BAB 1 PENDAHULUAN A. Latar Belakang Ilmu Pengetahuan Alam merupakan disiplin ilmu yang erat kaitannya kegiatan eksperimen. Puskur (2009:4) Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) berkaitan dengan cara mencari tahu tentang alam secara sistematis, sehingga IPA bukan hanya penguasaan kumpulan pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, atau prinsipprinsip saja tetapi juga merupakan suatu proses penemuan. Sains diartikan sebagai bangunan ilmu pengetahuan dan proses. Selama ini, pembelajaran IPA cenderung hanya mempelajari IPA sebagai produk, menghafalkan konsep, teori dan hukum. Pembelajaran yang berorientasi pada tes/ujian menyebabkan IPA sebagai proses, sikap, dan aplikasi tidak tersentuh dalam pembelajaran (Trianto, 2010:5). Dalam pembelajaran IPA siswa juga dituntut untuk memahami berbagai konsep dasar pada materi IPA yang diajarkan di kelas. Akan tetapi tidak semua siswa dapat mencapai tujuan pembelajaran yang sesuai dengan kompetensi yang ada. Banyak faktor yang mempengaruhi proses pembelajaran diantaranya adalah faktor dari diri siswa itu sendiri ataupun faktor dari luar seperti guru, lingkungan dan fasilitas. Faktor yang ada pada diri siswa sendiri antara lain kemampuan berpikir siswa. Kemampuan berpikir siswa sangat erat kaitannya dengan kegiatan pembelajaran. Pada saat kegiatan pembelajaran berlangsung, siswa menggunakan kemampuan 1
berpikirnya terutama kemampuan berpikir analisis untuk memecahkan masalah yang dihadapinya. Dari data temuan hasil tes Programme for International Student Assessment ( PISA ) tahun 2015 hasil survey mengenai kemampuan siswa di Indonesia dalam pembelajaran IPA masih kurang. Dari 69 negara yang disurvey oleh PISA, Indonesia menduduki peringkat ke-62 untuk IPA (The Organisation for Economic Co-operation and Development, 2016:83). Peringkat tersebut tidak berbeda jauh dengan hasil tes dan survey PISA terdahulu tahun 2012 yang juga berada pada kelompok yang rendah. Menurut survey PISA, siswa Indonesia hanya mampu memecahkan masalah sederhana dan tidak bisa memecahkan masalah-masalah yang lebih rumit. Hal ini menandakan bahwa kemampuan berpikir tingkat tinggi IPA siswa seperti berpikir analisis masih kurang. Salah satu pendekatan untuk dapat mengembangkan kemampuan berpikir analisis adalah pendekatan inkuiri. Pada proses-proses inkuiri menuntut peserta didik untuk dapat berpikir analisis. Hal ini senada dengan Depdiknas (2006: 2) yang menyatakan bahwa perlunya melakukan inkuiri ilmiah untuk menumbuhkan kemampuan berpikir, bersikap dan bertindak ilmiah, serta berkomunikasi. Kegiatan inkuiri dalam pembelajaran IPA dilakukan dalam bentuk kegiatan eksperimen di laboratorium, akan tetapi pada kenyataannya terdapat beberapa kendala yang dialami guru sehingga guru kurang 2
memaksimalkan kegiatan pembelajaran di laboratorium diantaranya ruangan laboratorium yang kurang mendukung. Berdasarkan observasi awal yang dilakukan peneliti di SMP I Al- Azhar 26 Yogyakarta permasalahan yang ditemui menunjukkan bahwa kegiatan pembelajaran IPA belum sepenuhnya dilakukan dengan proses penemuan dan penyelidikan. Pembelajaran IPA masih dilaksanakan didalam kelas dan dalam kegiatan pembelajaran cara berpikir analisis siswa masih kurang yang terlihat ketika guru menyajikan masalah dan meminta siswa memikirkan penyelesaian masalah tersebut, siswa menjawab pertanyaan dari guru tanpa dilandasi dengan teori. Hal ini menunjukkan bahwa siswa mengalami kesulitan dalam menghubungkan teori untuk menjelaskan peristiwa yang ada kehidupan sehari-hari dan kesulitan memberikan contoh nyata dari aplikasi teori dengan kehidupan nyata. Kendala lainnya adalah apabila guru dalam menyampaikan materi kurang menarik terutama pada materi yang abstrak dan sulit dipahami siswa akan lebih cenderung mengabaikan pembelajaran dan asyik sendiri. Oleh sebab itu diperlukan adanya media alternatif yang dapat menarik minat siswa dalam kegiatan pembelajaran IPA khususnya pada materi yang abstrak dan sulit dipahami sehingga dapat mencapai tujuan pembelajaran IPA yang sudah ditetapkan. Di abad 21, sudah waktunya pendidikan mengintegrasikan Teknologi Komunikasi dan Informasi dalam kegiatan pembelajaran. 3
