MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN...
-
Upload
trinhxuyen -
Category
Documents
-
view
250 -
download
1
Transcript of MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN · PDF fileMODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN...
13 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
BAB II
MODEL PEMBELAJARAN CHILDREN LEARNING IN SCIENCE (CLIS),
KETERAMPILAN PROSES SAINS, PENGUASAAN KONSEP,
MULTIMEDIA DAN POKOK BAHASAN FLUIDA
A. Model Pembelajaran Children Learning In Science (CLIS)
Model pembelajaran CLIS adalah kerangka berpikir untuk menciptakan
lingkungan yang memungkinkan terjadinya kegiatan belajar mengajar yang
melibatkan siswa dalam kegiatan pengamatan dan percobaan dengan
menggunakan LKS. Model pembelajaran CLIS bertujuan membentuk
pengetahuan (konsep) ke dalam memori siswa agar konsep tersebut dapat
bertahan lama, karena model pembelajaran CLIS memuat sederetan tahap-tahap
kegiatan siswa dalam mempelajari konsep yang diajarkan. Menurut Driver (1988)
tahapan-tahapan CLIS secara umum seperti gambar 2.1
Perbandingan
dengan
gagasan awal
Pengungkapan dan
pertukaran gagasan
Pemunculan gagasan
awal
Kontruksi gagasan
baru
Penyusunan gagasan
Penerapan Gagasan
Orientasi
Evaluasi
Perubahan situasi
konflik
Kaji ulang perubahan
gagasan
Gambar 2.1 model pembelajaran CLIS
14 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
Tahapan-tahapan di atas dijelaskan sebagai berikut:
1. Orientasi
Pada tahap ini guru memusatkan perhatian siswa dengan menanyakan
tentang fenomena alam yang sering dijumpai siswa pada kehidupan sehari-hari
yang ada kaitanya dengan meteri yang akan diajarkan.
2. Pemunculan gagasan awal
Pada tahap ini guru mengungkap konsepsi awal siswa dengan
menghadapkan siswa pada suatu permasalahan yang mengadung teka-teki.
3. Penyusunan gagasan
Tahap ini terdiri dari pengungkapan dan pertukaran gagasan, perubahan
situasi konflik,kontruksi gagasan baru,dan evaluasi. Siswa diberikan LKS dan
melakukan kegiatan belajar dalam kelompok secara berdiskusi dan bertukar
gagasan untuk menjawab pertanyaan dan masalah dalam LKS
4. Penerapan gagasan
Pada tahap ini siswa menjawab pertanyaan yang disusun dalam LKS untuk
menerapkan kosep ilmiah mengenai permasalahan dalam kehidupan sehari-hari.
5. Kaji ulang perubahan gagasan
Pada tahap ini siswa diberi kesempatan untuk melakukan refleksi terhadap
hasil pembelajaran yang telah diperoleh.
Berdasarkan tahapan-tahapan yang dilaksanakan pada model pembelajaran
CLIS maka dapat dikemukakan karakteristik model pembelajaran CLIS antara
lain:
1. Dilandasi oleh pandangan konstruktivisme
15 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
2. Pembelajaran berpusat pada siswa
3. Melakukan aktifitas hands on/ minds on
4. Menggunakan lingkungan sebagai sumber belajar
Faktor-faktor penting dalam pelaksanaan pembelajaran model pembelajaran
CLIS ini adalah:
1. Menciptakan situasi belajar terbuka dan memberikan kebebasan pada siswa
dalam mengemukakan ide atau gagasan.
2. Memberikan kesempatan pada siswa untuk bertanya pada teman atau
gurunya, kemudian pada akhir kegiatan pembelajaran guru menjelaskan
konsep-konsep ilmiah untuk menghidari miskonsepsi pada siswa.
3. Memberikan tugas perorangan yang dikerjakan siswa di rumah berupa PR
sebagai penerapan konsep.
Kelebihan-kelebihan CLIS sebagai berikut :
1. Gagasan anak lebih mudah dimunculkan.
2. Membiasakan siswa untuk belajar mandiri dalam memecahkan suatu masalah.
3. Empat syarat perubahan konsepsi yang dikemukakan oleh posner et al
terpenuhi.
4. Menciptakan kreatifitas siswa untuk belajar sehingga tercipta suasana kelas
yang lebih nyaman dan kreatif, terjadi kerjasama sesama siswa dan siswa
terlibat langsung dalam melakukan kegiatan.
5. Menciptakan belajar yang lebih bermakna karena timbulnya kebanggaan
siswa menemukan sendiri konsep ilmiah yang dipelajari.
16 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
6. Guru mengajar akan lebih efektif karena dapat menciptakan suasana belajar
yang aktif
Adapun kelemahan CLIS adalah sarana laboratorium harus lengkap,
kemudian siswa yang belum terbiasa belajar mandiri atau berkelompok akan
merasa asing dan sulit untuk menguasai konsep.
B. Pembelajaran Konvensional (Metode Ceramah)
Pada pembelajaran konvensional dengan metode ceramah guru memberikan
penerangan atau penuturan secara lisan kepada sejumlah siswa. Siswa
mendengarkan dan mencatat seperlunya. Pada umumnya siswa menerima saja apa
yang dijelaskan oleh guru. Dalam pembelajaran dengan metode ini guru
memegang peran sebagai sumber informasi bagi siswa. Guru lebih mendominasi
proses pembelajaran yang meliputi menerangkan materi pelajaran, memberikan
contoh-contoh memandu penyelesaian soal serta menjawab semua pertanyaan
yang diajukan siswa.
