Fisika Indonesia berhasil meraih empat medali emas dan satu perak dalam Olimpiade Fisika Internasional yang berlangsung di Singapura (Kompas, 2006). Prestasi membanggakan ini mencatatkan tim Indonesia menjadi juara dunia mengungguli 85 negara peserta lainnya, termasuk China, Singapura, Inggris, Jeman bahkan Amerika Serikat. Sungguh prestasi yang mengagumkan untuk negara kita. Di luar sana mungkin orang akan berpikir bahwa pembelajaran fisika di negara kita sudah sangat maju, sehingga mampu mengungguli negaranegara lain di Amerika dan Eropa. Apakah kemenangan ini sudah mewakili keberhasilan pendidikan sains di negara ini? Kita perlu melihat lagi kebelakang dan tidak lupa bahwa siswa-siswa yang mengikuti olimpiade adalah siswa-siswa pilihan yang sudah mengikuti seleksi sangat ketat serta training yang panjang. Kemampuan mereka berjaya di dunia Internasional tidak bisa menjadi patokan keberhasilan pembelajaran sains di Indonesia. Lantas, bagaimana potret pembelajaran sains di negara kita? Sebelum menjawab itu, penulis perlu
menjelaskan lebih dahulu tentang pengertian sains itu sendiri. Menurut Fisher (1975), sains adalah bangunan pengetahuan yang diperoleh menggunakan metode berdasarkan observasi. Carin dan Sund (1989) mengatakan sains adalah suatu sistem untuk memahami semesta dengan data yang dikumpulkan melalui observasi atau eksperimen yang dikontrol. Sedangkan menurut Dawson (1994), sains adalah aktivitas pemecahan masalah oleh manusia yang termotivasi akan keingintahuannya terhadap alam disekelilingnya dan keinginan untuk memahami, menguasai, dan mengolahnya demi memenuhi kebutuhan. Dua aspek penting dari sains menurut definisi-definisi di atas adalah adanya proses dan produk dalam sains. Proses-proses sains tersebut meliputi penemuan masalah, perumusan hipotesis, observasi, eksperimen, mengalisis data, dan menarik kesimpulan (Sund: 1982). Sedangkan produk sains berupa bangunan sistematis pengetahuan (body of knowledge) sebagai hasil dari proses (Dawson: 1994).
Nani Dahniar adalah Guru Sains-Fisika SMP Nasional KPS Balikpapan 35
36
JURNAL PENDIDIKAN INOVATIF VOLUME 2, NOMOR 1, SEPTEMBER 2006
Sains merupakan bagian dari kehidupan kita dan kehidupan kita merupakan bagian dari pembelajaran sains. Interaksi antara anak dengan lingkungannya merupakan ciri pokok dalam pembelajaran sains. Untuk dapat melakukan proses sains hingga menghasilkan produk yang diinginkan, diperlukan sikap-sikap positif dari para pelakunya. Sikap-sikap sains seperti pantang menyerah, jujur, terbuka, kritis, kreatif serta mau menerima masukan dari luar merupakan sikap yang dimilki saintis pada umumnya. Oleh karena itu, ketika membicarakan sains maka yang tergambar dalam pikiran minimal adalah produk, proses, dan sikap sains (Carin dan Sund: 1989). Apakah aspek proses, produk dan sikap sains sudah diberikan dengan porsi yang sesuai di negara ini? Pembelajaran sains di Indonesia cenderung menekankan pada aspek produk sains, sehingga aspek proses dan sikap kurang mendapat porsi yang cukup. Kurangnya waktu dan alat laboratorium adalah alasan-alasan klasik yang kerap di kemukakan guru ketika ditanya tentang kurangnya pengembangan proses dan sikap sains pada siswa. Ketidaksesuaian porsi tiap aspek sains yang diberikan guru mempengaruhi perkembangan pembelajaran sains itu sendiri. Dampaknya dalam pembelajaran Fisika misalnya, siswa dijejali dengan formula matematis yang harus dihapalkan agar bisa mengerjakan soal-soal. Seringkali siswa tidak memahami notasi matematis suatu hukum Fisika. Siswa bisa menghitung dengan benar, tapi tidak memahami konsep yang terkandung didalamnya. Salah satu sebab mengapa guru dan juga siswa memberikan porsi yang lebih pada produk sains, sehingga mengurangi makna aspek sains yang lain adalah karena bentuk evaluasi yang dilakukan guru. Sis-wa menyesuaikan cara belajarnya dengan format ujian yang diberikan guru. Dalam pikiran siswa, untuk apa mempelajari proses serta hubungan terbentuknya sebuah rumus kalor, kalau pada akhirnya yang ditanyakan guru dalam ujian adalah menghitung jumlah kalor. Akibatnya, siswa cenderung hanya akan menghapalkan fakta dan rumus saja. Pengembangan proses dan sikap sains pun terabaikan. SCIENCE PROJECT Science Project sebagai penerapan dari peng-
ajaran berbasis proyek (Project-Based Learning) merupakan salah satu strategi pembelajaran untuk mengembangkan aspek produk, proses, dan sikap sains. Science Project didesain sedemikian rupa oleh guru agar siswa melakukan penelitian mandiri yang berhubungan dengan materi yang diajarkan. Penelitian yang dilakukan tidak perlu menggunakan alat dan bahan laboratorium yang mahal, tapi justru yang murah dan mudah didapatkan siswa. Bahkan, siswa bisa membuat suatu model untuk menjelaskan konsep sains yang nanti bisa digunakan guru untuk demonstrasi. Siswa diarahkan untuk mampu memecahkan permasalahan yang dekat dengan kehidupan seharihari mereka melalui pengembangan keterampilan proses dalam kerja kelompok. Tiap kelompok terdiri atas 4-5 orang yang siswanya heterogen, baik kemampuan maupun jenis kelaminnya. Ada empat tahapan dalam Science Project yang potensial untuk mengembangkan aspek sains. Tahapan-tahapan ini berisi langkah-langkah (proses) yang diikuti siswa dengan cermat (sikap), sehingga menghasilkan produk yang diinginkan.