Guru dan siswa harus bisa beradaptasi dengan perkembangan teknologi. Yuniarti (2012:87) mendefinisikan Virtual laboratory sebagai suatu produk inovasi media pembelajaran berbasis komputer dan teknologi dapat diterapkan di sekolah dengan teknologi informasi dalam proses pembelajarannya. Pengembangan virtual laboratory IPA dalam membantu siswa untuk meningkatkan kemampuan berpikir analisis dan sekaligus meningkatkan kemampuan siswa dan guru di bidang ICT. Keberadaan virtual laboratory diharapkan dapat menjadi solusi bagi kendala-kendala yang dihadapi untuk melakukan praktikum di sekolah. Virtual laboratory bukan untuk menggantikan laboratorium riil akan tetapi sebagai media untuk mendukung. Berdasarkan observasi yang dilakukan peneliti di SMP I Al-Azhar 26 Yogyakarta telah difasilitasi laboratorium komputer yang luas serta jaringan wifi yang cepat dan sebagian besar siswa memiliki dan membawa laptop untuk menunjang kegiatan pembelajaran di kelas. Akan tetapi fasilitas yang diberikan sekolah dan potensi siswa dalam menggunakan IT belum diintegrasikan pada pembelajaran IPA. Guru IPA di SMP I Al-Azhar 26 Yogyakarta belum ada yang menggunakan media pembelajaran virtual laboratory untuk mempermudah siswa dalam mempelajari materi yang abstrak dan sulit dipahami. Dalam pembelajaran IPA penggunaan laptop hanya sebatas untuk membuka materi untuk ditayangkan didepan kelas oleh guru. 4
Materi yang dipilih dalam pengembangan virtual laboratory ini adalah materi Alat Optik. Materi Alat Optik merupakan materi abstrak terutama jalannya sinar pada instrumenasi optik dan proses terjadinya bayangan pada mata. Kegiatan yang dilakukan untuk membelajarkan materi tersebut adalah dengan eksperimen. Akan tetapi situasi pada laboratorium riil kurang mendukung dikarenakan ruangan laboratorium terlalu terang karena ketidaktersediaan tirai untuk menutup jendela sehingga menyulitkan siswa untuk melakukan pengamatan terhadap bayangan yang terbentuk, alat optik mata sukar untuk di eksperimenkan secara langsung karena merupakan organ hidup. Fakta lain hasil observasi adalah dalam melaksanakan kegiatan eksperimen siswa melakukannya secara berkelompok, dikarenakan jumlah kit Alat Optik tidak sebanyak jumlah siswa sehingga siswa kurang memahami materi yang di eksperimenkan yang berdampak adanya siswa yang tidak aktif selama melakukan kegiatan eksperimen. Dengan adanya perkembangan teknologi,solusi untuk mengatasi masalah tersebut berupa media pembelajaran virtual laboratory pada materi alat optik yang dapat digunakan sebagai sarana untuk mensimulasikan kegiatan di laboratorium riil. Berdasarkan masalah tersebut, peneliti mengembangkan media pembelajaran IPA virtual laboratory pada materi alat optik dengan berpendekatan inkuiri untuk meningkatkan kemampuan berpikir analisis siswa dengan fitur pembelajaran yang lebih lengkap dan 5
menarik. Siswa dituntut untuk merumuskan, mencari atau menggali, menguji serta menyimpulkan sesuai langkah pembelajaran inkuiri didukung dengan virtual laboratory yang dapat diakses oleh siswa dimana saja dan kapan saja yang diharapkan dapat meningkatkan kemampuan analisis siswa. B. Identifikasi Masalah Berdasarkan Latar Belakang Masalah dapat diidentifikasi beberapa masalah sebagai berikut : 1. Kegiatan Pembelajaran IPA belum sepenuhnya dilakukan dengan proses penemuan. Meskipun fasilitas yang terdapat pada laboratorium sudah lengkap dan memadai. 2. Rendahnya kemampuan menganalisis masalah siswa terhadap pembelajaran IPA terutama pada materi yang abstrak, yang sulit dipahami, dan tidak bisa dilihat dengan alat bantu indera. Ditandai dengan banyak siswa yang mengabaikan pembelajaran, tidak mendengarkan dan tidak memperhatikan penjelasan guru. 3. Kurangnya pemanfaatan penggunaan komputer dan laptop yang diintegrasikan pada mata pelajaran IPA 4. Belum adanya media pembelajaran virtual Laboratory pada materi alat optik. 5. Guru IPA di sekolah belum ada yang memiliki media pembeajaran berupa virtual Laboratory. Guru beranggapan bahwa pembuatan media pembelajaran virtual Laboratory rumit dan memakan 6
