120 ahmad tajuddin nur
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Model Pembelajaran GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry)
Dalam Pembelajaran Fluida Dinamis di SMA (Studi Pada
Keterampilan Proses Sains Dan Hasil Belajar Siswa)
AHMAD TAJUDDIN NUR, INDRAWATI, RIF ATI DINA HANDAYANI
Program Studi Pendidikan Fisika Universitas Jember. Jl. Kalimantan 37 Jember
E-mail: [email protected]
TEL: 0331-330224; FAX: 0331-337422
ABSTRAK: Artikel ini melaporkan hasil penelitian eksperimen model pembelajaran GI-GI
(Group Investigation-Guided Inquiry) dalam pembelajaran fluida di SMA. Penelitian ini
bertujuan untuk mendeskripsikan keterampilan proses sains siswa selama pembelajaran
menggunakan model pembelajaran GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry) dalam
pembelajaran fluida dinamis dan untuk mengkaji pengaruh model pembelajaran GI-GI (Group
Investigation-Guided Inquiry) terhadap hasil belajar siswa dalam pembelajaran fluida dinamis.
Penelitian ini menggunakan desain penelitian post-test only control group. Populasi penelitian
adalah siswa kelas XI IPA SMA Negeri 1 Pakusari semester genap tahun ajaran 2015/2016.
Teknik sampling dalam penelitian ini menggunakan cluster random sampling dengan sampel
penelitian adalah kelas XI IPA 3 sebagai kelas kontrol dan kelas XI IPA 4 sebagai kelas
eksperimen. Data keterampilan proses sains siswa diperoleh melalui kegiatan observasi dan
dokumentasi. Data hasil belajar fisika siswa diperoleh melalui post-test dan dianalisis
menggunakan independent sample t-test dengan bantuan SPSS untuk menguji hipotesis
penelitian. Berdasarkan hasil observasi dan dokumentasi, skor rata-rata keterampilan proses
sains siswa sebesar 90,6 dan termasuk dalam kriteria sangat baik. Hasil analisis independent
sample t-test terhadap hasil belajar fisika siswa menunjukkan nilai ttest = 6.917 lebih besar dari
ttabel = 1.6715 dengan taraf signifikansi 5 % maka H0 ditolak dan Ha diterima. Berdasarkan hasil
analisis tersebut dapat disimpulkan model pembelajaran GI-GI (Group Investigation-Guided
Inquiry) berpengaruh terhadap hasil belajar fisika siswa dalam pembelajaran fluida dinamis di
SMA.
Kata Kunci: Model Pembelajaran GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry), Fluida Dinamis,
Keterampilan Proses Sains, Hasil Belajar.
PENDAHULUAN
Fisika adalah ilmu eksperimental yang ditujukan untuk mempelajari semua gejala
alam. Young dan Freedman (2012:1) menyatakan bahwa physicists observe the
phenomena of nature and try to find patterns that relate these phenomena so that a
physicist has to learn to ask appropriate questions, design experiments to try to answer
the questions, and draw appropriate conclusions from the results to develop a physical
theory. Hal ini menunjukkan bahwa hakikat fisika terdiri atas proses dan produk.
Indrawati dan Sutarto (2013:59) menyatakan bahwa fisika adalah ilmu yang
mempelajari tentang alam dan gejalanya, yang terdiri atas proses dan produk. Proses
ilmiah harus dilakukan untuk menghasilkan suatu produk fisika seperti yang dilakukan
oleh para fisikawan dalam menemukan suatu pengetahuan fisika. Dengan demikian,
pembelajaran fisika harus diarahkan untuk inkuiri dan berbuat sehingga dapat
membantu peserta didik untuk memperoleh pemahaman yang lebih mendalam tentang
alam sekitar (Kemendikbud, 2012:4). Siswa melakukan kegiatan penemuan
sebagaimana fisikawan bekerja. Pembelajaran fisika menekankan pada scientific
approach sehingga siswa dapat menemukan pengetahuan, membangun konsep-konsep,
teori-teori, dan sikap ilmiah siswa yang akhirnya dapat berpengaruh positif terhadap
kualitas pembelajaran fisika.
Permasalahan yang dialami pembelajaran fisika sebagian besar berpusat pada
rendahnya kualitas pembelajaran. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor:
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-244
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
pembelajaran bersifat teacher centered learning, penggunaan contoh abstrak untuk
menjelaskan materi, dan memberikan sedikit kesempatan kepada siswa untuk terlibat
dalam pembelajaran (Astra el al, 2015). Rendahnya kualitas pembelajaran fisika
menyebabkan keterampilan proses sains siswa rendah karena siswa kurang diberi
kesempatan untuk menemukan konsep fisika sendiri sebagaimana cara kerja fisikawan.
Menurut Indrawati (dalam Trianto, 2010:144), keterampilan proses sains merupakan
keseluruhan keterampilan ilmiah yang terarah yang dapat digunakan untuk
menemukan suatu konsep, prinsip maupun teori, untuk mengembangkan konsep yang
telah ada sebelumnya ataupun untuk melakukan penyangkalan terhadap suatu
penemuan. Pembelajaran fisika selama ini hanya berpusat pada guru sehingga
keterampilan proses sains siswa kurang dilatih. Siswa hanya menerima informasi dari
guru tanpa memahami darimana informasi tersebut didapat dan siswa hanya berkutat
dengan rumus tanpa mengetahui makna fisis dari konsep yang diajarkan. Jika hal ini
yang terjadi maka siswa cenderung kehilangan esensi dari apa yang telah dipelajari
setelah pembelajaran berakhir karena pembelajaran fisika dinilai kurang berkesan.
Esensi yang diharapkan dalam pembelajaran yaitu siswa mengerti konsep yang
diajarkan selama proses pembelajaran dan menerapkan konsep tersebut dalam
kehidupan sehari-hari (Nisa et al, 2014). Sebagai dampak dari lemahnya penerimaan
konsep tersebut, siswa berasumsi bahwa fisika adalah mata pelajaran yang sangat sulit
dan banyak rumus sehingga membuat siswa tidak menyukai fisika. Faktor-faktor
tersebut yang menyebabkan hasil belajar fisika relatif rendah.
Pernyataan di atas didukung oleh hasil observasi di salah satu SMA di Kabupaten
Jember selama KK-MT Pos Daya 2015, didapat fakta bahwa hasil belajar fisika siswa
masih rendah. Hal ini diketahui dari hanya sekitar 10% siswa yang menuntaskan hasil
belajarnya dengan KKM sebesar 75. Salah satu penyebab rendahnya hasil belajar fisika
adalah rendahnya minat siswa untuk belajar fisika. Hal ini ditunjukkan oleh kegiatan
siswa selama pembelajaran fisika cenderung pasif. Kegiatan belajar mengajar
didominasi oleh guru, yaitu guru menyampaikan sejumlah materi pembelajaran melalui
ceramah-ceramahnya. Proses pembelajaran fisika masih bersifat pasif dan menghafal
konsep-konsep fisika dan contoh-contoh soal yang hanya mendorong siswa menguasai
materi pembelajaran dengan target dapat menjawab semua soal ujian. Pembelajaran
fisika selama ini masih belum menuntun siswa untuk menemukan konsep fisika sendiri
secara aktif melalui kegiatan penemuan. Selain itu, siswa jarang melakukan kegiatan
eksperimen sehingga keterampilan proses sains yang terdiri dari mengamati,
memprediksi, mengukur, mengklasifikasi, menyimpulkan, dan mengkomunikasikan
relatif masih rendah karena keterampilan proses sains tidak diajarkan secara
mendalam. Dalam situasi seperti ini sulit mengharapkan siswa memahami konsep
fisika secara mendalam dan menerapkan konsep tersebut dalam kehidupan sehari-hari
karena pembelajaran fisika yang kurang bermakna. Pembelajaran akan lebih bermakna
jika siswa diberi kesempatan untuk tahu dan terlibat aktif dalam menemukan konsep
dari fenomena yang ada di lingkungan dengan bimbingan guru (Rizal, 2014).
