8 BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Belajar dan Pembelajaran Menurut Hamalik, (2010:154) belajar adalah perubahan tingkah laku yang relatif mantap berkat latihan dan pengalaman. Belajar sesungguhnya adalah ciri khas manusia yang merupakan bagian dari hidupnya, berlangsung seumur hidup, kapan saja, dan dimana saja, baik di sekolah, di kelas, di jalanan dalam waktu yang tak dapat ditentukan sebelumnya Belajar merupakan tindakan dan perilaku siswa yang kompleks. sebagai tindakan, maka belajar hanya dialami oleh siswa sendiri. Siswa adalah penentu terjadinya atau tidak terjadinya proses belajar. Proses belajar terjadi berkat siswa memperoleh sesuatu yang ada di lingkungan sekitar. Lingkungan yang dipelajari oleh siswa berupa kedaan alam, benda-benda, hewan, tumbuh-tumbuhan, manusia, atau hal-hal yang dijadikan bahan belajar. Tindakan belajar tentang suatu hal tersebut tampak sebagai perilaku belajar yang tampak dari luar (Dimyati dan Mudjiono, 2009:7). Pembelajaran adalah proses interaksi peserta didik (siswa) dengan pendidik (guru) dan sumber belajar pada suatu lingkungan belajar di sekolah. Seorang siswa dikatakan belajar, bila ia memiliki suatu perubahan yang bersifat permanen, dan hasil perubahan tersebut dapat dimanfaatkan untuk menghadapi suatu permasalahan dalam hidupnya dengan baik. Dimana dengan pembelajaran siswa memperoleh keterampilan-keterampilan yang spesifik, pengetahuan dan sikap (Dariyo, 2013:124).
9 Menurut Rusman, (2011:1) pembelajaran merupakan suatu sistem, yang terdiri atas berbagai komponen yang saling berhubungan satu dengan yang lain. Komponen tersebut meliputi: tujuan, materi, metode, dan evaluasi. Keempat komponen pembelajaran tersebut harus diperhatikan oleh guru dalam memilih dan menentukan model-model pembelajaran apa yang akan digunakan dalam kegiatan pembelajaran. Model-model pembelajaran biasanya disusun berdasarkan prinsip-prinsip pendidikan, teori-teori psikologis, sosiologis, psikiatri, analisis sistem, atau teori teori lain. Berikut ini teori-teori pembelajaran yang dijelaskan oleh Trianto (2011: 70-80) menurut beberapa ahli yaitu sebagai berikut: a. Teori perkembangan Jean Piaget Menurut Jean Piaget, seorang anak maju melalui empat tahap perkembangan kognitif, antara lahir dan dewasa, yaitu tahap sensorimotor, pra operasional, operasi kongkrit, dan operasi formal. b. Teori Pembelajaran Konstruktivisme Teori pembelajaran konstruktivisme merupakan teori pembelajaran kognitif yang baru dalam psikologi pendidikan yang menyatakan bahwa siswa harus menemukan sendiri dan mentransformasikan informasi kompleks, mengecek informasi baru dengan aturan-aturan lama dan merevisinya apabila aturan-aturan itu tidak sesuai lagi. c. Teori Vygotsky Teori vygotsky merupakan salah satu teori penting dalam psikologi perkembangan. Teori vygotsky menekankan pada hakikat sosiokultural dari pembelajaran. Menurut Vygotsky bahwa pembelajaran terjadi apabila anak bekerja
10 atau belajar menangani tugas-tugas yang belum dipelajari namun tugas-tugas itu masih berada dalam zone of proximal development. d. Teori Bandura Seseorang belajar menurut teori ini dilakukan dengan mengamati tingkah laku orang lain (model), hasil pengamatan itu kemudian dimantapkan dengan cara menghubungkan pengalaman baru dengan pengalaman sebelumnya atau mengulangulang kembali. Dengan jalan ini memberi kesempatan kepada orang tersebut untuk mengekspresikan tingkah laku yang dipelajarinya. e. Teori Bruner Jerome Bruner, seorang ahli psikologi Havard adalah salah seorang pelopor pengembangan kurikulum terutama dengan teori yang dikenal dengan pembelajaran penemuan (inkuiri). Teori bruner yang selanjutnya disebut pembelajaran penemuan (inkuiri) adalah salah satu model pengajaran yang menekankan pentingnya pemahaman tentang struktur materi (ide kunci) dari suatu ilmu yang dipelajari, perlunya belajar aktif sebagai dasar dari pemahaman sebenarnya, dan nilai dari berfikir secara induktif dalam belajar. 2.2 Model Pembelajaran Model pembelajaran adalah suatu perencanaan atau suatu pola yang digunakan sebagai pedoman dalam merencanakan pembelajaran di kelas atau pembelajaran dalam tutorial dan untuk menentukan perangkat-perangkat pembelajaran termasuk di dalamnya buku-buku, film, komputer, kurikulum, dan lain-lain (Joyce, 1992: 27).
