PENERAPAN MODEL PEMBELAJARAN INKUIRI TERBIMBING UNTUK MENINGKATKAN PEMAHAMAN KONSEP DAN MENGEMBANGKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS SISWA

PENERAPAN MODEL PEMBELAJARAN INKUIRI TERBIMBING

UNTUK MENINGKATKAN PEMAHAMAN KONSEP DAN MENGEMBANGKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS SISWA

artikel

disajikan sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar Sarjana Pendidikan

Program Studi Pendidikan Fisika

oleh

Andhini Tiara Puspita

4201409104

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2013

PENGESAHAN

Artikel yang berjudul

Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep dan Mengembangkan Keterampilan Proses Sains Siswa

disusun oleh

Andhini Tiara Puspita

4201409104

telah disahkan pada

hari                  :

tanggal                        :

Mengetahui,

Pembimbing Utama                                                     Pembimbing Pendamping

Dr. Sarwi, M.Si.                                                           Drs. Hadi Susanto, M. Si.             

NIP. 196208091987031001                                        NIP. 195308031980031003

PENERAPAN MODEL PEMBELAJARAN INKUIRI TERBIMBING UNTUK MENINGKATKAN PEMAHAMAN KONSEP DAN MENGEMBANGKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS SISWA

A. T. Puspita, Sarwi, H. Susanto

Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Negeri Semarang (UNNES), Semarang, Indonesia, 50229

e-mail: bunga_andhara@yahoo.co.id

Abstrak

Sains merupakan sebuah produk dan proses ilmiah sehingga membutuhkan strategi pembelajaran yang memberikan pengalaman belajar secara langsung pada siswa. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui keefektifan model pembelajaran inkuiri terbimbing dalam mengembangkan keterampilan proses sains dan meningkatkan pemahaman konsep siswa, serta mendeskripsikan nilai karakter siswa. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen semu. Hasil uji gain menunjukkan pengembangan keterampilan proses sains siswa sebesar 0,521 dalam kriteria sedang dan peningkatan pemahaman konsep optik siswa sebesar 0,677 dalam kriteria sedang. Nilai karakter siswa yang muncul juga mengalami perkembangan yang positif meskipun sangat kecil. Berdasarkan analisis uji t pada hipotesis pertama disimpulkan bahwa penerapan inkuiri terbimbing belum efektif dalam mengembangkan keterampilan proses sains siswa, namun mengindikasikan perkembangan positif dengan memberikan perlakuan yang berkelanjutan. Diperoleh pula hasil uji t pada hipotesis kedua bahwa penerapan pembelajaran inkuiri terbimbing efektif untuk meningkatkan pemahaman konsep siswa dalam materi cahaya.

Kata kunci : inkuiri terbimbing, keterampilan proses sains, konsep cahaya

Abstract

Science essences are a product and a scientific process which need a learning strategies that provide a direct learning experiences to students. The purpose of this research was to determine the effectiveness of guided inquiry learning to develop science process skills and to enhance students' understanding of concepts, and describe the value of students’ character. This research used quasi-experimental methods. Gain test results showed the development of science process skills in gain factor 0,521 (medium) and the enhancement of students' understanding of optic concept in gain factor 0,677 (medium). The value of students’ character develop positively although very small improvement. Based on t-test analysis for first hypothesis concluded that application of guided inquiry has not been effective in developing students' science process skills, but indicates positive development by providing ongoing treatment. The result of t-test on the second hypothesis concluded that the application of guided inquiry learning is effective to enhance students' understanding of optic concepts.

Keywords: guided inquiry, science process skills, optic concept

PENDAHULUAN

Sains merupakan sebuah produk dan proses ilmiah. Sains tidak hanya terdiri dari pengetahuan dan berbagai macam fakta yang harus dihafal, tetapi sains merupakan proses aktif dan kreatif dalam mempelajari gejala-gejala alam yang belum diterangkan menggunakan kemampuan berpikir. Model pembelajaran yang mendukung pembelajaran sains harus bersifat berpusat pada siswa (student centered) seperti yang dikemukakan BSNP (2006). Namun, pembelajaran fisika masih bersifat teacher centered, yaitu guru sebagai pusat dalam kegiatan pembelajaran, guru hanya menyampaikan sains sebagai produk dan siswa cukup menghafal informasi yang mereka peroleh. Pemahaman konsep siswa terhadap materi yang disampaikan kurang diperhatikan. Siswa hanya diarahkan untuk mencapai aspek kognitif terendah sehingga kurang mengembangkan kemampuan berpikir siswa dan membuat mereka malas untuk berpikir mandiri. Aspek afektif dan aspek psikomotorik siswa juga belum dikembangkan secara optimal.