Solusi masalah pembelajaran tersebut adalah mengubah pembelajaran selama ini
yang berpusat pada guru (teacher centered learning) ke pembelajaran yang berpusat
pada siswa (ttudent centered learning). Model pembelajaran yang berasal dari
pendekatan pembelajaran yang berpusat pada siswa merupakan model yang mengacu
pada teori kontruktivisme. Pembelajaran konstruktivisme merupakan suatu konsep
pembelajaran yang didasarkan pada filosofis bahwa pengetahuan yang didapat dari
proses belajar merupakan hasil kontruksi pembelajar. Artinya pengetahuan merupakan
kontruksi yang dibangun oleh peserta didik sendiri dengan didasarkan pada
pengetahuan awal yang dimiliki, dipadukan dengan pengetahuan baru atau
pengalaman baru yang diperoleh (Wardoyo, 2013:24). Salah satu model pembelajaran
yang mengacu pada teori kontruktivisme adalah model GI-GI (Group InvestigationGuided Inquiry) yang menekankan pada keaktifan siswa dalam membangun
pengetahuan sendiri melalui kegiatan penemuan secara ilmiah.
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-245
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Model GI-GI merupakan perpaduan model Group Investigation dan model Guided
Inquiry. Model pembelajaran ini dikembangkan oleh Indrawati. Model GI-GI sangat
cocok diterapkan dalam pembelajaran fisika. Model GI-GI memenuhi hakikat fisika
sebagai proses dan produk. Perpaduan antara model group investigasi dan inkuiri
terbimbing (model GI-GI) diharapkan siswa dapat menemukan pengetahuan atau
informasi baru dan dapat mengembangkan keterampilan sosial dan keterampilan
proses, serta karakternya melalui investigasi di lingkungannya bersama-sama dengan
kelompoknya dan diperkuat dengan bimbingan dari guru (Indrawati, 2015). Model GIGI melatih keterampilan proses sains siswa karena siswa melakukan kegiatan
mengamati,
memprediksi,
mengukur,
mengklasifikasi,
menyimpulkan,
dan
mengkomunikasikan suatu fenomena fisika. Model GI-GI dapat mengembangkan
keterampilan sosial siswa karena dengan cara berkelompok, siswa dapat berinteraksi
secara aktif dengan temannya dan gurunya untuk berdiskusi, bertukar pendapat, dan
memecahkan masalah melalui investigasi. Kegiatan bimbingan oleh guru perlu
dilakukan agar konsep fisika yang ditemukan jelas dan sesuai dengan tujuan
pembelajaran yang telah ditentukan.
Pokok bahasan yang dipilih dalam penelitian eksperimen model GI-GI ini adalah
fluida dinamis. Materi tersebut merupakan materi wajib yang terdapat dalam
kurikulum 2013 pada Sekolah Menengah Atas (SMA) dan diberikan kepada siswa kelas
XI semester genap. Penelitian eksperimen ini dirasa perlu karena materi fluida dinamis
yang sulit dimengerti oleh siswa dan membutuhkan pemahaman lebih mendalam pada
aplikasinya seperti penerapan persamaan kontinuitas pada pembuluh darah dan
penerapan prinsip Bernoulli pada cerobong asap. Oleh karena itu, perlu adanya usaha
untuk meningkatkan pemahaman konsep fluida dinamis melalui pembelajaran yang
melibatkan langsung siswa dalam kegiatan penemuan. Kegiatan pembelajaran ini
berpusat pada siswa dengan keterlibatan siswa secara langsung dalam pembelajaran
melalui kemampuan menemukan pengetahuan sehingga pemahaman konsep siswa
akan meningkat yang nantinya diharapkan dapat meningkatkan hasil belajar fisika
siswa.
METODE PENELITIAN
Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian eksperimen dengan
menggunakan post-test only control group design. Adapun populasi dalam penelitian ini
adalah seluruh siswa kelas XI Jurusan IPA SMA Negeri 1 Pakusari tahun ajaran
2015/2016 yang tersebar dalam empat kelas. Penelitian ini menggunakan dua kelas
yaitu XI IPA 4 sebagai kelas eksperimen dan kelas kontrol yang dipilih secara cluster
random sampling dengan cara undian setelah uji homogenitas dilakukan. Kelas
eksperimen diberi perlakuan berupa pembelajaran fluida dinamis dengan model GI-GI
(Group Investigation-Guided Inquiry) dan kelas kontrol tetap dengan pembelajaran yang
biasa diterapkan di sekolah tersebut.
Metode pengumpulan data keterampilan proses sains siswa adalah dokumentasi
dan observasi. Skor keterampilan proses sains siswa yang diperoleh siswa dicocokkan
dengan Tabel 1 untuk mengetahui kriteria keterampilan proses yang dicapai siswa.
Data hasil belajar siswa diperoleh melalui kegiatan post-test dalam ranah kognitif.
Pengaruh adanya perlakuan model GI-GI terhadap hasil belajar siswa dianalisis dengan
uji normalitas dan independent sample t-test. Jika skor hasil belajar siswa kelas
eksperimen lebih baik dari siswa kelas kontrol, maka perlakuan yang diberikan
berpengaruh signifikan terhadap hasil belajar siswa dalam ranah kognitif.
Tabel 1. Kriteria Keterampilan Proses Sains Siswa
Skor Keterampilan Proses Sains
75 < skor 100
55 < skor 75
40 < skor 55
skor 40
ISBN 978-602-71279-1-9
Kriteria
Sangat baik
Baik
Cukup baik
Tidak baik
PFMO-246
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini didasarkan pada dua tujuan utama, yaitu mendeskripsikan
keterampilan proses sains siswa selama pembelajaran menggunakan model GI-GI
(Group Investigation-Guided Inquiry) di kelas eksperimen dan mengakaji pengaruh
model GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry) terhadap hasil belajar fisika siswa di
SMA. Materi yang pembelajaran yang digunakan dalam penelitian ini adalah fluida
dinamis.
Nilai rata-rata keterampilan proses sains siswa kelas eksperimen yang terdiri dari
merumuskan hipotesis, mengenali variabel, melakukan eksperimen, mengumpulkan
dan mengolah data, menyimpulkan, dan mengkomunikasikan yang didapat dari
kegiatan observasi dan dokumentasi selama proses pembelajaran fluida dinamis dengan
menggunakan model GI-GI berlangsung sebesar 90,6. Apabila dikonsultasikan dengan
kriteria keterampilan proses sains, maka rata-rata keterampilan proses sains dapat
dikategorikan sangat baik. Hal ini didukung oleh penelitian yang dilakukan oleh
Wiratana et al (2013) menjelaskan bahwa keterampilan proses sains siswa yang
dibelajarkan dengan model Group Investigation lebih baik daripada siswa yang belajar
dengan model konvensional. Hal ini sesuai dengan penelitian yang telah dilakukan oleh
Wahyudi et al (2013) menyatakan bahwa keterampilan proses sains siswa selama
mengikuti pembelajaran dengan model inkuiri terbimbing (Guided Inquiry) tergolong
cukup baik. Skor keterampilan proses sains siswa dijelaskan pada Tabel 2.
Tabel 2. Skor Keterampilan Proses Sains Siswa
No
1
2
3
4
5
6
Indikator Keterampilan Proses
Sains
Merumuskan hipotesis
Mengenali variable
Melakukan eksperimen
Mengumpulkan dan mengolah data
Menyimpulkan
Mengkomunikasikan
Skor rata-rata
Kriteria
83,3
90,2
100
76,9
96,6
96,6
Sangat baik
Sangat baik
Sangat baik
Sangat baik
Sangat baik
Sangat baik
Pada indikator merumuskan hipotesis diharapkan siswa mampu merumuskan
hipotesis sebelum melakukan eksperimen/percobaan yang sesuai dengan fenomena
fisika dalam tema pembelajaran yang dipelajari dalam pembelajaran fluida dinamis.
Siswa dapat mengaitkan fenomena fisika ke dalam hipotesis atas permasalahan yang
ada. Guru sebagai fasilitator juga dapat memberikan bimbingan dengan mengajukan
pertanyaan-pertanyaan yang mengarahkan siswa untuk merumuskan hipotesis
tersebut. Sedangkan untuk aspek mengenali variabel, siswa unggul dalam menentukan
variabel-variabel manipulasi tetapi beberapa siswa kurang mampu dalam menentukan
variabel kontrol. Untuk indikator melakukan ekseperimen, siswa sangat aktif dalam
melakukan percobaan/eksperimen sesuai langkah-langkah pada LKS. Indikator
mengumpulkan dan mengolah data secara umum siswa dapat menerangkan hasil
percobaan/eksperimen dalam bentuk kalimat dengan urutan yang tepat. Untuk
indikator menyimpulkan, siswa sangat baik dalam menyimpulkan hasil
percobaan/eksperimen sesuai dengan teori. Sedangkan indikator terakhir yaitu
mengkomunikasikan secara keseluruhan siswa sangat aktif dalam mengkomunikasikan
hasil penemuannya sesuai dengan teori yang berlaku. Kelompok lain terlihat sangat
aktif mengajukan pertanyaan dan memberikan sanggahan apabila terdapat kesalahan
terhadap hasil penemuan kelompok presentasi.
