Makalah Pembelajaran Neurosains (Putri M. Taid 433419041) [PDF]

Citation preview

Makalah PEMBELAJARAN BERBASIS NEUROSAINS (Disusun untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Inovasi Pembelajaran IPA yang diampuh Oleh Ibu Dr. Frida Maryati Yusuf, M.Pd) Disusun Oleh: Putri M.Taid (433419041)



PRODI PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI GORONTALO



KATA PENGANTAR Alhamdulillah, puji syukur Saya panjatkan kepada Allah subhanallahu Wa Ta’ala. yang telah menganugerahkan hidayah dan rahmat-Nya kepada kita, serta sholawat serta salam semoga tetap tercurahkan kepada nabi kita Muhamad Shallalahu‘alaihi wassalam yang telah membimbing kita menuju kepada satu-satunya jalan yang benar yakni Al-Islam. Didalam Makalah ini memuat tentang “Pembelajaran Neurosains”sebagai tugas Mata kuliah Inovasi Pembelajaran IPA makalah ini bertujuan untuk mengetahui dan memahami tentang pembelajaran berbasis neurosains. Penyelesaian makalah ini hanya dapat terlaksana karena bantuan pikiran,tenaga dan usaha dari berbagai pihak. Oleh karena itu saya menyampaikan terimah kasih. Akhir kata, saya menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan. sehingga segala kritik dan saran yang bersifat membangun diharapkan demi penyempurnaan Makalah ini



Gorontalo, Rabu, 16 Desember 2020



Putri M. Taid



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR.............................................................................................. DAFTAR ISI............................................................................................................. BAB I PENDAHULUAN......................................................................................... 1.1 Latar Belakang..................................................................................................... 1.2 Rumusan Masalah............................................................................................... 1.3 Tujuan ................................................................................................................ BAB II PEMBAHASAN.......................................................................................... 2.1 Pengertian Neurosains, Kapasitas dan Bagian Otak Manusia.............................. 2.2 Cara Otak Belajar................................................................................................. 2.3 Prinsip-prinsip pembelajaran berbasis neurosains............................................... 2.4 Tahap-tahap Pembelajaran Neurosains............................................................... BAB III PENUTUP.................................................................................................. 3.1 Kesimpulan.......................................................................................................... 3.2 Saran..................................................................................................................... DAFTAR PUSTAKA



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Otak mengatur seluruh fungsi tubuh; mengendalikan kebanyakan perilaku dasar manusia seperti halnya makan, tidur, dan menghangatkan tubuh. Otak bertanggung jawab atas penciptaan peradaban, musik, seni, ilmu, dan bahasa. Terdapat seratus miliar neuron atau sel saraf di dalam otak. Diperkirakan dalam satu otak manusia, jumlah interkoneksi di antara selsel saraf lebih besar dari jumlah atom di alam semesta. Rakhmat (2005) mengungkapkan bahwa neuron-neuron yang menuju lapisan otak paling luar harus menempuh perjalanan panjang. Neuron-neuron ini menempel pada sel glial, merayap dengan kecepatan 60 per sejuta meter setiap jam, dan berhenti di berbagai tempat, tidak semuanya menuju lapisan terluar otak. Pada saat mencapai daerah yang menjadi tujuannya, neuron-neuron ini bergabung dengan neuron lain, membentuk koloni-koloni neuron dengan masing-masing tugas yang khas. Terdapat koloni yang berperan sebagai sistem visual, sistem pendengaran, dan sebagainya. Profesor Marian Diamond dalam Rakhmat (2005) mengungkapkan bahwa otak dapat berubah secara positif jika dihadapkan pada lingkungan yang diberi rangsangan, dan otak akan dapat menjadi negatif jika tidak diberi rangsangan. Berkaitan dengan hal tersebut, maka sangat penting menghadirkan lingkungan yang mampu merangsang siswa untuk dapat mengaktifkan otaknya. Lingkungan yang merangsang ini perlu dihadirkan dalam kondisi yang bervariasi. Mekanisme kerja otak sangat memberikan kedudukan yang penting dalam memahami setiap perubahan tingkah laku belajar yang dilakukan oleh seseorang. Berkaitan dengan hal itulah, maka penulis ingin memberikan penjelasan mengenai mekanisme kerja otak pada teori Neurosains dalam pengaturan informasi yang akan mendukung peran kita sebagai seorang pendidik. 1.2 Rumusan Masalah 1. Apa yang dimaksud dengan Pengertian Neurosains, Kapasitas dan Bagian Otak Manusia? 2. Bagaimana Cara Otak Belajar? 3. Apa saja Prinsip-prinsip pembelajaran berbasis neurosains? 4. Bagaimana Tahap-tahap Pembelajaran Neurosains 1.3 Tujuan 1. Untuk mengetahui pengertian neurosains, kapasitas dan bagian otak manusia 2. Untuk mengetahui cara otak belajar 3. Untuk mengetahui prinsip-prinsip pembelajaran berbasis neurosains 4. Untuk mengetahui tahap-tahap pembelajaran neurosains



BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Neurosains,Kapasitan dan Bagian Otak Manusia 1. Pengertian Neorosains Neurosains merupakan salah satu lompatan keilmuan pendukung yang sangat memeberikan konstribusi dalam menelaah dan memahami perkembangan psikologi melalui kajian keilmuan tentang sel saraf temuan yang dimaksud di antaranya dikemukakan oleh Wittrock menentukan bahwa terdapat tiga wilayah perkembangan otak yang semakin meningkat, yaitu serabut dendrite, kompleksitas hubungan dendrite, dan pembagian sel saraf. (Wiyani dan Barnawi, 2012) Neurosains mempelajari mengenai otak dan seluruh fungsi-fungsi syaraf belakagan ini telah berkembang menjadi Neuropsikiatri dan Neurobehavior (penggabungan antara perilaku dan fungsi otak). Penggabungan ini didasari karena otak merupakan sumber dari pemikiran.reaksi-reaksi di otak yang di sebut dengan Neurochemistry, Neurohormonal, Neuromekanikal merupakan sumber reaksi yang menggerakkan otak kita untuk berpikir. Neurosains disebut dengan ilmu otak, karena mempelajari seluruh proses berpikir, sedangkan proses berpikir itu sendiri terkait ilmu pengetahuan, perilaku, attitude yang sangat luas cangkupannya. Neurosains juga menelaah penyakit pada otak dengan berbagai macam bentuk. 2. Kapasitas otak manusia Otak manusia berkapasitas sekitar 1 PETABYTE Setiap orang mungkin mempunyai miliaran potong informasi yang disimpan dalam memori jangka panjang. Banyak daerah dan struktur di otak sebagaimana cortex serebri juga berperan dalam belajar dan mengingat, ingatan kelihatannya didistribusikan secara berlebihan di daerah korteks. Untuk mengingat sesuatu manusia harus mendapatkan informasi, menyimpan, dan mengeluarkan/memanggil kembali. Kegagalan dalam mengingat sesuatu dapat di sebabkan gangguan pada salah satu dari proses tersebut. a) Tahapan ingatan Dibedakan



atas ingatan jangka pendek dan jangka panjang. Ingatan jangka



pendek adalah suatu proses aktif yang berlangsungnya terbatas, tidak meninggalkan bekas. Bentuk belajar jangka pendek yang paling sederhana disimpan dalam perubahan fisik dalam reseptor perifer yang sifatnya sementara. b) Ingatan Jangka Panjang akan Menimbulkan Perubahan Fisik pada Otak Ingatan jangka Panjang dihasilkan oleh perubahan structural pada system saraf, yang terjadi karena aktifitas berulang terhadap lingkaran neuron (loop of neuron). Lingkaran tersebut dapat dari korteks ke thalamus atauhipokampus, kembali lagi kekorteks. Aktifitas berulang terhadap neuron yang membentuk loop tersebut akan



