Serambi Akademica, Volume IV, No. 2, November 2016 ISSN : 2337-8085 PENERAPAN EKSPERIMEN GUIDE-INQUIRY PADA PERCOBAAN OSILASI PEGAS UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS MAHASISWA Juli Firmansyah 1), Syamsul Rizal 2), Birrul Walidain 3) 1,2,3) Pendidikan Fisika Universitas Serambi Mekkah email: juli.firmansyah@serambimekkah.ac.id ABSTRAK Penelitian ini didesain untuk mengukur peningkatan keterampilan proses sains mahasiswa setelah menerapkan pembelajaran guide inquiry pada konsep Osilasi Pegas. Rendahnya keterampilan proses sains mahasiswa dalam memahami suatu konsep fisika atau sains menjadi masalah utama dalam penelitian ini. Hal ini dapat disebabkan oleh suatu pembelajaran sains yang hanya menekankan pada produk sains dan mengesampingkan proses menemukan konsep itu sendiri. Guide Inquiry adalah suatu pembelajaran yang didesain untuk memudahkan mahasiswa untuk menemukan sendiri konsep sains dengan pengalaman-pengalaman belajar secara langsung menggunakan alat dan media pembelajaran dalam eksperimen. Aspek keterampilan proses sains yang diukur dalam penelitian ini menyesuaikan dengan percobaan Osilasi Pegas yaitu keterampilan Observasi, Interpretasi, Mengajukan hipotesis dan menerapkan konsep. Metode yang digunakan dalam peneltian ini adalah metode Quasi Eksperimen desain one group Pretest and postest. Data dikumpulkan dengan menghitung harga gain ternormalisasi atau selisih antara nilaib awal(pretes) dengan nilai akhir (postes) dari pembelajaran yang berlangsung. Hasil yang dtemukan adalah untuk setiap indikator mengalami peningkatan KPS secara signifikan, dimana indikator observasi adalah indikator yang peningkatannya paling besar dengan skor sebesar 0.875, diikuti dengan indikator Mengajukan Hipotesis dengan skor 0.78, indikator Intepretasi dengan skor 0.75 dan terakhir adalah indikator Menerapkan Konsep sebesar 0.68. Skor rata-rata N_Gain untuk setiap indikator adalah sebesar 0.74 dengan demikian dapat dikategorikan peningkatan KPS dalam kategori Tinggi. Sehingga penilitian ini mendapatkan suatu kesimpulan bahwa eksperimen giude inquiry sangat efektif dalam meningkatkan keterampilan proses sains mahasiswa pada percobaan osilasi pegas. Kata Kunci: Guide-Inquiry, Keterampilan Proses Sains, Osilasi Pegas, PENDAHULUAN Sains pada hakikatnya mencakup produk dan metode atau proses sains yang didalamnya juga terdapat sikap ilmiah. James B. Conant (2009) mendeskripsikan sains sebagai rangkaian konsep dan pola konseptual yang saling berkaitan yang dihasilkan dari eksperimen dan observasi. Produk sains dapat dipahami berdasarkan fakta, prinsip, hukum, teori sebagai kesimpulan dari serangkaian proses ilmiah, sedangkan proses atau metode didapatkan dari kemampuan pemecahan masalah, merancang dan melakukan eksperimen, 37
Juli Firmansyah, Syamsul Rizal, dan Birrul Walidain mengevaluasi data, megukur, membuat laporan dan memberikan informasi. Aspek sikap terdapat dalam individu yang melakukan proses sains ini, terlihat jelas keyakinan, nilai, pendapat, berfikir, bersikap dan bertindak.(ogborn, 1999). Hasil survei terhadap mahasiswa program studi fisika yang telah mengikuti matakuliah laboratorium Fisika I dan II, menunjukkan bahwa sebagian besar mahasiswa memiliki kemampuan ketrampilan proses sains yang rendah. Hal ini terindikasi dari kempuan memecahkan masalah dan memamahi proses sains dalam pembelajaran sains. Sehingga masalah utamanya adalah proses eksperimen/praktikum yang sama sekali tidak bertahan lama. Berkaitan dengan lemahnya kemampuan dasar mahasiswa terhadap suatu materi fisika (keterampilan proses),sabella, dkk. (2007) mengatakan