Keunggulan model GI-GI terdapat pada fase bimbingan (Guiding). Setelah siswa
merumuskan hipotesis dan rancangan penelitian mengenai masalah dalam tema
pembelajaran, masing-masing kelompok dibimbing oleh guru. Dengan adanya fase
bimbingan, guru dapat membimbing siswa apabila siswa salah dalam merumuskan
hipotesis sehingga hipotesis yang dirumuskan sesuai dengan teori. Setelah fase
bimbingan, siswa sudah memperoleh hipotesis yang sesuai dengan teori. Selanjutnya,
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-247
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
siswa melakukan eksperimen/percobaan yang bertujuan untuk membuktikan sendiri
kebenaran hipotesis yang telah dirumuskan berdasarkan hasil percobaan. Menurut
Suprahitiningrum (2013:285), metode eksperimen membuat siswa lebih percaya atas
kebenaran suatu teori berdasarkan percobaan. Karena siswa melakukan kegiatan
bimbingan dengan guru dan kegiatan eksperimen/percobaan, keterampilan proses sains
siswa berupa indikator mengkomunikasikan sangat baik karena hasil kegiatan
penemuan berupa konsep dan prinsip fisika yang ditemukan sudah tepat. Siswa dapat
memecahkan permasalahan fisika di dalam tema pembelajaran sesuai dengan konsep
dan prinsip fisika yang berlaku.
Model pembelajaran GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry) merupakan model
pembelajaran yang berlandaskan pada scientific approach dan salah satu tujuannya
adalah mengembangkan keterampilan proses sains siswa. Fase-fase model GI-GI (Group
Investigation-Guided Inquiry) yang terdiri dari membangun konsep, bimbingan, menguji
hipotesis, dan mengkomunikasikan dan menilai hasil melatih siswa untuk memiliki
keterampilan proses sains yang baik dalam pembelajaran. Saat fase membangun
konsep, siswa diajak untuk merumuskan hipotesis dan merancang rancangan
penelitian. Sedangkan pada fase bimbingan, siswa dilatih untuk mengkomunikasikan
hipotesis kepada guru. Pada fase menguji hipotesis, siswa melakukan sebuah
eksperimen/percobaan untuk menguji kebenaran hipotesis yang telah dirumuskan
bersama kelompoknya sehingga siswa dilatih bagaimana merumuskan hipotesis,
mengenali variabel, mengumpulkan dan mengolah data, dan menyimpulkan yang baik.
Pada fase terakhir, yaitu mengkomunikasikan dan menilai hasil, siswa dilatih untuk
menyampaikan hasil penemuannya kepada kelompok lain sehingga indikator
mengkomunikasikan dikembangkan selama fase ini. Siswa akan terampil dalam
keterampilan proses sains apabila dilatih terus-menerus dan terdapat sebuah model
pembelajaran yang memfasilitasi siswa untuk mengembangkan keterampilan proses
tersebut (Trianto, 2014:49).
Keterampilan proses sains merupakan keterampilan ilmiah yang melibatkan
keterampilan kognitif atau intelektual, manual, dan sosial yang diperlukan untuk
memperoleh dan mengembangkan fakta, konsep, dan prinsip dalam IPA khususnya
fisika (Rustaman, 2005:86). Keterampilan kognitif dilibatkan pada semua fase model GIGI (Group Investigation-Guided Inquiry). Salah satunya adalah saat siswa membangun
konsep melalui kegiatan merumuskan hipotesis (fase membangun konsep) dan
menganalisis hasil percobaan/eksperimen (fase menguji hipotesis). Keterampilan
manual dikembangkan selama fase menguji hipotesis karena siswa melakukan sebuah
percobaan/eksperimen untuk memecahkan fenomena-fenomena fisika yang terdapat
dalam tema pembelajaran. Saat fase bimbingan dan mengkomunikasikan dan menilai
hasil berlangsung, keterampilan sosial dikembangkan karena siswa diberikan
kesempatan untuk bertanya dan menyampaikan pendapatnya tentang hipotesis dan
hasil penemuannya melalui kegiatan investigasi bersama kelompoknya kepada guru
dan kelompok lain. Karena fase-fase model GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry)
melatih keterampilan-keterampilan tersebut, siswa yang diajarkan dengan model GI-GI
(Group Investigation-Guided Inquiry) memiliki keterampilan proses sains yang baik.
Hasil belajar ranah kognitif siswa dapat dilihat dari nilai post-test siswa dan skor
rata-rata post-test kelas eksperimen dan kelas kontrol dijelaskan pada Gambar 1. Nilai
post test tersebut digunakan untuk mengetahui apakah terdapat perbedaan antara hasil
belajar ranah kognitif kelas eksperimen dengan kelas kontrol. Berdasarkan analisis
Independent Sample t-test dapat disimpulkan bahwa model GI-GI (Group InvestigationGuided Inquiry) memberikan dampak yang signifikan terhadap hasil belajar siswa
khususnya dalam pembelajaran fluida dinamis. Pernyataan tersebut didukung oleh
hasil penelitian yang dilakukan oleh Khotimah et al dan Widowati et al. Menurut hasil
penelitian Widowati et al (2013) menunjukkan bahwa hasil belajar siswa yang yang
mengikuti pembelajaran dengan menggunakan model Group Investigation berbasis
eksperimen inkuiri lebih baik dibandingkan dengan siswa kelas kontrol yang belajar
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-248
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
dengan model yang biasa guru gunakan. Hal ini juga sesuai hasil penelitian oleh
Khotimah et al (2015) menunjukkan bahwa model Guided Inquiry berpengaruh
signifikan terhadap hasil belajar fisika siswa.
Gambar 1. Hasil belajar siswa kelas eksperimen dan kelas kontrol
Hasil belajar yang berbeda antara kelas eksperimen dan kelas kontrol dalam
pembelajaran fluida dinamis disebabkan oleh proses pembelajaran yang berbeda
diantara dua kelas tersebut. Siswa yang mengikuti pembelajaran dengan model GI-GI
(Group Investigation-Guided Inquiry) diajak secara aktif untuk membangun sendiri
konsep, prinsip, dan hukum fisika melalui kegiatan investigasi bersama kelompoknya
yang berbasis scientific process sehingga pemahaman konsep, prinsip, dan hukum fisika
siswa kelas eksperimen lebih baik. Dengan menemukan sendiri dipikirkan dapat
membuat pemahaman mahasiswa menjadi bagus dan tahan lama (Indrawati et al,
2013). Proses pembelajaran model GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry)
menghubungkan konsep, prinsip, dan hukum fisika fisika dengan fenomena-fenomena
fisika dalam kehidupan sehari-hari sehingga pembelajaran lebih bermakna. Dalam
pelaksanaannya, kegiatan penemuan yang diperkuat kegiatan bimbingan (Guiding)
lebih bermakna karena dengan bimbingan guru siswa lebih terarah dalam menemukan
konsep, prinsip, dan hukum fisika sesuai dengan tujuan pembelajaran yang telah
ditetapkan.
Perbedaan hasil belajar tersebut juga dipengaruhi oleh tahapan pembelajaran yang
berbeda antara model pembelajaran GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry) dengan
model pembelajaran yang biasa guru gunakan. Dale (dalam Yamin, 2008:89) dalam
kerucut pengalaman Dale (Dale s Cone of Experience) menyatakan hasil belajar
seseorang diperoleh melalui pengalaman langsung (kongkrit), kenyataan yang ada di
lingkungan kehidupan seseorang kemudian melalui benda tiruan, sampai kepada
lambang verbal (abstrak). Dalam proses pembelajaran model GI-GI (Group
Investigation-Guided Inquiry), siswa melakukan eksperimen/percobaan, melakukan
kegiatan diskusi, kegiatan bimbingan (Guiding) dengan guru, dan mempresentasikan
hasil penemuannya kepada kelompok lain sehingga pemahaman konsep, prinsip, dan
hukum fisika yang dipelajari bisa mencapai 90%. Sedangkan siswa kelas kontrol hanya
menerima konsep melalui kegiatan ceramah dan demontrasi yang dilakukan oleh guru
sehingga tingkat pemahaman konsep, prinsip, dan hukum fisika hanya mencapai 30%.