11 Menurut Ngalimun, (2014:29) model pembelajaran mempunyai empat ciri khusus yang membedakan dengan strategi, metode atau prosedur. Ciri-ciri tersebut adalah: 1. Rasional teoritik logis yang disusun oleh para pencipta atau pengembangannya; 2. Landasan pemikiran tentang apa dan bagaimana peserta didik belajar (tujuan pembelajaran yang akan dicapai); 3. Tingkah laku pembelajaran yang diperlukan agar model tersebut dapat dilaksanakan dengan berhasil dan lingkungan belajar yang diperlukan agar tujuan pembelajaran itu dapat tercapai. Fungsi model pembelajaran adalah sebagai pedoman perancangan dan pelaksanaan pembelajaran. Karena itu, pemilihan model sangat dipengaruhi oleh sifat dari materi yang akan dibelajarkan, tujuan (kompetensi) yang akan di capai dalam pembelajaran tersebut serta tingkat kemampuan peserta didik (Ngalimun, 2014: 29). 2.3 Model Pembelajaran Inkuiri 2.3.1 Pengertian Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Model pembelajaran inkuiri merupakan salah satu model yang berpusat pada siswa. Hartono, (2014:61) menyatakan bahwa pembelajaran inkuiri adalah model pembelajaran yang merangsang, mengajarkan, dan mengajak siswa untuk berpikir kritis, analitis dan sistematis dalam rangka menemukan jawaban secara mandiri dari berbagai permasalahan yang diutarakan. Pembelajaran ini merupakan pembelajaran yang menuntut keterlibatan aktif siswa untuk menyelidiki dan mencari melalui proses berpikir aktif.
12 Model pembelajaran inkuri akan efektif bagi siswa yang sungguh-sungguh konsentrasi dalam mempelajari suatu materi pelajaran, karena terdorong pula dengan kesungguhan dalam mencapai prestasi belajarnya. Tentu saja, diharapkan pada murid sudah mempelajari materi-materi pelajaran yang berkaitan dengan pertanyaanpertanyaan yang diajukan oleh gurunya. Bagi murid yang kurang mempelajari materi pembelajaran dengan baik, maka ia akan kesulitan dalam memahami dan sulit menjawab pertanyaan tersebut (Dariyo, 2013:123). Menurut Nurhadi, (2003:18) model pembelajaran inkuiri terbimbing merupakan proses yang bergerak dari langkah observasi sampai langkah pemahaman. Inkuiri terbimbing dimulai dengan observasi yang menjadi pemunculan berbagai pertanyaan yang diajukan siswa. Dalam proses perencanaan, guru bukanlah mempersiapkan sejumlah materi yang harus dihafal, akan tetapi merancang pembelajaran yang memungkinkan siswa dapat menemukan sendiri materi yang harus dipahaminya. 2.3.2 Tujuan Pembelajaran Inkuiri Tujuan dari pembelajaran inkuiri adalah mengembangkan kemampuan berpikir sistematis, logis kritis atau mengembangkan kemampuan intelektual sebagai bagian dari proses mental dan keterampilan berpikir dengan memberikan pertanyaanperatnyaan serta mendapatkan jawaban atas dasar rasa ingin tahu mereka. Siswa tidak hanya dituntut agar menguasai materi pelajaran akan tetapi bagaimana mereka menggunakan potensi yang dimilikinya (Sanjaya, 2006: 197).
13 2.3.3 Jenis-jenis Pembelajaran Inkuiri Berikut adalah beberapa model pembelajaran inkuiri menurut Hartono, (2014: 72-77) yaitu sebagai berikut : 1. Model inkuiri Terbimbing Inkuiri terbimbing adalah suatu model pembelajaran inkuiri yang dalam praktiknya guru menyediakan bimbingan dan petunjuk bagi siswa. Peran guru dalam model ini lebih dominan dari pada siswa. Guru membuat rumusan masalah, lalu menyerahkan pada siswa. Guru tidak langsung melepas segala segala kegiatan yang dilakukan siswa. Bimbingan dan arahan dalam model ini masih sangat dibutuhkan. Inkuiri terbimbing ini biasanya digunakan pada siswa yang belum pernah melakukan model inkuiri. Banyak bimbingan dan arahan sebagai awal untuk menuju pada model pembelajaran inkuiri yang benar-benar mandiri. Guru dituntut kreatif dan dinamis ketika melakukan model pembelajaran ini pada siswa yang baru mengenal. Ketika pembelajaran vakum, guru harus berperan sebagai penggerak untuk menghidupkan suasana dengan pertanyaan. 2. Inkuiri yang Dimodifikasi Inkuiri yang dimodifikasi adalah model pembelajaran di mana guru hanya memberikan masalah pada siswa dan siswa diminta untuk memecahkan masalahnya melaui pengamatan, eksplorasi, atau melalui prosedur penelitian. Guru berperan sebagai pendorong, narasumber, dan bertugas memberi bantuan apabila siswa membutuhkan. Dengan model ini, siswa diarahkan untuk mengeksplorasi, merancang, dan perlakuan eksperimentasi. Guru bisa membantu siswa untuk mengarahkan pertanyaan-pertanyaan.