bahwa salahsatu penyebabnya adalah karena siswa hanya belajar pada pola perrmukaan pola dasar. Lebih lanjut Kristianingsih dkk (2010) juga mengatakan bahwa pembelajaran sains lebih menekankan pada penyampaian produk, maka mahasiswa kurang terlatih untuk mengembangkan daya berfikirnya dalam mengembangkan aplikasi konsep yang telah dipelajari dalam kehidupan nyata. Pembelajaran masih didominasi oleh dosen atau pengajar dan hanya memberi sedikit ruang bagi mahasiswa untuk merumuskan dan menemukan sendiri konsep dengan bahasa yang mudah dipahami oleh mereka sendiri. Tujuan pembelajaran sains pada dasarnya adalah membantu peserta didik untuk memahami sains secara alamiah dan bagaimana menemukan ilmu sains tersebut. Namun, dalam prakteknya peserta didik tidak banyak menemukan konsep dari pengalaman belajarnya. Beberapa penyebabnya adalah modul pembelajaran tidak mengarahkan peserta didik untuk dapat menemukan konsep selain mendapatkan ilmu sains secara alamiah. Modul pembelajaran yang telah dikembangkan untuk mencapai ini adalah modul berbasis inkuiri terbimbing atau dikenal dengan guide inquiry. Modul pembelajaran guide inquiry sangat membantu peserta didik dalam memahami konsep fisika dan menemukan konsep secara nyata berdasarkan pengalaman belajar. Hal ini dikenal dengan istilah keterampilan proses sains. Keterampilan proses sains dapat dikelompokkan dalam dua kategori yaitu keterampilan dasar dan terintegrasi. Keterampilan dasar termasuk mengamati, menyimpulkan, mengukur, berkomunikasi, mengklasifikasi, memprediksi, menggunakan hubungan ruang waktu dan menggunakan angka. Keterampilan proses yang terintegrasi meliputi mengendalikan variabel, mendefinisikan secara operasional, merumuskan hipotesis, merumuskan model, menafsirkan data dan bereksperimen (Vivien, 2011). Keterampilan dalam melakukan menemukan konsep fisika merupakan ketrampilan proses sains yang akan bertahan lama dalam ingatan peserta didik dan hal ini sangat penting untuk mengukur indikator pencapaian konsep terhadap penyelesaian masalah dan kecakapan hidup (Akinyemi, 2010). Oleh karena itu, penelitian ini mencoba memberikan gambaran tentang keterampilan proses sains mahasiswa Universitas Serambi Mekkah melalui eksperimen osilasi pegas guide-inquiry. Guide inquiry adalah salah satu metode dalam membimbing mahasiswa agar menemukan konsep secara mandiri dan bertahan lama dengan pengalaman belajar. Jika dibandingkan dengan metode praktikum konvensional/verifikasi, maka metode guide inquiry ini akan sangat mudah bagi peserta didik untuk menemukan konsep dan hubungan antara variabel dan besaran-besaran. Rendahnya keterampilan proses mahasiswa calon guru fisika dalam memahami konsep menjadi permsalahan utama. Akibtanya adalah mahasiswa akan menerima 38
Serambi Akademica, Volume IV, No. 2, November 2016 ISSN : 2337-8085 konsep secara tidak utuh dan cenderung menghafal rumus tanpa mengetahui keterkaitan antara besaran-besaran dan variabel yang muncul dalam mendapatkan konsep tersebut, dalam hal ini konsep Osilasi Pegas. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Fisika FKIP Universitas Serambi Mekkah (USM) mulai tanggal 12 14 Mei 2016. Metode penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah metode Quasi Eksperimen dengan desain One Group Pretest Posttest Design. Dalam desain ini, sebelum diberikan perlakuan (treatment) dengan eksperimen osilasi pegas berbasis inquiry dalam pembelajaran, sampel terlebih dahulu diberi tes awal (pre-test) dan di akhir pembelajaran diberi tes akhir (post-test). Dengan demikian, hasil perlakuan dapat diketahui dengan membandingkan