Kajian Pustaka LANDASAN TEORI

8 2 Proses interaksi; pembelajaran merupakan proses interaksi berarti menempatkan guru sebagai pengatur interaksi itu sendiri. 3 Prinsip bertanya; peran guru yang utama dalam pembelajaran dengan metode ini yaitu sebagai penanya. Guru mesti menguasai teknik-teknik bertanya. 4 Prinsip belajar untuk berpikir; belajar merupakan proses berpikir yang mengembangkan potensi seluruh otak. 5 Prinsip keterbukaan; segala sesuatu mungkin terjadi pada saat belajar. Kebebasan perlu diberikan pada siswa agar mencoba berbagai kemungkinan dari hipotesis yang harus dibuktikan Sanjaya, 2006:198-201. Peranan guru dalam pembelajaran inkuiri menurut Trianto 2010:166-167 sebagai berikut. 1 Motivator: memberi rangsangan agar siswa aktif dan bergairah berpikir. 2 Fasilitator: menunjukkan jalan ke luar jika siswa mengalami kesulitan. 3 Penanya: menyadarkan siswa dari kekeliruan yang mereka buat. 4 Administrator: bertanggung jawab terhadap seluruh kegiatan kelas. 5 Pengarah: memimpin kegiatan siswa untuk mencapai tujuan yang diharapkan. 6 Manajer: mengelola sumber belajar, waktu, dan organisasi kelas. 7 Reward: memberi penghargaan pada prestasi yang dicapai siswa. Menurut Gulo dalam Trianto, 2010:168-169 langkah-langkah pembelajaran inkuiri sebagai berikut. 1 Mengajukan pertanyaan atau permasalahan; siswa menjadi lebih jelas apabila perumusan pertanyaan telah dituliskan. 2 Merumuskan hipotesis; hipotesis adalah jawaban sementara atas pertanyaan atau solusi permasalahan yang dapat diuji dengan data. Perumusan hipotesis dilakukan setelah selesai merumusan masalah. Proses ini menjadi lebih mudah dilakukan dengan cara guru menanyakan gagasan yang mungkin untuk diselesaikan dan relevan dengan masalah. 3 Mengumpulkan data; pengumpulan data dilakukan dengan berpedoman pada rumusan hipotesis yang telah ditentukan. Data dapat berupa tabel, matriks, atau grafik. 4 Analisis data; analisis data digunakan untuk menguji hipotesis yang telah dirumuskan. Pemikiran “benar” atau “salah” merupakan faktor penting dalam menguji hipotesis. Siswa dapat menguji hipotesis yang telah dirumuskan setelah memperoleh kesimpulan dari data percobaan. Apabila hipotesis yang telah diajukan ternyata salah atau ditolak, siswa dapat menjelaskan sesuai dengan proses inkuiri yang telah dilakukannnya. 5 Membuat kesimpulan; siswa dapat membuat kesimpulan sementara 9 berdasarkan data yang telah diperoleh. Membuat kesimpulan merupakan langkah penutup dari pembelajaran inkuiri. Menurut Naylor dan Diem dalam Soetjipto; 2001; 195-196 mengatakan bahwa proses inkuiri meliputi enam elemen. 1 Mengetahui dan mendefinisikan masalah: pada tahap ini guru memanfaatkan rasa ingin tahu siswa untuk mencari pemahaman akan situasi yang membingungkan. 2 Merumuskan hipotesis: hipotesis dirumuskan setelah siswa mengetahui permasalahannya. 3 Mengumpulkan data untuk menguji hipotesis: siswa mengumpulkan data untuk menguji hipotesis. 4 Menganalisis dan mengevaluasi data: setelah data diperoleh dan diuji tahap selanjutnya adalah membedakan penjelasan yang mendekati masuk akal dan penjelasan yang cukup memenuhi. 5 Menggunakan data untuk menerima atau menolak hipotesis: seluruh proses inkuiri belum lengkap sampai siswa memahami dan mengevaluasi informasi namun mesti mengembangkan solusi pemecahan masalah berdasarkan bukti-bukti yang ada. 6 Merumuskan kesimpulan atau penjelasan sementara: pada proses ini siswa membuat keputusan mengenai percobaan mereka di mana mereka akan menghubungkan hipotesis yang mereka uji dengan kesimpulan yang mereka peroleh. Penelitian ini menggunakan 7 langkah pembelajaran inkuiri sebagai berikut. 