14 3. Inkuiri Bebas Inkuri bebas adalah model pembelajaran yang memberi kemandirian penuh terhadap siswa. Siswa merumuskan masalah lalu memecahkan masalah, dan mencari data secara mandiri. Intervensi guru cukup minim dalam model ini. Siswa benarbenar diuji kemandirian belajaranya. Kemampuan siswa benar-benar dipertaruhkan dalam model ini. Siswa dengan model ini seakan diarahkan untuk menjadi sosok ilmuan. Model ini biasanya diterapkan pada siswa yang sudah terbiasa dengan model pembelajaran inkuiri. 4. Mengajak para Penyelidikan Model ini tidak jauh berbeda dengan inkuiri bebas. Siswa diajak untuk merancang eksperimen, merumuskan hipotesis, serta menetapkan pengawasan melalui pertanyaan yang sebelumnya telah dikaji dengan teliti. Siswa berperan layaknya seorang ilmuan. Perbedaan mendasar antara model inkuiri ini dengan inkuir bebas terletak pada pengerjaanya. Inkuiri pada penyelidikan ini dikerjakan secara berkelompok yang lebih terstruktur, sedangkan inkuiri bebas lebih bersifat individual. Kalau rumusan masalah tidak dapat dipecahkan, guru mempunyai peran untuk membantu. 5. Pendekatan Peran Model pembelajaran inkuiri pendekatan peran adalah suatu model yang melibatkan siswa dalam tim-tim yang masing-masing orang untuk memecahkan masalah. Keempat orang itu mempunyai peranan yang berbeda anatara yang satu dengan yang lainnya. Ada siswa yang berperan sebagai koordinator tim, penasehat teknis, pencatat data, serta evaluator proses. Anggota tim mengerjakan peranannya
15 sesuai posisi dan bekerja sama antara satu dengan yang lainnya untuk memecahkan msalah yang telah diberikan. 6. Teka-teki Bergambar Pembelajaran dengan model ini merupakan salah satu teknik untuk mengembangkan motivasi dan minat siswa dalam sebuah diskusi besar atau pun kecil. Guru dapat menggunakan gambar atau alat peraga untuk merangsang nalar kristis siswa. Guru bisa menggunakan riddle yang berupa gambar di papan tulis, poster, atau alat lainnya. Alat tersebur bisa menjadi sarana bagi guru untuk mengajukan beberapa pertanyaan yang berkaitan dengan riddle yang digunakan. 7. Kiasan Model inkuiri kiasan ini memusatkan pada siswa untuk berkreasi dalam menciptakan kiasan dan metafora. Dengan ini, siswa akan diajak untuk memandang suatu masalah secara jeli. Siswa juga diajak untuk menemukan kiasan. Proses siswa untuk mencari kiasan ini pada dasarnya melibatkan kemampuan siswa dalam berpikir. Kreativitas yang sebelumnya terkurung bisa dengan mudah dikeluarkan dengan bebas. Inkuiri dengan model ini secara tak langsung telah merangsang ide-ide kreatif siswa agara bisa tumbuh dan berkembang dengan baik. 8. Inkuiri terbuka (open inquiry). Inkuiri tingkat tertinggi adalah inkuiri terbuka. Pada inkuiri terbuka peserta didik memiliki kesempatan bekerja layaknya ilmuwan. Peserta didik merumuskan masalah penyelidikan, merancang dan melakukan penyelidikan dan mengomunikasikan hasilnya. Inkuiri tingkat ini membutuhkan penalaran ilmiah dan ranah kognitif tinggi dari peserta didik.
16 2.3.4 Langkah-langkah Pembelajaran Inkuiri Adapun langkah-langkah pembelajaran inkuiri menurut Shoimin (2014:85-86). adalah sebagai berikut: a. Membina suasana yang reponsif di antara siswa. b. Mengemukakan permasalahan yang ditemukan melalui cerita, film, gambar, dan sebagainya. c. Mengajukan pertanyaan-pertanyaan kepada siswa. Pertanyaan yang diajukan bersifat mencari atau mengajukan informasi atas data tentang masalah tersebut. d. Merumuskan hipotesis/perkiraan yang merupakan jawaban dari pertanyaan tersebut. Perkiraan jawaban ini akan terlihat setidaknya setelah pengumpulan data dan pembuktian atas data. Siswa mencoba merumuskan hipotesis permasalahan tersebut. Guru membantu dengan pertanyaan-pertanyaan pancingan. e. Menguji hipotesis, guru mengajukan pertanyaan yang bersifat meminta data untuk pembuktian hipotesis. f. Pengambilan kesimpulan dilakukan guru dan siswa. Menurut Hartono (2014: 68-72) secara umum proses inkuiri dapat dilakukan melalui beberapa langkah yaitu: 1. Orientasi. Pada tahap ini, guru bertanggung jawab untuk membina suasana pembelajaran yang responsif. Kalau dalam strategi ekspositori guru berupaya untuk mengkondusikan siswa agar siap dalam menerima pelajaran, maka dalam strategi ini guru akan merangsang dan mengajak siswa untuk berpikir dalam memecahkan suatu
17 masalah. Itulah perbedaan preparation dalam strategi ekspositori dengan orientasi dalam strategi inkuiri. Orientasi ini menjadi tahapan yang paling menentukan keberlangsungan proses pembelajaran. Strategi inkuiri akan berjalan dengan baik ketika siswa mempunyai dorongan yang kuat untuk menggunakanan kemampuan berpikirnya dalam memecahkan masalah. Kalau siswa tidak menggunakan kemampuan berpikirnya dengan baik, maka strategi inkuiri tidak akan berjalan baik. Untuk itu tahapan orientasi menjadi penting untuk merangsang kemampuan berpikir siswa. Berikut adalah tahapan langkah orientasi: a. Menjelaskan tujuan dari topik yang akan dibahas dan capaian-capaian yang bisa di dapat siswa dari proses belajar itu. b. Menerangkan poin-poin kegiatan yang mesti dilakukan siswa untuk mencapai tujuan itu. Guru bisa menjelaskan bebrapa langkah-langkah itu secara lebih terperinci. c. Menjelaskan tentang pentingnya topik yang akan menjadi pokok pembahasan. Ini menjadi penting agar dalam diri siswa termotivasi. 2. Merumuskan masalah. Merumuskan masalah adalah tahapan dimana siswa akan diajak untuk memecahkan dengan proses berpikir. Ketika masalah sudah dirumuskan, siswa didorong untuk mencari jawaban yang tepat dengan melibatkan kemampuan berpikir. Inilah proses yang paling penting dalam strategi inkuiri. Siswa akan mendapatkan pengalaman yang cukup berharga. Kemampuan berpikir akan diasah melalui proses pencarian jawaban ini. Berikut beberapa poin penting dalam merumuskan masalah.