keadaan sebelum diberi perlakuan dan keadaan setelah diberi perlakuan. Data ketrampilan proses sains dapat diketuhui perbedaannya setelah melakukan eksperimen dengan Inkuiri terbimbing, menggunakan rumus g faktor (N-Gain) dengan rumus Hake (Chengetal., 2004): Keterangan: S post = Skor posttest S pre = Skor pretest S maks = Skor maksimum ideal Gain yang dinormalisasi (N_Gain) ini diinterpretasikan untuk menyatakan peningkatan penguasaan konsep pembiasan cahaya dan keterampilan proses sains dengan kriteria dapat dilihat pada Tabel 3.1. Batasan Kategori Tinggi Sedang Rendah (Chenget al., 2004) HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Hasil Pretes, Postes dan Gain yang dinormalisasi Indikator KPS untuk setiap indikator dapat dilihat pada Tabel berikut. Tabel 1. Hasil Gain yang dinormalisasi tiap Indikator Indikator /Aspek KPS Pretes Postes N_Gain Observasi (O) 1.34 2.75 0.88 Interpretasi (I) 1.03 2.56 0.75 Hipotesis (H) 0.91 2.50 0.78 Menerapkan Konsep (M) 0.91 2.38 0.68 Rata-rata 1.05 2.55 0.77 Diagram persentase perbandingan skor rata-rata pretes, postes, dan gain yang dinormalisasi KPS pada setiap indikator dapat dilihat dalam diagram pada Gambar 1 39
Juli Firmansyah, Syamsul Rizal, dan Birrul Walidain 40 Gambar 1. N_Gain KPS untuk setiap Indikator Berdasarkan gambar dan tabel diatas terlihat persentase gain yang dinormalisasi ada indikator observasi sebesar 87.5 % (0.87), sedangkan persentase rata-rata gain yang dinormalisasi pada indikator Interpretasi yaitu sebesar 75% (0.75). Untuk indikator Hipotesis dan Menereapkan Konsep masing-masing sebesar 78.13 % (0.83) dan 68.23 % (0.68) Berdasarkan hasil penelitian, untuk setiap indikator mengalami peningkatan KPS secara signifikan, dimana indikator observasi adalah indikator yang peningkatannya paling besar dengan skor sebesar 0.875, diikuti dengan indikator Mengajukan Hipotesis dengan skor 0.78, indikator Intepretasi dengan skor 0.75 dan terakhir adalah indikator Menerapkan Konsep sebesar 0.68. Skor rata-rata N_Gain untuk setiap indikator adalah sebesar 0.77 dengan demikian dapat dikategorikan peningkatan KPS dalam kategori Tinggi. Persentase kategori tinggi, sedang dan rendah untuk masing-masing indikator KPS telah disajikan dalam Tabel 2 berikut : Indikator/ O I H M Rata2 % Kategori Tinggi 24 19 16 13 18 56 Sedang 8 10 16 17 13 40 Rendah 0 3 0 2 1 4 Sesuai dengan sajian data diatas, bahwa secara signifikan telah terjadi peningkatan ketrampilan proses sains sebesar 56 % kategori Tinggi, 40 % kategori Sedang dan 4 % kategori Rendah. Akan tetapi, indikator observasi merupakan indikator yang paling besar peningkatannya. Hal ini menunjukkan bahwa dengan guide inquiry, kemampuan melakukan pengamatan mahasiswa dapat ditingkatkan sehingga mahasiswa lebih teliti dalam melakukan penyelidikan atau eksperimen. Hasil penelitian ini mengindikasikan bahwa penggunakan modul eksperimen berbasis guide inquiry dalam pembelajaran osilasi pegas sangat efektif untuk meningkatkan Ketrampilan Proses Sains mahasiswa. Hal ini sejalan dengan Suatu penelitian yang dilakukan oleh Wulan Susanti (2013) menunjukkan bahwa keterampilan proses sains dapat ditingkatkan dengan menggunakan metode inkuiri terbimbing. Lebih lanjut Nur Fauzia (2013) melakukan penelitian terhadap terhadap siswa SMA Negeri 2 Malang, dalam penelitian ini