1 Orientasi: siswa menentukan kelompok, dan menerima lembar kerja yang akan digunakan dalam penelitian. 2 Merumuskan masalah: siswa merumuskan masalah dengan bimbingan guru. Rumusan masalah menggunakan kata tanya “apakah”. 3 Merumuskan hipotesis: siswa merumuskan hipotesis yang akan digunakan dalam penelitian dengan bimbingan guru. 4 Melakukan eks- perimen: siswa bersama kelompok melakukan eksperimen yang telah ditentukan. 5 Menarik kesimpulan: kesimpulan ditarik berdasarkan data yang telah diperoleh dari penelitian. 6 Melakukan evaluasi: evaluasi dilakukan untuk mengetahui apakah rumusan hipotesis yang diajukan telah terjawab. 7 Mempresentasikan hasil: siswa mempresentasikan hasil percobaan berdasarkan percobaan yang telah dilakukan. 10 2.1.1.2 Proses Kognitif Mengevaluasi dan Mencipta Proses pembelajaran yang berlangsung di sekolah merupakan sebuah kegiatan yang disengaja dan beralasan. Pengajaran disengaja karena ada sebuah tujuan yang ingin dicapai. Tujuan utama dari pengajaran yaitu untuk memfasilitasi siswa dalam belajar. Pengajaran mempunyai alasan karena apa yang diajarkan guru kepada siswa dianggap penting oleh guru dan berguna bagi perkembangan siswa. Tujuan yang ditetapkan guru bagi siswa dapat berupa tujuan yang mudah dipahami atau sulit dipahami, mudah diukur atau sulit diukur Anderson dan Krathwohl, 2010:3. Perumusan tujuan yang ditetapkan oleh guru bagi siswa menjadi jelas, mudah dipahami dan mudah diukur jika menggunakan tabel taksonomi. Taksonomi adalah sebuah kerangka pikir secara spesifik. Tabel taksonomi membantu guru untuk melihat hubungan di antara tujuan-tujuan yang ditetapkan oleh standar pendidikan. Tabel taksonomi dapat digunakan oleh guru untuk menerjemahkan standar pendidikan ke dalam kalimat sehari-hari selaras dengan apa yang ingin dicapai sesuai dengan proses kognitif siswa yang dituangkan dalam bentuk aktivitas Anderson Krathwohl, 2010:9. Menurut Anderson dan Krathwohl 2010:6 dalam taksonomi Bloom yang sudah direvisi, proses kognitif dari tingkat terendah sampai tingkat tertinggi meliputi mengingat, memahami, mengaplikasikan, menganalisis, mengevaluasi, dan mencipta. Proses mengingat adalah mengambil atau memunculkan kembali pengetahuan yang relevan dan dibutuhkan dari memori jangka panjang. Proses memahami adalah mengonstruksi makna dari sebuah materi pembelajaran baik yang diucapkan, dituliskan, dan digambarkan oleh guru. Proses mengaplikasi adalah melakukan sesuatu berdasarkan prosedur dalam situasi tertentu. Proses menganalisis adalah memilah-milah materi menjadi bagian-bagian penyusunnya dan menentukan hubungan-hubungan antar bagian itu dan keseluruhan struktur atau tujuan. Proses mengevaluasi adalah mengambil keputusan tertentu berdasarkan kriteria danatau standar. Proses mencipta adalah proses memadukan bagian-bagian untuk membentuk sesuatu yang baru dan mempunyai hubungan untuk membuat suatu produk yang orisinal. Proses mengevaluasi dan mencipta akan menjadi point penting dalam penelitian ini. 11 1. Proses kognitif mengevaluasi Proses kognitif mengevaluasi adalah membuat keputusan berdasarkan kriteria dan standar tertentu Anderson dan Krathwohl 2010:125. Proses kognitif mengevaluasi memiliki 7 aspek yang meliputi aspek memeriksa, mengritik, mengoordinasi, mendeteksi, memonitor, menguji, dan