18 a. Siswa terlibat aktif dalam merumuskan masalah. Dalam proses merumuskan masalah, siswa hendaknya juga terlibat aktif. Guru hanya memberikan topik yang akan dipelajari dan rumusan masalah yang akan menjadi bahan untuk dikaji. b. Guru mengawasi siswa saat membuat rumusan masalah. Jangan sampai rumusan masalah itu melebar dan mempunyai jawaban yang tidak pasti. Siswa tinggal mencari jawaban dari rumusan masalah yang telah dibuat. c. Guru mesti menjelaskan konsep-konsep masalah. Siswa harus terlebih dahulu memahami konsep-konsep yang ada dalam rumusan masalah sebelum lebih jauh guru membawa pada tahapan inkuiri. Kalau siswa belum memahami dan beralih pada tahapan inkuiri selanjutnya, maka proses pembelajaran tidak akan berjalan secara maksimal. 3. Merumuskan hipotesis. Hipotesis adalah jawaban sementara dari permasalahan yang dikaji. Siswa perlu diajak untuk merumuskan hipotesis sesuai dengan kapasitas kemampuan berpikirnya. Pada prinsipnya, setiap siswa mempunyai potensi untuk melakukan hipotesis. Agar siswa terdorong untuk mengembangkan kemapuan berpikirnya, guru bisa melontarkan pertanyaan yang mampu merangsang siswa agar mencari dan menemukan jawaban sementara, dan siswa juga bisa mencari alternatif jawaban lain yang ditopang dengan cara berpikir yang rasional, sistematis, serta didukung data dan informasi yang kuat. Siswa dilatih menggunakan pikirannya untuk menganalisis suatu masalah hingga menemukan jawabannya.
19 4. Mengumpulkan data. Mengumpulkan data adalah aktivitas mengambil informasi dalam rangkan menguji kebenaran hipotesis. Aktivitas mengumpulkan data mempunyai manfaat yang cukup urgen dalam proses pengembangan berpikir siswa. Dalam mengumpulkan data, ketekunan dan kegigihan mencari informasi siswa diuji. Ketekunan siswa mengumpulkan data itu juga bisa dipengaruhi oleh pertanyaan guru. Pertanyaan guru yang baik dapat merangsang siswa untuk mencari jawaban yang baik. 5. Menguji hipotesis. Menguji hipotesis adalah proses menentukan jawaban yang dianggap diterima sesuai dengan informasi yang didapat dari upaya siswa mengumpulkan data. Menguji hipotesis adalah proses mengambangkan kemampuan berpikir siswa secara benar. Bagaimana arumentasi siswa dan dari mana data serta informasi yang menjadi landasan argumentasi itu benar-benar dapat dipertanggungjawabkan dengan benar. 6. Merumuskan kesimpulan. Merumuskan kesimpulan merupakan proses mendeskripsikan temuan yang diperoleh berlandaskan pada hasil pengujian hipotesis. Dalam pembelajarannya. Membuat kesimpulan merupakan keharusan agar siswa mampu menemukan jawaban setelah melalui proses berpikir dalam mencari data. Kesimpulan akan mengantarkan siswa pada sebuat bentuk pengetahuan yang akurat. Guru harus mampu merumuskan kesimpulan yang akurat, dan data yang penting tidak dari sekian banyak argumentsi serta data yang sebelumnya telah dipaparkan oleh siswa.