Karena tingkat pemahaman materi siswa kelas eksperimen lebih tinggi daripada kelas
kontrol sehingga hasil belajar siswa kelas eksperimen lebih baik daripada kelas kontrol.
Fluida dinamis merupakan materi pembelajaran yang mempelajari fluida yang
bergerak. Untuk memahami materi fluida dinamis yang membahas persamaan
kontinuitas, prinsip Bernoulli dan aplikasinya, siswa tidak cukup memahami materi
melalui metode ceramah. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa rata-rata skor posttest siswa yang belajar materi fluida dinamis menggunakan model yang biasa
digunakan guru (metode ceramah) lebih rendah dibandingkan dengan siswa belajar
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-249
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
menggunakan model GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry). Siswa harus
membangun pengetahuan mereka sendiri secara aktif melalui kegiatan penemuan
sehingga siswa mempunyai pemahaman materi fulida dinamis yang bagus.
Pengetahuan yang ditemukan sendiri melalui kegiatan penemuan akan sangat
dipahami dan mudah digunakan/ditransfer dalam situasi lain (Bektiarso, 2015:61).
Siswa yang belajar dalam pembelajaran fluida dinamis menggunakan model GI-GI
(Group Investigation-Guided Inquiry) memiliki keterampilan proses sains yang sangat
baik. Siswa dapat menguasai metode-metode ilmiah atau keterampilan proses sains
yang sangat berguna dalam kehidupan melalui kegiatan penemuan (Bektiarso,
2015:61).
Keberhasilan pembelajaran menggunakan model GI-GI (Group Investigation-Guided
Inquiry) sangat tergantung pada keaktifan siswa dalam membangun sendiri konsep,
prinsip, dan hukum fisika melalui kegiatan investigasi/kegiatan penemuan bersama
kelompoknya. Siswa harus mencari informasi dari berbagai sumber baik di dalam
maupun di luar kelas. Keberhasilan membangun kemampuan komunikasi dan sosial
yang baik dengan anggota kelompok lainnya sangat berpengaruh positif terhadap
keberhasilan penelitian ini sehingga siswa bisa bekerja sama yang baik dengan anggota
kelompok lainnya saat melakukan kegiatan investigasi. Kelompok investigasi hanya
akan berhasil dengan memastikan bahwa semua anggota telah memahami materinya,
sehingga anggota kelompok akan termotivasi untuk saling mengajar anggota kelompok
lain yang belum memahami materi (Bacon, 2008:82). Slavin (dalam Huda, 2014:292)
menyatakan pentingnya tujuan kelompok adalah untuk memberikan insentif kepada
siswa untuk saling membantu satu sama lain dan untuk saling mendorong untuk
melakukan usaha yang maksimal.
Kendala dalam penelitian ini adalah suasana kelas kurang kondusif ketika fase
bimbingan (Guiding). Saat fase bimbingan, guru akan membimbing masing-masing
mengenai hipotesis yang dirumuskan siswa secara bergantian. Ketika guru
membimbing sebuah kelompok, maka kelompok lain harus menunggu. Setelah selesai
melakukan kegiatan bimbingan, kelompok tersebut harus melakukan revisi terhadap
hipotesis yang dirumuskan berdasarkan hasil bimbingan dengan guru. Siswa harus
melakukan pengembangan topik dan tema pembelajaran setelah selesai melakukan
kegiatan bimbingan. Beberapa siswa banyak kehilangan fokus terhadap pembelajaran
dan tidak melakukan revisi karena topik dan tema pembelajaran yang disediakan guru
kurang luas. Guru harus merancang sebuah topik yang cakupannya luas, sehingga
siswa dapat membagi topik tersebut menjadi subtopik dan subtopik ini merupakan
sebuah hasil pengembangan dari ketertarikan dan latar belakang siswa (Bacon,
2008:216).
KESIMPULAN
Berdasarkan analisis di atas dapat disimpulkan bahwa Model GI-GI (Group
Investigation-Guided Inquiry) berpengaruh signifikan terhadap hasil belajar fisika siswa
dalam pembelajaran fluida dinamis. Hasil belajar siswa pada kelas eksperimen
berbeda dengan hasil belajar siswa kelas kontrol, dan hasil belajar siswa kelas
eksperimen tersebut lebih baik dari hasil belajar siswa kelas kontrol. Keterampilan
proses sains siswa selama mengikuti pembelajaran fluida dinamis menggunakan model
GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry) termasuk dalam kriteria sangat baik.
DAFTAR RUJUKAN
Astra, M., Wahyuni, C., Nasbey, H., 2015. Improvement of Learning Process and
Learning Outcomes in Physics Learning by Using Collaborative Learning Model of
Group Investigation at High School. Journal of Education and Practice. vol. 11, 75.
Bacon, A., 2008. Cooperative Learning: Teori, Riset, dan Praktik (Terjemahan). Nusa
Media.
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-250
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Bektiarso, S., 2015. Strategi Pembelajaran. Laksbang Pressindo.
Indrawati, 2015. Model GI-GI: Pengembangan Model Pembelajaran Berbasis SCL dan
Scientific Approach untuk Pembelajaran Perkuliahan Strategi Belajar Mengajar
Fisika. Prosiding Seminar Nasional Pendidikan Sains 2015 UNESA.
Indrawati, Sutarto. 2013. Strategi Belajar Mengajar Sains. Jember University Press.
Kemendikbud. 2012. Panduan Pengembangan Pembelajaran IPA Terpadu. Pusat
Kurikulum Balitbang.
Khotimah, L. N. R., Partono, 2015. Pengaruh Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing
Terhadap Hasil Belajar Fisika Siswa Kelas VIII SMP Negeri 4 Metro Semester Genap
Tahun Pelajaran 2013/2014. Jurnal Pendidikan Fisika.
Huda, M., 2014. Model-Model Pengajaran dan Pembelajaran. Pustaka Pelajar
Nisa , C., Suliyanah, 2014. Pengaruh Penerapan Pembelajaran Penemuan Terbimbing
Dengan Mengintegrasikan Keterampilan Proses Sains Terhadap Hasil Belajar Siswa
SMP Negeri 1 Kamal. Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika vol. 03, 30.
Rizal, M., 2014. Pengaruh Pembelajaran Inkuiri Terbimbing dengan Multi Representasi
terhadap Keterampilan Proses Sains dan Penguasaan Konsep IPA Siswa SMP. Jurnal
Pendidikan Sains vol. 2, 159.
Rustaman, 2005. Strategi Belajar Mengajar Biologi. Universitas Pendidikan Indonesia.
Suprahatiningrum, J., 2013. Strategi Pembelajaran: Teori dan Aplikasi. Ar-Ruzz Media.
Trianto. 2010. Model Pembelajaran Terpadu (Konsep, Starategi, dan Implementasinya
dalam Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan). Bumi Aksara.
Young, H. D., Freedman, R. A., 2012. University Physics With Modern Physics 13th
Edition. Addison-Wesley.
Yamin, M., 2008. Paradigma Pendidikan Kontruktivistik. Gaung Persada Press.
Wardoyo, S. M., 2013. Pembelajaran Kontruktivisme: Teori Dan Aplikasi Pembelajaran
dalam Pembentukan Karakter. Alfabhet.
Wahyudi, L. E., Supardi, I., 2013. Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing
pada Pokok Bahasan Kalor untuk Melatihkan Keterampilan Proses Sains Terhadap
Hasil Belajar di SMAN 1 Sumenep. Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika 2:62 65.
Widowati, S., Susanto, H., Yulianto, A., 2013. Pengaruh Pembelajaran Kooperatif Tipe
Group Investigation Berbasis Eksperimen Inkuiri Terhadap Motivasi Belajar. Unnes
Physics Education Journal vol. 2 (2).
Wiratana, I. K., Sadia, I. W., dan Suma, Ketut. 2013. Pengaruh Model Pembelajaran
Kooperatif Tipe Investigasi Kelompok (Group Investigation) Terhadap Keterampilan
Proses dan Hasil Belajar Sains Siswa SMP. E-Journal Program Pascasarjana
Universitas Pendidikan Ganesha vol. 3.
