PENINGKATAN KETERAMPILAN PROSES SAINS SISWA SMA MELALUI PEMBELAJARAN PRAKTIKUM BERBASIS INKUIRI PADA MATERI LAJU REAKSI Oleh : Meli Siska B 1, Kurnia 2, Yayan Sunarya 3 Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI email : Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI email : kurnia_sobana@yahoo.com Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI email : yayan_sunarya@upi.edu Abstrak Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penerapan pembelajaran praktikum berbasis inkuiri terhadap peningkatan Keterampilan Proses Sains (KPS) siswa SMA pada materi laju reaksi. Metode penelitian yang digunakan adalah kuasi eksperimen one group pretes and posttest design, dengan subjek penelitian 38 siswa SMA kelas XI. Instrumen yang digunakan meliputi tes tertulis, LKS, angket, pedoman wawancara, dan lembar observasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada penerapan pembelajaran inkuiri mampu meningkatkan KPS siswa secara signifikan dengan nilai rata-rata 71,9%. Peningkatan tertinggi terjadi pada indikator meramalkan sedangkan peningkatan terendah pada indikator berkomunikasi. Berdasarkan kategori kelompok, siswa kelompok tinggi mengalami peningkatan dengan N-Gain sebesar 93,8%; peningkatan tertinggi terjadi pada indikator berkomunikasi dan indikator meramalkan sedangkan peningkatan terendah pada indikator merencanakan percobaan. Siswa kelompok sedang mengalami peningkatan dengan N-Gain sebesar 73,8%; peningkatan tertinggi terjadi pada indikator meramalkan sedangkan peningkatan terendah pada indikator berkomunikasi. Siswa kelompok rendah mengalami peningkatan dengan N-Gain sebesar 48,5%; peningkatan tertinggi terjadi pada indikator meramalkan sedangkan peningkatan terendah pada indikator berkomunikasi. Secara umum siswa memberikan tanggapan positif, pembelajaran yang dilakukan telah memberi kesempatan kepada siswa untuk berpartisipasi secara aktif, meningkatkan minat dan motivasi belajar karena dihubungkan dengan pengalaman siswa dalam kehidupan sehari-hari. Kata Kunci : keterampilan proses sains, praktikum, inkuiri, laju reaksi INCREASING OF STUDENT SCIENCE PROCESS SKILLS THROUGH TEACHING PRACTICE BASED INQUIRY AT REACTION RATE TOPIC Abstract The goal of the research is to know effect of teaching practice based inquiry toward increasing of science process skills (KPS) at reaction rate topic. Research methode was designed using one group pretest and postest quasi experiment. The reseasrch subject were thirty eight students of Senior High School at year XI. The instrument used were writen test, student work sheets, questoner, interview guiding and observation sheets. The result showed that application of inquiry model could increasing science process skills by average 71.9% significantly. The highest score was achieved at prediction skill while the lowest 69
score was at communication skill. Base on the student category group, the high group level had increased by N-Gain at 93.8% which the highest increasing score at communication and prediction skills. On the other hand the lowest increasing was achieved at experiment planing. On the midle level group had increased by N-Gain at 73.8% which the highest increasing score at planning skills, while the lowest increasing was achieved at communication skill. On the low level group had increased by N-Gain at 48.5% which the highest