menilai. Penelitian ini menggunakan aspek memeriksa, menguji, mengritik, dan menilai. Keempat proses kognitif tersebut akan dijelaskan sebagai berikut. a. Proses kognitif memeriksa yaitu proses menguji kesalahan berdasarkan kriteria yang berasal dari dalam produk atau operasi. b. Proses kognitif mengritik yaitu proses penilaian suatu produk berdasarkan kriteria positif, negatif, atau keduanya. c. Proses kognitif menguji yaitu proses untuk mengetahui ketepatan atau mutu dari suatu produk atau operasi. d. Proses kognitif menilai yaitu proses memperkirakan, menganggap, memberi skor pada suatu produk. 2. Proses kognitif mencipta Anderson dan Krathwohl 2010:128 menjelaskan bahwa proses kognitif mencipta adalah proses menyatukan unsur-unsur tertentu untuk membentuk suatu hal yang utuh dan fungsional atau proses menyusun kembali unsur-unsur tertentu untuk membentuk suatu pola atau struktur baru. Proses kognitif mencipta mencakup tujuan pembelajaran di mana semua siswa dapat dan akan melakukannya. Tujuan pembelajaran mencipta, dapat dicapai oleh siswa dengan cara menyintesiskan informasi atau materi yang telah dipelajari untuk membuat suatu yang baru. Proses kognitif mencipta mengajak siswa untuk mengumpulkan bagian- bagian tertentu dan menggabungkannya menjadi sebuah struktur atau pola baru yang berhubungan dengan pengetahuan siswa sebelumnya. Proses kognitif mencipta memiliki 6 aspek, yang meliputi aspek merumuskan, merencanakan, memproduksi, membuat hipotesis, mendesain, dan mengkonstruksi Anderson dan Krathwohl, 2010:129-130. Penelitian ini menggunakan aspek merumuskan, membuat hipotesis, mendesain, memproduksi. Keempat proses kognitif tersebut akan dijelaskan sebagai berikut. 12 a. Proses kognitif merumuskan yaitu proses menentukan masalah. b. Proses kognitif membuat hipotesis yaitu proses merumuskan hipotesis pemecahan masalah berdasarkan kriteria tertentu. Hipotesis yaitu sesuatu yang dianggap benar meski kebenarannya masih harus dibuktikan. c. Proses kognitif merencanakan membuat desain yaitu proses menemukan cara, menentukan langkah-langkah untuk memecahkan masalah. d. Proses kognitif memproduksi mengkonstruksi yaitu proses melaksanakan rencana penyelesaian suatu masalah berdasarkan kriteria-kriteria tertentu yang telah direncanakan. 2.1.2 Hakikat IPA IPA merupakan bagian dari ilmu pengetahuan atau sains. Sains bermula dari rasa ingin tahu yang dimiliki manusia. Rasa ingin tahu inilah yang membuat manusia selalu melakukan pengamatan terhadap gejala-gejala alam yang ada dan mencoba memahami gejala-gejala tersebut. Gejala itu bisa berupa gejala alam yang mengundang manusia untuk mengetahuinya. Manusia bertanya dari mana datangnya hujan, dari mana pelangi muncul dan masih banyak pertanyaan lain. Hasil pengamatan selama kurun waktu ribuan tahun ini telah membentuk suatu cabang ilmu yang disebut dengan ilmu alam atau Ilmu Pengetahuan Alam. Secara teoritis IPA adalah suatu kumpulan pengetahuan yang tersusun secara sistematik, dan penggunaannya hanya pada gejala-gejala alam Trianto, 2010:136-137. IPA mengupas tentang gejala alam yang disusun secara sistematis berdasarkan hasil percobaan dan pengamatan yang telah dilakukan manusia Samatowa, 2011:3. Pada hakikatnya, IPA dibangun atas dasar produk ilmiah, proses ilmiah, dan sikap ilmiah. Produk ilmiah meliputi prinsip-prinsip, hukum-hukum, teori- teori, dan kaidad-kaidah. Proses ilmiah meliputi pengamatan, merumuskan hipotesis, merancang