Strategi Meningkatkan Keterampilan Berpikir Ilmiah Siswa

Guru yang handal adalah guru yang mampu melaksanaan pembelajaran dengan menggunakan metode yang variatif. Pelaksanaan pembelajaran dengan metode variatif dapat membangkitkan suasana tidak monoton. Motivasi siswa belajar dibangkitkan cara-cara yang berbeda. Pembelajaran, menyenangkan,   aktif, inovatif, rasional, kreatif,  imajinatif, dan kontekstual (pemainkidal).

Dalam tulisan ini GP menyajikan model pelaksanaan pembelajaran dengan mengintegrasikan empat metode mengajar. Dalam skenario ini mengintegrasikan pengajaran tradisional dan metode pengajaran masa kini  dengan pemanfaatan teknologi informasi dan komunikasi.

Skenario pembelajaran untuk membangkitkan siswa aktif dengan menggunakan metode (1) tanya jawab  (2) Student Team Achievement Division (STAD) atau model tim siswa berprestasi, (3) pemecahan masalah atau problem based introdution (PBI), dan (4)  model web based intruction  (WBI) atau pembelajaran berbasis internet.

Agar guru tidak terlalu sibuk memilih terlalu banyak teknik membelajarkan siswa, maka penggunaan metode disesuaikan dengan siklus apersepsi, inti, dan penilaian yang secara simultan dengan penerapan siklus eksplorasi, elaborasi dan konfirmasi. Pada tiap penggunaan metode menekankan pada fungsi pengembangan kompetensi yang berbeda, namun secara keseluruhan menjadi proses untuk mengasah keterampilan berpikir ilmiah siswa.

Penggunaan metode dilakukan secara bertahap, namun demikian guru dapat menggunakannya secara simultan jika situasi belajar membutuhkan perpaduan dua metode atau lebih.

Tanya jawab guru gunakan dalam tahap apersepsi dengan cara mengeksplorasi informasi yang siswa kuasai tentang materi pelajaran; menentukan tujuan, indikator, dan kriteria keberhasilan belajar, dan  mengidentifikasi informasi baru yang perlu siswa ketahui dan keterampilan yang perlu siswa kuasai agar dapat mencapai tujuan pembelajaran. Selanjutnya kelas dibagi dalam beberapa kelopok.

STAD (Student Team Achievement Division), setelah siswa memahami tujuan pembelajaran maka kelas dibagi dalam kelompok (tiap kelompok bisa 4 sampai 6 siswa). Pastikan bahwa tiap kelompok memiliki anggota tim yang variatif. Dorong siwa bekerja sama agar saling mengasah pengalaman, memahami masalah, dan merencanakan pemecahan masalah dengan menggunakan teori, saling memperluas pemahaman melalui kegiatan tutor teman sebaya. Di sini mereka menghimpun data, mengolah data, dan untuk mencapai target belajar dalam kelompok.

Tiap anggota kelompok bekerja sama dalam rangka meningkatkan penguasaan ilmu pengetahuan dan meningkatkan keterampilan memecahkan masalah. Kerja sama ditingkatkan untuk mencari informasi, menghimpun data, mengolah data mengelaboarasi informasi dengan menggunakan berbagai berbagai sumber belajar.

Seluruh anggota kelompok mengembangkan kerampilan menjelaskan informasi, contohnya, melalui kegiatan presentasi. Melalui proses ini diharapkan seluruh anggota kelompok menguasai komptensi yang menajadi target belajar.

Kerja sama kelompok dalam proses belajar guru nilai dengan menggunakan format acuan penilaian. Di samping penilaian kelompok, kompetensi siswa juga dinilai secara idividual. Total perolehan nilai tiap individu pada tiap kelompok dihitung sebagai nilai kontribusi individu terhadap kelompok. Hasil belajar tiap individu sama-sama menentukan keberhasilan kelompok. Dalam proses ini siswa bekerja sama dalam belajar, namun mendapatkan penilaian secara individual (Eric, 1996).

WBI (Web Based Instruction) adalah pebelajaran untuk mengebangkan lingkungan belajar yang memanfaatkan ketersedian akses internet. Tujuan penggunaan metode ini adalah untuk meningkatkan kemandirian siswa dan menyediakan sumber belajar berbasis komputer atau internet. Siswa mamanfaatkan  sumber belajar yang sangat varitif. Yang perlu guru jamin adalah memndapatkan  informasi yang mereka perlukan dari sumber yang sehat. Di samping itu, siswa dapat dari internet dapat mengenali model pemecahan masalah yang sejenis sebagai contoh.