increasing score at prediction skills, while the lowest increasing was achieved at communication skill. Generally, most student gave positif respond to the model, because gave more participation actively, interesting, motivating which related into application to daily life. Keyword: science process skills, practice, inquiry, reaction rate. PENDAHULUAN Ilmu kimia pada hakikatnya dapat dipandang sebagai proses dan produk. Oleh karena itu, pembelajaran kimia tidak boleh mengesampingkan proses ditemukannya konsep. Kimia sebagai proses meliputi keterampilan-keterampilan dan sikap-sikap yang dimiliki oleh para ilmuwan untuk memperoleh dan mengembangkan pengetahuan. Keterampilan-keterampilan inilah yang disebut keterampilan proses sains (KPS). Kimia sebagai produk meliputi sekumpulan pengetahuan yang terdiri atas fakta-fakta, konsep-konsep, dan prinsipprinsip kimia. Salah satu metode pembelajaran yang dapat digunakan untuk membekali KPS bagi siswa adalah metode praktikum, karena dengan praktikum siswa dapat mengembangkan keterampilan dasar eksperimen. Hal tersebut menjadi sarana tercapainya orientasi pembelajaran sains, yaitu selain berorientasi produk juga berorientasi pada proses. Menurut Rustaman (2005), p raktikum merupakan sarana terbaik dalam mengembangkan KPS. Pembelajaran dengan metode praktikum memberi kesempatan kepada siswa untuk mengalami sendiri atau melakukan sendiri. Pada umumnya, praktikum yang dilakukan di sekolah belum memberikan pengalaman kepada siswa untuk membuat hipotesis, menguji kebenaran hipotesis dan menganalisis data. Hal tersebut disebabkan prosedur praktikum yang digunakan umumnya hanya berisi instruksi langsung. Siswa mengerjakan langkah-langkah sesuai perintah, sehingga kurang melatih keterampilan berpikir dan KPS. Selain itu, kegiatan praktikum yang dilakukan belum memberikan kesempatan kepada siswa untuk berpartisipasi secara aktif dalam melakukan eksperimen untuk menemukan konsep sendiri. Berdasarkan penjelasan tersebut, maka diperlukan suatu praktikum yang dapat mengembangkan kemampuan berpikir serta mengembangkan KPS, salah satunya adalah praktikum berbasis inkuiri. Menurut Rustaman (2005), inkuiri lebih menekankan siswa untuk menemukan konsep melalui percobaan di laboratorium menggunakan langkah-langkah ilmiah dibantu dengan petunjuk praktikum. Dalam pembelajaran dengan metode praktikum, diperlukan materi kimia yang cocok dengan metode tersebut. Berdasarkan analisis yang telah dilakukan, materi laju reaksi dapat dibelajarkan melalui metoda praktikum. Terkait dengan penelitian inkuiri, Sidharta (2005) menunjukkan bahwa pembelajaran berbasis inkuiri pada materi asam basa dapat meningkatkan pemahaman konsep, mengembangkan kemampuan berpikir kreatif serta mengembangkan KPS 70
siswa. Akhyani (2008) juga me nunjukkan keberhasilannya dalam pembelajaran inkuiri pada materi kesetimbangan kimia. Hasilnya menunjukkan bahwa pembelajaran inkuiri dapat meningkatkan penguasaan konsep dan keterampilan berpikir kritis siswa. Berdasarkan uraian di atas, peneliti tertarik untuk melakukan penelitian pada pembelajaran yang dapat mengembangkan KPS melalui praktikum berbasis inkuiri terbimbing. METODE PENELITIAN Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah kuasi eksperimen dengan one group pre-test and post-test design. Subjek dalam penelitian ini adalah siswa kelas XI IPA di salah satu SMA