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-251
Model Pembelajaran GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry)
Dalam Pembelajaran Fluida Dinamis di SMA (Studi Pada
Keterampilan Proses Sains Dan Hasil Belajar Siswa)
AHMAD TAJUDDIN NUR, INDRAWATI, RIF ATI DINA HANDAYANI
Program Studi Pendidikan Fisika Universitas Jember. Jl. Kalimantan 37 Jember
E-mail: [email protected]
TEL: 0331-330224; FAX: 0331-337422
ABSTRAK: Artikel ini melaporkan hasil penelitian eksperimen model pembelajaran GI-GI
(Group Investigation-Guided Inquiry) dalam pembelajaran fluida di SMA. Penelitian ini
bertujuan untuk mendeskripsikan keterampilan proses sains siswa selama pembelajaran
menggunakan model pembelajaran GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry) dalam
pembelajaran fluida dinamis dan untuk mengkaji pengaruh model pembelajaran GI-GI (Group
Investigation-Guided Inquiry) terhadap hasil belajar siswa dalam pembelajaran fluida dinamis.
Penelitian ini menggunakan desain penelitian post-test only control group. Populasi penelitian
adalah siswa kelas XI IPA SMA Negeri 1 Pakusari semester genap tahun ajaran 2015/2016.
Teknik sampling dalam penelitian ini menggunakan cluster random sampling dengan sampel
penelitian adalah kelas XI IPA 3 sebagai kelas kontrol dan kelas XI IPA 4 sebagai kelas
eksperimen. Data keterampilan proses sains siswa diperoleh melalui kegiatan observasi dan
dokumentasi. Data hasil belajar fisika siswa diperoleh melalui post-test dan dianalisis
menggunakan independent sample t-test dengan bantuan SPSS untuk menguji hipotesis
penelitian. Berdasarkan hasil observasi dan dokumentasi, skor rata-rata keterampilan proses
sains siswa sebesar 90,6 dan termasuk dalam kriteria sangat baik. Hasil analisis independent
sample t-test terhadap hasil belajar fisika siswa menunjukkan nilai ttest = 6.917 lebih besar dari
ttabel = 1.6715 dengan taraf signifikansi 5 % maka H0 ditolak dan Ha diterima. Berdasarkan hasil
analisis tersebut dapat disimpulkan model pembelajaran GI-GI (Group Investigation-Guided
Inquiry) berpengaruh terhadap hasil belajar fisika siswa dalam pembelajaran fluida dinamis di
SMA.
Kata Kunci: Model Pembelajaran GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry), Fluida Dinamis,
Keterampilan Proses Sains, Hasil Belajar.
PENDAHULUAN
Fisika adalah ilmu eksperimental yang ditujukan untuk mempelajari semua gejala
alam. Young dan Freedman (2012:1) menyatakan bahwa physicists observe the
phenomena of nature and try to find patterns that relate these phenomena so that a
physicist has to learn to ask appropriate questions, design experiments to try to answer
the questions, and draw appropriate conclusions from the results to develop a physical
theory. Hal ini menunjukkan bahwa hakikat fisika terdiri atas proses dan produk.
Indrawati dan Sutarto (2013:59) menyatakan bahwa fisika adalah ilmu yang
mempelajari tentang alam dan gejalanya, yang terdiri atas proses dan produk. Proses
ilmiah harus dilakukan untuk menghasilkan suatu produk fisika seperti yang dilakukan
oleh para fisikawan dalam menemukan suatu pengetahuan fisika. Dengan demikian,
pembelajaran fisika harus diarahkan untuk inkuiri dan berbuat sehingga dapat
membantu peserta didik untuk memperoleh pemahaman yang lebih mendalam tentang
alam sekitar (Kemendikbud, 2012:4). Siswa melakukan kegiatan penemuan
sebagaimana fisikawan bekerja. Pembelajaran fisika menekankan pada scientific
approach sehingga siswa dapat menemukan pengetahuan, membangun konsep-konsep,
teori-teori, dan sikap ilmiah siswa yang akhirnya dapat berpengaruh positif terhadap
kualitas pembelajaran fisika.
Permasalahan yang dialami pembelajaran fisika sebagian besar berpusat pada
rendahnya kualitas pembelajaran. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor:
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-244
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
pembelajaran bersifat teacher centered learning, penggunaan contoh abstrak untuk
menjelaskan materi, dan memberikan sedikit kesempatan kepada siswa untuk terlibat
dalam pembelajaran (Astra el al, 2015). Rendahnya kualitas pembelajaran fisika
menyebabkan keterampilan proses sains siswa rendah karena siswa kurang diberi
kesempatan untuk menemukan konsep fisika sendiri sebagaimana cara kerja fisikawan.
Menurut Indrawati (dalam Trianto, 2010:144), keterampilan proses sains merupakan
keseluruhan keterampilan ilmiah yang terarah yang dapat digunakan untuk
menemukan suatu konsep, prinsip maupun teori, untuk mengembangkan konsep yang
telah ada sebelumnya ataupun untuk melakukan penyangkalan terhadap suatu
penemuan. Pembelajaran fisika selama ini hanya berpusat pada guru sehingga
keterampilan proses sains siswa kurang dilatih. Siswa hanya menerima informasi dari
guru tanpa memahami darimana informasi tersebut didapat dan siswa hanya berkutat
dengan rumus tanpa mengetahui makna fisis dari konsep yang diajarkan. Jika hal ini
yang terjadi maka siswa cenderung kehilangan esensi dari apa yang telah dipelajari
setelah pembelajaran berakhir karena pembelajaran fisika dinilai kurang berkesan.
Esensi yang diharapkan dalam pembelajaran yaitu siswa mengerti konsep yang
diajarkan selama proses pembelajaran dan menerapkan konsep tersebut dalam
kehidupan sehari-hari (Nisa et al, 2014). Sebagai dampak dari lemahnya penerimaan
konsep tersebut, siswa berasumsi bahwa fisika adalah mata pelajaran yang sangat sulit
dan banyak rumus sehingga membuat siswa tidak menyukai fisika. Faktor-faktor
tersebut yang menyebabkan hasil belajar fisika relatif rendah.
Pernyataan di atas didukung oleh hasil observasi di salah satu SMA di Kabupaten
Jember selama KK-MT Pos Daya 2015, didapat fakta bahwa hasil belajar fisika siswa
masih rendah. Hal ini diketahui dari hanya sekitar 10% siswa yang menuntaskan hasil
belajarnya dengan KKM sebesar 75. Salah satu penyebab rendahnya hasil belajar fisika
adalah rendahnya minat siswa untuk belajar fisika. Hal ini ditunjukkan oleh kegiatan
siswa selama pembelajaran fisika cenderung pasif. Kegiatan belajar mengajar
didominasi oleh guru, yaitu guru menyampaikan sejumlah materi pembelajaran melalui
ceramah-ceramahnya. Proses pembelajaran fisika masih bersifat pasif dan menghafal
konsep-konsep fisika dan contoh-contoh soal yang hanya mendorong siswa menguasai
materi pembelajaran dengan target dapat menjawab semua soal ujian. Pembelajaran
fisika selama ini masih belum menuntun siswa untuk menemukan konsep fisika sendiri
secara aktif melalui kegiatan penemuan. Selain itu, siswa jarang melakukan kegiatan
eksperimen sehingga keterampilan proses sains yang terdiri dari mengamati,
memprediksi, mengukur, mengklasifikasi, menyimpulkan, dan mengkomunikasikan
relatif masih rendah karena keterampilan proses sains tidak diajarkan secara
mendalam. Dalam situasi seperti ini sulit mengharapkan siswa memahami konsep
fisika secara mendalam dan menerapkan konsep tersebut dalam kehidupan sehari-hari
karena pembelajaran fisika yang kurang bermakna. Pembelajaran akan lebih bermakna
jika siswa diberi kesempatan untuk tahu dan terlibat aktif dalam menemukan konsep
dari fenomena yang ada di lingkungan dengan bimbingan guru (Rizal, 2014).
