PENGARUH METODE HERRMANN WHOLE BRAIN TEA
Pengaruh Metode Herrmann Whole Brain Teaching terhadap Kemampuan Berpikir
Kritis Fisika dan Model Mental Siswa di dalam Pembelajaran Fisika Siswa
Kelas XI IPA
Muhammad Rizqi Adi Pradana1, Wartono2, Lia Yuliati3
Pendidikan Fisika-Pascasarjana Universitas Negeri Malang- Jl. Semarang No. 5 Malang.
Email : muhammadrizqiadipradana@yahoo.com. +625655583326
ABSTRACT: This research conducted to analyze the effect of HWBT method on student's critical
thinking skills and mental model in Physics. This research used Mixed Methods approach with embedded
experimental design. This research was conducted to grade XI IPA-5 Student's in Senior High School 5
Malang. Instruments which used were intervention instruments such as course outlines and student's
worksheets, measurement instruments such as validation sheet of course outlines, observation sheet of
HWBT implementation, mental model questionaire and interview guide also Physics critical thinking skills
test. Data results were analyzed by quantitative analysis with paired t-test and qualitative analysis such as
data collection, data reduction, data display and conclusion. Results of this research indicated that 1) there
were changes of student's critical thinking skills in Physics based on the average of pre-test and post-test 2)
there were student's mental model changes because of HWBT method intervention. There were four types
of mental model such as Gravitational Model (GM), Mass Difference Model (MDM), Frictional Model
(FM) dan Blend Model (BM). 3) HWBT method affect student's Physics critical thinking skills and lead to
changes student's mental model in learning physics.
ABSTRAK: Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh metede HWBT terhadap kemampuan
berpikir kritis Fisika dan model mental siswa. Penelitian ini menggunakan pendekatan penelitian gabungan
dengan desain embedded experimental design. Penelitian ini dilakukan pada siswa kelas XI-IPA SMAN 5
Malang 2013/2014. Instrumen yang digunakan meliputi instrumen intervensi berupa RPP dan LKS,
instrumen pengukuran penelitian yaitu lembar validasi perangkat pembelajaran, lembar pengamatan
keterlaksanaan pembelajaran dengan metode HWBT, kuesioner dan lembar panduan wawancara model
mental serta instrumen tes kemampuan berpikir kritis Fisika. Analisis data di dalam penelitian ini
menggunakan metode analisis data kuantitatif dengan uji-t berpasangan serta analisis data kualitatif dengan
tahapan pengumpulan data, reduksi data, penyajian data dan penarikan kesimpulan. Hasil dari penelitian
menunjukkan bahwa: 1) terdapat perubahan kemampuan berpikir kritis fisika siswa berdasar rata-rata nilai
hasil pre-test dan post-test 2) terdapat perubahan model mental siswa akibat adanya intervensi dengan
metode HWBT. Model mental yang ditemukan di dalam penelitian ini antara lain Gravitational Model
(GM), Mass Difference Model (MDM), Frictional Model (FM) dan Blend Model (BM) 3) Pengaruh
Metode HWBT terhadap kemampuan berpikir kritis Fisika adalah adanya peningkatan kemampuan
berpikir kritis Fisika serta adanya perubahan model mental siswa dalam menganalisis sebuah
permasalahan.
Kata kunci : metode herrmann whole brain teaching, kemampuan berpikir kritis, model mental
Pengembangan kemampuan berpikir kritis
Fisika siswa di dalam pendidkan sains adalah salah
satu hal yang menjadi fokus dari pendidikan Fisika
di seluruh dunia khususnya pada abad ke-20
(Rodrigues & Olivera, 2008:1; Bailin, 2002:1;
Mitrevski, 2012). Di dalam mempelajari Fisika,
Kemampuan berpikir kritis digunakan untuk
menganalisis fenomena fisis berdasarkan konsep
dasar dari Fisika (Ramos, 2013). Hal ini didukung
oleh pendapat dari Vieria (2000) yang menyatakan
bahwa kemampuan berpikir kritis sangat
dibutuhkan
dalam
aktivitas
Sains
yang
menggunakan kemampuan analisis serta integrasi
dari fenomena sehari-hari berdasarkan konsep
Fisika. Kemampuan berpikir kritis di dalam Sains
khususnya Fisika dapat membantu siswa
mendapatkan pemahaman konsep yang lebih baik,
meningkatkan kemampuan pemecahan masalah
serta penentuan tindakan dalam menganalisis
permasalahan Fisika (Vieria, 2011:46). Berdasarkan
hasil penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa
pengembangan kemampuan berpikir kritis di dalam
pembelajaran Fisika adalah hal yang sangat penting
untuk dilakukan (Bailin, 2002; Gunn, 2008; Hari,
2008).
Salah satu cara untuk mengembangkan
kemampuan berpikir kritis di dalam pembelajaran
adalah dengan menerapkan metode pembelajaran
yang berpusat pada siswa (student centered)
(Suriadi dalam Wawan, 2011). Penerapan
pembelajaran yang mencirikan kemampuan berpikir
kritis membutuhkan pembaharuan dari guru di
dalam pembelajaran. Dalam memilih suatu metode
pembelajaran, guru harus memahami bagaimana
karakteristik dari siswa agar pembelajaran dapat
dilakukan secara efektif. Salah satu cara untuk
mengetahui karakteristik dari siswa adalah dengan
menganalisis model pemikiran siswa yang disebut
dengan model mental (Corpuz, 2011:1). Para ahli
berpendapat bahwa model mental dapat membantu
siswa menghasilkan bentuk yang lebih sederhana
dari suatu konsepsi yang mendukung penjelasan
dari analisis fenomena sehari-hari yang berkaitan
dengan Fisika (Coll, 1999).
Di dalam pembelajaran Fisika, siswa
menggunakan model mentalnya untuk memahami
fenomena yang berhubungan dengan materi yang
dipelajari (Jansoon dkk, 2009:148). Model mental
siswa dapat berubah seiring dengan perkembangan
otak siswa (Evans dalam Bawaneh, 2011:79) akibat
pembelajaran yang dilakukan oleh guru. Untuk
mengetahui perubahan tersebut, model mental
dianalisis dalam beberapa tahap yaitu sebelum
pembelajaran, selama pembelajaran dan sesudah
pembelajaran untuk mengetahui perubahan dan
perkembangan model mental yang digunakan siswa
akibat pembelajaran yang dilakukan oleh guru.
Metode pembelajaran yang dapat menggali
potensi otak siswa adalah metode pembelajaran
yang disusun berdasarkan teori dari kerja otak.
Salah satu teori yang membahas tentang kerja otak
adalah Whole Brain Theory, teori ini membedakan
struktur pengetahuan di dalam otak siswa menjadi 4
macam berdasarkan fokus dari masing-masing
bagian. Menurut Hermman (2008) konsep dari
Whole Brain Theory adalah distribusi model khusus
yang terdapat pada sistem otak siswa yang terdiri
dari 4 bagian yaitu fact based, controlled, feeling
dan open minded. Setiap bagian tersebut memiliki
karakteristik gaya belajar yang berbeda seperti yang
ditunjukkan oleh Gambar 1. Metode pembelajaran
yang disusun berdasarkan klasifikasi bagian otak
menurut Whole Brain Theory kelas harus mampu
memfasilitasi setiap gaya belajar yang dimiliki oleh
siswa (Loo dalam Lee & Hung, 2009).
Gambar 1. Karakteristik setiap kuadran otak berdasarkan teori Herrmann
Whole Brain
Metode pembelajaran tersebut adalah
Herrmann Whole Brain Teaching (HWBT).
Menurut Bawaneh (2011) metode HWBT memiliki
4 tahapan pembelajaran yang bertujuan untuk
mengakomodasi setiap bagian otak dari siswa
menurut Whole Brain Theory. Tahapan dari metode
HWBT
meliputi
Brain
Storming,
Investigation/Experimentation, Discussion dan
Repeating (Bawaneh, 2011:4). Setiap tahapan dari
HWBT memiliki fokus spesifik untuk gaya belajar
siswa yang memiliki kecenderungan pada masingmasing bagian otak, fokus setiap tahapan metode
HWBT terhadap masing-masing bagian otak. Hal
ini bertujuan agar metode HWBT dapat
mengakomodasi keseluruhan siswa dengan berbagai
macam siswa dengan kecenderungan gaya belajar
yang berbeda (Bawaneh, 2011; Maimanata, 2013).
Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya
oleh Lee & Hung (2011), metode pembelajaran
yang diturunkan dari Whole Brain Theory terbukti
dapat meningkatkan retensi pembelajaran siswa.
Metode HWBT juga dapat meningkatkan
pemahaman siswa di dalam memahami materi
Fisika (Bawaneh, dkk., 2011:1). Berdasarkan
beberapa penelitian sebelumnya metode HWBT
dapat meningkatkan beberapa aspek kemampuan
siswa di dalam pembelajaran Fisika, sehingga
bukan tidak mungkin metode pembelajaran ini
dapat meningkatkan kemampuan siswa dalam aspek
lainya.
Berdasarkan studi pendahuluan tentang
kemampuan berpikir kritis dan model mental,
proses pembelajaran dengan menggunakan metode
HWBT perlu dideskripsikan secara detail agar
kaitan antara metode pembelajaran dengan
kemampuan berpikir kritis Fisika dan model mental
dapat teramati. Oleh karena itu rumusan masalah
yang digunakan di dalam penelitian ini antara lain
1) Bagaimanakah kemampuan berpikir kritis Fisika
siswa setelah pembelajaran dengan Metode
HWBT? 2) Bagaimanakah perubahan model mental
siswa setelah pembelajaran dengan menggunakan
Metode HWBT? 3) Bagaimanakah pengaruh
Metode HWBT terhadap kemampuan berpikir
kritis Fisika dan model mental siswa?. Penelitian ini
bertujuan untuk 1) memberikan beberapa data bagi
guru untuk mengetahui model mental yang
digunakan oleh siswa serta cara melatih
kemampuan berpikir kritis Fisika siswa di dalam
pembelajaran Fisika 2) Sebagai bahan rujukan
untuk melakukan penelitian lebih lanjut tentang
pembelajaran yang efektif dalam rangka
mengembangkan kemampuan berpikir kritis dan
mengetahui model mental siswa.