Berhubungan dengan metode ceramah yang digunakan ini, Nasution (1982)
memberikan gambaran ciri-ciri pembelajaran konvensional, yaitu:
1. Bahan pelajaran disajikan kepada kelompok, kepada kelas sebagai
keseluruhan tanpa memperhatikan siswa secara individual.
2. Kegiatan pembelajaran umumnya berbentuk ceramah, kuliah, tugas tertulis,
dan media lain menurut pertimbangan guru.
3. Siswa umumnya bersifat pasif karena harus mendengarkan penjelasan guru.
4. Kecepatan belajar siswa umumnya ditentukan oleh kecepatan guru dalam
mengajar.
17 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
5. Keberhasilan belajar umumnya ditentukan oleh guru secara subyektif.
6. Diperkirakan hanya sebagian kecil saja dari siswa yang menguasai materi
pelajaran secara tuntas.
Seperti metode-metode lainnya, metode pembelajaran konvensional ini
memiliki keunggulan dan kelemahan. Menurut (Wartono, 1996) keunggulan dari
metode ini adalah dapat digunakan untuk siswa dalam jumlah yang besar dan
dapat menyelesaikan suatu materi pelajaran dengan cepat. Sedangkan kelemahan-
kelemahan dari pembelajaran ini antara lain:
1. Siswa seringkali tidak aktif dalam proses pembelajaran, sehingga
pembelajaran jadi kurang efektif.
2. Terutama bagi siswa yang belum cukup dewasa, pembelajaran konvensional
ini sering menimbulkan kebosanan .
3. Terutama untuk pendidikan sains bagi siswa yang masih muda pembelajaran
ini tidak sesuai dengan tuntutan tujuan pendidikan sains yang modern, yang
antara lain menuntut adanya pendidikan tentang metode ilmiah dan sikap
ilmiah dalam pendidikan sains, sains bukan hanya mengajarkan fakta tetapi
juga harus melatih keterampilan dan kecakapan.
Berikut ini perbedaan sintak pembelajaran CLIS dengan pembelajaran
konvensional
Tabel 2.1
Perbedaan model CLIS dengan pembelajaran konvensional
No. Perbedaan CLIS Pembelajaran
konvensional
1. Kegiatan awal a. Guru mengecek kehadiran
siswa
Fase 1: orientasi
a. Guru melakukan apesepsi
a. Mengkondisikan
siswa.
b. Menyampaikan
tujuan pembelajaran.
18 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
No. Perbedaan CLIS Pembelajaran
konvensional
dan menghadapkan siswa
pada fenomena alam yang
sering di jumpai
Fase 2 : Pemunculan gagasan
awal
a. Guru menggali konsepsi
awal siswa
2. Kegiatan inti Fase 3: penyusunan gagasan
a. Siswa menggunakan teori
untuk berhipotesis
b. Guru mengajak siswa
berkelompok untuk
melakukan eksperimen
c. Siswa melakukan
eksperimen untuk
membuktikan hipotesisnya
d. Siswa diminta untuk
menghubungkan hasil
eksperimen dengan
hipotesis
Fase 4 : penerapan gagasan
a. Siswa di minta menjawab
pertanyaan-pertanyan di
LKS
b. Dengan bimbingan guru,
siswa mendiskusikan hasil
eksperimen
a. Guru menerangkan
suatu konsep,
b. Siswa bertanya hal-
hal yang tidak
dimengerti
c. Guru memberikan
contoh soal aplikasi
konsep
d. Guru meminta siswa
untuk mengerjakan
latihan soal dari
buku paket
e. Siswa mencatat
materi yang
diterangkan dan
diberi soal-soal
pekerjaan rumah.
3. Penutup Fase 5 : kaji ulang perubahan
gagasan
a. Guru memberikan
pertanyaan lisan atau kuis
untuk mengevaluasi apa
yang telah diperoleh siswa
selama proses pembelajaran
Mengecek pemahaman
dan memberikan umpan
balik.
C. Multimedia
1. Media pembelajaran
Kata media berasal dan bahasa latin medius yang secara harfiah berarti
tengah atau perantara atau pengantar. Heinich, dkk (1982) dalam Arsyad (2006)
19 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
mengemukakan istilah medium sebagai perantara yang mengantar informasi
antara sumber dan penerima. Televisi, film, foto, radio, rekaman audio, gambar
yang diproyeksikan, bahan-bahan cetakan dan sejenisnya adalah media
komunikasi.
Apabila media itu membawa pesan-pesan atau informasi yang bertujuan
instruksional atau mengandung maksud-maksud pengajaran maka media itu
disebut media pembelajaran. Secara umum media mempunyai kegunaan: (1)
memperjelas pesan agar tidak terlalu verbalistis; (2) mengatasi keterbatasan ruang,
waktu, tenaga dan daya indra; (3) menimbulkan gairah belajar, interaksi lebih
langsung antara murid dengan sumber belajar; (4) memungkinkan anak belajar
mandiri sesuai dengan bakat dan kemampuan visual, auditori dan kinestetiknya;
(5) memberi rangsangan yang sama, mempersamakan pengalaman dan
menimbulkan persepsi yang sama.
Selain itu, kontribusi media pembelajaran menurut Kemp dan Dayton
(1985) dalam Arsyad (2006) adalah (1) penyampaian pesan pembelajaran dapat
lebih terstandar; (2) pembelajaran dapat lebih menarik; (3) pembelajaran dapat
ditingkatkan; (4) proses pembelajaran dapat berlangsung kapanpun dan
dimanapun diperlukan; (5) sikap positif siswa terhadap materi pembelajaran serta
proses pembelajaran dapat ditingkatkan; (6) peran guru berubahan kearah yang
positif.