PBI (Problem based introduction) penggunaan model ini untuk meningkatan keterampilan siswa memecahkan masalah. Penerapan metode ini diawali dengan meningkatkan keterampilan siswa mendefinisikan masalah, menghimpun informasi yang diperlukan untuk memecahkan masalah, memilih alternatif pemecahan masalah, melakukan observasi atau percobaan, menghimpun data, menyimpulkan dan menerapkan alternatif solusi pemencahan masalah.
Apakah  pertumbuhan tanaman menjauh atau mengarah pada cahaya matahari?
Apa yang menyebabkan masyarakat membuang sampah ke sungai?
Berhati-hatilah dalam mendorong siswa mengidentifikasi masalah karena proses ini dapat menghabiskan banyak waktu.

Berpikir Ilmiah
Proses berpikir ilmiah menurut Antonio Zamora terdiri  atas empat kegiatan utama, yaitu;

  • Melakukan observasi dan mendeskripsikan gejala alam atau fenomena. Observsi dapat dilakukan secara visual atau dengan bantuan teknologi.
  • Merumuskan hipotesis untuk menjelaskan fenomena dalam hubungan sebab akibat atau dalam hubungan matematis.
  • Menguji hipotesis dengan cara menganalisis hasil observasi, memprediksi hasil observasi tentang adanya fenomena baru. Jika percobaan tidak dapat membuktikan kebenaran hipotesis maka hipotesis harus ditolak atau diubah. Kegiatan kembali ke merumuskan hipotesis berikutnya.
  • Menetapkan teori melalui verikasi ulang.

Empat tahap besar itu dijabarkan dalam kegiatan belajar melalui serangkaian proses seperti yang Ellen Booth Cruch rumuskan dalam rangkaian  tujuh langkah kegiatan, yaitu:

  1. Mengobservasi fenomena ……(alam atau sosial*) ….yang dilakukan secara visual atau menggunakan teknologi* pilih salah satu.
  2. Membandingkan berbagai fakta atau informasi yang diperoleh dari pengamatan.
  3. Mengelompokan informasi yang diperoleh dapat membedakan  ….dengan ….secara jelas.
  4. Merumuskan hipotesis untuk memprediksi ………agar siswa membuktikan prediksinya.
  5. Melakukan eksperimen (observasi) ……untuk memperoleh data sesuai yang direncanakannya.
  6. Mengevaluasi hasil eksperimen (observasi) untuk menguji kebenaran hipotesis atau prediksi yang telah siswa tetapkan.
  7. Menerapkan hasil studi  dalam bentuk…… (karya nyata yang inovatif).

Kegiatan pengembangan keterampilan berpikir ilmiah ini membutuhkan waktu dua jam pertama tatap muka,  dua jam kegiatan tidak struktur, dua jam tatap muka untuk penyajian hasil karya siswa.

Integrasi STAD, WBI, dan PBI

Kegiatan pembelajaran tim berprestasi, pembelajaran berbasis web, dan problem solving dapat guru kembangkan dalam mengembangkan langkah-langkah pembelajaran  dalam menguasai teori dan menerapkan teori dalam kehidupan nyata. Harapannya dari penggunaan model ini siswa mendapat pengalaman nyata mengembangkan keterampilan berpikir ilmiah, melalui kegiatan belajar kreatif  di bawah ini.

Melakukan observasi

Mengamati dan mencermati , melihat dari sudut pandang yang berbeda, Cegahlah untuk melompat dengan “melakukan” percobaan. Kita perlu mengingatkan mereka agar menggunakan semua indra mereka ketika mereka mendekati suatu atau kegiatan tertentu. Mintalah siswa untuk mengumpulkan informasi dari berbagai sudut pandang. Misalnya, Apa yang Anda ingat tentang tanaman ini? Apa yang terjadi ketika anda melihatnya dari atas, jauh, atau sangat dekat? Mari kita tunggu dan lihat apa yang terjadi ketika angin bertiup. Catatlah! Gunakan HP-mu untuk mengambil gambarnya!

Membandingkan data,

Bawalah siswa untuk membandingkan dengan fenomena pada lingkungan yang berbeda.  Perhatikan bagaimana siswa mengekspresikan hubungan antara berbagai hal. Bagaimana menurutmu tanaman ini sama atau berbeda? Di mana Anda melihat tanaman yang serupa? Apa bedanya? Bagaimana stuktur tanaman yang memiliki ciri yang berbeda? Apakah baunya sama atau berbeda? Kegiatan selanjutnya adalah siswa membandingkan data yang diperoleh dari lapangan dengan informasi yang mereka dapat dari internet atau buku referensi.