METODE
Metode penelitian yang digunakan adalah
metode penelitian gabungan (Mixed Methods)
dengan jenis embedded experimental design. Subjek
penelitian yang digunakan di dalam penelitian ini
adalah siswa kelas XI-IPA 3 SMA Negeri 5 Malang.
Subjek penelitian ini terdiri dari seluruh siswa
dalam satu kelas sebagai subjek untuk variabel
kemampuan berpikir kritis dan 10 siswa sebagai
subjek model mental. Instrumen penelitian yang
digunakan di dalam penelitian ini terdiri dari
instrumen intervensi dan instrumen pengukuran.
Instrumen intervensi terdiri dari RPP dan LKS
sedangkan instrumen pengukuran terdiri dari
lembar panduan wawancara model mental dan
kuesioner model mental tentang permasalahan
balok menuruni bidang miring licin (T-TG) dan
balok menuruni bidang miring kasar (T-DG) serta
instrumen tes kemampuan berpikir kritis Fisika.
Data yang digunakan di dalam penelitian ini adalah
data kuntitatif dan kualitatif. Data kuantitatif
didapatkan dari hasil pre-test dan post-test
kemampuan berpikir kritis Fisika siswa. Data
kuantitatif dianalisis dengan menggunakan uji-t
berpasangan untuk mengetahui pengaruh dari
metode HWBT terhadap variabel kemampuan
berpikir kritis Fisika siswa. Data kualitatif
didapatkan melalui hasil analisis kuesioner dan
wawancara model mental siswa. Data kualitatif di
dalam penelitian ini dianalisis menggunakan
beberapa tahapan antara lain pengumpulan data,
reduksi data, penyajian data dan penarikan
kesimpulan.
Pada akhir pembelajaran data
kuantitatif dan kualitatif yang ditemukan akan
dipadukan untuk menentukan kesimpulan hasil
penelitian.
HASIL
Kemampuan Berpikir Kritis Fisika
Berdasarkan hasil penelitian yang telah
dilakukan, terdapat perbedaan nilai pre-test dan
post-test kemampuan berpikir kritis Fisika siswa
pada materi Usaha dan Energi seperti yang
ditunjukkan pada Tabel 1. Hal ini menunjukkan
bahwa intervensi dengan metode HWBT
memberikan dampak pada kemampuan berpikir
kritis Fisika siswa.
Tabel 1. Nilai pre-test dan post-test kemampuan berpikir kritis Fisika siswa
Jumlah
Nilai
Nilai
Data
Rata-Rata
Data
Tertinggi
Terendah
Pre-Test
31
41,68
60,00
26,00
Post-Test
31
60,71
66,00
50,00
Dampak dari HWBT terhadap kemampuan
berpikir kritis Fisika siswa juga diindikasikan oleh
hasil analisis dengan menggunakan uji-t
berpasangan. Uji ini digunakan untuk mengetahui
perbedaan antara pre-test dan post-test kemampuan
berpikir kritis Fisika siswa seperti yang ditunjukkan
oleh Tabel 2. Hasil uji-t yang dilakukan pada 2
kelompok nilai di dalam 1 kelas menunjukkan nilai
thitung sebesar 12,63 lebih besar dari ttabel sebesar 1,70.
Berdasarkan kriteria tersebut, maka H0 ditolak dan
H1 diterima. Hasil uji-t menunjukkan bahwa
μ0 ≠0 , hal ini menunjukkan bahwa pre-test dan
post-test menunjukkan hasil yang tidak sama.
Berdasarkan hasil uji-t dapat disimpulkan bahwa
siswa mengalami perubahan kemampuan berpikir
kritis Fisika setelah adanya pembelajaran dengan
menggunakan metode HWBT.
Tabel 2 Hasil uji-t pre-test dan post-test kemampuan berpikir kritis
Fisika siswa pada materi Usaha dan Energi
t hitung
t tabel
Nilai Uji-t Kemampuan Berpikir Kritis Fisika Siswa
12,63
1,70
Model Mental
Analisis model mental yang dilakukan di
dalam penelitian ini meliputi 2 permasalahan Fisika
yaitu balok turun tanpa gesekan (T-TG) dan balok
turun dengan gesekan (T-DG). Model mental siswa
dalam kedua permasalahan tersebut dianalisis
dengan cara menganalisis hasil kuesioner dan
wawancara dengan siswa.
Tabel 3. Temuan model mental siswa dalam permasalahan T-TG
Subjek Model Mental
Model S1 S2 S3
S4
S5
S6
S7 S8
S9
S10
Sebelum Pembelajaran
GM
x
x
x
x
x
x
MDM
x
x
x
x
Selama Pembelajaran
GM
x
x
x
x
MDM
x
x
x
x
x
x
Setelah Pembelajaran
GM
x
x
MDM
x
x
x
x
x
x
x
BM
x
Pada permasalahan T-TG terdapat 3 jenis
temuan model mental yang ditemukan. Ketiga
model tersebut adalah Gravitational Model (GM),
Mass Difference Model (MDM) dan Blend Model
(BM). Temuan ini berasal dari hasil analisis
kuesioner dan wawancara yang dilakukan kepada
siswa yang menjadi subjek model mental dalam 3
tahapan
selama
penelitian
berlangsung.
Keseluruhan jenis model mental yang ditemukan
pada permasalahan T-TG dapat dilihat pada Tabel 3.
Pada saat awal pembelajaran sepuluh siswa tersebar
pada dua jenis model mental dengan rincian 6
siswa pada GM dan 4 siswa pada MDM. Selama
pembelajaran
berlangsung
beberapa
siswa
mengalami perubahan posisi model mental, siswa
tersebut adalah S5 dan S7 yang semula berada pada
posisi MDM berpindah pada posisi GM serta S8
dan S9 yang semula berada pada GM berpindah
menjadi MDM. Pada akhir pembelajaran model
mental siswa mengalami perubahan dibandingkan
dengan model mental sebelum dan selama
pembelajaran seperti yang ditunjukkan oleh Tabel 3.
Perubahan model mental tersebut antara lain S7
yang semula berada pada GM berpindah pada posisi
BM serta S10 yang semula berada pada GM
berpindah pada posisi MDM.
Tabel 4. Temuan model mental siswa dalam permasalahan T-DG
Subjek Model Mental
Model S1 S2 S3
S4
S5
S6
S7 S8
S9
S10
Sebelum Pembelajaran
GM
x
x
x
x
x
MDM
x
x
x
x
x
Selama Pembelajaran
GM
x
x
x
MDM
x
x
x
x
x
x
BM
x
Setelah Pembelajaran
GM
x
MDM
x
x
x
x
x
x
BM
x
x
FM
x
Pada permasalahan T-DG terdapat 4 jenis
temuan model mental dari siswa. Model tersebut
adalah Blend Model (BM), Frictional Model (FM),
Gravitational Model (GM) dan Mass Difference
Model (MDM). Temuan jenis model mental ini
didapatkan dari hasil kuesioner dan wawancara
model mental yang dilakukan kepada siswa.
Keseluruhan jenis model mental yang ditemukan
pada permasalahan T-DG dapat dilihat pada Tabel
4. Sebelum pembelajaran, siswa tersebar merata
pada masing-masing model dengan 5 siswa pada
GM dan 5 siswa pada MDM. Hal ini sama dengan
hasil analisis model mental siswa sebelum
pembelajaran pada permasalahan T-TG. Pada saat
pembelajaran berlangsung model mental siswa
mengalami perubahan akibat adanya intervensi dari
guru dengan metode HWBT. Perubahan tersebut
dapat dilihat pada perpindahan posisi beberapa
siswa subjek model mental, terdapat 2 siswa yang
berpindah pada model lain dan 1 siswa
menggunakan model mental gabungan (Blend
Model). Siswa yang mengalami perubahan posisi
model mental adalah S5 dan S8 yang semula berada
pada GM berpindah pada posisi MDM. Pada
tahapan ini juga terdapat satu siswa yang
menggunakan metode gabungan (BM) yaitu S7,
siswa ini pada sebelum pembelajaran berada pada
posisi MDM. Pada akhir pembelajaran terdapat
beberapa perubahan model mental dari siswa,
perubahan tersebut terjadi pada S3 dan S10 yang
semula berada pada GM berpindah pada posisi
MDM, serta S5 yang sebelumnya berda pada posisi
MDM berpindah pada posisi BM. Pada tahapan ini
terdapat satu jenis model mental baru yaitu
Frictional Model (FM), model ini digunakan oleh
S7 yang sebelumnya berada pada posisi MDM.
PEMBAHASAN
Kemampuan Berpikir Kritis Fisika Siswa
setelah dilakukan Pembelajaran dengan Metode
Herrmann Whole Brain Teaching
Di dalam pembelajaran HWBTM siswa
terlibat langsung dalam melakukan percobaan,
analisis data serta menyimpulkan hasil percobaan
dengan cara berkelompok. Hal ini bertujuan agar
siswa dapat menggali berbagai informasi untuk
mendapatkan konsep yang benar. Hal tersebut
sesuai pernyataan bahwa HWBTM memberikan
waktu lebih bagi siswa untuk berpikir dan
melakukan percobaan yang dapat meningkatkan
pemahaman siswa terhadap konsep Fisika dengan
cara melibatkan siswa dengan pengalaman langsung
di dalam pembelajaran (She, 2005; Malak dalam
Bawaneh, 2011). Kemampuan berpikir kritis
diintegrasikan ke dalam pembelajaran HWBT
dengan
cara
memberikan
permasalahanpermasalahan yang sering ditemui oleh siswa di
dalam kehidupan sehari-hari. Tujuan dari integrasi
ini agar pemikiran siswa lebih terbuka dalam
menganalisis permasalahan yang sering ditemui
siswa dengan cara menghubungkan konsep-konsep
lain yang berkaitan sehingga siswa mampu
mendapatkan konsep yang benar (Amin, 2013:3).
