Buku Ajar Pembelajaran Fisika Berbasis P PDF [PDF]

Citation preview

Buku Ajar Pembelajaran Fisika Berbasis Praktikum Laboratorium



Diterbitkan Oleh R.A.De.Rozarie (Anggota Ikatan Penerbit Indonesia) Jl. Ikan Lumba-Lumba Nomor 40 Surabaya, 60177 Jawa Timur – Negara Kesatuan Republik Indonesia www.derozarie.co.id – [email protected]



Buku Ajar Pembelajaran Fisika Berbasis Praktikum Laboratorium © Oktober 2019 Eklektikus: Djeli Alvi Tulandi Editor: Suyut Master Desain Tata Letak: Frega Anggaraya Purba http://doi.org/10.5281/zenodo.3598434



Angka Standar Buku Internasional: 978-602-1176-71-9 Perpustakaan Nasional Republik Indonesia Katalog Dalam Terbitan Sebagian atau seluruh isi buku ini dilarang digunakan atau direproduksi dengan tujuan komersial dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis dari R.A.De.Rozarie kecuali dalam hal penukilan untuk keperluan artikel atau karangan ilmiah dengan menyebutkan judul dan penerbit buku ini secara lengkap sebagai sumber referensi. Terima kasih



PENERBIT PERTAMA DENGAN KODE BATANG UNIK



PRAKATA Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas penyertaan dan bimbingan-Nya sehingga kami team penulis dapat menyelesaikan Buku Ajar Pembelajaran Fisika Berbasis Praktikum Laboratorium. Pembelajaran fisika berbasis praktikum adalah salah satu mata kuliah wajib di Program Studi Pendidikan Fisika yang memberi kemampuan kepada mahasiswa untuk mengembangkan pengetahuan dan kete-rampilannya dalam pembelajaran fisika di kelas. Atas selesainya buku ajar ini kami menyampaikan terima kasih kepada: 1. Rektor Universitas Negeri Manado atas arahan dan petunjuk beliau dalam berbagai aktivitas LP2I terutama dalam penulisan buku najar. 2. Ketua LP2AI Unima yang memberi kesempatan kepada tim untuk menyusun buku ajar analisis numerik bagi mahasiswa Program Studi Ilmu Fisika. 3. Dekan FMIPA Unima yang mendorong dosen untuk pengadaan buku ajar. 4. Kepada semua pihak yang tak dapat diungkapkan satu persatu atas kesediaan waktu dan telah menyumbangkan pikiran bagi pening-katan kualitas buku ajar ini. Saran dari berbagai pihak sangat diharapkan bagi perbaikan kualitas buku ajar ini. Manado, Oktober 2019



Penulis



i



DAFTAR ISI PRAKATA BAB I Tinjauan Tentang Pembelajaran Sains (IPA) Pada Tingkat Pendidikan Dasar Dan Menengah A. Deskripsi B. Sajian/Uraian B.1. Hakikat Sains, Proses Sains dan Nilai-Nilai Sains dalam Pendidikan 1.1. Sains dan Proses Sains (Sciencing) 1.2. Sikap-sikap dan Nilai-nilai Sains Penting dalam Pendidikan 1.3. Fokus Sainsing pada Tingkat Pendidikan Dasar dan Menengah 1.4. Hal-hal Penting yang Perlu Diperhatikan dalam Mengembangkan Tujuan Pembelajaran Sains B.2. Pembelajaran Sains Berbasis Konstruktivis 2.1. Bentuk Pendekatan Konstruktivis 2.2. Hands-On/Minds-On Guided Discovery, Pendekatan Berbasis Konstruktivis C. Rangkuman D. Contoh Soal E. Soal Latihan F. Tes Formatif G. Kunci Tes Formatif H. Tindak Lanjut BAB II Tinjauan Tentang Pendekatan Ilmiah (Scientific Approach) Dan Strategi Pembelajaran Berbasis Penyelidikan (Inquiry Based Learning) A. Deskripsi B. Sajian/Uraian B.1. Tinjauan Umum Pendekatan Ilmiah (Scientific Approach) 1.1. Pengantar Singkat “Metode Ilmiah” dan Langkah-Langkahnya 1.2. Beberapa Sifat dalam Menggunakan Metode Ilmiah 1.3. Model Pendekatan Ilmiah (Scientific Approach) dalam Gambaran Kurikulum 2013 1.3.1. Gambaran Umum Langkah-langkah Pembelajaran ii



i



1 1 1 1 4 5 7 7 7 14 28 32 40 41 41 54



55 55 55 55 57 57 57



1.3.2. Penjelasan tentang Langkah-langkah Pembelajaran B.2. Strategi Pembelajaran Berbasis Penyelidikan (Inquiry Based Learning) 2.1. Konsep Dasar Strategi Pembelajaran Inquiry 2.2. Prinsip-prinsip Penggunaan Strategi Pembelajaran Inquiry 2.3. Langkah Umum yang Banyak Digunakan tentang Strategi Pembelajaran Inquiry 2.4. Kesulitan-kesulitan Implementasi, Keunggulan dan Kelemahan Strategi Pembelajaran Inquiry 2.4.1. Kesulitan-kesulitan Implementasi 2.4.2. Keunggulan dan Kelemahan Strategi Pembelajaran Inquiry 2.5. Spektrum dan Level (Tingkatan) Pembelajaran Inquiry dalam Pembelajaran Sains (IPA) 2.6. Hal-hal Utama yang Perlu Diperhatikan dalam Menyusun Rencana Pembelajaran Berorientasi Inquiry 2.7. Peran Guru dan Siswa, Fase-fase Pembelajaran Inquiry serta Tahapan Langkah Dasar Inquiry Laboratorium 2.7.1. Peran Guru dan Siswa 2.7.2. Fase-fase Pembelajaran Inquiry 2.7.3. Tahapan Langkah Dasar Pembelajaran Berbasis Inquiry Menggunakan Laboratorium C. Rangkuman D. Contoh Soal E. Soal Latihan F. Tes Formatif G. Kunci Tes Formatif H. Tindak Lanjut BAB III Tinjauan Tentang Laboratorium IPA Dan Pemanfaatannya Dalam Pembelajaran A. Deskripsi B. Sajian/Uraian B.1. Tinjauan Umum Laboratorium IPA di Sekolah Menengah 1.1. Pentingnya Laboratorium IPA 1.2. Kompetensi Guru Sains/IPA Kaitan dengan Laboratorium 1.3 Pengertian, Fungsi dan Peran Laboratorium iii



59 61 61 62 63 64 64 65 65 68



69 69 70 71 73 77 80 81 81 86



87 87 87 87 88



IPA di Sekolah 89 1.3.1 Pengertian Laboratorium 89 1.3.2. Fungsi Laboratorium 90 1.3.3. Peranan Laboratorium Sekolah 90 B.2. Pemanfaatan Laboratorium Sains/IPA dalam Pembelajaran yang dapat Melatih Pengembangan Keterampilan Proses Sains 91 2.1 Tahapan Langkah Dasar Penggunaan Laboratorium dalam Pembelajaran Sains/IPA yang dapat Mengembangkan Keterampilan Proses Sains 91 C. Rangkuman 105 D. Contoh Soal 109 E. Soal Latihan 116 F. Tes Formatif 117 G. Kunci Tes Formatif 117 H. Tindak Lanjut 117 BAB IV Berbagai Contoh Skenario Pembelajaran Praktikum Laboratorium Fisika (Rill/Virtual) Dengan Pendekatan Ilmiah A. Deskripsi 119 B. Sajian/Uraian 120 B.1. Contoh-contoh Skenario Sejumlah Topik/Judul Pembelajaran Praktikum Laboratorium dalam Bentuk LKS/LKP dengan Pendekatan Ilmiah, yang Lebih Menonjolkan Penggunaan Keterampilan Proses Sains dalam Format “hands-on minds-on guided discovery” IPA-Fisika di Sekolah Menengah 120 B.2. Contoh-contoh Skenario Sejumlah Topik/Judul Pembelajaran Praktikum Laboratorium dalam Bentuk LKS/LKP dengan Pendekatan Ilmiah, yang Lebih Menonjolkan Penggunaan Keterampilan Proses Sains dalam Format “hands-on minds-on guided discovery” IPA-Fisika di Sekolah Menengah 120 C. Tindak Lanjut 120 BAB V Strategi Pembelajaran Berbasis Proyek (Project Based Learning) A. Deskripsi 124 B. Sajian/Uraian 124 B.1. Strategi Pembelajaran Berbasis Proyek iv



(Project Based Learning) 124 1.1. Konsep Dasar Strategi Pembelajaran PjBL 124 1.2. Prinsip-Prinsip Penggunaan Model Pembelajaran Berbasis Proyek 125 1.3. Langkah-langkah Project Based Learning 126 1.4. Keunggulan dan Kelemahan Model Pembelajaran Berbasis Proyek 127 1.5. Hal-hal Utama dalam Menyusun Rencana Pembelajaran Berorientasi Proyek 129 1.6. Peran Guru dan Siswa dalam Pembelajaran Berbasis Proyek 130 1.7. Sistem Penilaian Proyek 132 C. Rangkuman 132 D. Contoh Soal 135 E. Soal Latihan 138 F. Tes Formatif 139 G. Kunci Tes Formatif 139 H. Tindak Lanjut 142 BAB VI Model Pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) A. Deskripsi 143 B. Sajian/Uraian 143 B.1. Model Pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) 143 1.1. Konsep Dasar Model Pembelajaran CPS 143 1.2. Prinsip-prinsip Penggunaan Model Pembelajaran CPS 144 1.3. Langkah-langkah Creative Problem Solving 144 1.4. Kelebihan dan Kelemahan Model Pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) 146 C. Rangkuman 146 D. Contoh Soal 147 E. Soal Latihan 152 F. Tes Formatif 153 G. Kunci Tes Formatif 153 H. Tindak Lanjut 160 Senarai 162



v



BAB I TINJAUAN TENTANG PEMBELAJARAN SAINS (IPA) PADA TINGKAT PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH A. Deskripsi Dalam bab pertama ini akan dibahas terlebih dahulu tentang pembelajaran IPA (termasuk didalamnya Fisika), hakekatnya, tujuan-nya, dan model pendekatan dan/atau strategi pembelajarannya terutama pada tingkat pendidikan dasar dan menengah, lebih khusus tentang pendekatan konstruktivis dengan strategi “hands-on/minds-on discovery”. Setelah mempelajari bab ini, diharapkan mahasiswa atau pembaca lainnya akan dapat: 1) Memahami tentang hakekat sains, proses sains (sciencing) dan nilai-nilai sains dalam pendidikan. 2) Memahami tentang pembelajaran sains berbasis konstruktivis. 3) Memahami dan dapat memberikan contoh scenario pembelajaran fisika menggunakan pola pendekatan konstruktivis dengan strategi “handson/minds-on discovery”. B. Sajian/Uraian B.1. Hakikat Sains, Proses Sains dan Nilai-Nilai Sains dalam Pendi-dikan 1.1. Sains dan Proses Sains (Sciencing) Sains dalam arti Ilmu Pengetahuan Alam pada hakekatnya berkaitan dengan cara mencari tahu dan memahami tentang alam secara sistematis, sehingga sains bukanlah hanya berupa kumpulan pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, prinsip-prinsip saja tetapi juga merupakan suatu proses penemuan. Sains meliputi kedua-duanya, yaitu sebagai suatu produk (berupa kumpulan pengetahuan yang ilmiah) dan sebagai suatu proses. Proses yang dimaksudkan disini adalah proses yang biasa dilakukan oleh para “scientist” (saintis). Arthur A. Carin (1997:6-7) menyebutkan proses tersebut dengan istilah “sciencing” (sainsing), yaitu suatu proses yang tak pernah berakhir yang biasa dilakukan oleh saintis dengan tujuan untuk mengkonstruksi pengetahuan tentang bagaimana dunia kita bekerja, dan selanjutnya menjelaskan, memprediksi, dan bisa juga mengontrol fenomena (gejala). Ada tiga unsur utama dalam sainsing, yaitu sikap dan proses yang ilmiah, produk yang ilmiah, dan penyelidikan (investigasi) gejala alamiah. 1



Formulasi Hipotesis



Obsevasi gejala dan perumusan masalah atau ketidakcocokan (discrepancy)



Siklus sainsing



Konklusi yang tentative dan investigasi selanjutnya yang potensial



Eksplorasi, investigasi, pegujian, informasi, dan tinjauan pustaka



Organisasi, analisis, dan aplikasi dari data yang terkumpul



Gambar 1. Siklus sainsing



Sainsing bukan suatu proses yang linier, tapi lebih bersifat siklus, bisa dimulai dari sebarang titik, tapi pada umumnya mulai dengan pengamatan (observasi) suatu ketidakcocokan (discrepancy), yang oleh Piaget disebutkan sebagai ketidakseimbangan kognitif (cognitive disequilibrium). Ketidakcocokan tersebut dapat berupa sesuatu yang tidak cocok dengan pengetahuan atau pengalaman sebelumnya. Saintis biasanya menggunakan suatu prosedur yang bervariasi dalam upaya mereka mengungkapkan berbagai hal yang misterius dari dunia kita; prosedur ini disebut proses sains. Tanpa sadar, barangkali kita (termasuk anak-anak) telah banyak kali menggunakan prosedur ini. Keterampilan sainsing yang juga dikenal dengan istilah life long learning skills, dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari dan dalam pembelajaran di sekolah dalam setiap mata pelajaran. Jika kita membantu siswa belajar menggunakan proses ilmiah atau keterampilan inkuari untuk memecahkan masalah, maka mereka dapat belajar untuk suatu waktu hidup. Ada empat hal utama dalam proses yang diperlukan untuk melakukan sainsing dalam kelas, yaitu (1) amati apa yang terjadi, (2) mencoba membuat penalaran mengenai pengamatan, (3) menggunakan pengetahuan baru untuk membuat prediksi tentang apa yang bakal terjadi kemudian, dan (4) menguji prediksi di bawah kondisi yang dikontrol untuk melihat jika hal itu benar. Kemungkinan untuk gagal bisa 2



terjadi. Karena itu sains juga melibatkan trial and error; mencoba lagi, gagal, dan mencoba lagi. Sains tidak menuntut semua jawaban, malah menganjurkan kita bersikap skeptis sehingga kita dapat memodifikasi model kita tentang dunia atau mengubah model tersebut, ataupun kita membuat suatu temuan. Dalam sainsing diperlukan observasi ilmiah (scientific), yaitu suatu proses pengumpulan informasi dengan menggunakan indera dan instrumen yang menunjang penginderaan tersebut. Observasi disini adalah suatu proses empirik berdasarkan pengalaman praktis tanpa mengacu pada suatu pendapat atau teori. Di satu sisi, sainsing dimulai dengan observasi dunia alamiah, namun di sisi lain, observasi selalu terjadi dari suatu kerangka pengetahuan tertentu. Apa yang saintis atau siswa cari dalam suatu situasi dan bagaimana mereka menginterpretasi apa yang mereka lihat sangat bergantung pada pengetahuan yang relevan yang mereka bawa pada situasi itu. Siswa harus belajar membedakan secara cermat antara pengamatan mereka dengan pendapat mereka. Dengan bimbingan guru, siswa dapat mengembangkan keterampilan melakukan observasi. Ada tujuh komponen yang perlu diperhatikan dalam melakukan suatu observasi ilmiah, yaitu (1) Rencana (Plan). Gunakan suatu rencana untuk membimbing observasi sehingga Anda tidak kehilangan hal penting atau mengulang observasi yang tak diperlukan., (2) Penginderaan. Gunakan semua indera yang diperlukan termasuk instrumen yang menunjang penginderaan tersebut dalam mengumpulkan informasi yang ekstensif dan jelas., (3) Pertanyaan (Questions). Upayakan dan pelihara suatu pikiran terbuka sementara melakukan observasi; fokuskan pada ketidakcocokan yang dihadapi, munculkan pertanyaan-pertanyaan yang mengarah pada observasi baru dan pada informasi baru, (4) Pengukuran (Measurement). Lakukan pengukuran variabel penting untuk melengkapi pengamatan kualitatif bila hal itu diperlukan, (5) Persamaan dan Perbedaan (Similarities and Differences). Identifikasi persamaan dan perbedaan antar objek dan objek-objek lainnya yang dapat dibandingkan, (6) Pengubahan (Changes). Amati hakekat pengubahan yang menarik yang dilakukan atau terjadi pada objek atau sistem. (7). Komunikasi (Communication). Laporkan pengamatan yang dilakukan secara jelas, gunakan deskripsi verbal, chart, diagram, gambar, dan metode lainnya yang diperlukan.



3



Suatu inferensi biasanya menyertai suatu observasi. Observasi adalah pernyataan tentang informasi yang bisa diperoleh secara langsung melalui kelima indera; Inferensi adalah interpretasi dari observasi. Suatu inferensi adalah suatu konklusi mengenai pengamatan yang didasarkan pada pengetahuan dan pengalaman yang telah ada sebelumnya. Inferensi terbangun berdasarkan tiga komponen yang saling berinteraksi yaitu observasi, pengetahuan dan pengalaman, dan konklusi. Belajar untuk menyelidiki dan untuk mengkomunikasikan dan menginterpretasi hasil-hasil penyelidikan adalah suatu tujuan penting dari saintis. Menyelidiki adalah suatu operasi yang rumit, yang terdiri dari banyak tahapan atau komponen. Bekerja dengan variabel adalah suatu komponen penting dalam menyelidiki. Suatu variabel adalah suatu sifat dari benda atau kejadian yang dapat berubah. Ada tiga tipe variabel penting dalam penyelidikan ilmiah, yaitu (1) variabel manipulasi (juga disebut variabel tak bergantung adalah variabel yang oleh eksperimenter sengaja diubah atau dimanipulasi dalam suatu penyelidikan; (2) variabel respons (juga disebut variabel tergantung) adalah variabel yang berubah dalam suatu penyelidikan mengikuti atau merespons perubahan-perubahan dalam variabel yang dima-nipulasi; (3) variabel kontrol adalah variabel yang sengaja dipertahan-kan atau konstan atau tak diubah dalam suatu penyelidikan. Generalisasi mengenai variabel yang termanipulasi mungkin ditemukan atau dikonstruksi dalam suatu penyelidikan. Suatu generalisasi adalah suatu kesimpulan yang tergambar dari sejumlah kejadian tertentu. Generalisasi yang menggambarkan hubungan variabel sering disebut prinsip. Suatu hipotesis adalah suatu terkaan mengenai suatu hubungan yang mungkin di alam yang dapat dikonfirmasi atau dibuktikan melalui suatu penyelidikan. Hipotesis digunakan untuk menuntun eksperimen. Hipotesis sering dinyatakan dalam bentuk seperti “makin besar nilai variabel yang dimanipulasi, akan makin besar (atau makin kecil) nilai variabel yang merespons”. Sebagai contoh, “Makin berat suatu pendulum, akan makin lambat pendulum itu berayun”. 1.2. Sikap-sikap dan Nilai-nilai Sains Penting dalam Pendidikan Ada sikap-sikap dan nilai-nilai yang dapat dibentuk dari sainsing yang baik. Para saintis, yaitu mereka yang terlatih dalam bidang-bidang sains tertentu, mempelajari gejala dan kejadian melalui observasi, 4



eksperimen, dan berbagai kegiatan empirik dan analitis lainnya. Ada sikapsikap dan nilai-nilai umum tertentu yang menandai atau mencirikan pekerjaan mereka. Pendidikan sains harus mencapai sikap-sikap dan nilainilai ilmiah tersebut. Sikap-sikap dan nilai-nilai penting untuk dipelajari dan ditunjukkan oleh siswa–siswa ketika mereka terlibat dalam sainsing adalah sebagai berikut: a. Rasa ingin tahu. Saintis dan begitu juga anak-anak didorong rasa ingin tahu, yaitu suatu dorongan untuk mengetahui dan memahani dunia. b. Menuntut adanya bukti. Saintis dan siswa yang terlibat dalam sainsing menuntut adanya bukti untuk menyokong kesimpulan dan gugatan (klaims). Menuntut bukti berarti menguji ide-ide berdasarkan fakta-fakta. c. Bersikap skeptis. Saintis dan siswa-siswa yang terlibat dalam sainsing harus tetap tidak percaya (skeptis) terhadap kesimpulan yang dibuatnya sendiri atau orang lain. Ketika bukti-bukti baru menyokong eksplanasi yang berbeda mengenai objek atau kejadian – saintis dan siswa-siswa kita – harus bersedia mengubah eksplanasi-eksplanasi sebelumnya. d. Bersedia menerima perbedaan pendapat. Saintis dan siswa-siswa harus dapat menerima perbedaan pendapat. e. Mampu bekerja sama. Saintis umumnya bekerja dan muncul sebagai suatu tim. Bekerja sama dalam memunculkan dan menjawab berbagai pertanyaan, menganalisis data, dan memecahkan masalah adalah sikap penting lainnya dalam melakukan kegiatan-kegiatan ilmiah di laboratorium dan di sekolah dasar dan menengah. f. Bersikap positif terhadap kegagalan. Kesalahan dan kebuntuan adalah suatu konsekuensi alamiah dari inkuari. Sikap seperti ini dapat ditumbuhkan dakam pembelajaran sains 1.3. Fokus Sainsing pada Tingkat Pendidikan Dasar dan Mene-ngah Ada beberapa hal penting yang perlu dipahami yang berkaitan dengan produk ilmiah. Pengetahuan ilmiah yang sering juga dinyatakan sebagai produk sains, telah terakumulasi berabad-abad sebagai hasil kegiatan empirik dan analitik para saintis. Sainsing pada tingkat sekolah dasar dan menengah terfokus pada pengembangan proses dan sikap ilmiah, produk ilmiah baru, dan penyelidikan gejala alam. Pengetahuan dan produk ilmiah umumnya dinyatakan dalam bentuk fakta, konsep, prnsip, dan teori. Fakta adalah hasil dari kegiatan eksperimental atau proses dalam sains. Sedangkan konsep, prinsip, teori, dan 5



hukum adalah hasil dari bentukan mental secara logis. Fakta ilmiah adalah pernyataan-pernyataan yang terkonfirmasi secara objektif tentang hal-hal yang ada secara nyata atau kejadian-kejadian yang terjadi secara aktual atau telah teramati. Konsep ilmiah adalah organisasi mental tentang dunia yang didasarkan pada kesamaan diantara benda-benda, pengamatanpengamatan, atau kejadian-kejadian. Prinsip ilmiah adalah pernyataanpernyataan tentang hubungan antara konsep-konsep. Teori ilmiah adalah suatu kerangka yang luas mengenai hubungan fakta, konsep, dan prinsip. Seperti prinsip, teori juga adalah suatu generalisasi yang bersifat sementara yang dapat berubah bila ada bukti baru yang tak lagi menopangnya. Hukum secara khusus adalah teori ilmiah atau model yang telah teruji dan diterima secara luas, meskipun demikian tetap bersifat sementara. Hukum pada umumnya telah mengalami pengujian yang lebih keras dari pada prinsip dan teori ilmiah, dan dipandang telah awet, sepanjang masih terdukung oleh berbagai pengujian. Contohnya hukum kekekalan energi. Menyelidiki gejala alam memerlukan pengajuan berbagai pertanyaan, Anak-anak muda mengeksplorasi dunia di sekitar mereka dan saintis yang bekerja dalam bidang mereka menanyakan banyak pertanyaan. Ada dua tipe pertanyaan yang biasa digunakan dalam inkuari ilmiah: pertanyaan “apa” dan pertanyaan “bagaimana dan mengapa”. Pertanyaan “apa” berada pada level empirik, dan biasanya menuju pada suatu deskripsi yang diperlukan sebagai dasar untuk suatu kerja analitik. Sedangkan pertanyaan “bagaimana dan mengapa” berada pada level analitik, dan biasanya dilatarbelakangi oleh informasi tertentu. Pertanyaan-pertanyaan seperti itu melibatkan kegiatan mengamati, menginfer, menggeneralisasi, dan menggunakan pengetahuan yang telah ada. Untuk menjamin jawaban terhadap pertanyaan “bagaimana dan mengapa” mungkin juga melibatkan kegiatan mengidentifikasi variabel, merumuskan hipotesis, bereksperimen, dan menginter-pretasi data. Pertanyaan “mengapa” mungkin tidak mempunyai jawa-ban akhir; setiap kali diperoleh jawaban dapat memunculkan perta-nyaan baru yang lebih mendasar yang memerlukan jawaban atau informasi yang lebih konsepsional. Mengajukan pertanyaan adalah inti dari inkuari ilmiah dan merupakan dasar dalam pembelajaran dengan model penemuan terbimbing (guided discovery).



6



1.4. Hal-hal Penting yang Perlu Diperhatikan dalam Mengembang-kan Tujuan Pembelajaran Sains Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam mengembangkan tujuan pembelajaran sains adalah (1) Pengembangan sikap keingintahuan tentang dunia, yaitu keinginan mengekspolasi alam dan dunia secara teknologis, serta kemampuan untuk mengajukan pertanyaan tentang hakekat dunia, dan kemampuan untuk mengidentifikasi masalah-masalah yang dihadapi manusia. (2) Pengembangan keterampilan untuk melakukan penyelidikan (menginvestigasi) tentang dunia alamiah, memecahkan masalah (persoalan), dan membuat keputusan. Perkaya pemahaman dan kemampuan muridmurid untuk menggunakan proses sains, serta mantapkan pemahanan dan kemampuan murid-murid untuk menggunakan strategi memecahkan masalah dan mengambil keputusan. (3) Mengembangkan dasar pengetahuan sains dan teknologi. (4) Menggunakan pendekatan Sains, Teknologi, dan Masayarakat, dimana program pembelajaran sains harus a). mengantar murid-murid untuk mengingat dan menerapkan sikap dan kebiasaan berpikir ilmiah, b). meningkatkan pemahaman murid-murid mengenai sains dan teknologi sebagai kebutuhan utama manusia, c). membantu muridmurid menjadi lebih merasakan mengenai interaksi sains, teknologi, dan masyarakat, dan d). membantu murid-murid dalam menggunakan pengetahuan, sikap, dan keterampilan ilmiah dan teknologis, dalam membuat keputusan. Karena itu, maka tujuan pembelajaran sains menurut Carin (1997:2425) yang mengutip pendapat Cormack dan Yager, meliputi lima domain, dan dirancang untuk membantu murid-murid menjadi melek secara ilmiah dan secara teknologis, yaitu (1) mengetahui dan memahami, (2) mengeksplorasi dan menemukan, (3) berimajinasi dan berkreasi, (4) merasakan dan menilai, dan (5) menggunakan dan menerapkan. B.2. Pembelajaran Sains Berbasis Konstruktivis 2.1. Bentuk Pendekatan Konstruktivis Banyak pendidik sains merekomendasikan model-model pembelajaran yang sesuai dengan teori belajar konstruktivistik. George W. Gagnon dan Michelle Collay (1997) mengemukakan bahwa konstruktivisme menyatakan suatu pergeseran paradigma dari pendidikan berdasarkan teori behaviorisme ke pendidikan yang berdasarkan pada teori-teori kognitif. Epistimologi behavioristik difokuskan pada intelegensi, domain-domain 7



tujuan, tingkatan pengetahuan dan penguatan, sedangkan epistimologi konstruktivis menganggap bahwa siswalah yang mengkonstruksi pengetahuannya sendiri berdasarkan interaksi mereka dengan lingkungan. Ada empat asumsi epistimologis mengenai pembelajaran konstruktivisme yang dikemukakan, yaitu (1) Pengetahuan dikonstruksi secara fisik oleh siswa yang terlibat secara aktif dalam pembelajaran, (2) Pengetahuan dikonstruksi secara simbolik oleh siswa yang membuat representasi tindakannya sendiri, (3) Pengetahuan dikonstruksi secara sosial oleh siswasiswa yang secara bersama membagi pemahaman mereka satu sama lain, dan (4) Pengetahuan dikonstruksi secara teoritik oleh siswa yang mencoba menerangkan hal-hal yang belum mereka pahami dengan baik. Sejalan dengan pandangan tersebut, Arthur A.Carin (1997:72) mengemukakan bahwa dalam model-model tersebut, guru memilih kegiatan-kegiatan yang menuntun siswa untuk mengkons-truksi konsep-konsep yang dipahaminya sendiri, dengan cara sebagai berikut: • Memulai dengan pengetahuan, keterampilan, miskonsepsi, dan teoriteori naïf yang siswa bawa pada pengalaman-pengalaman baru (pengetahuan yang telah mereka miliki sebelumnya). • Memperhadapkan siswa-siswa dengan pengalaman-pengalaman yang memotivasi untuk menguji ide-ide baru melawan ide-ide mereka sendiri yang telah ada sebelumnya, apakah mendukung atau mempertanyakan pikiran mereka (pengalaman-pengalaman umum). • Memperkenalkan siswa-siswa pada informasi-informasi baru yang spesifik (berupa istilah-istilah, defenisi, bahasa lain) untuk melihat bagaimana informasi-informasi tersebut berlaku pada pengetahuan yang telah siswa-siswa miliki sebelumnya (bahasa menemukan). • Menempatkan murid-murid dalam pengalaman-pengalaman tambahan yang menantang, menyangkal, atau memperluas ide-ide mereka sendiri (pengalaman-pengalaman yang mengklarifikasi). • Membimbing siswa-siswa untuk bertanya, berdiskusi, memperdebatkan, menyimpulkan, dan mengkonstruksi atau merevisi suatu konsep pemahaman baru (mengkonstruksi konsep-konsep dan pe-ngertian/ pemahaman). Dasim Budimansyah (2002:5) menjelaskan bahwa pandangan konstruktivisme sebagai filosofi pendidikan mutakhir menganggap semua peserta didik mulai dari taman kanak-kanak sampai dengan perguruan 8



tinggi memiliki gagasan/pengetahuan tentang lingkungan dan peristiwa/gejala lingkungan disekitarnya, meskipun gagasan/pengetahuan ini sering naïf dan miskonsepsi. Mereka senantiasa mempertahankan gagasan/pengetahuan naïf ini secara kokoh. Ini dipertahankan karena gagasan/pengetahuan ini terkait dengan gagasan/pengetahuan awal lainnya yang sudah dibangun dalam wujud “schemata” (struktur kognitif). Inti kegiatan pendidikan adalah memulai pelajaran dari “apa yang diketahui peserta didik”. Guru tidak dapat mengindoktrinasi gagasan ilmiah supaya peserta didik mau mengganti dan memodifikasi gagasannya yang nonilmiah menjadi gagasan/pengetahuan yang ilmiah. Arsitek pengubah gagasan peserta didik adalah peserta didik sendiri; guru hanya berperan sebagai “fasilitator” dan “penyedia kondisi” supaya proses belajar bisa berlangsung. Berbagai model pembelajaran mencoba untuk memasukkan gagasan tersebut di atas, misalnya seperti yang dikembangkan oleh Robert Karplus dan Their dan diadaptasi oleh Carin (1997:71), yang dikenal dengan “siklus SCIS” (Science Curriculum Improvement Study). Mereka mengajukan suatu model siklus pembelajaran tiga tahapan (yaitu eksplorasi, invensi, dan penemuan) sebagaimana terlihat dalam gambar berikut (Gambar 2). Pada tahap eksplorasi, pengalaman fisik dan interaksi sosial siswa membantu mereka membangun gambaran mental (pengetahuan fisik). Pada tahap ini mereka dibiarkan untuk menangani secara spontan, dan secara bebas menggarap bahan-bahan, menuju pada pertanyaan-pertanyaan dan ide-ide sementara. Pengetahuan yang telah ada sebelumnya yang relevan dengan masalah diakses dan digu-nakan dalam memulaikan penataan ideide baru. Guru memainkan peran secara tidak langsung sebagai pengamat, sebagai penanya, dan asisten bagi siswa. Disini siswa-siswa terlibat secara aktif mema-nipulasi materi.



Fase Eksplorasi Siswa-siswa berinteraksi dengan Bahan-bahan dan satu sama lain



Fase Penemuan atau Aplikasi Konsep



Evaluasi Dan 9 Diskusi



Fase Invensi atau Introduksi Konsep



Gambar 2. Siklus belajar Karplus dan Thier



Pada tahap invensi atau pengantar konsep, siswa saling berinteraksi dan mengkomunikasikan ide-ide baru pada guru dan sesama temannya untuk mengasimilasi atau mengakomodasi ide-ide khusus (pengetahuan sosial). Pada tahap ini guru menggali atau melemparkan konsep, prinsip, atau antar hubungan yang secara langsung berkaitan dengan fase eksplorasi, umumnya melalui metode ekspositori (yaitu pengajaran langsung). Pada tahap invensi, guru mempunyai suatu peran tradisional yaitu mengumpulkan informasi tentang siswa dari tahap eksplorasi dan mengintroduksi istilah-istilah (terminologi) dan informasi lainnya; siswa dibimbing dalam membentuk ide-ide baru yang bermakna dan mengaitkannya dengan pengetahuan yang telah mereka miliki sebelumnya. Disini siswa berpartisipasi secara mental dan sosial. Pada tahap penemuan atau aplikasi konsep, pengalaman-pengalaman fisik siswa dan interaksi sosial mereka serta ide-ide baru yang baru mereka gunakan dalam situasi baru, digunakan dalam situasi memecahan masalah (terjadi self-regulation). Pada fase ini, siswa-siswa mencobakan ide-ide baru yang mereka pelajari dengan mentransformasikannya pada situasi-situasi baru, yang menyebabkan terjadinya penguatan atau perubahan struktur mental. Guru memperhadapkan situasi-situasi baru atau masalah untuk dicarikan kemungkinan solusinya dengan menggunakan informasi dari tahap-tahap sebelumnya. Disini ide-ide baru yang dibentuk, dielaborasi dan diperkuat melalui penerapan dalam situasi-situasi baru. Murid-murid terlibat secara aktif pada tahap ini. Dari gambaran diatas nampak bahwa pada fase invensi, siswa-siswa dibimbing dalam membentuk ide-ide baru yang kuat dan mengaitkannya dengan pengetahuan yang telah mereka miliki sebelumnya. Pada fase ini, gagasan-gagasan siswa yang tidak benar atau miskonsepsi harus dikonfrontasikan secara jujur. Siswa-siswa perlu mengulangi kesempatan 10



untuk meyakini bahwa mungkin ada masalah dengan ide-ide spontan mereka dan memodifikasi ide-ide tersebut dibawa bimbingan guru. Dalam fase penemuan (discovery), ide-ide baru yang dibentuk dielaborasi dan diperkuat melalui penerapan dalam situasi-situasi baru. Model Pembelajaran Konstruktivis (Constructivist Learning Model atau disingkat CLM) muncul dalam beberapa pola disain dengan unsurunsur pokok yang berbeda namum pada hakekatnya karakteristiknya dan sasarannya sama, penekanannya pada belajar bagaimana belajar, keterlibatan aktif siswa dalam mengkonstruksi pengetahuan dan dalam menerapkan pengetahuan pada berbagai situasi baru atau dalam memecahkan persoalan. Salah satu bentuk model atau pola disain yang sangat popular adalah yang dikenal dengan nama “Model Pengajaran Berorientasi Konstruktivis untuk Membimbing Pembelajaran Sains (Constructivist-Oriented Instructional Model To Guide Science Learning)” seperti yang ditunjukkan oleh Arthur A. Carin (1997:74-75) yang diadaptasinya dari pola Yager (1991), dengan empat unsur/tahapan, yang filosofinya ditunjukkan secara skematis dalam Gambar 3.



Dalam model ini, murid-murid menerima suatu invitasi untuk belajar, menggali, menemukan, dan berkreasi (explore, discover, and create), mengajukan eksplanasi dan solusi, dan mengambil tindakan pada apa yang mereka pelajari. Sains



Teknologi Invitasi



Diawali dengan Pertanyaan-pertanyaan 11



Diawali dengan masalah adaptasi



Tentang dunia alamiah Metode-metode inkuari Strategi-strategi Pemecahan masalah Eksplanasi gejala dalam dunia alamiah Tindakan-tindakan personal dan Aplikasi-aplikasi sosial



manusia dengan Eksplorasi, lingkungan discover, Strategi-strategi kreasi pemecahan masalah



Pengajuan eksplanasi dan solusi



Solusi masalahadaptasi manusia



Mengambil Tindakan



Tindakan-tindakan personal dan Aplikasi-aplikasi sosial



Gambar 3. Model pengajaran berorientasi konstruktivis untuk membimbing pembelajaran sains



Nampak dari gambar di atas bahwa keempat tahap ini merupakan suatu modifikasi dari model siklus pembelajaran tiga tahapan yang diajukan Karplus & Thier (telah ditunjukkan dengan Gambar 2) dengan penekanan pada STS (Science Technology and Society). Keempat tahapan tersebut didasarkan pada cara-cara praktisi profesional sains/teknologi mempelajari dan menerapkan berbagai keterampilan dan informasi ke dalam bidang mereka, seperti itu juga bagaimana murid-murid mengkonstruksi konsepkonsep sains mereka. Model ini bersifat siklikal dan dinamik, artinya bahwa meskipun suatu pelajaran tunggal atau satuan studi mempunyai suatu permulaan (invitasi) dan suatu akhir (mengambil tindakan), setiap pengetahuan atau keterampilan baru dapat memunculkan suatu invitasi baru, dan karena itu siklus tersebut berkelanjutan. Gambaran yang lebih detail mengenai keempat tahapan dalam model pembelajaran berorientasi konstruktivis tersebut di atas, ditunjukkan dalam Gambar 4. Meskipun ada sejumlah model dan pendekatan pembelajaran sains yang telah dikembangkan oleh para pendidik sains, namun para saintis dan pendidik sains pada umumnya sependapat, bahwa meskipun pembelajaran sains terjadi dalam cara-cara yang bervariasi, cara yang terbaik adalah melalui suatu pendekatan aktif.