Adapun alternatif pembelajaran konvensional yaitu pembelajaran berbasis kegiatan laboratorium dimana siswa diminta untuk melakukan sesuatu dan belajar. Salah satunya adalah kegiatan inkuiri yang merupakan suatu kegiatan laboratorium dimana siswa dituntun untuk menemukan sebuah konsep yang berawal dari sebuah permasalahan yang mendasar (Brickman: 2009). Inkuiri merupakan suatu strategi pembelajaran yang memberikan pengalaman belajar secara langsung kepada siswa. Kelebihan dari pemberian pengalaman secara langsung pada siswa adalah siswa akan lebih mengingat dan memahami konsep yang dipelajari karena mereka sendiri yang menemukan konsep tersebut.

Tujuan utama pembelajaran inkuiri adalah membantu siswa mengembangkan potensi keterampilan ilmiah yang dimiliki. Model pembelajaran yang dapat mendukung siswa untuk mengembangkan potensi mereka adalah inkuiri terbimbing (guided inquiry). Dalam model pembelajaran ini siswa diberikan sebuah permasalahan kemudian mereka dimotivasi untuk memecahkan permasalahan tersebut menggunakan cara-cara dan keterampilan ilmiah (Bilgin, 2009). Melalui pembelajaran ini siswa dapat mengembangkan kemampuan psikomorik berupa keterampilan proses sains yang mereka miliki dan kemampuan afektif berupa sikap ilmiah yang mencerminkan nilai karakter siswa untuk mencapai pemahaman konsep yang lebih mendalam.

Ausubel berpendapat bahwa keterampilan proses sains sangat penting untuk pengembangan pemahaman ilmiah yang berbuah konsep dan pemahaman untuk memecahkan permasalahan yang ada dalam kehidupan sehari-hari yang diperoleh melalui prosedur ilmiah yang dilakukan (Ango, 2002). Keterampilan proses sains dipahami sebagai kemampuan untuk menerapkan metode atau prosedur ilmiah untuk memecahkan suatu fenomena alam (Temiz, 2006). Beberapa keterampilan proses sains dasar yang dapat dikembangkan dalam proses pembelajaran, seperti yang dikemukakan oleh Dimyati (2009: 141-145) antara lain: mengamati, mengklasifikasikan, mengkomunikasikan, mengukur, meramal/memprediksi dan menyimpulkan. Setiap aspek keterampilan proses sains dasar tersebut digunakan siswa dalam setiap tahap pembelajaran inkuiri terbimbing.

Keterampilan proses sains perlu dikembangkan antara lain untuk membantu siswa dalam mempelajari dan memahami konsep-konsep sains (Devi, 2010). Dalam pembelajaran fisika, pemahaman konsep dapat dikatakan sebagai kemampuan siswa dalam mengerti dan memahami suatu ide atau konsep dalam sebuah materi pelajaran yang mencakup seluruh aspek kognitif. Konsep-konsep yang diajarkan tidak hanya dihafalkan oleh siswa tetapi dimengerti dan dimaknai dengan kalimatnya sendiri sehingga seluruh konsep yang telah diperoleh dapat digunakan bersama dalam memecahkan suatu permasalahan fisika. Oleh karena itu, dibutuhkan model pembelajaran yang dapat memberikan siswa kesempatan untuk memahami dan mengaplikasikan konsep fisika serta meningkatkan keterampilan berpikir, seperti inkuiri terbimbing (Umrotun, 2012).

Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan Untuk menentukan keefektifan penerapan model pembelajaran inkuiri terbimbing dalam mengembangkan keterampilan proses sains siswa dan meningkatkan pemahaman konsep siswa terhadap cahaya, serta mendeskripsikan nilai karakter siswa selama mengikuti pembelajaran dengan model inkuiri terbimbing.