Dua sisi penting dan fungsi media dalam proses pembelajaran di kelas yaitu:
(1) membantu guru dalam mempermudah, menyederhanakan, dan mempercepat
keberlangsungan proses belajar mengajar. Penyajian informasi atau keterampilan
20 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
secara utuh dan lengkap, serta merancang lingkup informasi dan keterampilan
secara sistematis sesuai dengan tingkat kemampuan dan alokasi waktu; (2)
membantu siswa dalam mengaktifkan fungsi psikologis dalam dirinya antara lain
dalam pemusatan perhatian dan mempertahankan perhatian, memelihara
keseimbangan mental, serta mendorong belajar mandiri (Arifin et al, 2003).
2. Multimedia
Menurut Arsyad, 2006 multimedia diartikan sebagai lebih dari satu media.
Ini bisa berupa kombinasi antara teks, grafik, animasi, suara, dan video, yang
mana perpaduan dan kombinasi dua atau lebih jenis media ditekankan pada
kendali komputer sebagai penggerak keseluruhan gabungan media itu. Sedangkan
Haffos (1994) dalam Munir (2008) mendefinisikan multimedia sebagai suatu
sistem komputer yang terdiri dan hardware dan software yang memberikan
kemudahan untuk menggabungkan berbagai komponen seperti gambar, video,
grafik, animasi, suara, teks, dan data yang dikendalikan dengan program
komputer. Thomson (1994) dalam Munir (2008) mendefinisikan multimedia
sebagai suatu sistem yang menggabungkan gambar, video, animasi, suara secara
interaktif. Jayan dkk (1995) dalam Munir (2008) mendefisikan bahwa multimedia
adalah dasar dari teknologi modern yang meliputi suara, teks, video, gambar dan
data. Dari definisi-definisi tersebut nampaknya ada kesamaan bahwa teknologi
multimedia mencakup berbagai media dalam sofware pembelajaran. Sajian
multimedia dapat diartikan sebagai teknologi yang mengoptimalkan peran
komputer sebagai media yang menampilkan teks, suara, grafik, video, animasi
dalam sebuah tampilan yang terintegrasi dan interaktif (Munir, 2008).
21 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
Menurut Karyadinata (2006) elemen-elemen multimedia terdiri dari:
a. Teks; teks merupakan simbol kata atau kalimat yang berfungsi menjelaskan
tentang isi dan materi multimedia. Kebutuhan teks bergantung pada kegunaan
aplikasi multimedia.
b. Gambar; gambar dalam multimedia dapat berupa foto, gambar ilustrasi, dan
gambar hasil sketsa tangan. Gambar-gambar tersebut mempunyai peran dalam
menyampaikan informasi.
c. Grafik; grafik dalam multimedia juga berfungsi sebagai penyampai informasi
yang berhubungan dengan fakta, data statistik, dan gagasan-gagasan dalam
matematika.
d. Suara; dengan menggunakan suara aplikasi lebih terintegrasi, pemakai dapat
merasakan kenyamanan terhadap suara yang mewakili aplikasi tersebut
sehingga suatu informasi dapat disampaikan lebih cepat.
e. Video; video dapat diambil dan kejadian sebenarnya yang direkam, yang
berguna untuk menambah daya tarik dan memperjelas informasi yang akan
disampaikan.
f. Animasi; animasi dapat diartikan sebagai subyek yang bergerak, animasi
berguna untuk mensimulasikan konsep tentang hal-hal yang melibatkan
gerakan. Misalnya pergerakan kerangka acuan dalam gerak.
3. Penggunaan Multimedia dalam Pembelajaran
Dalam dunia pendidikan, aplikasi multimedia berfungsi sebagai perangkat
lunak (sofware) pembelajaran, yang memberikan fasilitas kepada siswa untuk
mempelajari suatu materi. Penggunaan multimedia dalam pembelajaran
22 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
pembelajaran memiliki beberapa keistimewaan menurut Munir (2008) antara lain
(1) menyediakan proses interaktif dan memberikan kemudahan umpan balik, (2)
memberikan kebebasan kepada peserta didik dalam menentukan topik
pembelajaran dan, (3) memberikan kemudahan kontrol yang sistematis dalam
proses pembelajaran.
Pembelajaran dengan multimedia (komputer) akan memberikan motivasi
yang lebih tinggi karena komputer selalu dikaitkan dengan kesenangan,
permainan, dan kreativitas. Hal ini dikarenakan komputer memiliki sejumlah
kemampuan dan kelebihan. menurut Heinich (1996) dalam Karyadinata (2006)
beberapa kelebihan komputer sebagai sarana/media pembelajaran antara lain (1)
siswa dapat belajar sesuai kemampuan dan kecepatannya masing-masing dalam
memahami pengetahuan dan informasi yang ditampilkan; (2) aktivitas belajar
siswa dapat terkontrol; (3) siswa mendapat fasilitas untuk mengulang jika
diperlukan, dimana dalam pengulangan tersebut siswa bebas mengembangkan
kreativitasnya; (4) siswa dibantu untuk memperoleh umpan balik (feed back)
dengan segera; (5) tercipta iklim belajar yang efektif bagi siswa yang lambat (slow
learner), tetapi juga dapat memacu efektivitas belajar bagi siswa yang lebih cepat
(fast learner); (6) pemberian umpan balik (feed back) dan penguatan
(reinforcement) terhadap hasil belajar dapat diprogram; (7) pemeriksaan dan
pemberian skor hasil belajar secara otomatis dapat diprogram; (8) memberikan
sarana bagi siswa untuk melakukan kegiatan tertentu dapat dirancang; (9)
informasi dan pengetahuan dengan tingkat realisme yang tinggi dapat
23 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
disampaikan karena kemampuannya mengintegrasikan komponen warna, musik,
animasi, dan grafik.