12



Gambar 4. Gambaran lebih detail mengenai keempat tahapan dalam model pembelajaran berorientasi konstruktivis



Pendekatan tersebut harus melibatkan siswa dalam mengob-servasi, mengukur, memprediksi, menginfer, menginvestigasi, dan mengeksplanasi dunia dengan cara-cara yang sejajar dengan metode-metode yang biasa digunakan oleh saintis. 2.2. Hands-On/Minds-On Guided Discovery, Pendekatan Berbasis Konstruktivis 13



Arthur A Carin (1997:52-53) mengemukakan suatu pendekatan berorientasi konstrutivis yang dikenal dengan nama “Hands-on/Minds-on Guided Discovery”. Implikasi dari filsafat konstruktivis (yang merupakan gabungan pekerjaan Jean Piaget, Lev Vygotsky, David Ausubel, Jerome Bruner, dan Robert Gagne) terhadap pendekatan tersebut di atas adalah: • Hands-on Siswa mengeksplorasi bahan/materi dan peristiwa melalui indera mereka dan belajar dengan berbuat. • Minds-on Siswa mengkonstruksi pengetahuan dan skema dengan memikir-kan tentang apa yang mereka buat dan pelajari dari bahan-bahan dan peristiwa-peristiwa. • Guide discover Guru merancang dan mengorganisir lingkungan pembelajaran dan melengkapi pengalaman untuk menfasilitasi dan membimbing siswasiswa dalam membentuk dan mempelajari pengetahuan bermakna. • Open Inquiry Siswa-siswa mengeksplorasi pertanyaan-pertanyaan dari diri mereka sendiri dengan menggunakan cara-cara yang ilmiah (scientific). Pentahapan atau pengkategorian di atas sebenarnya bukan merupakan pemisahan kedalam empat kategori yang berdiri sendiri, tapi lebih merupakan satu kesatuan yang dapat digunakan sekaligus mulai tahap yang berciri “hands-on” sampai kepada tahap yang lebih berciri “open discovery/inquiry”. Hal ini bergantung kepada apa yang disebut oleh Piaget dan konstruktivist lainnya sebagai kesiapan mental (mental readiness) untuk menginternalisasi konsep-konsep. Pendekatan “hands-on/minds-on guided discovery” memfasilitasi pembelajaran sains, dan konsisten dengan filsafat belajar-mengajar konstruktivis. Penganut konstrutivisme menekankan bahwa tiap orang harus secara individual mengkonstruksi ide-ide jika mereka ingin menjadikan pengetahuan itu berguna. Dalam pendekatan inkuari bebas, siswa didorong untuk mendapatkan jawaban terhadap pertanyaanpertanyaan sekitar kehidupan nyata yang relevan dengan hidupnya. Dan ini merupakan pendekatan pembelajaran yang sangat bermakna, kuat, dan efektif, terutama jika siswa telah memiliki pengalaman-pengalaman praktis melalui pembelajaran dengan pendekatan “hands-on/minds-on guided 14



discovery”. Pendekatan tersebut memadukan teknik-teknik yang ber-pusat pada guru (teacher-centered) dan yang berpusat pada siswa (student-centered). High



100%



50%



Low



0% Kanak-kanak



Usia Menengah



Dewasa



Keterangan: Domonasi guru Pengetahuan siswa sebelumnya dan konstruksi konsepkonsep Gambar 5. Dominasi guru dan variabel pembelajaran siswa



Gambar 5 mengilustrasikan hubungan yang dapat terjadi antara dominasi guru dan apa yang Piaget dan konstruktivis lainnya sebut sebagai kesiapan mental untuk menginternalisasi konsep. Karena siswa dapat menginternalisasi konsep-konsep untuk mana mereka telah siap secara mental, maka makin muda usia murid/siswa, guru harus lebih banyak memberikan pengalaman bagi mereka untuk meningkatkan informasi baru (pengetahuan sebelumnya) dan membimbing mereka untuk membangun konsep-konsep mereka sendiri. Makin tua usia siswa, makin kurang penyajian, dan makin banyak mereka berinisiatif bekerja, dan guru berfungsi sebagai fasilitator, nara sumber, pendorong, dan pembimbing. Dari gambaran di atas jelas, bahwa dengan discovery/inquiry terbimbing ataupun terbuka, siswalah yang lebih aktif terlibat dalam pembelajaran dan dominasi guru semakin kecil persentasenya. Dengan demikian, jika dilihat dari segi usia atau kesiapan mental, maka pembelajaran sains di SMU harus lebih banyak menggunakan pendekatan discovery/inkuiry baik terpimpin maupun bebas/terbuka.



15



Format pembelajaran dengan pendekatan “guided discovery Handson/minds-on” dalam pembelajaran sains harus mencakup sebanyak mungkin dari kesepuluh pertanyaan berikut ini: 1. Apakah rentangan usia siswa yang dihadapi menguntungkan dilihat dari kegiatan yang akan dilakukan? 2. Pertanyaan atau masalah apa yang boleh diselidiki? 3. Konsep-konsep ilmiah/teknologis apa yang bisa siswa-siswa beberkan, untuk ditemukan, atau dikonstruksi dalam kegiatan ini? 4. Apa yang harus saya tahu? Dimana saya mendapatkannya? 5. Konsep-konsep, teori-teori naif, miskonsepsi-miskonsepsi apa yang siswa-siswa miliki pada topik ini? Bagaimana saya akan merasa-kannya? 6. Proses sains apa yang akan dilibatkan? 7. Apa yang saya perlukan untuk membimbing kegiatan ini? 8. Bagaimana akan kami komunikasikan atau diskusikan? 9. Tindakan-tindakan apa yang akan diambil siswa-siswa, baik secara individual maupun secara kelompok? 10.Bagaimana siswa-siswa akan menggunakan atau menerapkan apa yang mereka konstruksi atau temukan untuk kehidupan sehari-hari mereka, dan/atau untuk kepentingan sains/masyarakat/teknolo-gi? Dalam Gambar 6 ditunjukkan korelasi antara tahap-tahap model pembelajaran yang berorientasi konstruktivis dalam format “Handson/Minds-on Guided Discovery”. Tahap-Tahap Model Konstruktivis Berorientasi Format Hands-On/Minds-On Guided Discovery Invitasi Topik-topik ilmiah/teknologis apa yang dapat siswa-siswa beberkan dalam kegiatan ini? Pertanyaan-pertanyaan atau masalah-masalah apa yang dapat siswa-siswa selidiki? Eksplorasi, Penemuan-penemuan Pengajuan Eksplanasi dan Solusi Mengambil Tindakan



Proses-proses sains apa yang dilibatkan? Apa yang siswa-siswa akan buat secara individual ataupun secara kelompok? Konsep-konsep ilmiah apa yang siswa-siswa bisa temukan atau konstruksikan? Apa yang akan kita komunikasikan atau diskusikan? Bagaimana siswa-siswa akan menggunakan atau menerapkan apa yang mereka konstruksikan atau temukan?



16



Gambar 6. Korelasi antara model yang berorientasi konstruktivis dengan format kegiatan “guided discovery hands-on/minds-on”



Sebagai penutup bagian ini, kita perlu menyimak beberapa pemikiran yang dikemukakan oleh Nyoman S. Degeng (1997) dalam hubungannya dengan pembelajaran berbasis konstruktivistik. Hal-hal pokok yang dikemukakannya adalah sebagai berikut: o Belajar adalah penyusunan pengetahuan dari pengalaman konkrit, aktivitas kolaboratif, dan refleksi serta interpretasi. Mengajar adalah menata lingkungan agar si-belajar termotivasi dalam menggali makna serta menghargai ketidakmenentuan. o Si-belajar akan memiliki pemahaman yang berbeda terhadap pengetahuan tergantung pada pengalamannya, dan perpestif yang dipakai dalam menginterpretasikannya. o Mind berfungsi sebagai alat untuk menginterpretasi objek, atau perspektif yang ada dalam dunia nyata sehingga makna yang dihasilkan bersifat unik dan individualistik. o Konstruktivistik berangkat dari pengakuan bahwa orang yang belajar harus bebas. Hanya di alam yang penuh dengan kebebasan si belajar dapat mengungkapkan makna yang berbeda dari hasil interpretasinya terhadap segala sesuatu yang ada di dunia nyata. Kebebasan menjadi unsur yang esensial dalam lingkungan belajar. o Kebebasan dipandang sebagai penentu keberhasilan belajar. Si-belajar adalah subyek yang harus mampu menggunakan kebebasan untuk melakukan pengaturan diri dalam belajar. Kontrol belajar dipegang oleh si-belajar. o Tujuan pembelajaran ditekankan pada belajar bagaimana belajar: menciptakan pemahaman baru, yang menuntut aktivitas kreatifproduktif dalam konteks nyata, yang mendorong si-belajar untuk berpikir dan berpikir ulang dan mendemonstrasikannya. o Pembelajaran lebih banyak diarahkan untuk meladeni pertanyaan atau pandangan si-belajar. o Aktivitas belajar lebih banyak didasarkan pada data primer dan bahan manipulatif dengan penekanan pada keterampilan berpikir kritis: analisis, membandingkan, generalisasi, memprediksi, dan menghipotesis. 17



o Pembelajaran dan evaluasi menekankan pada proses. o Evaluasi merupakan bagian utuh dari belajar dengan cara membe-rikan tugas-tugas yang menuntut aktivitas belajar yang bermakna serta menerapkan apa yang dipelajari dalam konteks nyata. Eva-luasi menekankan pada keterampilan proses dalam kelompok. o Implikasi terhadap pembelajaran/evaluasi: Sediakan pilihan tugas (tidak semua mengerjakan tugas yang sama), sediakan pilihan bagaimana cara memperlihatkan bahwa siswa telah menguasai apa yang dipelajari, sediakan waktu yang cukup untuk memikirkan dan mengerjakan tugas, jangan terlalu banyak menggunakan tes yang telah ditetapkan waktunya, sediakan kesempatan untuk berpikir ulang dan melakukan perbaikan, libatkan pengalaman-pengalaman konkrit; berikan kesempatan untuk menerapkan cara berpikir dan belajar yang paling cocok dengan diri sibelajar, suruh siswa melakukan evaluasi diri tentang cara berpikirnya, tentang cara belajarnya, tentang mengapa ia menyukai tugas tertentu; Motivasi siswa dengan tugas-tugas riel dalam kehidupan sehari-hari dan kaitkan tugas-tugas dengan pengalaman pribadinya, o Dorong siswa untuk memahami kaitan antara usaha dan hasil, beri kesempatan untuk melakukan kerja kelompok, perhitungkan proses dan hasil kelompok. Untuk memperoleh gambaran bentuk skenario pembelajaran fisika berbasis konstruktivis dengan pendekatan “hands-on minds-on guided siscovery”, berikut ini disajikan sebuah contoh: Skenario Pembelajaran IPA-Fisika Berbasis Konstruktivis (Untuk SMA) Pokok Materi Pembelajaran Sub Pokok Materi Kelas / Semester Waktu



: Elastisitas : Gaya Pegas dan Gerak Harmonik Sederhana : XI/ Ganjil (III) : 5 x 45 menit ( 225 menit)



▪ Bagaimana jenis pegas (yang dispesifikasikan dengan tetapan pegas) dan massa beban mempengaruhi periode getaran/osilasi? ▪ Bagaimana memperoleh bentuk formulasi matematis yang menyatakan hubungan antara periode(dan/atau) getataran dengan tetapan pegas dan massa beban? ▪ Bagaimana pula panjang tali mempengaruhi periode ayunan? Apakah massa tali mempengaruhi periode ayunan sederhana? Bagaimana mempe-roleh bentuk formulasi/rumus matematis periode (dan/atau frekuensi) ayunan? 18



Konsep-konsep dan prinsipprinsip apa yang siswa harus temukan dan konstruksikan?



Latar belakang informasi apa yang siswa perlu miliki sebelumnya? Apa yang telah siswa miliki dan apa yang belum?



Informasi baru apa yang diperlukan?



• Makin besar tetapan pegas (k) makin kecil periode getaran. • Makin besar massa (m) beban makin besar periode getaran. • Periode getaran/osilasi pegas T = 2  m/k, atau frekuensi f = 1/2  k/m. • Besarnya periode getaran harmonis sederhana berbanding lurus dengan akar massa beban yang digantungkan pada pegas, dan berbanding terbalik dengan akar tetapam pegas. • Makin panjang tali (l) makin besar periode ayunan sederhana. • Periode ayunan sederhana tak bergantung pada massa bandul. • Besarnya peride ayunan sederhana juga bergantung pada percepatan gravitasi setempat. • Periode osilasi ayunan sederhana: T = 2  l/g, atau frekuensi f = 1/2  g/l . • Besarnya periode osilasi ayunan sederhana berbanding lurus dengan akar panjang tali ayunan dan berbanding terbalik dengan akar percepatan gravitasi setempat • Pengertian periode getaran o pengertian frekuensi o simpangan • Hukum Newton II o percepatan linier (a) dan percepatan sudut () serta hubungan keduanya. • Perlu dilacak oleh guru. Bila ada informasi yang diperlukan tapi belum dimiliki oleh siswa, guru perlu mengingatkan siswa agar dibahas dalam diskusi atau siswa yang bersangkutan diberi tugas tambahan supaya memiliki informasi yang diperlukan itu. • Tetapan pegas o hukum Hooke o komponen normal dan komponen tangensial gaya. • Kesetimbangan gaya-gaya.



19



Bahan-bahan apa yang diperlukan?



Apa yang akan kita diskusikan?



Proses Apa yang akan siswa-siswa lakukan? Memanipulasi/menyususn bahan Mengamati, Mengukur Menggunakan bilangan Mencatat data Memprediksi Berhipotesis Bereksperimen menguji hipotesis Mengidentifikasi variabel Menyimpulkan/menginfer



Apa yang akan siswa-siswa lakukan?



• Dua buah pegas (minimal) yang berbeda tetapannya. • Lima buah beban gantung yang massanya berbeda (10 gr, 20 gr, 30 gr, 40 gr, dan 50 gr) dilengkapi statif berskala mm tempat gantung pegas. • Stopwatch • Mistar (antara 30 – 50 cm) • Tali (benang) • Apa yang Anda pikirkan akan terjadi terhadap periode getaran jika pegas diganti sementara beban gantungnya tetap? • Apa pula yang Anda pikirkan jika massa beban gantung yang diubah besarnya sementara pegasnya tetap? • Bagaimana Anda mendapatkan hubungan (dalam bentuk rumus) antara periode getaran (T) dengan massa beban (m) dan tetapan pegas (k)? Bagian I: a. Sediakan dua buah pegas (berbeda tetapannya), sebuah beban gantung, sebuah statif tempat gantung, stopwatch. Gantung pegas pada statif, dan gantungkan beban pada pegas. Tarik beban ke bawah sejauh x cm, kemudian lepaskan. b. Apa yang terjadi? Ukur dan catat waktu untuk 10 getaran. Hitung dan catat waktu untuk satu getaran. c. Apa yang Anda perkirakan bila pegas diganti dengan pegas lainnya yang tetapan pegasnya lebih besar? Lalu buatlah suatu pernyataan (kualitatif) yang Anda perkirakan benar mengenai hubungan antara periode getaran dengan tetapan pegas, dan berikan alasan mengapa Anda berpikir seperti itu. d. Lakukan percobaan untuk menguji pernyataan yang Anda buat. e. Dari percobaan ini, nyatakan mana variabel bebas, mana variabel terikat dan mana variabel kontrol? f. Buatlah kesimpulan dari hasil percobaan yang Anda peroleh. Bagian II: 20



Berhipotesis Bereksperimen menguji hipotesis (mengamati, mengukur, mencatat data, menggunakan bilangan, mengidentifikasi variabel mengkreasi model, menyimpulkan)



Apa yang akan siswa-siswa lakukan? Menginfer Mengkonstruksi suatu formulasi (menggeneralisasi) Menverifikasi



Apa yang akan siswa-siswa lakukan? Memanipulasi bahan Mengamati, mengukur, mencatat data, menggunakan bilangan



1. Apa yang Anda perkirakan terhadap periode getaran pegas jika massa beban yang digantung pada pegas diperbesar? Buatlah pernyataan (kualitatif) yang Anda perkirakan benar mengenai hubungan antara periode getaran dengan besarnya massa beban. Beri alasan mengapa Anda berpikir seperti itu. 2. Ujilah pernyataan Anda dengan melakukan percobaan. Untuk setiap beban, ukur waktu untuk 10 getaran. Hitung dan catat waktu untuk satu getaran. Nyatakan mana variabel bebas, variabel terikat, dan variabel kontrol? Petunjuk: Gunakan 5 buah beban (minimal) yang massanya berbeda, siapkan pula tabel pengamatan terlebih dahulu. 3. Tuangkan hasil pengamatan Anda dalam bentuk grafik (T vs m). 4. Buatlah kesimpulan berdasarkan hasil percobaan Anda. Bagian III: Memperoleh formulasi matematis mengenai hubungan antara periode getaran pegas dengan tetapan pegas dan massa beban yang tergantung pada pegas. 1. Berdasarkan pengetahuan yang telah Anda miliki sebelumnya, yaitu hubungan gaya, massa dan percepatan, baik percepatan linier maupun percepatan sudut, F =-may = m (2y) serta hukum Hooke F = -ky, -2 = k/m , dan  = 2/T, diskusikan dalam kelompok untuk mendapat-kan formulasi/rumus periode T dinyatakan dalam k dan m. Buatlah pernyataan ringkas (pernyataan kualitatif mengenai rumus/formula tersebut. 2. Periksa formulasi yang Anda buat, apakah ditunjang oleh hasil-hasil percobaan yang Anda lakukan di atas? Bagian IV: Menyelidiki hubungan antara periode ayunan dengan panjang tali dan massa beban yang berayun pada ujung tali. 1. Ikatkan sebuah benda (massanya x gm), pada ujung tali (panjangnya misalnya dipilih = 50 cm). Beri simpangan dari posisi 21



Mengidentifikasi variabel Berhipotesis Menguji hipotesis (bereksperimen: memanipulasi bahan, mengamati, mengukur, mencatat data, menggunakan bilangan, menginterpretasi data, menginfer) Mengkonstruksi pengetahuan Menggeneralisasi Menverifikasi



Apa yang akan siswa-siswa lakukan?



setimbang kira-kira 15 cm, jangan terlalu jauh. Lepaskan, biarkan benda berayun. 2. Ukur dan catat waktu untuk 10 kali berayun (10 ayunan); tiap kali simpangannya diatur 15 cm. Hitung dan catat waktu untuk satu kali berayun. 3. Ulangi percobaan di atas, tapi panjang tali menjadi 75 cm, tapi massa beban tetap, dan simpangan tetap diambil 15 cm. Ukur lagi waktu untuk 10 kali mengayun, dan hitung dan catat waktu untuk satu kali berayun (satu osilasi). 4. Dari langkah 2 dan 3, tentukan mana variabel bebas, mana variabel terikat, dan mana variabel kontrol? 5. Apakah yang Anda pikirkan mengenai pengaruh massa beban terhadap periode osilasi ayunan sederhana? Beri alasan mengapa Anda berpikir seperti itu ? 6. Bagaimana cara Anda menguji kebenaran pikiran Anda tersebut? Lakukanlah cara yang Anda ajukan itu, dan dapatkan data yang diperlukan (sebelumnya siapkanlah tabel untuk tempat mencatat data) Buatkan kesimpulan berdasarkan data yang Anda peroleh. 7. Bagaimana Anda memperoleh bentuk formulasi/rumus periode osilasi ayunan sederhana? Diskusikan dalam kelompok., gunakan pengetahuan yang telah Anda miliki sebelumnya, dan gunakan pula informasi baru yang bisa Anda dapatkan dari buku atau penjelasan guru atau sumber lainnya, seperti yang Anda lakukan pada bagian III.1. Dari formulasi yang konstruksikan itu, buatkanlah pernyataan atau penjelasan kualitatif mengenai hubungan periode ayunan sederhana dengan panjang tali dan faktor lainnya yang muncul dalam rumus yang Anda dapatkan. 8. Periksa apakah formulasi yang Anda peroleh ditunjang oleh hasil-hasil percobaan yang telah Anda lakukan di atas? Bagian V:



22



Mengkonstruksi suatu model atau penjelasan baru Mengkomunikasikan informasi dan ide-ide, atau saling tukar ide (sharing) Merumuskan sejumlah jawaban/solusi atau mereview suatu solusi secara konstruktif Apa yang akan siswa-siswa lakukan? Menerapkan atau mentransfer pengetahuan dan keterampilan, Membagi informasi dan ide, Mengembangkan dan memperkenalkan ide, Mengajukan gagasan atau pertanyaan-pertanyaan baru atau memunculkan suatu hipotesis, Membuat keputusan.



Sekarang gunakanlah pengetahuan baru yang baru saja Anda dapatkan untuk memecahkan beberapa soal atau menjawab beberapa pertanyaan yang telah disiapkan melalui lembaran soal/pertanyaan (dibagikan kepada siswa). Kegiatan ini sebaiknya Anda diskusikan dalam kelompok Anda harus berusaha melampaui tahap ini dengan sukses. Catatan untuk guru: Soal-soal dan pertanyaanpertanyaan disini harus dirancang sedemikian rupa agar proses yang tercantum disebelah kiri bisa berlagsung. Bagian VI: Siswa diminta memecahkan satu atau lebih masalah yang diperhadapkan kepada mereka, misalkan bagaimana memecahkan masalah jam dinding bandul yang mulai lambat; atau dengan inisiatif sendiri menemukan masalah teknologi di lingkungannya atau yang ada dalam masyarakat (yang berhubungan dengan pengetahuan yang baru dikonstrusinya) dan secara kreatif mencoba memecahkannya baik secara individual maupun secara bersama, misalkan mereka tertarik untuk mengatasi maalah kekakuan yang terjadi pada shock braker pada sepeda motor; atau siswa mengajukan suatu rancangan karya inovatif tertentu atau suatu rancangan penelitian sederhana, misalnya mereka mengajukan rencana untuk meneliti apakah terdapat perbedaan besarnya percepatan gravitasi rata-rata di daerah gunung batu dengan di daerah perairan; atau siswa menulis sebuah makalah untuk dibahas dalam suatu forum diskusi ilmiah atau artikel untuk dimuat dalam jurnal ilmiah, misalnya menulis laporan hasil penelitian mereka tentang perbandingan percepatan gravitasi di dua tempat yang berbeda jenis bebatuannya; atau siswa mengajukan pertanyaan-pertanyaan baru untuk dijawab, misalnya apakah sebuah jam tangan akan menunjukkan waktu yang sama kalau jam tersebut digunakan oleh astronot di bumi dan di bulan? atau mengajukan hipotesis berlandaskan pengetahuan yang baru dipelajarinya untuk diuji kebenarannya, misalnya mereka memunculkan hipotesis yang berbunyi “terdapat 23



perbedaan yang berarti antara harga percepatan gravitasi di daerah gunung batu dengan di daerah perairan yang diperoleh dengan metode osilasi ayunan sederhana”



Bila dicermati contoh di atas, nampak bahwa bagian awal sampai sebelum bagian I merupakan tahap invitasi, bagian II sampai dengan bagian IV merupakan tahap eksplorasi, bagian V merupakan tahap pengajuan penjelasan dan solusi, sedangkan bagian VI merupakan tahap mengambil tindakan. Sebagai tambahan yang berguna untuk lebih memahami berbagai indikator proses sains yang akan digunakan dalam contoh skenario yang akan diberikan kemudian, berikut ini diberikan gambaran tentang proses sains yang juga merupakan indikator-indikator keterampilan inkuiri. Gambaran Tentang Proses Sains atau Indikator-Indikator Keterampilan Inkuiri (Dengan Mengambil Contoh Materi Pembelajaran Perubahan Wujud Zat – Sub Bahasan Proses Peleburan) Proses Sains / Keterampilan Inkuari Memanipulasi bahan



Mengamati



Mengklasifikasi



Definisi



Contoh Aktivitas



Menangani atau mencobakan bahan dan peralatan secara trampil dan efektif.



Menyusun peralatan dan bahan-bahan yang diperlukan untuk melakukan suatu penyelidikan mengenai laju peleburan es, menuangkan cairan dari satu kontainer ke kontainer lainnya, atau mengangkat suatu neraca, menset untuk digunakan. Memperhatikan suatu es balok yang sedang melebur untuk menentukan perubahan bentuknya, meraba air dari suatu es balok untuk menentukan kedinginannya, atau menggunakan sebuah termometer untuk menentukan kedinginan dari air. Mengambil benda-benda seperti kenop dari suatu



Menjadi sadar terhadap suatu objek atau kejadian dengan menggunakan setiap indera (atau perluasan dari indera) untuk mengenali sifat/ciri.



Menyusun atau mendistribusikan 24



Mengukur



Mengunakan bilangan



Mencatat data



benda-benda, kejadian, atau informasi yang merepresentasikan benda-benda atau peristiwa ke dalam kelas-kelas mengikuti suatu metode atau sistem. Membuat pengamatanpengamatan kuantitatif dengan membandingkannya dengan suatu standar konvensional atau non konvensional.



Menerapkan aturanaturan atau rumusrumus matematika untuk menghitung besaran-besaran atau menentukan pertautan berdasarkan pengukuranpengukuran dasar. Mengumpulkan informasi tentang benda atau peristiwa yang mengilustrasikan suatu situasi khusus.



25



koleksi dan menempatkannya dalam kelompok-kelompok berdasarkan warna, jumlah lubang, atau bentuk; atau menyusunnya ke dalam urutan menurut besarnya.



Menggunakan sebuah clock untuk menghitung jumlah detik yang diperlukan untuk suatu peleburan es, menggunakan termometer untuk menentukan temperatur akhir dalam derajat Celsius dari es yang telah melebur, atau menimbang es balok pada suatu timbangan sederhana dengan menggunakan klips kertas sebagai suatu standar. Menghitung waktu rata-rata untuk meleburnya 10 cm3 es balok.



Membuat catatan; membuat suatu daftar atau outline; merekam bilangan pada suatu chart atau grafik; merekam dengan tape; mengambil foto; menulis angka-angka hasil pengamatan atau pengukuran dalam suatu penyelidikan, seperti catatan banyaknya cm3 air yang terbentuk ketika sebuah es balok melebur.



Mereplikasi



Mengidentifikasi variabel



Menginterpretasi data



Memprediksi



Menformulasi Hipotesis



Menginfer



Membentuk tindakan-tindakan yang merupakan duplikasi dari symbol-simbol, polapola, atau prosedur yang didemonstrasikan. Mengenali karakteristik benda atau faktor dalam peristiwa yang tetap atau berubah dibawa kondisi yang berbeda



Menganalisis data yang telah didapatkan dan mengorganisirnya dengan menentukan pola-pola yang nyata atau pertautan dalam data. Membuat suatu taksiran mengenai kejadian yang akan datang atau kondisi yang diharapkan terjadi. Mengkonstruksi suatu pernyataan yang tentatif dan dapat diuji mengenai apa yang dipikirkan sepertinya benar berdasartkan penalaran.



Membuat suatu konklusi berdasarkan suatu penalaran 26



Mengoperasikan suatu skala timbangan atau menggunakan sebuah termometer sesuai prosedur yang didemonstrasikan sebelumnya atau dimodelkan oleh orang lain. Mendaftarkan atau menggambarkan faktorfaktor yang dipikirkan atau diharapkan mempengaruhi laju peleburan suatu es balok dalam udara dan dalam air, seperti suhu awal dari air dan udara, besarnya es, atau volume air dan udara. Mempelajari suatu grafik, chart, atau tabel data yang dikumpulkan tentang peleburan es balok dan memperhatikan bahwa es balok yang lebih kecil melebur lebih lambat dari yang es yang lebih besar. Menyatakan es balok yang beratnya dua kali dari es balok lainnya akan memerlukan waktu melebur dua kali lebih lama. Membuat suatu pernyataan untuk digunakan sebagai dasar untuk suatu eksperimen: “Jika suatu es balok ditempatkan dalam air dan yang lainnnya dalam udara pada temperatur yang sama, maka es batu yang di dalam air akan melebur lebih lambat”. Menyatakan bahwa panas meleburkan es balok yang ditempatkan di dalam air.



Menggeneralisasi



untuk menjelaskan suatu pengamatan. Menggambarkan konklusi umum dari fakta-fakta



Mengkreasi model



Menyajikan informasi dengan cara ilustrasi grafik atau dengan representasi multisensori lainnya.



Membuat keputusan



Mengenali alternatifalternatif dan pilihan suatu rangkaian tindakan dari antara berbagai alternatif berdasarkan pertimbangan pikiran atau penalaran yang dibenarkan.



27



Membuat suatu ringkasan pernyataan sesuai analisis hasil-hasil eksperimen: “Es melebur lebih lambat dalam air dari pada dalam udara apabila kedua-duanya udara dan air mempunyai temperatur yang sama” Menggambarkan suatu grafik atau diagram, mengkonstruksi suatu benda tiga dimensi, menggunakan sebuah rekaman tape, mengkonstruksi suatu chart atau tabel, atau memproduksi suatu gambar atau foto yang mengilustrasikan informasi tentang peleburan es balok. Mengenali alternati mengenai cara-cara menyimpan es balok untuk menghindarkannya melebur; menganalisis akibat dari setiap alternatif, seperti biaya, efek pada orang lain, atau efek pada lingkungan; menggunakan pikiran-pikiran atau nalar yang dapat dibenarkan sebagai dasar untuk membuat pilihan.



Bagan materi berikut ini juga perlu dicermati karena dalam pembahasan pada bagian B.2, keterkaitan antara sains, teknologi dan masyarakat sudah digunakan. Sains bermula dalam pertanyaan-pertanyaan tentang dunia alamiah



Teknologi bermula dalam masalah-masalah adaptasi manusia terhadap lingkungan



Mengaplikasikan Strategi Pemecahan Masalah



Mengaplikasikan metode-metode inkuari



Mengajukan eksplanasi (untuk gejala dalam dunia alamiah)



Pertanyaanpertanyaan baru



Mengajukan Solusi (untuk masalahmasalah adaptasi) manusia)



Berbagai aplikasi Sosial dari eksplanasi dan solusi



Masalahmasalah baru



Tindakan-tindakan personal berdasarkan hasilhasil eksplanasi dan solusi Gambar 7. Gambaran skematik hubungan antara sains, teknologi, dan masyarakat dalam kaitannya dengan tujuan-tujuan pendidikan



C. Rangkuman o Sains (Ilmu Pengetahuan Alam) pada hakekatnya berkaitan dengan cara mencari tahu dan memahami tentang alam secara sistematis, sehingga sains bukanlah hanya berupa kumpulan pengetahuan yang berupa faktafakta, konsep-konsep, prinsip-prinsip saja tetapi juga merupakan suatu proses penemuan. o Sains meliputi kedua-duanya, yaitu sebagai suatu produk (berupa kumpulan pengetahuan yang ilmiah) dan sebagai suatu proses. o Sainsing (sciencing), yaitu suatu proses yang tak pernah berakhir yang biasa dilakukan oleh saintis dengan tujuan untuk mengkonstruksi pengetahuan tentang bagaimana dunia kita bekerja, dan selanjutnya menjelaskan, memprediksi, dan bisa juga mengontrol fenomena (gejala). 28



o tiga unsur utama dalam sainsing, yaitu (1) Sikap dan proses yang ilmiah, (2) Produk yang ilmiah, dan (3) Penyelidikan (investigasi) gejala alamiah. o Ada empat hal utama dalam proses yang diperlukan untuk mela-kukan sainsing dalam kelas, yaitu amati apa yang terjadi, (2) mencoba membuat penalaran pengamatan, menggunakan penge-tahuan baru untuk membuat prediksi tentang apa yang bakal terjadi kemudian, dan menguji prediksi di bawah kondisi yang dikontol untuk melihat jika hal itu benar. o Dalam sainsing diperlukan observasi ilmiah (scientific), yaitu suatu proses pengumpulan informasi dengan menggunakan indera dan instrumen yang menunjang penginderaan tersebut o Ada tujuh komponen yang perlu diperhatikan dalam melakukan suatu observasi ilmiah, yaitu rencana, penginderaan, pertanyaan, pengukuran, persamaan dan perbedaan, pengubahan, komunikasi. o Suatu inferensi biasanya menyertai suatu observasi. Inferensi adalah interpretasi dari observasi. Inferensi terbangun berdasarkan tiga komponen yang saling berinteraksi, yaitu observasi, penge-tahuan dan pengalaman, dan konklusi. o Menyelidiki adalah suatu operasi yang rumit, yang terdiri dari banyak tahapan atau komponen. o Variabel adalah suatu sifat dari benda atau kejadian yang dapat berubah. Ada tiga tipe variabel penting dalam penyelidikan ilmiah, yaitu variabel manipulasi (variabel bebas) penyelidikan, variabel respons, variabel kontrol. o Generalisasi adalah suatu kesimpulan yang tergambar dari sejumlah kejadian tertentu, menggambarkan hubungan variabel sering disebut prinsip. o Hipotesis adalah suatu terkaan mengenai suatu hubungan yang mungkin di alam yang dapat dikonfirmasi atau dibuktikan melalui suatu penyelidikan. Hipotesis digunakan untuk menuntun eks-perimen. o Sikap-sikap dan nilai-nilai sains dalam pendidikan, adalah rasa ingin tahu, menuntut adanya bukti, bersikap skeptis, bersedia menerima perbedaan pendapat, mampu bekerja sama, bersikap positif terhadap kegagalan. o Sainsing pada tingkat sekolah dasar dan menengah terfokus pada pengembangan proses dan sikap ilmiah, produk ilmiah baru, dan penyelidikan gejala alam. o Pengetahuan dan produk ilmiah umumnya dinyatakan dalam bentuk fakta, konsep, prnsip, dan teori 29



o Ada dua tipe pertanyaan yang biasa digunakan dalam inkuari ilmiah pertanyaan “apa” dan pertanyaan “bagaimana dan mengapa”. o Mengajukan pertanyaan adalah inti dari inkuari ilmiah dan merupakan dasar dalam pembelajaran dengan model penemuan terbimbing (guided discovery). o Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam mengembangkan tujuan pembelajaran sains adalah (1) Pengembangan sikap keingintahuan tentang dunia, (2) Pengembangan keterampilan untuk melakukan penye-lidikan (menginvestigasi) tentang dunia alamiah, (3) Mengembangkan dasar pengetahuan sains dan teknologi, (4) Menggunakan pendekatan Sains, Teknologi, dan Masayarakat, o Tujuan pembelajaran sains meurut Carin (1997) yang mengutip pendapat Cormack dan Yager, meliputi lima domain, yaitu mengetahui dan memahami, mengeksplorasi dan menemukan, berimajinasi dan berkreasi, merasakan dan menilai, dan menggunakan dan menerapkan. o Pembelajaran konstruktivisme menurut Carin menyangkut 4 domain, yaitu (1) pengetahuan dikonstruksi secara fisik oleh siswa yang terlibat secara aktif dalam pembelajaran, (2) pengetahuan dikonstruksi secara simbolik oleh siswa yang membuat representasi tindakannya sendiri, (3) pengetahuan dikonstruksi secara sosial oleh siswa-siswa yang secara bersama membagi pemahaman mereka satu sama lain, (4) pengetahuan dikonstruksi secara teoritik oleh siswa yang mencoba menerangkan halhal yang belum mereka pahami dengan baik. o Menurut Carin dalam model konstruktivis, guru memilih kegiatankegiatan yang menuntun siswa mengkonstruksi konsep-konsep yang dipahaminya sendiri, dengan cara sebagai berikut: • Memulai dari pengetahuan yang telah siswa miliki sebelumnya). • Memperhadapkan siswa pada pengalaman-pengalaman umum. • Memperkenalkan siswa pada informasi-informasi baru yang spesifik (bahasa menemukan). • Menempatkan siswa dalam pengalaman-pengalaman tambahan yang menantang, menyangkal, atau memperluas ide-ide mereka sendiri (pengalaman-pengalaman yang mengklarifikasi). • Membimbing siswa menyimpulkan, dan mengkonstruksi atau merevisi suatu konsep pemahaman baru (mengkonstruksi konsep-konsep dan pengertian/ pemahaman). 30



o Inti kegiatan pendidikan adalah memulai pelajaran dari “apa yang diketahui peserta didik”. Arsitek pengubah gagasan peserta didik adalah peserta didik sendiri; guru hanya berperan sebagai “fasilitator” dan “penyedia kondisi” supaya proses belajar bisa berlangsung. o Siklus SCIS (Science Curriculum Improvement Study) merupakan suatu model siklus pembelajaran tiga tahapan (yaitu eksplorasi, invensi, dan penemuan), model yang diadaptasi dari Robert Karplus dan Their oleh Carin. o Dalam model dengan pola desain yang sangat popular yang dikenal dengan nama “Model Pengajaran Berorientasi Konstruktivis untuk Membimbing Pembelajaran Sains (Constructivist-oriented instructional model to guide science learning), dan yang lebih popular dikenal dengan model konstruktivis berorientasi format hands-on/minds-on guided discovery dengan tahap-tahap kegiatan dimana siswa (1) menerima suatu invitasi untuk belajar, (2) menggali, menemukan, dan berkreasi (explore, discover, and create), (3) mengajukan eksplanasi dan solusi, dan (4) mengambil tindakan pada apa yang mereka pelajari. o Model Pendekatan ini melibatkan siswa dalam proses scientific mengobservasi, mengukur, memprediksi, menginfer, menginvesti-gasi, dan mengeksplanasi dunia dengan cara-cara yang sejajar dengan metodemetode yang biasa digunakan oleh saintis. o Model pendekatan ini merupakan iImplikasi dari filsafat konstruk-tivis (yang merupakan gabungan pekerjaan Jean Piaget, Lev Vygotsky, David Ausubel, Jerome Bruner, dan Robert Gagne)



D. Contoh Soal Soal Pilih satu topik bahasan materi fisika SMA dan buatkan skenario pembelajarannya yang berbasis konstruktivis dengan strategi pendekatan “hands-on minds-on guided discovery”. Jawaban



31



Topik bahasan yang dipilih, misalnya “Rangkaian Arus Bolak-Balik”, dengan bahasan: Nilai Efektif Arus dan Tegangan BB, serta Rangkaian Resistif. Skenario Pembelajarannya adalah: Pokok Materi Pembelajaran : Rangkaian Arus Bolak-Balik Sub Pokok Materi : Nilai Efektif Arus dan Tegangan BB, Rangkaian Resistif Kelas / Semester : XII/ Ganjil (V) Waktu : 4 x 45 menit ( 2 x 90 menit) Masalah Yang Menjadi Fokus Dalam Pembelajaran 1. Bagaimana mendapatkan fungsi serta besarnya arus dan tegangan ac melalui percobaan, baik secara langsung maupun dengan bantuan simulasi menggunakan komputer? 2. Bagaimana mendapatkan bentuk formulasi yang menyatakan hubungan nilai efektif arus dan tegangan dengan nilai maksimumnya melalui percobaan, baik langsung maupun dengan bantuan simulasi menggunakan komputer? 3. Bagaimana menentukan frekuensi ac berdasarkan pengamatan dengan osiloskop, baik secara langsung maupun dengan bantuan simulasi menggunakan komputer? 4. Bagaimana mendapatkan gambaran tentang bentuk fungsi arus dan tegangan ac pada rangkaian resistif, baik bentuk formulasi matematiknya maupun bentuk grafiknya? Konsep-konsep dan prinsipprinsip apa yang siswa harus temukan atau konstruksikan?



Latar belakang informasi apa yang siswa perlu miliki sebelumnya?



Apa yang telah siswa miliki, dan apa yang belum dari yang diperlukan itu?



• Bentuk fungsi arus dan tegangan ac. • definisi arus dan tegangan ac • definisi dan bentuk formulasi nilai efektif arus dan tegangan • pengertian fasor • penggambaran arus dan tegangan dalam diagram fasor, untuk rangkain resistif • Pengaruh perubahan frekuensi terhadat arus dan tegangan untuk rangkaian resistif • Bentuk formulasi dan bentuk grafik arus dan tegangan dalam rangkaian resistif • Hukum Ohm • Hukum Kirchhoff • fase dan sudut fase • daya listrik • integral tertentu • identitas Sin2 ωt • Pertama, dianggap semua informasi di atas telah dimiliki oleh siswa. 32



Informasi baru apa yang diperlukan?



Bahan-bahan dan alat apa yang diperlukan?



Menyiapkan mental siswa untuk belajar Pengajuan masalah (apa yang akan didiskusikan atau diselidiki?)