Pengaruh
metode
HWBT
terhadap
kemampuan berpikir kritis dapat dilihat dari adanya
perbedaan nilai pre-test dan post-test kemampuan
berpikir kritis Fisika siswa yang dilakukan pada
awal dan akhir pembelajaran. Perbedaan tersebut
dapat dilihat dari peningkatan nilai rata-rata tes
kemampuan berpikir kritis Fisika siswa pada akhir
pembelajaran. Peningkatan nilai tes tersebut
mengindikasikan adanya peningkatan kemampuan
berpikir kritis Fisika siswa di dalam pembelajaran.
Hasil dari penelitian ini sesuai dengan teori yang
dikemukakan oleh Herrmann (dalam Maimanata,
2013:57) yang menyatakan bahwa cara berpikir
siswa dibentuk berdasarkan masing-masing bagian
otak yaitu bagian A, B, C dan D melalui suatu
pembelajaran yang dilakukan oleh Guru. Hasil
tersebut juga mendukung hasil penelitian yang
dilakukan oleh Bawaneh (2011) yang menyatakan
bahwa pembelajaran dengan menggunakan metode
HWBTM memberikan hasil yang lebih baik
terhadap kemampuan berpikir siswa dibandingkan
dengan pembelajaran dengan metode konvensional.
Peningkatan kemampuan berpikir kritis
Fisika siswa diakibatkan oleh adanya integrasi
fenomena
sehari-hari
ke
dalam
metode
pembelajaran
yang
diterapkan
selama
pembelajaran. Hasil dari penelitian ini sesuai
dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh
Munfaridah (2013) yang menyatakan bahwa
penyajian fenomena sehari-hari di dalam
pembelajaran dapat melatih kemampuan berpikir
kritis Fisika siswa. Hasil penelitian ini juga sesuai
dengan pernyataan bahwa kemampuan berpikir
kritis Fisika dapat dilatihkan dengan melibatkan
siswa secara langsung dalam menggali informasi
serta menyelesaikan permasalahan Fisika yang
berkaitan dengan fenomena sehari-hari yang sering
ditemui oleh siswa (Lai, 2011; Zhang, 2007; Miri,
David, Uri, 2007; Ramos, 2013).
Model Mental Siswa setelah dilakukan
Pembelajaran dengan Metode Herrmann Whole
Brain Teaching
Penerapan metode HWBT di dalam
pembelajaran mengakibatkan adanya perubahan
model mental siswa pada akhir pembelajaran.
Proses pembentukan model mental siswa diiringi
dengan perubahan konseptual yang dialami oleh
siswa selama pembelajaran. Perubahan konseptual
yang dialami oleh siswa membutuhkan suatu
perubahan model mental yang signifikan (Jonassen,
2005:20). Di dalam penelitian ini sebagian besar
siswa subjek model mental mengalami perubahan
model mental yang digunakan dalam menganalisis
permasalahan Fisika. Hasil penelitian ini sesuai
dengan hasil penelitian Salmiza (2011) yang
menyatakan bahwa metode pembelajaran yang
disusun
berdasarkan
kinerja
otak
siswa
mengakibatkan adanya perubahan konseptual yang
signifikan.
Model mental yang ditemukan di dalam
penelitian ini terdiri dari 4 jenis model. Model
tersebut antara lain Gravitational Model (GM),
Mass Difference Model (MDM), Frictional Model
(FM) dan Blend model (BM). Keempat jenis model
mental tersebut terdiri dari subjek model mental
yang memiliki kesamaan karakteristik pemikiran di
dalam menganalisis permasalahan T-TG dan T-DG.
Setiap jenis model mental yang ditemukan juga
memiliki karakteristik khusus yang membedakan
antara satu model dengan model yang lain.
Gravitational Model (GM) ditemukan pada
permasalahan T-TG dan T-DG. Karakteristik utama
dari model ini adalah siswa menganggap bahwa hal
utama yang mempengaruhi kedua balok tersebut
adalah gravitasi. Siswa menganggap bahwa semua
benda yang ada di permukaan bumi dipengaruhi
oleh gravitasi. Menurut siswa GM, jika nilai
gravitasi diketahui maka nilai Energi potensial akan
dapat diketahui. Nilai Energi potensial dibutuhkan
untuk menentukan nilai Energi kinetik, kecepatan
dan percepatan. Saat siswa ditanya "Bagaimanakah
cara menentukan besar gaya dari kedua balok?"
siswa memberikan jawaban sebagai berikut.
"Untuk menentukan besar gaya yang dimiliki
oleh balok harus tahu nilai g terlebih dahulu,
untuk nilai massa dapat ditulis dengan simbol
misalnya dengan notasi m"
Siswa GM juga menyatakan bahwa usaha
pada balok terjadi akibat adanya pengaruh dari
gravitasi, nilai usaha oleh gravitasi bernilai positif
karena gerakan balok searah dengan arah gravitasi.
Pada permaslahan T-DG, siswa GM menyatakan
terdapat pengaruh akibat permukaan bidang miring
yang kasar yaitu timbulnya gaya gesek. Selain itu
siswa GM menganggap bahwa hanya usaha oleh
gaya gravitasi yang bekerja pada balok, siswa tidak
menunjukkan adanya usaha oleh gaya gesek yang
bekerja pada balok. Model GM adalah model
dengan jumlah subyek terkecil pada akhir
pembelajaran. Perubahan model mental ini
diakibatkan karena siswa memperoleh pengetahuan
baru yang mempengaruhi cara berpikir siswa.
Mass Difference Model (MDM) ditemukan
pada kedua permasalahan baik T-TG maupun T-DG.
Siswa pada model MDM memiliki karakteristik
dengan menganggap bahwa massa adalah faktor
utama yang menyebabkan perbedaan nilai dari
besaran Fisika yang lain. Siswa menganggap bahwa
massa benda adalah hal utama yang harus diketahui
terlebih dahulu untuk melakukan analisis lanjutan.
Saat siswa diberikan pertanyaan "Apa peranan
massa di dalam fenomena ini?" siswa memberikan
pernyataan sebagai berikut.
"Massa digunakan untuk mencari nilai energi
potensial pada balok sehingga variabel lain
seperti rnergi kinetik, gaya, kecepatan,
percepatan dan usaha dapat diketahui"
Menurut siswa pada MDM massa
menimbulkan adanya gaya F = m.g.sin θ yang
membuat balok bisa turun. Gaya tersebut berbeda
pada setiap balok karena massa kedua balok
berbeda. Untuk mengetahui perbandingan dari gaya
yang menyebabkan balok dapat menuruni bidang
miring siswa MDM memberikan pernyataan
sebagai berikut.
"komponen "g" pada persamaan F = m.g.sin
θ dapat dihilangkan karena memiliki nilai
yang sama"
Nilai usaha yang dilakukan oleh gravitasi menurut
siswa MDM bernilai positif karena arah dari
gerakan balok tidak melawan arah gravitasi. Dalam
analisis usaha pada permaslahan T-DG siswa
dengan model MDM juga menjelaskan adanya
usaha yang dilakukan oleh gaya gesek, namun
analisis yang dilakukan oleh siswa tidak
menunjukkan detail gesekan antara balok dan
permukaan bidang miring.
Frictional Model (FM) adalah model yang
ditemukan pada permasalahan T-DG. Secara umum,
analisis siswa pada model FM tentang Ek, Ep, v, a
dan gaya total balok identik dengan analisis yang
dikemukakan oleh siswa pada model MDM.
Karakteristik khusus dari siswa FM adalah adanya
penggunaan analisis gesekan antar partikel sisi
bawah permukaan balok dan permukaan bidang
miring untuk menganalisis fenomena gerakan balok
pada bidang miring. Menurut siswa FM saat kedua
balok berada pada puncak bidang miring, balok
akan tetap diam jika nilai koefisien gesek statis
yang bekerja pada sistem bernilai besar.
Siswa pada model FM beranggapan jika
kedua balok memiliki massa yang berbeda maka
akan menyebabkan perbedaan gaya normal pada
balok yang mempengaruhi besarnya gaya gesek
kedua balok (fA > fB). Saat siswa ditanya "Apa yang
menyebabkan terjadinya gesekan antara kedua
permukaan itu?" siswa memberikan jawaban
sebagai berikut.
"Penyebab gesekan adalah adanya gaya tarik
menarik antara partikel permukaan sisi bagian
bawah balok dan permukaan bidang miring"
Siswa pada model FM juga mampu mengaitkan
konsep Hukum Kekekalan Energi dalam
menjelaskan gesekan antara balok dan permukaan
bidang miring. Saat siswa ditanya "Secara umum
apakah akibat dari gesekan tersebut kepada energi
dari balok?" siswa memberikan jawaban sebagai
berikut.
"Energi dari balok akan sedikit berkurang".
Siswa
kemudian
kembali
diberikan
pertanyaan "Jika energi berkurang, apakah energi
itu hilang begitu saja?" siswa kemudian menjawab.
"Energinya tidak hilang namun dirubah
menjadi bentuk lain, misalnya panas. Seperti
saat kita menggesekan kedua telapak tangan
maka lama kelamaan akan terasa panas"
Jawaban dari siswa pada model FM juga
mengindikasikan adanya penggunaan kemampuan
berpikir kritis yaitu mampu mengaitkan beberapa
konsep Fisika dalam menganalisis suatu
permasalahan.
Model lain yang ditemukan di dalam
penelitian ini adalah Blend model (BM). BM adalah
model baru yang digunakan untuk mengakomodasi
siswa yang menggunakan lebih dari satu jenis
model mental dalam menganalisis permasalahan
yang disajikan. Model ini muncul pada wawancara
model mental kedua (selama pembelajaran). Siswa
di dalam model ini memiliki karakteristik dengan
menganggap bahwa massa dan gravitasi adalah
besaran yang mempengaruhi besaran Fisika lainya.
Blend Model pada permasalahan T-TG
merupakan gabungan antara jenis GM dan MDM.
Menurut siswa dengan model BM pada
permasalahan T-TG, massa dan gravitasi
berpengaruh saat benda belum bergerak atau saat
benda berada pada puncak bidang miring yaitu
untuk mengetahui nilai gaya normal balok dan
energi potensial dari masing-masing balok. Dalam
memberikan analisis energi balok siswa BM dalam
permasalahan T-TG memberikan pernyataan
sebagai berikut.