Disamping memiliki kelebihan, komputer sebagai sarana/media dalam
pembelajaran juga memiliki kelemahan yang diantaranya (1) tingginya biaya
pengadaan dan pengembangan program komputer, terutama yang dirancang
khusus untuk maksud pembelajaran, (2) pengadaaan, pemeliharaan dan perawatan
komponen komputer yang meliputi hardware dan software memerlukan biaya
yang relatif tinggi untuk jangka pendek; (3) merancang dan memproduksi
program pembelajaran berbasis komputer merupakan pekerjaan yang tidak
mudah. Memproduksi program komputer merupakan kegitan intensif yang
memerlukan waktu banyak dan juga keahlian khusus. Penggunaan sebuah
program komputer memerlukan perangkat keras dengan spesifikasi yang sesuai.
Perangkat lunak sebuah komputer seringkali tidak dapat digunakan pada
komputer yang spesifikasinya tidak sama (Iksanuddin, 2007).
Pada penelitian ini multimedia yang akan digunakan adalah video dan
animasi. Multimedia ini akan di integrasikan pada tahap orientasi dan tahap
pemunculan gagasan awal.
D. Keterampilan Proses Sains
Sains merupakan sekumpulan ilmu-ilmu serumpun yang terdiri atas Biologi,
Fisika, Geologi dan Astronomi yang berupaya menjelaskan setiap fenomena yang
terjadi di alam (Liliasari, 2005). Sains berkaitan dengan cara mencari tahu tentang
alam secara sistematis, sehingga sains bukan hanya penguasaan kumpulan
24 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, atau prinsip-prinsip saja
tetapi merupakan suatu proses penemuan (Depdiknas, 2003).
Dalam rangka mentransformasikan definisi literasi sains ke dalam penilaian
(assessment) literasi sains, PISA mengidentifikasi tiga dimensi besar literasi sains,
yakni proses sains, konten sains, dan konteks aplikasi sains. Proses sains merujuk
pada proses mental yang terlibat ketika menjawab suatu pertanyaan atau
memecahkan masalah, seperti mengidentifikasi dan menginterpretasi bukti serta
menerangkan kesimpulan (Rustaman N., et al., 2004).
Menurut Herlen (Indrawati, 1999:3) keterampilan proses ( prosess-skill )
sebagai proses kognitif termasuk didalamnya juga interaksi dengan isinya
(content). Lebih lanjut Indrawati (1999:3) mengemukakan bahwa
“Keterampilan Proses merupakan keseluruhan keterampilan ilmiah yang
terarah (baik kognitif maupun psikomotor) yang dapat digunakan untuk
menemukan suatu konsep atau prinsip atau teori , untuk mengembangkan
konsep yang telah ada sebelumnya, ataupun untuk melakukan penyangkalan
terhadap suatu penemuan (falsifikasi)”.
Jadi Keterampilan Proses Sains (KPS) adalah kemampuan siswa untuk
menerapkan metode ilmiah dalam memahami, mengembangkan dan menemukan
ilmu pengetahuan. KPS sangat penting bagi setiap siswa sebagai bekal untuk
menggunakan metode ilmiah dalam mengembangkan sains serta diharapkan
memperoleh pengetahuan baru/ mengembangkan pengetahuan yang telah dimiliki
(Dahar, 1985:11).
Keterampilan proses sains melibatkan keterampilan-keterampilan kognitif
atau intelektual (learning competence), manual (procedural competence), sosial
(social competence) serta komunikasi (communicative competence) (Graber et al.,
25 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
2002; Nentwig et al., 2002). Keterampilan kognitif atau intelektual terlibat karena
dengan melakukan keterampilan proses siswa menggunakan pikirannya.
Keterampilan manual jelas terlibat dalam keterampilan proses karena mungkin
mereka melibatkan penggunaan alat dan bahan, pengukuran, penyusunan atau
perakitan alat. Dengan keterampilan sosial dimaksudkan bahwa mereka
berinteraksi dengan sesamanya dalam melaksanakan kegiatan belajar mengajar
dengan keterampilan proses, misalnya mendiskusikan hasil pengamatan
(Rustaman N., et al., 2003). Sedangkan keterampilan komunikasi terlibat karena
dalam keterampilan proses mereka berkomunikasi dengan sesamanya dan
melaporkan hasil kegiatannya, misalnya melaporkan hasil percobaan.
Keterampilan proses bertujuan untuk mengembangkan kreativitas siswa
dalam belajar, sehingga secara aktif dapat mengembangkan dan menerapkan
kemampuan-kemampuannya. Bila siswa hanya belajar untuk mencapai hasil,
maka mereka akan mendapatkan nilai-nilai yang tinggi. Namun mereka tampak
kurang mampu menerapkan perolehannya, baik berupa pengetahuan, keterampilan
maupun sikap dalam situasi lain. Akibatnya pengetahuan itu tidak bermakna
dalam kehidupan sehari-hari dan cepat terlupakan.
Keterampilan proses perlu dikembangkan untuk menanamkan sikap ilmiah
pada siswa. Semiawan (1992:14-15) berpendapat bahwa terdapat empat alasan
mengapa pendekatan keterampilan proses sains diterapkan dalam proses belajar
mengajar sehari-hari, yaitu :
1. Perkembangan ilmu pengetahuan berlangsung semakin cepat sehingga tak
mungkin lagi para guru mengajarkan semua fakta dan konsep kepada siswa.
26 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
2. Para ahli psikologi umumnya sependapat bahwa anak-anak mudah
memahami konsep-konsep yang rumit dan abstrak jika disertai dengan
contoh-contoh konkret.