Solusi masalah pembelajaran tersebut adalah mengubah pembelajaran selama ini
yang berpusat pada guru (teacher centered learning) ke pembelajaran yang berpusat
pada siswa (ttudent centered learning). Model pembelajaran yang berasal dari
pendekatan pembelajaran yang berpusat pada siswa merupakan model yang mengacu
pada teori kontruktivisme. Pembelajaran konstruktivisme merupakan suatu konsep
pembelajaran yang didasarkan pada filosofis bahwa pengetahuan yang didapat dari
proses belajar merupakan hasil kontruksi pembelajar. Artinya pengetahuan merupakan
kontruksi yang dibangun oleh peserta didik sendiri dengan didasarkan pada
pengetahuan awal yang dimiliki, dipadukan dengan pengetahuan baru atau
pengalaman baru yang diperoleh (Wardoyo, 2013:24). Salah satu model pembelajaran
yang mengacu pada teori kontruktivisme adalah model GI-GI (Group InvestigationGuided Inquiry) yang menekankan pada keaktifan siswa dalam membangun
pengetahuan sendiri melalui kegiatan penemuan secara ilmiah.
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-245
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Model GI-GI merupakan perpaduan model Group Investigation dan model Guided
Inquiry. Model pembelajaran ini dikembangkan oleh Indrawati. Model GI-GI sangat
cocok diterapkan dalam pembelajaran fisika. Model GI-GI memenuhi hakikat fisika
sebagai proses dan produk. Perpaduan antara model group investigasi dan inkuiri
terbimbing (model GI-GI) diharapkan siswa dapat menemukan pengetahuan atau
informasi baru dan dapat mengembangkan keterampilan sosial dan keterampilan
proses, serta karakternya melalui investigasi di lingkungannya bersama-sama dengan
kelompoknya dan diperkuat dengan bimbingan dari guru (Indrawati, 2015). Model GIGI melatih keterampilan proses sains siswa karena siswa melakukan kegiatan
mengamati,
memprediksi,
mengukur,
mengklasifikasi,
menyimpulkan,
dan
mengkomunikasikan suatu fenomena fisika. Model GI-GI dapat mengembangkan
keterampilan sosial siswa karena dengan cara berkelompok, siswa dapat berinteraksi
secara aktif dengan temannya dan gurunya untuk berdiskusi, bertukar pendapat, dan
memecahkan masalah melalui investigasi. Kegiatan bimbingan oleh guru perlu
dilakukan agar konsep fisika yang ditemukan jelas dan sesuai dengan tujuan
pembelajaran yang telah ditentukan.
Pokok bahasan yang dipilih dalam penelitian eksperimen model GI-GI ini adalah
fluida dinamis. Materi tersebut merupakan materi wajib yang terdapat dalam
kurikulum 2013 pada Sekolah Menengah Atas (SMA) dan diberikan kepada siswa kelas
XI semester genap. Penelitian eksperimen ini dirasa perlu karena materi fluida dinamis
yang sulit dimengerti oleh siswa dan membutuhkan pemahaman lebih mendalam pada
aplikasinya seperti penerapan persamaan kontinuitas pada pembuluh darah dan
penerapan prinsip Bernoulli pada cerobong asap. Oleh karena itu, perlu adanya usaha
untuk meningkatkan pemahaman konsep fluida dinamis melalui pembelajaran yang
melibatkan langsung siswa dalam kegiatan penemuan. Kegiatan pembelajaran ini
berpusat pada siswa dengan keterlibatan siswa secara langsung dalam pembelajaran
melalui kemampuan menemukan pengetahuan sehingga pemahaman konsep siswa
akan meningkat yang nantinya diharapkan dapat meningkatkan hasil belajar fisika
siswa.
METODE PENELITIAN
Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian eksperimen dengan
menggunakan post-test only control group design. Adapun populasi dalam penelitian ini
adalah seluruh siswa kelas XI Jurusan IPA SMA Negeri 1 Pakusari tahun ajaran
2015/2016 yang tersebar dalam empat kelas. Penelitian ini menggunakan dua kelas
yaitu XI IPA 4 sebagai kelas eksperimen dan kelas kontrol yang dipilih secara cluster
random sampling dengan cara undian setelah uji homogenitas dilakukan. Kelas
eksperimen diberi perlakuan berupa pembelajaran fluida dinamis dengan model GI-GI
(Group Investigation-Guided Inquiry) dan kelas kontrol tetap dengan pembelajaran yang
biasa diterapkan di sekolah tersebut.
Metode pengumpulan data keterampilan proses sains siswa adalah dokumentasi
dan observasi. Skor keterampilan proses sains siswa yang diperoleh siswa dicocokkan
dengan Tabel 1 untuk mengetahui kriteria keterampilan proses yang dicapai siswa.
Data hasil belajar siswa diperoleh melalui kegiatan post-test dalam ranah kognitif.
Pengaruh adanya perlakuan model GI-GI terhadap hasil belajar siswa dianalisis dengan
uji normalitas dan independent sample t-test. Jika skor hasil belajar siswa kelas
eksperimen lebih baik dari siswa kelas kontrol, maka perlakuan yang diberikan
berpengaruh signifikan terhadap hasil belajar siswa dalam ranah kognitif.
Tabel 1. Kriteria Keterampilan Proses Sains Siswa
Skor Keterampilan Proses Sains
75 < skor 100
55 < skor 75
40 < skor 55
skor 40
ISBN 978-602-71279-1-9
Kriteria
Sangat baik
Baik
Cukup baik
Tidak baik
PFMO-246
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini didasarkan pada dua tujuan utama, yaitu mendeskripsikan
keterampilan proses sains siswa selama pembelajaran menggunakan model GI-GI
(Group Investigation-Guided Inquiry) di kelas eksperimen dan mengakaji pengaruh
model GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry) terhadap hasil belajar fisika siswa di
SMA. Materi yang pembelajaran yang digunakan dalam penelitian ini adalah fluida
dinamis.
Nilai rata-rata keterampilan proses sains siswa kelas eksperimen yang terdiri dari
merumuskan hipotesis, mengenali variabel, melakukan eksperimen, mengumpulkan
dan mengolah data, menyimpulkan, dan mengkomunikasikan yang didapat dari
kegiatan observasi dan dokumentasi selama proses pembelajaran fluida dinamis dengan
menggunakan model GI-GI berlangsung sebesar 90,6. Apabila dikonsultasikan dengan
kriteria keterampilan proses sains, maka rata-rata keterampilan proses sains dapat
dikategorikan sangat baik. Hal ini didukung oleh penelitian yang dilakukan oleh
Wiratana et al (2013) menjelaskan bahwa keterampilan proses sains siswa yang
dibelajarkan dengan model Group Investigation lebih baik daripada siswa yang belajar
dengan model konvensional. Hal ini sesuai dengan penelitian yang telah dilakukan oleh
Wahyudi et al (2013) menyatakan bahwa keterampilan proses sains siswa selama
mengikuti pembelajaran dengan model inkuiri terbimbing (Guided Inquiry) tergolong
cukup baik. Skor keterampilan proses sains siswa dijelaskan pada Tabel 2.
Tabel 2. Skor Keterampilan Proses Sains Siswa
No
1
2
3
4
5
6
Indikator Keterampilan Proses
Sains
Merumuskan hipotesis
Mengenali variable
Melakukan eksperimen
Mengumpulkan dan mengolah data
Menyimpulkan
Mengkomunikasikan
Skor rata-rata
Kriteria
83,3
90,2
100
76,9
96,6
96,6
Sangat baik
Sangat baik
Sangat baik
Sangat baik
Sangat baik
Sangat baik
Pada indikator merumuskan hipotesis diharapkan siswa mampu merumuskan
hipotesis sebelum melakukan eksperimen/percobaan yang sesuai dengan fenomena
fisika dalam tema pembelajaran yang dipelajari dalam pembelajaran fluida dinamis.
Siswa dapat mengaitkan fenomena fisika ke dalam hipotesis atas permasalahan yang
ada. Guru sebagai fasilitator juga dapat memberikan bimbingan dengan mengajukan
pertanyaan-pertanyaan yang mengarahkan siswa untuk merumuskan hipotesis
tersebut. Sedangkan untuk aspek mengenali variabel, siswa unggul dalam menentukan
variabel-variabel manipulasi tetapi beberapa siswa kurang mampu dalam menentukan
variabel kontrol. Untuk indikator melakukan ekseperimen, siswa sangat aktif dalam
melakukan percobaan/eksperimen sesuai langkah-langkah pada LKS. Indikator
mengumpulkan dan mengolah data secara umum siswa dapat menerangkan hasil
percobaan/eksperimen dalam bentuk kalimat dengan urutan yang tepat. Untuk
indikator menyimpulkan, siswa sangat baik dalam menyimpulkan hasil
percobaan/eksperimen sesuai dengan teori. Sedangkan indikator terakhir yaitu
mengkomunikasikan secara keseluruhan siswa sangat aktif dalam mengkomunikasikan
hasil penemuannya sesuai dengan teori yang berlaku. Kelompok lain terlihat sangat
aktif mengajukan pertanyaan dan memberikan sanggahan apabila terdapat kesalahan
terhadap hasil penemuan kelompok presentasi.