2. Research Implementation
1. Research Planning Science Project 4. Results Communicatio
3. Report Arrangement
Gambar 1 Tahapan-tahapan dalam Science Project
KETERAMPILAN PROSES Pembelajaran sains mengantarkan siswa untuk membangun sendiri konsepsinya dengan keterampilan proses sains yang terbentuk pada diri siswa melalui proses yang berulang-ulang. Agar keterampilan proses siswa berkembang secara optimal, siswa diarahkan untuk selalu bersikap ilmiah dalam Science Project. Hasil yang diperoleh siswa dalam
Dahniar, Science Project sebagai Salah Satu Alternatif dalam Meningkatkan Keterampilan Proses Sains di SMP
Science Project didapatkan melalui proses yang panjang, bahkan bisa ada yang gagal dan mengulangnya kembali. Selama proses ini berlangsung tumbuhlah sikap sains dalam diri siswa, seperti: jujur, terbuka, pantang menyerah, keingintahuan besar (curiosity), kritis, dan lain-lain. Keterampilan proses yang dikembangkan siswa ada tujuh macam, yaitu: mengamati, menafsirkan pengamatan, meramalkan, menggunakan alat, Tabel 1
37
dan bahan, menerapkan konsep, dan berkomunikasi (Wartono, 1999). Setiap penelitian siswa dalam Science Project harus bisa meningkatkan ketujuh keterampilan proses ini, walaupun setiap kelompok akan dievaluasi menggunakan sub keterampilan proses yang beragam bergantung pada percobaan masing-masing. Hal ini secara jelas bisa dilihat dalam Tabel 1.
Keterampilan Proses dan Sub Kete-rampilan Proses
Keterampilan Proses Mengamati
Menafsirkan Pengamatan
Meramalkan Menggunakan alat dan bahan Menerapkan konsep Merencanakan kegiatan
Berkomunikasi
Sub Keterampilan Proses • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Menggunakan indera Mengumpulkan fakta-fakta yang relevan Mencari kesamaan dan perbedaan Mencatat setiap pengamatan secara terpisah Menghubung-hubungkan hasil pengamatan Menemukan suatu pola dalam satu seri pengamatan Menarik kesimpulan sementara Mengemukakan kemungkinan apa yang akan terjadi Terampil menggunakan alat/bahan Mengunakan informasi, kesimpulan, konsep teori dalam situasi baru dan dalam perhitungan Menentukan alat, bahan, dan sumber yang digunakan Menentukan variabel Menentukan variabel tetap dan variabel berubah Menentukan apa yang akan diamati Menentukan langkah dan cara kerja Menentukan cara mengolah hasil pengamatan Menyusun dan menyampaikan laporan Menjelaskan hasil pengamatan Menggambarkan data dalam bentuk grafik, tabel dan sebagainya
RESEARCH PLANNING Tahapan ini sangat penting karena menjadi landasan kegiatan berikutnya. Siswa ditantang untuk mengeluarkan kreativitas, pengetahuan, kemampuan, dan pemikirannya untuk mendesain penelitian yang tepat. Pada tahap ini pula guru harus pandai menentukan tingkat bimbingannya pada siswa, karena jika terlalu banyak campur tangan guru maka kreativitas siswa akan mati. Namun, di pihak lain tanpa campur tangan guru, bisa jadi penelitian akan menyimpang jauh dari tujuan yang diinginkan.