dan melakukan percobaan, sera pengamatan terhadap percobaan. Sikap ilmiah meliputi mempercayai, menghargai, menanggapi dan menerima Carin dan Sund dalam Samatowa, 2011:20. IPA juga dipandang sebagai proses, produk, dan sebagai prosedur. IPA sebagai proses yaitu seluruh kegiatan ilmiah guna menyempurnakan pengetahuan mengenai alam ataupun guna menemukan pengetahuan baru. IPA sebagai produk yaitu hasil proses, berupa 13 pengetahuan yang diajarkan di sekolah maupun di luar sekolah atau menjadi bahan bacaan untuk pengembangannya. IPA sebagai prosedur yaitu cara yang digunakan untuk mengetahui sesuatu Trianto, 2010:137. 2.1.2.1 Materi Sifat-Sifat Cahaya Cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya mempunyai sifat merambat lurus, menembus benda bening, dapat dipantulkan, dapat dibiaskan dan dapat diuraikan Yuniarto, 2007. Sifat-sifat cahaya tersebut, selanjutnya akan dijelaskan sebagai berikut. 1. Cahaya Merambat Lurus Cahaya matahari yang masuk ke dalam rumah nampak seperti batang putih yang lurus. Hal ini menunjukkan bahwa cahaya merambat lurus. Pemanfaatan sifat cahaya merambat lurus seperti lampu senter, sinar laser, dan lampu kendaraan bermotor. 2. Cahaya Menembus Benda Bening Pada saat merambat, cahaya dapat terhalang oleh suatu benda, saat sinar mengenai suatu benda, ada tiga kemungkinan yang akan terjadi: cahaya tidak diteruskan, cahaya diteruskan sebagian, dan cahaya diteruskan seluruhnya. Benda dapat dibedakan menjadi tiga yaitu benda bening, benda buram, dan benda gelap. Benda bening adalah benda yang dapat meneruskan seluruh cahaya yang mengenainya. Contoh benda bening yaitu plastik bening, kaca bening, dan air jernih. Benda buram adalah benda yang dapat meneruskan sebagian cahaya yang mengenainya. Contoh benda tembus cahaya yaitu kertas tipis, dan tisu. Benda gelap adalah benda yang tidak dapat meneruskan cahaya yang mengenainya. Contoh benda gelap yaitu kayu, dinding, batu, dan buku Tim Redicta, 2007: 138. 14 3. Cahaya dapat Dipantulkan Berkas cahaya yang mengenai permukaan benda dan berbalik arah atau dikembalikan ke arah benda disebut cahaya pantul. Garis normal adalah garis yang posisinya tegak lurus pada permukaan benda. Sinar datang dipantulkan menjadi sinar pantul dengan sudut pantul sama besar dengan sudut datang Tim Redicta, 2007: 141 Gambar 1. Pemantulah cahaya Sumber: Tim Redicta, 2007:141 Pemantulan cahaya dapat dikelompokkan menjadi dua jenis yaitu pemantulan teratur dan pemantulan baur difus. Pemantulan teratur yaitu pemantulan yang terjadi apabila berkas cahaya jatuh pada permukaan benda yang rata datar, berkas cahaya akan dipantulkan secara teratur. Pemantulan teratur memberikan kesan silau pada mata. Contoh pemantulan teratur yaitu sinar yang mengenai cermin datar. Pemantulan baur difus yaitu pemantulan yang terjadi apabila berkas cahaya jatuh ke permukaan yang kasar atau tidak rata, berkas cahaya akan dipantulkan ke segala arah. Pemantulan baur memberikan kesan teduh pada mata. Contoh pemantulan baur yaitu permukaan jalan raya yang basah kemudian terkena sinar lampu kendaraan, dan cahaya bulan yang mengenai air kolam yang berombak. Gambar 2. Pemantulan Teratur Sumber: Tim Redicta, 2007:141 15 Gambar 3. Pemantulan Baur Sumber: Tim Redicta, 2007:141 4. Cahaya dapat Dibiaskan Pembiasan cahaya adalah pembelokan berkas cahaya jika berkas cahaya tersebut melewati dua medium tembus cahaya yang berbeda kerapatannya. Medium adalah zat perantara yang dilalui