menyebabkan synaps diantara mereka secara fungsional berhubungan. Sekali terjadi hubungan, maka neuron tersebut akan merupakan suatu kumpulan sel, yang bilatereksitasi pada neuron tersebut akan terjadi suatu aktifasi seluruh kumpulan sel tersebut. Dengan demikian dapat disimpan dan dikembalikan lagi oleh berbagai sensasi, pikiran atau emosi yang mengaktifasi beberapa neuron dari kumpulan sel tersebut. Menurut Hebb perubahan structural tersebut terjadi di sinaps. (Japardi, 2002). c) Jejak Memori Didistribusikan Secara Luas Menurut Japradi (2002) untuk mengingat sesuatu, seseorang harus berhasil melaksanakan 3 hal, yaitu mendapatkan informasi, menahan/menyimpannya dan mengeluarkannya. Bila kita lupaakan sesuatu, maka gangguan dapat terjadi pada bagian mana saja dari ke 3 proses tersebut. Ingatan atau memori tidaklah sesederhana seperi ini. Memoria dalah proses aktif, karena ilmu pengetahuan berubah terus, setelah diperiksa dan diformulasi ulang oleh pikiran otak kita. Menurut Bruner manusia mempunyai kapasitas dan kecenderungan untuk berubah karena menghadapi kejadian umum. Ingatan mempunyai beberapa fase, yaitu waktu yang sangat singkat/extremely short term atau ingatan segera (immediate memory) dimana item hanya dapat disimpan dalam beberapa detik; ingatan jangka pendek (short term) dimana item dapat ditahan dalam beberapa menit; ingatan jangka Panjang (lobg term) dimana penyimpanan berlangsung beberapa jam sampai seumur hidup. Ingatan tidak terlokalisir pada struktur tertentu dari otak. d) Hipokampus dan Lobus Temporalis BerperandalamIngatanManusia MenurutJapradi (2002) hal-hal yang berasal dari ingatan jangka pendek dapat diubah untuk disimpan menjadi ingatan jangka Panjang oleh hipokampus. Hipokampus (terletak diantara lobus temporal otak) dan bagian media lobus temporal (bagian yang terletak paling dekat dengan garis tengah badan) juga berperan dalam proses penggabungan ingatan (memory consolidation). Konsolidasi ingatan yaitu perubahan secara fisik, psikologis yang berlangsung terus menerus selama terjadinya organisasi otak dan informa siulang yang dapa tmerupakan bagian dari ingatan permanen. Setelah sebagian informasi masuk dalam ingatan jangka Panjang, sebagian lagi masih dalam proses transformasi, dan mungkin sebagian yang lain terlupakan sebelum disimpan secara menetap. Menurut Squire dalam Japradi (2002) pada saat mempelajari sesuatu, bagian temporal membentuk hubungan dengan tempat penyimpanan memori di daerah lain otak, terutama bagian lain dikorteks. Interaksi ini membutuhkan waktu beberapa tahun selama berlangsungnya reorganisasi memori. 3. Bagian otak manusia Otak bertanggung jawab terhadap pengalaman berbagai macam sensasi atau rangsangan terhadap kemampuan manusia untuk melakukan gerakan-gerakan sadar, dan kemampuan untuk melaksanakan berbagai macam proses mental, seperti ingatan atau memori, perasaan emosional, intelegensia, berkomunikasi, sifat atau kepribadian a. Otak Besar (Serebrum)