banyak waktu sehingga guru tidak sempat untuk membuat media tersebut. 6. Beberapa guru belum memiliki media pembelajaran yang mendukung proses pembelajaran IPA. C. Batasan Masalah Berdasarkan identifikasi masalah yang telah dikemukakan maka untuk lebih memfokuskan penelitian, penelitian ini hanya akan dibatasi dalam pengembangan produk virtual Laboratory pada materi alat optik berpendekatan inkuiri untuk meningkatkan kemampuan berpikir analisis siswa SMP kelas VIII. D. Rumusan Masalah Berdasarkan batasan masalah yang telah diuraikan diatas, maka dapat dirumuskan permasalahan penelitian sebagai berikut: 1. Bagaimana kelayakan virtual Laboratory pada materi alat optik berpendekatan inkuiri untuk meningkatkan kemampuan berpikir analisis siswa SMP kelas VIII ditinjau berdasarkan aspek pembelajaran, aspek materi, aspek rekayasa lunak dan aspek komunikasi visual? 2. Bagaimana peningkatam kemampuan analisis siswa setelah menggunakan virtual Laboratory pada materi alat optik berpendekatan inkuiri? 3. Bagaimana respon siswa terhadap produk virtual Laboratory pada materi alat optik berpendekatan inkuiri untuk meningkatkan 7
kemampuan berpikir analisis siswa SMP kelas VIII ditinjau berdasarkan kelayakan isi,kegrafisan, tampilan dan bahasa? E. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan agar: 1. Mengetahui kelayakan virtual Laboratory pada materi alat optik berpendekatan inkuiri untuk meningkatkan kemampuan berpikir analisis siswa SMP kelas VIII berdasarkan aspek pembelajaran, aspek materi, aspek rekayasa lunak dan aspek komunikasi visual 2. Mengetahui peningkatan kemampuan analisis siswa setelah menggunakan virtual Laboratory pada materi alat optik berpendekatan inkuiri untuk meningkatkan kemampuan berpikir analisis siswa SMP kelas VIII. 3. Mengetahui respon siswa terhadap produk virtual Laboratory pada materi alat optik berpendekatan inkuiri untuk meningkatkan kemampuan berpikir analisis siswa SMP kelas VIII. F. Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari pembuatan media pembelajaran ini adalah sebagai berikut : 1. Bagi Siswa a) Memfasilitasi siswa untuk belajar aktif. b) Memotivasi siswa untuk lebih meningkatkan keinginan siswa dalam belajar IPA. 8
c) Meningkatkan efisisensi waktu dalam proses pembelajaran IPA. d) Sebagai media pembelajaran alternatif yang dapat digunakan untuk menggambarkan suatu fenomena/gejala alam yang sulit dilihat secara langsung. 2. Bagi Guru a. Hasil pengembangan ini dapat dijadikan referensi dalam menyusun media pembelajaran IPA, sehingga dapat memotivasi guru untuk membuat media pembelajaran IPA yang lebih baik. b. Sebagai media pembelajaran 3. Bagi Peneliti a. Melatih kemampuan mengembangkan media pembelajaran IPA dengan tujuan untuk meningkatkan motivasi belajar siswa b. Memberikan inspirasi untuk penelitian lebih lanjut tentang pengembangan media pembelajaran IPA. G. Definisi Operasional 1. Pendekatan Inkuiri Pendekatan inkuiri merupakan serangkaian proses untuk menemukan kebenaran suatu konsep ilmiah dengan cara penyelidikan yang difasilitasi dengan petunjuk maupun bimbingan, melalui proses penyajian masalah, verifikasi, eksperimen, 9
pengorganisasian atau pengolahan data dan analisis proses inkuiri untuk meningkatkan ketrampilan berpikir analisis. 2. Media Pembelajaran Media pembelajaran merupakan salah satu alat bantu pendidikan yang digunakan sebagai perantara dalam proses pembelajaran sebagai alat interaksi antara guru dan siswa dalam kegiatan pembelajaran untuk mencapai tujuan pembelajaran di kelas. 3. Virtual Laboratory Virtual Laboratory merupakan program komputer yang dapat memvisualisasikan fenomena yang abstrak atau percobaan yang rumit dilakukan di dunia nyata sehingga dapat meningkatkan aktivitas belajar dalam upaya mengembangkan kemampuan berpikir analisis yang dibutuhkan dalam memecahkan suatu masalah. 4. Kemampuan Berpikir Analisis Suatu proses memecahkan masalah atau gagasan menjadi bagianyang lebih rinci dan menjelaskan keterkaitan antara bagian-bagian tersebut. Membedakan hal relevan dan tidak relevan, mengorganisasikan penyelesaian masalah, menghubungkan antar gejala/fakta untuk pemecahan masalah. 10