• Kedua, bila ternyata setelah dilacak, masih ada sejumlah siswa yang belum memiliki satu atau beberapa informasi yang diperlukan itu, guru perlu mengambil tindakan mereview kembali informasi yang diperlukan itu, atau tindakan lain berupa dorongan dan penugasan kepada siswa untuk mempelajari kembali hal-hal yang diperlukan itu. • nilai maksimum arus dan tegangan ac • nilai efektif arus dan tegangan ac • Energi listrik dalam satu perioda, dan daya rata-rata • Pengertian fasor • tegangan yang terinduksi pada resistor • o tegangan sesaat pada resistor Bahan • resistor (100, 200, 300, 400, 500 ohm,) • kertas grafik mm Alat • program simulasi, komputer, LCD (jika tersedia) • voltmeter, amperemeter dan ohmmeter • sumber tegangan ac (atau signal generator). • kabel-kabel penghubung • panel rangkaian • Lain-lain yaitu panduan simulasi/percobaan (terutama untuk guru). • LKS (untuk siswa). Bagian Invitasi 1.0 Dapat diawali dengan memberikan motivasi, menyiapkan mental siswa misalnya dengan memberikan gambaran tentang kompetensi yang perlu dikuasai atau tujuan yang perlu dicapai dan apa yang siswa bisa lakukan jika kompetensi atau tujuan pembelajaran bahasan ini dicapai. 1.1 Dengan menggunakan osiloskop atau dengan cara simulasi menggunakan komputer, tunjukkan kepada siswa bagaimana bentuk grafik arus atau tegangan AC yang berasal dari suatu sumber tegangan 33



Proses Apa yang akan siswa-siswa lakukan? Manipulasi/menyusun bahan dan alat Mengamati Mengukur, mengamati, mencatat data Mengeksplanasi (memberi penjelasan)



AC pada suatu resistor yang dilewati arus tsb, dan bagaimana bentuk grafik tegangan DC yang berasal dari suatu sumber tegangan DC. Tanyakan, “perbedaan apa yang mereka amati dari kedua bentuk grafik tsb, dan bagaimana mendapatkan bentuk fungsi arus I(t) dan tegangan V(t)-nya?” 1.2. Tanyakan, kepada mereka “berapa harga tegangan AC dan DC yang ditunjukkan oleh osiloskop. Bila ternyata mereka belum tahu cara membacanya, berikan penjelasan tentang cara membaca tegangan dengan osiloskop. Selanjutnya, simulasikan pengukuran tegangan AC dengan osiloskop dan dengan voltmeter AC, dan tanyakan “mengapa angka yang ditunjukkan ber-beda, pada hal kedua alat tsb mengukur besaran yang sama?” Tanyakan lagi, “bagaimana mereka bisa mendapatkan formulasi yang menyatakan hubungan antara kedua angka pengukuran tersebut”. 1.3. Perhadapkan siswa pada fakta tentang penggunaan resistor, induktor (kumparan), dan kapasitor pada berbagai peralatan, misalnya pada rangkaian starter, relay penunda waktu, power supply (catu daya), pesawat radio (pemancar dan penerima), dll. Tanyakan, “apa dugaan mereka tentang perilaku masing-masing komponen tsb, bila dilewati arus listrik, khususnya arus bolakbalik?”. 1.4. dst, dapat saja dikembangkan oleh guru. Bagian Eksplorasi 1. Lakukan demonstrasi atau bimbing siswa melakukan percobaab dengan menghubungkan sebuah resistor 1 kohm dengan sumber tegangan ac 6 V (gunakan trafo atau generator isyarat), baik secara langsung ataupun dengan bantuan simulasi). 2. Dengan menggunakan osiloskop, amati dan gambarkan bentuk grafik/kurva tegangan listrik ac yang muncul pada resistor R tsb. Gantikan sumber AC dengan sumber DC (batere 6 V). Amati 34



Menggunakan analogi Menginferensi Menformulasikan Menggambar grafik Menginterpretasi



Apa yang akan siswa-siswa lakukan? Menyusun bahan/alat Berhipotesis Bereksperimen menguji hipotesis (mengubah variabel, mengukur, mengamati, membuat tabel pengamatan dan mencatat data)



dan gambarkan bertuk kurva/grafik tegangan yang diperlihatkan osiloskop. Cermati dan tuliskan perbedaannya. 3. Gantikan kembali dengan sumber tegangan AC (pakai generator isyarat yang amplitudonya diatur pada 6 V). Dengan menggunakan osiloskop, dan voltmeter ac, ukurlah tegangan pada resistor . Amati dan catat angka pengukuran yang ditunjukkan oleh kedua alat tsb. Atau yang ditunjukkan dengan simulasi. Cermati kedua angka tsb. Diskusikan, mengapa angka yang ditunjukkan berbeda? 4. Dengan cara analogi seperti yang digunakan pada rangkaian listrik DC untuk suatu rangkaian tertutup yang mengandung satu R dan satu sumber tegangan, gunakan hukum Kirchhoff untuk memperoleh bentuk fungsi arus dan tegangan listrik ac. Tuliskan bentuk formulasi tersebut (arus dan tegangan). 5. Pada langkah-2 di atas, Anda telah menggambarkan bentuk kurva/grafik tegangan ac pada R dalam rangkaian ac yang hanya mengandung R saja. Berdasarkan bentuk formulasi arus dan tegangan yang Anda dapatkan/tuliskan pada langkah-4 di atas, gambarkan pula kurva/grafik arus bersama-sama dengan kurva/grafik tegangannya. Buatkan interpretasi tentang kedua kurva/grafik tersebut. Eksplorasi-2 1. Hubungkan sebuah resistor 100 ohm ke sumber tegangan AC, yang mula-mula diatur pada tegangan 3V/50Hz. (guru membantu dengan simulasi). 2. Buatlah dugaan, apakah Hukum Ohm yang menyatakan hubungan V, I, dan R berlaku disini? 3. Ujilah kebenaran dugaan Anda, dengan cara mengukur dan mengamati arus yang melalui R (pakai ammeter AC), dan tegangan yang jatuh pada R (pakai 35



menggunakan bilangan, mengolah data, menyimpulkan mengkomunikasikan data, menginterpretasi



4.



Berhipotesis Bereksperimen menguji hipotesis (merancang eksperimen, mengukur, mengamati, mengubah variabel, mengumpulkan data)



5.



Mengkomunikasikan data, Menginterpretasi Mengeksplanasi Menerapkan 6.



7.



8.



9.



voltmeter AC). Lakukan beberapa kali dengan mengatur tegangan sumber berturut-turut: 3V. 6V, 9V, 12V, dan 15V AC. Catat data hasil pengukuran dalam tabel. Bandingkan hasil pengukuran tegangan dengan hasil perkalian I dan R pada setiap variasi tegangan yang dilakukan. “Bagaimana formulasi hubungan V, I, dan R yang dapat Anda simpulkan dari hasil yang Anda dapatkan?” Apakah kesimpulan Anda mendukung atau menolak dugaan Anda sebelumnya? Gambarkan grafik/kurva V vs I berdasarkan data yang Anda peroleh (sebaiknya pakai kertas grafik mm). Bagaimana bentuk grafiknya?. Buatlah interpretasi tentang grafik tersebut. Menyatakan apakah kemiringan grafik tsb? (Jika siswa belum mengerti arti kemiringan grafik, guru dapat memberikan sedikit penjelasan). Buatlah dugaan tentang apa yang akan terjadi pada arus AC yang melalui suatu resistor murni, bila frekuensi arus bolakbalik diubah (dinaikkan/diturunkan) besarnya? Tuliskan dugaan Anda! Rancang percobaan untuk mendapatkan data yang akan digunakan untuk menguji dugaan Anda. (Guru membantu dengan percobaan yang disimulasikan). (Petunjuk: Sumber tegangan diatur pada amplitudo12V, frekuensi awal 10 Hz. Ukur tegangan pada R (pakai voltmeter AC), dan arus yang melaluinya (pakai ammeter AC). Amati dan catat (dalam tabel) angka yang ditunjukkan kedua alat tersebut, berturut-turut untuk frekuensi 10 Hz, 100 Hz, 1 kHz, 100 kHz. Cermati data tsb, dan gambarkan grafik arus I vs log f (pakai kertas grafik semilog). Buatkan interpretasi fisis tentang grafik tersebut. Ikuti penjelasan tentang pengertian dan penggunaan fasor dalam menggambarkan 36



amplitudo tegangan dan arus. Berdasarkan penjelasan tersebut, gambarkan fasor arus dan tegangan untuk rangkaian resistif murni bila fasor berputar dengan kecepatan sudut ω dan dengan tetapan fase δ



37



Apa yang akan siswa-siswa lakukan? Mengeksplanasi (memberi penjelasan) Membuat solusi Apa yang akan siswa-siswa lakukan Mengeksplanasi (memberi penjelasan) Membuat solusi Apa yang akan siswa-siswa lakukan Mengembangkan kreativitas Menerapkan pengetahuan baru yang dikonstruksi dalam teknologi dan masyarakat



Bagian Eksplanasi dan Solusi Bagian-1 Berikanlah penjelasan, atau jawablah beberapa pertanyaan berikut ini: 1. Pertanyaan dalam buku Fisika SMU Kelas III cawu 2, Marten Kanginan: (a) pertanyaan no-1 s/d no-6, hl. 125. (b) 2. dst., Atau dapat diganti dengan soal-soal yang dikembangkan oleh guru. (Catatan: Pertanyaan-pertanyaan di atas harus berkisar pada gejala/fenomena fisika atau pada persoalan teknologi yang ada dalam masyarakat, dan semuanya bisa saja hanya ditempatkan di dalam LKS). Bagian-2 Kerjakan soal-soal berikut ini 1. (a) Latihan 10.1: no-1 s/d 3, hl. 122; (b) Latihan 10.2: no-1 – no-2, hl. 125; (c) 2. dst., Atau soal lain yang dikembangkan oleh guru (dimuat dalam LKS). Bagian Mengambil tindakan atau ekspansi Petunjuk: Pada bagian ini, Anda (siswa) dituntut untuk mengembangkan kemampuan dan kreativitas untuk menggunakan pengetahuan yang baru saja dipelajari atau dikonstruksikan, dan pengetahuan atau kemampuan yang telah dimiliki sebelumnya, dalam merancang suatu teknologi atau karya produktif inovatif. 1. Rancang sebuah alat sederhana dengan menggunakan rangkaian resistif untuk membuat beberapa buah lampu menyala dengan intensitas cahaya yang berbeda.



38



Menerapkan pengetahuan baru yang dikonstruksi dalam teknologi dan masyarakat Menerapkan pengetahuan baru yang dikonstruksi dalam teknologi dan masyarakat. Mengembangkan kreativitas Mengkomunikasikan Evaluasi Apa yang dievaluasi? Jenis tagihan dan apa yang perlu disiapkan?



2. Rancang sebuah alat sederhana dengan menggunakan rangkaian resistif untuk membuat beberapa buah lampu menyala dengan intensitas cahaya yang berbeda. 3. Amati lampu di jalanan, ada yang secara otomatik berangsur-angsur menyala pada waktu menjelang malam, tetapi secara otomatik berangsur-angsur mati pada waktu menjelang fajar pagi. Bagaimana Anda menjelaskan fenomena ini? Bagaimana pula Anda nenjelaskan tentang lampu tidur yang bisa diredupkan cahayanya hanya dengan memutar sebuah tombol pada lampu tersebut? 4. Carilah sebuah artikel dari sebuah jurnal atau majalah yang isinya berkaitan dengan materi pembelajaran yang baru Anda pelajari, dan buatlah kajian tentang hal tersebut, atau buatlah suatu karya teknologi sederhana berdasarkan bacaan tersebut, kemudian laporkan dalam suatu diskusi kelas atau tempelkan hasil kajian atau laporan karya tersebut di majalah dinding. 5. dst., dapat dikembangkan oleh guru (termuat dalam LKS). Catatan: Semua hasil karya Anda, harus Anda laporkan kepada guru untuk dinilai. Seluruh kemampuan dasar, sesuai yang tercantum dalam kurikulum, khususnya yang menyangkut materi pembelajaran Arus Listrik Bolak-Balik, sub bahasan Pengertian Arus dan Tegangan Bolak-Balik, Nilai Efektif, serta Rangkaian Resistif murni. - tes (soal disiapkan tersendiri, digabung untuk 2 pertemuan). - non tes - beberapa item bentuk pilihan, 5-10 menit). - tugas-tugas individual dan kelompok (tercantum dalam LKS, pekerjaan dikumpulkan). - pertanyaan lisan di kelas. - unjuk kerja (karya-karya kreatif inovatif), petunjuknya dicantumkan dalam LKS. 39



-



-



keterlibatan dalam proses sains (selama pembelajaran berlangsung, dengan menggunakan format observasi yang berisi sejumlah komponen proses sains, berbentuk check list). Format Evaluasi untuk tempat menampung semua nilai tagihan.



E. Soal Latihan Disediakan 4 topik bahasan materi fisika SMA sesuai silabus Kurikulum 2013, masing-masing dengan judul: b) Hukum Newton dan Penerapannya c) Fluida statik (yang mencakup Hukum Utama Hidrostatis, Hukum Pascall, Hukum Archimedes, Gejala kapilaritas, Viskositas dan Hukum Stokes). d) Analisis vektor untuk Gerak Parabola dan Gerak Melingkar e) Usaha dan Energi (yang mencakup energi kinetik dan energi potensial (gravitasi dan pegas), konsep usaha, hubungan usaha dan energi kinetik, hubungan usaha dengan energi potensial, hukum kekekalan energi mekanik). Manfaatkan informasi tentang pendekatan saintifik yang termuat dalam Silabus Kurikulum 2013. Kelas Anda akan dibagi dalam empat kelompok, dan setiap kelompok akan diberikan salah satu pokok materi tersebut di atas. Pembagian kelompok akan dilakukan oleh dosen/asisten. Setiap anggota kelompok dalam setiap kelompok secara individual menyusun skenario pembelajarannya yang berbasis konstruktivis dengan strategi pendekatan “hands-on minds-on guided discovery” untuk materi yang sudah ditentukan untuk masing-masing kelompok. Sebelum Anda mengerjakan secara individual, kelompok Anda perlu melakukan diskusi kelompok untuk menyamakan persepsi bagaimana mengerjakan soal tugas ini. Setelah Anda diberi waktu 1 minggu, maka akan dilakukan diskusi kelas, tiap kelompok akan diambil sampel untuk mempresentasikan hasil kerjanya. Berdasarkan masukan-masukan dalam diskusi ini, Anda secara individual memperbaiki 40



hasil pekerjaan Anda, kemudian mengumpulkannya (print out-nya dan softnya kepada dosen/asisten). F. Tes formatif Bagian I Jawablah soal-soal berikut ini dengan baik: 1. Jelaskan tentang hakekat sains 2. Jelaskan pula tentang sainsing (“sciencing”) dan unsur-unsur utama dalam sainsing. 3. Jelaskan tentang variabel, hipotesis, generalisasi, sikap dan nilai-nilai sains dalam pendidikan. 4. Jelaskan tentang hal-hal yang perlu diperhatikan dalam mengembangkan tujuan pembelajaran sains dan apa tujuan pembe-lajaran sains menurut Arthur Carin. 5. Jelaskan tahap-tahap kegiatan dalam model konstruktivis berorientasi format “hands-on/minds-on guided discovery”. 6. Tuliskan proses scientitif apa saja yang siswa perlu lakukan dalam pembelajaran dengan model konstruktivis dalam format “handson/minds-on guided discovery”. Bagian II Soal Susunlah skenario pembelajaran konstruktivis dengan strategi pendekatan “hands-on minds-on guided discovery” untuk materi pembelajaran “Rangkaian Listrik Arus Bolak-Balik” (dengan sub bahasan Rangkaian Induktif dan Rangkaian Kapasitif), untuk SMA sesuai Silabus Fisika kelas IIX KTSP). Manfaatkan informasi yang tercantum dalam silabus tersebut. G. Kunci Tes Formatif Bagian I Jawaban Dapat dijawab sebagai berikut • Sains (IPA) pada hakekatnya berkaitan dengan cara mencari tahu dan memahami tentang alam secara sistematis, sehingga sains bukanlah hanya berupa kumpulan pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsepkonsep, prinsip-prinsip saja tetapi juga merupakan suatu proses penemuan. Sains meliputi kedua-duanya, yaitu sebagai suatu produk (berupa kumpulan pengetahuan yang ilmiah) dan sebagai suatu proses.



41



• Sainsing (“sciencing”), yaitu suatu proses yang tak pernah berakhir yang biasa dilakukan oleh saintis dengan tujuan untuk mengkonstruksi pengetahuan tentang bagaimana dunia kita bekerja, dan selanjutnya menjelaskan, memprediksi, dan bisa juga mengontrol fenomena (gejala). Tiga unsur utama dalam sainsing, yaitu sikap dan proses yang ilmiah, produk yang ilmiah, dan penyelidikan (investigasi) gejala alamiah. Dapat dijawab sebagai berikut • Variabel adalah suatu sifat dari benda atau kejadian yang dapat berubah. Ada tiga tipe variabel penting dalam penyelidikan ilmiah, yaitu (1) Variabel manipulasi (variabel bebas) penyelidikan; (2) Variabel respons; Variabel kontrol. Generalisasi adalah suatu kesimpulan yang tergambar dari sejumlah kejadian tertentu, menggambarkan hubungan variabel sering dise-but prinsip. Hipotesis adalah suatu terkaan mengenai suatu hubungan yang mungkin di alam yang dapat dikonfirmasi atau dibuktikan melalui suatu penyelidikan. Hipotesis digunakan untuk menuntun eks-perimen. Sikap-sikap dan nilai-nilai sains dalam pendidikan, adalah: Rasa ingin tahu, menuntut adanya bukti, bersikap skeptis, bersedia menerima perbedaan pendapat, mampu bekerja sama, bersikap positif terhadap kegagalan • Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam mengembangkan tujuan pembelajaran sains adalah (1) Pengembangan sikap keingintahuan tentang dunia, (2) Pengembangan keterampilan untuk melakukan penye-lidikan (menginvestigasi) tentang dunia alamiah, (3) Mengembangkan dasar pengetahuan sains dan teknologi, (4) Menggunakan pendekatan Sains, Teknologi, dan Masyarakat. Tujuan pembelajaran sains menurut Carin (1997) yang mengutip pendapat Cormack dan Yager, meliputi lima domain, yaitu (1) mengetahui dan memahami, (2) mengeksplorasi dan menemukan, (3) berimajinasi dan berkreasi, (4) merasakan dan menilai, dan (5) menggunakan dan menerapkan. Tahapan kegiatan pembelajaran dengan model konstruktivis dalam format hands-on/minds-on guided discovery adalah Siswa (1) menerima suatu invitasi untuk belajar, (2) menggali, menemukan, dan berkreasi (explore, discover, and create), (3) mengajukan eksplanasi dan solusi, dan (4) mengambil tindakan pada apa yang mereka pelajari. Model Pendekatan ini melibatkan siswa dalam proses scientific mengobservasi, mengukur, memprediksi, menginfer, menginvesti-gasi, dan 42



mengeksplanasi dunia dengan cara-cara yang sejajar dengan metodemetode yang biasa digunakan oleh saintis. Bagian II Jawaban Skenario Pembelajarannya adalah: Pokok Materi Pembelajaran : Rangkaian Arus Bolak-Balik Sub Pokok Materi : Rangkaian Induktif, dan Kapasitif Kelas / Semester : XII/ Ganjil (V) Waktu : 4 x 45 menit (2 x 90 menit) Masalah Yang Yang Menjadi Fokus Dalam Pembelajaran Apa arti konsep reaktansi induktif dan dan bagaimana memperoleh bentuk formulasi matematik reaktansi induktif tersebut berdasarkan analisis data hasil pengamatan/percobaan? 2. Bagaimana bentuk grafik arus dan tegangan digambarkan berdasarkan data hasil pengamatan/percobaan rangkaian induktif? 3. Apa arti konsep reaktansi kapasitif dan dan bagaimana memperoleh bentuk formulasi matematik reaktansi kapasitif tersebut berdasarkan analisis data hasil pengamatan/percobaan? 4. Bagaimana bentuk grafik arus dan tegangan digambarkan berdasarkan data hasil pengamatan/percobaan rangkaian kapasitif? 5. Ragam persoalan apa saja yang bisa didapatkan solusinya berdasarkan bentuk grafik arus dan tegangan dan/atau berdasarkan bentuk formulasi matematik untuk rangkaian induktif dan rangkaian kapasitif. 6. Bagaimana penerapan generalisasi/kesimpulan yang diperoleh siswa dari pembelajaran ini terhadap masalah sehari-hari yang ada di lingkungannya? Konsep-konsep dan prinsip• Bentuk formulasi dan bentuk grafik arus prinsip apa yang siswa harus dan tegangan dalam rangkaian induktif, temukan atau konstruksikan? serta pengertian dan bentuk formulasi reaktansi induktif. • Bentuk formulasi dan bentuk grafik arus dan tegangan dalam rangkaian kapasitif, serta pengertian dan bentuk formulasi reaktansi kapasitif. Latar belakang informasi apa • nilai maksimum arus dan tegangan AC yang siswa perlu miliki • nilai efektif arus dan tegangan AC sebelumnya? • energi listrik dalam satu perioda, dan daya rata-rata • Pengertian fasor • tegangan yang terinduksi pada resistor, dan pengertian rangkaian resistif 1.



43



Apa yang telah siswa miliki, dan apa yang belum dari yang diperlukan itu?



Informasi baru apa yang diperlukan?



Bahan-bahan dan alat apa yang diperlukan?



Menyiapkan mental siswa untuk belajar



• bentuk grafik arus dan tegangan serta bentuk formulasi matematik pada rangkaian resistif • Pertama, dianggap semua informasi di atas telah dimiliki oleh siswa. • Kedua, bila ternyata setelah dilacak, masih ada sejumlah siswa yang belum memiliki satu atau beberapa informasi yang diperlukan itu, guru perlu mengambil tindakan mereview kembali informasi yang diperlukan itu, atau tindakan lain berupa dorongan dan penugasan kepada siswa untuk mempelajari kembali hal-hal yang diperlukan itu. • tegangan yang terinduksi/terimbas pada induktor dan kapasitor. • tegangan sesaat pada induktor dan pada kapasitor • pengertian reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif • pengaruh perubahan frekuensi pada reaktansi induktif dan pada reaktansi kapasitif Bahan • induktor 10 mH atau 100 mH, kapasitor 100 uF • kertas grafik mm Alat • program simulasi, komputer, LCD (jika tersedia) • voltmeter, amperemeter dan ohmmeter. • sumber tegangan ac (atau signal generator). • kabel-kabel penghubung o panel rangkaian Lain-lain • panduan simulasi/percobaan (terutama untuk guru). • LKS (untuk siswa). Bagian Invitasi 1.0 Dapat diawali dengan memberikan motivasi, menyiapkan mental siswa misalnya dengan memberikan gambaran 44



Pengajuan masalah (apa yang akan didiskusikan atau diselidiki?)



Proses



tentang kompetensi yang perlu dikuasai atau tujuan yang perlu dicapai dan apa yang siswa bisa lakukan jika kompetensi atau tujuan pembelajaran bahasan ini dicapai. 1.1 Dengan menggunakan osiloskop atau dengan cara simulasi menggunakan komputer, tunjukkan kepada siswa bagaimana bentuk grafik arus atau tegangan AC yang berasal dari suatu sumber tegangan AC pada suatu induktor yang dilewati arus tsb, dan bagaimana bentuk grafik tegangan DC yang berasal dari suatu sumber tegangan DC. Tanyakan, “perbedaan apa yang mereka amati dari kedua bentuk grafik tsb, dan bagaimana mendapatkan bentuk fungsi arus I(t) dan tegangan V(t)-nya?” 1.2. Tanyakan, kepada mereka “berapa harga tegangan AC dan DC yang ditunjukkan oleh osiloskop. Selanjutnya, simulasikan pengukuran tegangan AC dengan osiloskop dan dengan voltmeter AC, dan tanyakan “mengapa angka yang ditunjukkan berbeda?”. Tanyakan juga apakah frekuensi ABB berpengaruh dan bagaimana pengaruhnya terhadap arus dan tegangan yang muncul pada induktor? Tanyakan lagi, “bagaimana mereka bisa mendapatkan formulasi yang menyatakan hubungan antara kuat arus dengan tegangan, frekuensi dan nilai induktansi”. 1.3. Lakukan lagi seperti langkah 1.1-1.2, tapi menggunakan kapasitor. 1.4. Perhadapkan siswa pada fakta tentang penggunaan induktor (kumparan) dan kapasitor pada berbagai peralatan, misalnya pada rangkaian starter, relay penunda waktu, power supply (catu daya), pesawat radio (pemancar dan penerima), dll. Tanyakan, “apa dugaan mereka tentang perilaku masing-masing komponen tersebut bila dilewati arus listrik, khususnya arus bolak-balik?”. Bagian Eksplorasi 45



Apa yang akan siswa-siswa lakukan? Manipulasi/menyusun bahan dan alat Mengamati Mengukur, Mengamati, Mencatat data Membanding Mengukur, Mengamati, Mencatat data Mengeksplanasi Menginfer Membuat formulasi Mengkomunikasikan (Menggambar grafik) Menginterpretasi



1. Lakukan demonstrasi atau bimbing siswa melakukan percobaan dengan menghubungkan sebuah induktor L 100 mH dengan sumber tegangan AC 12 V (gunakan trafo atau generator isyarat), baik secara langsung ataupun dengan bantuan simulasi). 2. Dengan menggunakan osiloskop, amati dan gambarkan bentuk grafik/kurva tegangan listrik ac yang muncul pada induktor L tersebut. Gantikan sumber AC de-ngan sumber DC (batere 12 V). Amati dan gambarkan bertuk kurva/grafik tegangan yang diperlihatkan osiloskop. Cermati dan tuliskan perbedaannya. 3. Gantikan kembali dengan sumber tegangan AC (pakai generator isyarat yang amplitudonya diatur pada 12 V). Dengan menggunakan osiloskop, dan voltmeter ac, ukurlah tegangan pada induktor. Amati dan catat angka pengukuran yang ditunjukkan oleh kedua alat tersebut. Atau yang ditunjukkan dengan simulasi. Cermati kedua angka tersebut. Diskusikan, mengapa angka yang ditunjukkan berbeda? 4. Dengan cara analogi seperti yang digunakan pada rangkaian listrik DC untuk suatu rangkaian tertutup yang mengandung satu induktor murni L dan satu sumber tegangan, gunakan hukum Kirchhoff untuk memperoleh bentuk fungsi arus dan tegangan listrik ac. Tuliskan bentuk formulasi tersebut (arus dan tegangan). 5. Pada langkah-2 di atas, Anda telah menggambarkan bentuk kurva/grafik tegangan ac pada induktor L dalam rangkaian ac yang hanya mengandung L saja. Berdasarkan bentuk formulasi arus dan tegangan yang Anda dapatkan/tuliskan pada langkah-4 di atas, gambarkan pula kurva/ grafik arus 46



bersama-sama dengan kurva/grafik tegangannya. Buatkan interpretasi ttg kedua kurva/grafik tersebut. Eksplorasi-2 Lakukan seperti pada Eksplorasi -1, tapi menggantikan Induktor L dengan Kasitor C 100 uF



47



Apa yang akan siswa-siswa lakukan? Menyusun bahan dan alat Berhipotesis Mengukur, mengamati, mengumpulkan/mencatat data, menghitung (menggunakan bilangan) Menyimpulkan Menginterpretasi Memeriksa hipotesis Menginferensi (Membuat formulasi) Membanding Menginterpretasi Menggambar grafik



Eksplorasi-3 1. Hubungkan sebuah induktor (kumparan) 100 mH ke sumber tegangan AC, yang diatur pada tegangan max. (ampli-tudo) 12V. (guru membantu dengan simulasi). 2. Buatlah dugaan tentang bagaimana pengaruh pengubahan frekuensi arus/tegangan bolak-balik terhadap arus yang mengalir melalui sebuah induktor dalam suatu rangkaian induktif murni. 3. Dengan mengatur frekuensi berturutturut: 10 Hz, 100 Hz, 1 kohm, 10 kohm, dan 100 kohm, ukur/amati dan catat (dalam tabel) arus yang melalui L (pakai ammeter AC), dan tegangan efektif pada L (pakai voltmeter AC). Pada kolom yang sesuai dalam tabel, catat pula hasil perhitungan 2πfL dan V/2πfL untuk setiap frekuensi yang digunakan. 4. Bandingkan angka hasil pengukuran arus I dengan hasil bagi V/2πfL untuk setiap frekuensi yang digunakan. Jika 2πfL) ditulis dengan notasi XL dan disebut reaktansi induktif, buatlah kesimpulan ttg bentuk formulasi yang menyatakan hubungan antara Veff , I, dan XL untuk suatu rangkaian induktif murni. 5. Dengan mencermati rumus yang baru saja Anda formulasikan, buatlah interpretasi tentang bentuk kebergantungan arus ac yang mengalir melalui suatu induktor terhadap frekuensi arus/tegangan bolak-balik yang digunakan. Bagaimanakah bentuk grafiknya? Apakah hasil yang Anda dapatkan menyokong atau menolak dugaan Anda sebelumnya? Apakah perbedaannya dengan yang terjadi pada rangkaian kapasitif murni? 6. Dengan menggunakan hubungan V(t) = L dI/dt, hukum Kirchhoff untuk rangkaian induktif murni dimana 48



tegangan sumberV = Vo Sin ωt, dapatkanlah bentuk formulasi tegangan VL dan arus I. 7. Bandingkan kedua bentuk formulasi tersebut, dan gambarkan kurva/grafik kedua fungsi.



49



Apa yang akan siswa-siswa lakukan? Menyusun bahan dan alat Berhipotesis Mengukur, mengamati, mengumpulkan/mencatat data, menghitung (menggunakan bilangan) Menyimpulkan Menafsir, menginterpretasi, Menyimpulkan Menggambar grafik Memeriksa hipotesis Membanding Menginferensi (Membuat formulasi)



Eksplorasi-4 1. Hubungkan sebuah kapasitor 100 uF ke sumber tegangan AC, yang diatur pada tegangan maksimal. (amplitudo) 12V. (Guru membantu dengan simulasi). 2. Buatlah dugaan tentang bagaimana pengaruh pengubahan frekuensi arus/tegangan bolak-balik terhadap arus yang mengalir melalui sebuah kapasitor dalam suatu rangkaian kapasitif murni. 3. Dengan mengatur frekuensi berturutturut 10 Hz, 100 Hz, 1 kohm, 10 kohm, dan 100 kohm, ukur/amati dan catat (dalam tabel) arus yang melalui C (pakai ammeter AC), dan tegangan efektif pada C (pakai voltmeter AC). Pada kolom yang sesuai dalam tabel, catat pula hasil perhitungan 1/2πfC dan V/(1/2πfC) untuk setiap frekuensi yang digunakan. 4. Bandingkan angka hasil pengukuran arus I dengan hasil bagi V/(1/2πfC) untuk setiap frekuensi yang digunakan. Jika (1/2πfC) ditulis dengan notasi XC dan disebut reaktansi kapasitif, buatlah kesimpulan tentang bentuk formulasi yang menyatakan hubungan antara Veff, I, dan XC untuk suatu rangkaian kapasitif murni. 5. Dengan mencermati rumus yang baru saja Anda formulasikan, buatlah interpretasi tentang bentuk kebergantungan arus ac yang mengalir melalui suatu kapasitor terhadap frekuenci arus/tegangan bolak-balik yang digunakan. Bagaimanakah bentuk grafiknya? Apakah hasil yang Anda dapatkan menyokong atau menolak dugaan Anda sebelumnya? Apakah perbedaannya dengan yang terjadi pada rangkaian resistif murni?. 6. Dengan menggunakan hubungan Q = CVC, hukum Kirchhoff untuk rangkaian kapasitif murni dimana tegangan sumber V = Vo Sin ωt, dan definisi 50



I=dQ/dt, dapatkanlah bentuk formulasi tegangan VC dan arus I. 7. Bandingkan kedua bentuk formulasi tersebut, dan gambarkan kurva/grafik kedua fungsi tersebut dalam satu gambar, serta buatkan interpretasi fisisnya.



51



Apa yang akan siswa-siswa lakukan? Eksplanasi (menjelaskan) Memberikan solusi berdasarkan pengetahuan baru yang dikonstruksi Apa yang akan siswa-siswa lakukan Eksplanasi (menjelaskan) Memberikan solusi berdasarkan pengetahuan baru yang dikonstruksi



Apa yang akan siswa-siswa lakukan Mengembangkan kreativitas Membuat penerapan dalam teknologi dan masyarakat (berdasarkan pengetahuan yang baru dikonstruksi) Mengkomunikasikan



Bagian Eksplanasi dan Solusi Bagian-1 Berikanlah penjelasan, atau jawablah beberapa pertanyaan berikut ini: 1. Pertanyaan dalam buku Fisika SMU Kelas III cawu 2, Marten Kanginan: (a) pertanyaan no-1 s/d no-6, hl.125. (b) pertanyaan no-7 s/d 14, hl.137-138. 2. dst., Atau dapat diganti dengan soal-soal yang dikembangkan oleh guru. (Catatan: Pertanyaa-pertanyaan di atas harus berkisar pada gejala/fenomena fisika atau pada persoalan teknologi yang ada dalam masyarakat, dan semuanya bisa saja hanya ditempatkan di dalam LKS). Bagian-2 Kerjakan soal-soal berikut ini (a) Latihan 10.1: no-1 s/d 3, hl. 122; (b) Latihan 10.2 : no-1 – no-2, hl. 125 ; (c) Latihan 10.3 : no-1 s/d no-3, hl. 132 ; (d) Latihan 10.4 : no-1 s/d no-2, hl. 137 2. dst., Atau soal lain yang dikembangkan oleh guru (dimuat dalam LKS). Bagian mengambil tindakan atau ekspansi Petunjuk: Pada bagian ini, Anda (siswa) dituntut untuk mengembangkan kemampuan dan kreativitas untuk menggunakan pengetahuan yang baru saja dipelajari atau dikonstruksikan, dan pengetahuan atau kemampuan yang telah dimiliki sebelumnya, dalam merancang suatu teknologi atau karya produktif inovatif 1. Rancang sebuah alat sederhana dengan menggunakan rangkaian kapasitif atau induktif yang dapat membuat dua buah lampu berkedip secara bergantian. 2. Carilah sebuah artikel dari sebuah jurnal atau majalah yang isinya berkaitan dengan materi pembelajaran yang baru Anda pelajari, dan buatlah kajian 52



Evaluasi Apa yang dievaluasi? Jenis tagihan dan apa yang perlu disiapkan?



tentang hal tersebut, atau buatlah suatu karya teknologi sederhana berdasarkan bacaan tersebut, kemudian laporkan dalam suatu diskusi kelas atau tempelkan hasil kajian atau laporan karya tersebut di majalah dinding. 3. dst., dapat dikembangkan oleh guru (termuat dalam LKS). Catatan: Semua hasil karya Anda, harus Anda laporkan kepada guru untuk dinilai. Seluruh kemampuan dasar, sesuai yang tercantum dalam kurikulum, khususnya yang menyangkut materi pembelajaran Arus Listrik Bolak-Balik, sub bahasan Pengertian Arus dan Tegangan Bolak-Balik, Nilai Efektif, serta Rangkaian Resistif, Induktif, dan Kapasitif Murni. - tes (soal disiapkan tersendiri, digabung untuk 2 pertemuan). - non tes: - kuis (diberikan diawal pertemuan kedua, cukup satu soal esay, atau beberapa item bentuk pilihan, 5-10 menit). - tugas-tugas individual dan kelompok (tercantum dalam LKS, pekerjaan dikumpulkan). - pertanyaan lisan di kelas. - unjuk kerja (karya-karya kreatif inovatif), petunjuknya dicantumkan dalam LKS. - keterlibatan dalam proses sains (selama pembelajaran berlangsung, dengan menggunakan format observasi yang berisi sejumlah komponen proses sains, berben tuk check list). - Format Evaluasi untuk tempat menampung semua nilai tagihan.



H. Tindak Lanjut 53



Untuk memantapkan pemahaman dan keterampilan Anda dalam menyusun skenario pembelajaran dengan pendekatan konstruktivis dalam format hands-on minds-on, Anda diminta untuk menyusun lagi dua skenario, yang pertama diambil topiknya dari bahan ajar IPA SMP (dari silabus kurikulum KTSP), dan yang kedua dari Fisika SMA kelas XI semester genap (dari silabus kurikulum 2013).