"Energi potensial digunakan untuk mengetahui
besar energi kinetik balok sehingga kecepatan
dan percepatan balok dapat ditentukan,
sedangkan gaya normal digunakan untuk
mengetahui nilai komponen gaya yang bekerja
pada balok"
Siswa BM juga menyatakan bahwa massa
balok berbanding lurus dengan gaya, kecepatan,
percepatan dan energi dari balok. Nilai usaha balok
oleh gravitasi menurut siswa BM adalah positif
karena arah gerakan balok searah dengan arah
gravitasi.
Pada permasalahan T-DG, Blend Model
yang ditemukan adalah gabungan dari FM dan
MDM. Perbedaan utama dari siswa FM dan BM
pada permasalahan T-DG yaitu analisis gesekan
yang dijelaskan oleh siswa. Siswa pada model BM
tidak menjelaskan gesekan dengan menggunakan
analisis gesekan partikel. Saat siswa diberikan
pertanyaan "Selain usaha oleh gaya gravitasi, gaya
apa yang juga menyebabkan usaha pada balok?"
siswa BM dalam permasalahan T-DG memberikan
pernyataan sebagai berikut.
"Usaha dilakukan oleh gaya gesek yang
disebabkan oleh adanya bidang miring yang
kasar"
Saat guru menanyakan "Bagaimana proses
terjadinya gesekan tersebut?" siswa BM tidak
mampu memberikan jawaban.
Keseluruhan tipe model mental yang
ditemukan adalah hasil analisis kuesioner model
mental yang dikerjakan oleh siswa serta analisis
hasil wawancara langsung kepada siswa tentang
analisis permasalahan T-TG dan T-DG. Hasil
penelitian ini sesuai dengan pernyataan bahwa
model mental adalah sebuah representasi internal
dari siswa dalam menganalisis dan menjelaskan
permasalahan yang dihadapi oleh siswa (Greca &
Moreira, 2002; Hrepic, 2010; Jonassen, 2005;
Vosniadou, 1994). Terdapat perubahan model
mental
siswa
mengalami
akibat
adanya
pembelajaran yang dilakukan oleh Guru. Hasil
penelitian ini mendukung hasil penelitian Itza-Ortiz
(2002) dan Bonello (2008) yang menyatakan bahwa
metode yang diterapkan oleh Guru di dalam
pembelajaran dapat menyebabkan suatu transisi
dari model mental siswa yang bertujuan untuk
mendapatkan konsep yang benar.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Kemampuan berpikir kritis Fisika siswa
setelah pembelajaran dengan metode Herrman
Whole Brain Teaching (HWBT) mengalami
peningkatan. Peningkatan tersebut diindikasikan
dengan adanya peningkatan nilai rata-rata LKS
siswa untuk setiap indikator kemampuan berpikir
kritis pada setiap pertemuan. Indikator kemampuan
berpikir kritis Fisika yang digunakan adalah
menganalisis sebuah pernyataan tentang konsep
dasar, memberikan penjelasan sederhana dari
analisis konsep dasar, menentukan tindakan untuk
menyelesaikan permasalahan secara kuantitatif,
menganalisis
suatu
fenomena
dengan
menghubungan antara konsep yang berkaitan,
menyusun kesimpulan berdasarkan hasil yang
didapatkan dari analisis data (tabel atau grafik).
Pengaruh Herrmann Whole Brain Teaching
(HWBT) terhadap model mental siswa adalah
adanya perubahan model mental yang digunakan
oleh
siswa
dalam
menganalisis
sebuah
permasalahan Fisika. Permasalahan tersebut adalah
balok yang menuruni bidang miring tanpa gesekan
(T-TG) dan balok yang menuruni bidang miring
dengan gesekan (T-DG). Temuan model mental
siswa dari kedua permasalahan tersebut adalah
Gravitational Model (GM), Mass Difference Model
(MDM), Frictional Model (FM) dan Blend Model
(BM).
Metode Herrmann Whole Brain Teaching
(HWBT) berpengaruh terhadap kemampuan
berpikir kritis Fisika siswa dan perubahan model
mental siswa. Perubahan kemampuan berpikir kritis
Fisika siswa dapat dilihat dari perbedaan nilai pretest dan post-test yang dilakukan pada awal dan
akhir pembelajaran. Perubahan model mental siswa
akibat intervensi dengan metode HWBT
diindikasikan dengan adanya siswa yang
menggunakan model mental yang berbeda pada
akhir pembelajaran serta adanya model baru yang
ditemukan pada akhir pembelajaran.
Saran
Berdasarkan hasil penelitian yang telah
dilakukan, beberapa saran yang dapat diberikan
sebagai berikut.
1. Bagi Guru
a. Pada tahapan Brain Storming sebaiknya guru
berusaha untuk tidak menjawab pertanyaan
yang muncul dari siswa. Hal ini bertujuan
agar siswa berusaha secara mandiri untuk
mencari jawaban pertanyaan yang diberikan
oleh Guru.
b. Guru harus berusaha untuk memotivasi siswa
untuk menyusun pertanyaan pada tahap
Disscussion. Pertanyaan ini dapat membantu
siswa untuk meluruskan konsep tentang
materi yang dipelajari serta melatih siswa
untuk kritis terhadap fenomena sehari-hari
yang berhubungan dengan materi Fisika.
2. Bagi Peneliti Lain
a. Temuan model mental di dalam materi Usaha
dan Energi yang didapatkan di dalam
penelitian ini terbatas pada 4 jenis model.
Saran untuk penelitian lanjutan adalah agar
penyusunan kuesioner untuk model mental
dibuat lebih dalam sehingga model mental
siswa dapat teramati lebih detail.
b. Wawancara
model
mental
sebaiknya
dilakukan di luar jam sekolah dengan metode
non-formal. Hal ini bertujuan agar suasana
wawancara lebih santai sehingga siswa lebih
nyaman untuk memberikan jawaban.
c. Peneliti selanjutnya perlu memperhatikan
keragaman jenis kelamin dari subjek model
mental. Di dalam penelitian ini subjek dari
model mental adalah 4 orang pria dan 6 orang
wanita. Lebih baik jumlah antara subjek pria
dan wanita dibuat seimbang sehingga hasil
penelitian dapat diperluas untuk variabel yang
lain.
DAFTAR RUJUKAN
Amin, Mohammad Tawiland Bunga Dara. 2013.
Portfolio-Based Physics Learning Model to
Improve Critical Thinking Skills.
International Journal of Education and
Research, (Online) 1 (9) : 1-8.
(http://www.ijern.com/journal/September2013/43.pdf), diakses 23 April 2014.
Bailin, Sharon. 2002. Critical Thinking and Science
Education. Science & Education, (Online)
11 : 361-375.
(http://eblog.cersp.com/UploadFiles/200611/1117929615.pdf), diakses 13 Mei 2013.
Bawaneh, Khalid. A, Nurulazam M.Z, Ahmad. &
Saleh, Salmiza. 2011. The Effect of
Herrmann Whole Brain Teaching Method on
Students' Understanding of Simple Electric
Circuits. European J of Physics Education,
(Online) 2 (2): 1-23, (ejpe.erciyes.edu.tr/),
diakses 29 Januari 2013.
Bonello, Marina. 2008. Sixth Grade Students’
Mental Models of Physical Education
Concepts: A Framework Theory
Perspective. Michigan: ProQuest, UMI
Dissertation Publishing.
Coll, Richard. K., David F. Treagust. 2003.
Investigation of Secondary School,
Undergraduate, and Graduate Learners’
Mental Models of Ionic Bonding. Journal
Of Research In Science Teaching, (Online)
40(5) : 464-486.
(www.interscience.wiley.com), diakses 6
Mei 2013.
Corpuz, Edgar., Rebello, N. Sanjay. 2011.
Investigating Students’ Mental Models and
Knowledge Construction of Microscopic
Friction. I. Implications for Curriculum
Design and Development. American
Physical Society, (Online) 7(2) : 1–9.
(10.1103/PhysRevSTPER.7.020102),
diakses 13 Februari 2013.
Greca, Ileana María., Marco Antonio Moreira.
2002. Mental, Physical, and Mathematical
Models in the Teaching and Learning of
Physics. Science Education, (Online) 86
(1) : 106-121.
(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/s
ce.10013/abstract), diakses 16 Oktober
2013.
Hermmann International. 2009. Training With The
Brain In Mind: The Application Of Brain
Dominance Technology To Teaching &
Learning. New York City: Hermmann
International.
Hrepic, Zdeslav. 2010. Identifying students’ mental
models of sound propagation: The role of
conceptual blending in understanding
conceptual change. American Physical
Society, (Online) 6 (2) : 1–18.
(10.1103/PhysRevSTPER.7.010109),
diakses 12 Februari 2013.
Itza-Ortiz, Salomon F., Sanjay, N. Rebello. 2002. A
Summary of Students’ Mental Models and
Their Applications in Contexts Pertaining to
Newton’s II Law. Physics Education
Research Group, (Online) 1-15. (01.40.Fk,
01.55.+b), diakses 28 April 2013.
Jansoon, Nina., Richard K. Coll., Ekasith Somsook.
2009. Understanding Mental Models of
Dilution in Thai Students. International
Journal of Environmental & Science
Education, (Online) 4 (2) : 147-168.
(http://www.ijese.com/), diakses 6 Mei
2013.
Jonassen, David. H., Strobel, J., & Gottdenker, J.
2005. Model building for conceptual
change. Interactive Learning Environments,
(Online) 13 (1-2) : 15-37.
(http://www.researchgate.net/profile/Johann
es_Strobel/publication/228862028_Model_b
uilding_for_conceptual_change/file/60b7d5
289aade86bbf.pdf), diakses 28 April 2014.
Lee, Li-Tze., Hung, Jason.C. 2011. Effect of
Teaching Using Whole Brain Instruction on
Accounting Learning. IGI Global, (Online)
1-3. (10.4018/978-1-60960-539-1.ch016),
diakses 10 April 2013.
Maimanata, Nichla. 2013. Pengaruh Model
Pembelajaran Herrmann Whole Brain
terhadap Kemampuan Representasi dan
Prestasi Belajar Siswa SMA Kelas X pada
Materi Suhu dan Kalor. Tesis tidak
diterbitkan, Malang: Fakultas Pascasarjana
Universitas Negeri Malang.