Otak besar memiliki fungsi dalam mengatur semua aktivitas mental,yang berkaitan dengan kepandaian, ingatan, kesadaran, dan pertimbangan. Serebrum adalah bagian terbesar dari otak yang terdiri dari dua hemisfer, yaitu hemisfer kanan yang berfungsi untuk mengontrol bagian tubuh sebelah kiri, dan hemisfer kiri yang berfungsi untuk mengontrol tubuh bagian kanan. Masing-masing hemisfer terdiri dari empat lobus, yaitu lobus frontal, lobus parietal, lobus oksipital, dan lobus temporal. b. Otak Kecil (Serebelum) Otak kecil merupakan otak terbesar kedua otakyang terletak di bawah belakang kepala, berada di belakang batang otak dan dibawah lobus oksipital, dekat dengan ujung leher bagian atas. Merupakan pusat tubuh dalam mengontrol kualitas gerakan. Otak kecil juga memiliki fungsi mengkoordinasi gerakan yang halus. (Utari, 2013) c. Batang otak Berada di dalam tulang tengkorak atau rongga kepala bagian dasar dan memanjang sampai medulla spinalis. Bertugas mengontrol tekanan darah, pernafasan, pola makan dan tidur, denyut jantung. Batang otak terdiri dari empat bagian, yaitu : 1. Otak tengah (mesensefalon/mid brain) Berfungsi mengontrol respon penglihatan gerakan mata, pembesaran pupil mata, mengatur gerakan tubuh dan pendengaran 2. Otak depan (diensefalon) Berfungsi dalam pengaturan suhu, pengaturan nutrien, penjagaan agar tetap bangun, dan penumbuhan sikap agresif 3. Jembatan varol (pons varoli) Menghubungkan otak besar dan sumsum tulang belakang. 4. Medulla oblongata Bagian paling bawah belakang dari batang otak yang akan lebih lanjut menjaid medulla spinalis. 2.2 Cara Otak Belajar Cara kerja otak Kiri (Ingatan Jangka Pendek) 1. 2. 3. 4.



Bahasa Analisis berfikir Logika Angka



5. 6. 7. 8.



Rasionalitas Obyektivitas Ralistis Detail



Cara kerja otak Kanan (Ingatan Jangka Panjang) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.



Seni/musik Gambar/warnah Kreativitas Konseptual Berfantasi Imajinasi Intuisi Emosi



2.3 Prinsip-prinsip Pembelajaran Berbasis Neurosains Menurut Caine ada 12 prinsip kerja otak yang menjadi dasar dalam pelaksanaan pembelajaran berbasis otak, antara lain : 1. The Brain is a Complex Adaptive System. Otak merupakan pusat dari berbagai aktivitas manusia, menggabungkan emosi, imajinasi untuk memproses informasi dalam satu waktu secara bersama. 2. The Brain is a Social Brain. Pada prinsipnya, otak manusia senang pada kegiatan interaksi sosial atau kelompok. 3. The Search for Meaning is Innate. Otak manusia menyukai akan pemahaman atau penjelasan sesuatu yang dipelajari. 4. The Search for meaning Occurs Through Patterning. Otak manusia pada waktu melakukan pencarian makna atau penjelasan dengan cara meniru. 5. Emotions Are Critical to Patterning Menurut John Mayer dan Peter Salovey menyatakan bahwa otak yang memiliki Emotional Intellegence (EQ) akan lebih sukses daripada orang yang memiliki IQ tinggi. Hal ini dikarenakan, manusia dengan EQ yang tinggi memiliki rasa optimis yang tinggi. 6. Every Brain Simultaneously Perceive and Creats Parts and Wholes. Meskipun Otak kanan dan kiri manusia memiliki fungsi yang berbeda, namun kedua otak ini berinteraksi dalam semua aktiv. 7. 7. Learning Involves Both Focused Attention and Peripheral Perception. Pada saat belajar, otak melibatkan perhatian yang fokus dan persepsi yang meluas. 8. 8. Learning Always Involves Both Conscious and Unconscious Processes. Belajar selalu melibatkan proses sadar dan tidak sadar. 9. 9. We Have at Least Two Ways of Organizing Memory. 6 Kita memiliki dua sistem memori yaitu spasial dan hafalan. Memori spasial dapat merekam semua yang terjadi