3. Penemuan ilmu pengetahuan tidak bersifat mutlak benar seratus persen,
penemuannya bersifat relatif.
4. Dalam proses belajar mengajar seharusnya pengembangan konsep tidak
dilepaskan dari pengembangan sikap dan nilai dalam diri anak didik.
Para ahli pendidikan sains membagi keterampilan proses sains secara
berbeda-beda namun hampir sama satu sama lain. Pada Tabel 2.2 dikemukakan
beberapa jenis keterampilan proses menurut beberapa ahli.
Tabel 2.2.
Perbandingan Jenis Keterampilan Proses Sains
No Nama Jenis keterampilan proses
1. Conny Semiawan
(1985)
Observasi (menghitung, mengukur, mengklasifikasi,
mencari hubungan ruang/waktu), membuat hipotesis,
merencanakan penelitian, mengendalikan variabel,
interpretasi data, kesimpulan sementara, menerapkan
konsep, berkomunikasi.
2 Indrawati (1999) Melakukan pengamatan (observasi), menafsirkan
pengamatan (interpretasi), mengelompokkan
(klasifikasi), meramalkan (prediksi), berkomunikasi,
berhipotesis, merencanakan percobaan/ penyelidikan,
menerapkan sub konsep/ prinsip
3. Nuryani
Rustaman (2003)
Melakukan pengamatan (observasi), menafsirkan
pengamatan (interpretasi), mengelompokkan
(klasifikasi), meramalkan (prediksi), berkomunikasi,
berhipotesis, merencanakan percobaan atau
penyelidikan menerapkan konsep atau prinsip dan
mengajukan pertanyaan.
27 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
Dalam penelitian ini, keterampilan proses yang digunakan mengacu kepada
jenis keterampilan proses yang dikemukakan oleh Rustaman et al (2003).
Perincian aspek-aspek keterampilan proses sains yang diungkapkan oleh
Rustaman adalah sebagai berikut :
1) Melakukan Pengamatan (Observasi)
Observasi atau pengamatan adalah salah satu keterampilan ilmiah mendasar.
Dalam mengobservasi atau mengamati kita memilah-milahkan mana yang kurang
atau tidak penting. Kita menggunakan semua indera untuk melihat, mendengar,
merasa, mengecap, dan mencium. Menggunakan fakta yang relevan dan memadai
dari hasil pengamatan juga termasuk keterampilan proses mengamati.
2) Mengajukan Pertanyaan
Pertanyaan yang diajukan dapat meminta penjelasan tentang apa, mengapa,
bagaimana, atau menanyakan latar belakang hipotesis.
3) Menafsirkan Pengamatan (Interpretasi)
Fakta atau data yang diperoleh dari hasil observasi sering kali memberikan
suatu pola. Pola dari fakta/data ini dapat ditafsirkan lebih lanjut menjadi suatu
penjelasan yang logis. Karakteristik keterampilan interpretasi diantaranya :
mencatat setiap hasil pengamatan, menghubungkan-hubungkan hasil pengamatan,
menemukan pola atau keteraturan dari suatu seri pengamatan dan menarik
kesimpulan.
4) Mengelompokkan (Klasifikasi)
Keterampilan mengklasifikasi atau menggolong-golongkan adalah salah satu
kemampuan yang penting dalam kerja ilmiah. Dalam membuat klarifikasi perlu
28 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
diperhatikan dasar klasifikasi misalnya menurut suatu ciri khusus, tujuan atau
kepentingan tertentu. Karakteristik keterampilan klasifikasi diantaranya ; mencari
perbedaan, mengontraskan ciri-ciri, mencari kesamaan, membandingkan, dan
mencari dasar penggolongan.
5) Meramalkan (Prediksi)
Prediksi dalam sains adalah perkiraan yang didasarkan pada hasil pengamatan
yang realibel. Memprediksi berarti pula mengemukakan apa yang mungkin terjadi
pada keadaan yang belum diamati berdasarkan penggunaan pola yang ditemukan
sebagai hasil penemuan.
Untuk membantu mengembangkan kemampuan prediksi sebaiknya guru
bertolak dari aspek keterampilan interpretasi, yaitu menemukan pola. Setelah pola
dikenali siswa, mereka memperkirakan hal-hal yang belum terjadi berdasarkan
pola tersebut. Melalui cara ini prediksi akan lebih nyata bagi mereka dan jelas
perbedaannya dengan meramal biasa atau dengan berhipotesis.
6) Berhipotesis
Kemampuan membuat hipotesis adalah salah satu keterampilan yang sangat
mendasar dalam kerja ilmiah. Hipotesis adalah suatu perkiraan yang beralasan
untuk menerangkan suatu kejadian atau pengamatan tertentu. Hipotesis
menyatakan hubungan antar dua variable, atau mengajukan perkiraan penyebab
sesuatu terjadi. Dengan berhipotesis diungkapkan cara melakukan pemecahan
masalah, karena dalam rumusan hipotesis biasanya terkandung cara untuk
mengujinya.
29 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
7) Merencanakan Percobaan
Merencanakan percobaan adalah kemampuan menentukan objek yang akan
diteliti, alat, dan bahan yang akan digunakan, variable atau factor-faktor yang
perlu diperhatikan, langkah-langkah percobaan yang akan ditempuh serta cara
mencatat dan mengolah data untuk menarik kesimpulan. Karakteristik
keterampilan kemampuan merencanakan percobaan diantaranya : menentukan
alat, bahan, dan sumber yang digunakan, menentukan variable-variabel,
menentukan variable yang dibuat tetap, diukur/ditulis, menentukan cara dan
langkah kerja, menentukan bagaimana mengolah data hasil pengamatan untuk
diambil kesimpulan.