20 Sintaks model pembelajaran inkuri terbimbing adalah sebagai berikut: Tabel 2.1 Sintaks model pembelajaran inkuiri terbimbing No Fase Kegiatan Guru Kegiatan Siswa 1 Mengajukan pertanyaan Duduk berkelompok dan atau permasalahan mengidentifikasi masalah. Membimbing siswa dalam mengidentifikasi masalah dan membagi siswa dalam beberapa kelompok. 2 Membuat hipotesis Memberikan kesempatan bagi siswa dalam membuat hipotesis, membimbing siswa dalam merumuskan hipotesis yang relevan dengan permasalahan yang menentukan hipotesis mana yang menjadi prioritas dalam penyelidikan. 3 Merancang percobaan Guru memberikan kesempatan kepada siswa untuk menentukan langkah-langkah yang sesuai dengan hipotesis yang akan dilakukan. Guru membimbing siswa menyusun langkah-langkah percobaan. 4 Melakukan percobaan untuk memperoleh informasi. 5 Mengumpulkan dan menganalisis data Membimbing siswa untuk mendapatkan informasi atau datadata melalui percobaan maupun data hasil pengamatan. Memberi kesempatan kepada tiap kelompok untuk menyampaikan hasil pengolahan data yang terkumpul. 6 Membuat kesimpulan Membimbing siswa dalam membuat kesimpulan. (Trianto, 2007:141). Memberi pendapat dan menentukan hipotesis yang relevan dengan permasalahan. Melakukan praktikum atau percobaan dari berdasarkan hipotesis yang telah ditentukan dengan bimbingan guru Mengadakan diskusi untuk mendapatkan datadata atau informasi. Menganalisis data serta menyampaikan hasil pengolahan data yang terkumpul. Membuat kesimpulan. 2.3.5 Kelebihan dan Kelemahan Model Inkuiri Menurut Shoimin, (2014:86-87) Kelebihan dan Kelemahan model inkuiri adalah sebagai berikut: 1. Kelebihan Model Inkuiri: a. Merupakan strategi pembelajaran yang menekankan kepada pengembangan aspek kognitif, afektif, dan psikomotor secara seimbang sehingga pembelajaran dengan strategi dianggap lebih bermakna.
21 b. Dapat memberikan ruang kepada siswa untuk belajar sesuia dengan gaya belajar mereka. c. Merupakan strategi yang dianggap sesuai dengan perkembangan psikologi belajar modern yang menganggap belajar adalah proses perubahan tingkah laku berkat adanya pengalaman. d. Dapat melayani kebutuhan siswa yang memilki kemampuan di atas rata-rata. 2. Kelemahan model inkuiri : a. Pembelajaran dengan inkuiri memerlukan kecerdasan siswa yang tinggi. Bila siswa kurang cerdas hasil pembelajarannya kurang efektif. b. Memerlukan perubahan kebiasaan cara belajar siswa yang menerima informasi dari guru apa adanya. c. Karena dilakukan secara kelompok, kemungkinan ada anggota yang kurang aktif. d. Pembelajaran inkuiri kurang cocok pada anak yang usianya terlalu muda, misalkan SD. 2.4 Keterampilan Proses Sains 2.4.1 Pengertian Keterampilan Proses Sains Pendekatan keterampilan proses sains dapat diartikan sebagai wawasan pengembangan keterampilan-keterampilan intelektual, sosial, dan fisik yang bersumber dari kemampuan-kemampuan mendasar yang pada prinsipnya telah ada dalam disi siswa. Dari batasan pendekatan keterampilan proses tersebut, memperoleh suatu gambaran bahwa pendekatan keterampilan proses untuk mengembangkan kemampuan- kemampuan yang dimiliki oleh siswa (Dimyati, 2009:138).
22 Keterampilan proses sains dapat dikembangkan melalui pengalaman belajar secara langsung atau penemuan sendiri. Penemuan merupakan kegiatan inti dari inkuiri. Dalam pembelajaran inkuiri siswa akan diasah keterampilan prosesnya, tetapi keterampilan proses tidak dapat dikembangkan hanya dalam satu kali pembelajaran. Keterampilan proses sains melibatkan keterampilan kognitif, manual dan sosial. Keterampilan kognitif terlibat karena siswa menggunakan pikiran dalam merumuskan masalah atau menarik kesimpulan. Keterampilan manual terlibat karena siswa menggunakan alat dan bahan serta melakukan pengukuran. Keterampilan sosial terlibat karena siswa melaksanakan kegiatan pembelajaran dengan cara bekerja sama atau berkelompok (Rustaman, 2011:78). Pentingnya pengembangan keterampilan proses sains oleh siswa di sekolah diutarakan oleh Semiawan, (1989:18) yang mengungkapkan bahwa dengan mengembangkan keterampilan proses, anak akan mampu menemukan dan mengembangkan sendiri fakta dan konsep serta menumbuh-kembangkan sikap dan nilai yang dituntut. Dengan demikian, keterampilan-keterampilan tersebut menjadi roda penggerak dalam proses penemuan dan pengembangan fakta serta konsep juga pertumbuhan dan pengembangan sikap dan nilai-nilai tertentu. Pembelajaran dengan pendekatan KPS menciptakan bentuk kegiatan yang bervariasi, agar siswa terlibat dalam berbagai pengalaman. Pengalaman yang didapat melalui pendekatan KPS dapat mengembangan kemampuan dasar siswa menjadi kreatif, aktif, terampil dalam berpikir dan terampil dalam mengasah pola berpikirnya sehingga dapat meningkatkan pengetahuannya dalam proses pembelajaran (Sagala, 2010: 74).