oleh cahaya. Setiap zat memiliki kerapatan yang berbeda-beda. Jika cahaya merambat dari medium yang kurang rapat ke medium yang lebih rapat, cahaya dibiaskan mendekati garis normal Gambar 1. Sebaliknya, jika cahaya merambat dari medium yang lebih rapat ke medium yang kurang rapat, misalnya dari air ke gelas bening, berkas cahaya akan dibiaskan menjauhi garis normal Gambar 2. Garis normal adalah garis maya yang tegak lurus dengan bidang batas kedua medium Yuniarto, 2007: 10. Gambar 4. Pembiasan cahaya Sumber: Yuniarto, 2007:10 16 Contoh-contoh pembiasan lainnya antara lain Tim Redicta, 2007:147: a. Dasar air sungai tampak lebih dangkal. b. Bintang tampak berkedip-kedip, sebab cahaya bintang yang sampai ke mata kita telah mengalami pembiasan oleh lapisan atmosfer. c. Kacamata positif atau negatif dapat menolong rabun dekat atau rabun jauh karena peristiwa pembiasan cahaya. 5. Cahaya dapat Diuraikan Dispersi Matahari memancarkan sinar yang berwarna putih, namun sebenarnya warna putih tersebut sesungguhnya terdiri dari bermacam-macam warna. Cahaya matahari terdiri atas beberapa macam warna cahaya yang disebut cahaya polikromatik. Cahaya yang dihasilkan dari peristiwa pembiasan adalah cahaya tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi di sebut monokromatik. Warna cahaya yang diuraikan dari warna putih tersebut yaitu merah, jingga, hijau, biru, kuning, nila, ungu. Komponen warna cahaya tersebut jika disatukan akan membentuk warna putih. Pelangi biasanya terjadi ketika turun hujan dan matahari bersinar. Cahaya matahari yang terkena butiran air hujan dan akan mengalami pembiasan, sehingga cahaya tersebut terurai menjadi spektrum warna.

2.2. Hasil Penelitian yang Relevan

2.2.1. Penelitian tentang Inkuiri Metode inkuiri yang diteliti dalam penelitian ini sebelumnya sudah pernah diteliti oleh peneliti-peneliti lain. Berikut ini merupakan hasil penelitian yang berkaitan dengan metode inkuiri. Lestari 2011 meneliti penggunaan metode inkuiri terbimbing, prestasi belajar, dan berpikir kritis kategori kognitif pada mata pelajaran IPA materi pembentukan tanah akibat pelapukan batuan. Subjek penelitian ini adalah siswa kelas V SDK Ganjuran Yogyakarta pada semester genap tahun ajaran 20102011. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penerapan metode inkuiri terbimbing dapat meningkatkan prestasi belajar dan kemampuan berpikir kritis kategori kognitif. Peningkatan prestasi belajar ditunjukkan dengan harga Sig. 2-tailed 0,000 atau 17 0,05. Peningkatan kemampuan berpikir kritis kategori kognitif di tunjukkan dengan harga Sig. 2-tailed 0,000 atau 0,05. Ratri 2011 meneliti penggunaan metode inkuiri terbimbing pada mata pelajaran IPA materi pesawat sederhana untuk meningkatkan prestasi belajar dan meningkatkan kemampuan berpikir kritis pada kategori afektif. Sampel dalam penelitian ini adalah peserta didik kelas VA dengan jumlah 38 dan kelas VB dengan jumlah 37 di SDK Demangan Baru I Yogyakarta pada semester genap tahun ajaran 20102011. Hasil penelitian menunjukkan bahwa 1 metode inkuiri dapat meningkatkan prestasi belajar siswa pada kelompok eksperimen. Hasil tersebut ditunjukkan dengan hasil uji statistik dengan rumus Mann Whitney U Test diperoleh harga sig 2-tailedsebesar 0,004 0,05. 