Adapun pada tahap ini: (1) siswa merumuskan permasalahan yang akan diteliti sesuai dengan materi sains yang dijadikan acuan, (2) siswa menentukan judul, tujuan, alat dan bahan penelitian, (3) siswa mendiskusikan langkah-langkah penelitian serta pengambilan data yang dilakukan (data kuantitatif atau kualitatif),dan (4) siswa memprediksikan hasil penelitian.
IMPLEMENTATION RESEARCH Disini guru akan melakukan evaluasi psikomotorik pada siswa selama pelaksanaan penelitian.
38
JURNAL PENDIDIKAN INOVATIF VOLUME 2, NOMOR 1, SEPTEMBER 2006
Siswa sibuk melakukan penelitian mereka masingmasing dan guru juga akan sibuk melakukan evaluasi psikomotorik. Pada tahap ini akan lebih mudah bagi guru jika dibantu oleh seorang laboran atau guru lain yang berkompeten dalam sains. Adapun pada tahap ini: (1) siswa melaksanakan penelitian sesuai dengan hasil diskusi yang mereka dapatkan pada tahap pertama, (2) observasi dan pengambilan data, (3) interpretasi data ke dalam tabel atau grafik (data kuatitatif), (4) dokumentasi, dan (5) pembuat kesimpulan sementara hasil penelitian.
REPORT ARRANGEMENT Pada tahap ini guru memeriksa kembali kelengkapan data yang sudah dimiliki siswa, serta memaksimalkan pemahaman siswa akan konsepkonsep sains yang berhubungan dengan penelitian mereka. Adapun pada tahap ini: (1) siswa mendapatkan penjelasan dari guru tentang format penulisan laporan penelitian yang standar dan (2) siswa berkonsultasi dengan guru sebelum laporan penelitian mereka dikumpulkan.
RESULTS COMMUNICATION Pada tahap ini guru mengarahkan agar seluruh siswa memahami konsep-konsep yang didapat dari penelitian tiap kelompok. Siswa akan saling berbagi pengalaman melakukan penelitian yang berbeda. Tiap kelompok mempresentasikan penelitiannya secara bergantian. Tiap kelompok menjelaskan hubungan antara penelitian mereka dengan konsep-konsep sains yang terkait dilanjutkan dengan tanya jawab dalam diskusi kelas.
PENERAPAN Science Project kelihatannya memang sangat rumit dan menyusahkan guru, belum lagi jumlah jam pelajaran yang dihabiskan untuk melaksanakan semua tahapan. Tapi, semua masalah ini bisa teratasi jika guru bisa mengelolanya dengan baik. Berikan siswa kebebasan yang luas untuk berkreativitas serta ciptakan iklim persaingan yang sehat antar kelompok. Jika memungkinkan Science Project bisa dibentuk menjadi sebuah kompetisi karya ilmiah antar kelompok, di kelas itu sendiri bahkan
antar kelas. Untuk mengatasi kurangnya waktu yang disediakan, siswa mengerjakan Science Project di luar jam pelajaran. Namun, hal ini hanya berlaku untuk tahap planning dan report arrangement, karena waktu tatap muka di kelas tidak mencukupi. Untuk tahap implementation dan communication harus dilaksanakan di kelas, karena guru melakukan evaluasi kepada siswa di keseluruhan tahapan ini. Tabel 2
No. 1 2 3 4
Pembagian Waktu untuk Tahapan Science Project
Tahap Science Project Planning Implementation Report Arrangement Communication Total Jam Pelajaran
Alokasi Waktu 2 JP 2 JP PR 2 JP 6 JP
Tiap
Jadwal Minggu ke-1 Minggu ke-2 Minggu ke-3 Minggu ke-4
Banyak sekali permasalahan yang bisa dijadikan siswa untuk melakukan penelitian dalam Science Project. Beberapa diantaranya adalah pertama, menguji kualitas berbagai jenis barang yang beredar di masyarakat. Pengujian ini meliputi: (1) Kualitas berbagai jenis plester dengan indikator kekuatan rekat, pengaruh daya rekat jika terkena keringat, dan kenyamanan saat dilepas. (2) Kualitas berbagai jenis kertas dengan menggunakan tinta dengan indikator indikator daya serap tinta. (3) Kualitas berbagai jenis efferfescent dengan indikator kecepatan perubahan wujud efferfescent. Kedua, memodelkan konsep-konsep sains dalam kehidupan sehari-hari. Kegiatan ini meliputi: (1) Proses transpirasi dengan menggunakan cangkir, plastik, karton, daun, minyak goreng, isolasi, lampu, plastik, dan es. (2) Kemampuan jaring laba-laba dalam menjerat serangga dengan menggunakan isolasi dan bola kapas. (3) Siklus air dengan menggunakan kotak transparan, pasir, air, cangkir, plastik, dan es (4) Perpindahan kalor (konduksi, konveksi, dan radiasi) dengan menggunakan: karton, air, lilin, obat nyamuk, dan heater. Ketiga, menemukan hubungan atau pengaruh berbagai jenis variabel yang meliputi (1) pengaruh ketidakmurnian zat terhadap titik lebur es (membuat es krim tanpa kulkas) dengan menggunakan garam, es, gula, susu, dan
Dahniar, Science Project sebagai Salah Satu Alternatif dalam Meningkatkan Keterampilan Proses Sains di SMP
plastik. (2) Pengaruh vitamin C terhadap ok-sidasi, menggunakan: pisang, vitamin C, pisau. Keempat, membuat peralatan teknologi sederhana yang meliputi: (1) membuat anemometer (alat untuk mengukur kecepatan angin) dengan menggunakan benang, busur derajat, dan plasti-sin. (2) Membuat polimer dengan menggunakan cangkir, spidol, stoples, boraks, lilin, dan isolasi. (3) Membuat hidrometer (alat untuk mengukur kerapatan zat cair) dengan menggunakan cangkir, gunting, sedotan, tanah liat, dan gotri.