Miri, Barak., Ben-Chaim David., Zoller Uri. 2007.
Purposely Teaching for the Promotion of
Higher-order Thinking Skills: A Case of
Critical Thinking. Research in Science
Education, (Online) 37 (4) : 353-369.
(http://link.springer.com/article/10.1007%2F
s11165-006-9029-2), diakses 2 Mei 2014.
Mitrevski, B., O. Zajkov. 2012. Physics Lab,
Critical Thinking and Gender Differences.
Macedonian Physics Teacher, (Online) 48 :
13-18.
(http://www.dfrm.org/documents/macedonia
n-physics-teacher/t2.pdf), diakses 22 April
2014.
Munfaridah, Nuril. 2013. Pengaruh Brain Based
Learning Berbantuan Mind Map terhadap
Penguasaan Konsep dan Kemampuan
Berpikir Kritis Fisika pada Peserta Didik
MAN 1 Malang. Tesis tidak diterbitkan,
Malang: Fakultas Pascasarjana Universitas
Negeri Malang.
Ramos, Jennifer Lyn S. 2013. Higher Order
Thinking Skills and Academic Performance
in Physics of College Students: A
Regression Analysis. International Journal
of Innovative Interdisciplinary Research,
(Online) 4 : 49-60.
(http://www.auamii.com/jiir/Vol-01/issue04/5ramos.pdf), diakses 28 April 2014.
Rodrigues, Alice., Maurícia Oliveira . 2008. The
Role of Critical Thinking in Physics
Learning. GIREP 2008 Conference, (Online)
1-8. (http://lsg.ucy.ac.cy/girep2008/p_r.htm),
diakses 13 Mei 2013.
Salmiza, Saleh. 2011. The Effectiveness of the
Brain Based Teaching Approach in Dealing
With Problems of Form Four Students'
Conceptual Understanding of Newtonian
Physics. Asia Pacific Journal of Educators
and Education, (Online) 26 (1) : 91-106.
(web.usm.my/education/.../APJEE_26_06_S
almiza%20(91-106).pdf), diakses 16 Januari
2014.
She, Hsiao-Ching. 2005. Promoting students'
learning of air pressure concepts: The
interrelationship of learning approaches and
student learning characteristics. The Journal
of Experimental Education, (Online) 74 (1) :
29-51.
(http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.320
0/JEXE.74.1.29-52#preview), diakses 20
Maret 2014.
Vieira, Rui Marques. 2011. Critical thinking:
Conceptual clarification and its importance
in science education. International Council
of Associations for Science Education,
(Online) 22 (1) : 43-54,
(http://www.icaseonline.net/sei/march2011/p
4.pdf), diakses 5 Mei 2014.
Vosniadou, Stella., William F. Brewer. 1994. Mental
Models of the Day/Night Cycle. Cognitive
Science, (Online) 18: 123-183.
(http://homepage.psy.utexas.edu/homepage/
class/Psy333N/Legare%20Fall
%202008/Vosniadou%20-%20Mental
%20Models%20of%20the%20Day
%20Night%20Cycle.pdf), diakses 12 Mei
2013.
Zhang, Li. 2007. Promoting Critical Thinking, and
Information Instruction in a Biochemistry
Course. Issues in Science and Technology
Librarianship, (Online),
(http://www.istl.org/07summer/refereed.html), diakses 23 April
2013.
Kritis Fisika dan Model Mental Siswa di dalam Pembelajaran Fisika Siswa
Kelas XI IPA
Muhammad Rizqi Adi Pradana1, Wartono2, Lia Yuliati3
Pendidikan Fisika-Pascasarjana Universitas Negeri Malang- Jl. Semarang No. 5 Malang.
Email : muhammadrizqiadipradana@yahoo.com. +625655583326
ABSTRACT: This research conducted to analyze the effect of HWBT method on student's critical
thinking skills and mental model in Physics. This research used Mixed Methods approach with embedded
experimental design. This research was conducted to grade XI IPA-5 Student's in Senior High School 5
Malang. Instruments which used were intervention instruments such as course outlines and student's
worksheets, measurement instruments such as validation sheet of course outlines, observation sheet of
HWBT implementation, mental model questionaire and interview guide also Physics critical thinking skills
test. Data results were analyzed by quantitative analysis with paired t-test and qualitative analysis such as
data collection, data reduction, data display and conclusion. Results of this research indicated that 1) there
were changes of student's critical thinking skills in Physics based on the average of pre-test and post-test 2)
there were student's mental model changes because of HWBT method intervention. There were four types
of mental model such as Gravitational Model (GM), Mass Difference Model (MDM), Frictional Model
(FM) dan Blend Model (BM). 3) HWBT method affect student's Physics critical thinking skills and lead to
changes student's mental model in learning physics.
ABSTRAK: Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh metede HWBT terhadap kemampuan
berpikir kritis Fisika dan model mental siswa. Penelitian ini menggunakan pendekatan penelitian gabungan
dengan desain embedded experimental design. Penelitian ini dilakukan pada siswa kelas XI-IPA SMAN 5
Malang 2013/2014. Instrumen yang digunakan meliputi instrumen intervensi berupa RPP dan LKS,
instrumen pengukuran penelitian yaitu lembar validasi perangkat pembelajaran, lembar pengamatan
keterlaksanaan pembelajaran dengan metode HWBT, kuesioner dan lembar panduan wawancara model
mental serta instrumen tes kemampuan berpikir kritis Fisika. Analisis data di dalam penelitian ini
menggunakan metode analisis data kuantitatif dengan uji-t berpasangan serta analisis data kualitatif dengan
tahapan pengumpulan data, reduksi data, penyajian data dan penarikan kesimpulan. Hasil dari penelitian
menunjukkan bahwa: 1) terdapat perubahan kemampuan berpikir kritis fisika siswa berdasar rata-rata nilai
hasil pre-test dan post-test 2) terdapat perubahan model mental siswa akibat adanya intervensi dengan
metode HWBT. Model mental yang ditemukan di dalam penelitian ini antara lain Gravitational Model
(GM), Mass Difference Model (MDM), Frictional Model (FM) dan Blend Model (BM) 3) Pengaruh
Metode HWBT terhadap kemampuan berpikir kritis Fisika adalah adanya peningkatan kemampuan
berpikir kritis Fisika serta adanya perubahan model mental siswa dalam menganalisis sebuah
permasalahan.
Kata kunci : metode herrmann whole brain teaching, kemampuan berpikir kritis, model mental
Pengembangan kemampuan berpikir kritis
Fisika siswa di dalam pendidkan sains adalah salah
satu hal yang menjadi fokus dari pendidikan Fisika
di seluruh dunia khususnya pada abad ke-20
(Rodrigues & Olivera, 2008:1; Bailin, 2002:1;
Mitrevski, 2012). Di dalam mempelajari Fisika,
Kemampuan berpikir kritis digunakan untuk
menganalisis fenomena fisis berdasarkan konsep
dasar dari Fisika (Ramos, 2013). Hal ini didukung
oleh pendapat dari Vieria (2000) yang menyatakan
bahwa kemampuan berpikir kritis sangat
dibutuhkan
dalam
aktivitas
Sains
yang
menggunakan kemampuan analisis serta integrasi
dari fenomena sehari-hari berdasarkan konsep
Fisika. Kemampuan berpikir kritis di dalam Sains
khususnya Fisika dapat membantu siswa
mendapatkan pemahaman konsep yang lebih baik,
meningkatkan kemampuan pemecahan masalah
serta penentuan tindakan dalam menganalisis
permasalahan Fisika (Vieria, 2011:46). Berdasarkan
hasil penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa
pengembangan kemampuan berpikir kritis di dalam
pembelajaran Fisika adalah hal yang sangat penting
untuk dilakukan (Bailin, 2002; Gunn, 2008; Hari,
2008).
Salah satu cara untuk mengembangkan
kemampuan berpikir kritis di dalam pembelajaran
adalah dengan menerapkan metode pembelajaran
yang berpusat pada siswa (student centered)
(Suriadi dalam Wawan, 2011). Penerapan
pembelajaran yang mencirikan kemampuan berpikir
kritis membutuhkan pembaharuan dari guru di
dalam pembelajaran. Dalam memilih suatu metode
pembelajaran, guru harus memahami bagaimana
karakteristik dari siswa agar pembelajaran dapat
dilakukan secara efektif. Salah satu cara untuk
mengetahui karakteristik dari siswa adalah dengan
menganalisis model pemikiran siswa yang disebut
dengan model mental (Corpuz, 2011:1). Para ahli
berpendapat bahwa model mental dapat membantu
siswa menghasilkan bentuk yang lebih sederhana
dari suatu konsepsi yang mendukung penjelasan
dari analisis fenomena sehari-hari yang berkaitan
dengan Fisika (Coll, 1999).
Di dalam pembelajaran Fisika, siswa
menggunakan model mentalnya untuk memahami
fenomena yang berhubungan dengan materi yang
dipelajari (Jansoon dkk, 2009:148). Model mental
siswa dapat berubah seiring dengan perkembangan
otak siswa (Evans dalam Bawaneh, 2011:79) akibat
pembelajaran yang dilakukan oleh guru. Untuk
mengetahui perubahan tersebut, model mental
dianalisis dalam beberapa tahap yaitu sebelum
pembelajaran, selama pembelajaran dan sesudah
pembelajaran untuk mengetahui perubahan dan
perkembangan model mental yang digunakan siswa
akibat pembelajaran yang dilakukan oleh guru.
Metode pembelajaran yang dapat menggali
potensi otak siswa adalah metode pembelajaran
yang disusun berdasarkan teori dari kerja otak.