8) Menerapkan Konsep atau Prinsip (Aplikasi)
Aplikasi adalah menggunakan generalisasi yang telah dipelajarinya pada
situasi baru, atau untuk menerapkan apa yang diamatinya. Menerapkan konsep
adalah kemampuan menerapkan konsep yang telah dikuasai untuk memecahkan
masalah tertentu, atau menjelaskan suatu peristiwa baru dengan mengunakan
konsep yang telah dimilikinya. Karakteristik keterampilan menerapkan konsep
diantaranya : menggunakan konsep pada situasi baru, dan menggunakan konsep
pada pengalaman baru untuk menjelaskan apa yang terjadi.
9) Mengkomunikasikan
Mengkomunikasikan dapat didefinisikan sebagai suatu proses pengubahan
informasi dari satu media ke media lainnya. Keterampilan berkomunikasi
merupakan hal yang penting yang harus dimiliki seseorang karena dengan
keterampilan ini ia dapat menggunakan gagasan, temuan, bahkan perasaannya
30 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
kepada orang lain. Karakteristik keterampilan berkomunikasi diantaranya :
menggambarkan data empiris dengan grafik, tabel, atau diagram, menjelaskan
hasil percobaan, menyusun dan menyampaikan laporan secara sistematis dan
jelas, serta mendiskusikan hasil percobaan.
Pada penelitian ini keterampilan proses sains yang dianalisis meliputi 7 jenis
keterampilan proses, seperti diuraikan dalam tabel 2.3
Tabel 2.3
Aspek Keterampilan Proses sains Yang Diamati
Tahapan Pembelajaran CLIS Jenis Keterampilan Proses
Tahap Orientasi
Tahap Pemunculan gagasan awal Meramalkan (Prediksi)
Tahap penyusunan gagasan
Merencanakan percobaan
Melakukan Pengamatan
(Observasi)
Mengelompokkan
(Klasifikasi)
Tahap penyusunan gagasan Menafsirkan Pengamatan
(Interpretasi)
Tahap penerapan gagasan Menerapkan Konsep atau
Prinsip (Aplikasi)
Kaji ulang perubahan gagasan Mengkomunikasikan
Pemilihan indikator ini dikarenakan bahwa indikator-indikator keterampilan
tersebut diharapkan (diprediksi) dapat tergali dengan penerapan model
pembelajaran CLIS.
E. Penguasaan Konsep
Ratna Willis Dahar (1996) menjelaskan beberapa ciri konsep yaitu :
31 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
1. Konsep merupakan buah pikiran yang dimiliki oleh seseorang atau
sekelompok orang.
2. Konsep itu timbul sebagai hasil dari pengalaman manusia dengan lebih dari
satu benda peristiwa atau fakta.
3. Konsep adalah hasil berpikir abstrak manusia yang merangkum banyak
pengalaman.
4. Konsep merupakan perkaitan fakta-fakta atau pemberian pola pada fakta-
fakta.
5. Suatu konsep dianggap kurang tepat, disebabkan timbulnya fakta-fakta baru,
dan karena itu konsep yang bersangkutan harus mengalami perubahan.
Konsepsi berbeda dengan konsep. Konsep bersifat lebih umum dan dikenal
atau diumumkan berdasarkan kesepakatan sedangkan konsepsi bersifat lebih
khusus atau spesifik dan individual. Konsep adalah sebagai kumpulan
pengetahuan yang tersusun sistematis atau gagasan yang bermakna dan disepakati
oleh para ilmuan, maka konsepsi sering dianggap sebagai cara menerima yang
bersifat subjektif (Ratna Willis Dahar, 1996).
Setiap siswa memiliki tafsiran tertentu terhadap suatu konsep dalam
kepalanya dan tafsiran tersebut dapat berbeda untuk setiap orang. Tafsiran
perseorangan dari suatu konsep ilmiah disebut konsepsi. Konsepsi dapat pula
diartikan sebagai hasil proses pengendapan konsep pada sesorang individu yang
mampu dikemukakan kembali secara lisan maupun tulisan yang dapat dipahami
oleh orang lain (Berg, 1991). Sedangkan menurut Poerwadarminta (1985),
32 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
konsepsi adalah pengertian pendapat (paham). Dan dapat juga diartikan sebagai
rancangan (cita-cita dan sebagainya) yang telah ada dalam pikiran.
Dalam proses pembelajaran, konsepsi siswa mengenai suatu konsep dapat
berbeda dengan guru ataupun dengan konsep yang dikemukakan oleh ilmuwan.
Konsepsi yang dikemukakan oleh ilmuwan pada umumnya lebih kompleks dan
melibatkan banyak hubungan antar konsep dibanding dengan konsepsi siswa.
Sedangkan konsepsi siswa lebih sederhana juga mungkin menyimpang dari
konsep yang benar menurut ilmuwan.
Berg (1991) mengemukakan bahwa perbedaan konsepsi antar siswa
disebabkan oleh beberapa faktor antara lain:
1. Pengetahuan dan pengalaman berhubungan dengan konsep yang telah
dimilikinya.
2. Struktur pengetahuan telah terbentuk dalam otaknya.
3. Perbedaan kemampuan dalam hal:
1) Menentukan apa yang diperhatikan ketika belajar.
2) Menentukan apa yang masuk ke otak.
3) Menafsirkan apa yang masuk ke otak.
4) Perbedaan apa disimpulkan dalam otak.