METODE PENELITIAN

Penelitian ini dilaksanakan di SMP Negeri 1 Kedungwuni, Jalan Capgawen No.112 Kedungwuni Kabupaten Pekalongan. Subjek penelitian ini adalah kelas VIII F dengan jumlah siswa 34 anak. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen semu dengan desain penelitian Pre-test and Post-test One Group Design. Metode penelitian yang digunakan adalah metode tes, metode observasi dan metode dokumentasi. Instrumen penelitian yang digunakan terdiri dari tes uraian dan lembar observasi. Tes uraian digunakan untuk menentukan peningkatan pemahaman konsep optik siswa. Lembar observasi terdiri dari lembar observasi keterampilan proses sains siswa dan lembar observasi nilai karakter siswa. Observasi dilakukan selama proses pembelajaran sebanyak tiga kali pertemuan. Analisis data yang dilakukan meliputi analisis uji coba soal tes uraian, analisis data tahap awal berupa uji homogenitas dan analisis data tahap akhir berupa uji normalitas, uji gain dan uji t pihak kanan. Uji normalitas digunakan  untuk mengetahui normal atau tidaknya data yang akan dianalisis. Uji gain digunakan untuk mengetahui peningkatan data hasil tes dan hasil observasi. Uji-t pihak kanan digunakan untuk mengetahui keefektifan model pembelajaran inkuiri terbimbing dalam mengembangkan keterampilan proses sains siswa dan meningkatkan pemahaman konsep siswa.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengembangan Keterampilan Proses Sains Siswa

Hasil dari penilaian Keterampilan Proses Sains (KPS) dalam tiga kali pertemuan jika dilihat menurut setiap aspeknya disajikan dalam grafik berikut:

Gambar 1.1. Perkembangan KPS Tiap Aspek

Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa setiap aspek KPS siswa berkembang secara positif dari tiap pertemuan. Berdasarkan uji gain diketahui pengembangan KPS secara umum yaitu dari pertemuan pertama ke pertemuan ketiga diperoleh faktor gain sebesar 0,521 dalam kategori sedang. Sedangkan pengembangan KPS jika dilihat berdasarkan kelas adalah sebegai berikut:

Tabel 1.1 Hasil Uji Gain berdasarkan Kelas

Uji Gain	Kelas Rendah		Kelas Sedang		Kelas Tinggi
		Kriteria		Kriteria		Kriteria
Pertemuan I-III	0.366	sedang	0.513	sedang	0.726	tinggi

Dari hasil tersebut yang mengalami peningkatan keterampilan proses sains yang paling baik adalah siswa dalam kelas tinggi. Menurut Semiawan, keterampilan proses merupakan keterampilan fisik dan mental yang terkait dengan kemampuan-kemampuan dasar ilmiah yang dimiliki (Devi, 2010: 7). Hasil uji gain dari setiap aspek dapat dilihat dalam Tabel 1.2.

Tabel 1.2 Hasil Uji Gain Tiap Aspek KPS

Aspek	Pertemuan I (%)	Pertemuan III (%)	Uji Gain
			<g>	Kriteria
Memprediksi	58.06	77.42	0.462	sedang
Mengamati	62.90	86.02	0.623	sedang
Mengklasifikasi	58.06	80.11	0.526	sedang
Mengukur	67.74	87.10	0.600	sedang
Mengkomunikasikan	58.78	79.21	0.496	sedang
Menyimpulkan	43.01	67.74	0.434	sedang

Berdasarkan hasil tersebut dapat dilihat bahwa seluruh aspek keterampilan proses sains dasar mengalami perkembangan secara positif dalam kategori gain sedang. Jika dilihat melalui faktor gain yang dihasilkan, maka aspek KPS yang mengalami peningkatan dari yang paling besar ke yang paling kecil adalah mengamati, mengukur, mengklasifikasi, mengkomunikasikan, memprediksi dan menyimpulkan.

Hasil uji t dalam analisis data mengujikan rumusan masalah apakah model pembelajaran inkuiri terbimbing efektif untuk mengembangkan keterampilan proses sains siswa. Dengan uji t pihak kanan diperoleh kesimpulan bahwa t_hitung = -2,472 lebih kecil dari t_tabel =2,042 sehingga berada pada daerah penerimaan H_o dan dapat disimpulkan bahwa model pembelajaran inkuiri terbimbing tidak efektif untuk mengembangkan keterampilan proses sains siswa. Ango (2002) menyatakan bahwa siswa harus diperkenalkan keterampilan proses di awal pengalaman sekolah mereka karena keberhasilan mereka dalam pelajaran membutuhkan pemahaman dan penggunaan yang tepat dari keterampilan ini. Hal yang sama dikemukakan oleh Devi (2010: 28) bahwa pengembangan keterampilan proses diperlukan siswa sejak awal belajar sains, karena pada dasarnya anak memiliki rasa ingin tahu yang besar terhadap sesuatu. Hal ini berarti bahwa pengembangan keterampilan proses sains siswa membutuhkan waktu yang tidak singkat. Penerapan inkuiri terbimbing untuk mengembangkan keterampilan proses perlu dilakukan secara berkelanjutan.

