1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Kemajuan teknologi dan era globalisasi yang terjadi memberikan kesadaran baru bahwa Indonesia tidak lagi berdiri sendiri. Indonesia berada di dunia yang terbuka, artinya setiap orang akan lebih mudah dalam mengakses informasi perkembangan dari setiap negara, sehingga menimbulkan kompetisi untuk memajukan negara masing-masing. Hal tersebut menuntut peningkatan kualitas di semua aspek kehidupan, khususnya dalam hal peningkatan mutu sumber daya manusia (SDM) yang memiliki kemampuan memecahkan masalah, sehingga dapat bersaing secara produktif dengan SDM di negara-negara lain. Pendidikan merupakan salah satu sarana yang strategis untuk meningkatkan mutu SDM. Hal ini relevan dengan Undang Undang No 2 Tahun 1989 tentang Sistem Pendidikan Nasional yang menyatakan bahwa fungsi pendidikan adalah untuk mengembangkan kemampuan serta meningkatkan mutu kehidupan dan martabat manusia Indonesia dalam rangka mewujudkan tujuan nasional. Fungsi tersebut mencerminkan bahwa sebagai titik sentral pembangunan di Indonesia adalah dengan pemberdayaan SDM. Peran pendidikan khususnya pembelajaran Biologi sangat strategis dalam menanamkan kemampuan berpikir tingkat tinggi, seperti berpikir logis, berpikir kritis, berpikir analitis dan pemecahan masalah. Biologi sebagai salah satu bidang sains yang menyediakan berbagai pengalaman belajar untuk memahami produk dan proses sains sehingga akan terbentuk juga sikap ilmiah. Biologi sebagai 1
2 produk berarti dalam mempelajari Biologi terdapat fakta-fakta, hukum-hukum, prinsip-prinsip dan teori-teori yang sudah diterima kebenarannya (Rustaman, 2002: 90). Biologi sebagai proses berarti dalam memperoleh Biologi dibutuhkan keterampilan proses sains. Keterampilan proses sains yang perlu dikembangkan pada siswa diantaranya adalah: keterampilan mengamati, mengelompokkan, menafsirkan, meramalkan, mengajukan pertanyaan, berhipotesis, melakukan percobaan, dan mengkomunikasikan hasil percobaan (Suciati, 2010: 237). Berdasarkan Standar Isi (BSNP, 2006) Biologi termasuk dalam mata pelajaran IPA yang salah satu karakteristiknya memerlukan kegiatan penyelidikan atau kerja ilmiah yang melibatkan keterampilan proses sains siswa. Pembelajaran Biologi mengembangkan rasa ingin tahu melalui penemuan berdasar pengalaman langsung yang dilakukan melalui kerja ilmiah untuk memanfaatkan fakta, membangun konsep, prinsip, teori dan hukum. Mata pelajaran Biologi merupakan jembatan antara teori dan aplikasi pengetahuan dalam kehidupan. Hal ini mengarah pada proses pembelajaran yang berpusat pada siswa (student centered), sehingga siswa mampu memecahkan masalah dan mengintegrasikan pengetahuan yang ada dalam kehidupan sehari-hari. Kemampuan dalam memecahkan masalah dapat diberikan sejak awal kepada siswa melalui kegiatan pembelajaran di sekolah. Penerapan kemampuan memecahkan masalah pada siswa, sangat relevan dengan hakikat Biologi yang mengacu pada produk, proses dan sikap. Hakikat pembelajaran Biologi menitikberatkan keterlibatan siswa aktif memperoleh pengetahuannya melalui keterampilan proses sains. Pentingnya kemampuan memecahkan masalah juga
3 dinyatakan dalam (National Science Education Standard, 1996: 14) yaitu sains (Biologi) ditujukan untuk mengembangkan keterampilan memecahkan masalah. Pencemaran Lingkungan merupakan salah satu materi pada mata pelajaran Biologi, yang memiliki keterkaitan erat dengan masalah-masalah kompleks yang disebabkan oleh aktivitas-aktivitas kegiatan manusia di lingkungan, sehingga materi pencemaran lingkungan penting untuk dipelajari oleh siswa. Rustaman (2005: 59) menyatakan bahwa: keluasan konsep-konsep dalam suatu materi pelajaran dapat dipelajari dengan mudah jika disusun secara sistematis. Agar materi pelajaran dapat menjadi bermakna bagi siswa, maka dalam menguraikan hubungan-hubungan antar konsepnya harus jelas. Hubungan-hubungan atau keterkaitan antar konsep dalam suatu