Fisika sebagai bagian dari Ilmu Pengetahuan Alam, pada dasarnya terbentuk
dari kumpulan-kumpulan pengetahuan yang mencakup hukum-hukum, konsep-
konsep dan keterampilan-keterampilan yang kesemuanya itu dapat mencerminkan
proses yang telah terjadi atau sedang berlangsung di alam semesta. Maka,
penguasaan konsep menjadi tujuan pemberian materi pelajaran fisika disekolah,
33 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
artinya bahwa konsep-konsep yang diajarkan kepada siswa bukan sebagai hafalan
saja, melainkan juga harus dipahami dan dikuasai. Bila siswa telah menguasai
konsep yang diajarkan tertanam dalam pikiran siswa dengan baik. Tertanamnya
konsep dalam pikiran siswa mempunyai arti bahwa informasi atau pengetahuan
yang diajarkan terorganisir secara hierarkis dan terhubung pada struktur kognitif
siswa.
Seorang siswa dianggap telah menguasai suatu konsep yang telah diajarkan,
apabila siswa tersebut dapat menterjemahkan dari keadaan abstrak ke keadaan
lain, dari bentuk simbolik ke bentuk lain, atau sebaliknya, serta dapat menafsirkan
yang berupa kemampuan untuk mengorganisir data yang ada menurut pandangan
individu itu sendiri.
Menurut Poerwadarminta (Mustafa, 1996:15), penguasaan diartikan sebagai
kemampuan atau kesanggupan untuk menggunakan pengetahuan, kepandaian, dan
sebagainya. Sehingga kata penguasaan konsep lebih merujuk pada kemampuan
individu untuk menggunakan pengetahuannya berupa konsep-konsep yang telah
dipelajarinya.
Penguasaan konsep yang dimaksud dalam penelitian ini adalah kemampuan
siswa tentang konsep fisika khususnya pada konsep cahaya, yang dapat dilihat
dari jawaban siswa setelah pre test dan post test.
Penguasaan konsep siswa yang dievaluasi dalam penelitian ini berdasarkan
ranah kognitif pada Taksonomi Bloom, yaitu meliputi aspek hafalan (recall) yang
dinyatakan sebagai C1, aspek pemahaman (comprehension) yang dinyatakan
sebagai C2, aspek penerapan (aplication) yang dinyatakan sebagai C3, aspek
34 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
analisis sebagai C4, aspek sintesis yang dinyatakan sebagai C5 dan aspek evaluasi
(evaluation) yang dinyatakan sebagai C6, sedangkan pada penelitian kali ini,
penguasaan konsep pada ranah kognitif dibatasi hanya sampai C4 saja.
F. Deskripsi Materi Fluida
Konsep fluida merupakan konsep yang cukup penting dalam kurikulum
pebelajaran Fisika. Konsep ini diperkenalkan pada siswa sejak duduk di bangku
Sekolah Menengah Pertama (SMP) dan merupakan konsep yang sangat dekat
dengan fenomena yang sering ditemui siswa dalam kehidupan sehari-hari. Namun
demikian pada kenyataannya tidak sedikit siswa mengalami kesulitan dalam
mempelajari konsep-konsep fluida dan mengaplikasikannya dalam permasalahan
sehari-hari. Hal ini dikarenakan dalam pengajarannnya di sekolah siswa menerima
pelajaran ini hanya dengan mendengarkan atau mencatat hukum-hukum yang
berlaku yang diberikan oleh guru tanpa benar-benar memahami konsep konsep
yang ia pelajari.
Secara makroskopik, materi dapat digolongkan ke dalam benda padat dan
fluida. Fluida adalah suatu zat yang dapat memberikan sedikit hambatan terhadap
perubahan bentuk ketika ditekan yang dapat mengalir. Zat yang termasuk fluida
adalah zat cair dan gas.Molekul-molekul di dalam fluida mempunyai kebebasan
lebih besar untuk bergerak sendiri-sendiri. Dalam zat cair gaya interaksi antara
molekul-molekul yang disebut gaya kohesi masih cukup besar, karena jarak antara
molekul-molekul tidak terlalu besar. Akibatnya zat cair masih tampak sebagai
satu kesatuan, kita masih dapat melihat batas-batas zat cair. Selain itu, zat cair
tidak mudah dimampatkan. Lain halnya dengan gas, molekul-molekul gas dapat
35 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
dianggap sebagai suatu sistem partikel bebas dimana gaya kohesi antara molekul
sangat kecil. Di samping itu, gas lebih mudah dimampatkan daripada zat cair.
Sedangkan fluida statis adalah adalah fluida dalam keadaan diam. Adapun pokok-
pokok yang akan dipelajari pada fluida statis adalah: massa jenis, tekanan
hidrostatis, hukum pascal, hukum archimedes, tegangan permukaan cair dan
kapilaritas (Tipler, P.A, 1998).
1. Massa jenis
Massa jenis suatu benda merupakan salah satu karakteristik dari benda
tersebut yang membedakannya dengan benda yang lain. Kerapatan benda dapat
didefinisikan sebagai perbandingan massa benda terhadap volumenya. Secara
matematis dapat dituliskan
ρ = massa jenis (kg/m3), m = massa benda (kg) dan V = volume (m
3). Massa
jenis suatu fluida yang seragam dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu temperatur
dan tekanan. Massa jenis zat cair relatif konstan jika terjadi perubahan temperatur
dan tekanan. Hal ini sangat berbeda dengan gas, massa jenisnya sangat sensitif
dengan perubahan temperatur dan tekanan.