23 2.4.2 Melatih Keterampilan Proses Sains Menurut Trianto, (2011:148) keterampilan proses sains perlu dilatihkan dan dikembangkan dalam pengajaran karena keterampilan proses sains mempunyai peranperan sebagai berikut: a. Membantu siswa belajar mengembangkan pikirannya. b. Memberi kesempatan kepada siswa untuk melakukan penemuan. c. Meningkatkan daya ingat. d. Memberikan kepuasan intrinsik bila anak telah berhasil melakukan sesuatu. e. Membantu siswa mempelajari konsep-konsep sains. Tabel 2.2 Indikator keterampilan proses sains siswa (KPS) Keterampilan Proses Sains Indikator Mengobservasi - Menggunakan sebanyak mungkin indera. - Mengumpulkan/menggunakan fakta yang relevan. Merumuskan Hipotesis - Mengetahui bahwa ada lebih dari satu kemungkinan penjelasan dari suatu kejadian. - Menyadari bahwa suatu penjelasan perlu diuji kebenarannya dengan memperoleh bukti lebih banyak atau melakukan cara pemecahan masalah. Menafsirkan - Menghubungkan hasil-hasil pengamatan. - Menemukan pola dalam pengamatan. Merencanakan percobaan Menggunakan alat/bahan Melaksanakan percobaan - Menentukan alat/bahan/sumber yang digunakan. - Menentukan variabel/faktor penentu. - Menentukan apa yang akan diukur, diamati, dicatat. - Menentukan apa yang akan dilaksanakan berupa langkah kerja. - Memakai alat dan bahan. - Mengetahui alasan mengapa menggunakan alat/bahan. - Mengetahui bagaiman menggunakan alat dan bahan. - Bekerja dengan tingkat ketelitian yang sesuai. Menyimpulkan - Membuat kesimpulan dari data yang diperoleh. Menerapkan konsep - Menggunakan konsep yang telah dipelajari dalam situasi baru. - Menggunakan konsep pada pengalaman baru untuk menjelaskan apa yang sedang terjadi. Mengkomunikasikan - Menggambarkan data empiris hasil percobaan atau pengamatan dengan grafik, tabel, atau diagram. - Menyusun dan menyampaikan laporan secara sistematis. - Menjelaskan hasil percobaan. - Membaca grafik, tabel, atau diagram. - Mendiskusikan hasil kegiatan atau suatu peristiwa. (Rustaman, 2011:36-38)
24 2.5 Deskripsi Materi Sistem Pencernaan Makanan 2.5.1 Makanan 1. Kebutuhan Energi Tubuh membutuhkan energi untuk setiap kegiatan, seperti detak jantung, kedipan kelopak mata, dan mengangkat barang. Tubuh juga menggunakan energi untuk mempertahankan suhu tubuh normal sekitar 37 C. Energi ini berasal dari makanan yang di makan yang dapat berfungsi sebagai sumber energy. Makanan yang berfungsi sebagai energy dapat dilihat pada Gambar 2.1 berikut ini. 2. Enam Jenis Nutrisi Gambar 2.1 Makanan yang berfungsi sebagai sumber energi Sumber : Dokumen Kemdikbud Makanan yang dikonsumsi seharusnya tidak hanya sekedar mengenyangkan, tetapi harus mengandung nutrisi atau gizi. Nutrisi atau gizi adalah zat yang dibutuhkan makhluk hidup sebagai sumber energi, mempertahankan kesehatan, pertumbuhan, dan keberlangsungan fungsi pada setiap jaringan dan organ tubuh secara normal. Sebenarnya, makanan yang kamu konsumsi sehari-hari harus mengandung enam jenis nutrisi, yaitu karbohidrat, lemak, protein, vitamin, mineral, dan air. Karbohidrat, lemak, dan protein dibutuhkan dalam jumlah yang cukup banyak, sedangkan vitamin dan mineral dibutuhkan tubuh dalam jumlah yang hanya sedikit (Ismunandar, 2014: 139).
25 3. Karbohidrat Setiap molekul karbohidrat terbuat dari karbon, hidrogen, dan oksigen. Karbohidrat adalah sumber utama energi bagi tubuhmu. Satu gram karbohidrat menghasilkan 4,0 4,1 kilokalori (kkal). Tiga jenis karbohidrat adalah gula, pati, dan serat. Gula disebut karbohidrat sederhana. Contoh makanan yang mengandung gula antara lain buah buahan, madu, dan susu. Dua jenis karbohidrat lainnya, yaitu pati dan serat disebut karbohidrat kompleks. Pati ditemukan dalam kentang dan makanan yang terbuat dari biji-bijian. Serat, seperti selulosa ditemukan di dinding sel tumbuhan (Ismunandar, 2014: 140). 4. Lemak Lemak atau lipid diperlukan tubuh karena berfungsi menyediakan energi sebesar 9 kilokalori/gram; melarutkan vitamin A, D, E, K dan dapat menyediakan asam lemak esensial bagi tubuh manusia. Selama proses pencernaan, lemak dipecah menjadi molekul yang lebih kecil, yaitu asam lemak dan gliserol. Lemak merupakan unit penyimpanan yang baik untuk energi (Ismunandar, 2014: 141). 5. Protein Protein dibutuhkan sebagai penghasil energi. Protein juga berfungsi untuk pertumbuhan dan mengganti sel-sel tubuh yang rusak, pembuat enzim dan hormon, serta pembentuk antibodi. Protein merupakan molekul besar yang terdiri atas sejumlah asam amino. Asam amino terdiri atas karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan kadang-kadang ada belerang. Protein yang kamu makan dapat berasal dari hewan (protein hewani) dan tumbuhan (protein nabati) (Ismunandar, 2014: 142).