materi pelajaran dapat diwujudkan dalam bentuk bagan, poster, tabel, peta, dan lain-lain. Proses pembelajaran Biologi di Indonesia sebagian besar masih berpusat pada guru (teacher centered). Pada saat pembelajaran, guru mendominasi proses pembelajaran. Hal ini menunjukkan bahwa dalam proses pembelajaran Biologi hanya terbatas pada transfer ilmu pengetahuan dari guru ke siswa, sehingga siswa kurang dilibatkan dalam proses pembelajaran. Berdasarkan hasil observasi di MAN 1 Surakarta menunjukkan bahwa dalam proses pembelajaran Biologi masih berpusat pada guru (teacher centered). Guru masih sering menggunakan metode atau model pembelajaran yang tidak sesuai dengan karakteristik materi. Siswa juga kurang dilibatkan dalam pembelajaran yang memberi pengalaman langsung melalui pemecahan masalah, sehingga siswa tidak terbiasa menemukan sendiri konsep-konsep materi pelajaran. Pemanfaatan
4 alat dan bahan praktikum kurang optimal. Hal ini berdampak pula pada rendahnya prestasi belajar Biologi siswa. Penerapan metode atau model pembelajaran yang kurang memperhatikan karakteristik materi dan siswa diduga sebagai penyebab utama prestasi belajar siswa yang rendah, terutama pada materi Pencemaran Lingkungan. Guru MAN 1 Surakarta masih sering menggunakan metode ceramah dalam menyampaikan materi pencemaran Lingkungan hal ini tidak sesuai dengan karakteristik materi karena materi Pencemaran Lingkungan memiliki sifat yang konkret dan dapat diamati secara langsung. Adapun nilai rata-rata ulangan harian pada materi Pencemaran Lingkungan Tahun Pelajaran 2011/2012 adalah 50, sedangkan nilai kriteria ketuntasan minimal (KKM) yaitu 70. Berdasarkan persentase hasil UN SMA/MA Tahun Pelajaran 2010/2011 untuk kemampuan siswa dalam mendeskripsikan konsep keseimbangan lingkungan dan pelestariannya (Pencemaran Lingkungan) pada MAN 1 Surakarta hanya mencapai 66,67% tingkat sekolah, sementara 60,28% pada tingkat Kota atau Kabupaten, 75,99% pada tingkat Provinsi, dan 73,22% pada tingkat nasional (Rekapitulasi UN SMA/MA Surakarta, 2011). Siswa juga masih kurang optimal dalam memahami konsep-konsep yang saling berkaitan dan kompleks, hal ini dikarenakan dalam proses pembelajaran, siswa tidak mencatat konsep-konsep tersebut secara sistematis. Model Problem Based Learning (PBL) merupakan model pembelajaran berdasarkan masalah. Nur (2011: 94) mengungkapkan bahwa model PBL adalah model pembelajaran yang menekankan pada masalah yang nyata, sehingga siswa
5 mendapatkan kesempatan untuk mencari solusi dari suatu permasalahan melalui kegiatan penyelidikan. Adapun sintaks model PBL meliputi: mengorientasikan siswa kepada masalah, mengorganisasi siswa untuk belajar, membimbing penyelidikan individual maupun kelompok, mengembangkan dan menyajikan hasil karya serta memamerkannya, menganalisis dan mengevaluasi proses pemecahan masalah (Nur, 2011: 57). Penggunaan model PBL dalam pembelajaran memiliki beberapa keunggulan, yaitu: 1) siswa dilibatkan pada kegiatan belajar, sehingga pengetahuan dapat diserap dengan baik; 2) siswa dilatih untuk bekerjasama dengan siswa lain; 3) siswa dapat memeperoleh pemecahan dari berbagai sumber (Hamdani, 2011: 88). Hal ini juga didukung oleh pendapat Amir (2009: 27), bahwa keunggulan PBL adalah membuka peluang bagi siswa untuk membangun kecakapan hidup (life skills), sehingga siswa terbiasa mengatur dirinya sendiri (self directed), berpikir metakognitif (reflektif dengan pikiran dan tindakannya), berkomunikasi, dan lainlain. PBL akan lebih efektif jika diintegrasikan dengan metode eksperimen, sebab tahapan-tahapan dalam model ini sangat relevan dengan metode eksperimen. Metode eksperimen merupakan metode pembelajaran dengan melakukan serangkaian kegiatan ilmiah, sehingga memberikan kesempatan kepada siswa untuk mengembangkan keterampilan proses sains. Jika keterampilan proses sains siswa berkembang, maka diharapkan sikap ilmiah juga dapat terbentuk dalam diri siswa.