BAB II 54



TINJAUAN TENTANG PENDEKATAN ILMIAH (SCIENTIFIC APPROACH) DAN STRATEGI PEMBELAJARAN BERBASIS PENYELIDIKAN (INQUIRY BASED LEARNING) A. Deskripsi Dalam bab kedua ini akan dibahas model pendekatan Ilmiah (scientific approach) dan strategi pembelajaran berbasis penyelidikan (inquiry) serta penerapannya dalam pembelajaran Sains (IPA) khusus-nya Fisika di sekolah menengah. Setelah mempelajari bab ini, diharapkan mahasiswa atau pembaca lainnya akan dapat: 1) Memahami tentang model pendekatan ilimah (scientific approach) dalam gambaran globalnya. 2) Memahami tentang strategi pembelajaran berbasis penyelidikan (inquiry based learning), serta penerapannya dalam pembelajaran Sains (IPA) khususnya fisika di sekolah menengah. Karena itu, materi (bahan ajar) yang dipilih untuk disajikan dalam bab ini adalah 1) Tinjauan umum pendekatan ilmiah (scientific approach), 2) Pembelajaran Berbasis Penyelidikan (Inquiry Based Learning), dan contoh penerapannya dalam pembelajaran IPA-Fisika di Sekolah Menengah. B. Sajian/Uraian B.1. Tinjauan Umum Pendekatan Ilmiah (Scientific Approach) 1.1. Pengantar Singkat “Metode Ilmiah” dan Langkah-Langkahnya Bab ini diawali dengan meninjau terlebih dahulu tentang metode ilmiah secara umum, yang juga digunakan dalam bidang ilmu diluar sains (IPA). Metode ilmiah disini dilihat sebagai seperangkat teknik yang digunakan oleh komunitas ilmiah untuk menyelidiki fenomena alam dengan menyediakan kerangka kerja obyektif untuk membuat penyelidikan ilmiah dan analisis data untuk mencapai kesimpulan tentang apa yang yang dipertanyakan. Tujuan dari metode ilmiah adalah seragam, tetapi metode itu sendiri belum tentu diformalkan sama antara semua cabang ilmu pengetahuan. Hal yang paling umum, metode ilmiah dinyatakan sebagai serangkaian langkah, meskipun jumlah yang tepat dan sifat langkah bervariasi tergantung pada sumbernya. Metode ilmiah bukan resep, melainkan siklus yang berkelanjutan yang dimaksudkan untuk diterapkan dengan cerdas, 55



imajinatif, dan kreatif. Sering, beberapa langkah ini berlangsung secara bersamaan, dalam urutan yang berbeda, atau diulang sebagai percobaan yang disempurnakan , tapi ini adalah urutan yang paling umum dan intuitif. Ada ungkapan tidak ada satu “metode ilmiah”, melainkan, ada sejumlah strategi yang telah terbukti efektif dalam menjawab pertanyaan tentang bagaimana hal-hal di alam benar-benar bekerja. Tergantung pada sumber, langkah-langkah yang tepat akan dijelaskan agak berbeda, namun berikut ini adalah pedoman umum yang baik tentang bagaimana metode ilmiah sering diterapkan. 1. Mengajukan pertanyaan - menentukan suatu fenomena alam atau kelompok fenomena yang Anda ingin tahu dan ingin jelaskan atau pelajari lebih lanjut tentang fenomena tersebut, kemudian mengajukan pertanyaan yang spesifik yang tertuju pada apa yang Anda cari. 2. Menyelidiki topik - langkah ini mencakup belajar sebanyak yang Anda bisa tentang fenomena, termasuk mempelajari penelitian sebelumnya dari orang lain dalam bidang serupa. 3. Merumuskan hipotesis - menggunakan pengetahuan yang telah Anda peroleh, merumuskan hipotesis tentang sebab akibat dari fenomena, atau hubungan fenomena dengan beberapa fenomena lainnya. 4. Menguji hipotesis - merencanakan dan melaksanakan prosedur untuk menguji hipotesis (suatu percobaan) dengan mengumpulkan data. 5. Menganalisis data - menggunakan analisa matematis yang tepat untuk melihat apakah hasil percobaan mendukung atau menolak hipotesis. Jika data tidak mendukung hipotesis, hipotesis harus ditolak atau dimodifikasi dan diuji kembali. Jangan merasa gagal jika kesimpulan yang diperoleh tidak mendukung hipotesis Anda. Ingat hipotesis itu hanya suatu tebakan atau dugaan dan karna itu tak usah terkejut ketika melihat hasil. Sering kali, hasil percobaan disusun dalam bentuk laporan laboratorium (untuk pekerjaan kelas) atau dalam bentuk artikel (dalam hal penelitian akademik yang dapat diterbitkan). Hasil percobaan yang dipublikasi dapat memberikan kesempatan bagi orang lain memunculkan lebih banyak pertanyaan baru tentang fenomena yang sama atau fenomena yang terkait, untuk memulai proses penyelidikan lagi. 1.2. Beberapa Sifat dalam Menggunakan Metode Ilmiah Tujuan dari metode ilmiah adalah untuk mendapatkan solusi permasalahan berbagai fenomena secara sistematis dan objektif. 56



metode ilmiah dimaksudkan untuk menghilangkan • Penggunaan pengaruh subyektivitas pribadi dengan berfokus pada prosedur pengujian obyektif. • Penalaran harus digunakan untuk membuat hipotesis konsisten dengan hukum-hukum ilmiah yang saat ini dikenal. • Hipotesis yang disajikan harus memungkinkan untuk melakukan eksperimen dengan hasil yang dapat diamati dan terukur. • Semua langkah proses harus difokuskan pada penggambaran dan penjelasan fenomena yang diamati. • Hanya sejumlah terbatas asumsi dan entitas hipotetis yang harus diusulkan dalam teori tertentu. • Hipotesis haruslah berupa sesuatu yang dapat dibuktikan kebenarannya oleh data yang dapat diobservasi melalui percobaan, tapi bias jadi percobaan tidak berguna dalam mendukung hipotesis. • Pengujian harus dapat dilakukan oleh pengamat lain yang tertarik untuk mencoba kemudian. Adalah baik untuk menjaga sifat-sifat ini dalam pikiran ketika mengembangkan prosedur dan pengujian hipotesis. Kiranya pengenalan metode ilmiah ini memberikan gambaran tentang upaya yang biasa dilakukan oleh para ilmuwan untuk memastikan bahwa pekerjaan mereka adalah bebas dari bias, inkonsistensi, dan dari komplikasi yang tidak perlu. Ketika Anda sendiri menggunakannya dalam merancang pembelajaran sains, kiranya hal ini berguna untuk merefleksikan secara teratur cara-cara menggunakan prinsip-prinsip metode ilmiah. 1.3. Model Pendekatan Ilmiah (Scientific Approach) dalam Gamba-ran Kurikulum 2013 1.3.1. Gambaran Umum Langkah-langkah Pembelajaran Proses pembelajaran menyentuh tiga ranah, yaitu kognitif, afektif, dan psikomotorik, dimana hasil belajar diharapkan melahirkan peserta didik yang produktif, kreatif dan inovatif melalui penguatan ketiga ranah tersebut di atas secara terintegrasi. Hal ini secara skematis dapat digambarkan sebagai berikut (Gambar 8):



57



Gambar 8. Gambaran skematis proses dan hasil belajar dalam kurikulum 2013



- Ranah sikap menggamit transformasi substansi atau materi ajar agar peserta didik “tahu mengapa”. - Ranah keterampilan menggamit transformasi substansi atau materi ajar agar peserta didik “tahu bagaimana”. - Ranah pengetahuan menggamit transformasi substansi atau materi ajar agar peserta didik “tahu apa”. - Hasil akhirnya adalah peningkatan dan keseimbangan antara kemampuan untuk menjadi manusia yang baik dan manusia yang memiliki kecakapan dan pengetahuan untuk hidup secara layak dari peserta didik. Proses pembelajaran harus dilaksanakan dengan dipandu nilai-nilai, prinsip-prinsip, atau kriteria ilmiah. Proses pembelajaran disebut ilmiah jika memenuhi kriteria seperti berikut ini: 1) Substansi atau materi pembelajaran berbasis pada fakta atau fenomena yang dapat dijelaskan dengan logika atau penalaran tertentu; bukan sebatas kira-kira, khayalan, legenda, atau dongeng semata. 2) Penjelasan guru, respon peserta didik, dan interaksi edukatif gurupeserta didik terbebas dari prasangka yang serta-merta, pemikiran subjektif, atau penalaran yang menyimpang dari alur berpikir logis. 3) Mendorong dan menginspirasi peserta didik berpikir secara kritis, analistis, dan tepat dalam mengidentifikasi, memahami, memecahkan masalah, dan mengaplikasikan substansi atau materi pembelajaran. 4) Mendorong dan menginspirasi peserta didik mampu berpikir hipotetik dalam melihat perbedaan, kesamaan, dan tautan satu sama lain dari substansi atau materi pembelajaran.



58



5) Mendorong dan menginspirasi peserta didik mampu memahami, menerapkan, dan mengembangkan pola berpikir yang rasional dan objektif dalam merespon substansi atau materi pembelajaran. 6) Berbasis pada konsep, teori, dan fakta empiris yang dapat dipertanggungjawabkan. 7) Tujuan pembelajaran dirumuskan secara sederhana dan jelas, namun menarik sistem penyajiannya. Kurikulum 2013 menekankan pada dimensi pedagogik modern dalam pembelajaran, yaitu menggunakan pendekatan ilmiah. Pendekatan ilmiah dalam pembelajaran sebagaimana dimaksud meliputi mengamati, menanya, menalar, mencoba, membentuk jejaring untuk semua mata pelajaran. Langkah-langkah pendekatannya dapat digambarkan secara skematik sebagai berikut:



Gambar 9. Gambaran skematik langkah proses pembelajaran dengan pendekatan ilmiah kurikulum 2013



1.3.2. Penjelasan tentang Langkah-langkah Pembelajaran Langkah pertama pada scientific approach adalah observing (mengamati). Siswa mengamati obyek yang akan dipelajari. Kegiatan belajarnya adalah membaca, mendengar, menyimak, melihat (tanpa atau dengan alat). Kompetensi yang dikembangkan adalah melatih kesungguhan, ketelitian, mencari informasi. Dalam hal ini guru menyajikan perangkat pembelajaran berupa media pembelajaran. dalam kegitan mengamati, guru menyajikan video, gambar, miniatur, tayangan, atau obyek asli. Siswa bisa diajak untuk bereksplorasi mengenai obyek yang akan dipelajarai. Langkah kedua pada scientific appraoach adalah questioning (menanya). Kegiatan belajarnya adalah mengajukan pertanyaan tentang informasi yang tidak dipahami dari apa yang diamati atau pertanyaan untuk 59



mendapatkan informasi tambahan tentang apa yang diamati (dimulai dari pertanyaan faktual sampai ke pertanyaan yang bersifat hipotetik). Kompetensi yang dikembangkan adalah mengembangkan kreativitas, rasa ingin tahu, kemampuan merumuskan pertanyaan untuk membentuk pikiran kritis yang perlu untuk hidup cerdas dan belajar sepanjang hayat. Pada kegiatan pembelajaran ini siswa melakukan pembelajaran bertanya. Siswa yang pandai dan cerdas akan bertanya atau menjawab pertanyaan baik dari guru maupun dari teman. Langkah ketiga pada scientific approach adalah associating (menalar/ mengolah informasi). Kegiatan belajarnya adalah pertama, mengolah informasi yang sudah dikumpulkan baik terbatas dari hasil kegiatan mengumpulkan/eksperimen maupun hasil dari kegiatan mengamati dan kegiatan mengumpulkan informasi; kedua, pengolahan informasi yang dikumpulkan dari yang bersifat menambah keluasan dan kedalaman sampai kepada pengolahan informasi yang bersifat mencari solusi dari berbagai sumber yang memiliki pendapat yang berbeda sampai kepada yang bertentangan. Kompetensi yang dikembangkan adalah mengembangkan sikap jujur, teliti, disiplin, taat aturan, kerja keras, kemampuan menerapkan prosedur dan kemampuan berpikir induktif serta deduktif dalam menyimpulkan. Pada kegiatan ini siswa akan menalar yaitu menghubungkan apa yang sedang dipelajari dengan apa yang ada dalam kehidupan sehari-hari. pada kegiatan ini siswa berlatih menerapkan apa yang dipelajari sesuai dengan kehidupan sehari-hari. Langkah ke empat pada scientific approach adalah experimenting (mencoba). Kegiatan yang dilakukan adalah mengumpulkan informasi/eksperimen. Kegiatan belajarnya adalah melakukan eksperimen, membaca sumber lain selain buku teks, mengamati objek/kejadian/aktivitas, wawancara dengan nara sumber. Kompetensi yang dikembangkan adalah mengembangkan sikap teliti, jujur, sopan, menghargai pendapat orang lain, kemampuan berkomunikasi, menerapkan kemampuan mengumpulkan informasi melalui berbagai cara yang dipelajari, mengembangkan kebiasaan belajar dan belajar sepanjang hayat. Pada langkah pembelajaran ini, setiap siswa dituntut untuk mencoba mempraktekkan apa yang dipelajari. Langkah ke lima pada scientific approach adalah networking (membentuk jejaring). Networking adalah kegiatan siswa untuk membentuk 60



jejaring pada kelas. Kegiatan belajarnya adalah menyampaikan hasil pengamatan, kesimpulan berdasarkan hasil analisis secara lisan, tertulis, atau media lainnya. Kompetensi yang dikembangkan adalah mengembangkan sikap jujur, teliti, toleransi, kemampuan berpikir sistematis, mengungkapkan pendapat dengan singkat dan jelas, dan mengembangkan kemampuan berbahasa yang baik dan benar. Pada tahapan ini siswa mempresentasikan kemampuan mereka mengenai apa yang telah dipelajari sementara siswa lain menanggapi. Tanggapan siswa lain bisa berupa pertanyaan, sanggahan atau dukungan tentang materi presentasi. Guru berfungsi sebagai fasilitator tentang kegiatan ini. Dalam kegiatan ini semua siswa secara proporsional akan mendapatkan kewajiban dan hak yang sama. Siswa akan terlatih untuk menjadi narasumber, menjadi orang yang akan terlatih sehingga menjadi pribadi yang mandiri., dan pribadi yang bisa dipercaya. Semua kegiatan pembelajan akan kembali kepada pencapaian ranah pembelajaran yaitu ranah sikap, ranah kognitif dan ranah keterampilan. B.2. Strategi Pembelajaran Berbasis Penyelidikan (Inquiry Based Learning) 2.1. Konsep Dasar Strategi Pembelajaran Inquiry Strategi pembelajaran inquiry atau boleh juga disebut Inkuiri Ilmiah (Scientific Inquiry) mengacu pada berbagai cara di mana para ilmuwan mempelajari alam dan mengemukakan penjelasan berdasarkan bukti yang diperoleh dari pekerjaan mereka. Inquiry juga mengacu pada kegiatan siswa di mana mereka mengembangkan pengetahuan dan pemahaman tentang ide-ide ilmiah, serta pemahaman tentang bagaimana ilmuwan mempelajari alam (Karl J. Wenning, 2010). Lebih lanjut dijelaskan bahwa Inquiry ilmiah adalah cara yang ampuh untuk memahami konten ilmu pengetahuan. Siswa belajar bagaimana mengajukan pertanyaan dan menggunakan bukti untuk memberikan jawaban. Dalam proses belajar strategi inquiry ilmiah, siswa belajar untuk melakukan penyelidikan dan mengumpul-kan bukti-bukti dari berbagai sumber, mengembangkan penjelasan dari data, dan berkomunikasi serta mempertahankan kesimpulan me-reka. Strategi Pembelajaran Inquiry banyak dipengaruhi oleh aliran belajar kognitif. Menurut aliran ini belajar pada hakikatnya adalah proses mental dan proses berpikir dengan memanfaatkan segala potensi yang dimiliki setiap individu secara optimal. Ini adalah rangkaian kegiatan pembelajaran 61



yang menekankan pada proses berpikir secara kritis dan analitis untuk mencari dan menemukan sendiri jawaban dari suatu masalah yang dipertanyakan. Ada beberapa hal yang menjadi ciri utama strategi pem-belajaran inquiry. Pertama, strategi ini menekankan kepada aktivitas siswa secara maksimal untuk mencari dan menemukan. Kedua, seluruh aktivitas yang dilakukan siswa diarahkan untuk mencari dan menemukan jawaban sendiri dari sesuatu yang dipertanyakan, sehingga diharapkan dapat menumbuhkan sikap percaya diri. Ketiga, tujuan dari penggunaan strategi ini adalah mengembangkan kemam-puan berpikir secara sistematis, logis dan kritis, atau mengembangkan kemampuan intelektual sebagai bagian dari proses mental. Strategi pembelajaran inquiry akan efektif manakala: • Guru mengharapkan siswa dapat menemukan sendiri jawaban dari suatu permasalahan yang ingin dipecahkan. • Jika bahan pelajaran yang akan diajarkan tidak berbentuk fakta atau konsep yang sudah jadi melainkan sebuah kesimpulan yang perlu pembuktian. • Jika proses pembelajaran berangkat dari rasa ingin tahu siswa terhadap segala sesuatu • Jika guru akan mengajar kepada sekelompok siswa yang rata-rata memiliki kemauan dan kemampuan berpikir. • Jika jumlah siswa yang belajar tidak terlalu banyak sehingga bisa dikendalikan guru • Jika guru memiliki waktu yang cukup untuk menggunakan pende-katan yang berpusat pada siswa. 2.2. Prinsip-prinsip Penggunaan Strategi Pembelajaran Inquiry Pembelajaran berorientasi inquiry memerlukan pendekatan dan strategi yang jelas yang secara sistematis akan mempromosikan semua keterampilan proses ilmiah dan intelektual yang diharapkan dari seseorang yang secara ilmiah melek. Strategi Pembelajaran inquiry merupakan strategi yang menekankan pada pengembangan intelektual anak. Pengembangan intelektual itu menurut Piaget dipengaruhi faktor maturation, physical experience, social experience, dan equilibration.



62



Maturation atau kematangan adalah proses perubahan fisio-logis dan anatomis, yaitu proses pertumbuhan fisik, yang meliputi pertumbuhan tubuh, otak dan sistem saraf. Physical experience adalah tindakan-tindakan fisik yang dilaku-kan individu terhadap benda-benda yang ada dilingkungan sekitar-nya. Social experience adalah aktivitas dalam berhubungann dengan orang lain. Ada dua aspek pengalaman sosial yang dapat membantu perkembangan intelektual. Pertama, pengalaman sosial dapat mengembangkan kemampuan berbahasa. Kedua, melalui pengalaman sosial anak akan mengurangi egocentric-nya. Equilibration adalah proses penyesuaian antara pengetahuan yang sudah ada dengan pengetahuan baru yang ditemukannya. Atas dasar penjelasan diatas, maka dalam penggunaan Strategi Pembelajaran inquiry terdapat beberapa prinsip yang harus diper-hatikan oleh setiap guru, yaitu: 1. Berorientasi pada pengembangan intelektual. 2. Prinsip interaksi. 3. Prinsip bertanya. 4. Prinsip belajar untuk berpikir. 5. Prinsip keterbukaan. 2.3. Langkah Umum yang Banyak Digunakan tentang Strategi Pembelajaran Inquiry Orientasi Langkah orientasi adalah langkah untuk membina suasana atau iklim pembelajaran yang responsif. Beberapa hal yang perlu dilakukan dalam tahapan orientasi: • Menjelaskan topik, tujuan, dan hasil belajar yang diharapkan dapat dicapai oleh siswa • Menjelaskan pokok-pokok kegiatan yang harus dilakukan oleh siswa untuk mencapai tujuan • Menjelaskan pentingnya topik dan kegiatan belajar.



Merumuskan Masalah



63



Merumuskan masalah merupakan langkah yang membawa siswa pada suatu persoalan yang mengandung teka-teki. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam merumuskan masalah, diantaranya: • Masalah hendaklah dirumuskan sendiri oleh siswa. • Masalah yang dikaji adalah masalah yang mengandung teka-teki yang jawabannya pasti. • Konsep-konsep dalam masalah adalah konsep-konsep yang sudah diketahui lebih dahulu oleh siswa. Merumuskan Hipotesis Hipotesis adalah jawaban sementara dari suatu permasalahan yang sedang dikaji. Sebagai jawaban sementara hipotesis perlu diuji kebenarannya. Mengumpulkan Data Mengumpulkan data adalah aktivitas menjaring informasi yang dibutuhkan untuk menguji hipotesis yang diajukan. Dalam strategi pembelajaran inkuiri, mengumpulkan data merupakan proses mental yang sangat penting dalam pengembangan intelektual. Menguji Hipotesis Menguji hipotesis adalah proses menentukan jawaban yang dianggap diterima sesuai dengan data atau informasi yang diperoleh berdasarkan pengumpulan data. Merumuskan kesimpulan Merumuskan kesimpulan adalah proses mendeskripsikan temuan yang diperoleh berdasarkan hasil pengujian hipotesis. 2.4. Kesulitan-kesulitan Implementasi, Keunggulan dan Kelema-han Strategi Pembelajaran Inquiry 2.4.1. Kesulitan-kesulitan Implementasi Pertama, strategi pembelajaran inkuiri merupakan strategi pembelajaran yang menekankan kepada proses berpikir yang bersandarkan pada dua sayap yang sama pentingnya, yaitu proses belajar dan hasil belajar. Kedua, sejak lama tertanam dalam budaya belajar siswa bahwa belajar pada dasarnya adalah menerima materi pelajaran dari guru, dengan demikian bagi mereka guru adalah sumber belajar yang utama. Ketiga, berhubungan dengan system pendidikan kita yang dianggap tidak konsisten. 2.4.2. Keunggulan dan Kelemahan Strategi Pembelajaran Inquiry 64



1) Keunggulan a. Strategi pembelajaran inkuiri merupakan strategi pembe-lajaran yang menekankan kepada perkembangan aspek kognitif, afektif, dan psikomotor secara seimbang, sehingga pembelajaran melalui strategi ini dianggap lebih bermakna. b. Strategi pembelajaran inkuiri dapat memberikan ruang kepada siswa untuk belajar sesuai dengan gaya belajar mereka c. Strategi pembelajaran inkuiri merupakan strategi yang dianggap sesuai dengan perkembangan psikologi belajar modern yang menganggap belajar adalah proses perubahan tingkah laku berkat adanya pengalaman. d. Strategi belajar ini dapat melayani kebutuhan siswa yang memiliki kemampuan diatas rata-rata. 2) Kelemahan a. Jika strategi pembelajaran inkuiri digunakan sebagai strategi pembelajaran, maka akan sulit mengontrol kegiatan dan keberhasilan siswa. b. Strategi ini sulit dalam merencanakan pembelajaran oleh karena terbentur dengan kebiasaan siswa dalam belajar c. Memerlukan waktu yang panjang sehingga sering guru sulit menyesuaikannya dengan waktu yang telah ditentukan. d. Selama kriteria keberhasilan belajar ditentukan oleh kemampuan siswa menguasai materi pelajaran, maka strategi pembelajaran inkuiri akan sulit diimplementasikan oleh setiap guru. 2.5. Spektrum dan Level (Tingkatan) Pembelajaran Inquiry dalam Pembelajaran Sains (IPA) Carl J. Wenning (2010), memberikan gambaran tentang spekrum inquiry yang menyatakan tingkatan pembelajaran iquiry mulai tingkatan paling bawah dengan kadar inquiry yang rendah, sampai tingkatan paling atas dengan kadar inquiry yang makin tinggi. Kadar keterlibatan guru makin berkurang pada level yang makin ke atas, sedangkan siswa justru sebaliknya, pada level yang makin ke atas, kadar keteribatannya makin meningkat. Hal ini diperlihatkan dengan gambar berikut ini (Gambar 10):



65



Gambar 10. Spektrum dan level pembelajaran inquiry



Dari gambar spektrun dan level inquiry ini nampak bahwa ada enam tingkatan (level) inquiry, yaitu pembelajaran discovery (discovery learning) yang membutuhkan keterampilan yang mendasar (rudimentary skills), demonstrasi interaktif (interactive demonstration) yang yang membutuhkan keterampilan dasar (basic skills), pelajaran inkuiri (inquiry lesson) yang membutuhkan keterampilan menengah (intermediate skills), lab inkuiri (inquiry lab) yang membutuhkan keterampilan yang terintegrasi (integrated skills), real-world applications, yang membutuhkan keterampilan tinggi puncak (culminating skills) dan eksplanasi hipotetis (hyphotetical explanations) yang membutuhkan keterampilan lanjut (advanced skills). Dengan demikian, maka pengunaan strategi pembelajaran inquiry di sekolah perlu disesuaikan dengan kemampuan dan kesiapan belajar pada setiap tingkatan sekolah. Secara umum, penerapannya adalah: o Untuk tingkat Sekolah Dasar, dari level Discovery Learning hingga level Demonstrasi Interaktif o Untuk tingkat Sekolah SMP, dari level Discovery Learning hingga level Inquiry Lesson o Untuk tingkat SMA, dari level Discovery Learning hingga level Real World Interactive o Untuk Siswa-siswa terbaik, dari level Discovery Learning hingga level Hyphotetical Explanations



66



Gambaran mengenai tujuan pedagogis dan unsur-unsur keterampilan (skills) pada setiap level (tingkatan) iquiry adalah: Discovery Learning Tujuan pedagogisnya: Siswa mengembangkan konsep (dan belajar nama untuk konsep-konsep baru) berdasarkan pengalaman pertama. Unsur-unsur keterampilannya (skills) adalah: a) mengamati, b) menformulasikan konsep c) memperkirakan d) menarik kesimpulan e) mengkomunikasikan hasil f) mengklasifikasikan hasil Demonstrasi Interaktif Tujuan pedagogisnya: Siswa terlibat dalam menjelaskan dan membuat prediksi yang memungkinkan guru untuk memperoleh, mengidentifikasi, menantang dan menyempurnakan konsep alternatif. Unsur-unsur keterampilannya (skills) adalah: a) memprediksi b) menjelaskan c) memperkirakan d) memperoleh dan mengolah data e) merumuskan dan merevisi penjelasan ilmiah f) mengenali dan menganalisis penjelasan alternatif Inquiry Lesson Tujuan pedagogisnya: Siswa mengidentifikasi prinsip-prinsip dan/atau hubungan-hubungan ilmiah dengan bekerja bersama guru atau demonstrator yang menunjukkan proses inquiry dan yang menuntun untuk berpikir secara serius. Unsur-unsur keterampilannya (skills) adalah: a) mengidentifikasi/mengukur variabel b) mengumpulkan dan merekam data c) membangun tabel data d) merancang dan melakukan penyelidikan ilmiah e) menggunakan teknologi dan matematika f) menggambarkan hubungan Inquiry Lab Tujuan pedagogisnya: Siswa, bekerja terutama secara mandiri, membangun hukum empiris berdasarkan pengukuran variabel dalam kondisi yang dikendalikan Unsur-unsur keterampilannya (skills) adalah: a) mengukur secara metrik b) mendesain dan melaksanakan penyelidikan ilmiah yang terkontrol. c) menggunakan sensor dan analisis grafik selama penyelidikan. 67



d) membangun hukum-hukum empiris berdasarkan bukti dan logika. Real-World Applications Tujuan pedagogisnya: Siswa memecahkan masalah-masalah yang berkaitan dengan situasi autentik, baik secara individual maupun secara bersama dalam kelompok kolaboratif, berdasarkan pendekatan berbasis masalah atau berbasis proyek. Unsur-unsur keterampilannya adalah: a) mengumpulkan, mengevaluasi, dan menginterpretasi data dari berbagai sumber. b) mengkonstruksi argumentasi-argumentasi yang masuk akal berdasarkan buktibukti ilmiah. c) membuat dan mengajukan keputusan-keputusan atau kesepakatan-kesepakatan berdasarkan bukti. d) mempraktekkan keterampilan interpersonal Hyphotetical Explanations Tujuan pedagogisnya: Siswa mengembangkan dan menguji hipotesis untuk melayani berbagai eksplanasi terhadap fenomena-fenomena yang diamati dan untuk menuntun eksperimen selanjutnya. Unsur-unsur keterampilannya (skills) adalah: a) mensintesis dan menguji eksplanasi-eksplanasi hipotetik yang kompleks. b) menganalisis dan mengevaluasi argumentasi-argumentasi ilmiah. c) menghasilkan prediksi-prediksi baru d) merevisi hipotesis berdasarkan data baru



2.6. Hal-hal Utama yang Perlu Diperhatikan dalam Menyusun Ren-cana Pembelajaran Berorientasi Inquiry Sebelum memulai pembuatan suatu rencana pembelajaran, guru perlu menentukan tujuan yang ingin dicapai berupa kompetensi dasar dan mengidentifikasi indikator-indikator yang menggambarkan pencapaian kompetansi dasar tersebut. Pertanyaan-pertanyaan yang dipersiapkan terbanyak haruslah berorientasi inquiry (mencari dan menyelidiki). Fokus dari setiap rencana haruslah memungkinkan siswa untuk menjawab satu atau beberapa pertanyaan yang muncul dari masalah yang ingin dicari jawabannya. Guru tak perlu banyak berbicara, tetapi berupaya mem-bimbing siswa untuk bisa aktif dalam hal-hal seperti berhipotesis, bereksperimen, mengumpukan data, menganalisa data, menginter-pretasi data, dan membuat kesimpulankesimpulan berdasarkan data empirik yang diperoleh. Rumusan tujuan yang ingin dicapai hendaknya menggambarkan perilaku atau performance siswa. Hal itu harus menggambarkan apa yang diharapkan untuk diketahui, yang dapat dilakukan dan yang dapat 68



dinampakkan dalam sikap siswa pada akhir dari pembelajaran. Ini mencakup pengetahuan, keterampilan intelektual, dan berbagai disposisi lainnya yang diperlukan. Tujuan-tujuan tersebut harus berupa perilaku atau performance yang dapat diamati atau diukur. Aktifitas pembelajaran yang direncanakan haruslah benar-benar membantu mengarahkan siswa untuk mencapai tujuan yang telah ditetapkan. Perlu diperhatikan sejumlah keterampilan (skills) yang akan dikembangkan melalui pengalaman belajar apalagi yang menggunakan laboratorium. Indikator-indikator keterampilan ini perlu disesuaikan dengan tingkat kematangan dari siswa. Kita dapat mengelompokkan keterampilan ini ke dalam empat tahapan (level), seperti yang ditunjukkan berikut ini. Hal ini akan membantu guru dalam menyiapkan rencana aktifitas pembelajaran berbasis penyelidikan (berorientasi inquiry), disesuaiakan dengan level dan skills sebagaimana yang telah disajikan pada bagian dimuka. Selanjutnya berkaitan dengan rencana penilaian, bagaimana guru menentukan untuk bisa mengetahui bahwa tujuan yang diinginkan untuk pelajaran yang direncannakan tercapai atau tidak. Pelajaran dianggap belum berakhir kalau belum diketahui atau belum dilakukan pengecekan apakah tujuan yang diinginkan sudah dicapai oleh siswa atau belum. Mengakhiri rencana pembelajaran perlu dipikirkan kesimpulankesimpulan pelajaran itu. Bagaimana ini dilakukan? Bagaimana materi pelajaran ini dikaitkan dengan dunia nyata? Tunjukkan cara bagaimana materi pelajaran yang direncanakan itu dikaitkan dengan fenomena alam yang nyata. 2.7. Peran Guru dan Siswa, Fase-fase Pembelajaran Inquiry serta Tahapan Langkah Dasar Inquiry Laboratorium 2.7.1. Peran Guru dan Siswa Peran dan aktifitas guru dalam menyiapkan dan melaksanakan pembelajaran yang menggunakan laboratorium dalam hal ini yaitu: Upayakan pembelajaran yang bepusat pada siswa (student-centered), guru membangun pengetahuan siswa dengan membawa dan mengembangkannya dari situasi belajar: guru membantu siswa mengkonstruksi pengetahuannya dari pengalaman belajarnya; fokus pada siswa sebagai penyelidik yang aktif dari pada sebagai penerima pengetahuan yang pasif; pusatkan pada satu atau lebih pertanyaan 69



bimbingan sebagai mode inquiry yang aktif (pertanyaan bimbingan lebih banyak dalam pembelajaran di kelas dibandingkan dengan pembelajaran di laboratorium). • Upayakan siswa untuk berpikir dan bertanya. • Giring siswa agar muncul debate dan diskusi diantara mereka. • Siapkan tahapan dan langkah-langkah yang variatif dalam penyelidikan. • Bertindak sebagai mentor dan pembimbing yang memberikan sedikit arahan yang mungkin diperlukan. • Pelihara atmosfir kelas yang kondusif untuk inquiry. • Tanamkan kebiasaan siswa untuk bertanya “Bagaimana aku bisa tahu materi pelajaran ini?” Dari pada bertanya “Apa yang harus ku tahu dari pelajaran ini?” • Berikan respons atau penghargaan untuk apa yang telah dikatakan atau dilakukan siswa yang berkontribusi pada pelajaran. Sedangkan peran dan aktifitas siswa dalam pembelajaran inquiry yang menggunakan laboratorium adalah: • Membuat pengamatan dan pengumpulan data. • Menformulasikan ramalan (prediksi) berdasarkan pengamatan dan mengkreasikan serta melaksanakan eksperimen dalam rangka mendapatkan dan menvalidasi kesimpulan. • Mencari hubungan sebab dan akibat. • Menghubungkan variabel bebas dan variabel terikat untuk menyatakan hubungan yang bermakna. • Menggunakan kemampuan bernalar. • Membuat keputusan dan menuliskan kesimpulan-kesimpulan berdasarkan data. • Menginterpretasikan hasil pengamatan atau data yang terkumpul. 2.7.2. Fase-fase Pembelajaran Inquiry Standar Nasional Pendidikan Sains dan Inquiry Illionis University (Carl J. Wenning, 2007) mengajukan sejumlah komponen pembelajaran berbasis inquiry, berupa fase-fase yang esensial berdasarkan siklus belajar: Fase-1: Siswa diperhadapkan dengan suatu pertanyaan yang ilmiah, kejadian, atau fenomena. Ini berhubungan dengan apa yang telah mereka ketahui, ciptakan kebimbangan dengan ide-ide mereka sendiri, dan/atau dorong mereka untuk belajar lebih jauh lagi.



70



Fase 2: Siswa mengeksplorasi ide-ide melalui pengalaman hands-on, menformulasi dan menguji hipotesis, memecahkan masalah, dan mengemukakan penjelasan-penjelasan untuk apa yang mereka amati. Fase 3: Siswa menganalisis dan menginterpretasi data, mensintesiskan ideide mereka, membuat model, dan mengklarifikasi konsep dan eksplorasi dengan guru dan sumber-sumber pengetahuan ilmiah lainnya. Fase 4: Siswa menunjukkan pemahaman dan kemampuan mereka dan menerapkan apa yang telah mereka pelajari pada situasi-situasi yang baru. 2.7.3. Tahapan Langkah Dasar Pembelajaran Berbasis Inquiry MengGunakan Laboratorium Secara umum ada lima tahapan langkah dalam melaksanakan praktek/percobaan berorientasi Inquiry (Eugenia Etkina, Alan Van Heuvelen, 2008), yaitu: 1. Observasi dan Identifikasi 2. Eksperimentasi: a) Pengamatan. b) Pengujian. c) Penerapan (Aplikasi). 3. Generalisasi. 4. Pembuktian (Verifikasi). 5. Komunikasi. Dengan penjelasan sebagai berikut: 1. Observasi dan Identifikasi, berkaitan dengan:  Serangkaian pengamatan sistematik yang berhubungan dengan tipe pertanyaan-pertanyaan berbeda yang ingin dicari jawaban-nya. ◼ Mengapa? ◼ Bagaimana? ◼ Apa itu?  Suatu rumusan pertanyaan penyelidikan (research quations) yang baik dimunculkan dari pengetahuan yang sudah dimiliki. 2. Eksperimentasi, berhubungan dengan  Perencanaan eksperimen  Pengumpulan bukti-bukti atau fakta dari serangkaian penga-matan  Perumusan atau suatu hubungan atau formulasi berdasarkan buktibukti, pengujian dan penjelasan (eksplanasi), atau menda-patkan suatu penerapan (aplikasi) 71



Dikenal tiga tipe Eksperimen, yaitu:  Observasional (eksperimen untuk menyelidiki suatu fenomena baru).  Pengujian (eksperimen untuk menguji suatu hipotesis).  Penerapan (eksperimen untuk memecahkan suatu masalah praktis atau untuk menentukan suatu besaran fisis dalam dua cara yang berbeda) Contoh arahan untuk suatu Eksperimen Observasional: “Kepada Anda diperhadapkan sebuah bola logam berongga yang berisi suatu gas yang belum diketahui didalamnya. Anda juga diberi sebuah termometer, dan sebuah alat pengukur tekanan, sebuah plat panas, segumpal es, dan sebuah wadah berisi air panas. Rancang dan lakukan suatu eksperimen untuk menentukan (jika ada) suatu hubungan antara tekanan dan temperatur dari gas yang tak diketahui itu ketika volumenya dibuat tetap”. Contoh suatu Eksperimen Pengujian: “Rancang dan lakukan suatu eksperimen pengujian untuk menguji hukum berikut ini: Suatu benda selalu bergerak dalam arah searah dengan arah total gaya yang bekerja padanya. Anda punya sebuah kereta dinamik, peluncur dinamik, sebuah pegas berskala, kertas pita, sebuah bola guling, a mallet, sebuah bola kecil dan sebuah cushion untuk digunakan. Anda bisa juga menggunakan peralatan umum lainnya yang tersedia di lab.” Contoh Eksperimen Penerapan (Aplikasi): “Rancang dan lakukan paling sedikit dua eksperimen yang tak saling bergantung untuk menentukan koefisien gesekan statik antara sepatu Anda dan suatu sampel karpet yang bisa diperoleh. Alat dan bahan: pegas berskala, mistar, protraktor, karpet atau permukaan papan, pita. 3. Generalisasi Bergantung pada tipe eksperimen yang dilakukan ◼ Untuk tipe observasional – secara tipikal suatu hubungan diturunkan dari suat grafik; suatu hipotesis atau model dapat dihasilkan untuk eksperimentasi berikutnya. ◼ Untuk tipe pengujian - secara tipikal bukti ditentukan untuk mensupport atau tidak mengkonfirmasi suatu model atau hipotesis; data tak pernah “membuktikan” suatu model atau hipotesis.



72



◼ Untuk tipe aplikasi (penerapan) – kedua-duanya berlaku atau tidak sama sekali 4. Verifikasi Bergantung juga pada tipe eksperimen ◼ Untuk tipe observasional – Menggunakan formulasi baru untuk membuat prediksi dalam rangka pembuktian. ◼ Untuk tipe pengujian – Menggunakan hipotesis atau model untuk mendeduksi prediksi-prediksi untuk pembuktian. ◼ Untuk tipe aplikasi (penerapan) - kedua-duanya berlaku atau tidak sama sekali. Verifikasi memerlukan perhitungan statistik ketidakpastian (teori kesalahan/ketidakpastian) Verifikasi juga memerlukan penjelasan (eksplanasi). 5. Komunikasi  Ingat bahwa ilmu alamiah adalah suatu kompak sosial, dan bahwa ada jalan dan proses-proses untuk hasil-hasil komunikasi yang diterima  Ingat untuk membatasi generalisasi  Komunikasi memberikan bukti serta prosedur sehingga orang lain dapat mereplikasi temuan Anda Desain eksperimental yang umum  Mengidentifikasi sistem yang akan dipelajari  Mengidentifikasi sistem variabel yang berbeda  Mengidentifikasi prosedur umum yang akan diikuti  Mengdentifikasi model jika mungkin  Mengubah rentangan variabel bebas (independent variable)  Mengumpulkan dan menginterpretasi data  Menyiapkan presisi keseluruhan eksperimen C. Rangkuman o Metode ilmiah disini dilihat sebagai seperangkat teknik yang digunakan oleh komunitas ilmiah untuk menyelidiki fenomena alam dengan menyediakan kerangka kerja obyektif untuk membuat penyelidikan ilmiah dan analisis data untuk mencapai kesimpulan tentang apa yang yang dipertanyakan. o Langkah metode ilmiah bisa berbeda, tetapi yang umum digunakan adalah mengajukan pertanyaan (masalah), menyelidiki topik, merumuskan hipotesis, menguji hipotesis dan menganalisis data. 73



o Tujuan dari metode ilmiah adalah untuk mendapatkan solusi permasalahan berbagai fenomena secara sistematis dan objektif. o Dalam gambaran kurikulum 2013, pendekatan ilmiah (scientific approach) mengikuti lima langkah, yaitu mengamati (observing), menanya (questioning), menalar (associating), mencoba (experimen-ting), dan membentuk jejaring (networking). o Inquiry ilmiah adalah cara yang ampuh untuk memahami konten ilmu pengetahuan. Siswa belajar bagaimana mengajukan pertanyaan dan menggunakan bukti untuk memberikan jawaban. Dalam proses belajar dengan strategi inquiry ilmiah, siswa belajar untuk melakukan penyelidikan dan mengumpulkan bukti-bukti dari berbagai sumber, mengembangkan penjelasan dari data, dan berkomunikasi serta mempertahankan kesimpulan mereka. o Ciri utama strategi pembelajaran inquiry. Pertama, strategi ini menekankan kepada aktivitas siswa secara maksimal untuk mencari dan menemukan. Kedua, seluruh aktivitas yang dilakukan siswa diarahkan untuk mencari dan menemukan jawaban sendiri dari sesuatu yang dipertanyakan, sehingga diharapkan dapat menumbuhkan sikap percaya diri. Ketiga, tujuan dari penggunaan strategi ini adalah mengembangkan kemampuan berpikir secara sistematis, logis dan kritis, atau mengembangkan kemampuan intelektual sebagai bagian dari proses mental. o Strategi Pembelajaran inquiry merupakan strategi yang menekan-kan pada pengembangan intelektual anak. Pengembangan intelektual itu menurut Piaget dipengaruhi oleh 4 faktor, yaitu maturation, physical experience, social experience, dan equilibration. o Dalam penggunaan Strategi Pembelajaran inquiry terdapat beberapa prinsip yang harus diperhatikan oleh setiap guru, yaitu berorientasi pada pengembangan intelektual, prinsip interaksi, prinsip bertanya, prinsip belajar untuk berpikir, prinsip keter-bukaan. o Langkah Umum yang Banyak Digunakan tentang Strategi Pem belajaran Inquiry, adalah orientasi, merumuskan masalah, meru-muskan hipotesis, mengumpulkan data, menguji hipotesis, merumuskan kesimpulan. o Ada beberapa kesulitan, keunggulan dan kelemahan dalam penggunaan strategi pembelajaran inquiry.