26 6. Vitamin Vitamin dibutuhkan tubuh dalam jumlah sedikit. Walaupun dibutuhkan dalam jumlah sedikit, namun harus tetap ada, karena diperlukan untuk mengatur fungsi tubuh dan mencegah beberapavpenyakit. Vitamin dikelompokkan menjadi dua, yaitu vitamin yangvlarut dalam air (vitamin B dan C) dan vitamin yang larut dalam lemak (vitamin A, D, E, dan K). Khusus vitamin D dapat terbentuk ketika kulit terkena sinar matahari, karena di dalam tubuh ada pro vitamin D (Ismunandar, 2014: 145). 7. Mineral Tubuh memerlukan sekitar 14 jenis mineral, diantaranya kalsium, posfor, potasiun, sodium, besi, iodium, dan seng. Mineral merupakan nutrisi yang sedikit mengandung atom karbon. Satu jenis makanan yang kamu konsumsi ternyata dapat mengandung lebih dari satu jenis zat gizi, misalnya pada susu terkandung protein, lemak, dan mineral berupa kalsium (Ismunandar, 2014: 148) 8. Air Air penting bagi tubuh untuk menjaga kelangsungan hidup. Di samping itu, nutrisi yang masuk ke tubuh tidak dapat digunakan oleh sel-sel tubuh bila tidak terlarut dalam air. Sekitar 60-80% komponen sel tubuh makhluk hidup adalah air. Tubuh dapat kehilangan air ketika bernapas, berkeringat, buang air besar dan buang air kecil. Kehilangan air tersebut harus segera diganti dengan minum air sebanyak 2 liter atau 8 gelas sehari (Ismunandar, 2014: 149).
27 2.5.2 Saluran Pencernaan Makanan Pencernaan makanan terbagi atas dua macam, yaitu pencernaan mekanik dan pencernaan kimiawi. Pencernaan mekanik terjadi ketika makanan dikunyah, dicampur, dan diremas. Pencernaan mekanik contoh terjadi di dalam mulut, yaitu pada saat makanan dihancurkan oleh gigi. Pencernaan kimia terjadi ketika reaksi kimia yang menguraikan molekul besar makanan menjadi molekul yang lebih kecil. Pencernaan kimiawi pada proses pencernaan biasanya dilakukan dan dibantu oleh enzim-enzim pencernaan, seperti enzim amilase yang terdapat pada mulut (Ismunandar, 2014: 150). 1. Organ Pencernaan Utama Sistem pencernaan manusia terdiri atas organ utama berupa saluran pencernaan dan organ aksesoris (tambahan). Saluran pencernaan merupakan saluran yang dilalui bahan makanan, dimulai dari mulut, kerongkongan, lambung, usus halus, usus besar, rektum, dan berakhir di anus. Skema sistem pencernaan pada manusia dapat dilihat pada gambar 2.2 berikut ini: Gambar 2.2 Skema sistem pencernaan pada manusia Sumber : Pustekkom,2008
28 a. Mulut Pencernaan ingesti terjadi di mulut, di dalam rongga mulut, terdapat gigi, lidah, dan kelenjar air liur (saliva). Air liur mengandung mukosa (lendir), senyawa antibakteri dan enzim amilase. Pencernaan makanan di rongga mulut terjadi secara mekanik dan kimiawi (Ismunandar, 2014: 151). b. Kerongkongan (Esofagus) Setelah melalui rongga mulut, makanan yang berbentuk bolus akan masuk ke dalam tekak (faring). Faring adalah saluran yang memanjang dari bagian belakang rongga mulut sampai ke permukaan kerongkongan (esofagus). Pada pangkal faring terdapat katup pernapasan yang disebut epiglotis. Epiglotis berfungsi untuk menutup ujung saluran pernapasan (laring) agar makanan tidak masuk ke saluran pernapasan. Setelah melalui faring, bolus menuju ke esofagus (kerongkongan). Otot kerongkongan berkontraksi sehingga menimbulkan gerakan meremas yang mendorong bolus ke dalam lambung. Gerakan otot kerongkongan ini disebut gerakan peristaltik. c. Lambung Setelah dari esophagus, makanan masuk ke lambung. Di dalam lambung terjadi pencernaan mekanik dan kimia. Secara mekanik otot lambung berkontraksi mengaduk-aduk bolus. Secara kimiawi bolus tercampur dengan getah lambung yang mengandung HCl, enzim pepsin, dan renin. Setelah melalui proses pencernaan selama 2-4 jam bolus menjadi bahan berwarna kekuningan yang disebut kimus (bubur usus). Kimus akan masuk sedikit demi sedikit ke dalam usus halus.