6 Di dalam konteks materi Pencemaran Lingkungan, mencakup banyak konsep dan memiliki keterkaitan antar konsep. Konsep-konsep materi pencemaran lingkungan didapat oleh siswa melalui serangkaian kegiatan pemecahan masalah dengan melakukan eksperimen, sampai siswa dapat mengambil kesimpulan. Agar konsep-konsep ini dapat bertahan lama dalam ingatan siswa maka perlu adanya teknik atau cara yang sistematis. Banyak teknik yang dapat digunakan untuk mempermudah siswa dalam memahami kosep secara sistematis, diantaranya concept map (peta konsep) dan mind map (peta pikiran). Proses pembelajaran Biologi, khususnya materi Pencemaran Lingkungan dalam penelitian ini, selain menggunakan model PBL dan metode eksperimen digunakan juga teknik concept map dan mind map. Hal ini dilakukan agar siswa mudah memahami dan mengingat konsep yang telah didapat. Hal ini relevan dengan Novak dan Gowin (dalam Lubis, 2011: 5), bahwa jika siswa menggunakan concept map pada saat belajar, maka siswa akan lebih mudah untuk menghubungkan konsep-konsep yang saling berkaitan. Penggunaan teknik concept map akan memotivasi siswa menghubungkan konsep-konsep, sehingga siswa dapat mengorganisasi konsep-konsep yang kompleks menjadi sederhana (Rustaman, 2005: 110). Mind map (peta pikiran) adalah suatu cara untuk mempelajari konsep yang ditemukan oleh Tony Buzan. Konsep ini didasarkan pada cara kerja otak dalam menyimpan informasi. Buzan (2008: 4) mengungkapkan bahwa mind map adalah cara mencatat yang kreatif, efektif, dan secara mudah akan memetakan pikiran, sehingga memudahkan siswa dalam menggali informasi yang sudah tersimpan.
7 Keberhasilan pembelajaran Biologi dipengaruhi oleh banyak faktor, diantaranya: faktor eksternal dan internal. Faktor eksternal dapat berupa model, metode, dan teknik yang digunakan dalam pembelajaran. Faktor internal diantaranya adalah: motivasi belajar, aktivitas belajar, gaya belajar, dan kreativitas. Ditinjau dari faktor internal khususnya motivasi belajar dan aktivitas belajar, kondisi siswa di MAN 1 Surakarta bervariasi, tetapi belum diperhatikan dalam pembelajaran. Adanya variasi pada motivasi belajar dan aktivitas belajar tersebut, diprediksi dapat mempengaruhi prestasi belajar siswa. Berdasarkan uraian tersebut, dan dalam rangka menyelesaikan masalah pembelajaran Biologi di MAN 1 Surakarta, sekaligus dapat meningkatkan prestasi belajar dan kemampuan pemecahan masalah siswa, maka digunakan model PBL dengan metode eksperimen disertai teknik concept map dan mind map dalam pembelajaran. B. Identifikasi Masalah Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka identifikasi permasalahan penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Pembelajaran Biologi di MAN 1 Surakarta masih terpusat pada guru, siswa kurang dilibatkan secara aktif, sehingga prestasi belajar siswa belum optimal. 2. Pada proses pembelajaran siswa mengalami kesulitan dalam memecahkan masalah sehingga siswa mengalami hambatan, terutama dalam mengerjakan soal analisis (C4). 3. Alat dan bahan praktikum Biologi sudah lengkap, namun dalam pemanfaatannya masih kurang.