EVALUASI SCIENCE PROJECT Evaluasi dalam Science Project sudah memenuhi ranah penilaian dalam kurikulum berbasis kompetensi. Ranah yang dinilai dan bentuk evaluasinya antara lain: Pertama, kognitif. Ranah ini meliputi (1) tes tertulis yang berhubungan dengan konsep sains yang diperoleh siswa dalam penelitian dan (2) laporan yang memperhatikan kejelasan isi laporan, keterpaduan antar bagian laporan, sistematika penulisan, dan keterkaitan teori sains dengan hasil penelitian. Guru Sains bisa meminta bantuan dari guru Bahasa Indonesia untuk memudahkan penilaian dan membantu siswa membuat laporan penelitian yang sesuai standar. Kedua, psikomotorik. Ranah ini dievaluasi menggunakan rubrik aspek psikomotorik dengan format terbuka, sehingga rubrik ini bisa digunakan untuk penelitian siswa yang beragam. Ketiga, afektif. Penilaian ini bisa berasal dari (1) catatan guru berdasarkan keaktifan, kerja sama, tepat waktu dalam melaksanakan tahapan-tahapan Science Project, kebersihan, rajin berkonsultasi, dan kreatif dan (2) penilaian sejawat dalam kelompoknya yang meliputi kelebihan dan kekurangan temannya selama Science Project berlangsung. Penilaian lainnya adalah hasil diskusi suatu kelompok yang berisi tanggapan mereka terhadap penelitian kelompok lain. Dalam membuat format penilaian ini siswa
39
perlu diikutsertakan, sehingga mengetahui apa saja yang harus dilakukan agar mereka mendapatkan hasil yang maksimal. Guru juga perlu mendiskusikan tahapan-tahapan Science Project dan waktu yang diperlukan siswa untuk menyelesaikannya. Kalau kesepakatan-kesepakatan antara guru dan siswa sudah tercapai, siswa menjadi lebih bertanggung jawab dan guru mudah mengarahkan siswa. Kecenderungan guru untuk menekankan aspek produk dalam pembelajaran sains membuat keterampilan proses yang dimiliki siswa tidak berkembang optimal. Padahal konsep sains yang dipelajari siswa akan kokoh jika mereka melakukan proses (mengkonstruksi) pengetahuan tersebut. Science Project sebagai sebuah strategi pembelajaran dapat meningkatkan keterampilan proses siswa, sehingga bukan hanya aspek proses sains saja yang berkembang, tapi juga aspek sikap dan produk sains. Penelitian yang dilakukan siswa dalam Science Project berhubungan dengan kehidupannya sehari-hari, serta diarahkan untuk menggunakan alat dan bahan yang sederhana. Melalui Science Project siswa lebih mudah memahami konsep sains yang mereka pelajari, bahkan siswa juga bisa menerapkan hasil penelitiannya untuk memecahkan permasalahan di sekitar mereka, seperti: menentukan kualitas barang yang ada di pasaran dan membuat alat ukur sederhana.
DAFTAR PUSTAKA Carin, Arthur A., and Sund, Robert B. 1989. Teaching Science Throught Discovery. Colombus: Merill Publishing Company. Dawson, Chris. 1994. Beginning Science Teaching. Melbourne: longman Chesire. Sund, Robert B. and Trowbridge, Leslie W. 1982. Teaching Science by Inquiry in the Secondary School. Wartono. 2003. Strategi Belajar Mengajar Fisika. Malang: Universitas Negeri Malang.