29 d. Usus Halus Kimus telah sampai di usus halus. Usus halus memiliki panjang 4-7 meter. Usus halus terdiri atas tiga bagian, yaitu usus dua belas jari (duodenum), usus tengah (jejunum), dan usus penyerapan (ileum). Pada duodenum terdapat saluran yang terhubung dengan kantung empedu dan pankreas. Selanjutnya, pencernaan makanan dilanjutkan di jejunum. Pada bagian ini terjadi pencernaan terakhir sebelum zat-zat makanan diserap. Selanjutnya, penyerapan zat-zat makanan terjadi di ileum. Glukosa, vitamin yang larut dalam air, asam amino, dan mineral setelah diserap oleh vili usus halus akan dibawa oleh pembuluh darah kemudian diedarkan ke seluruh tubuh, sedangkan asam lemak, gliserol, dan vitamin yang larut dalam lemak setelah diserap oleh vili usus halus akan dibawa oleh pembuluh getah bening dan akhirnya masuk ke dalam pembuluh darah (Ismunandar, 2014: 152). e. Usus Besar Usus besar atau kolon memiliki panjang ± 1 meter dan terdiri atas kolon (mendatar) ascendens, kolon (menurun)transversum, kolon decendens, dan berakhir pada anus. Di antara usus halus dan usus besar terdapat usus buntu (sekum). Pada ujung sekum terdapat tonjolan kecil yang disebut umbai cacing (appendiks) yang berisi sejumlah sel darah putih yang berperan dalam imunitas. Bahan makanan yang sampai pada usus besar merupakan zat-zat sisa. Zat-zat sisa berada dalam usus besar selama 1 sampai 4 hari. Zat sisa tersebut terdiri atas sejumlah besar air dan bahan makanan yang tidak dapat tercerna, misalnya selulosa. Usus besar berfungsi mengatur kadar air pada sisa makanan. Bila kadar air pada sisa makanan terlalu banyak, maka dinding usus besar akan menyerap kelebihan air tersebut. Sebaliknya, bila sisa
30 makanan kekurangan air, maka dinding usus besar akan mengeluarkan air dan mengirimnya ke sisa makanan. Di dalam usus besar terdapat bakteri Escherichia coli yang membantu membusukkan sisa-sisa makanan tersebut. Bakteri Escherichia coli mampu membentuk vitamin K dan B12. Sisa makanan yang tidak terpakai oleh tubuh beserta gas-gas yang berbau disebut tinja (feses) akan dikeluarkan melalui anus. 2. Organ Pencernaan Tambahan Sistem pencernaan manusia tidak hanya terdiri atas organ pencernaan utama saja, tetapi juga terdapat organ pencernaan tambahan berupa kelenjar-kelenjar pencernaan. Lidah, gigi, kelenjar saliva, hati, kantung empedu, dan pankreas merupakan organ aksesoris yang membantu pencernaan mekanik dan kimia. Kelenjar ini berperan membantu dalam mencerna makanan. Kelenjar pencernaan berfungsi menghasilkan enzim-enzim yang digunakan dalam membantu pencernaan makanan secara kimiawi (Ismunandar, 2014: 154). 3. Enzim-Enzim Pencernaan Proses pencernaan makanan pada manusia tidak dapat dilepaskan dari enzim. Enzim adalah sejenis protein yang mempercepat laju reaksi kimia dalam tubuh. Enzim-enzim pencernaan dihasilkan oleh kelenjar pencernaan. Contohnya mulut yang menghasilkan enzim amilase, mucus/lendir dan air. Lambung menghasilkan enzim asam lambung (HCL), enzim renin dan enzim pepsin (Ismunandar, 2014: 155).
31 2.6 Penelitian Relevan 1. Penelitian yang dilakukan oleh Fitrah Ahmad dengan judul pengaruh penerapan model inkuiri terbimbing terhadap keterampilan proses sains siswa. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa keterampilan proses sains siswa pada kelas eksperimen memiliki perbedaan yang tidak signifikan dibanding kelas kontrol (eksperimen= 68,46; kontrol= 66,06). Dengan demikian penggunaan model inkuiri terbimbing berpengaruh dalam penguasaan keterampilan proses siswa. 2. Penelitian yang dilakukan oleh Jumarni Nopri dengan judul pengaruh penerapan model pembelajaran inkuri terbimbing terhadap keterampilan proses sains siswa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata peningkatan KPS siswa adalah 62,93%. Sebagian besar siswa (90,32%) memberikan tanggapan positif terhadap penerapan model pembelajaran inkuiri terbimbing. Dengan demikian, pembelajaran menggunakan model pembelajaran inkuiri terbimbing berpengaruh signifikan dalam meningkatkan keterampilan proses sains dan aktivitas belajar siswa pada materi sistem reproduksi. 3. Penelitian yang dilakukan oleh Paidi dengan judul peningkatan scientific skill siswa melalui implementasi metode guided inquiry pada pembelajaran biologi di SMA N 1 Sleman. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian bimbingan siswa melakukan proses sains, serta bimbingan selama proses pembuatan rancangan percobaan serta pelaksanaannya, mampu meningkatkan scientific skill para siswa. Peningkatan jumlah siswa yang mampu membuat rancangan percobaan dari 12,5% menjadi 50%; peningkatan jumlah siswa yang mampu melakukan percobaan dan melaporkan hasilnya, dari 50% menjadi 75%; dan peningkatan
32 jumlah siswa yang baik penguasaan konsep proses sains-nya, dari 50 menjadi 72% merupakan jabaran peningkatan scientific skill yang dipandang cukup berarti untuk penelitian ini. 2.7 Kerangka Berpikir Penelitian Siswa Kelas Eksperimen Kelas Kontrol Pembelajaran dengan menggunakan model pembelajaran inkuiri terbimbing Pembelajaran dengan menggunakan metode pembelajaran diskusi Kegiatan Proses Pembelajaran Penilaian KPS melalui non tes (lembar observasi unjuk kerja) Keterampilan Proses Sains Penilaian KPS melalui tes (Posttest) Penilaian KPS melalui non tes (Angket) Analisis Kesimpulan Gambar 2.3 Kerangka Berpikir Penelitian