Negeri di Kota Bandung sebanyak 38 orang. Siswa dibagi ke dalam tiga kategori kemampuan, yaitu kelompok tinggi, sedang, dan rendah. Implementasi pembelajaran ini dimulai dengan pemberian tes awal yang bertujuan untuk mengetahui bagaimana keterampilan proses awal yang dimiliki siswa. Siswa kemudian diberi perlakuan berupa penerapan pembelajaran praktikum berbasis inkuiri terbimbing. Setelah selesai, dilakukan postes untuk mengetahui bagaimana KPS siswa setelah diterapkannya pembelajaran. Instrumen yang digunakan dalam penelitian, berupa soal tes tertulis 16 soal pilihan ganda, lembar observasi, pedoman angket, pedoman wawancara, dan LKS. Kisikisi soal tes tertulis disajikan pada tabel 1. Tabel 1. Kisi-kisi Soal Tes KPS Indikator Sub-Indikator Nomor Soal Berkomunikasi Mengubah bentuk 1 dan 2 penyajian Menafsirkan Menyimpulkan 3, 4, 5, 6 dan 7 Meramalkan Menggunakan polapola pengamatan 8 dan 9 Mengemukakan apa yang mungkin terjadi pada keadaan yang belum diamati 10 Indikator Menerapkan konsep Merencanakan percobaan Sub-Indikator Menggunakan konsep yang telah dipelajari dalam situasi baru Menentukan apa yang akan dilakukan berupa langkah kerja Nomor Soal 11, 12, 13 dan 14 15 dan 16 HASIL DAN PEMBAHASAN Pelaksanaan Pembelajaran Praktikum Berbasis Inkuiri Pelaksanaan pembelajaran praktikum berbasis inkuiri dilakukan melalui beberapa tahap di antaranya: 1. Pendahuluan Pada tahap ini, siswa diajak untuk mengingat kembali konsep prasyarat sehingga dapat mengarahkan mereka pada materi yang akan dipelajari. Hal ini sesuai dengan pendapat Gulo (dalam Trianto, 2009) yang menyatakan bahwa pada tahap ini materi yang disajikan harus terkait dengan materi yang telah diketahui siswa, sehingga siswa tidak merasa asing terhadap pelajaran. Guru kemudian memberikan pertanyaan untuk memotivasi siswa agar semangat belajar serta menjelaskan tujuan dari pembelajaran yang akan dilakukan, sehingga siswa mendapat gambaran terhadap apa yang akan dipelajari dan apa yang akan dilakukan. 2. Merumuskan masalah atau pertanyaan Tahap ini diawali dengan mengemukakan fenomena. Dari fenomena yang diberikan, siswa diminta untuk merumuskan masalah atau pertanyaan. Pada awalnya, siswa merasa kesulitan merumuskan pertanyaan karena siswa tidak terbiasa melakukan hal tersebut. Namun, setelah diberikan arahan sebagian siswa mampu membuat pertanyaan yang diharapkan. Mereka cukup antusias ingin menuliskan pertanyaan di papan tulis. Hal ini sesuai dengan yang dikatakan Sanjaya (2007) bahwa siswa akan memiliki motivasi belajar yang tinggi manakala dilibatkan langsung dalam merumuskan masalah yang akan dikaji. 71
3. Merumuskan hipotesis Pada tahap ini siswa harus membuat jawaban sementara atau hipotesis atas pertanyaan yang telah ditentukan. Pada saat siswa berhipotesis, diharapkan siswa memahami bahwa hipotesis yang mereka buat harus dibuktikan. Sanjaya (2007) berpendapat bahwa manakala individu dapat membuktikan prediksinya, maka ia akan sampai pada posisi yang bisa mendorong untuk berpikir lebih lanjut. Oleh sebab itu, potensi untuk mengembangkan kemampuan menebak pada setiap individu harus dibina. 4. Mengumpulkan data Tahap selanjutnya dalam proses inkuiri adalah mengumpulkan data. Proses pengumpulan data ini dilakukan melalui percobaan. Sebelum melakukan percobaan untuk membuktikan hipotesis yang telah dibuat, siswa harus merencanakan percobaan sesuai dengan arahan pertanyaan dalam LKS serta bimbingan guru. Kemudian siswa melakukan percobaan serta menuliskan hasil pengamatannya. 