Salah satu teori yang membahas tentang kerja otak
adalah Whole Brain Theory, teori ini membedakan
struktur pengetahuan di dalam otak siswa menjadi 4
macam berdasarkan fokus dari masing-masing
bagian. Menurut Hermman (2008) konsep dari
Whole Brain Theory adalah distribusi model khusus
yang terdapat pada sistem otak siswa yang terdiri
dari 4 bagian yaitu fact based, controlled, feeling
dan open minded. Setiap bagian tersebut memiliki
karakteristik gaya belajar yang berbeda seperti yang
ditunjukkan oleh Gambar 1. Metode pembelajaran
yang disusun berdasarkan klasifikasi bagian otak
menurut Whole Brain Theory kelas harus mampu
memfasilitasi setiap gaya belajar yang dimiliki oleh
siswa (Loo dalam Lee & Hung, 2009).
Gambar 1. Karakteristik setiap kuadran otak berdasarkan teori Herrmann
Whole Brain
Metode pembelajaran tersebut adalah
Herrmann Whole Brain Teaching (HWBT).
Menurut Bawaneh (2011) metode HWBT memiliki
4 tahapan pembelajaran yang bertujuan untuk
mengakomodasi setiap bagian otak dari siswa
menurut Whole Brain Theory. Tahapan dari metode
HWBT
meliputi
Brain
Storming,
Investigation/Experimentation, Discussion dan
Repeating (Bawaneh, 2011:4). Setiap tahapan dari
HWBT memiliki fokus spesifik untuk gaya belajar
siswa yang memiliki kecenderungan pada masingmasing bagian otak, fokus setiap tahapan metode
HWBT terhadap masing-masing bagian otak. Hal
ini bertujuan agar metode HWBT dapat
mengakomodasi keseluruhan siswa dengan berbagai
macam siswa dengan kecenderungan gaya belajar
yang berbeda (Bawaneh, 2011; Maimanata, 2013).
Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya
oleh Lee & Hung (2011), metode pembelajaran
yang diturunkan dari Whole Brain Theory terbukti
dapat meningkatkan retensi pembelajaran siswa.
Metode HWBT juga dapat meningkatkan
pemahaman siswa di dalam memahami materi
Fisika (Bawaneh, dkk., 2011:1). Berdasarkan
beberapa penelitian sebelumnya metode HWBT
dapat meningkatkan beberapa aspek kemampuan
siswa di dalam pembelajaran Fisika, sehingga
bukan tidak mungkin metode pembelajaran ini
dapat meningkatkan kemampuan siswa dalam aspek
lainya.
Berdasarkan studi pendahuluan tentang
kemampuan berpikir kritis dan model mental,
proses pembelajaran dengan menggunakan metode
HWBT perlu dideskripsikan secara detail agar
kaitan antara metode pembelajaran dengan
kemampuan berpikir kritis Fisika dan model mental
dapat teramati. Oleh karena itu rumusan masalah
yang digunakan di dalam penelitian ini antara lain
1) Bagaimanakah kemampuan berpikir kritis Fisika
siswa setelah pembelajaran dengan Metode
HWBT? 2) Bagaimanakah perubahan model mental
siswa setelah pembelajaran dengan menggunakan
Metode HWBT? 3) Bagaimanakah pengaruh
Metode HWBT terhadap kemampuan berpikir
kritis Fisika dan model mental siswa?. Penelitian ini
bertujuan untuk 1) memberikan beberapa data bagi
guru untuk mengetahui model mental yang
digunakan oleh siswa serta cara melatih
kemampuan berpikir kritis Fisika siswa di dalam
pembelajaran Fisika 2) Sebagai bahan rujukan
untuk melakukan penelitian lebih lanjut tentang
pembelajaran yang efektif dalam rangka
mengembangkan kemampuan berpikir kritis dan
mengetahui model mental siswa.
METODE
Metode penelitian yang digunakan adalah
metode penelitian gabungan (Mixed Methods)
dengan jenis embedded experimental design. Subjek
penelitian yang digunakan di dalam penelitian ini
adalah siswa kelas XI-IPA 3 SMA Negeri 5 Malang.
Subjek penelitian ini terdiri dari seluruh siswa
dalam satu kelas sebagai subjek untuk variabel
kemampuan berpikir kritis dan 10 siswa sebagai
subjek model mental. Instrumen penelitian yang
digunakan di dalam penelitian ini terdiri dari
instrumen intervensi dan instrumen pengukuran.
Instrumen intervensi terdiri dari RPP dan LKS
sedangkan instrumen pengukuran terdiri dari
lembar panduan wawancara model mental dan
kuesioner model mental tentang permasalahan
balok menuruni bidang miring licin (T-TG) dan
balok menuruni bidang miring kasar (T-DG) serta
instrumen tes kemampuan berpikir kritis Fisika.
Data yang digunakan di dalam penelitian ini adalah
data kuntitatif dan kualitatif. Data kuantitatif
didapatkan dari hasil pre-test dan post-test
kemampuan berpikir kritis Fisika siswa. Data
kuantitatif dianalisis dengan menggunakan uji-t
berpasangan untuk mengetahui pengaruh dari
metode HWBT terhadap variabel kemampuan
berpikir kritis Fisika siswa. Data kualitatif
didapatkan melalui hasil analisis kuesioner dan
wawancara model mental siswa. Data kualitatif di
dalam penelitian ini dianalisis menggunakan
beberapa tahapan antara lain pengumpulan data,
reduksi data, penyajian data dan penarikan
kesimpulan.
Pada akhir pembelajaran data
kuantitatif dan kualitatif yang ditemukan akan
dipadukan untuk menentukan kesimpulan hasil
penelitian.
HASIL
Kemampuan Berpikir Kritis Fisika
Berdasarkan hasil penelitian yang telah
dilakukan, terdapat perbedaan nilai pre-test dan
post-test kemampuan berpikir kritis Fisika siswa
pada materi Usaha dan Energi seperti yang
ditunjukkan pada Tabel 1. Hal ini menunjukkan
bahwa intervensi dengan metode HWBT
memberikan dampak pada kemampuan berpikir
kritis Fisika siswa.
Tabel 1. Nilai pre-test dan post-test kemampuan berpikir kritis Fisika siswa
Jumlah
Nilai
Nilai
Data
Rata-Rata
Data
Tertinggi
Terendah
Pre-Test
31
41,68
60,00
26,00
Post-Test
31
60,71
66,00
50,00
Dampak dari HWBT terhadap kemampuan
berpikir kritis Fisika siswa juga diindikasikan oleh
hasil analisis dengan menggunakan uji-t
berpasangan. Uji ini digunakan untuk mengetahui
perbedaan antara pre-test dan post-test kemampuan
berpikir kritis Fisika siswa seperti yang ditunjukkan
oleh Tabel 2. Hasil uji-t yang dilakukan pada 2
kelompok nilai di dalam 1 kelas menunjukkan nilai
thitung sebesar 12,63 lebih besar dari ttabel sebesar 1,70.
Berdasarkan kriteria tersebut, maka H0 ditolak dan
H1 diterima. Hasil uji-t menunjukkan bahwa
μ0 ≠0 , hal ini menunjukkan bahwa pre-test dan
post-test menunjukkan hasil yang tidak sama.
Berdasarkan hasil uji-t dapat disimpulkan bahwa
siswa mengalami perubahan kemampuan berpikir
kritis Fisika setelah adanya pembelajaran dengan
menggunakan metode HWBT.
Tabel 2 Hasil uji-t pre-test dan post-test kemampuan berpikir kritis
Fisika siswa pada materi Usaha dan Energi
t hitung
t tabel
Nilai Uji-t Kemampuan Berpikir Kritis Fisika Siswa
12,63
1,70
Model Mental
Analisis model mental yang dilakukan di
dalam penelitian ini meliputi 2 permasalahan Fisika
yaitu balok turun tanpa gesekan (T-TG) dan balok
turun dengan gesekan (T-DG). Model mental siswa
dalam kedua permasalahan tersebut dianalisis
dengan cara menganalisis hasil kuesioner dan
wawancara dengan siswa.
Tabel 3. Temuan model mental siswa dalam permasalahan T-TG
Subjek Model Mental
Model S1 S2 S3
S4
S5
S6
S7 S8
S9
S10
Sebelum Pembelajaran
GM
x
x
x
x
x
x
MDM
x
x
x
x
Selama Pembelajaran
GM
x
x
x
x
MDM
x
x
x
x
x
x
Setelah Pembelajaran
GM
x
x
MDM
x
x
x
x
x
x
x
BM
x
Pada permasalahan T-TG terdapat 3 jenis
temuan model mental yang ditemukan. Ketiga
model tersebut adalah Gravitational Model (GM),
Mass Difference Model (MDM) dan Blend Model
(BM). Temuan ini berasal dari hasil analisis
kuesioner dan wawancara yang dilakukan kepada
siswa yang menjadi subjek model mental dalam 3
tahapan
selama
penelitian
berlangsung.
Keseluruhan jenis model mental yang ditemukan
pada permasalahan T-TG dapat dilihat pada Tabel 3.
Pada saat awal pembelajaran sepuluh siswa tersebar
pada dua jenis model mental dengan rincian 6
siswa pada GM dan 4 siswa pada MDM. Selama
pembelajaran
berlangsung
beberapa
siswa
mengalami perubahan posisi model mental, siswa
tersebut adalah S5 dan S7 yang semula berada pada
posisi MDM berpindah pada posisi GM serta S8
dan S9 yang semula berada pada GM berpindah
menjadi MDM. Pada akhir pembelajaran model
mental siswa mengalami perubahan dibandingkan
dengan model mental sebelum dan selama
pembelajaran seperti yang ditunjukkan oleh Tabel 3.
Perubahan model mental tersebut antara lain S7
yang semula berada pada GM berpindah pada posisi
BM serta S10 yang semula berada pada GM
berpindah pada posisi MDM.
Tabel 4. Temuan model mental siswa dalam permasalahan T-DG
Subjek Model Mental
Model S1 S2 S3
S4
S5
S6
S7 S8
S9
S10
Sebelum Pembelajaran
GM
x
x
x
x
x
MDM
x
x
x
x
x
Selama Pembelajaran
GM
x
x
x
MDM
x
x
x
x
x
x
BM
x
Setelah Pembelajaran
GM
x
MDM
x
x
x
x
x
x
BM
x
x
FM
x
Pada permasalahan T-DG terdapat 4 jenis
temuan model mental dari siswa. Model tersebut
adalah Blend Model (BM), Frictional Model (FM),
Gravitational Model (GM) dan Mass Difference
Model (MDM). Temuan jenis model mental ini
didapatkan dari hasil kuesioner dan wawancara
model mental yang dilakukan kepada siswa.