Deskripsi Nilai Karakter Siswa

Hasil dari penilaian nilai karakter siswa dalam tiga kali pertemuan jika dilihat menurut setiap karakter disajikan dalam grafik berikut:

Gambar 1.2 Perkembangan Nilai Karakter Siswa

Berdasarkan gambar di atas dapat dilihat bahwa nilai karakter siswa berkembang secara positif dari pertemuan pertama, kedua dan ketiga walaupun perkembangannya sangat tipis. Nilai disiplin memiliki presentase skor rata-rata paling besar untuk setiap pertemuannya. Sedangkan yang memiliki skor rata-rata paling kecil adalah nilai rasa ingin tahu siswa.

Peningkatan Pemahaman Konsep Siswa

Dengan diberikannya perlakukan (treatment) menggunakan model pembelajaran inkuiri terbimbing, siswa diberikan sebuah permasalahan yang akan menggiring mereka kedalam sebuah penemuan. Dengan memberikan pengalaman belajar secara langsung siswa dapat lebih mengingat pengetahuan yang mereka peroleh selama proses penemuan tersebut. Dari sebuah penemuan melalui praktikum siswa memperoleh sebuah konsep yang berhubungan dengan materi yang mereka pelajari. Keterampilan proses sains siswa sangat membantu dalam pemahaman konsep seperti yang dikemukakan oleh Devi (2010). Pembelajaran sains harus mencakup kerja praktek dalam sebuah penyelidikan yang menerapkan abstrak konsep ke dalam pengalaman konkret (Ango, 2002). Hasil pretest dan posttest dapat dilihat dalam Tabel 1.3.

Tabel 1.3 Hasil Pretest dan Posttest

	Nilai Rata-rata	Siswa Tuntas (%)	Siswa Tidak Tuntas (%)
Pretest	18,06	0	100
Posttest	73,55	45.16	54.84

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat dilihat bahwa pengetahuan awal siswa masih sangat kurang. Pada Gambar 1.3 terlihat peningkatan yang sangat signifikan dari perolehan nilai pretest dan posttest baik dilihat dari nilai terendah, nilai tertinggi maupun nilai rata-ratanya. Hal ini menunjukkan peningkatan pemahaman konsep yang sangat positif.

Gambar 1.3 Grafik Perbandingan Nilai Pretest dan Postest

Uji gain pemahaman konsep dihitung dengan membandingkan data pretest dan posttest. Hasil uji gain yang diperoleh peningkatan pemahaman konsep siswa secara umum dengan faktor gain sebesar 0,677 dalam kriteria sedang. Sedangkan uji gain berdasarkan kelas dapat dilihat dalam Tabel 1.4.

Tabel 1.4 Uji Gain Kelas

Keterangan	Kelas Rendah	Kelas Sedang	Kelas Tinggi
Rata-rata Pretest	16.88	16	23.13
Rata-rata Posttest	65	73.33	82.5
< g >	0.579	0.683	0.772
Kriteria	sedang	sedang	tinggi

Berdasarkan tabel di atas dapat disimpulkan bahwa peningkatan pemahaman konsep yang paling tinggi terjadi pada siswa dalam kelas tinggi. Dari hasil penelitian keterampilan proses sains siswa sebelumnya, kelas tinggi juga mengalami perkembangan yang paling baik. Melalui proses ilmiah yang dilakukan siswa telah membangun pengetahuan mereka terhadap materi pelajaran. Siswa kelas tinggi yang telah mengoptimalkan keterampilan proses sains dasar yang mereka miliki dapat memperoleh hasil belajar kognitif yang baik. Berdasarkan uraian tersebut dapat dilihat keterkaitan antara keterampilan proses sains terhadap pemahaman konsep siswa. Peningkatan pemahaman konsep siswa berbanding lurus dengan pengembangan keterampilan proses sains siwa. Konsep sains yang dipelajari siswa akan lebih kokoh jika mereka melakukan proses (konstruksi) pengetahuan tersebut (Ambarsari, 2013).