8 4. Guru kurang memperhatikan motivasi belajar siswa yang bervariasi dalam proses pembelajaran. 5. Guru kurang memperhatikan aktivitas belajar siswa yang bervariasi dalam proses pembelajaran. 6. Materi Pencemaran Lingkungan merupakan materi yang besifat konkret dan dapat diamati secara langsung dalam kehidupan sehari-hari, tetapi pembelajarannya masih ceramah di depan kelas. 7. Siswa kurang optimal dalam memahami konsep-konsep yang saling berkaitan dan kompleks karena catatan siswa kurang sistematis. C. Pembatasan Masalah Berdasarkan identifikasi masalah di atas, maka penelitian ini dibatasi pada penggunaan model, metode, teknik serta materi pembelajaran terhadap prestasi belajar siswa, yang dapat dijelaskan sebagai berikut: 1. Model pembelajaran yang digunakan adalah model PBL dengan sintaks yang terdiri dari lima tahapan yaitu: orientasi siswa pada masalah, mengorganisasi siswa untuk belajar, membimbing penyelidikan individual dan kelompok, mengembangkan dan menyajikan prestasi karya, serta menganalisa dan mengevaluasi proses pemecahan masalah (Nur, 2011: 57). 2. Metode pembelajaran yang digunakan adalah eksperimen. Metode eksperimen merupakan suatu bentuk pembelajaran yang melibatkan siswa bekerja dengan benda-benda, bahan-bahan, dan peralatan laboratorium baik secara perorangan maupun kelompok (Hamdani, 2011: 206). 3. Teknik yang digunakan adalah concept map dan mind map. Adapun langkah-
9 langkah pembuatan concept map meliputi: menentukan materi pelajaran, menentukan konsep-konsep yang relevan dengan materi pelajaran, mengurutkan konsep-konsep dari yang paling inklusif ke yang paling tidak inklusif, menyusun konsep-konsep dimulai dengan konsep yang paling inklusif dibagian puncak kertas ke konsep yang paling tidak inklusif, menghubungkan konsep-konsep dengan kata atau kata-kata penghubung (Dahar, 2011: 108). Pembuatan mind map meliputi: menuliskan konsep utama di tengah-tengah kertas yang sisi panjangnya diletakkan mendatar (landscape), menggunakan gambar atau foto untuk gagasan utama; menggunakan warna, menambahkan sebuah cabang yang keluar dari gambar pusat untuk setiap poin dan gagasan utama, jumlah cabang bervariasi tergantung gagasan utama, membuat garis hubung yang melengkung menggunakan satu kata kunci untuk setiap garis, menggunakan gambar untuk setiap kata kunci (Buzan, 2005: 15). 4. Motivasi belajar meliputi enam indikator yaitu: adanya hasrat dan keinginan untuk melakukan kegiatan, adanya dorongan dan kebutuhan melakukan kegiatan, adanya harapan dan cita-cita, penghargaan dan penghormatan atas diri, adanya lingkungan yang baik, dan adanya kegiatan yang menarik (Uno, 2007: 10). 5. Aktivitas belajar meliputi tujuh indikator yaitu: visual activities, oral activities, listening activities, writing activities, motor activities, mental activities, dan emotional activities (Sardiman, 2011: 101). 6. Prestasi belajar siswa diukur dari ranah kognitif, afektif dan psikomotorik.
10 Prestasi belajar kognitif berupa tes tertulis pilihan ganda, berdasarkan taksonomi Bloom yang meliputi enam jenjang, yaitu: menghafal (C1), memahami (C2), mengaplikasikan (C3), menganalisis(c4), mengevaluasi (C5), dan mencipta (C6) (Rustaman, 2005: 156), karena keterbatasan dalam penelitian ini hanya menggunakan C2,C3, C4 dan C5. Prestasi belajar afektif diukur menggunakan lembar observasi dan angket. Pembuatan angket afektif mengacu pada lima jenjang kemampuan afektif, yaitu: menerima, menanggapi, keyakinan, keyakinan, dan mengorganisasi (Rustaman, 2005: 40), sedangkan lembar observasi mengacu pada sikap ilmiah, yaitu teliti dan bekerjasama dalam kelompok. Prestasi belajar psikomotorik diukur menggunakan lembar observasi dan angket. Pembuatan angket mengacu pada lima jenjang kemampuan psikomotorik, yaitu: peniruan, memanipulasi, ketepatan, artikulasi, dan pengalamiahan (Rustaman, 2005: 42), sedangkan pembuatan lembar observasi mengacu pada keterampilan proses Biologi siswa yaitu melakukan ekperimen dan mengkomunikasikan hasil eksperimen (Rustaman, 2005: 78). 7. Materi pembelajaran Biologi kelas X Semester II dibatasi pada Kompetensi Dasar 4.2: Menjelaskan keterkaitan antara kegiatan manusia dengan masalah perusakan atau pencemaran lingkungan dan pelestarian lingkungan materi Pencemaran Lingkungan.