5. Analisis data Pada tahap ini siswa berdiskusi melakukan analisis data dari hasil pengamatan yang diperoleh dengan cara menjawab pertanyaan di dalam LKS pada bagian analisis data. Siswa harus mampu menghubung-hubungkan data yang diperoleh dari hasil pengamatannya tersebut, sehingga menemukan suatu pola tertentu, yaitu hubungan konsentrasi pereaksi dengan laju reaksi, hubungan suhu dengan laju reaksi, serta hubungan katalis dengan laju reaksi. 6. Membuat kesimpulan Tahap terakhir dalam pembelajaran inkuiri adalah tahap membuat kesimpulan. Guru memberikan arahan sehingga siswa mengerti dan akhirnya bisa membuat kesimpulan. Setelah selesai mengkomunikasikan kesimpulan pengaruh konsentrasi pereaksi terhadap laju reaksi, guru menguatkan kembali dengan dikaitkan dengan teori tumbukan sehingga lebih menguatkan konsep yang didapatkan siswa ketika praktikum. Keterampilan Proses Sains (KPS) Siswa 1. KPS Keseluruhan Siswa Data hasil pengolahan skor pretes, postes dan N-Gain KPS dapat dilihat pada Gambar 1. Gambar 1. Peningkatan KPS Keseluruhan Siswa Berdasarkan Gambar 1 tampak bahwa skor rata-rata pretes sebesar 13,3 sementara skor rata-rata postes sebesar 76,0. Secara umum, hal ini menunjukkan bahwa KPS siswa setelah melaksanakan kegiatan pembelajaran mengalami peningkatan dengan pencapaian N-Gain sebesar 71,8% (kategori tinggi). Peningkatan KPS siswa dianalisis lebih lanjut pada setiap indikator. Berikut disajikan data hasil pretes, postes, dan N- Gain KPS keseluruhan siswa pada setiap indikator. Gambar 2. Peningkatan KPS Keseluruhan Siswa pada Setiap Indikator Keterangan: A. : Berkomunikasi B. : Menafsirkan : Meramalkan C. : Menerapkan Konsep D. : Merencanakan percobaan 72
Berdasarkan data pada Gambar 2, dapat diamati bahwa pada umumnya terjadi peningkatan pada setiap indikator KPS. Peningkatan tertinggi terjadi pada indikator meramalkan (N -Gain = 83,3%) dan terendah pada indikator berkomunikasi (N - Gain = 63,9%). 2. KPS pada Setiap Kategori Kelompok Siswa Untuk mengetahui peningkatan keterampilan proses sains pada setiap kategori kelompok siswa maka dihitung skor rata-rata prestes, postes, dan N-Gain dari tiap kategori siswa. Data hasil pengolahan skor rata-rata pretes, postes dan N-Gain pada tiap kategori kelompok siswa dapat dilihat pada Gambar 3. Gambar 3. Peningkatan KPS pada Setiap Kategori Kelompok Siswa Berdasarkan data pada Gambar 3, tampak bahwa skor rata-rata pretes siswa kelompok tinggi sebesar 5,0, sementara skor rata-rata siswa kelompok sedang dan rendah masing-masing sebesar 15,1 dan 13,4. Sedangkan skor rata-rata postes kelompok tinggi sebesar 93,8, sementara skor rata-rata siswa kelompok sedang dan rendah masingmasing sebesar 77,9 dan 56,3. Rata-rata N- Gain siswa kelompok tinggi sebesar 93,8% sementara untuk siswa kelompok sedang dan rendah masing-masing sebesar 73,8% dan 48,5%. Secara umum, hal ini menunjukkan keterampilan proses sain pada setiap kategori kelompok siswa setelah melaksanakan kegiatan pembelajaran mengalami peningkatan. Meskipun dari rata-rata N-Gain terungkap bahwa pembelajaran praktikum berbasis inkuiri meningkatkan keterampilan proses sains pada semua kategori siswa. Pembelajaran praktikum berbasis inkuiri yang disusun lebih sesuai diterapkan untuk