2. Tekanan Dalam Fluida
Bila sebuah benda dimasukan keadalam fluida contohnya air, setiap
permukaan benda akan merasakan gaya yang diberikan fluida. Gaya ini tegak
lurus pada setiap permukaan benda dan memiliki besar yang sama pada titik yang
sama. Gaya persatuan luas ini disebut tekanan. Secara matematis tekanan ini
dituliskan
36 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
P = tekanan (N/m2 = Pa), F = gaya (N) dan A = luas (m
2). Tekanan yang
diberikan fluida ini akan bervariasi sesuai dengan kedalaman benda yang tercelup
dalam fluida. Untuk memahami tekanan perhatikan gambar di bawah ini.
Gambar 2.2. Menunjukkan perbedaan tekanan pada kedalaman yang berbeda.
Tekanan pada kedalaman h1 akan berbeda dengan tekanan pada
kedalaman h2.
Tidak hanya faktor kedalaman saja yang mempengaruhi tekanan. Kerapatan
fulida dan percepatan gravitasi memberikan pengaruh juga pada tekanan.
Seandainya air diganti dengan minyak maka tekanan yang diberikan kedua fluida
itu akan berbeda. Perbedaan gravitasi pada titik yang berbeda gaya dapat
menimbulkan tekanan berbeda yang diberikan oleh fluida. Persamaan tekanan di
atas dapat ditulis kembali dalam bentuk
Po = tekanan atmosfer ( 1 atm = 76 cmHg = 101 kPa), h = kedalaman (m), g=
percepatan gravitasi (m/s2).
Prinsip yang sangat penting dalam tekanan oleh zat cair dikenal dengan
prinsip pascal: “ Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan
diteruskan secara tegak lurus sama besar ke segala arah”. Sebuah penerapan
h1
h2
37 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
sederhana dari prinsip pascal adalah dongkrak hidrolik yang dapat dilihat seperti
gambar dibawah ini.
Gambar 2.3 Dongkrak hidrolik, penghisap kecil diberi tekanan sehingga tekanan
ini diteruskan sama besar ke penghisap besar.
Tekanan yang diberikan pada penghisap kecil akan sama besar dengan
tekanan yang dirasakan oleh penghisap besar. keadaan tersebut, secara matematis
dapat dituliskan
Mekanisme dongkrak hidrolik di atas yaitu sebuah gaya yang kecil pada
penghisap kecil akan memunculkan suatu gaya yang besar pada penghisap besar.
Gaya yang dimunculkan ini akan bermanfaat untuk mengangkat berat benda yang
besar.
3. Prinsip Archimides
Bila sebuah benda seluruhnya atau sebagian tercelup dalam sebuah fluida
yang diam, maka fluida tersebut mengerahkan tekanan pada setiap bagian benda.
Bagian yang terdalam tercelup akan mendapat tekanan lebih besar dibanding
bagian lainya. Ini menyebabkan resultan gaya yang menyebabkan tekanan ini
mendorong benda ke atas. Gaya ini disebut sebagai gaya apung.
F1
F2
A2
A1
38 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
Gambar 2.4. Menunjukkan resultan gaya yang bekerja pada benda
mengarah ke atas yang disebut gaya apung.
Dengan memperhatikan gambar di atas, dapat kita perhatikan bahwa semua
gaya dari samping akan saling meniadakan. Gaya apung merupakan resultan dari
gaya dari bawah dengan dari atas yang bekerja pada benda. besar gaya apung ini
sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Dari sini kita mendapatkan prinsip
Archimides “ sebuah benda yang seluruhnya atau sebagian tercelup dalam suatu
fluida yang akan merasakan gaya apung ke atas yang besarnya sama dengan berat
fluida yang dipindahkan”. Secara matematis besar gaya ini dituliskan
FA = gaya apung (N), ρF = kerapatan fluida (kg/m3), Vbt = volume benda tercelup
dalam fluida (m3). Dari prinsip Archimides ini keadaan benda yang yang berada
dalam fluida dapat dibedakan menjadi tiga jenis yaitu terapung, melayang dan
tenggelam.
Gambar 2.5. Menunjukkan tiga keadaan benda yang berada dalam suatu fuida,
h1
h2
Vbt
=V
W
FA
Tenggelam
V
Vbt
W
FA
Terapung
Vbt
=V
W
FA
Melayang
FR = 0
Ρb < Ρf
FR = 0
Ρb = Ρf
FR ≠ 0
Ρb > Ρf
39 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
a. Tenggelam
Sebuah benda yang tenggelam pada suatu fluida, jika massa jenis fluida
lebih kecil dari massa jenis zat benda atau besar gaya apung Fa lebih kecil dari
berat benda W = m.g. Pada peristiwa ini, volume benda yang tercelup di dalam
fluida sama dengan volume total benda yang mengapung, namun benda bertumpu
pada dasarnya bejana, sehingga ada gaya normal didasar bejana, sehingga ada
gaya normal di dasar bejana sebesar N. persamaan hukum I Newton pada
peristiwa benda tenggelam, yaitu :
, karena Vt > Vb, maka berlaku : > ρf
b. Melayang
Benda melayang di dalam zat cair berarti benda tersebut mempunyai massa
jenis sama dengan massa jenis zat cair atau besarnya gaya apung Fa sama dengan
berat benda W = m.g. Hal ini dapat diturunkan dari hukum Newton sebagai
berikut. Pada keadaan setimbang berlaku
Karena Vf = Vb = V, maka : ρf = ρb
40 Ali Ismail, 2011
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
c. Terapung
Jika benda berada dalam fluida yang massa jenisnya lebih besar dari massa
jenis rata-rata benda tersebut, maka benda tersebut akan terapung. Hal ini dapat
diturunkan dari hukum Newton sebagai berikut.
Pada keadaan setimbang berlaku
Pada kasus benda terapung, gaya apung fluida sama dengan berat benda.
Fa = W dan
Sehingga diperoleh :
atau