Mengelompokan informasi

Cobalah atur data tentang tanaman itu dan kelompokan menurut sifat yang anda dikenali. Bagaimana menyusunnya? Tentukan caranya. Coba kenali benda yang dapat dimasukkan ke dalam lebih dari satu kelompok. Ini adalah waktu yang tepat untuk mengundang siswa untuk merekam hasil penemuan dalam tebel, gambar, atau grafik. Gambar, foto, dan grafik yang mereka buat  perbandingan lebih lanjut. Berapa banyak cara yang dapat kita gunakan untuk mengurutkan tanaman? Dengan dan tanpa bunga, tinggi dan pendek, daun besar dan daun kecil. Berapa banyak cara yang bisa kita lakukan untuk mengelompokan daun, dahan akar? (Bulat, panjang, menunjuk,keras, lunak, tinggi-rendah, lebar-sempit)

Merumuskan hipotesis

Ini adalah merupakan langkah kegiatan berspekulasi. Berdasarkan pengetahuan sebelumnya siswa membuat prediksi. Mereka menggunakan pengalamannya untuk membentuk pengalaman belajar yang baru. Pastikan siswa mengikuti proses ini. Apa jadinya jika menyimpan tanaman di dalam lemari kayu? Akan sinar matahari menyentuh daun? Langkah ini juga membantu anak-anak membuat generalisasi.  Jika mereka melihat bahwa sinar matarahi menerpa daun bambu atau pisang apa yang terjadi? Jika di bawah daun rimbun, bagaimana tanaman di bawahnya menerima sinar matahari?  Apa yang terjadi?

Melakukan eksperimen

Pada tahap ini saatnya anak-anak menguji prediksi mereka. Membuktikan ide-ide mereka dengan percobaan. Membuktikan ide-ide mereka dengan mengamati fakta. Langkah ini adalah untuk memberikan banyak informasi. Mereka akan terus mengeksplorasi informasi. Bangkitkan semangat untuk mencatat informasi dan membandingkan dengan teori yang telah mereka pelajari. Perhatikan bagaimana mereka melakukan kegiatan secara bersama-sama atau sendiri-sendiri sehingga mereka benar-benar belajar, menjadi pembelajaran yang independen. ” Bagaimana kita bisa menguji apakah cahaya meyentuh daun? Bagaimana dengan daun yang berbeda? Di mana kita dapat meletakkan tanaman untuk melihat apakah tanaman memerlukan cahaya matahari? Apa lagi yang Anda ingin tahu tentang tanaman itu?

Mengevaluasi hasil eksperimen

Langkah ini adalah peluang untuk siswa mengkomunikasikan hasil eksperimen mereka. Mengokunikasikan informasi atau fakta yang mereka dapatkan. Merekam pengalaman belajar melalui kerja sama, mendapatkan pengalaman nyata, tidak sekedar verbal. Mereka  mengubah informasi yang  abstrak ke dalam bentuk gambar, foto, grafik,  dan buku cataan dari kegiatan lapangan. Apakah siswa membuat gambar-bambar dari kegiatan studi ini?  Di mana tempat tanaman itu tumbuh? Tempat yang tidak baik untuk tanaman itu tumbuh di mana? Berapa banyak daun yang bisa menerima cahaya matahari?  Apakah seluruh tujuan yang siswa tentukan  sudah tercapai.  Bagaimana kita bisa menampilkan informasi ini pada grafik? Apakah mereka dapat menyajikan seluruh hasil pekerjaanya secara ringkas dan menarik dengan bantuan teknologi?

Cobalah langkah diterapkan dalam bidang bidang yang lebih luas agar siswa mendapat pengalaman belajar yang kongrit pada berbagai topik. Siswa mendapat pengalaman untuk menerapkan  cara berpikir, menangolah infomasi, dan belajar sambil bekerja di lapangan.

Mempresentasikan hasil observasi atau eksperimen

Presentasi dalam bentuk kerangka karya ilmiah. Dalam langkah ini siswa diharapkan dapat menyajikan hasil studinya dalam kelas. Mempertanggung jawabkan apa yang mereka dapat dan telah guru arahkan sehingga siswa mendapatkan informasi yang seharusnya mereka dapatkan. Melalui langkah ini siswa dapat saling berbagi informasi dan mempublikasikan hasil penemuannya.

Menerapkan hasil studi

Pilihkan  topik yang menarik pada mata pelajaran yang guru harus sampaikan. Saat ini adalah waktu tepat, mengubah pertanyaan-pertanyaan terbuka menjadi kegiatan nyata, dan menghasilkan karya nyata. Pembelajaran tidak berhenti pada bagaimana siswa menghimpun informasi , namun lebih jauh lagi menggunakan informasi untuk mendapatkan pengalaman baru, dan karya nyata.

Model pembelajaran ini menarik sebagai bahan melakukan penelitian tindakan kelas. Meneliti semuanya bukan keharusan, memperhatikan sebagian secara mendalam dan faktual sehingga dapat menjadi bahan perbaikan cara guru mengajar itu lebih baik.


About Dr. Rahmat

Dr. Rahmat adalah pengawas sekolah, narasumber, pelatih, dan konsultan pengembangan sumber daya insani sekolah.

Comments

comments

4 comments