Keunggulan model GI-GI terdapat pada fase bimbingan (Guiding). Setelah siswa
merumuskan hipotesis dan rancangan penelitian mengenai masalah dalam tema
pembelajaran, masing-masing kelompok dibimbing oleh guru. Dengan adanya fase
bimbingan, guru dapat membimbing siswa apabila siswa salah dalam merumuskan
hipotesis sehingga hipotesis yang dirumuskan sesuai dengan teori. Setelah fase
bimbingan, siswa sudah memperoleh hipotesis yang sesuai dengan teori. Selanjutnya,
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-247
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
siswa melakukan eksperimen/percobaan yang bertujuan untuk membuktikan sendiri
kebenaran hipotesis yang telah dirumuskan berdasarkan hasil percobaan. Menurut
Suprahitiningrum (2013:285), metode eksperimen membuat siswa lebih percaya atas
kebenaran suatu teori berdasarkan percobaan. Karena siswa melakukan kegiatan
bimbingan dengan guru dan kegiatan eksperimen/percobaan, keterampilan proses sains
siswa berupa indikator mengkomunikasikan sangat baik karena hasil kegiatan
penemuan berupa konsep dan prinsip fisika yang ditemukan sudah tepat. Siswa dapat
memecahkan permasalahan fisika di dalam tema pembelajaran sesuai dengan konsep
dan prinsip fisika yang berlaku.
Model pembelajaran GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry) merupakan model
pembelajaran yang berlandaskan pada scientific approach dan salah satu tujuannya
adalah mengembangkan keterampilan proses sains siswa. Fase-fase model GI-GI (Group
Investigation-Guided Inquiry) yang terdiri dari membangun konsep, bimbingan, menguji
hipotesis, dan mengkomunikasikan dan menilai hasil melatih siswa untuk memiliki
keterampilan proses sains yang baik dalam pembelajaran. Saat fase membangun
konsep, siswa diajak untuk merumuskan hipotesis dan merancang rancangan
penelitian. Sedangkan pada fase bimbingan, siswa dilatih untuk mengkomunikasikan
hipotesis kepada guru. Pada fase menguji hipotesis, siswa melakukan sebuah
eksperimen/percobaan untuk menguji kebenaran hipotesis yang telah dirumuskan
bersama kelompoknya sehingga siswa dilatih bagaimana merumuskan hipotesis,
mengenali variabel, mengumpulkan dan mengolah data, dan menyimpulkan yang baik.
Pada fase terakhir, yaitu mengkomunikasikan dan menilai hasil, siswa dilatih untuk
menyampaikan hasil penemuannya kepada kelompok lain sehingga indikator
mengkomunikasikan dikembangkan selama fase ini. Siswa akan terampil dalam
keterampilan proses sains apabila dilatih terus-menerus dan terdapat sebuah model
pembelajaran yang memfasilitasi siswa untuk mengembangkan keterampilan proses
tersebut (Trianto, 2014:49).
Keterampilan proses sains merupakan keterampilan ilmiah yang melibatkan
keterampilan kognitif atau intelektual, manual, dan sosial yang diperlukan untuk
memperoleh dan mengembangkan fakta, konsep, dan prinsip dalam IPA khususnya
fisika (Rustaman, 2005:86). Keterampilan kognitif dilibatkan pada semua fase model GIGI (Group Investigation-Guided Inquiry). Salah satunya adalah saat siswa membangun
konsep melalui kegiatan merumuskan hipotesis (fase membangun konsep) dan
menganalisis hasil percobaan/eksperimen (fase menguji hipotesis). Keterampilan
manual dikembangkan selama fase menguji hipotesis karena siswa melakukan sebuah
percobaan/eksperimen untuk memecahkan fenomena-fenomena fisika yang terdapat
dalam tema pembelajaran. Saat fase bimbingan dan mengkomunikasikan dan menilai
hasil berlangsung, keterampilan sosial dikembangkan karena siswa diberikan
kesempatan untuk bertanya dan menyampaikan pendapatnya tentang hipotesis dan
hasil penemuannya melalui kegiatan investigasi bersama kelompoknya kepada guru
dan kelompok lain. Karena fase-fase model GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry)
melatih keterampilan-keterampilan tersebut, siswa yang diajarkan dengan model GI-GI
(Group Investigation-Guided Inquiry) memiliki keterampilan proses sains yang baik.
Hasil belajar ranah kognitif siswa dapat dilihat dari nilai post-test siswa dan skor
rata-rata post-test kelas eksperimen dan kelas kontrol dijelaskan pada Gambar 1. Nilai
post test tersebut digunakan untuk mengetahui apakah terdapat perbedaan antara hasil
belajar ranah kognitif kelas eksperimen dengan kelas kontrol. Berdasarkan analisis
Independent Sample t-test dapat disimpulkan bahwa model GI-GI (Group InvestigationGuided Inquiry) memberikan dampak yang signifikan terhadap hasil belajar siswa
khususnya dalam pembelajaran fluida dinamis. Pernyataan tersebut didukung oleh
hasil penelitian yang dilakukan oleh Khotimah et al dan Widowati et al. Menurut hasil
penelitian Widowati et al (2013) menunjukkan bahwa hasil belajar siswa yang yang
mengikuti pembelajaran dengan menggunakan model Group Investigation berbasis
eksperimen inkuiri lebih baik dibandingkan dengan siswa kelas kontrol yang belajar
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-248
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
dengan model yang biasa guru gunakan. Hal ini juga sesuai hasil penelitian oleh
Khotimah et al (2015) menunjukkan bahwa model Guided Inquiry berpengaruh
signifikan terhadap hasil belajar fisika siswa.
Gambar 1. Hasil belajar siswa kelas eksperimen dan kelas kontrol
Hasil belajar yang berbeda antara kelas eksperimen dan kelas kontrol dalam
pembelajaran fluida dinamis disebabkan oleh proses pembelajaran yang berbeda
diantara dua kelas tersebut. Siswa yang mengikuti pembelajaran dengan model GI-GI
(Group Investigation-Guided Inquiry) diajak secara aktif untuk membangun sendiri
konsep, prinsip, dan hukum fisika melalui kegiatan investigasi bersama kelompoknya
yang berbasis scientific process sehingga pemahaman konsep, prinsip, dan hukum fisika
siswa kelas eksperimen lebih baik. Dengan menemukan sendiri dipikirkan dapat
membuat pemahaman mahasiswa menjadi bagus dan tahan lama (Indrawati et al,
2013). Proses pembelajaran model GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry)
menghubungkan konsep, prinsip, dan hukum fisika fisika dengan fenomena-fenomena
fisika dalam kehidupan sehari-hari sehingga pembelajaran lebih bermakna. Dalam
pelaksanaannya, kegiatan penemuan yang diperkuat kegiatan bimbingan (Guiding)
lebih bermakna karena dengan bimbingan guru siswa lebih terarah dalam menemukan
konsep, prinsip, dan hukum fisika sesuai dengan tujuan pembelajaran yang telah
ditetapkan.
Perbedaan hasil belajar tersebut juga dipengaruhi oleh tahapan pembelajaran yang
berbeda antara model pembelajaran GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry) dengan
model pembelajaran yang biasa guru gunakan. Dale (dalam Yamin, 2008:89) dalam
kerucut pengalaman Dale (Dale s Cone of Experience) menyatakan hasil belajar
seseorang diperoleh melalui pengalaman langsung (kongkrit), kenyataan yang ada di
lingkungan kehidupan seseorang kemudian melalui benda tiruan, sampai kepada
lambang verbal (abstrak). Dalam proses pembelajaran model GI-GI (Group
Investigation-Guided Inquiry), siswa melakukan eksperimen/percobaan, melakukan
kegiatan diskusi, kegiatan bimbingan (Guiding) dengan guru, dan mempresentasikan
hasil penemuannya kepada kelompok lain sehingga pemahaman konsep, prinsip, dan
hukum fisika yang dipelajari bisa mencapai 90%. Sedangkan siswa kelas kontrol hanya
menerima konsep melalui kegiatan ceramah dan demontrasi yang dilakukan oleh guru
sehingga tingkat pemahaman konsep, prinsip, dan hukum fisika hanya mencapai 30%.