Keseluruhan jenis model mental yang ditemukan
pada permasalahan T-DG dapat dilihat pada Tabel
4. Sebelum pembelajaran, siswa tersebar merata
pada masing-masing model dengan 5 siswa pada
GM dan 5 siswa pada MDM. Hal ini sama dengan
hasil analisis model mental siswa sebelum
pembelajaran pada permasalahan T-TG. Pada saat
pembelajaran berlangsung model mental siswa
mengalami perubahan akibat adanya intervensi dari
guru dengan metode HWBT. Perubahan tersebut
dapat dilihat pada perpindahan posisi beberapa
siswa subjek model mental, terdapat 2 siswa yang
berpindah pada model lain dan 1 siswa
menggunakan model mental gabungan (Blend
Model). Siswa yang mengalami perubahan posisi
model mental adalah S5 dan S8 yang semula berada
pada GM berpindah pada posisi MDM. Pada
tahapan ini juga terdapat satu siswa yang
menggunakan metode gabungan (BM) yaitu S7,
siswa ini pada sebelum pembelajaran berada pada
posisi MDM. Pada akhir pembelajaran terdapat
beberapa perubahan model mental dari siswa,
perubahan tersebut terjadi pada S3 dan S10 yang
semula berada pada GM berpindah pada posisi
MDM, serta S5 yang sebelumnya berda pada posisi
MDM berpindah pada posisi BM. Pada tahapan ini
terdapat satu jenis model mental baru yaitu
Frictional Model (FM), model ini digunakan oleh
S7 yang sebelumnya berada pada posisi MDM.
PEMBAHASAN
Kemampuan Berpikir Kritis Fisika Siswa
setelah dilakukan Pembelajaran dengan Metode
Herrmann Whole Brain Teaching
Di dalam pembelajaran HWBTM siswa
terlibat langsung dalam melakukan percobaan,
analisis data serta menyimpulkan hasil percobaan
dengan cara berkelompok. Hal ini bertujuan agar
siswa dapat menggali berbagai informasi untuk
mendapatkan konsep yang benar. Hal tersebut
sesuai pernyataan bahwa HWBTM memberikan
waktu lebih bagi siswa untuk berpikir dan
melakukan percobaan yang dapat meningkatkan
pemahaman siswa terhadap konsep Fisika dengan
cara melibatkan siswa dengan pengalaman langsung
di dalam pembelajaran (She, 2005; Malak dalam
Bawaneh, 2011). Kemampuan berpikir kritis
diintegrasikan ke dalam pembelajaran HWBT
dengan
cara
memberikan
permasalahanpermasalahan yang sering ditemui oleh siswa di
dalam kehidupan sehari-hari. Tujuan dari integrasi
ini agar pemikiran siswa lebih terbuka dalam
menganalisis permasalahan yang sering ditemui
siswa dengan cara menghubungkan konsep-konsep
lain yang berkaitan sehingga siswa mampu
mendapatkan konsep yang benar (Amin, 2013:3).
Pengaruh
metode
HWBT
terhadap
kemampuan berpikir kritis dapat dilihat dari adanya
perbedaan nilai pre-test dan post-test kemampuan
berpikir kritis Fisika siswa yang dilakukan pada
awal dan akhir pembelajaran. Perbedaan tersebut
dapat dilihat dari peningkatan nilai rata-rata tes
kemampuan berpikir kritis Fisika siswa pada akhir
pembelajaran. Peningkatan nilai tes tersebut
mengindikasikan adanya peningkatan kemampuan
berpikir kritis Fisika siswa di dalam pembelajaran.
Hasil dari penelitian ini sesuai dengan teori yang
dikemukakan oleh Herrmann (dalam Maimanata,
2013:57) yang menyatakan bahwa cara berpikir
siswa dibentuk berdasarkan masing-masing bagian
otak yaitu bagian A, B, C dan D melalui suatu
pembelajaran yang dilakukan oleh Guru. Hasil
tersebut juga mendukung hasil penelitian yang
dilakukan oleh Bawaneh (2011) yang menyatakan
bahwa pembelajaran dengan menggunakan metode
HWBTM memberikan hasil yang lebih baik
terhadap kemampuan berpikir siswa dibandingkan
dengan pembelajaran dengan metode konvensional.
Peningkatan kemampuan berpikir kritis
Fisika siswa diakibatkan oleh adanya integrasi
fenomena
sehari-hari
ke
dalam
metode
pembelajaran
yang
diterapkan
selama
pembelajaran. Hasil dari penelitian ini sesuai
dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh
Munfaridah (2013) yang menyatakan bahwa
penyajian fenomena sehari-hari di dalam
pembelajaran dapat melatih kemampuan berpikir
kritis Fisika siswa. Hasil penelitian ini juga sesuai
dengan pernyataan bahwa kemampuan berpikir
kritis Fisika dapat dilatihkan dengan melibatkan
siswa secara langsung dalam menggali informasi
serta menyelesaikan permasalahan Fisika yang
berkaitan dengan fenomena sehari-hari yang sering
ditemui oleh siswa (Lai, 2011; Zhang, 2007; Miri,
David, Uri, 2007; Ramos, 2013).
Model Mental Siswa setelah dilakukan
Pembelajaran dengan Metode Herrmann Whole
Brain Teaching
Penerapan metode HWBT di dalam
pembelajaran mengakibatkan adanya perubahan
model mental siswa pada akhir pembelajaran.
Proses pembentukan model mental siswa diiringi
dengan perubahan konseptual yang dialami oleh
siswa selama pembelajaran. Perubahan konseptual
yang dialami oleh siswa membutuhkan suatu
perubahan model mental yang signifikan (Jonassen,
2005:20). Di dalam penelitian ini sebagian besar
siswa subjek model mental mengalami perubahan
model mental yang digunakan dalam menganalisis
permasalahan Fisika. Hasil penelitian ini sesuai
dengan hasil penelitian Salmiza (2011) yang
menyatakan bahwa metode pembelajaran yang
disusun
berdasarkan
kinerja
otak
siswa
mengakibatkan adanya perubahan konseptual yang
signifikan.
Model mental yang ditemukan di dalam
penelitian ini terdiri dari 4 jenis model. Model
tersebut antara lain Gravitational Model (GM),
Mass Difference Model (MDM), Frictional Model
(FM) dan Blend model (BM). Keempat jenis model
mental tersebut terdiri dari subjek model mental
yang memiliki kesamaan karakteristik pemikiran di
dalam menganalisis permasalahan T-TG dan T-DG.
Setiap jenis model mental yang ditemukan juga
memiliki karakteristik khusus yang membedakan
antara satu model dengan model yang lain.
Gravitational Model (GM) ditemukan pada
permasalahan T-TG dan T-DG. Karakteristik utama
dari model ini adalah siswa menganggap bahwa hal
utama yang mempengaruhi kedua balok tersebut
adalah gravitasi. Siswa menganggap bahwa semua
benda yang ada di permukaan bumi dipengaruhi
oleh gravitasi. Menurut siswa GM, jika nilai
gravitasi diketahui maka nilai Energi potensial akan
dapat diketahui. Nilai Energi potensial dibutuhkan
untuk menentukan nilai Energi kinetik, kecepatan
dan percepatan. Saat siswa ditanya "Bagaimanakah
cara menentukan besar gaya dari kedua balok?"
siswa memberikan jawaban sebagai berikut.
"Untuk menentukan besar gaya yang dimiliki
oleh balok harus tahu nilai g terlebih dahulu,
untuk nilai massa dapat ditulis dengan simbol
misalnya dengan notasi m"
Siswa GM juga menyatakan bahwa usaha
pada balok terjadi akibat adanya pengaruh dari
gravitasi, nilai usaha oleh gravitasi bernilai positif
karena gerakan balok searah dengan arah gravitasi.
Pada permaslahan T-DG, siswa GM menyatakan
terdapat pengaruh akibat permukaan bidang miring
yang kasar yaitu timbulnya gaya gesek. Selain itu
siswa GM menganggap bahwa hanya usaha oleh
gaya gravitasi yang bekerja pada balok, siswa tidak
menunjukkan adanya usaha oleh gaya gesek yang
bekerja pada balok. Model GM adalah model
dengan jumlah subyek terkecil pada akhir
pembelajaran. Perubahan model mental ini
diakibatkan karena siswa memperoleh pengetahuan
baru yang mempengaruhi cara berpikir siswa.
Mass Difference Model (MDM) ditemukan
pada kedua permasalahan baik T-TG maupun T-DG.
Siswa pada model MDM memiliki karakteristik
dengan menganggap bahwa massa adalah faktor
utama yang menyebabkan perbedaan nilai dari
besaran Fisika yang lain. Siswa menganggap bahwa
massa benda adalah hal utama yang harus diketahui
terlebih dahulu untuk melakukan analisis lanjutan.
Saat siswa diberikan pertanyaan "Apa peranan
massa di dalam fenomena ini?" siswa memberikan
pernyataan sebagai berikut.
"Massa digunakan untuk mencari nilai energi
potensial pada balok sehingga variabel lain
seperti rnergi kinetik, gaya, kecepatan,
percepatan dan usaha dapat diketahui"
Menurut siswa pada MDM massa
menimbulkan adanya gaya F = m.g.sin θ yang
membuat balok bisa turun. Gaya tersebut berbeda
pada setiap balok karena massa kedua balok
berbeda. Untuk mengetahui perbandingan dari gaya
yang menyebabkan balok dapat menuruni bidang
miring siswa MDM memberikan pernyataan
sebagai berikut.
"komponen "g" pada persamaan F = m.g.sin
θ dapat dihilangkan karena memiliki nilai
yang sama"
Nilai usaha yang dilakukan oleh gravitasi menurut
siswa MDM bernilai positif karena arah dari
gerakan balok tidak melawan arah gravitasi. Dalam
analisis usaha pada permaslahan T-DG siswa
dengan model MDM juga menjelaskan adanya
usaha yang dilakukan oleh gaya gesek, namun
analisis yang dilakukan oleh siswa tidak
menunjukkan detail gesekan antara balok dan
permukaan bidang miring.