74



o Ada enam tingkatan (level) inquiry yaitu pembelajaran discovery (discovery learning) yang membutuhkan keterampilan yang mendasar (rudimentary skills), demonstrasi interaktif (interactive demonstration) yang yang membutuhkan keterampilan dasar (basic skills), pengajaran inkuiri (inquiry lesson) yang membutuhkan keterampilan menengah (intermediate skills), lab inkuiri (inquiry lab) yang membutuhkan keterampilan yang terintegrasi (integrated skills), Real-world applications, yang membutuhkan keterampilan tingkat tinggi (culminating skills) dan eksplanasi hipotetis (hypho-tetical explanations) yang membutuhkan keterampilan lanjut (advanced skills). o Pengunaan strategi pembelajaran inquiry di sekolah perlu disesuaikan dengan kemampuan dan kesiapan belajar pada setiap tingkatan sekolah. Secara umum, penerapannya adalah untuk tingkat Sekolah Dasar dari level Discovery Learning hingga level Demonstrasi Interaktif, Untuk tingkat Sekolah SMP dari level Discovery Learning hingga level Inquiry Lesson, Untuk tingkat SMA dari level Discovery Learning hingga level Real world Interactive, Untuk Siswa-siswa terbaik dari level Discovery Learning hingga level Hyphotetical Explanations. o Peran guru dalam pembelajaran berbasis inquiry: - Upayakan siswa untuk berpikir dan bertanya. - Giring siswa agar muncul debate dan diskusi diantara mereka. - Siapkan tahapan dan langkah-langkah yang variatif dalam penyelidikan. - Bertindak sebagai mentor dan pembimbing yang memberikan sedikit arahan yang mungkin diperlukan. - Pelihara atmosfir kelas yang kondusif untuk inquiry. - Tanamkan kebiasaan siswa untuk bertanya “Bagaimana aku bisa tahu materi pelajaran ini? Dari pada bertanya “Apa yang harus ku tahu dari pelajaran ini?” - Berikan respons atau penghargaan untuk apa yang telah dikatakan atau dilakukan siswa yang berkontribusi pada pelajaran. o Peran dan aktifitas siswa dalam pembelajaran inquiry yang menggunakan laboratorium adalah: - Membuat pengamatan dan pengumpulan data.



75



- Menformulasikan ramalan (prediksi) berdasarkan pengamatan dan mengkreasikan serta melaksanakan eksperimen dalam rangka mendapatkan dan menvalidasi kesimpulan. - Mencari hubungan sebab dan akibat. - Menghubungkan variabel bebas dan variabel terikat untuk menyatakan hubungan yang bermakna. - Menggunakan kemampuan bernalar. - Membuat keputusan dan menuliskan kesimpulan-kesimpulan berdasarkan data. - Menginterpretasikan hasil pengamatan atau data yang terkumpul. o Ada lima tahapan langkah dalam melaksanakan praktek/perco-baan berorientasi Inquiry, yaitu: - Observasi & Identifikasi. - Eksperimentasi. - Generalisasi. - Pembuktian (Verifikasi). - Komunikasi. o Dikenal tiga tipe Eksperimen, yaitu: - Observasional (eksperimen untuk menyelidiki suatu fenomena baru). - Pengujian (eksperimen untuk menguji suatu hipotesis). - Penerapan (eksperimen untuk memecahkan suatu masalah praktis atau untuk menentukan suatu besaran fisis dalam dua cara yang berbeda) o Desain eksperimental yang umum - Mengidentifikasi sistem yang akan dipelajari. - Mengidentifikasi sistem variabel yang berbeda. - Mengidentifikasi prosedur umum yang akan diikuti. - Mengdentifikasi model jika mungkin. - Mengubah rentangan variabel bebas (independent variable). - Mengumpulkan dan menginterpretasi data. - Menyiapkan presisi keseluruhan eksperimen. D. Contoh Soal Soal: Pilih satu topik bahasan materi fisika SMA dan buatkan skenario pembe-lajarannya dalam bentuk Lembar Kegiatan Praktikum yang menggunakan strategi inquiry terbimbing. Jawaban 76



Topik bahasan yang dipilih, misalnya “Pembiasan (Refraksi) Cahaya” dengan materi bahasan “Pembiasan (Refraksi) Cahaya pada Sebuah Lensa Cembung Tipis” untuk SMP. Skenario Pembelajarannya dalam bentuk Lembar Kerja Praktek adalah: Judul Pembiasan Cahaya pada Sebuah Lensa Cembung Tipis Tujuan Percobaan Menyelidiki proses pembiasan cahaya pada sebuah lensa cembung tipis. Alat/Bahan Bila menggunakan praktikum rill - Bangku optik - 2 buah lensa cembung tipis - layar - sumber cayaha Bila menggunakan praktikum virtual - Software PhET geometric-optics_en.jar



Gambar 11. Bagan percobaan refraksi pada sebuah lensa tipis (menggunakan lab virtual)



Merumuskan Masalah: Bertolak dari rumusan tujuan percobaan ini, tuliskan disini dengan kalimat atau bahasa Anda sendiri, rumusan masalah yang menjadi fokus kegiatan lab saat ini.



77



_________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________ Menyusun dugaan sementara (hipotesis): Buatlah dugaan, pada posisi manakah bayangan dari sebuah benda yang ditempatkan di muka sebuah lensa cembung tipis terbentuk, ketika letak benda : (a) di tempat yang jauh sekali dari lensa, (b) di antara tempat jauh dan titik berjarak 2 x jarak fokus, (c) pada titik ber- jarak 2 x jarak fokus, (d) di antara titik berjarak 2 x jarak fokus dan titik fokus, (e) pada titik fokus, (f) di antara titik fokus dan lensa. _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________ Ujilah dugaan atau pemikiran Anda tersebut, melalui percobaan/ simulasi berikut: Prosedur (Langkah-langkah) Percobaan: Tuliskan langkah-langkah kegiatan yang akan Anda lakukan untuk mendapatkan data yang diperlukan dalam rangka menguji/membuktikan kebenaran hipotesis yang Anda rumuskan. _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ___________________________________________ Anda boleh saja menggunakan prosedur berikut ini sebagai alternatif: 1. Jalankan simulasi/animasi refraksi pada lensa cembung tipis menggunakan software berikut ini:



Double click disitu untuk simulasi



geometric-optics_en.jar



2. Mula-mula klik benda (pensil) yang ada di kiri lensa dan geserkan objek (benda) teresbut ke posisi paling jauh di sebelah kiri. Amati letak posisi bayangan dan sifat bayangan yang terbentuk di kanan lensa. Catat hasil pengamatan Anda. ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ _______________________________________________________ 3. Geser perlahan-lahan objek tersebut ke kanan mendekati lensa hingga objek menempati posisi dekat lensa. Untuk setiap posisi objek, yaitu pada posisi: (a) di 78



tempat yang jauh sekali dari lensa, (b) di antara tempat jauh dan titik berjarak 2 x jarak fokus, (c) pada titik ber- jarak 2 x jarak fokus, (d) di antara titik berjarak 2 x jarak fokus dan titik fokus, (e) pada titik fokus, (f) di antara titik fokus dan lensa, perhatikan letak dan sifat bayangan yang terbentuk. Ukur jarak benda dan jarak bayangan yang terbentuk pada setiap posisi tersebut di atas. Catat hasil pengamatan Anda, dan nyatakan pula sifat bayangan yang terbentuk ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ________________________________________ Rangkumkan hasil pengukuran dan pengamatan Anda dalam suatu tabel yang perlu Anda buat dengan baik dalam kolom dan baris. Anda boleh diskusikan dengan teman, bagaimana bentuk tabel tersebut. Hasil: 1. Berdasarkan data hasil percobaan/simulasi yang Anda peroleh. bagaimana hasil pengamatan Anda mengenai posisi dan sifat bayangan yang terbentuk ketika objek berada (a) di tempat yang jauh sekali dari lensa? (b) di antara tempat jauh dan titik berjarak 2 x jarak fokus?, (c) pada titik ber- jarak 2 x jarak fokus?, (d) di antara titik berjarak 2 x jarak fokus dan titik fokus?, (e) pada titik fokus?, (f) di antara titik fokus dan lensa?. ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ________________________________________ Kesimpulan: Berdasarkan hasil yang diperoleh, apa yang dapat Anda simpulkan tentang pembiasan (refraksi) cahaya pada sebuah lensa cembung tipis? _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________ Apakah hipotesis yang Anda rumuskan sebelumnya dapat diterima atau tidak. Dengan kata lain, apakah hipotesis Anda teruji kebenarannya? Laporkan Hasil Kegiatan Tiap kelompok Melalui Suatu Diskusi Kelas: Laporan Kelompok-1: .......................... Kelompok-2, dst ................................... Pertanyaan/Tugas (Untuk Melengkapi Laporan Tertulis): 79



1. Buatkan rangkuman bahasan tentang pembiasan (refraksi) cahaya pada permukaan batas antara dua medium yang rapat optiknya berbeda. 2. Buatkan pula rangkuman bahasan tentang pembiasan cahaya oleh sebuah lensa cembung tipis. 3. Tuliskan satu contoh soal lensa cembung tipis serta pemecahannya. Soal tersebut harus harus mempertanyakan jarak bayangan dan sifat bayangan untuk semua posisi objek yang ditnjau pada percobaan di atas. Tindak Lanjut: 1. Selidikilah pengaruh besarnya indeks bias lensa terhadap letaknya posisi bayangan dan sifat bayangan yang terbentuk ketika objek (benda) digeser dari posisi paling jauh di kiri hingga objek berada pada posisi dekat lensa. 2. Selidikilah pengaruh perubahan besarnya jari-jari kelengkungan lensa terhadap letaknya posisi bayangan dan sifat bayangan yang terbentuk. 3. Berikan contoh penggunaan lensa cembung tipis dalam kehidupan sehari-hari, berikan sedikit penjelasan. 4. Laporkan hasil penyelidikan atau hasil kerja Anda. Daftar Pustaka Free Download PhET Software Interactive Simulations dari University of Colorado at oulder Simulation: Circuit Construction Kit (DC Only). Didownload pada 5 April 2009 dari http://phet.colorado.edu. Virtual Lab: http://websites.kahoks.org/Richert_Gary/ sciweb/applets. html Wagania Hans, (2008). “Pembuatan dan Penggunaan Presentasi Bahan Ajar Fisika Berbantuan Lab Virtual Sebagai suatu Inovasi dalam Pembelajaran”. Makalah (disampaikan dalam Pelatihan Guru Fisika SMP dan SMA), diselenggarakan oleh Dinas Dikpora Kab Minut 21-22 Agustus 2008. Panitia Penyelenggara. Wiemans, Adams, Loeblein, Perkins. (2010). ”Teaching Physics Using PhET Simulation”. http://phet.colorado.edu/publications/ Teaching_physics_using_ PhET_TPT.pdf; diakses 8 Nopember 2011



E. Soal Latihan Disediakan 4 topik bahasan materi fisika SMA sesuai silabus KTSP, masing-masing dengan judul: a) Elastisitas dan Gaya Pegas b) Gerak Harmonik Sederhana. c) Impuls dan Momentum d) Usaha dan Energi Kelas Anda akan dibagi dalam empat kelompok, dan setiap kelompok akan diberikan salah satu materi tersebut di atas. Pembagian kelompok akan dilakukan oleh dosen/asisten. Setiap anggota kelompok dalam setiap kelompok secara individual menyusun skenario pembelajarannya dalam bentuk Lembar Kerja Praktek/Percobaan dengan menggunakan strategi pembelajaran inquiry terbimbing untuk materi yang sudah ditentukan untuk 80



masing-masing kelompok. Sebelum Anda mengerjakan secara individual, kelompok Anda perlu melakukan diskusi kelompok untuk menyamakan persepsi bagaimana mengerjakan soal tugas ini. Setelah Anda diberi waktu 1 minggu, maka akan dilakukan diskusi kelas, tiap kelompok akan diambil sampel untuk mempresentasikan hasil kerjanya. Berdasarkan masukanmasukan dalam diskusi ini, Anda secara individual memperbaiki hasil pekerjaan Anda, kemudian mengumpulkannya (print outnya dan softnya kepada dosen/asisten). F. Tes Formatif Bagian I Jawablah soal-soal berikut ini dengan baik: 1. Jelaskan tentang ciri utama pembelajaran dengan strategi inquiry. 2. Tuliskan langkah umum yang banyak digunakan tentang Strategi Pembelajaran Inquiry, 3. Berikan gambaran singkat tentang spektrum enam level pembelaja-ran inquiry. 4. Tuliskan lima tahapan langkah dalam melaksanakan praktek/per-cobaan berorientasi Inquiry Bagian II Soal Susunlah skenario pembelajaran dengan strategi inquiry terbimbing dalam bentuk Lembar Kerja Praktek/Percobaan, untuk materi pembelajaran IPA SMP dengan judul materi “Hukum Ohm”. G. Kunci Tes Formatif Bagian I Jawaban o Ciri utama strategi pembelajaran inquiry. Pertama, strategi ini menekankan kepada aktivitas siswa secara maksimal untuk mencari dan menemukan. Kedua, seluruh aktivitas yang dilakukan siswa diarahkan untuk mencari dan menemukan jawaban sendiri dari sesuatu yang dipertanyakan, sehingga diharapkan dapat menumbuhkan sikap percaya diri. Ketiga, tujuan dari penggunaan strategi ini adalah mengembangkan kemampuan berpikir secara sistematis, logis dan kritis, atau mengembangkan kemampuan intelektual sebagai bagian dari proses mental.



81



o Langkah Umum yang Banyak Digunakan tentang Strategi Pem-belajaran



Inquiry, adalah Orientasi, Merumuskan Masalah, Merumuskan Hipotesis, Mengumpulkan Data, Menguji Hipotesis, Merumuskan Kesimpulan. o Ada enam tingkatan (level) inquiry, yaitu pembelajaran discovery (discovery learning) yang membutuhkan keterampilan yang mendasar (rudimentary skills), demonstrasi interaktif (interactive demonstration) yang yang membutuhkan keterampilan dasar (basic skills), pengajaran inkuiri (inquiry lesson) yang membutuhkan keterampilan menengah (intermediate skills), lab inkuiri (inquiry lab) yang membutuhkan keterampilan yang terintegrasi (integrated skills), real-world applications, yang membutuhkan keterampilan tingkat tinggi (culminating skills) dan eksplanasi hipotetis (hypho-tetical explanations) yang membutuhkan keterampilan lanjut (advan-ced skills). o Ada lima tahapan langkah dalam melaksanakan prak-tek/percobaan berorientasi Inquiry, yaitu: - Observasi dan Identifikasi. - Eksperimentasi. - Generalisasi. - Pembuktian (Verifikasi). - Komunikasi. Bagian II Jawaban Skenario pembelajaran dengan strategi inquiry terbimbing dalam bentuk Lembar Kerja Praktek/Percobaan sesuai yang diminta, bisa disusun seperti berikut ini: Judul Hukum Ohm Tujuan: Menyelidiki untuk mendapatkan formulasi hubungan/keterkaitan antara kuat arus, hambatan dan beda tegangan listrik pada rangkaian listrik arus searah sederhana Rumusan Masalah Bagaimanakah formulasi hubungan (keterkaitan) antara kuat arus listrik, hambatan listrik dan beda tegangan listrik pada rangkaian arus searah sederhana? Variabel 1. Hambatan (R), var bebas/kontrol 2. Tegangan (V), var bebas/kontrol 3. Arus (I), var terikat 82



Rancangan Percobaan Variasi-1 Var Terikat: Arus (I) Var Bebas: Hambatan (R) Var Kontrol: Tegangan (V)



Lihat Tabel-1



Variasi-2 VarTerikat: Arus (I) Var Bebas: Tegangan (V) Var Kontrol: Hambatan (R)



Lihat Tabel-2



Alat/Bahan dan Instrumen Untuk Pengamatan/Pengukuran Alat/Bahan Sumber tegangan Resistor Saklar Kawat penghubung Instrumen (Alat Ukur) Amperemeter Voltmeter Catatan: - Karena percobaan ini menggunakan lab virtual, bahan dan alat/instrumen yang diperlukan telah tersedia pada panel dan nilainya dapat diubah-ubah sesuai keperluan. - Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan software Electronic Work Bench EWB512



83



Rangkaian Percobaan



Gambar 12. Rangkaian percobaan hukum Ohm (menggunakan software EWB) Pertanyaan Pendahuluan Bila Anda melakukan percobaan dengan rangkaian seperti di atas, sebelum Anda melakukannya apa yang dapat Anda ramalkan/harapkan/hipo-tesiskan mengenai hubungan antara besarnya arus yang melalui R dengan besarnya selisih tegangan pada R dan besarnya nilai R? (Tuliskan ramalan/harapan/hipotesis Anda). _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________ Ujilah kebenaran hipotesis Anda dengan melakukan percobaan (dengan mengikuti langkah-langkah seperti berikut ini, atau sesuai dengan yang Anda rencanakan). Langkah-langkah percobaan 1) Susun rangkaian seperti pada Gambar-1, dengan R = 50 ohm dan sumber tegangan V = 12 V. 2) Untuk mengukur arus yang mengalir dalam rangkaian, buka sambungan antara titik B dan C, lalu pasang amperemeter. Sedangkan untuk mengukur tegangan pada R, voltmeter dihubungkan parallel dengan R (voltmeter dihubungkan ke titik A dan B). Onkan saklar, lalu baca arus dan tegangan yang ditunjukkan oleh amperemeter dan voltmeter. Catat hasil pengamatan dalam Tabel 2. 3) Lakukan lagi percobaan ini seperti pada langkah kedua, tapi ganti hambatan dengan 100 ohm. Catat hasilnya dalam tabel.



84



4) Ulangi kembali langkah ketiga, tapi dengan menggunakan hambatan 150 ohm. Catat hasilnya dalam tabel. Tabel 1. Data pengamatan percobaan Hukum Ohm (R sebagai var control dan V sebagai var bebas) V sumber (volt) 12



R (ohm) 50 100 150



I (mA) ... ... ...



VAB (volt) ... ... ...



VAB/R ... ... ...



1) Percobaan berikut dengan rangkaian seperti pada Gambar 12, tapi hambatan (R) dibuat tetap, yang diubah adalah V dengan menggunakan sumber tegangan dengan keluaran yang dapat diubah. Tiap kali mengubah V, diukur arus yang melalui R dan tegangan yang ada pada R. Hasil pengamatan dicatat dalam Tabel 2 berikut: Tabel 2. Data pengamatan percobaan Hukum Ohm (V sebagai var kontrol dan R sebagai var bebas) R (ohm) 50



100 150



VAB (volt) 5 10 15 5 10 5 10



I (mA) .. .. .. .. .. .. ..



VAB/I .. .. .. .. .. .. ..



Tugas untuk didiskusikan/dikerjakan Hasil diskusi/pekerjaan Anda ditulis di lembar tersendiri 1) Berdasarkan hasil pengamatan pada Tabel 2 di atas, bahagilah harga VAB dengan harga arus (I) yang teramati pada langkah 2 hingga 4, dan catat dalam kolom-4, kemudian bandingkan harga hasil bagi ini dengan harga R yang terpasang. Tuliskan apa yang dapat Anda simpulkan dari percobaan ini? (Tuliskan dalam bentuk kalimat dan dalam bentuk formulasi matematik mengenai hubungan V, I, dan R). Rumusan hukum apa yang Anda dapatkan? 2) Berdasarkan hasil pengamatan yang dicatat dalam Tabel 2, bagilah harga VAB dengan harga I, catat hasilnya pada kolom 4. Bandingkan hasilnya dengan harga R yang Anda gunakan. Formulasi atau hubungan apa yang Anda dapatkan? Gambarkan grafik VAB vs I dari data untuk ketiga R yang Anda gunakan (gunakan kertas grafik millimeter block). Bagaimana bentuk grafik ketiga grafik tersebut? Hitung kemiringan tiap grafik tersebut (koefisien arahnya). Sama dengan apakah harga kemiringan grafik tersebut? Buatlah interpretasi tentang grafik tersebut. 85



Perhatikan: Setelah Anda selesai melakukan praktek/Simulasi menggunakan software EWB, segera keluar atau tutup (close) file simlasi tersebut sebelum pindah ke file simulasi lain.



H. Tindak Lanjut Untuk memantapkan pemahaman dan keterampilan Anda dalam menyusun skenario pembelajaran dalam bentuk LKS eksperimen dengan pendekatan ilmiah (scientific approach) dengan strategi pembelajaran inquiry terbimbing, Anda diminta untuk menyusun lagi dua skenario, yang pertama diambil topiknya dari bahan ajar Fisika SMA kelas XI semester genap (dari silabus kurikulum KTSP), dan yang kedua dari Fisika SMA kelas XII semester genap (dari silabus kurikulum 2013).



86



BAB III TINJAUAN TENTANG LABORATORIUM IPA DAN PEMANFAATANNYA DALAM PEMBELAJARAN A. Deskripsi Dalam bab ketiga ini akan dibahas tentang laboratorium IPA sebagai salah satu sarana pelengkap/penunjang pembelajaran. Akan dibahas bagaimana pemanfaatannya dalam pembelajaran yang berorientasi penyelidikan atau berbasis pendekatan ilmiah. Akan diberikan beberapa alternatif contoh skenario dalam bentuk Lembar Kegiatan Praktek, khususnya untuk IPA-Fisika di Sekolah Menengah, baik untuk praktikum rill maupun virtual. Setelah mempelajari bab ini, diharapkan mahasiswa calon guru IPA khususnya fisika atau pembaca lainnya akan dapat memahami tentang peran dan fungsi laboratorium IPA dalam pembelajaran serta memahami tentang bagaimana memanfaatkan laboratorium sebagai sarana penunjang/pelengkap pembelajaran, yang dapat melatih pengembangan keterampilan proses sains siswa terutama di sekolah menengah. Karena itu, maka materi (bahan ajar) yang dipilih untuk disajikan dalam bab ini adalah tinjauan umum tentang laboratorium IPA di seolah menengah, pemanfaatan laboratorium IPA dalam pembelajaran berbasis pendekatan saintifik yang dapat melatih pengembangan keterampilan proses sains siswa terutama di sekolah menengah. B. Sajian/Uraian B.1. Tinjauan Umum Laboratorium IPA di Sekolah Menengah 1.1 Pentingnya Laboratorium IPA Bidang ilmu yang menjadikan alam sekitar sebagai obyek kajian seringkali disebut sebagai Ilmu Pengetahuan Alam (IPA). Proses pencarian kebenaran dalam IPA senantiasa dilakukan dengan pendekatan saintifik empirik, karena hanya dengan cara demikian gejala-gejala alam dapat dipelajari dengan pengamatan dan penginderaan langsung ataupun tidak langsung. Dalam IPA siswa diberi kesempatan seluas-luasnya untuk mengasah kemampuan indera secara tepat dalam menangkap dan 87



memahami gejala alam yang ada di sekitar. Untuk memberi kesempatan kepada siswa berlatih melakukan pengamatan dan eksperimentasi terhadap gejala-gejala alam di atas sudah seharusnya apabila sekolah menyediakan sarana dan prasarana yang memadai. Bentuk sarana tersebut antara lain adalah laboratorium IPA. Laboratorium IPA dapat digunakan oleh siswa untuk tempat berlatih dan sekaligus sebagai wahana untuk dapat berinteraksi secara langsung dengan obyek IPA yang dapat dipelajari secara langsung. Belajar IPA atau sains pada hakekatnya adalah belajar tentang fenomena alam. Beberapa ilmuwan memberikan definisi sains sesuai dengan pengamatan dan pemahamannya. Carin mendefinisikan science sebagai the activity of questioning and exploring the universe and finding and expressing it’s hidden order, yaitu “Suatu kegiatan berupa pertanyaan dan penyelidikan alam semesta dan penemuan dan pengungkapan serangkaian rahasia alam” (Kholil, 2009). Berdasarkan definisi di atas, belajar sains tentunya memiliki karakteristik khusus dibandingkan belajar ilmu-ilmu yang lain.Belajar sains tidak sekedar belajar informasi sains tentang fakta, konsep, prinsip, hukum dalam wujud ‘pengetahuan deklaratif’, akan tetapi belajar sains juga belajar tentang cara memperoleh informasi sains, cara sains dan teknologi bekerja dalam bentuk pengetahuan prosedural, termasuk kebiasaan bekerja ilmiah dengan metode ilmiah dan sikap ilmiah. Pada hakekatnya sains terdiri atas tiga komponen, yaitu produk, proses, dan sikap ilmiah. Jadi tidak hanya terdiri atas kumpulan pengetahuan atau fakta yang dihafal, namun juga merupakan kegiatan atau proses aktif menggunakan pikiran dalam mempelajari rahasia gejala alam. Pendekatan dan metode pembelajaran sains/IPA yang sesuai dengan definisi IPA di atas antara lain dengan eksplorasi, inkuiri dan eksperimen. Dalam pencapaian Standar kompetensi yaitu kualifikasi kemampuan minimal peserta didik yang menggambarkan penguasaan pengetahuan, sikap, dan keterampilan yang diharapkan dicapai pada setiap kelas dan/atau semester pada suatu mata pelajaran dan kompetensi dasar yaitu sejumlah kemampuan yang harus dikuasai peserta didik dalam mata pelajaran tertentu sebagai rujukan penyusunan indikator kompetensi dalam suatu pelajaran, siswa SMP, mensyaratkan antara lain kegiatan



88



pembelajaran yang sifatnya mengeksplorasi, membuktikan, mengkomunikasikan. 1.2. Kompetensi Guru Sains/IPA Kaitan dengan Laboratorium Untuk pembelajaran sains/IPA (Permendiknas No 24 Tahun 2007). Untuk menyelenggarakan pembelajaran IPA dengan memanfaatkan fasilitas laboratorium maka sesuai dengan Standar dan kompetensi guru mata pelajaran IPA SMP/MTs berdasarkan Peraturan Menteri Pendidikan Nasional No 16 Tahun 2007 tentang Standar Kualifikasi Akademik dan Kompetensi Guru diperlukan guru yang memiliki kompetensi antara lain: a) Memahami lingkup dan kedalaman IPA sekolah. b) Kreatif dan inovatif dalam penerapan dan pengembangan IPA. c) Menguasai prinsip-prinsip dan teori-teori pengelolaan dan keselamatan kerja/belajar di laboratorium IPA sekolah. d) Menggunakan alat-alat ukur, alat peraga, alat hitung, dan piranti lunak komputer untuk meningkatkan pembelajaran IPA di kelas, laboratorium. e) Merancang eksperimen IPA untuk keperluan pembelajaran atau penelitian. 1.3 Pengertian, Fungsi dan Peran Laboratorium IPA di Sekolah 1.3.1 Pengertian Laboratorium Laboratorium (disingkat lab) adalah tempat riset ilmiah, eksperimen, pengukuran ataupun pelatihan ilmiah dilakukan. Laboratorium biasanya dibuat untuk memungkinkan dilakukannya kegiatan-kegiatan tersebut secara terkendali. Sementara menurut Emha (2002), laboratorium diartikan sebagai suatu tempat untuk mengadakan percobaan, penyelidikan, dan sebagainya yang berhubungan dengan ilmu fisika, kimia, dan biologi atau bidang ilmu lain. Pengertian lain menurut Sukarso (2005), laboratorium ialah suatu tempat dimana dilakukan kegiatan kerja untuk mernghasilkan sesuatu. Tempat ini dapat merupakan suatu ruangan tertutup, kamar, atau ruangan terbuka, misalnya kebun dan lain-lain. Berdasarkan definisi tersebut, maka dapat dikatakan bahwa laboratorium IPA adalah suatu tempat yang digunakan untuk melakukan percobaan maupun pelatihan yang berhubungan dengan ilmu fisika, biologi, dan kimia atau bidang ilmu lain, yang merupakan suatu ruangan tertutup, kamar atau ruangan terbuka seperti kebun dan lain-lain.



89



Laboratorium dapat bermacam macam jenisnya. Di Sekolah Menengah, umumnya jenis laboratorium disesuaikan dengan mata pelajaran yang membutuhkan laboratorium tersebut. Karena itu di sekolahsekolah untuk pembelajaran IPA biasanya hanya dikenal Laboratorium Fisika, Laboratorium Kimia dan Laboratorium Biologi. Di SLTP mungkin hanya ada Laboratorium IPA saja. 1.3.2. Fungsi Laboratorium Sukarso (2005), secara garis besar mengemukakan bahwa laboratorium dalam proses pendidikan adalah sebagai tempat untuk berlatih mengembangkan keterampilan intelektual melalui kegiatan pengamatan, pencatatan dan pengkaji gejala-gejala alam; mengem-bangkan keterampilan motorik siswa. Siswa akan bertambah keterampilannya dalam mempergunakan alat-alat media yang tersedia untuk mencari dan menemukan kebenaran; memberikan dan memupuk keberanian untuk mencari hakekat kebenaran ilmiah dari sesuatu objek dalam lingkungn alam dan sosial; memupuk rasa ingin tahu siswa sebagai modal sikap ilmiah seseorang calon ilmuan; membina rasa percaya diri sebagai akibat keterampilan dan penge-tahuan atau penemuan yang diperolehnya; laboratorium sebagai sumber untuk memecahkan masalah atau melakukan percobaan. Tujuan pembelajaran fisika yang terdiri dari ranah pengetahuan, ranah sikap, dan ranah keterampilan/afektif dapat digali, diungkapkan, dan dikembangkan. Laboratorium sebagai prasarana pendidikan atau wadah proses pembelajaran, terdiri dari ruang yang dilengkapi dengan berbagai perlengkapan dengan bermacam-macam kondisi yang dapat dikendalikan, khususnya peralatan untuk melakukan percobaan. 1.3.3. Peranan Laboratorium Sekolah Berdasarkan Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP) guru fisika sangat dituntut mengembangkan kreatifitas dalam membuat alat-alat sederhana yang mampu menjelaskan teori dan konsep fisika, sesuai dengan peralatan yang ada dan kondisi daerahnya agar tervisualisasi sehingga mudah dipahami dan dimengerti siswanya. Untuk itu peranan laboratorium fisika menjadi sangat penting, karena laboratorium merupakan pusat proses belajar mengajar untuk mengadakan percobaan, penyelidikan atau penelitian (Ari, 2007).



90



Dengan demikian dapat dikatakan bahwa peranan laboratorium sekolah antara lain: 1) Laboratorium sekolah sebagai tempat timbulnya berbagai masalah sekaligus sebagai tempat untuk memecahkan masalah tersebut. 2) Laboratorium sekolah sebagai tempat untuk melatih keterampilan serta kebiasaan menemukan suatu masalah dan sikap teliti. 3) Laboratorium sekolah sebagai tempat yang dapat mendorong semangat peserta didik untuk memperdalam pengertian dari suatu fakta yang diselidiki atau diamatinya. 4) Laboratorium sekolah berfungsi pula sebagai tempat untuk melatih peserta didik bersikap cermat, bersikap sabar dan jujur, serta berpikir kritis dan cekatan. 5) Laboratorium sebagai tempat bagi para peserta didik untuk mengembangkan ilmu pengetahuannya (Emha, 2002). B.2. Pemanfaatan Laboratorium Sains/IPA dalam Pembelajaran yang dapat Melatih Pengembangan Keterampilan Proses Sains 2.1 Tahapan Langkah Dasar Penggunaan Laboratorium dalam Pembelajaran Sains/IPA yang dapat Mengembangkan Keterampilan Proses Sains Komponen-komponen Indikator Keterampilan Proses Sains Dalam bab I telah ditunjukkan unsur-unsur atau komponen yang menjadi indikator ketampilan inquiry yang yang ditunjukkan Carin (2007), yang sebenarnya merupakan indikator-indikator Keterampilan Proses Sains, yaitu: Memanipulasi Bahan: Menangani atau mencobakan bahan dan peralatan secara trampil dan efektif. Mengamati: Menjadi sadar terhadap suatu objek atau kejadian dengan mengguna-kan setiap indera (atau perluasan dari indera) untuk mengenali sifat/ ciri. Mengklasifikasi: Menyusun atau mendistribusikan benda-benda, kejadian, atau informasi yang merepresentasikan benda-benda atau peristiwa ke dalam kelas-kelas mengikuti suatu metode atau sistem. Mengukur: Membuat pengamatan-pengamatan kuantitatif dengan membandingkannya dengan suatu standar konvensional atau non konvensional.



91



Menggunakan bilangan: Menerapkan aturan-aturan atau rumus-rumus matematika untuk menghitung besaran-besaran atau menentukan pertautan berdasarkan pengukuran-pengukuran dasar. Mencatat Data: Mengumpulkan informasi tentang benda atau peristiwa yang mengilustrasikan suatu situasi khusus. Mereplikasi: Membentuk tindakan-tindakan yang merupakan duplikasi dari simbol-simbol, pola-pola, atau prosedur yang didemonstrasikan. Mengidentifikasi variabel: Mengenali karakteristik benda atau faktor dalam peristiwa yang tetap atau berubah dibawa kondisi yang berbeda. Menginterpretasi Data: Menganalisis data yang telah didapatkan dan mengorganisirnya dengan menentukan pola-pola yang nyata atau pertautan dalam data. Memprediks : Membuat suatu taksiran mengenai kejadian yang akan datang atau kondisi yang diharapkan terjadi. Menformulasi hipotesis: Mengkonstruksi suatu pernyataan yang tentative dan dapat diuji mengenai apa yang dipikirkan sepertinya benar berdasartkan penalaran. Menginfer: Membuat suatu konklusi berdasar-kan suatu penalaran untuk menjelaskan suatu pengamatan. Menggambarkan konklusi berdasarkan fakta: Menggambarkan konklusi umum dari fakta-fakta. Mengkreasi Model: Menyajikan informasi dengan cara ilustrasi grafik atau dengan repre-sentasi multisensori lainnya. Membuat keputusan: Mengenali alternatif-alternatif dan pilihan suatu rangkaian tindakan dari antara berbagai alternatif berdasarkan pertimbangan pikiran atau penalaran yang dibenarkan. Dalam implementasi kurikulum 2013, indikator-indikator keterampilan proses dalam pembelajaran IPA meliputi (diangkat dari bahan diklat PLPG tentang kurikulum 2013): a) mengamati, b) mengelompokkan/mengklasifikasi, c) menafsirkan, d) meramalkan, e) mengajukan pertanyaan, f) merumuskan hipotesis, g) merencanakan percobaan, 92



h) menggunakan alat/bahan, i) menerapkan konsep, j) mengkomunikasikan. Keterampilan proses IPA itu diklasifikasi dalam dua kelompok berasarkan tingkat kompleksitasnya, yaitu: Keterampilan Proses Dasar dengan komponen indikator, meliputi pengamatan, pengukuran, menyimpulkan, meramalkan, menggolongkan, mengkomunikasi-kan. Keterampilan Proses Terpadu dengan komponen indikator, meliputi pengontrolan variabel, interpretasi data, perumusan hipotesis, pendefinisian variabel secara operasional, dan merancang eksperimen Praktek/Percobaan Laboratorium Sebagai Suatu Kegiatan Ilmiah Secara umum ada lima tahapan langkah dalam melaksanakan praktek/percobaan di laboratorium sebagai suatu kegiatan ilmiah. Sebagai suatu kegiatan menyelidiki atau inquiry, Eugenia Etkina, dan kawan-kawan (2008), mengemukakan lima tahapan langkah kegiatan tersebut, yaitu observasi & identifikasi, eksperimentasi, generalisasi, pembuktian (verifikasi) dan komunikasi. Contoh arahan untuk suatu Eksperimen Observasional: “Kepada Anda diperhadapkan sebuah bola logam berongga yang berisi suatu gas yang belum diketahui didalamnya. Anda juga diberi sebuah termometer, dan sebuah alat pengukur tekanan, sebuah plat panas, segumpal es, dan sebuah wadah berisi air panas.Rancang dan lakukan suatu eksperimen untuk menentukan (jika ada) suatu hubungan antara tekanan dan temperatur dari gas yang tak diketahui itu ketika volumenya dibuat tetap”. Contoh suatu Eksperimen Pengujian: “Rancang dan lakukan suatu eksperimen pengujian untuk menguji hukum berikut ini: Suatu benda selalu bergerak dalam arah searah dengan arah total gaya yang bekerja padanya. Anda punya sebuah kereta dinamik, peluncur dinamik, sebuah pegas berskala, kertas pita, sebuah bola guling, a mallet, sebuah bola kecil dan sebuah cushion untuk digunakan. Anda bisa juga menggunakan peralatan umum lainnya yang tersedia di lab.” Contoh Eksperimen Penerapan (Aplikasi): 93



“Rancang dan lakukan paling sedikit dua eksperimen yang tak saling bergantung untuk menentukan koefisien gesekan statik antara sepatu Anda dan suatu sampel karpet yang bisa diperoleh. Alat dan bahan: pegas berskala, mistar, protraktor, karpet atau permukaan papan, pita.” Penggunaan Lab Virtual dalam Pembelajaran IPA-Fisika dan Pendekatannya Lab Virtual Sebagai Suatu Alternatif Mata pelajaran Fisika di Sekolah ditujukan untuk mendidik siswa agar mampu mengembangkan observasi dan eksperimentasi serta berpikir taat asas. Hal ini didasari oleh tujuan Fisika, yakni mengamati, memahami, dan memanfaatkan gejala-gejala alam yang melibatkan zat (materi) dan energi. Kemampuan observasi dan eksperimentasi ini lebih ditekankan pada melatih kemampuan berpikir eksperimental yang mencakup tatalaksana percobaan dengan mengenal peralatan yang digunakan dalam pengukuran baik di dalam laboratorium maupun di alam sekitar kehidupan siswa. Kemampuan berpikir dilatihkan melalui pengelolaan data untuk selanjutnya dengan menggunakan perangkat matematis dibangun konsep, prinsip, hukum dan teori (Depdiknas, 2003). Keilmuan Fisika mencakup perangkat keilmuan, telaah keilmuan, perangkat pengamatan, dan perangkat analisis. Keempat perangkat tersebut bersinergi satu sama lain dalam membangun konsep, prinsip, teori, dan hukum Fisika. Perangkat keilmuan mencakup obyek telaah Fisika yang meliputi: zat, energi, gelombang, dan medan. Sedangkan telaah keilmuan mencakup bangunan ilmu yang meliputi: mekanika, termofisika, gravitasi, akustik, optika, kelistrikan dan kemagnetan, Fisika atom/inti, Fisika zat padat, geofisika serta astrofisika. Perangkat pengamatan mencakup perangkat untuk melaksanakan observasi untuk menelaah fenomena obyek dan kejadian fisis pada daerah makroskopis maupun mikroskopis. Perangkat ini mencakup alat ukur besaran fisis dan tata kerja dalam pelaksanaan eksperimen. Perangkat analisis merupakan perangkat dalam melaksanakan perhitungan terhadap hasil pengukuran. Berdasarkan uraian di atas tampak bahwa eksperimen atau praktikum atau pengamatan fenomena fisika merupakan jantungnya mata pelajaran fisika. Berdasarkan hasil survai diketahui bahwa pada pembelajaran fisika di sekolah, sebagian besar fenomena fisika tidak 94



diselidiki melalui pengamatan langsung tetapi lebih banyak diceriterakan atau hanya dicontohkan saja dari kehidupan sehari-hari. Pembelajaran fisika lebih didominasi dengan metode ceramah. Bahkan beberapa guru menganggap bahwa teori terdapat di dalam soal, sehingga dalam pembelajaran guru menerangkan materi secara global kemudian siswa diberi soal, nanti teorinya dijelaskan ketika membahas soal tersebut. Guru tidak sempat melaksanakan praktikum karena mengejar target menyelesaikan materi pada GBPP yang sangat padat. Guru tidak mempunyai cukup waktu untuk mengajak siswa melakukan eksperimen di laboratorium sekolah. Peralatan laborato-rium di sekolah juga umumnya sangat minim dan kualitasnya rendah sehingga kurang presisi. Kalaupun dipaksakan melakukan eksperimen menggunakan peralatan tersebut sering hasilnya tidak dapat digunakan untuk membangun konsep, prinsip, hukum dan teori yang sesuai dengan seharusnya. Sekolah juga tidak dapat menyediakan dana bahan habis pakai untuk praktikum yang memadai Guru juga harus mempersiapkan segala sesuatunya sendiri karena laboratorium sekolah tidak memiliki teknisi sendiri. Di samping itu pemahaman guru mengenai tujuan dan hakekat pembelajaran fisika sekolah masih kurang memadai. Masih sangat banyak guru yang tidak dapat membedakan antara kegiatan laboratorium inkuiri dengan verifikasi. Eksperimen yang telah dilaksanakan oleh siswa selama ini lebih banyak bersifat verifikasi. Bahkan masih banyak sekolah yang berlokasi di kota besar yang tidak memiliki laboratorium, apalagi yang berlokasi di kota-kota kecil dan di daerah. Permasalahan yang diuraikan di atas mungkin dapat diatasi dengan menggunakan Laboratorium Fisika Virtual atau maya, sebagai suatu alternatif, namun demikian beberapa isu berikut ini perlu dijadikan bahan pertimbangan. • Apakah simulasi praktikum dapat menggantikan praktikum secara Hand-on • Bagaimana efektivitas simulasi praktikum? • Apakah simulasi praktikum dapat memenuhi tujuan pembelajaran fisika? • Apakah simulasi praktikum sepenuhnya dapat mengatasi kekurangan peralatan? • Apakah simulasi praktikum dapat mengatasi resiko bahaya? • Apakah simulasi praktikum dapat mengatasi permasalahan waktu yang 95



sempit? • Apakah simulasi praktikum dapat mengatasi permasalahan ketelitian peralatan? • Apakah simulasi praktikum dapat mengatasi permasalahan dana bahan habis pakai? Penggunaan Komputer Dalam Pembelajaran IPA-Fisika Komputer dalam perkembangan masa kini dapat dimanfaatkan dalam pendidikan dan pembelajaran. Dengan memanfaatkan kelebihankelebihan komputer, maka komputer dapat dijadikan sebagai media dan sumber belajar dalam bidang studi tertentu di samping media yang lain. Penggunaan komputer dalam pembelajaran di sekolah, menurut Coburn (1985) dapat diklasifika-sikan ke dalam beberapa jenis, yaitu: a. Program latihan (drill and practice), yaitu program yang dirancang untuk digunakan siswa dalam melakukan latihan-latihan soal. b. Program tutorial, yaitu program yang dirancang supaya komputer dapat digunakan sebagai tutor dalam proses pembelajaran. c. Program demonstrasi, yaitu program yang digunakan untuk memvisualisasikan konsep yang abstrak. d. Program simulasi, yaitu program yang digunakan untuk memvisualisasikan proses yang dinamik. e. Program permainan instruksional, yaitu program yang digunakan untuk permainan dengan menggunakan instruksi-instruksi komputer dengan tujuan untuk meningkat-kan pemahaman materi yang diajarkan. Banyak keuntungan diperoleh dari penggunaan media komputer sebagai alat bantu pembelajaran. Jackson (dalam Paramata, 1996) menyatakan bahwa pengajaran yang menggunakan komputer dapat mengembangkan keterampilan berpikir siswa. Selain itu penggunaan media komputer dapat menyeimbangkan kebutuhan waktu dan keperluan pemrosesan dari tugastugas tertentu, serta memungkinkan pengembangan pendekatan pembelajaran bervariasi. Coburn (1985), mengemukakan bahwa komputer dapat merupakan media pengajaran yang dapat memvisualisasikan berbagai fakta, keterampilan, konsep dan komputer juga menampilkan gambar-gambar yang bergerak sesuai dengan keperluannya. Selain itu, penggunaan komputer dapat dirancang sedemikian rupa sehingga dapat berinteraksi 96



dengan pemakainya. Menurut Hamalik (2001) komputer adalah suatu medium interaktif, dimana siswa memiliki kesempatan untuk berinteraksi dalam bentuk mempengaruhi atau mengubah urutan yang disajikan sehingga meningkatkan motivasi dan memberikan pengalaman kinestetik melalui penggunaan keyboard komputer. Polla (2000) menyatakan pembelajaran berbantuan komputer mampu menciptakan suatu proses belajar mengajar yang interaktif, sehingga dapat memberikan manfaat optimal bagi siswa dan guru dalam mencapai tujuan pendidikan. Defrianto (2001) mencoba menggunakan metode pengajaran fisika interaktif dan visualisasi komputer dan hasilnya memberikan kenaikan nilai rata-rata yang signifikan. Latuheru (1988) mengungkapkan kelebihan komputer yaitu: a. Bekerja dengan komputer sebagai sesuatu yang baru bagi siswa, menimbulkan motivasi bagi mereka untuk lebih menekuni materi yang disajikan. b. Dengan adanya warna, musik, dan grafik yang dianimasi dapat menambahkan realisme, dan merangsang untuk mengadakan latihanlatihan kerja, kegiatan laboratorium, simulasi dan sebagainya. c. Kecepatannya dalam hal menanggapi respon siswa, justru merupakan sesuatu yang mengandung nilai-nilai penguatan. d. Kemampuannya untuk mengingat secara cepat dan tepat, memungkinkan perlakuan/pekerjaan siswa yang lalu dapat dicatat dengan baik, dan dapat digunakan untuk merencanakan langkahlangkah selanjutnya. e. Kemampuan komputer dalam hal menyimpan dokumen secara aman, memungkinkan pengajaran individual dapat dijalankan dengan baik. Bagi guru, persiapan-persiapan dapat dijalankan dengan baik untuk semua siswa (khususnya bagi siswa-siswa yang berbakat), dan kemajuan mereka dapat dimonitor. f. Jangkauan kontrol guru lebih luas, dan banyak informasi dapat diperoleh; membantu guru mengadakan kontrol yang lebih ketat dan baik, tertuju pada bagian-bagian yang secara langsung merupakan kesulitan bagi siswa.