Karena tingkat pemahaman materi siswa kelas eksperimen lebih tinggi daripada kelas
kontrol sehingga hasil belajar siswa kelas eksperimen lebih baik daripada kelas kontrol.
Fluida dinamis merupakan materi pembelajaran yang mempelajari fluida yang
bergerak. Untuk memahami materi fluida dinamis yang membahas persamaan
kontinuitas, prinsip Bernoulli dan aplikasinya, siswa tidak cukup memahami materi
melalui metode ceramah. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa rata-rata skor posttest siswa yang belajar materi fluida dinamis menggunakan model yang biasa
digunakan guru (metode ceramah) lebih rendah dibandingkan dengan siswa belajar
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-249
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
menggunakan model GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry). Siswa harus
membangun pengetahuan mereka sendiri secara aktif melalui kegiatan penemuan
sehingga siswa mempunyai pemahaman materi fulida dinamis yang bagus.
Pengetahuan yang ditemukan sendiri melalui kegiatan penemuan akan sangat
dipahami dan mudah digunakan/ditransfer dalam situasi lain (Bektiarso, 2015:61).
Siswa yang belajar dalam pembelajaran fluida dinamis menggunakan model GI-GI
(Group Investigation-Guided Inquiry) memiliki keterampilan proses sains yang sangat
baik. Siswa dapat menguasai metode-metode ilmiah atau keterampilan proses sains
yang sangat berguna dalam kehidupan melalui kegiatan penemuan (Bektiarso,
2015:61).
Keberhasilan pembelajaran menggunakan model GI-GI (Group Investigation-Guided
Inquiry) sangat tergantung pada keaktifan siswa dalam membangun sendiri konsep,
prinsip, dan hukum fisika melalui kegiatan investigasi/kegiatan penemuan bersama
kelompoknya. Siswa harus mencari informasi dari berbagai sumber baik di dalam
maupun di luar kelas. Keberhasilan membangun kemampuan komunikasi dan sosial
yang baik dengan anggota kelompok lainnya sangat berpengaruh positif terhadap
keberhasilan penelitian ini sehingga siswa bisa bekerja sama yang baik dengan anggota
kelompok lainnya saat melakukan kegiatan investigasi. Kelompok investigasi hanya
akan berhasil dengan memastikan bahwa semua anggota telah memahami materinya,
sehingga anggota kelompok akan termotivasi untuk saling mengajar anggota kelompok
lain yang belum memahami materi (Bacon, 2008:82). Slavin (dalam Huda, 2014:292)
menyatakan pentingnya tujuan kelompok adalah untuk memberikan insentif kepada
siswa untuk saling membantu satu sama lain dan untuk saling mendorong untuk
melakukan usaha yang maksimal.
Kendala dalam penelitian ini adalah suasana kelas kurang kondusif ketika fase
bimbingan (Guiding). Saat fase bimbingan, guru akan membimbing masing-masing
mengenai hipotesis yang dirumuskan siswa secara bergantian. Ketika guru
membimbing sebuah kelompok, maka kelompok lain harus menunggu. Setelah selesai
melakukan kegiatan bimbingan, kelompok tersebut harus melakukan revisi terhadap
hipotesis yang dirumuskan berdasarkan hasil bimbingan dengan guru. Siswa harus
melakukan pengembangan topik dan tema pembelajaran setelah selesai melakukan
kegiatan bimbingan. Beberapa siswa banyak kehilangan fokus terhadap pembelajaran
dan tidak melakukan revisi karena topik dan tema pembelajaran yang disediakan guru
kurang luas. Guru harus merancang sebuah topik yang cakupannya luas, sehingga
siswa dapat membagi topik tersebut menjadi subtopik dan subtopik ini merupakan
sebuah hasil pengembangan dari ketertarikan dan latar belakang siswa (Bacon,
2008:216).
KESIMPULAN
Berdasarkan analisis di atas dapat disimpulkan bahwa Model GI-GI (Group
Investigation-Guided Inquiry) berpengaruh signifikan terhadap hasil belajar fisika siswa
dalam pembelajaran fluida dinamis. Hasil belajar siswa pada kelas eksperimen
berbeda dengan hasil belajar siswa kelas kontrol, dan hasil belajar siswa kelas
eksperimen tersebut lebih baik dari hasil belajar siswa kelas kontrol. Keterampilan
proses sains siswa selama mengikuti pembelajaran fluida dinamis menggunakan model
GI-GI (Group Investigation-Guided Inquiry) termasuk dalam kriteria sangat baik.
DAFTAR RUJUKAN
Astra, M., Wahyuni, C., Nasbey, H., 2015. Improvement of Learning Process and
Learning Outcomes in Physics Learning by Using Collaborative Learning Model of
Group Investigation at High School. Journal of Education and Practice. vol. 11, 75.
Bacon, A., 2008. Cooperative Learning: Teori, Riset, dan Praktik (Terjemahan). Nusa
Media.
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-250
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Bektiarso, S., 2015. Strategi Pembelajaran. Laksbang Pressindo.
Indrawati, 2015. Model GI-GI: Pengembangan Model Pembelajaran Berbasis SCL dan
Scientific Approach untuk Pembelajaran Perkuliahan Strategi Belajar Mengajar
Fisika. Prosiding Seminar Nasional Pendidikan Sains 2015 UNESA.
Indrawati, Sutarto. 2013. Strategi Belajar Mengajar Sains. Jember University Press.
Kemendikbud. 2012. Panduan Pengembangan Pembelajaran IPA Terpadu. Pusat
Kurikulum Balitbang.
Khotimah, L. N. R., Partono, 2015. Pengaruh Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing
Terhadap Hasil Belajar Fisika Siswa Kelas VIII SMP Negeri 4 Metro Semester Genap
Tahun Pelajaran 2013/2014. Jurnal Pendidikan Fisika.
Huda, M., 2014. Model-Model Pengajaran dan Pembelajaran. Pustaka Pelajar
Nisa , C., Suliyanah, 2014. Pengaruh Penerapan Pembelajaran Penemuan Terbimbing
Dengan Mengintegrasikan Keterampilan Proses Sains Terhadap Hasil Belajar Siswa
SMP Negeri 1 Kamal. Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika vol. 03, 30.
Rizal, M., 2014. Pengaruh Pembelajaran Inkuiri Terbimbing dengan Multi Representasi
terhadap Keterampilan Proses Sains dan Penguasaan Konsep IPA Siswa SMP. Jurnal
Pendidikan Sains vol. 2, 159.
Rustaman, 2005. Strategi Belajar Mengajar Biologi. Universitas Pendidikan Indonesia.
Suprahatiningrum, J., 2013. Strategi Pembelajaran: Teori dan Aplikasi. Ar-Ruzz Media.
Trianto. 2010. Model Pembelajaran Terpadu (Konsep, Starategi, dan Implementasinya
dalam Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan). Bumi Aksara.
Young, H. D., Freedman, R. A., 2012. University Physics With Modern Physics 13th
Edition. Addison-Wesley.
Yamin, M., 2008. Paradigma Pendidikan Kontruktivistik. Gaung Persada Press.
Wardoyo, S. M., 2013. Pembelajaran Kontruktivisme: Teori Dan Aplikasi Pembelajaran
dalam Pembentukan Karakter. Alfabhet.
Wahyudi, L. E., Supardi, I., 2013. Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing
pada Pokok Bahasan Kalor untuk Melatihkan Keterampilan Proses Sains Terhadap
Hasil Belajar di SMAN 1 Sumenep. Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika 2:62 65.
Widowati, S., Susanto, H., Yulianto, A., 2013. Pengaruh Pembelajaran Kooperatif Tipe
Group Investigation Berbasis Eksperimen Inkuiri Terhadap Motivasi Belajar. Unnes
Physics Education Journal vol. 2 (2).
Wiratana, I. K., Sadia, I. W., dan Suma, Ketut. 2013. Pengaruh Model Pembelajaran
Kooperatif Tipe Investigasi Kelompok (Group Investigation) Terhadap Keterampilan
Proses dan Hasil Belajar Sains Siswa SMP. E-Journal Program Pascasarjana
Universitas Pendidikan Ganesha vol. 3.
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-251