11 D. Perumusan Masalah Berdasarkan masalah-masalah yang telah dikemukakan di atas, dapat ditarik suatu rumusan masalah yang akan menjadi fokus analisis dalam penelitian ini. 1. Apakah ada pengaruh model PBL dengan metode eksperimen disertai teknik concept map dan mind map terhadap prestasi belajar siswa? 2. Apakah ada pengaruh motivasi belajar tinggi dan motivasi belajar rendah terhadap prestasi belajar siswa? 3. Apakah ada pengaruh aktivitas belajar tinggi dan aktivitas belajar rendah terhadap prestasi belajar siswa? 4. Apakah ada interaksi antara motivasi belajar dengan aktivitas belajar terhadap prestasi belajar siswa? 5. Apakah ada interaksi antara model PBL metode eksperimen disertai teknik concept map dan mind map dengan motivasi belajar terhadap prestasi belajar siswa? 6. Apakah ada interaksi antara model PBL metode eksperimen disertai teknik concept map dan mind map dengan aktivitas belajar terhadap prestasi belajar siswa? 7. Apakah ada interaksi antara model PBL dengan metode eksperimen disertai teknik concept map dan mind map, motivasi belajar, dan aktivitas belajar terhadap prestasi belajar siswa?
12 E. Tujuan Penelitian Sesuai dengan rumusan masalah di atas, maka tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini yaitu dapat mengetahui: 1. Pengaruh model PBL dengan metode eksperimen disertai teknik concept map dan mind map terhadap prestasi belajar siswa. 2. Pengaruh motivasi belajar tinggi dan motivasi belajar rendah terhadap prestasi belajar siswa. 3. Pengaruh aktivitas belajar tinggi dan aktivitas belajar rendah terhadap prestasi belajar siswa. 4. Interaksi antara motivasi belajar dan aktivitas belajar terhadap prestasi belajar siswa. 5. Interaksi antara model PBL dengan metode eksperimen disertai teknik concept map dan mind map dengan motivasi belajar terhadap prestasi belajar siswa. 6. Interaksi antara model PBL metode eksperimen disertai concept map dan mind map dengan aktivitas belajar terhadap prestasi belajar siswa. 7. Interaksi antara model PBL metode eksperimen disertai concept map dan mind map dengan motivasi belajar dan aktivitas belajar terhadap prestasi belajar siswa. F. Manfaat Penelitian 1. Manfaat teoritis: a. Memberikan sumbangan positif bagi pengembangan ilmu pengetahuan pada umumnya, khususnya dalam bidang pendidikan pada mata pelajaran Biologi serta bahan acuan penelitian yang sejenis.
13 b. Memberikan masukan bagi para pendidik dalam pemilihan model pembelajaran, metode pembelajaran dan teknik pembelajaran yang tepat dalam pembelajaran Biologi. 2. Manfaat praktis Penelitian ini juga memberikan manfaat bagi: a. Siswa 1) Menambah pengalaman belajar dengan menggunakan model PBL, metode eksperimen, teknik concept map dan mind map. 2) Menambah keterampilan dalam memecahkan masalah 3) Menambah keterampilan dalam membuat concept map dan mind map. b. Guru 1) Membantu guru Biologi dalam upaya meningkatkan prestasi belajar siswa. 2) Memberikan alternatif pembelajaran Biologi yang tidak membosankan dengan menggunakan model PBL, metode eksperimen, teknik concept map dan mind map. c. Sekolah Sebagai bahan pertimbangan untuk mengembangkan kurikulum sehingga terjadi peningkatan kualitas pembelajaran khususnya dalam pelaksanaan pembelajaran pada mata pelajaran Biologi. d. Peneliti Lain Sebagai bahan pertimbangan dan pengembangan penelitian yang sejenis di masa yang akan datang.