97



Disamping beberapa keunggulan penggunaan komputer dalam pembelajaran, komputer juga mempunyai kelemahan-kelemahan dalam penggunaannya, yaitu: a. Komputer tidak dapat membuat setiap hal jelas, seperti apa yang dikehendaki guru. Gagasan guru yang telah tersusun dalam perangkat pembelajaran belum tentu dapat diterima jelas oleh semua siswa. Komputer membantu guru dalam menjelaskan sebagian dari peran guru. b. Komputer bukanlah alat bantu yang harus digunakan secara terus menerus, melain-kan digunakan pada saat-saat tertentu dimana diperlukan oleh guru dan siswa. Penggunaan komputer dalam pengajaran dapat digunakan pada saat siswa memerlu-kan bantuan untuk meningkatkan prestasi belajarnya. c. Komputer tidak dapat mengatasi permasalahan yang dihadapi secara individual dalam proses pembelajaran. Oleh karena itu peran guru sangat penting untuk mengatasi permasalahan tersebut, terutama siswa yang lambat daya tangkapnya terhadap informasi yang disampaikan. d. Komputer tidak dapat menjangkau aspek afektif /sikap dari ranah pembelajaran sehingga komputer belum dapat digunakan mengubah tingkah laku siswa ke arah yang lebih baik. e. Proses pembelajaran dengan komputer relatif lebih mahal dari media lain. Komputer memerlukan adanya pemikiran yang matang sebelum menggunakan komputer dalam pembelajaran; ditinjau dari segi biaya serta kegunaannya. Pemeliharaannya pun merupakan masalah yang perlu dipikirkan. f. Merancang dan produksi program untuk kepentingan proses pembelajaran dengan komputer mempunyai konsekuensi biaya, waktu dan tenaga yang tidak sedikit. Kelemahan-kelemahan penggunaan komputer dalam pembelajaran sebenarnya dapat diatasi walaupun tidak seluruhnya, jika program pembelajaran menggunakan komputer dibuat interaktif. Penerapan teknologi komputer mendorong proses pembelajaran ke arah “individual learning”, di mana posisi guru bergeser dari instruktur tradisional ke arah mentor. Selain itu, pembelajaran individu mendorong siswa ke arah belajar aktif, kreatif dan interaktif.



98



Pada saat ini komputer sudah memasyarakat, dan hampir setiap sekolah telah memiliki laboratorium komputer. Selama ini umumnya laboratorium komputer di sekolah-sekolah belum banyak digunakan dalam meningkatkan efektivitas pembelajaran. Dengan kata lain pemanfaatan komputer di sekolah-sekolah belum optimal sesuai dengan kemampuannya. Padahal komputer dapat dijadikan sebagai media pembelajaran fisika yang sangat menarik apabila ditunjang oleh ketersedian perangkat lunak pembelajaran fisika. Dengan menerapkan Laboratorium Virtual maka pemanfaatan Laboratorium Komputer menjadi optimal. Penggunaan Laboratorium Virtual Laboratorium ini berupa software yang tentu saja dijalankan oleh sebuah komputer. Semua peralatan yang diperlukan oleh sebuah laboratorium terdapat di dalam software tersebut. Dengan memiliki sebuah laboratorium komputer dan berbagai software simulasi praktikum maka sekolah tersebut sama saja dengan memiliki berbagai laboratorium lain yang sifatnya maya, misalnya laboratorium fisika, kimia, biologi, matematika, bahasa, seni rupa dan lain-lain tergantung kepada macam software yang dimiliki. Salah satu contoh software laboratorium virtual yaitu Electronics Workbench (EWB) yang dikeluarkan oleh Interactive Image Technologies Ltd. Dengan menggunakan EWB kita dapat membuat berbagai rangkaian listrik atau rangkaian elektronik secara maya pada layar komputer, melakukan pengukuran, dan melakukan berbagai analisis terhadap rangkaian tersebut. EWB dilengkapi dengan berbagai sumber input seperti batere, sumber tegangan AC, sumber Vcc, sumber FM; berbagai komponen dasar seperti resistor, kapasitor, relay, switch dan transformer; berbagai komponen elektronik baik untuk elektronika analog mapun digital dan berbagai alat ukur, dan lain-lain seperti voltmeter, ammeter, osiloskop, terdapat di dalam software ini. Simulasi komputer telah menjadi bagian reformasi pendidikan, mendefinisikan kembali peranan guru dan membentuk kembali pengalaman belajar di kelas sesuai dengan National Science Education Standard (NSES) dan National Science Teachers Association (NSTA, 2001). Simulasi sains dapat dijadikan alat yang efektif dalam membantu siswa memahami dan menerapkan pengalaman praktis dalam berpikir ilmiah (Akpan, 2001); Suatu simulasi adalah suatu eksekusi dinamik dari prosesproses yang didalamnya ada sistem model hubungan dari obyek (Akpan, 99



2001; Miller & Castellanos, 1996). Program simulasi dapat menerima perintah dari pengguna, mengubah keadaan suatu model, dan menampilkan keadaan baru. Menurut Akpan (2001), simulasi harus dirancang dengan maksud membenamkan siswa kedalam keadaan kehidupan nyata sains, mengalami aktivitas hands-on, berpikir tingkat tinggi (higher-order thinking), dan pemecahan masalah secara kolaboratif. Sejumlah penelitian memperoleh kenyataan bahwa simulasi komputer mempunyai kemampuan untuk menyajikan visualisasi dan gambar yang realistik dan dapat menciptakan lingkungan belajar yang konstruktif sehingga meningkatkan hasil belajar siswa ataupun mahasiswa. Pengetahuan dan keterampilan yang diperoleh siswa diharapkan bukan hasil mengingat seperangkat fakta-fakta, tetapi hasil dari menemukan sendiri. Dengan dasar itu, pembelajaran harus dikemas menjadi proses mengkonstruksi bukan menerima pengeta-huan. Simulasi praktikum menggunakan EWB memungkinkan sipembelajar untuk mengkonstruksi pengetahuannya sendiri. Perangkat lunak lain yang sekararang ini banyak digunakan untuk simulasi praktikum (lab virtual) fisika adalah yang dikeluarkan oeh universitas Colorado, yang dikenal dengan PhET (Physic Educatinal Tecnology). Berbagai simulasi yang siap dijalankan dapat di unduh secara bebas melalui internet melalui alamat http://phet.colorado.edu.



100



Berikut ini ditunjukkan beberapa contoh tampilan lab virtual untuk beberapa percobaan fisika yang dapat dilakukan dengan perangkat lunak PhET.



Gambar 13. Lab virtual untuk gerak parabol



Melalui simulasi praktik ini siswa dapat dituntun melakukan percobaan untuk menyelidiki misalnya pengaruh perubahan kecepatan awal terhadap jarak terjauh yang dicapai atau terhadap titik tertinggi yang dicapai untuk sudut elevasi tertentu.



101



Gambar 14. Simulasi praktikum (lab virtual) osilasi bandul sederhana



Melalui simulasi ini, siswa dapat melakukan percobaan untuk menyelidiki misalnya hubungan antara periode bandul sederhana dengan panjang bandul, massa bandul dan percepatan gravitasi, dan menformulasikannya dalam suatu formulasi matematik (rumus). Lewat simulasi ini siswa dapat identifikasi variabel dan melakukan variasi percobaan dengan menentukan variabel bebas dan variabel kendali (kontrol).



Gambar 15. Simulasi praktikum (lab virtual) osilasi pegas



102



Gambar 16. Simulasi praktikum (lab virtual) rangkain listrik searah



Dengan perangkat lunak ini, banyak percobaan dapat dilakukan seperi Hukum Ohm, rangkaian seri, rangkaian parallel, seri-paralel, Hukum Kirchoff. Dua contoh lain lab virtual berikut ini dapat dijalankan dengan “Flash Player”.



Gambar 17. Simulasi praktikum (lab virtual) GLBB



103



Gambar 18. Simulasi praktikum (lab virtual) tumbukan 1 dimensi



Dengan simulasi praktikum ini, siswa dapat melakukan eksperimen tumbukan satu dimensi baik untuk tumbukan elastik maupun tumbukan tidak elastik. Siswa bisa melakukan pengukuran dan pengamatan untuk memperoleh data yang diperlukan untuk menformulasikan hukum kekekalan momentum baik tumbukan elastik maupun tidak elastik. Selanjutnya, untuk melibatkan siswa dalam kegiatan keterampilan proses sains, diperlukan Lembar Kerja Praktikum yang bisa dirancang mengunakan skenario pembelajaran berorientasi konstruktivis dalam format hands-on minds-on discovery atau dengan strategi inquary terbimbing sebagaimana yang telah dibahas dalam bab I dan bab II. Eksperimen Sungguhan (Eksperimen Rill) dan Pendekatannya Apabila sarana peralatan praktikum tersedia di laboratorium secara memadai, maka siswa dapat langsung menyentuh peralatan dan bahan yang diperlukan, mengatur atau memanipulasinya, serta melakukan berbagai kegiatan lainnya yang tercakup dalam keterampilan proses sesuai skenario yang dirancang. Pendekatan dan strategi yang digunakan dalam melakukan 104



eksperimen rill sama dengan yang digunakan dalam eksperimen virtual, yaitu haruslah lebih diutamakan yang berbasis pendekatan saintifik. Untuk dapat mewujudkan harapan ini, maka sangat perlu untuk menyiapkan penutun dalam bentuk LKS/LKM/LKPD (Lembar Kerja Siswa/Lembar Kerja Murid/Lembar Kerja Peserta Didik) yang memungkinkan siswa terlibat melakukan kegiatan keterampilan proses dengan indikatorindikator seperti yang telah dikemukakan di depan. Lembar kegiatan siswa (LKS) adalah lembaran-lembaran berisi tugas yang harus dikerjakan oleh peserta didik. Lembar kegiatan biasanya berupa petunjuk dan langkah-langkah untuk menyelesaikan suatu tugas. Lembar kegiatan untuk mata pelajaran IPA harus disesuaikan dengan pendekatan pembelajaran IPA, salah satu pendekatan yang disarankan yaitu pendekatan keterampilan proses. Untuk pembuatan LKS baik untuk eksperimen maupun non-eksperimen, ada dua hal yang harus dikerjakan guru dalam mengembangkan keterampilan proses, yaitu mengikuti langkah-langkah penyusunan LKS dan memperhatikan aturan-aturan penyusunan LKS sebagai media hands-outs pembelajaran (Kamalia Devi, cs, 2009). LKS untuk eksperimen berupa lembar kerja yang memuat petunjuk praktikum yang menggunakan alat-alat dan bahan-bahan. Sistimatika LKS umumnya terdiri dari judul, pengantar, tujuan, alat bahan, langkah kerja, kolom pengamatan, pertanyaan. Langkah-langkah yang dapat diikuti untuk mengembangkan LKS, adalah: a. Mengkaji materi yang akan dipelajari siswa yaitu dari kompetensi dasar, indikator hasil belajarnya dan sistimatika keilmuannya. b. Mengidentifikasi jenis keterampilan proses yang akan dikembang-kan pada saat mempelajari materi tersebut. c. Menentukan bentuk LKS yang sesuai dengan materi yang akan diajarkan. d. Merancang kegiatan yang akan ditampilkan pada LKS sesuai dengan keterampilan proses yang akan dikembangkan. e. Mengubah rancangan menjadi LKS dengan tata letak yang menarik, mudah dibaca dan digunakan. f. Mengujicoba LKS apakah sudah dapat digunakan siswa untuk melihat kekurangan-kekurangannya. g. Merevisi kembali LKS.



105



Dalam gambar berikut ini ditunjukkan foto dokumen dimana siswa sedang melakukan eksperimen rill di ruang laboratorium.



Gambar 19. Gambar visual siswa sedang melakukan praktikum rill di laboratorium



C. Rangkuman o Pada hakekatnya sains terdiri atas tiga komponen, yaitu produk, proses, dan sikap ilmiah. Jadi tidak hanya terdiri atas kumpulan pengetahuan atau fakta yang dihafal, namun juga merupakan kegiatan atau proses aktif menggunakan pikiran dalam mempelajari rahasia gejala alam. o Pendekatan dan metode pembelajaran sains/IPA yang sesuai dengan definisi Sains/IPA di atas antara lain dengan eksplorasi, inkuiri dan eksperimen. o Standar Kualifikasi Akademik dan Kompetensi Guru diperlukan guru yang memiliki kompetensi antara lain: - Memahami lingkup dan kedalaman IPA sekolah. - Kreatif dan inovatif dalam penerapan dan pengembangan IPA. - Menguasai prinsip-prinsip dan teori-teori pengelolaan dan keselamatan kerja/belajar di laboratorium IPA sekolah. - Menggunakan alat-alat ukur, alat peraga, alat hitung, dan piranti lunak komputer untuk meningkatkan pembelajaran IPA di kelas, laboratorium. - Merancang eksperimen IPA untuk keperluan pembelajaran atau penelitian o Laboratorium IPA adalah suatu tempat yang digunakan untuk melakukan percobaan maupun pelatihan yang berhubungan dengan ilmu fisika, biologi, dan kimia atau bidang ilmu lain, yang merupakan



106



o



o



o



o



o



o



suatu ruangan tertutup, kamar atau ruangan terbuka seperti kebun dan lain-lain. Fungsi laboratorium dalam proses pendidikan adalah 1) sebagai tempat untuk berlatih mengembangkan keterampilan intelektual, 2) mengembangkan keterampilan motorik siswa. 3) memberikan dan memupuk keberanian untuk mencari hakekat kebenaran ilmiah dari sesuatu objek dalam lingkungn alam dan sosial, 4) memupuk rasa ingin tahu siswa, 5) membina rasa percaya diri, 6) sebagai sumber untuk memecahkan masalah atau melakukan percobaan, 7) tempat menggali, mengungkap, dan mengem-bangkan ranah pengetahuan, ranah sikap/afektif, dan ranah keterampilan siswa, 8) sebagai prasarana pendidikan. Peranan laboratorium sekolah antara lain sebagai 1) tempat timbulnya berbagai masalah sekaligus sebagai tempat untuk memecahkan masalah tersebut. 2) tempat untuk melatih keterampilan serta kebiasaan menemukan suatu masalah dan sikap teliti, 3) tempat yang dapat mendorong semangat peserta didik untuk memperdalam pengertian dari suatu fakta yang diselidiki atau diamatinya, 4) sebagai tempat untuk melatih peserta didik bersikap cermat, bersikap sabar dan jujur, serta berpikir kritis dan cekatan, 5) tempat bagi para peserta didik untuk mengembangkan ilmu pengetahuannya. Komponen yang menjadi indikator keterampilan proses sains, meliputi mengamati, mengklasifikasi, menafsirkan, meramalkan, mengajukan pertanyaan, merumuskan hipotesis, merencanakan percobaan, menggunakan alat atau bahan, menerapkan konsep, mengkomunikasikan. Keterampilan proses IPA dapat diklasifikasi dalam dua kelompok berasarkan tingkat kompleksitasnya, yaitu keterampilan proses dasar, dan keterampilan proses terintegrasi. Kegiatan laboratorium sebagi suatu kegiatan ilmiah memiliki lima tahapan langkah dasar, yaitu observasi dan identifikasi, ekspe-rimentasi, generalisasi, pembuktian (verifikasi), komunikasi. Dikenal tiga tipe eksperimen, yaitu observasional, pengujian, dan penerapan.



107



o Laboratorium Fisika Virtual atau maya merupakan suatu alternatif dalam mengatasi persoalan kurangnya atau belum tersedianya sarana peralatan laboratorium yang diperlukan. o Penggunaan komputer dalam pembelajaran di sekolah, menurut Coburn (1985) dapat diklasifikasikan ke dalam beberapa jenis, yaitu program latihan (drill and practice), program tutorial, program demonstrasi, program simulasi, dan program permainan instruksional. o Pembelajaran berbantuan komputer mampu menciptakan suatu proses belajar mengajar yang interaktif, sehingga dapat memberikan manfaat optimal bagi siswa dan guru dalam mencapai tujuan pendidikan. o Penerapan teknologi komputer mendorong proses pembelajaran ke arah “individual learning”, di mana posisi guru bergeser dari instruktur tradisional ke arah mentor. Selain itu, pembelajaran individu mendorong siswa ke arah belajar aktif, kreatif dan interaktif. o Komputer dapat dijadikan sebagai media pembelajaran fisika yang sangat menarik apabila ditunjang oleh ketersedian perangkat lunak pembelajaran fisika. Dengan menerapkan Laboratorium Virtual maka pemanfaatan Laboratorium Komputer menjadi optimal. o Dengan memiliki sebuah laboratorium komputer dan berbagai software simulasi praktikum maka sekolah tersebut sama saja dengan memiliki berbagai laboratorium lain yang sifatnya maya. o Contoh software laboratorium virtual yaitu Electronics Workbench (EWB) yang dikeluarkan oleh Interactive Image Technologies Ltd. dan berbagai simulasi dengan PhET yang dikeluarkan Universitas Colorado. o Simulasi harus dirancang dengan maksud membenamkan siswa kedalam keadaan kehidupan nyata sains, mengalami aktivitas hands-on, minds-on atau berpikir tingkat tinggi (higher-order thinking), dan pemecahan masalah secara kolaboratif. o Sejumlah penelitian menyimpulkan bahwa simulasi komputer mempunyai kemampuan untuk menyajikan visualisasi dan gambar yang realistik dan dapat menciptakan lingkungan belajar yang konstruktif sehingga meningkatkan hasil belajar siswa ataupun mahasiswa. Pembelajaran harus dikemas menjadi proses mengkonstruksi. o Untuk melibatkan siswa dalam kegiatan keterampilan proses sains melalui penggunaan lab virtual, diperlukan Lembar Kerja Praktikum yang bisa dirancang mengunakan skenario pembela-jaran berorientasi 108



o o



o



o



konstruktivis dalam format hands-on minds-on discovery atau dengan strategi inquary terbimbing sebagaimana yang telah dibahas dalam bab I dan bab II, atau yang berbasis masalah. Praktikum atau eksperimen rill dapat dilakukan apabila sarana peralatan praktikum tersedia di laboratorium secara memadai. Dengan eksperimen rill siswa dapat langsung menyentuh peralatan dan bahan yang diperlukan, mengatur atau memanipulasinya, serta melakukan berbagai kegiatan lainnya yang tercakup dalam keterampilan proses sesuai skenario yang dirancang. Lembar kegiatan Siswa (LKS) untuk mata pelajaran IPA harus disesuaikan dengan pendekatan pembelajaran IPA, salah satu pendekatan yang disarankan yaitu pendekatan keterampilan proses. Sistimatika LKS umumnya terdiri dari judul, pengantar, tujuan, alat bahan, langkah kerja, kolom pengamatan, pertanyaan.



D. Contoh Soal Soal: 1. Pilih satu materi bahasan fisika SMA dan buatkan skenario pembelajaranya dalam bentuk Lembar Kegiatan Peserta Didik (LKPD) atau LKS ataupun Lembar Kegiatan Praktek (LKP) dalam format berorientasi inquiry terbimbing, menggunakan lab virtual. 2. Pilih satu materi bahasan fisika SMA dan buatkan skenario pembelajaranya dalam bentuk Lembar Kegiatan Peserta Didik (LKPD) atau LKS ataupun Lembar Kegiatan Praktek (LKP) dengan pendekatan konstruktivis dalam format handson minds-on discovery, menggunakan lab rill. Jawaban: 1. Materi bahasan yang dipilih untuk kegiatan yang menggunakan Lab Virtual, misalnya “Hubungan Antara Tegangan, Arus, dan Hambatan” untuk SMP. Skenario Pembelajarannya dalam bentuk Lembar Kerja Siswa adalah Judul Hubungan Antara Tegangan, Arus, dan Hambatan Ekeperimen Inquiry Terbimbing (Guided Inquiry) Pengantar Arus listrik yang mengalir melalui sebuah rangkaian akan meningkat dengan meningkatnya tegangan. Besar arus tersebut dapat dihitung dengan Hukum Ohm, di mana R = hambatan (Ω), V = tegangan (V), I = arus (A) Tujuan Menyelidiki hubungan antara tegangan, arus, dan hambatan Bahan 109



4 baterai 1.5 V atau catu daya 0 – 12 V, 2 lampu 4,5 V, 10 kabel dengan klip buaya atau kit rangkaian DC Ala Catu daya 0 – 12 V, amperemeter 1, voltmeter 1, soket lampu 2, soket baterai 4, sakelar 1, atau kit rangkain DC ICT/Internet Based Free Download PhET Software Interactive Simulations dari University of Colorado at Boulder alamat situs http://phet.colorado.edu Simulation: Circuit Construction Kit (DC Only) Rumusan Masalah Dengan memperhatikan rumusan tujuan di atas, cobalah rumuskan masalah yang menjadi fokus pembelajaran ini! _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________ Hipotesis Rumuskan pula dugaan atau jawaban sementara Anda terhadap masalah yang Anda rumuskan _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________ Variabel (a) yang dijaga konstan (var kontrol): _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________(b) yang dimanipulasi (var bebas): _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________(c) yang merespons (var terikat): _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________ Langkah- langkah 1. Buka PhET Interactive Simulations (atau dapat diganti dengan menggunakan program aplikasi EWB) 2. Pilih dan jalankan Circuit Construction Kit (DC only). (DC only). 3. Pada papan rangkaian siapkan seluruh alat dan bahan yang dibutuhkan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.



110



Gambar 1. Circuit Construction Kit 4. Hubungkan seluruh alat dan bahan seperti ditunjukkan pada Gambar 1. 5. Catat pembacaan voltmeter dan amperemeter pada Tabel 1 sementara sakelar masih terbuka. 6. Dengan sebuah baterai 1,5 V berada di rangkaian, aktifkan atau tutup sakelar. Catat pembacaan voltmeter dan amperemeter pada Tabel 1. 7. Lakukan lagi langkah 6 dengan menggunakan dua baterai 1.5 V, dan kemudian tiga baterai 1.5 V, empat baterai, dan terakhir lima baterai 1.5 V dalam hubungan seri. 8. Lukis grafik yang menunjukkan hubungan antara tegangan dan arus pada tempat yang disediakan pada Gambar 2.



Tabel 1. Pengamatan I, V, dan R Tegangan (V)



Arus (A)



Hasil bagi V/A



Lukisan grafik :



V



I 111



Gambar 2. Grafik tegangan versus arus Analisis: Berdasarkan data dan gambar grafik yang Anda peroleh, apa yang diminta seperti yang tertulis berikut ini: 1. Bagaimana hubungan antara tegangan dan arus? Semakin…………. tegangan, semakin………………. arus mengalir. 2. (a) Tulis rumus yang menyatakan hubungan antara tegangan dan aru . (b) Berdasarkan hubungan yang baru Anda tuliskan, rasio tegangan dan arus menyatakan besaran apa dalam eksperimen ini? 3. Hubungan ini dikenal sebagai hukum……………………… (a) Hitunglah kecuraman/kemiringan grafik yang diperoleh dalam percobaan ini. (b) Berdasarkan Hukum Ohm kecuraman itu menyatakan besaran apa? Kecuraman grafik tersebut merupakan…………………..dari rangkaian listrik tersebut. (c) Berapakah hambatan dari rangkaian tersebut? 4. Rumuskan definisi operasional untuk hambatan itu berdasarkan eksperimen tersebut. 5. Hambatan merupakan rasio dari……………………………..



Kesimpulan 1. Apakah hipotesismu diterima? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ _______________________________________________________ 2. Kesimpulan apa yang dapat dibuat? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ _______________________________________________________ Penerapan Hukum Ohm memungkinkan kita untuk menghitung………………., ………………., dan ……………….. Jika rasio tegangan terhadap arus untuk dua konduktor logam sama, maka hambatan untuk kedua logam itu adalah…………………. Rujukan/Pustakan Free Download PhET Software Interactive Simulations dari University of Colorado at Boulder Simulation: Circuit Construction Kit (DC Only). Didownload pada 5 April 2009 dari http://phet.colorado.edu. 112



Jawaban No. 2 Materi bahasan yang dipilih untuk kegiatan yang menggunakan Lab Rill, misalnya “Koefisien Tumbukan (Restitusi)” untuk SMA, dengan pendekatan konstruktivis dalam format hands-on minds-on discovery. Judul Koefisien Tumbukan (Restitusi) Pokok Materi Pembelajaran Sub Pokok Materi Kelas / Semester Waktu



: Momentum dan Impuls : Koefisien Tumbukan (Restitusi) : XI/ Genap : 2 x 45 menit ( 90 menit)



Bagaimana bentuk formulasi hubungan antara koefisien restitusi (e) apabila bola pejal dijatuhkan dari ketinggian h dengan ketinggian pantulan berturut-turut h1 dan h2 ? Bagaimana bentuk grafik (√h2) vs (√h1) ?



113



Konsep-konsep dan prinsipprinsip apa yang siswa harus temukan dan konstruksikan?



> Makin besar ketinggian h makin besar ketinggian pantulan h1 dan h2 > Formulasi matematis koefisien tumbukan e =  h2 /  h1 atau dapat ditulis:



𝑒=−



𝑣2 −√2𝑔ℎ2 ℎ2 = =√ 𝑣1 −√2𝑔ℎ1 ℎ1



Latar belakang informasi apa yang siswa perlu miliki sebelumnya ?



> Besarnya koefisien restitusi bola dan lantai berbanding lurus dengan akar ketinggian pantulan h2 dan berbanding terbalik dengan akar ketinggian pantulan h1



Apa yang telah siswa miliki dan apa yang belum?



o Hukum kekekalan energi mekanik o hukum kekekalan momentum o Pengertian momentum o pengertian impuls o energi kinetik, energi potensial



Informasi baru apa yang diperlukan?



Bahan-bahan apa yang diperlukan?



Apa yang akan kita diskusikan?



Perlu dilacak oleh guru. Bila ada informasi yang diperlukan tapi belum dimiliki oleh siswa, guru perlu mengingatkan siswa agar dibahas dalam diskusi atau siswa yang bersangkutan diberi tugas tambahan supaya memiliki informasi yang diperlukan itu. o definisi koefisien restitusi o Jenis-jenis tumbukan o tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian dan tumbukan tidak lenting sama sekali.. a. Rol meter untuk mengukur ketinggian pantulan bola yang dilepaskan secara bebas dari ketinggian tertentu. b. Bola tenis dan bola bekel. > Apa yang Anda pikirkan akan terjadi bila sebuah bola pejal dilepaskan ke lantai? > Apa pula yang Anda pikirkan jika besar ketinggian h diubah untuk bola yang tetap (sama)?



114



PROSES Apa yang akan siswa-siswa lakukan? Memanipulasi/menyususn bahan



> Bagaimana Anda mendapatkan hubungan (dalam bentuk rumus) antara koefisien restitusi (e) dengan ketinggian pantulan bola oleh lantai (h1 ) dan (h2)? Bagian I: a. Jatuhkan bola tenis dari ketinggian h = 1,5 m. b. Ukurlah ketinggian pantulan bola yang pertama h1 dan kedua h2. Ulangi percoba-an Anda sampai dua kali.



Mengidentifikasi variabel Mengamati, Mengukur Menggunakan bilangan Mencatat data



c. Hitunglah harga akar h1 atau (√h1) dan harga akar h2 atau (√h2). Bagaimana perkiraan Anda mengenai harga angka-angka hasil perbandingan (√h2)/(√h1)?



Menggunakan bilangan Memprediksi Berhipotesis



d. Hitunglah harga perbandingan antara (√h2) dan (√h1) yaitu: harga (√h2)/(√h1).



Menggunakan bilangan



Bereksperimen menguji hipotesis Mencatat data Menyimpulkan/menginfer Apa yang akan siswa-siswa lakukan? Memanipulasi bahan Bereksperimen Mencatat data Memprediksi Berhipotesis mencatat data, Menyimpulkan Memprediksi



e. Dari ketiga percobaan yang anda lakukan, apakah hasil perbandingan antara (√h2) dan (√h1) itu sama persis atau hampir sama atau melenceng jauh? Jika melenceng jauh ulangi percobaan Anda. Buatlah tabel data hasil percobaan dan masukkan data ke dalam tabel data yang telah Anda buat. (tabel data terlampir di bawah ) Bagian II : a. Ulangi langkah percobaan b dan c dengan bola bekel. Buatlah tabel hasil percobaan seperti tabel di atas dan masukkan data ke dalam tabel yang telah Anda buat. b. Apakah harga perbandingan (√h2)/(√h1) sama persis atau hampir sama atau melenceng jauh? Jika melenceng jauh, ulangi percobaan Anda. c. Jika hampir sama, apakah kesimpulan Anda? Tulislah tabel hasil percobaan dan kesimpulan Anda dalam buku laporan Anda. d. Bagaimana perkiraan bentuk grafik (√h2) vs (√h1) untuk masing-masing percoba-an?



115



Mengkomunikasikan (Menggambar grafik) Menggunakan bilangan Mencatat data Menyimpulkan Mengkomunikasikan (membuat laporan) Menerapkan



e. Dari hasil percobaan yang Anda peroleh, buatlah grafik (√h2) vs (√h1) untuk masingmasing percobaan dalam kertas grafik yang telah Anda sediakan. Bagaimanakah bentuk grafiknya? Apakah garis lurus mendatar atau garis garis lurus miring? Jika berbentuk garis lurus miring hitunglah tg α-nya. Apakah harga tg α selalu tetap? Berapakah harganya? apakah harganya sama persis atau hampir sama dengan harga (√h2)/(√h1)? Jika hampir sama, kesimpulan umum apakah yang dapat Anda tarik? Apakah dapat disimpulkan bahwa:



Apa yang akan siswa-siswa lakukan? Mengkonstruksi suatu model atau penjelasan baru Mengkomunikasikan informasi dan ide-ide, atau saling tukar ide (sharing) Merumuskan sejumlah jawaban/solusi atau mereview suatu solusi secara konstruktif



Apa yang akan siswa-siswa lakukan? Menerapkan atau mentransfer pengetahuan dan keterampilan, Membagi informasi dan ide, Mengembangkan dan memperkenalkan ide, Mengajukan gagasan atau pertanyaan-pertanyaan baru



ℎ



𝑒 = √ ℎ2 1



?



Jika



dapat



tuliskan



kesimpulan umum dan penjelasan Anda dalam buku laporan Anda. f. Tulislah aplikasi dari kesimpulan yang Anda peroleh dari percobaan ini. Bagian III Sekarang gunakanlah pengetahuan baru yang baru saja Anda dapatkan untuk memecahkan beberapa soal atau menjawab beberapa pertanyaan yang telah disiapkan melalui lembaran soal/pertanyaan (dibagikan kepada siswa, dalam bentuk LKS non eksperimen yang telah disiapkan oleh guru). Kegiatan ini sebaiknya Anda diskusikan dalam kelompok Anda harus berusaha melampaui tahap ini dengan sukses. Catatan untuk guru: Soal-soal dan pertanyaanpertanyaan disini harus dirancang sedemikian rupa agar proses yang tercantum disebelah kiri bisa berlagsung. Bagian IV Siswa diminta memecahkan satu atau lebih masalah yang diperhadapkan kepada mereka, misalkan bagaimana memecahkan masalah; atau dengan inisiatif sendiri menemukan masalah teknologi di lingkungannya atau yang ada dalam masyarakat (yang berhubungan dengan pengetahuan yang baru dikonstruksinya) dan secara kreatif mencoba memecahkannya baik secara individual maupun secara bersama, atau siswa mengajukan suatu rancangan karya inovatif tertentu atau suatu rancangan 116



atau memunculkan suatu hipotesis,



penelitian sederhana; atau siswa menulis sebuah makalah untuk dibahas dalam suatu forum diskusi ilmiah; atau siswa mengajukan pertanyaan-pertanyaan baru untuk dijawab, atau mengajukan hipotesis berlandaskan pengetahuan yang baru dipelajarinya untuk diuji kebenarannya.



Tabel data (lampiran):



h(m)



No



1,5



1



h1 (cm)



√h1



h2 (cm)



√h2



(√h2)/ (√h1)



Sama Persis/ Hampir Sama



2 2,0



2,5



3 1 2 3 1 2 3



E. Soal Latihan Disediakan 4 topik bahasan materi fisika SMA sesuai silabus KTSP, masing-masing dengan judul: a) Fluida statik dan Fluida Dinamik b) Hukum Termodinamika Pertama dan Kedua c) Gelombang Mekanik d) Usaha dan Energi Kelas Anda akan dibagi dalam empat kelompok, dan setiap kelompok akan diberikan salah satu materi tersebut di atas. Pembagian kelompok akan dilakukan oleh dosen/asisten. Setiap anggota dalam setiap kelompok secara individual menyusun dua skenario pembelajaran dalam bentuk Lembar Kerja Siswa (yang pertama menggunakan lab virtual untuk percobaan dengan menggunakan strategi pembelajaran inquiry terbimbing, dan yang kedua menggunakan lab rill dan menggunakan pendekatan konstruktivis dalam format hands-on minds-on discovery), untuk materi yang sudah ditentukan untuk masing-masing kelompok. 117



Sebelum Anda mengerjakan secara individual, kelompok Anda perlu melakukan diskusi kelompok untuk menyamakan persepsi bagaimana mengerjakan soal tugas ini. Setelah Anda diberi waktu 1 minggu, maka akan dilakukan diskusi kelas, tiap kelompok akan diambil sampel untuk mempresentasikan hasil kerjanya. Berdasarkan masukan-masukan dalam diskusi ini, Anda secara individual memperbaiki hasil pekerjaan Anda, kemudian mengumpulkannya (print out-nya dan soft-nya kepada dosen/asisten). F. Tes Formatif Bagian I Jawablah soal-soal berikut ini dengan baik: 1. Jelaskan tentang fungsi laboratorium dalam pembelajaran Sains-Fisika di Sekolah Menengah. 2. Jelaskan tentang penggunaan laboratorium virtual dalam pembelajaran SainsFisika 3. Berikan gambaran tentang bentuk LKS/LKP/LKPD eksperimen laboratorium dengan pendekatan berbasis penyelidikan, tunjukkan langkah-langkah pokok aktivitasnya. 4. Tuliskan dan jelaskan hal-hal yang perlu diperhatikan guru dalam menyusun skenario LKS/LKP/LKPD eksperimen laboratorium. Bagian II Soal Susunlah skenario pembelajaran dengan strategi inquiry terbimbing dalam bentuk Lembar Kerja Praktek/Percobaan, untuk materi pembelajaran IPA SMP dengan judul materi “Pemuaian Benda”



G. Kunci Tes Formatif Bagian I Jawaban o o o o Bagian II Jawaban o o o o



H. Tindak Lanjut Untuk memantapkan pemahaman dan keterampilan Anda dalam menyusun skenario pembelajaran dalam bentuk LKS eksperimen dengan pendekatan ilmiah (scientific approach) dengan strategi pembelajaran inquiry 118



terbimbing, Anda diminta untuk menyusun lagi dua skenario, yang pertama menggunakan lab virtual diambil topiknya dari bahan ajar Fisika SMA kelas X semester genap (dari silabus kurikulum KTSP), dan yang kedua menggunakan lab rill dari Fisika SMA kelas XII semester ganjil (dari silabus kurikulum 2013).