kelompok tinggi dan sedang. Hal ini dapat terlihat dari rata-rata N-Gain untuk kelompok rendah yang mengalami peningkatan paling rendah dibanding dua kelompok yang lainnya. Hasil N-Gain tersebut menunjukkan bahwa siswa kategori kelompok rendah belum maksimal dalam mengikuti pembelajaran. Hal tersebut terjadi karena siswa kelompok rendah ketika mengikuti kurang terlibat secara aktif dalam proses pembelajaran. Peningkatan keterampilan proses sains pada setiap kategori dianalisis lebih lanjut untuk setiap indikatornya. Berikut disajikan data pretes, postes, dan N-Gain kelompok tinggi pada setiap indikatornya. Gambar 4 Peningkatan KPS Kelompok Tinggi pada Setiap Indikator Keterangan : A: Berkomunikasi B: Menafsirkan C: Meramalkan D: Menerapkan konsep E : Merencanakan percobaan Berdasarkan data pada Gambar 4, tampak bahwa peningkatan tertinggi terjadi pada indikator berkomunikasi dan meramalkan dengan pencapaian N-Gain masing-masing sebesar 100% (kategori tinggi). Artinya siswa kelompok tinggi telah mencapai peningkatan yang maksimal pada kedua indikator tersebut. Sedangkan peningkatan terendah terjadi pada indikator merencanakan percobaan dengan pencapaian N-Gain sebesar 77,8% (kategori tinggi). 73
Peningkatan keterampilan proses sains pada setiap indikator untuk kelompok sedang disajikan pada Gambar 5. Gambar 5. Peningkatan KPS Kelompok Sedang pada Setiap Indikator Keterangan: A : Berkomunikasi B : Menafsirkan C : Meramalkan D : Menerapkan konsep E : Merencanakan percobaan Berdasarkan data pada Gambar 5, tampak bahwa peningkatan tertinggi terjadi pada indikator meramalkan dengan pencapaian N-Gain sebesar 81,5% (kategori tinggi). Sedangkan peningkatan terendah terjadi pada indikator berkomunikasi dengan pencapaian N-Gain sebesar 66,0% (kategori sedang). Peningkatan keterampilan proses sains pada setiap indikator untuk kelompok rendah disajikan pada Gambar 6 Gambar 6. Peningkatan KPS Kelompok Rendah pada Setiap Indikator Keterangan: A: Berkomunikasi B: Menafsirkan C: Meramalkan D: Menerapkan konsep E : Merencanakan percobaan Berdasarkan data pada Gambar 6, tampak bahwa peningkatan tertinggi terjadi pada indikator meramalkan dengan pencapaian N-Gain sebesar 77,8% (kategori tinggi). Sedangkan peningkatan terendah terjadi pada indikator berkomunikasi dengan pencapaian N-Gain sebesar 30,8% (kategori sedang). Berdasarkan data peningkatan keterampilan proses sains pada setiap indikator untuk setiap kategori kelompok siswa, tampak bahwa indikator meramalkan mengalami peningkatan tertinggi pada setiap kategori kelompok siswa. Hal ini dikarenakan, saat pembelajaran siswa dilatih menemukan sendiri pola dan keteraturan dari data hasil percobaan. Ketika siswa melakukan pengamatan dan menganalisis hasil pengamatan, maka siswa akan menemukan suatu pola yang dapat memprediksi keadaan yang belum terjadi atau diamati. Indikator berkomunikasi mengalami peningkatan terendah pada siswa kelompok kategori rendah dan sedang. Rendahnya peningkatan keterampilan berkomunikasi dapat disebabkan karena siswa tidak terbiasa menyajikan data yang diperoleh dari hasil percobaan ke dalam bentuk tabel atau pun mengubah bentuk penyajian data, siswa lebih sering diberikan lembar kerja yang dilengkapi dengan tabel pengamatan. Selain itu, bila ditinjau dari segi soal, didapatkan bahwa soal tes termasuk kategori sedang dan sulit. Hal ini juga dapat