Dari analisis uji hipotesis pemahaman konsep yang dilakukan diperoleh nilai t_hitung = 3,355 dan pada taraf 5% t_tabel = 2, 042 yang berarti bahwa t_hitung > t_tabel sehingga berada pada daerah penolakan H_o. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa model pembelajaran inkuiri terbimbing efektif untuk meningkatkan pemahaman konsep siswa. Hal ini sesuai dengan hasil  penelitian  Bilgin (2009) yang menunjukkan  bahwa  siswa  dalam kelompok  eksperimen  memiliki pemahaman yang lebih baik tentang konsep  dasar  dan  sikap  yang  lebih positif terhadap  instruksi  inkuiri terbimbing. Begitu pula dengan hasil penelitian Umrotun (2012) yang menyatakan bahwa penggunaan model pembelajaran dengan teknik inkuiri terbimbing pada pembelajaran fisika konsep optik dapat meningkatkan pemahaman konsep peserta didik.

SIMPULAN

Penerapan model pembelajaran inkuiri terbimbing tidak efektif untuk mengembangkan keterampilan proses sains siswa. Namun dilihat dari perkembangan tiap pertemuan dengan hasil uji gain yang positif dalam kriteria sedang dengan faktor gain 0.521, mengindikasikan keterampilan proses sains siswa dapat dikembangkan dengan memberikan perlakuan yang berkelanjutan. Nilai karakter siswa yang muncul selama proses pembelajaran berupa disiplin, rasa ingin tahu, kerja sama dan kreatif mengalami perkembangan yang positif meskipun sangat kecil. Hasil penelitian selanjutnya menunjukkan peningkatan pemahaman konsep dengan faktor gain 0.677 dalam kriteria sedang, dan berdasarkan uji hipotesis diperoleh kesimpulan bahwa penerapan model pembelajaran inkuiri terbimbing efektif untuk meningkatkan pemahaman konsep siswa. Oleh karena itu, pembelajaran inkuiri terbimbing perlu dilakukan secara berkelanjutan, karena melalui pembelajaran dengan pendekatan keterampilan proses siswa akan lebih mudah untuk memahami suatu konsep.

DAFTAR PUSTAKA

Ambarsari, W., Slamet S & Maridi. 2013. Penerapan Pembelajaran Inkuiri Terbimbing terhadap Keterampilan Proses Sains Dasar pada Pelajaran Biologi Siswa Kelas VIII SMP Negeri 7 Surakarta. Jurnal Pendidikan Biologi FKIP UNS, 5 (1): 81-95.

Ango, M. L. 2002. Mastery of Science Process Skills and Their Effective Use in te Teaching of Science: An Educology of Science Education in Nigerian Context. International Journal of Educology, 16 (1): 11-30.

Bilgin, I. 2009. The Effects of Guided Inquiry Instruction Incorporating A Cooperative Leraning Aprroach on University Sudents’ Achievement of Acid and Based Concepts and Attitude Toward Guided Inquiry Instruction. Scientific Research and Essay, 4(10): 1038-1046.

Brickman, P., C. Gormally, N. Armstrong & B. Hallar. 2009. Effects of Inquiry-based Learning on Students’ Science Literacy Skill and Confidence. International Journal for Scholarship of Teaching and Learning, 3 (2): 1-22.

BSNP. 2006. Panduan Penyusunan Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan Jenjang Pendidikan Dasar dan Menengah. Jakarta : BSNP.

Devi, P. K. 2010. Keterampilan Proses dalam Pembelajaran IPA untuk Guru SMP. Bandung : Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Ilmu Pengetahuan Alam (PPPPTK IPA).

Dimyati, M. 2009. Belajar dan Pembelajaran. Jakarta: PT Rineka Cipta.

Temiz, B., M. F. Tasar and M. Tan. 2006. Development and Validation of A Multiple Format Test of Science Process Skills. International Education Journal, 7(7): 1007-1027.

Umrotun. 2012. Peningkatan Kemampuan Pemahaman Konsep Optik Melalui Teknik Inkuiri Terbimbing Peserta Didik Kelas VIII Semester Genap Tahun Ajaran 2011/2012. Jurnal Penelitian Pembelajaran Fisika, 3(1): 74-82.