119



BAB IV BERBAGAI CONTOH SKENARIO PEMBELAJARAN PRAKTIKUM LABORATORIUM FISIKA (RILL/VIRTUAL) DENGAN PENDEKATAN ILMIAH A. Deskripsi Dalam bab keempat ini akan dibrikan sejumlah contoh skenario pembelajaran praktikum laboratorium berbagai topik/judul dalam bentuk Lembar Kerja Siswa (LKS) atau Lembar Kerja Praktikum (LKP), baik praktikum rill maupun pratikum virtual. Akan diberikan 1) Contoh-contoh LKS/LKP dengan pendekatan ilmiah yang lebih menonjolkan penggunaan keterampilan proses sains dalam format “hands-on minds-on guided discovery”, 2) Contoh-contoh LKS/LKP dengan pendekatan ilmiah yang lebih menonjolkan penggunaan strategi inquiry terbimbing. Setelah mempelajari bab ini, diharapkan mahasiswa calon guru IPA khususnya fisika atau pembaca lainnya akan dapat: 1) Memperoleh gambaran yang lebih jelas tentang skenario berbagai topik/judul pembelajaran praktikum laboratorium dalam bentuk LKS/LKP dengan pendekatan ilmiah, baik yang lebih menonjolkan penggunaan keterampilan proses sains dalam format “hands-on mindson guided discovery” maupun yang lebih menonjolkan penggunaan strategi inquiry terbimbing. 2) Memiliki keterampilan dalam menyusun skenario pembelajaran praktikum laboratorium dalam bentuk LKS/LKP dengan pendekatan ilmiah. Karena itu, maka materi (bahan ajar) yang dipilih untuk disajikan dalam bab ini adalah 1) Contoh-contoh skenario sejumlah topik/judul pembelajaran praktikum laboratorium dalam bentuk LKS/LKP dengan pendekatan ilmiah, yang lebih menonjolkan penggunaan keterampilan proses sains dalam format “hands-on minds-on guided discovery” IPA-Fisika di sekolah menengah, 2) Contoh-contoh skenario sejumlah topik/judul pembelajaran praktikum laboratorium dalam bentuk LKS/LKP dengan pendekatan ilmiah, yang lebih menonjolkan penggunaan strategi inquiry terbimbing untuk IPA-Fisika di sekolah menengah.



120



B. Sajian/Uraian B.1. Contoh-contoh Skenario Sejumlah Topik/Judul Pembelajaran Praktikum Laboratorium dalam Bentuk LKS/LKP dengan Pende-katan Ilmiah, yang Lebih Menonjolkan Penggunaan Keterampilan Proses Sains dalam Format “hands-on minds-on guided discovery” IPA-Fisika di Sekolah Menengah B.2. Contoh-contoh Skenario Sejumlah Topik/Judul Pembelajaran Praktikum Laboratorium dalam Bentuk LKS/LKP dengan Pende-katan Ilmiah, yang Lebih Menonjolkan Penggunaan Keterampilan Proses Sains dalam Format “hands-on minds-on guided discovery” IPA-Fisika di Sekolah Menengah C. Tindak Lanjut KEGIATAN LAB BERBASIS SCIENTIFIC APPROACH LKS I Menentukan Sifat Kelembaman Suatu Benda Tujuan Percobaan: Membuktikan sifat kelembaman suatu benda Bahan/Komponen dan Instrumen. o Kertas HVS 1 lembar o Gelas atau Aqua



Merumuskan Masalah Bertolak dari rumusan tujuan percobaan ini, tuliskan disini dengan kalimat atau bahasa Anda sendiri, rumusan masalah yang menjadi fokus kegiatan lab saat ini. o 121



o o o Menyusun dugaan sementara (hipotesis) Dengan melihat tujuan dan gambar diatas, apa yang menjadi dugaan sementara Anda jika a) kertas ditarik secara horizontal secara perlahan b) kertas ditarik secara horizontal dengan sekali hentakan cepat. _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________ Ujilah dugaan atau pemikiran Anda tersebut, melalui percobaan Prosedur (Langkah-langkah) Percobaan Tuliskan langkah-langkah kegiatan yang akan Anda lakukan untuk mendapatkan data yang diperlukan dalam rangka menguji/membuktikan kebenaran hipotesis yang Anda rumuskan. _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________ Anda boleh saja menggunakan prosedur berikut ini sebagai alternatif: 1. Meletakkan selembar kertas di atas meja, kemudian meletakkan gelas atau aqua gelas di atas kertas tersebut (seperti pada gambar di Atas). 2. Menarik kertas secara horizontal dengan perlahan. Mengamati apa yang terjadi pada gelas/aqua gelas. Mengulangi hingga 3 kali. 3. Menarik kertas secara horizontal dengan sekali hentakan yang cepat. Mengamati peristiwa yang terjadi pada gelas. Mengulangi hingga 3 kali. Hasil Bagaimana hasil pengamatan Anda mengenai a) kertas ditarik secara horizontal secara perlahan. b) kertas ditarik secara horizontal dengan sekali hentakan cepat. _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________ Pertanyaan 1. Bagaimana keadaan gelas pada saat kertas ditarik secara perlahan? 2. Bagaimana keadaan gelas pada saat kertas ditarik secara cepat? 3. Samakah hasil antara keadaan gelas, jika kertas ditarik dengan perlahan atau ditarik dengan cepat? 4. Jika hasilnya berbeda, apa yang mengakibatkan hal tersebut? Kesimpulan Berdasarkan hasil yang diperoleh, apa yang dapat Anda simpulkan tentang percobaan diatas! Laporkan Hasil Kegiatan Tiap kelompok Melalui Suatu Diskusi Kelas Laporan Kelompok-1: .......................... Kelompok-2, dst ................................... Pertanyaan/Tugas (Untuk Melengkapi Laporan Tertulis 122



1. Buatkan rangkuman bahasan tentang Sifat Kelembaman Suatu benda 2. Tuliskan satu contoh soal mengenai Hukum Newton I. KEGIATAN LAB BERBASIS SCIENTIFIC APPROACH LKS II Hukum II Newton Tujuan Percobaan Menentukan hubungan Gaya dengan percepatan benda Menentukan hubungan percepatan dengan massa suatu benda Bahan/Komponen dan Instrumen o Beban o Katrol o Tali o Kereta Merumuskan Masalah Bertolak dari rumusan tujuan percobaan ini, tuliskan disini dengan kalimat atau bahasa Anda sendiri, rumusan masalah yang menjadi fokus kegiatan lab saat ini. _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________ Menyusun dugaan sementara (hipotesis) Denegan melihat tujuan dan bahan diatas, tuliskan apa yang menjadi dugaan sementara pada percobaan ini _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________ Prosedur (Langkah-langkah) Percobaan Tuliskan langkah-langkah kegiatan yang akan Anda lakukan untuk mendapatkan data yang diperlukan dalam rangka menguji/membuktikan kebenaran hipotesis yang Anda rumuskan. _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________ Anda boleh saja menggunakan prosedur berikut ini sebagai alternatif: 1. Merangkai kereta, katrol, tali, dan beban (100 g) seperti gambar I dibawah. Mengamati percepatan gerak kereta. 2. Menambahkan beban (2 x 100 g) pada rangkaian percobaan seperti pada gambar II dibawah! Mengamati percepatan gerak kereta. 3. Memindahkan beban (100 g) yang menggantun ke atas kereta seperti pada gambar III dibawah. Mengamati percepatan gerak kereta.



123



Gambar I



Gambar II



Gambar III



Data Hasil Percobaan No



F = beban yang digantung



m = Massa kereta + massa beban (Kg)



Percepatan Kereta



Pertanyaan : 1. Apa yang mempengaruhi perbedaan besar percepatan sistem pada percobaan 1 dan 2?



124



BAB V STRATEGI PEMBELAJARAN BERBASIS PROYEK (PROJECT BASED LEARNING) A. Deskripsi Dalam bab ini akan dibahas strategi pembelajaran berbasis proyek serta penerapannya dalam pembelajaran Sains (IPA) khususnya Fisika di sekolah menengah. Setelah mempelajari bab ini, diharapkan mahasiswa atau pembaca lainnya akan dapat memahami tentang strategi pembelajaran berbasis proyek (project based learning), serta penerapannya dalam pembelajaran Sains (IPA) khususnya fisika di sekolah menengah. Karena itu, materi (bahan ajar) yang dipilih untuk disajikan dalam bab ini adalah pembelajaran berbasis proyek (project based learning), dan contoh penerapannya dalam pembelajaran IPA-Fisika di sekolah menengah. B. Sajian/Uraian B.1. Strategi Pembelajaran Berbasis Proyek (Project Based Learning) 1.1 Konsep Dasar Strategi Pembelajaran PjBL Pembelajaran berbasis proyek (project based learning) adalah model pembelajaran yang menggunakan proyek sebagai inti pembelajaran (permendikbud, 2014:20). Pembelajaran berbasis proyek berasal dari gagasan John Dewey tentang konsep “Learning by Doing” yakni proses perolehan hasil belajar dengan mengerjakan tindakan-tindakan tertentu sesuai dengan tujuannya, terutama penguasaan anak tentang bagaimana melakukan sesuatu pekerjaan yang terdiri atas serangkaian tingkah laku untuk mencapai suatu tujuan. Model pembelajaran project based learning dikembangkan berdasarkan tingkat perkembangan berfikir siswa dengan berpusat pada aktivitas belajar siswa sehingga memungkinkan mereka untuk beraktivitas sesuai dengan keterampilan, kenyamanan, dan minat belajarnya. 125



Pendekatan pembelajaran berbasis proyek didukung teori belajar konstruktivisme yang menyatakan bahwa struktur dasar suatu kegiatan terdiri atas tujuan yang ingin dicapai sebagai subyek yang berada di dalam konteks suatu masyarakat di mana pekerjaan itu dilakukan dengan perantaraan alat-alat, peraturan kerja, pembagian tugas dalam penerapan di kelas bertumpu pada kegiatan aktif dalam bentuk melakukan suatu (doing) daripada kegiatan pasif menerima transfer pengetahuan dari pengajar. Model ini memberikan kesempatan pada siswa untuk menentukan sendiri proyek yang akan dikerjakannya baik dalam hal merumuskan pertanyaan yang akan dijawab, memilih topik yang akan diteliti, maupun menentukan kegiatan penelitian yang akan dilakukan. Peran guru dalam pembelajaran adalah sebagai fasilitator, menyediakan bahan dan pengalaman bekerja, mendorong siswa berdiskusi dan memecahkan masalah, dan memastikan siswa tetap bersemangat selama mereka melaksanakan proyek. Tujuan pembelajaran berbasis proyek adalah: • Meningkatkan kemampuan siswa dalam pemecahan masalah proyek. • Memperoleh pengetahuan dan keterampilan baru dalam pembelajaran. • Membuat siswa lebih aktif dalam memecahkan masalah proyek yang kompleks dengan hasil produk nyata. • Mengembangkan dan meningkatkan keterampilan siswa dalam mengelola bahan atau alat untuk menyelesaikan tugas atau proyek. • Meningkatkan kolaborasi siswa khususnya pada PjBL yang bersifat kelompok. 1.2 Prinsip-Prinsip Penggunaan Model Pembelajaran Berbasis Proyek a. Centrality (Keterpusatan) Proyek dalam pembelajaran berbasis proyek adalah pusat atau inti kurikulum, bukan pelengkap kurikulum. Di dalam pembelajaran, proyek adalah strategi pembelajaran, siswa mengalami dan belajar konsep-konsep inti suatu disiplin ilmu melalui proyek. Model ini merupakan pusat strategi pembelajaran, dimana siswa belajar konsep utama dari suatu pengetahuan melalui kerja proyek. Oleh karna itu, kerja proyek bukan merupakan praktik tambahan dan aplikasi praktis dari konsep yang sedang dipelajari, melainkan menjadi sentral kegiatan pembelajaran dikelas. b. Driving Question (Pertanyaan Penuntun) Pekerjaan proyek yang dilakukan oleh siswa bersumber pada pertanyaan atau persoalan yang menuntun siswa untuk menemukan konsep 126



mengenai bidang tertentu. Dalam hal ini aktivitas bekerja menjadi motivasi eksternal yang dapat membangkitkan motivasi internal pada diri siswa untuk membangun kemandirian dalam menyelesaikan tugas. c. Constructive Investigation (Investigasi konstruktif) Pembelajaran berbasis proyek terjadi proses investigasi yang dilakukan oleh siswa untuk merumuskan pengetahuan yang dibutuhkan untuk mengerjakan proyek. Oleh karena itu guru harus dapat merancang strategi pembelajaran yang mendorong siswa untuk melakukan proses pencarian dan atau pendalaman konsep pengetahuan dalam rangka menyelesaikan masalah atau proyek yang dihadapi. d. Autonomy (Otonomi) Project based learning menuntut student centered, siswa sebagai problem solver dari masalah yang dibahas. Pembelajaran berbasis proyek, siswa diberi kebebasan atau otonomi untuk menentukan target sendiri dan bertanggung jawab terhadap apa yang dikerjakan. Guru berperan sebagai motivator dan fasilitator untuk mendukung keberhasilan siswa dalam belajar. e. Realisme Proyek yang dikerjakan oleh siswa merupakan pekerjaan nyata yang sesuai dengan kenyataan di lapangan kerja atau di masyarakat. Proyek yang dikerjakan bukan dalam bentuk simulasi atau imitasi, melainkan pekerjaan atau permasalahan yang benar-benar nyata. 1.3 Langkah-langkah Project Based Learning Langkah-langkah project based learning sebagaimana yang dikembangkan oleh The George Lucas Educational Foundation (2005) terdiri dari: a. Penentuan Pertanyaan Mendasar (Start With the Essential Ques-tion) Pembelajaran dimulai dengan pertanyaan esensial yaitu pertanyaan yang dapat memberi penugasan kepada siswa dalam melakukan suatu aktivitas. Topik penugasan sesuai dengan dunia nyata yang relevan untuk siswa. dan dimulai dengan sebuah investigasi mendalam. b. Mendesain Perencanaan Proyek (Design a Plan for the Project) Perencanaan dilakukan secara kolaboratif antara guru dan siswa. Dengan demikian siswa diharapkan akan merasa “memiliki” atas proyek tersebut. Perencanaan berisi tentang aturan main, pemilihan aktivitas yang dapat mendukung dalam menjawab pertanyaan esensial, dengan cara 127



mengintegrasikan berbagai subjek yang mungkin, serta mengetahui alat dan bahan yang dapat diakses untuk membantu penyelesaian proyek. c. Menyusun Jadwal (Create a Schedule) Guru dan siswa secara kolaboratif menyusun jadwal aktivitas dalam menyelesaikan proyek. Aktivitas pada tahap ini antara lain: - membuat timeline (alokasi waktu) untuk menyelesaikan proyek, - membuat deadline (batas waktu akhir) penyelesaian proyek, - membawa peserta didik agar merencanakan cara yang baru, - membimbing peserta didik ketika mereka membuat cara yang tidak berhubungan dengan proyek, dan - meminta peserta didik untuk membuat penjelasan (alasan) tentang pemilihan suatu cara. d. Memonitor Siswa Dan Kemajuan Proyek (Monitor the Students and the Progress of the Project) Guru bertanggungjawab untuk melakukan monitor terhadap aktivitas siswa selama menyelesaikan proyek. Monitoring dilakukan dengan cara menfasilitasi siswa pada setiap proses. Dengan kata lain guru berperan menjadi mentor bagi aktivitas siswa. Agar mempermudah proses monitoring, dibuat sebuah rubrik yang dapat merekam keseluruhan aktivitas yang penting. e. Menguji Hasil (Assess the Outcome) Penilaian dilakukan untuk membantu guru dalam mengukur ketercapaian standar, berperan dalam mengevaluasi kemajuan masingmasing siswa, memberi umpan balik tentang tingkat pema-haman yang sudah dicapai siswa, membantu guru dalam menyusun strategi pembelajaran berikutnya. f. Mengevaluasi Pengalaman (Evaluate the Experience) Pada akhir pembelajaran, guru dan siswa melakukan refleksi terhadap aktivitas dan hasil proyek yang sudah dijalankan. Proses refleksi dilakukan baik secara individu. 1.4 Keunggulan dan Kelemahan Model Pembelajaran Berbasis Proyek 1) Keunggulan a. Meningkatkan Motivasi Laporan-laporan tertulis tentang proyek itu banyak yang mengatakan bahwa siswa suka tekun sampai kelewat batas waktu, berusaha keras dalam mencapai proyek. Guru juga melaporkan pengembangan dalam 128



b.



c.



d.



e.



2) a.



b.



kehadiran dan berkurangnya keterlam-batan. Siswa melaporkan bahwa belajar dalam proyek lebih fun daripada komponen kurikulum yang lain. Meningkatkan Kemampuan Pemecahan Masalah Penelitian pada pengembangan keterampilan kognitif tingkat tinggi siswa menekankan perlunya bagi siswa untuk terlibat di dalam tugastugas pemecahan masalah dan perlunya untuk pembelajaran khusus pada bagaimana menemukan dan meme-cahkan masalah. Banyak sumber yang mendiskripsikan lingkungan belajar berbasis proyek membuat siswa menjadi lebih aktif dan berhasil memecahkan problemproblem yang kompleks. Meningkatkan Kolaborasi Pentingnya kerja kelompok dalam proyek memerlukan siswa mengembangkan dan mempraktikkan keterampilan komunikasi (Johnson & Johnson, 1989). Kelompok kerja kooperatif, evaluasi siswa, pertukaran informasi online adalah aspek-aspek kolaboratif dari sebuah proyek. Teori-teori kognitif yang baru dan kons-truktivistik menegaskan bahwa belajar adalah fenomena sosial, dan bahwa siswa akan belajar lebih di dalam lingkungan kolaboratif (Vygotsky, 1978; Davidov, 1995). Meningkatkan Keterampilan Mengelola Sumber Bagian dari menjadi siswa yang independen adalah bertang-gungjawab untuk menyelesaikan tugas yang kompleks. Pembe-lajaran Berbasis Proyek yang diimplementasikan secara baik mem-berikan kepada siswa pembelajaran dan praktik dalam mengor-ganisasi proyek, dan membuat alokasi waktu dan sumber-sumber lain seperti perlengkapan untuk menyelesaikan tugas. Increased Resource – Management Skills Pembelajaran berbasis proyek yang diimplementasikan secara baik menberikan kepada siswa pembelajaran dan praktik dalam pengorganisasian proyek dan membuat alokasi waktu dan sumbersumber lain seperi perlengkapan untuk menyelesaikan tugas. Kelemahan Kebanyakan permasalahan “dunia nyata” yang tidak terpisahkan dengan masalah kedisiplinan, untuk itu disarankan mengajarkan dengan cara melatih dan menfasilitasi peserta didik dalam menghadapi masalah. Memerlukan banyak waktu yang harus diselesaikan untuk menyelesaikan masalah. 129



c. Memerlukan biaya yang cukup banyak d. Banyak peralatan yang harus disediakan Untuk mengatasi kelemahan dari pembelajaran berbasis proyek seorang peserta didik dapat mengatasi dengan cara memfasilitasi peserta didik dalam menghadapi masalah , membatasi waktu peserta didik dalam menyelesaikan proyek, meminimaliskan dan menyediakan peralatan yang sederhana yang terdapat dilingkungan sekitar, memilih lokasi penelitian yang terjangkau yang tidak membutuhkan banyak biaya dan waktu. 1.5 Hal-hal Utama dalam Menyusun Rencana Pembelajaran Berori-entasi Proyek Dalam membimbing siswa dalam pembelajaran berbasis proyek ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dan dijadikan pijakan tindakan. Adapun pedoman pembimbingan tersebut antara lain: 1. Keautentikan Keautentikan dapat dilakukan dengan beberapa strategi, yaitu dengan mendorong dan membimbing siswa untuk memahami kebermaknaan dari tugas yang dikerjakan, meranncang tugas siswa sesuai dengan kemampuannya sehingga ia mampu menyelesaikannya tepat waktu, dan mendorong serta membimbing siswa agar mampu menghasilkan sesuatu dari tugas yang dikerjakannya. 2. Ketaatan Terhadap Nilai-Nilai Akademik Hal ini dapat dilakukan dengan beberapa strategi yaitu dengan mendorong dan mengarahkan siswa agar mampu menerapkan berbagai pengetahuan dalam menyelesaikan tugas yang dikerjakan, merancang dan mengembangkan tugas-tugas yang dapat memberi tantangan pada siswa untuk menggunakan berbagai metode dalam pemecahan masalah serta mendorong dan membimbing siswa untuk mampu berpikir tingkat tinggi dalam memecahkan masalah. 3. Belajar Pada Dunia Nyata Hal ini dapat dilakukan dengan beberapa strategi berikut, yaitu mendorong dan membimbing siswa untuk mampu bekerja pada konteks permasalahan yang nyata yang ada di masyarakat, mendorong dan mengarahkan agar siswa mampu bekerja dalam situasi organisasi yang menggunakan teknologi tinggi, dan mendorong serta mengarahkan siswa agar mampu mengelola kemampuan keterampilan pribadinya. 4. Aktif Meneliti 130



Hal ini dapat dilakukan dengan mendorong dan mengarahkan siswa agar dapat menyelesaikan tugasnya sesuai dengan jadwal yang telah dibuatnya, mendorong dan mengarahkan siswa untuk melakukan penelitian dengan berbagai macam metode, serta mendorong dan mengarahkan siswa agar mampu berkomunikasi dengan orang lain, baik melalui presentasi ataupun media lain. 5. Hubungan Dengan Ahli Hal ini dapat dilakukan dengan mendorong dan mengarahkan siswa untuk mampu belajar dari orang lain yang memiliki pengetahuan yang relevan, mendorong dan mengarahkan siswa berdiskusi dengan orang lain dalam memecahkan masalah, serta mendorong dan mengarahkan siswa untuk mengajak pihak luar untuk terlibat dalam menilai unjuk kerjanya. 6. Penilaian Hal ini dapat dilakukan dengan beberapa strategi yaitu mendorong dan mengarahkan siswa agar mampu melakukan evaluasi diri terhadap kinerjanya dalam mengerjakan tugasnya, mendorong dan mengarahkan siswa untuk mengajak pihak luar untuk terlibat mengembangkan standar kerja yang terkait dengan tugasnya serta mendorong dan mengarahkan siswa untuk menilai 1.6 Peran Guru dan Siswa dalam Pembelajaran Berbasis Proyek Pembelajaran berbasis proyek adalah suatu model atau pendekatan pembelajaran yang inovatif, yang menekankan belajar kontekstual melalui kegiatan-kegiatan yang kompleks. Pembelajran berbasis proyek adalah penggunaan proyek sebagai model pembelajaran. Proyek-proyek meletakkan siswa dalam sebuah peran aktif yaitu sebagai pemecah masalah, pengambilan keputusan, peneliti, dan pembuat dokumen. Pembelajaran berbasis proyek berangkat dari pandangan konstruktivisme yang mengacu pada pendekatan kontekstual. Dengan demikian, pembelajaran berbasis proyek merupakan metode yang menggunakan belajar kontekstual, dimana para siswa berperan aktif untuk memecahkan masalah, mengambil keputusan, meneliti, mempresentasikan, dan membuat dokumen. Pembelajaran berbasis proyek dirancang untuk digunakan pada permasalahan kompleks yang diperlukan siswa dalam melakukan investigasi dan memahaminya.



131



Menurut Waras Khamdi, selama berlangsungnya proses pembelajaran berbasis proyek, pelajar akan mendapatkan bimbingan dari narasumber atau fasilitator, dimana peran fasilitator: 1) Peran Guru a. Mengajar kelompok dan menciptakan suasana yang nyaman b. Memastikan bahwa sebelum dimulai, setiap kelompok telah memiliki seorang anggota yang bertugas membaca materi, sementara teman – temannya mendengarkan, dan seorang anggota yang bertugas mencatat informasi yang penting sepanjang jalannya diskusi c. Memberikan materi atau informasi pada saat yang tepat, sesuai dengan perkembangan kelompok. d. Memastikan bahwa setiap sesi diskusi kelompok diakhiri dengan selfevalution. e. Menjaga agar kelompok terus memusatkan perhatian pada pencapaian tujuan. f. Memonitor jalannya diskusi dan membuat catatan tentang berbagai masalah yang muncul dalam proses belajar, serta mengajar agar proses belajar terus berlangsung. Dengan tujuan agar setiap tahapan dalam proses belajar tidak dilewati atau diabaikan, sehingga tiap tahapan dilakukan dalam urutan yang tepat. g. Menjaga motivasi pelajar dengan mempertahankan unsur tantangan dalam penyelesaian tugas dan juga mempertahankan untuk mendorong pelajaran keluar dari kesulitan. h. Membimbing proses belajar dengan mengajukan pertanyaan yang tepat pada saat yang tepat, secara mendalam tentang berbagai konsep, ide, penjelasan, sudut pandang, dsb. i. Mengevaluasi kegiatan belajar termasuk partisipasi pelajar dalam proses kelompok. Pengajar perlu memastikan bahwa setiap pelajar terlibat dalam proses kelompok dan berbagai pemikiran dan pandangan. 2) Peran Siswa a. Menggunakan kemampuan bertanya dan berpikir b. Melakukan riset sederhana c. Mempelajari ide dan konsep baru d. Belajar mengatur waktu dengan baik e. Melakukan kegiatan belajar sendiri/kelompok f. Mengaplikasikan belajar lewat tindakan 132



g. Melakukan interaksi social (wawancara, survei, observasi, dll) h. Kegiatan lebih banyak pada kerja kelompok. 1.7 Sistem Penilaian Proyek Penilaian proyek merupakan kegiatan penilaian terhadap suatu tugas yang harus diselesaikan dalam periode/waktu tertentu. Tugas tersebut berupa suatu investigasi sejak dari perencanaan, pengumpulan data, pengorganisasian, pengolahan dan penyajian data. Penilaian proyek dapat digunakan untuk mengetahui pemahaman, kemampuan mengaplikasikan, kemampuan penyelidikan dan kemampuan menginformasikan peserta didik pada mata pelajaran tertentu secara jelas (Kemdikbud, 2013). Pada penilaian proyek terdapat 3 hal yang perlu dipertimbangkan yaitu: a. Kemampuan pengelolaan Kemampuan peserta didik dalam memilih topik, mencari informasi dan mengelola waktu pengumpulan data serta penulisan laporan. b. Relevansi Kesesuaian dengan mata pelajaran, dengan mempertimbangkan tahap pengetahuan, pemahaman dan keterampilan dalam pembelajaran. c. Keaslian Proyek yang dilakukan peserta didik harus merupakan hasil karyanya, dengan mempertimbangkan kontribusi guru berupa petunjuk dan dukungan terhadap proyek peserta didik (Kemdikbud, 2013). C. Rangkuman o Project based learning adalah model pembelajaran yang menggunakan proyek sebagai inti pembelajaran. Pembelajaran berbasis proyek berasal dari konsep “Learning by Doing” yang bermakna bahwa proses perolehan hasil belajar dengan mengerjakan tindakan-tindakan tertentu sesuai dengan tujuannya, terutama penguasaan anak tentang bagaimana melakukan sesuatu pekerjaanyang terdiri atas serangkaian tingkah laku untuk mencapai suatu tujuan. o Tujuan pembelajaran berbasis proyek adalah meningkatkan kemampuan siswa dalam pemecahan masalah proyek, memperoleh pengetahuan dan keterampilan baru dalam pembelajaran, membuat siswa lebih aktif dalam memecahkan masalah proyek yang kompleks dengan hasil produk nyata, mengembangkan dan meningkatkan keterampilan siswa dalam mengelola bahan atau alat untuk menyelesaikan tugas atau proyek, 133



o



o



o



o



o



o



meningkatkan kolaborasi siswa khususnya pada PjBL yang bersifat kelompok. Prinsip-prinsip pembelajaran berbasis proyek adalah centrality (keterpusatan), driving question (pertanyaan penuntun), constructive investigation (investigasi konstruktif), autonomy (otonomi), dan realisme. Langkah-langkah Project Based Learning terdiri dari penentuan pertanyaan mendasar (start with the essential question), mendesain perencanaan proyek (design a plan for the project), menyusun jadwal (create a schedule), memonitor siswa dan kemajuan proyek (monitor the students and the progress of the project), menguji hasil (assess the outcome), mengevaluasi pengalaman (evaluate the experience). Keunggulan dari pembelajaran berbasis proyek adalah meningkatkan motivasi, meningkatkan kemampuan pemecahan masalah, meningkatkan kolaborasi, meningkatkan keterampilan mengelola sumber, dan increased resource – management skills. Kelemahan dari pembelajaran ini adalah kebanyakan permasalahan “dunia nyata” yang tidak terpisahkan dengan masalah kedisiplinan , untuk itu disarankan mengajarkan dengan cara melatih dan menfasilitasi peserta didik dalam menghadapi masalah, memerlukan banyak waktu yang harus diselesaikan untuk menyelesaikan masalah, memerlukan biaya yang cukup banyak, banyak peralatan yang harus disediakan. Untuk mengatasi kelemahan dari pembelajaran berbasis proyek seorang peserta didik dapat mengatasi dengan cara memfasilitasi peserta didik dalam menghadapi masalah, membatasi waktu peserta didik dalam menyelesaikan proyek, meminimaliskan dan menyediakan peralatan sederhana yang terdapat dilingkungan sekitar, memilih lokasi penelitian yang terjangkau yang tidak membutuhkan banyak biaya dan waktu. Peran Guru dalam pembelajaran berbasis proyek adalah mengajar kelompok dan menciptakan suasana yang nyaman, memastikan bahwa sebelum dimulai, setiap kelompok telah memiliki seorang anggota yang bertugas membaca materi, sementara teman-temannya mendengarkan, dan seorang anggota yang bertugas mencatat informasi yang penting sepanjang jalannya diskusi, memberikan materi atau informasi pada saat yang tepat, sesuai dengan perkembangan kelompok, memastikan bahwa setiap sesi diskusi kelompok diakhiri dengan self-evalution, menjaga agar kelompok terus memusatkan perhatian pada pencapaian tujuan, 134



memonitor jalannya diskusi dan membuat catatan tentang berbagai masalah yang muncul dalam proses belajar, serta mengajar agar proses belajar terus berlangsung. Dengan tujuan agar setiap tahapan dalam proses belajar tidak dilewati atau diabaikan, sehingga tiap tahapan dilakukan dalam urutan yang tepat, menjaga motivasi pelajar dengan mempertahankan unsur tantangan dalam penyelesaian tugas dan juga mempertahankan untuk mendorong pelajaran keluar dari kesulitan, membimbing proses belajar dengan mengajukan pertanyaan yang tepat pada saat yang tepat, secara mendalam tentang berbagai konsep, ide, penjelasan, sudut pandang, dsb, mengevaluasi kegiatan belajar termasuk partisipasi pelajar dalam proses kelompok. Pengajar perlu memastikan bahwa setiap pelajar terlibat dalam proses kelompok dan berbagai pemikiran dan pandangan. o Peran siswa dalam pembelajaran berbasis proyek adalah menggunakan kemampuan bertanya dan berpikir, melakukan riset sederhana, mempelajari ide dan konsep baru, belajar mengatur waktu dengan baik, melakukan kegiatan belajar sendiri/kelompok, mengaplikasikan belajar lewat tindakan, melakukan interaksi sosial (wawancara, survei, observasi, dll), kegiatan lebih banyak pada kerja kelompok. o Dalam membimbing siswa dalam pembelajaran berbasis proyek ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dan dijadikan pijakan tindakan. Adapun pedoman pembimbingan tersebut antara lain keautentikan, ketaatan terhadap nilai-nilai akademik, belajar pada dunia nyata, aktif meneliti, hubungan dengan ahli, penilaian. o Pada penilaian proyek terdapat 3 hal yang perlu dipertimbangkan yaitu: kemampuan pengelolaan, relevansi, dan keaslian



D. Contoh Soal Soal Buatkan skenario salah satu materi Fisika dalam bentuk Pembelajaran Berbasis Proyek Jawaban: KEGIATAN PEMBELAJARAN BERBASIS PROYEK Satuan Pendidikan : 135



Mata Pelajaran Kelas/Semester Topik Sub Topik Tugas



: Fisika : X/I : Fluida Statis : Hukum Pascal : Pembuatan Pompa Hidrolik Sederhana



A. Kompetensi Inti 1. Menghargai dan menghayati ajaran agama yang dianutnya. 2. Menghargai dan menghayati perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (toleransi, gotong royong), santun, percaya diri, dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam dalam jangkauan pergaulan dan keberadaannya. 3. Memahami pengetahuan (faktual, konseptual, dan prosedural) berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya terkait fenomena dan kejadian tampak mata. 4. Mencoba, mengolah, dan menyaji dalam ranah konkret (menggunakan, mengurai, merangkai, memodifikasi, dan membuat) dan ranah abstrak (menulis, membaca, menghitung, menggambar, dan mengarang) sesuai dengan yang dipelajari di sekolah dan sumber lain yang sama dalam sudut pandang/teori. B. Kompetensi Dasar 1. Mengagumi keteraturan dan kompleksitas ciptaan Tuhan tentang aspek fisik dan kimiawi, kehidupan dalam ekosistem, dan peranan manusia dalam lingkungan serta mewujudkannya dalam pengamalan ajaran agama yang dianutnya. 2. Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari. 3. Menerapkan hukum-hukum fluida statis dalam kehidupan sehari-hari 4. Merancang dan melakukan percobaan yang memanfaatkan sifat-sifat fluida statis, berikut presentasi hasil percobaan dan pemanfaatannya C. Indikator 1. Membuat rancangan alat pompa hidrolik sederhana untuk menjelaskan secara kualitatif prinsip dari hukum pascal. 2. Membuat alat pompa hidrolik sederhana untuk menjelaskan secara kualitatif prinsip dari hukum pascal. D. Tujuan Setelah pembelajaran ini siswa diharapkan dapat: 1. Membuat rancangan alat pompa hidrolik sederhana untuk menjelaskan secara kualitatif prinsip dari hukum pascal 2. Membuat alat pompa hidrolik sederhana untuk menjelaskan secara kualitatif prinsip dari hukum pascal E. Petunjuk Umum 1. Pelajari konsep hukum pascal ! 2. Buat rancangan alat pompa hidrolik sederhana meliputi alat dan bahannya, desain atau gambarnya dan cara kerja! 136



3. Setelah dirancang, buat alat pompa hidrolik sederhana sesuai rancangan! 4. Uji alat dengan melakukan percobaan dan hal yang harus diperbaiki agar alat bisa bekerja dengan baik! 5. Catat hasil percobaan dan hal-hal yang harus diperbaiki! 6. Lakukan perbaikan alat kalau diperlukan! 7. Selamat mencoba, mudah-mudahan alat hasil kreativitasmu dapat dimanfaatkan dilingkungan yang membutuhkan air jernih. Semangat! LAPORAN KEGIATAN PEMBELAJARAN BERBASIS PROYEK Mata Pelajaran : Fisika Topik Sub Topik Nama Kelas



: Fluida Statis : Pembuatan Alat Pompa Hidrolik Sederhana : ………………………………… : VII …….



A. Merancang Alat Petunjuk Khusus. 1. Setelah mempelajari konsep hokum pascal serta penerapan pompa hidrolik dalam kehidupan sehari-hari, buatlah rancangan alat pompa hidrolik sederhana dari alat dan bahan yang ada di sekitar rumah! 2. Tulislah rancangan beserta gambar dan keterangannya di bagian bawah gambar! 3. Uraikan cara kerja alatnya! Tanggal Merancang : Alat dan Bahan :



Gambar Rancangan dan Keterangan Gambar :



Cara Menggunakan Alat :



B. Laporan Pengujian Alat Penjernihan Petunjuk Khusus 137



Setelah Anda membuat alat pompa hidrolik sederhana berdasarkan rancangan, ujilah alat tersebut dengan melakukan percobaan pada alpompa hidrolik sederhana, laporkan hasil pengujian menggunakan format berikut: Tanggal Pengujian:



Hasil Pengamatan dan Catatan Perbaikan:



Kegiatan: 1. Melakukan percobaan pada alat pompa hidrolik sederhana Tanggal Perbaikan dan Pengujian:



Hasil Pengamatan:



C. Laporan Penelitian Sederhana Petunjuk Khusus Berdasarkan hasil kegiatanmu ini, tulislah sebuah laporan penelitian sederhana tentang alat pompa hidrolik sederhana dapat menjelaskan konsep hukum pascal. Buatlah judul yang menarik, tulis laporan secara sistematis.



Daftar Pustaka Grant, M.M. 2002. Getting A Grip of Project Based Learning : Theory, Cases and Recomandation. North Carolina : Meredian A Middle School Computer Technologies. Journal vol. 5. Kemdikbud. 2013. Model Pengembangan Berbasis Proyek (Project Based Learning). http//www.staff.uny.ac.id The George Lucas Educational Foundation. 2005. Instructional Module Project Based Learning. http//www.edutopia.org.modules/PBL/whatpbl.php.2005 Thomas, J.W. 2000. A Review of Research on Problem Based Learning. California: The Autodesk Foundation. Wrigley, H.S. 2003. Knowledge in Action : The Promise of Project Based Learning, Focus and Basic. Journal vol. 2. h.3. Hanafiah, Nanang. dan Cucu, Suhana. 2009. Konsep Strategi Pembela-jaran. Bandung: Refika Aditama. NYC Department of Education. 2009. Project-Based Learning: Inspiring Middle School Students to Engage in Deep and Active Learning. New York. Sutirman. 2013. Media dan Model-Model Pembelajaran Inovatif. Yogya-karta: Graha Ilmu.



138



Daryanto. 2009. Panduan Proses Pembelajaran Kreatif & Inovatif. Jakarta: Publisher. Abidin, Zainal. 2007. Analisis Eksistensial. Jakarta: Raja Grafindo. Winastwan, Gora dan Sunarto. 2010. Pakematik Strategy Pembelajaran Inovatif Berbasis TIK. Jakarta: Flex Media Komputindo. Abdulah Sani, Ridwan. 2014. Pembelajaran Saintifik untuk Implementasi Kurikulum 2013. Jakarta: Bumi Aksara. Wena, Meda. 2011. Strategi Pembelajaran Inovatif Kontemporar. Jakarta: Bumi Aksara. E. Soal Latihan Disediakan 4 topik bahasan materi fisika SMA sesuai silabus KTSP, masing-masing dengan judul: a) Elastisitas dan Gaya Pegas b) Gerak Harmonik Sederhana. c) Impuls dan Momentum d) Usaha dan Energi Kelas Anda akan dibagi dalam empat kelompok, dan setiap kelompok akan diberikan salah satu materi tersebut di atas. Pembagian kelompok akan dilakukan oleh dosen/asisten. Setiap anggota kelompok dalam setiap kelompok secara individual menyusun skenario pembelajarannya dalam bentuk Lembar Kerja Praktek/Percobaan dengan menggunakan model pembelajaran berbasis proyek untuk materi yang sudah ditentukan untuk masing-masing kelompok. Sebelum Anda mengerjakan secara individual, kelompok Anda perlu melakukan diskusi kelompok untuk menyamakan persepsi bagaimana mengerjakan soal tugas ini. Setelah Anda diberi waktu 1 minggu, maka akan dilakukan diskusi kelas, tiap kelompok akan diambil sampel untuk mempresentasikan hasil kerjanya. Berdasarkan masukanmasukan dalam diskusi ini, Anda secara individual memperbaiki hasil pekerjaan Anda, kemudian mengumpulkannya (print outnya dan softnya kepada dosen/asisten.