menjadi penyebab rendahnya kemampuan berkomunikasi pada kedua kategori kelompok tersebut. Tanggapan Siswa terhadap Pembelajaran Secara umum siswa memberikan tanggapan positif terhadap pembelajaran laju reaksi dengan menggunakan praktikum berbasis inkuiri terbimbing. Siswa berpendapat bahwa pembelajaran yang diterapkan telah memberi kesempatan kepada siswa untuk berpartisipasi secara aktif, meningkatkan minat dan motivasi belajar, serta membantu siswa menemukan konsep berdasarkan eksperimen sehingga materi pembelajaran lebih mudah dipahami. Siswa berpendapat bahwa pembelajaran 74
yang diterapkan telah memberi kesempatan kepada siswa untuk berpartisipasi secara belajar, serta membantu siswa menemukan konsep berdasarkan eksperimen sehingga materi pembelajaran lebih mudah dipahami. KESIMPULAN Berdasarkan hasil analisis data, dapat disimpulkan bahwa secara umum pelaksanaan pembelajaran laju reaksi dengan praktikum berbasis inkuiri terbimbing dapat berlangsung sesuai dengan tahapan inkuiri, di mana pada setiap tahapannya diberikan bimbingan. Pembelajaran ini mampu menarik minat dan motivasi siswa karena masalah yang diungkapkan dikaitkan dengan pengalaman siswa dalam kehidupan sehari-hari. Pembelajaran yang telah dilakukan pada penelitian ini dapat mengembangkan keterampilan proses dengan N-Gain kategori tinggi. Peningkatan tertinggi terjadi pada indikator meramalkan sedangkan terendah pada indikator berkomunikasi. Berdasarkan kategori kelompok, siswa kelompok tinggi REFERENSI aktif, meningkatkan minat dan motivasi mengalami tertinggi pada indikator berkomunikasi dan indikator meramalkan sedangkan peningkatan terendah pada indikator merencanakan percobaan. Siswa kelompok sedang mengalami peningkatan tertinggi pada indikator meramalkan sedangkan terendah pada indikator berkomunikasi. Siswa kelompok rendah mengalami peningkatan tertinggi pada indikator meramalkan sedangkan peningkatan terendah pada indikator berkomunikasi. Siswa memberikan tanggapan positif terhadap pembelajaran praktikum berbasis inkuiri terbimbing pada materi laju reaksi. Siswa berpendapat bahwa pembelajaran yang diterapkan telah memberi kesempatan kepada siswa untuk berpartisipasi secara aktif, meningkatkan minat dan motivasi belajar, serta membantu siswa menemukan konsep berdasarkan eksperimen sehingga materi pembelajaran lebih mudah dipahami. Akhyani, A. 2008. Model Pembelajaran Kesetimbangan Kimia Berbasis Inkuri Laboratorium untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA. Tesis: Tidak Diterbitkan. Anitah, S. (2007). Strategi Pembelajaran Kimia. Jakarta: Gramedia. Dahar, R. W. (1989). Teori-Teori Belajar. Jakarta : Penerbit Erlangga. Darliana. (1990). Keterampilan Proses Sains IPA. Bandung: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Hake, R.R. (1998). Interactive Angagemen Methods In Introductory Mechanichs Courses. [Online]. Tersedia:http://www.physics.Indiana.edu/~sdi/IeM-2b.pdf.accessed on [13 September 2010] Rustaman, N. (2005). Strategi Belajar Mengajar Biologi. Malang: UM Press. Semiawan, C. (1987). Pendekatan Keterampilan Proses. Jakarta: Gramedia. Sidharta, A. (2005). Model Pembelajaran Asam Basa Berbasis Inkuiri Laboratorium sebagai Wahana pembelajaran Sains Siswa SMP. Tesis PPS UPI Bandung: Tidak diterbitkan. Trianto. (2009). Mendesain Model Pembelajaran Inovatif-Progresif. Jakarta: Kencana Prenada Media Group. 75