2 Metode inkuiri dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis kategori afektif umum. Hal tersebut ditunjukkan oleh hasil uji hipotesis dengan rumus independent-samples t-test dan diperoleh harga sig 2-tailed sebesar 0,000 0,05. Kurnianingsih 2011 meneliti pengaruh penerapan metode inkuiri terbimbing terhadap prestasi belajar siswa dan kemampuan berpikir kritis pada kategori kognitif pada mata pelajaran IPA materi pesawat sederhana. Populasi dari penelitian ini yaitu siswa SDK Sorowajan Yogyakarta pada semester genap tahun ajaran 20102011. Sampel penelitian ini adalah siswa kelas V SDK Sorowajan Yogyakarta pada semester genap tahun ajaran 20102011. Hasil penelitian menunjukan bahwa 1 ada peningkatan prestasi belajar siswa dengan menggunakan metode inkuiri. Hal ini dibuktikan dengan kenaikkan skor pretest ke posttest pada kelompok eksperimen berbeda secara signifikan yang ditunjukkan dengan hasil uji statistik dengan rumus Mann Whitney Test diperoleh harga Sig 2-tailed 0,004 0,05. 2 Ada peningkatan kemampuan berpikir kritis kategori afektif umum dengan menggunakan metode inkuiri. Hal ini dibuktikan dengan kenaikan selisih skor pretest ke posttest berbeda secara signifikan karena hasil uji statistik dengan rumus independent-samples t-test diperoleh harga Sig 2- tailed 0,000 0,05. 18 2.2.2 Penelitian tentang Kemampuan Proses Kognitif Putriyana 2012 meneliti pengaruh penggunaan mind map terhadap kemampuan menerapkan dan kemampuan mencipta peserta didik kelas V SDK Sengkan pada semester genap tahun pelajaran 20112012 mata pelajaran IPA materi pelapukan batuan. Populasi pada penelitian ini yaitu peserta didik kelas V SD Kanisius Sengkan pada semester genap tahun pelajaran 20112012. Subjek penelitian ini yaitu siswa kelas VA yang berjumlah 24 orang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tidak ada pengaruh penerapan metode mind map terhadap kemampuan menerapkan. Hal itu ditunjukkan dengan nilai signifikansi sebesar 0,622 atau 0,05. Hasil kedua menunjukkan ada pengaruh penerapan metode mind map terhadap kemampuan mencipta yang ditunjukkan dengan nilai signifikansi sebesar 0,000 atau 0,05 pada selisih skor kelompok kontrol dan kelompok eksperimen. Rata-rata kenaikan skor meningkat sebesar 100 dan berbeda secara signifikan dengan nilai signifikansi 0,000 0,05. Khafid 2010 meneliti pembelajaran kooperatif, investigasi group, gaya kognitif, dan hasil belajar. Siswa kelas X SMA N I Sidayu, Greasik, Jawa Timur semester gasal tahun pelajaran 20082009 dengan jumlah 256 orang merupakan populasi dari penelitian ini. 64 siswa yang terbagi atas 32 siswa dengan gaya kognitif field independent dan 32 siswa dengan gaya kognitif field dependent merupakan sampel dari penelitian ini. Analisis dan pengujian hipotesis menunjukkan bahwa 1 metode pembelajaran kooperatif model investigasi grup lebih unggul dibandingkan dengan metode konvensional dalam mempengaruhi hasil belajar geografi. 2 Hasil belajar siswa bergaya kognitif field independent lebih baik hasilnya dibandingkan dengan siswa bergaya kognitif field dependent. Jamaluddin 2009 meneliti tentang Pemberdayaan Berpikir Melalui Pertanyaan PBMP, strategi kooperatif, keterampilan metakognitif, dan kemampuan akademik. Populasi penelitian ini yaitu siswa SD di kota Mataram tahun ajaran 20072008. Sampel penelitian ini yaitu siswa kelas V SD. Hasil penelitiannya menunjukkan strategi pembelajaran pemberdayaan berpikir melalui pertanyaan dan kemampuan akademik berpengaruh secara signifikan terhadap keterampilan metakognitif siswa. Siswa yang memiliki kemampuan akademik tinggi lebih tinggi kemampuan metakognitifnya dibandingkan dengan siswa yang