pada tubuh. Memori hafalan dapat merecall sistem-sistem ini termotivasi oleh reward atau hukuman. 10. 10. Learning is Developmental Otak manusia terdiri dari milyaran sel neuron yang tumbuh terus menerus sesuai dengan hal baru yang dipelajari. 11. 11. Complex Learning is Enhanced by Challenge and Inhibited by Threat. Otak dapat belajar secara optimal dan menciptakan koneksi maksimum saat menerima tantangan. Sebaliknya, otak menjadi ridak fleksibel dan kembali pada kelakuan primitif ketika di bawah ancaman. 12. 12. Every Brain Is Uniquely Organized. Setiap otak adalah unik. Semua orang memiliki sistem otak yang sama, namun secara keseluruhan daya berfiki, imajinatif dan kreatif setiap orang berbeda. 12 prinsip kerja otak di atas merupakan prinsip yang harus diperhatikan dalam pelaksanaan teori belajar berbasis otak agar pendidik dapat menyusun strategi pengajaran yang sesuai. 2.4 Tahap-tahap Pembelajaran Neurosains Jansen (2011) menyatakan ada tujuh tahapan teori belajar berbasis otak, yaitu : 1. Tahap Pra- Pemaparan Tahap ini memberikan sebuah alasan kepada otak tentang pembelajaran baru sebelum benar – benar menggali lebih jauh, pra – pemaparan membantu otak membangun peta konseptual yang lebih baik. Hal – hal yang dilakukan pada tahap ini sebelum pembelajaran dimulai adalah guru memajang peta konsep mengenai materi yang akan dipelajari. 2. Tahap Persiapan Pada tahap ini, guru memberikan penjelasan awal mengenai materi yang akan dipelajari dan mengaitkan materi dengan kehidupan sehari – hari. Fase ini merupakan fase dalam menciptakan keingintahuan atau kesenangan. 3. Tahap Inisiasi dan Akuisisi Tahap ini merupakan tahap penciptaan koneksi atau pada saat neuron – neuron itu saling berkomunikasi satu sama lain. Pada tahap ini, guru membagi siswa menjadi beberapa kelompok. 4. Tahap Elaborasi Tahap ini memberikan kesempatan kepada otak untuk menyelediki, menganalisis, menguji dan memperdalam pembelajaran. Pada tahap ini, siswa mempresentasikan hasil diskusi kelompok di depan kelas, sedangkan siswa lain memperhatikan sekaligus memberikan tanggapan atau pertanyaan. Dari hasil diskusi yang dilakukan, diharapkan siswa mampu menemukan jawaban dari permasalahan yang ada di lembar kerja siswa 5. Tahap Inkubasi dan Memasukkan Memori Fase ini menekankan pentingnya waktu istirahat dan waktu untuk mengulang kembali merupakan suatu hal yang penting. Pada tahap ini, siswa melakukan peregangan sambil menonton video yang dapat memotivasi mereka untuk belajar.



6. Tahap Verifikasi dan Pengecekan Keyakinan Dalam tahap ini, guru mengecek apakah siswa sudah paham dengan materi yang telah dipelajari atau belum. Siswa juga perlu tahu apakah dirinya sudah memahami materi atau belum. Tahap ini, guru dapat memberikan soal latihan yang lebih rumit. Setelah itu guru dan siswa mengecek pekerjaan siswa. Jika siswa belum mengerjakan soal-soal tersebut, biasanya guru menugaskan siswa untuk menyelesaikan dirumah. 7. Tahap Selebrasi dan Integrasi Dalam tahap ini sangat penting dalam melibatkan emos, membuat tahap ini lebih ceria dan menyenangkan. Tahap ini menanamkan semua arti penting dari kecintaan terhadap belajar. Pada tahap ini, siswa dengan bimbingan guru menyimpulkan materi yang baru saja dipelajari. Kemudian guru memberikan PR (Pekerjaan Rumah) untuk siswa dan memberi tahu siswa mengenai materi untuk pertemuan selanjutnya. Sebagai penutup, guru bersama siswa melakukan perayaan kecil, seperti bersorak dan bertepuk tangan bersama.



BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Neurosains merupakan bidang kajian mengenai kesadaran dan kepekaan otak dari segi biologi, persepsi, ingatan, dan keterkaitannya terhadap pembelajaran. Kerja otak melibatkan aktivitas neuron, dimana impuls listrik mengalir dari neuron menuju dendrit melalui akson dan berhenti pada ujung akson yang membentuk sinapsis kemudian dilanjutkan oleh neutransmiter untuk diterima oleh penerima khusus pada neuron berikutnya. Pada dasarnya belajar adalah pembentukan hubungan-hubungan baru antara neuron, ini terjadi kompleksitas peningkatan cabang-cabang dendrite dalam otak. Oleh sebab itu belajar dalam teori neurosins sangat dipengaruhi kesiapan dalam belajar dan lingkungan belajar itu sendiri. Mekanisme mengingat informasi diantaranya ialah melakukan penyandian dengan tepat, pengulangn, dan pemrosesan makna untuk memperpanjang ingatan. Penerapan Neurosains dalam kegiatan pembelajaran dapat dilakukan dengan penggunaan peta konsep (mind map). Pembelajaran Neurosains memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihannya salah satunya ialah  memberikan suatu pemikiran baru tentang bagaimana otak manusia bekerja. Salah satu kelemahannya adalah memerlukan waktu yang panjang untuk memahaminya dan pembelajaran ini masih tergolong baru. 3.2 Saran Menyadari bahwa saya masih jauh dari kata sempurna, diharapkan kedepannya saya akan lebih fokus dan lebih mendetails dalam menjelaskan tentang makalah selanjutnya dengan sumber – sumber yang lebih banyak. Kedepannya saya akan membuat makalah dengan baik dan benar. Masih banyak kesalahan dari penulisan makalah sayai, karna saya manusia yang adalah tempat salah dan dosa. Sehingga saya juga butuh saran dan juga kritikan agar bisa menjadi motivasi untuk masa depan yang lebih baik daripada masa sebelumnya. Untuk saran bisa berisi kritik atau saran terhadap penulisan juga bisa untuk menanggapi terhadap kesimpulan dari bahasan makalah yang telah di jelaskan. Untuk bagian terakhir dari makalah adalah daftar pustaka. Pada kesempatan lain akan saya jelaskan tentang daftar pustaka makalah.



DAFTAR PUSTAKA Blackwell, L., Trzesniewski, K., & Dweck, C. 2008. Implikasi Theories of Intelegence Predict Achievement Across an Adolescent Transition: A Longitudinal Study and an Intervention. (Online). Hergenhahn, B. R. & Olson, M.H. 2009. Theories of Learning (Teori Belajar). Terjemahan oleh Tri Wibowo B.S. cetakan ke II. Jakarta: Kencana. Husamah. Pantiwati, Yuni. Restian, Arina. Sumarsono, Puji. 2018. Belajar dan Pembelajaran. Malang: UMM Press. Japardi, I. 2002. Learning and Memory. Maklah. Medan: Fakultas Kedokteran Universitas Sumatra Utara. Jatmiko, W., Mursanto, P., Fajar, M., Tawakkal, M. I., Trianggoro, W., Rambe, R. S., Fauzi, Ramadhan, A. 2011. Implementasi berbagai Alogaritma Neural Network dan Wavelet pada Field Programmble Gate Array (FPGA). Jakarta: Fakultas Ilmu Komputer UI. Rakhmat, Jalaluddin. 2005. Belajar Cerdas Belajar Berbasiskan Otak. Bandung: MLC. Utari, R. 2013. Taksonomi Bloom: Apa dan Bagaimana Menggunakannya?. Pusdiklat KNPK. Winarno, E. M. 1994. Belajar Motorik. Malang: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan IKIP Malang. Wiyani, N. A. & Barnawi. 2012. Format PAUDI. Yogyakarta: Ar-Ruzz Media.