F. Tes Formatif Bagian I Jawablah soal-soal berikut ini dengan baik: • Jelaskan tentang ciri utama pembelajaran berbasis proyek. 139



• Tuliskan langkah langkah pembelajaran berbasis proyek. • Tuliskan hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam penilaian proyek pada model pembelajaran berbasis proyek. Bagian II Susunlah skenario pembelajaran dengan model pembelajaran berbasis proyek untuk materi pembelajaran IPA SMP dengan judul materi “Energi”. G. Kunci Tes Formatif Jawaban Bagian I o Ciri utama pembelajaran berbasis proyek adalah centrality (keterpusatan), driving question (pertanyaan penuntun), constructive investigation (investigasi konstruktif), autonomy (Otonomi), dan realisme. o Langkah-langkah Project Based Learning terdiri dari: Penentuan pertanyaan mendasar (start with the essential question), mendesain perencanaan proyek (design a plan for the project), menyusun jadwal (create a schedule), memonitor siswa dan kemajuan proyek (monitor the students and the progress of the project), menguji hasil (assess the outcome), mengevaluasi pengalaman (evaluate the experience). o Pada penilaian proyek terdapat 3 hal yang perlu dipertimbangkan yaitu kemampuan pengelolaan, relevansi, keaslian. Bagian II KEGIATAN PEMBELAJARAN BERBASIS PROYEK Satuan Pendidikan : SMP Mata Pelajaran : IPA Kelas/Semester : VII/II Topik : Energi Sub Topik : Konsep Energi dan Sumber Energi Tugas : Pembuatan Kincir Angin Sederhana A. Kompetensi Inti 1. Menghargai dan menghayati ajaran agama yang dianutnya. 2. Menghargai dan menghayati perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (toleransi, gotong royong), santun, percaya diri, dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam dalam jangkauan pergaulan dan keberadaannya. 3. Memahami pengetahuan (faktual, konseptual, dan prosedural) berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya terkait fenomena dan kejadian tampak mata. 4. Mencoba, mengolah, dan menyaji dalam ranah konkret (menggunakan, mengurai, merangkai, memodifikasi, dan membuat) dan ranah abstrak (menulis, 140



membaca, menghitung, menggambar, dan mengarang) sesuai dengan yang dipelajari di sekolah dan sumber lain yang sama dalam sudut pandang/teori. B. Kompetensi Dasar 1. Mengagumi keteraturan dan kompleksitas ciptaan Tuhan tentang aspek fisik dan kimiawi, kehidupan dalam ekosistem, dan peranan manusia dalam lingkungan serta mewujudkannya dalam pengamalan ajaran agama yang dianutnya. 2. Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari. 3. Mengenal konsep energi, berbagai sumber energi, energi dari makanan, transformasi energi, respirasi, sistem pencernaan makanan, dan fotosintesis. 4. Mendeskripsikan perubahan energi dari bentuk satu ke bentuk energi yang lainnya. 5. Merancang dan melakukan percobaan yang memanfaatkan sifat-sifat energi, berikut presentasi hasil percobaan dan pemanfaatannya. C. Indikator 1. Membuat rancangan alat kincir angin sederhana untuk menunjukan proses perubahan energi gerak menjadi energi listrik. 2. Membuat alat kincir angin sederhana untuk untuk menunjukan proses perubahan energi gerak menjadi energi listrik. D. Tujuan Setelah pembelajaran ini siswa diharapkan dapat: 1. Membuat rancangan alat kincir angin sederhana untuk menunjukan proses perubahan energi gerak menjadi energi listrik. 2. Membuat alat kincir angina sederhana untuk menunjukkan proses perubahan energi gerak menjadi energi listrik. E. Petunjuk Umum 1. Pelajari konsep energi! 2. Buat rancangan alat kincir angin sederhana meliputi alat dan bahannya, desain atau gambarnya dan cara kerja! 3. Setelah dirancang, buat alat kincir angin sederhana sesuai rancangan! 4. Uji alat dengan melakukan percobaan dan hal yang harus diperbaiki agar alat bisa bekerja dengan baik! 5. Catat hasil percobaan dan hal-hal yang harus diperbaiki! 6. Lakukan perbaikan alat kalau diperlukan! 7. Selamat mencoba, mudah-mudahan alat hasil kreativitasmu dapat dimanfaatkan dilingkungan yang membutuhkan air jernih. Semangat!



LAPORAN KEGIATAN PEMBELAJARAN BERBASIS PROYEK Mata Pelajaran : IPA Topik Sub Topik



: Energi : Pembuatan Alat Kincir Angin Sederhana 141



Nama Kelas



: ………………………………… : VII …….



A. Merancang Alat Petunjuk Khusus. 1. Setelah mempelajari konsep energi serta penerapan kincir angin dalam kehidupan sehari-hari, buatlah rancangan alat kincir angin sederhana dari alat dan bahan yang ada disekitar rumah! 2. Tulislah rancangan beserta gambar dan keterangannya dibagian bawah gambar! 3. Uraikan cara kerja alatnya! Tanggal Merancang : Alat dan Bahan :



Gambar Rancangan dan Keterangan Gambar :



Cara Menggunakan Alat :



B. Laporan Pengujian Alat Penjernihan Petunjuk Khusus Setelah Anda membuat kincir angin sederhana berdasarkan rancangan, ujilah alat tersebut dengan melakukan percobaan pada kincir angin sederhana, laporkan hasil pengujian menggunakan format berikut: Tanggal Pengujian :



Hasil Pengamatan dan Catatan Perbaikan :



Kegiatan:



142



1. Melakukan percobaan pada alat kincir angin sederhana Tanggal Perbaikan dan Pengujian :



Hasil Pengamatan :



C. Laporan Penelitian Sederhana Petunjuk Khusus Berdasarkan hasil kegiatanmu ini, tulislah sebuah laporan penelitian sederhana tentang alat kincir angin sederhana dapat menjelaskan konsep energi dalam perubahan energi gerak menjadi energi listrik . Buatlah judul yang menarik, tulis laporan secara sistematis. H. Tindak Lanjut Untuk memantapkan pemahaman dan keterampilan Anda dalam menyusun skenario pembelajaran berbasis proyek, Anda diminta untuk menyusun lagi dua skenario, yang pertama diambil topiknya dari bahan ajar Fisika SMA kelas XI semester genap (dari silabus kurikulum KTSP), dan yang kedua dari Fisika SMA kelas XII semester genap (dari silabus kurikulum 2013).



BAB VI 143



Model Pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) A. Deskripsi Dalam bab ini akan dibahas model pembelajaran creative problem solving serta penerapannya dalam pembelajaran Sains (IPA) khususnya Fisika di sekolah menengah. Setelah mempelajari bab ini, diharapkan mahasiswa atau pembaca lainnya akan dapat memahami tentang model pembelajaran creative problem solving serta penerapannya dalam pembelajaran Sains (IPA) khususnya fisika di sekolah menengah. Karena itu, materi (bahan ajar) yang dipilih untuk disajikan dalam bab ini adalah pembelajaran creative problem solving dan contoh penerapannya dalam pembelajaran IPA-Fisika di Sekolah Menengah. B. Sajian/Uraian B.1. Model Pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) 1.1 Konsep Dasar Model Pembelajaran CPS Model Creative Problem Solving (CPS) adalah suatu model pembelajaran yang melakukan pemusatan pada pengajaran dan keterampilan pemecahan masalah, yang diikuti dengan penguatan keterampilan. Ketika dihadapkan dengan suatu pertanyaan, siswa dapat melakukan keterampilan memecahkan masalah untuk memilih dan mengembangkan tanggapannya. Tidak hanya dengan cara menghafal tanpa dipikir, keterampilan memecahkan masalah memperluas proses berpikir (Pepkin, 2004). Model pembelajaran ini cocok digunakan dalam peningkatan kemampuan masalah karena dalam model pembelajaran ini pengalaman sebelumnya dalam menyelesaikan suatu masalah merupakan faktor yang penting dalam menyelesaikan masalah baru yang berbeda, disamping faktor minat peserta didik. Kemampuan pemecahan masalah penting untuk dimiliki siswa karena dapat membuat siswa memecahkan masalah, membuat keputusan dan mengekspresikan diri secara kreatif Tang Keow Ngang, (2013: 1). Disamping aspek problem solving, aspek kreatif dibutuhkan dalam model pembelajaran CPS. Aspek ini digunakan untuk mencari berbagai gagasan/ide dalam memilih solusi yang optimal dan terbaik. CPS merupakan variasi dari pembelajaran dengan pemecahan masalah melalui teknik sistematik dalam mengorganisasikan gagasan kreatif untuk 144



menyelesaikan suatu permasalahan. Dua fase kreatif dalam pemecahan masalah sebagaimana dikemukakan oleh (Von Oech, 1990) yaitu fase imaginatif dan fase praktis. Dalam fase imaginatif gagasan strategi pemecahan masalah diperoleh, dan dalam fase praktis, gagasan tersebut dievaluasi dan dilaksanakan. Proses pembelajaran dengan model pembelajaran CPS melibatkan siswa untuk bekerja dengan situasi yang kompleks. Adapun tujuan model creative problem solving adalah • Siswa menjadi terampil menyeleksi informasi yang relevan kemudian menganalisisnya dan akhirnya meneliti kembali hasilnya. • Kepuasan intelektual akan timbul dari dalam sebagai hadiah intrinsik bagi siswa. • Potensi intelektual siswa meningkat. • Siswa belajar bagaimana melakukan penemuan dengan melalui proses melakukan penemuan • menekankan pada aspek kognitif dan afektif peserta didik dalam pembelajaran. 1.2 Prinsip-Prinsip Penggunaan Model Pembelajaran CPS • Adanya permasalahan yang dapat diajukan atau diberikan guru kepada siswa, dan siswa bersama guru, atau dari siswa sendiri yang kemudian dijadikan pembahasan dan mencari pemecahannya sebagai kegiatan belajar siswa. • Permasalahan sesuai dengan topik atau pokok bahasan yang semestinya dipelajari. • Mengingat masalah-masalah yang diajukan untuk dipecahkan siswa, hendaknya sederhana. • Masalah dapat dirumuskan dalam bentuk pertanyaan, pernyataan, tujuan, garis-garis besar suatu topik. 1.3 Langkah-langkah Creative Problem Solving a) Komponen I - Understanding Challenge (Memahami tantangan) - Menentukan tujuan: guru menginformasikan kompetensi yang harus dicapai dalam pembelajarannya. - Menggali data: guru menyajikan fenomena alam yang dapat mengundang keingintahuan peserta didik



145



- Merumuskan masalah: guru memberi kesempatan kepada peserta didik untuk mengindentifikasi permasalahan. b) Komponen II - Generating Ideas (Membangkitkan Gagasan) - Memunculkan gagasan: guru memberi waktu dan kesem-patan pada peserta didik untuk mengungkapkan gagasannya dan juga membimbing peserta didik untuk menyepakati alternatif pemecahan masalah yang akan diuji. c) Komponen III - Preparing For Action (Mempersiapkan Tinda-kan) - Mengembangkan solusi: guru mendorong peserta didik untuk mengumpulkan informasi yang sesuai, melaksanakan eksperimen untuk mendapatkan penjelasan dan pemecahan masalah, 2) membangun penerimaan: guru mengecek solusi yang telah diperoleh peserta didik dan memberikan perma-salahan yang baru namun lebih kompleks agar peserta didik dapat menerapkan solusi yang telah ia peroleh. Tabel 3. Langkah-Langkah Model Pembelajaran CPS No 1



Indikator Klarifikasi masalah



2



Pengungkapan pendapat



3



Evaluasi dan pemilihan



4



Implementasi (penguatan)



Tingkah Laku Guru dan Siswa Guru menjelaskan mengenai masalah yang diajukan kepada siswa agar siswa memahami penyelesaian seperti apa yang diharapkan Guru memberi kebebasan kepada siswa untuk mengungkapkan pendapat ten-tang bagaimana macam strategi penye-lesaian masalah. Dari setiap ide yang diungkapkan, siswa mampu untuk memberikan alasan. Guru membimbing setiap kelompok mendiskusikan pendapat-pendapat atau strategi mana yang cocok untuk menyelesaikan masalah Siswa menentukan strategi mana yang dapat diambil untuk menyelesaikan masalah, kemudian menerapkanya sampai menemukan penyelesaian dari masalah tersebut.



146



1.4 Kelebihan dan Kelemahan Model Pembelajaran Creative Pro-blem Solving (CPS) 1) Keunggulan a. Memberi kesempatan kepada peserta didik untuk memahami konsep-konsep dengan menyelesaikan suatu permasalahan. b. Membuat peserta didik aktif dalam pembelajaran. c. Mengembangkan kemampuan berpikir peserta didik karena disajikan masalah pada awal pembelajaran dan memberi keleluasaan kepada peserta didik untuk mencari arah-arah penyelesaiannya sendiri. d. Mengembangkan kemampuan peserta didik untuk mende-finisikan masalah, mengumpulkan data, menganalisis data, membangun hipotesis, dan percobaan untuk memecahkan suatu permasalahan. e. Membuat peserta didik dapat menerapkan pengetahuan yang sudah dimilikinya ke dalam situasi baru. 2) Kelemahan a. Perbedaan level pemahaman dan kecerdasan peserta didik dalam menghadapi masalah. b. Ketidaksiapan peserta didik untuk menghadapi masalah baru yang dijumpai di lapangan. c. Model ini mungkin tidak terapkan untuk peserta didik taman kanakkanak atau kelas-kelas awal sekolah dasar. d. Membutuhkan waktu yang tidak sebentar untuk memper-siapkan peserta didik melakukan tahap-tahap di atas. C. Rangkuman o Model Creative Problem Solving (CPS) adalah suatu model pembelajaran yang melakukan pemusatan pada pengajaran dan keterampilan pemecahan masalah, yang diikuti dengan penguatan keterampilan. Ketika dihadapkan dengan suatu pertanyaan, siswa dapat melakukan keterampilan memecahkan masalah untuk memilih dan mengembangkan tanggapannya. o Tujuan model creative problem solving adalah Siswa menjadi terampil menyeleksi informasi yang relevan kemudian menganalisisnya dan akhirnya meneliti kembali hasilnya. Kepuasan intelektual akan timbul dari dalam sebagai hadiah intrinsik bagi siswa. Potensi intelektual siswa 147



meningkat. Siswa belajar bagaimana melakukan penemuan dengan melalui proses melakukan penemuan menekankan pada aspek kognitif dan afektif peserta didik dalam pembelajaran. o Ciri utama model pembelajaran CPS adalah adanya permasalahan yang dapat diajukan atau diberikan guru kepada siswa, dan siswa bersama guru, atau dari siswa sendiri yang kemudian dijadikan pembahasan dan mencari pemecahannya sebagai kegiatan belajar siswa. Permasalahan sesuai dengan topik atau pokok bahasan yang semestinya dipelajari. Mengingat masalah-masalah yang diajukan untuk dipecahkan siswa, hendaknya sederhana. Masalah dapat dirumuskan dalam bentuk pertanyaan, pernyataan, tujuan, garis-garis besar suatu topik. o Langkah-langkah creative problem solving adalah Komponen I Understanding Challenge (Memahami Tantangan): menentukan tujuan, menggali data dan merumuskan masalah. Komponen II - Generating Ideas (Membangkitkan Gagasan): memunculkan gagasan. Komponen III Preparing For Action (Mempersiapkan Tindakan): mengembangkan solusi dan membangun penerimaan D. Contoh Soal Soal Pilih satu topik bahasan materi fisika SMA dan buatkan skenario pembelajaranya dalam bentuk Lembar Kegiatan Praktikum yang menggunakan model pembelajaran creative problem solving. Jawaban Topik bahasan yang dipilih, misalnya “Fluida Statis” Skenario Pembelajarannya dalam bentuk Lembar Kerja Praktek adalah, sbb: LEMBAR KERJA SISWA Materi Pokok : Fluida Statis Kompetensi Dasar : Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statis dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari Tujuan : Menjelaskan hubungan tekanan hidrostatis dengan kedalaman air Alokasi Waktu : 60 menit Nama Anggota Kelompok



: 1) --------------------------------------------2) --------------------------------------------3) --------------------------------------------4) ---------------------------------------------



Kelas/Semester



:



148



A. Memahami Masalah



Pernahkah Anda melihat kapal selam? Mengapa kapal selam dibuat lebih kuat dari kapal-kapal yang lain. Ketika kapal-kapal yang lain dibuat dengan menggunakan kayu dan besi. Kapal selam justru dibuat dengan baja yang lebih kuat dari kayu atau besi



Mengapa demikian? Peristiwa itu dapat dijelaskan dengan konsep fisika, bagaimana penjelasannya? Mari, ikuti dan lakukan kegiatan berikut



B. Pengungkapan Pendapat Berdasarkan masalah dan pertanyaan di atas tuliskan solusi alternatif pemecahan masalah atau jawaban sementara Anda pada tempat yang disediakan! _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________ 1. Alat & Bahan a. selang plastik b. gelas c. mistar



d. corong e. balon f. air 149



C. Evaluasi dan Pemilihan 2. Langkah Kerja 1. Pasang corong pada selang plastik dan tutuplah dengan balon. Kemudian isilah selang dengan sedikit air dan buatlah membentuk huruf U seperti pada gambar berikut! Aturlah agar air dalam selang memiliki ketinggian sama. 2. Masukkan corong ke dalam air sedalam h, kemudian amati perbedaan permukaan air pada selang U. Ukurlah nilai ini dapat digunakan sebagai pengukur tekanan P! (Catat hasil pengukuran perbedaan ketinggian ini sebagai Δh) 3. Lakukan kegiatan 2 dengan mengubah kedalaman selang h, sebanyak 4 kali!



150



3. Tabel Hasil Pengamatan Tuliskan hasil pengamatan kalian dalam tabel berikut ini! Percobaan keh (cm) Δh (cm) 1 2 3 4 5



4. Analisis hasil penyelidikan Lakukan analisis data hasil pengamatan pada percobaan yang telah kalian lakukan, dengan mengisi tabel berikut! Jika diketahui: massa jenis air (ρ) = 1000 kg/m3 dan percepatan gravitasi (g) = 10 kg/ms2 Percobaan ke1 2 3 4 5



h (cm)



Δh (cm)



151



Ph = ρ . g . h



D. Implementasi/penguatan



1.



Berdasarkan pengamatan dari percobaan yang telah kalian lakukan, bagaimana hubungan kedalaman letak corong dalam air dengan perubahan air yang terdapat pada selang plastik? Jawab:



_______________________________________________________



_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________



2.



Bagaimana hubungan antara kedalaman letak benda dalam air dengan besar tekanan hidrostatik? Jawab:



_______________________________________________________



_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________



3.



Buatlah grafik hubungan antara kedalaman letak benda dalam air (h) dengan perubahan ketinggian air dalam selang plastik (Δh)! Jawab:



_______________________________________________________



_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________



Pertanyaan/Tugas (Untuk Melengkapi Laporan Tertulis): 152



4.



5. 6.



Buatlah rangkuman bahasan tentang hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statis dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan seharihari Buatlah rangkuman bahasan hubungan tekanan hidrostatis dengan kedalaman air Tuliskan satu contoh soal tekanan hidrostatis



Daftar Pustaka Hamid, A.A. (2009). Penyusunan RPP IPA. Yogyakarta: UNY Nozari, A.Y., & Slamlan, H. (2014) The Effects of Problem-Solving Teaching on Creative Thinking among District 2 High School Students in Sari City. University of Medical Sciences, Sari, Mazandaran, Iran. O’Brien, M. (2012). Fostering a Creativity Mindset for Teaching (and Learning). LEARNing Landscapes | Vol. 6, No. 1, Autumn 2012. Ozkal., & Nese. (2014). Relationship Between Teachers’ Creativity Fos-tering Behaviors And Their Self Efficacy Beliefs. Educational Research and Reviews. Diambil tanggal 14 Oktober 2016, pada http://www.academicjournals.org/journal/ERR/article-full-textpdf/05B2C1547274 Öztürk, Þ. (2004). Creative thinking in education. Ondokuz Mayýs Üniversitesi Eðitim Fakültesi Dergisi, 18(1), 77-84. Piirto, J. (2011). Creativity for 21st Century Skills. How to Embed Creativity into the Curriculum. Sense Publishers Rotterdam/Boston/Tai-pei. PISA. (2012). Framework for PISA 2012 problem solving. Doc: Soekamto, T & Saripudin, U. (1997). Teori Belajar dan Model-model Pembelajaran. Dirjen Dikti Depdikbud: Peningkatan dan Pengem-bangan Aktivitas Instrumental. Suparwoto. (2011). Simetri dalam Fisika dan Implementasinya dalam Pendidikan Karakter. Yogyakarta: FMIPA UNY. Suprijono. A. (2011). Model-Model Pembelajaran. Jakarta: Gramedia Pustaka Jaya. Prasetyo, Z.K (2004). Materi Pokok Kapita Selekta Pembelajaran Fisika. Jakarta: Universitas Terbuka. E. Soal Latihan Disediakan 4 topik bahasan materi fisika SMA sesuai silabus KTSP, masing-masing dengan judul: 153



a) b) c) d)



Elastisitas dan Gaya Pegas Gerak Harmonik Sederhana Impuls dan Momentum Usaha dan Energi Kelas Anda akan dibagi dalam empat kelompok, dan setiap kelompok akan diberikan salah satu materi tersebut di atas. Pembagian kelompok akan dilakukan oleh dosen/asisten. Setiap anggota kelompok dalam setiap kelompok secara individual menyusun skenario pembelajarannya dalam bentuk Lembar Kerja Praktek/Percobaan dengan menggunakan strategi pembelajaran inquiry terbimbing untuk materi yang sudah ditentukan untuk masing-masing kelompok. Sebelum Anda mengerjakan secara individual, kelompok Anda perlu melakukan diskusi kelompok untuk menyamakan persepsi bagaimana mengerjakan soal tugas ini. Setelah Anda diberi waktu 1 minggu, maka akan dilakukan diskusi kelas, tiap kelompok akan diambil sampel untuk mempresentasikan hasil kerjanya. Berdasarkan masukan-masukan dalam diskusi ini, Anda secara individual memperbaiki hasil pekerjaan Anda, kemudian mengumpulkannya (print out-nya dan soft-nya kepada dosen/asisten. F. Tes Formatif Bagian I Jawablah soal-soal berikut ini dengan baik: • Jelaskan tentang ciri utama pembelajaran dengan menggunakan model creative problem solving. • Tuliskan langkah-langkah model pembelajaran creative problem solving. Bagian II Soal Susunlah skenario pembelajaran dengan model pembelajaran creative problem solving dalam bentuk Lembar Kerja Praktek/Percobaan, untuk materi pembelajaran G. Kunci Tes Formatif Bagian I Jawaban • Ciri utama model pembelajaran CPS adalah adanya permasalahan yang dapat diajukan atau diberikan guru kepada siswa, dan siswa bersama guru, atau dari siswa sendiri yang kemudian dijadikan pembahasan dan mencari pemecahannya sebagai kegiatan belajar siswa. Permasalahan 154



sesuai dengan topik atau pokok bahasan yang semestinya dipelajari. Mengingat masalah-masalah yang diajukan untuk dipecahkan siswa, hendaknya sederhana. Masalah dapat dirumuskan dalam bentuk pertanyaan, pernyataan, tujuan, garis-garis besar suatu topik. • Langkah-langkah creative problem solving adalah Komponen I Understanding Challenge (Memahami Tantangan): menentukan tujuan, menggali data dan merumuskan masalah. Komponen II - Generating Ideas (Membangkitkan Gagasan): memunculkan gaga-san. Komponen III Preparing For Action (Mempersiapkan Tindakan): mengembangkan solusi dan membangun penerimaan.



155



Bagian II Jawaban



LEMBAR KERJA SISWA 05



VISKOSITAS Kompetensi Dasar 2.2 Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statis dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari Tujuan Menentukan koefisien kekentalan zat cair dengan menggunakan hukum Stokes Alokasi Waktu 60 menit Nama Anggota Kelompok 1) ______________________________ 2) ______________________________ 3) ______________________________ 4) ______________________________ Kelas/Semester : ________________________________



Perhatikan gambar di atas Dua buah telur dilepaskan secara bersama dalam larutan berbeda yakni air (gambar a) dan larutan garam (gambar b). Jika Anda perhatikan maka telur dalam larutan air lebih sampia ke dasar gelas daripada gerak telur dalam larutan garam. 156



A. Memahami Masalah 1. Apakah benar demikian? Gerak telur pada larutan air garam lebih lambat? Jika benar mengapa demikian? 2. Apakah Anda pernah membuktikan percobaan ini? Tentu ini sangat menarik untuk dipelajari untuk itu ikuti percobaan berikut dengan cermat!



B. Menghasilkan Ide-Ide Berdasarkan masalah dan pertanyaan di atas tuliskan solusi alternatif atau jawaban sementara Anda pada tempat yang disediakan!



157



1. Alat & Bahan Tabung stokes Tinggi (80 cm)



Mistar (100 cm)



Mikrometer sekrup (0,25 mm;0,01mm)



Bola pejal (10 buah) Termometer Neraca Ohauss



Gambar 1. Skema Alat



158



C. Evaluasi dan Pemilihan 2. Prosedur Kegiatan Percobaan 1 : Menentukan harga viscositas berdasarkan grafik t = f(y) 1) Ukur dan catat suhu zat cair dengan menggunakan termometer. 2) Ukur dan catat massa jenis zat cair dengan menggunakan aerometer. 3) Pilih salah satu bola pejal yang tersedia (pilih yang kecil), ukur dan catat diameter bola dengan menggunakan mikrometer sekrup. Lakukan pengukuran ulang sebanyak 10 kali dengan posisi yang berbeda-beda (bola diputar agar mendapatkan r yang mewakili). 4) Timbang massa bola pejal yang akan digunakan (cukup satu kali pengukuran). Perhatikan posisi skala nol sebelum alat ukur dipergunakan. 5) Masukkan bola kedalam tabung Stokes yang berisi oli, amati gerak bola hingga bola dianggap bergerak lurus beraturan. 6) Berilah tanda batas dengan gelang pertama ketika bola dianggap telah mengalami gerak lurus beraturan (+ 5-7 cm dari permukaan zat cair). 7) Ukur jarak yang akan diamati (y) dengan memberikan tanda dengan gelang kedua. 8) Ambil bola yang telah dimasukkan, tiriskan, lalu masukkan kembali ke dalam tabung Stokes, amati dan catat waktu yang ditempuh bola selama bergerak lurus beraturan sepanjang y. 9) Berdasarkan data yang Anda peroleh, tentukanlah harga massa jenis bola pejal dan rata-rata jari-jari bola pejal. Dengan informasi yang Anda peroleh prediksikan besar kecepatan gerak benda dalam fluida, prediksi ini akan membantu Anda untuk mendapatkan data yang berkualitas. 10) Lakukan langkah g-h untuk 10 kali percobaan dengan jarak y yang berbedabeda dengan cara mengubah kedudukan posisi gelang kedua. Jarak gelang pertama dan kedua minimal 20cm. Percoban 2 : menentukan harga viscositas zat cair berdasarkan grafik fungsi



t = f(



1 ) r2



1) Pilih 10 buah bola dengan massa jenis yang sama (terbuat dari bahan yang sama) dan jari-jari yang berbeda (ambil bola yang tidak terlalu besar). 2) Ukur massa (1 kali pengukuran) dan jari-jari (5 kali pengukuran) masing-masing bola. 3) Berdasarkan data perolehan 1, prediksikan jarak antar dua gelang pembatas pada tabung Stokes, gunakan jarak ini untuk eksperimen pada percobaan 2. 4) Kemudian ukur waktu yang diperlukan masing-masing bola pejal untuk menempuh jarak antara kedua gelang pembatas yang sudah ditentukan itu (jarak tetap) untuk setiap bola yang dijatuhkan. 3. Arahan Pembuatan Laporan 1. Dengan menggunakan data percobaan pertama buatlah grafik t=f(y), kemudian tentukan koefisien kekentalan zat cair berdasarkan grafik tersebut!



159



2. Dengan menggunakan data percobaan kedua, buatlah grafik



t = f(



1 ) r2



kemudian tentukan koefisien kekentalan zat cair berdasarkan grafik tersebut ! 3. Bandingkan hasil dari kedua percobaan tersebut, kemudian berikan penjelasan mengenai kedua hasil itu ! 4. Cocokkan harga koefisien viscositas yang telah Anda peroleh dengan harga pada literatur, berikan argumentasi Anda tentang hal ini !



D. Implementasi/Penguatan 1. Jelaskan Perbedaan antara gaya gesekan zat cair dengan gaya gesekan antara zat padat? Jawab: ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ________________________________________ 2. Dengan melihat literatur, tentukanlah harga viskositas oli pada temperatur kamar! Jawab: ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ _______________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ _______________________________________________________ 3. Jika variabel massa jenis oli ρ dan massa jenis bola yang berjari-jari r, tentukanlah besar kecepatan benda! Jawab: ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ________________________________________ 4. Berdasarkan persamaan viskositas, variabel apa yang harus dipertahan-kan untuk memperoleh data untuk membuat grafik t=f(y) dan bagai-manakah cara Anda untuk menentukan koefisien kekentalan zat cair dari grafik tersebut pada pertanyaan di atas?



160



______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ________________________________________ 5. Berdasarkan persamaan bagaimanakah bentuk prediksi grafik t = f (1/r 2 ), dan bagaimanakah Anda menetukan harga koefisien viskositas dari grafik ini? Jawab: ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ _____________________________________________ 6. Dengan memperhatikan prosedur mengapa pengukuran dilakukan 5-7 cm di bawah permukaan zat cair? Jawab: ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ________________________________________



H. Tindak Lanjut Untuk memantapkan pemahaman dan keterampilan Anda da-lam menyusun skenario pembelajaran dalam bentuk LKS ekspe-rimen dengan model pembelajaran creative problem solving, Anda diminta untuk menyusun lagi dua skenario, yang pertama diambil topiknya dari bahan ajar Fisika SMA kelas XI semester genap (dari silabus kurikulum KTSP), dan yang kedua dari Fisika SMA kelas XII semester genap (dari silabus kurikulum 2013). Daftar Pustaka Budimansyah Dasim. 2002. Model Pembelajaran dan Penilaian Portofolio. Bandung: Penerbit PT Genesindo. Carin Arthur A. 1997. Teaching Modern Science, Seventh Edition. New Yersey: Prentice Hall, Inc. Carl J. Wenning., 2011. Student Lab Handbook, Illinois State University Physics Department. Degeng S. Nyoman., Suhardjono. 1997. “Analisis Komparatif Pan-dangan Behavioristik VS Konstruktivistik Tentang Pemecahan Masalah 161



Belajar Abad XXI”, Makalah, disampaikan Pada Semi-nar Nasional Teknologi Pembelajaran Program Pasca Sarjana IKIP Malang, (26 Juni 1997). Depdiknas. 2002. Kurikulum Berbasis Kompetensi. Jakarta: Puskur-Balit-bang Depdiknas. Erwanti Novia. 2010. Pentingya Mengelola Laboratorium Sekolah. Dinas Pendidikan Kota Padang. Sumber: http://disdik.padang.go.id (diunduh, 6 Juni 2012). Eugenia Etkina, Alan Van Heuvelen,. 2008. “Introduction to Scientific Abilities Project”. http://paer.rutgers.edu/scientific Abili ties/ Introduction/default.aspx. Gagnon W. George. 1997. “Constructivist Learning Design”. Paper yang diperoleh melalui internet (file:///A|/KONSTRUK/-CONSTR4.HTM). Joyce, B. & Weil, M. 1996. Models of Teaching, 5th Edition. Boston : Allyn & Bacon. Kholil, Anwar, 2009. Hakikat Pembelajaran IPA. Lawson, A.E. 1995. Science Teaching and the Development of Thinking. California: Wadsworth, Inc. Levels of Inquiry: Hierarchies Of Pedagogical Practices And Inquiry Processes. Journal of Physics Teacher Education Online, 2(3), February 2005, pp. 3-11. Permendiknas No. 26 Tahun 2008 tentang Standar Tenaga Pengelola Laboratorium Sekolah/Madrasah. Permendiknas No 16 tahun 2007 tentang Standar Kualifikasi Akademik dan Kompetensi Guru. Permendiknas No 24 Tahun 2007 tentang Standar Sarana dan Prasarana untuk SD/Mi, SMP/MTs. dan SMA/MA. Permendiknas No 41 Tahun 2007 tentang Standar Proses untuk Satuan Pendidikan Dasar dan Menengah. Suparmo Paul. 1997. Filsafat Konstruktivisme dalam Pendidikan. Yogya-karta: Penerbit Kanisius. _____, 2002. Reformasi Pendidikan (Sebuah Rekomendasi). Yogyakarta: Penerbit Kanisius. Sutrisno. “Pola Belajar Dengan Pendekatan Konstruktivisme Dengan Topik Usaha dan Energi”. 2002. Makalah, disajikan pada Kegiatan 162



Pemanfaatan Tenaga Ahli (Technical Assistant) di Jurusan Fisika FMIPA UNIMA dalam Rangka Pelaksanaan Proyek Due-Like. The Levels of Inquiry Model of Science Teaching. Journal of Physics Teacher Education Online, 6(2), Summer 2011, pp. 9-16.



SENARAI Sains –(Science) – Ilmu Pengetahuan Alam Sainsing (Sciencing) – Proses Sains – cara kerja scientist Produk Sains – kumpulan pengetahuan ilmiah) Observasi ilmiah (Scientific observation) Inferensi – interpretasi dari observasi, beriteraksi dengan pengalaman, disertai dengan konklusi Variabel – benda atau kejadian yang bisa diubah/dimanipulasi Independent variable – variabel bebas – variabel manipulasi Dependent variable – variabel respons - variabel terikat Controll variable – variabel yang dipertahankan tetap Generalisasi – kesimpulan – menggambarkan hubungan variabel/prinsip Hipotesis – terkaan mengenai suatu hubungan – dikonfirmasi melalui penyelidikan – menuntun eksperimen Pengetahuan dan produk ilmiah – fakta, konsep, prinsip, teori Dua tipe pertanyaan – “apa” dan “mengapa dan bagaimana” Menanya (Quetioning) – inti inquiry ilmiah, dasar dari model penemuan terbimbing (Guaded Discovery) Siklus SCIS – eksplorai, invensi, penemuan Pembelajaran model konstruktivis : invitasi – eksplorasi, penemuan, kreasi – eksplanasi dan solusi – mengambil tindakan Proses scientific- mengobservasi, mengukur, memprediksi, menginfer, menginvestigasi, dan mengeksplanasi Metode ilmiah - mengajukan pertanyaan (masalah), menyelidiki topik merumuskan hipotesis, menguji hipotesis dan menganalisis data Pendekatan ilmiah (scientific approach) kurikulum 2013 - mengamati (observing), menanya (questioning), menalar (associating), mencoba (experimenting), dan membentuk jejaring (networking)



163



Mempengaruhi penggunaan strategi inquiry - 4 faktor: maturation, physical experience, social experience, dan equilibration Pembelajaran inquiry - berorientasi pada pengembangan intelektual, prinsip interaksi, prinsip bertanya, prinsip belajar untuk berpikir, prinsip keterbukaan Langkah Umum Strategi Pembelajaran Inquiry - Orientasi, Meru-muskan Masalah, Merumuskan Hipotesis, Mengumpulkan Data, Menguji Hipotesis, Merumuskan Kesimpulan Enam level inquiry - Pembelajaran Discovery (Discovery Learning), Demonstrasi Interaktif (Interactive Demonstration), Pengajaran Inkuiri (Inquiry Lesson), Lab Inkuiri (Inquiry Lab), Real-world applications, Eksplanasi Hipotetis (Hyphotetical Explanations) Enam level ketrampilan (skill) inquiry yang dibutuhkan – ketrampilan tingkat dasar (rudimentary skills), ketrampilan dasar (basic skills), ketrampilan menengah (intermediate skills), ketrampilan yang terintegrasi (integrated skills), ketrampilan tingkat tinggi (culminating skills), ketrampilan lanjut (advanced skills) Level inquiry tingkat Sekolah Dasar - dari Discovery Learning hingga Demonstrasi Interaktif Level inquiry tingkat SMP - dari Discovery Learning hingga Inquiry Lesso Level inquiry tingkat SMA - dari Discovery Learning hingga Real world Interakti Level inquiry siswa-siswa terbaik - dari Discovery Learning hingga Hyphotetical Explanations Sains - produk, proses, dan sikap ilmiah Pembelajaran sains di sekolah – fokus pada eksplorasi, inkuiri dan eksperimen Laboratorium IPA - tempat melakukan percobaan maupun pelatihan IPA (Fisika, kimia, Biologi) – ruang tertutup, ruang terbuka Fungsi laboratorium Sains - tempat berlatih mengembangkan keterampilan intelektual, keterampilan motorik siswa, Memberikan dan memupuk keberanian mencari hakekat kebenaran ilmiah, Memupuk rasa ingin tahu siswa, Membina rasa percaya diri, sumber untuk memecahkan masalah atau melakukan percobaan, - Tempat menggali, mengungkap, dan mengembangkan ranah pengetahuan, ranah sikap/afektif, dan ranah keterampilan siswa, Sebagai prasarana pendidikan Komponen indikator ketrampilan proses sains - Mengamati, mengelompokkan/mengklasifikasi, menafsirkan, meramalkan, mengajukan pertanyaan, merumuskan hipotesis, merencanakan percobaan, menggunakan alat/bahan, menerapkan konsep, mengkomunikasikan Klasifikasi ketrampilan proses IPA - ketrampilan proses dasar, ketrampilan proses terintegrasi Lima tahapan langkah dasar kegiatan ilmiah laboratorium - observasi & identifikasi, eksperimentasi, generalisasi, pembuktian (verifikasi), komunikasi 164



Tiga tipe Eksperimen - Observasional, Pengujian, Penerapan Laboratorium Virtual (maya) - alternatif dalam mengatasi persoalan kurangnya atau belum tersedianya sarana peralatan laboratorium yang diperlukan. Penggunaan komputer di sekolah - Program latihan (drill and practice), program tutorial, program demonstrasi, program simulasi, dan program permainan instruksional. Contoh software laboratorium virtual - Electronics Workbench (EWB), berbagai simulasi dengan PhET. Rancangan Simulasi lab virtual - harus memungkinkan siswa mengalami aktivitas hands-on, minds-on atau berpikir tingkat tinggi (higher-order thinking), dan pemecahan masalah secara kolaboratif. Lembar Kerja Praktikum atau LKS - perlu dirancang menggunakan skenario pembelajaran berorientasi konstruktivis dalam format hands-on minds-on discovery atau dengan strategi inquary terbimbing Praktikum/eksperimen rill - dilakukan apabila sarana peralatan praktikum tersedia di laboratorium secara memadai Lembar kegiatan Siswa (LKS) untuk mata pelajaran IPA – gunakan pendekatan pembelajaran IPA, pendekatan keterampilan proses Sistimatika LKS pada umumnya - judul, pengantar, tujuan, alat bahan, langkah kerja, kolom pengamatan, pertanyaan



165