Serambi Akademica, Volume IV, No. 2, November 2016 ISSN : 2337-8085 disimpulkan bahwa metode inkuiri terbimbing sangat efektif untuk melatih melatihkan tujuh aspek keterampilan berpikir ilmiah,antara lain merumuskan masalah; mengidentifikasi fenomena yang diselidiki, mendesain percobaan untuk menyelidiki fenomena, menggunakan alat untuk melakukan pengukuran, mendeskripsikan hasil pengamatan dengan kalimat ataupun gambar, membuat kesimpulan, dan mengkomunikasikan hasil percobaan. Wiyanto (2014) menyimpulkan bahwa mahasiswa memiliki keterampilan untuk mengajukan jawaban/hipotesis, hanya saja mereka belum terampil atau setidaknya belum terbiasa untuk mengajukan hipotesis alterantif. Walaupun mahasiswa mengajukan penjelasan atau jawaban, namun tidak semua mampu mengajukan rancangan percobaan untuk menguji setiap hipotesis atau penjelasan yang mereka ajukan, karenanya mereka pun tidak dapat memprediksikan gejala yang akan terjadi bila rancangan percobaannya direalisasikan. Ketidakmampuan mahasiswa dalam merancang percobaan dan memprediksikan hasilnya tersebut diperkirakan karena mereka belum terbiasa melakukan kegiatan laboratorium inkuiri. Dalam kegiatan laboratorium inkuiri, peserta didik diberi kesempatan untuk melatih keterampilan proses sains, yaitu mengungkap pertanyaan, mengajukan hipotesis, merancang percobaan dan memprediksikan hasilnya, melakukan pengamatan untuk mengumpulkan data, mengolah data, dan menarik kesimpulan. PENUTUP Simpulan Berdasarkan hasil analisis data penelitian, dikemukakan beberapa kesimpulan berikut. 1. Dari hasil penelitian yang telah didapatkan, menunjukkan bahwa guide inquiry sangat efektif dalam meningkatkan keterampilan proses sains mahasiswa. 2. Keterampilan proses sains mahasiswa pada materi Osilasi Pegas mengalami peningkatan pada kategori tinggi setelah diterapkannya metode eksperimen berbasis inkuiri terbimbing (guide inquiry) yang ditunjukkan dengan nilai ratarata gain ternormalisasi (g) keterampilan proses sains sebesar 77%. DAFTAR KEPUSTAKAAN Akinyemi.dkk. 2010.Analysis of Science Process Skills in West African Senior Secondary School Certificate Physics Practical Examinations in Nigeria.American-Eurasian Journal of Scientific Research 5 (4): 234-240, 2010 Cheng, K.K., et al. 2004. Using an Online Homework System Enhances Students Learning Of Physics Consepts in an Introdutory Physics Course.Journal American Association of Physic Teacher. 72, (11),1447 1453 Conant. B. James. 1951. Science and Common Sense.New Haven, Conn.: Yale University Press, Fauzia, Nur. 2013. Efektivitas Pembelajaran Inkuiri. Malang : UN Malang Kristianingsih, D.D., Sukiswo. & Khanafiah, S. 2010. Peningkatan Hasil Belajar Siswa Melalui Model Pembelajaran Inkuiri dengan Metode Pictorial Riddle pada 41
Juli Firmansyah, Syamsul Rizal, dan Birrul Walidain Pokok Bahasan alatalat Optik di SMP. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia 6 : 10-13 Obgorn.John. 1990.Science and common sense.washington D.C.: National Science Teachers Association. Sabella M,& Redish E. 2007. Knowladge Activation and Organization in Physics Problem-solving Semiawan, C. 1989. Pendekatan Keterampilan Proses. Jakarta : Gramedia Sugiyono. 2008. Metode Penelitian Pendidikan. Bandung: Alfabeta Susanti, Wulan. 2014. Pengaruh model pembelajaran inkuiri terbimbing terhadap keterampilan proses sains. Jarkarta : UIN Jakarta Trianto. 2007. Model-model Pembelajaran Inovatif Berorientasi Konstruktivistik. Jakarta : Prestasi Pustaka Vivien, Mwene. 2011. How Pre-service Teachers Understand and Perform Science Process Skills. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 2012, 8(3), 167-176 Wellington J. 1998 Practical work in science: time for a re-appraisal. In: Wellington J (ed) Practical work in school science: which way now? Routledge, New York, pp 3 15 Wiyanto. 2014. Kegiatan Lab. Mendukung Kemampuan Berfikir Ilmiah. Surabaya: UNES 42