Frictional Model (FM) adalah model yang
ditemukan pada permasalahan T-DG. Secara umum,
analisis siswa pada model FM tentang Ek, Ep, v, a
dan gaya total balok identik dengan analisis yang
dikemukakan oleh siswa pada model MDM.
Karakteristik khusus dari siswa FM adalah adanya
penggunaan analisis gesekan antar partikel sisi
bawah permukaan balok dan permukaan bidang
miring untuk menganalisis fenomena gerakan balok
pada bidang miring. Menurut siswa FM saat kedua
balok berada pada puncak bidang miring, balok
akan tetap diam jika nilai koefisien gesek statis
yang bekerja pada sistem bernilai besar.
Siswa pada model FM beranggapan jika
kedua balok memiliki massa yang berbeda maka
akan menyebabkan perbedaan gaya normal pada
balok yang mempengaruhi besarnya gaya gesek
kedua balok (fA > fB). Saat siswa ditanya "Apa yang
menyebabkan terjadinya gesekan antara kedua
permukaan itu?" siswa memberikan jawaban
sebagai berikut.
"Penyebab gesekan adalah adanya gaya tarik
menarik antara partikel permukaan sisi bagian
bawah balok dan permukaan bidang miring"
Siswa pada model FM juga mampu mengaitkan
konsep Hukum Kekekalan Energi dalam
menjelaskan gesekan antara balok dan permukaan
bidang miring. Saat siswa ditanya "Secara umum
apakah akibat dari gesekan tersebut kepada energi
dari balok?" siswa memberikan jawaban sebagai
berikut.
"Energi dari balok akan sedikit berkurang".
Siswa
kemudian
kembali
diberikan
pertanyaan "Jika energi berkurang, apakah energi
itu hilang begitu saja?" siswa kemudian menjawab.
"Energinya tidak hilang namun dirubah
menjadi bentuk lain, misalnya panas. Seperti
saat kita menggesekan kedua telapak tangan
maka lama kelamaan akan terasa panas"
Jawaban dari siswa pada model FM juga
mengindikasikan adanya penggunaan kemampuan
berpikir kritis yaitu mampu mengaitkan beberapa
konsep Fisika dalam menganalisis suatu
permasalahan.
Model lain yang ditemukan di dalam
penelitian ini adalah Blend model (BM). BM adalah
model baru yang digunakan untuk mengakomodasi
siswa yang menggunakan lebih dari satu jenis
model mental dalam menganalisis permasalahan
yang disajikan. Model ini muncul pada wawancara
model mental kedua (selama pembelajaran). Siswa
di dalam model ini memiliki karakteristik dengan
menganggap bahwa massa dan gravitasi adalah
besaran yang mempengaruhi besaran Fisika lainya.
Blend Model pada permasalahan T-TG
merupakan gabungan antara jenis GM dan MDM.
Menurut siswa dengan model BM pada
permasalahan T-TG, massa dan gravitasi
berpengaruh saat benda belum bergerak atau saat
benda berada pada puncak bidang miring yaitu
untuk mengetahui nilai gaya normal balok dan
energi potensial dari masing-masing balok. Dalam
memberikan analisis energi balok siswa BM dalam
permasalahan T-TG memberikan pernyataan
sebagai berikut.
"Energi potensial digunakan untuk mengetahui
besar energi kinetik balok sehingga kecepatan
dan percepatan balok dapat ditentukan,
sedangkan gaya normal digunakan untuk
mengetahui nilai komponen gaya yang bekerja
pada balok"
Siswa BM juga menyatakan bahwa massa
balok berbanding lurus dengan gaya, kecepatan,
percepatan dan energi dari balok. Nilai usaha balok
oleh gravitasi menurut siswa BM adalah positif
karena arah gerakan balok searah dengan arah
gravitasi.
Pada permasalahan T-DG, Blend Model
yang ditemukan adalah gabungan dari FM dan
MDM. Perbedaan utama dari siswa FM dan BM
pada permasalahan T-DG yaitu analisis gesekan
yang dijelaskan oleh siswa. Siswa pada model BM
tidak menjelaskan gesekan dengan menggunakan
analisis gesekan partikel. Saat siswa diberikan
pertanyaan "Selain usaha oleh gaya gravitasi, gaya
apa yang juga menyebabkan usaha pada balok?"
siswa BM dalam permasalahan T-DG memberikan
pernyataan sebagai berikut.
"Usaha dilakukan oleh gaya gesek yang
disebabkan oleh adanya bidang miring yang
kasar"
Saat guru menanyakan "Bagaimana proses
terjadinya gesekan tersebut?" siswa BM tidak
mampu memberikan jawaban.
Keseluruhan tipe model mental yang
ditemukan adalah hasil analisis kuesioner model
mental yang dikerjakan oleh siswa serta analisis
hasil wawancara langsung kepada siswa tentang
analisis permasalahan T-TG dan T-DG. Hasil
penelitian ini sesuai dengan pernyataan bahwa
model mental adalah sebuah representasi internal
dari siswa dalam menganalisis dan menjelaskan
permasalahan yang dihadapi oleh siswa (Greca &
Moreira, 2002; Hrepic, 2010; Jonassen, 2005;
Vosniadou, 1994). Terdapat perubahan model
mental
siswa
mengalami
akibat
adanya
pembelajaran yang dilakukan oleh Guru. Hasil
penelitian ini mendukung hasil penelitian Itza-Ortiz
(2002) dan Bonello (2008) yang menyatakan bahwa
metode yang diterapkan oleh Guru di dalam
pembelajaran dapat menyebabkan suatu transisi
dari model mental siswa yang bertujuan untuk
mendapatkan konsep yang benar.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Kemampuan berpikir kritis Fisika siswa
setelah pembelajaran dengan metode Herrman
Whole Brain Teaching (HWBT) mengalami
peningkatan. Peningkatan tersebut diindikasikan
dengan adanya peningkatan nilai rata-rata LKS
siswa untuk setiap indikator kemampuan berpikir
kritis pada setiap pertemuan. Indikator kemampuan
berpikir kritis Fisika yang digunakan adalah
menganalisis sebuah pernyataan tentang konsep
dasar, memberikan penjelasan sederhana dari
analisis konsep dasar, menentukan tindakan untuk
menyelesaikan permasalahan secara kuantitatif,
menganalisis
suatu
fenomena
dengan
menghubungan antara konsep yang berkaitan,
menyusun kesimpulan berdasarkan hasil yang
didapatkan dari analisis data (tabel atau grafik).
Pengaruh Herrmann Whole Brain Teaching
(HWBT) terhadap model mental siswa adalah
adanya perubahan model mental yang digunakan
oleh
siswa
dalam
menganalisis
sebuah
permasalahan Fisika. Permasalahan tersebut adalah
balok yang menuruni bidang miring tanpa gesekan
(T-TG) dan balok yang menuruni bidang miring
dengan gesekan (T-DG). Temuan model mental
siswa dari kedua permasalahan tersebut adalah
Gravitational Model (GM), Mass Difference Model
(MDM), Frictional Model (FM) dan Blend Model
(BM).
Metode Herrmann Whole Brain Teaching
(HWBT) berpengaruh terhadap kemampuan
berpikir kritis Fisika siswa dan perubahan model
mental siswa. Perubahan kemampuan berpikir kritis
Fisika siswa dapat dilihat dari perbedaan nilai pretest dan post-test yang dilakukan pada awal dan
akhir pembelajaran. Perubahan model mental siswa
akibat intervensi dengan metode HWBT
diindikasikan dengan adanya siswa yang
menggunakan model mental yang berbeda pada
akhir pembelajaran serta adanya model baru yang
ditemukan pada akhir pembelajaran.
Saran
Berdasarkan hasil penelitian yang telah
dilakukan, beberapa saran yang dapat diberikan
sebagai berikut.
1. Bagi Guru
a. Pada tahapan Brain Storming sebaiknya guru
berusaha untuk tidak menjawab pertanyaan
yang muncul dari siswa. Hal ini bertujuan
agar siswa berusaha secara mandiri untuk
mencari jawaban pertanyaan yang diberikan
oleh Guru.
b. Guru harus berusaha untuk memotivasi siswa
untuk menyusun pertanyaan pada tahap
Disscussion. Pertanyaan ini dapat membantu
siswa untuk meluruskan konsep tentang
materi yang dipelajari serta melatih siswa
untuk kritis terhadap fenomena sehari-hari
yang berhubungan dengan materi Fisika.
2. Bagi Peneliti Lain
a. Temuan model mental di dalam materi Usaha
dan Energi yang didapatkan di dalam
penelitian ini terbatas pada 4 jenis model.
Saran untuk penelitian lanjutan adalah agar
penyusunan kuesioner untuk model mental
dibuat lebih dalam sehingga model mental
siswa dapat teramati lebih detail.
b. Wawancara
model
mental
sebaiknya
dilakukan di luar jam sekolah dengan metode
non-formal. Hal ini bertujuan agar suasana
wawancara lebih santai sehingga siswa lebih
nyaman untuk memberikan jawaban.
c. Peneliti selanjutnya perlu memperhatikan
keragaman jenis kelamin dari subjek model
mental. Di dalam penelitian ini subjek dari
model mental adalah 4 orang pria dan 6 orang
wanita. Lebih baik jumlah antara subjek pria
dan wanita dibuat seimbang sehingga hasil
penelitian dapat diperluas untuk variabel yang
lain.
DAFTAR RUJUKAN
Amin, Mohammad Tawiland Bunga Dara. 2013.
Portfolio-Based Physics Learning Model to
Improve Critical Thinking Skills.
International Journal of Education and
Research, (Online) 1 (9) : 1-8.
(http://www.ijern.com/journal/September2013/43.pdf), diakses 23 April 2014.
Bailin, Sharon. 2002. Critical Thinking and Science
Education. Science & Education, (Online)
11 : 361-375.
(http://eblog.cersp.com/UploadFiles/200611/1117929615.pdf), diakses 13 Mei 2013.
Bawaneh, Khalid. A, Nurulazam M.Z, Ahmad. &
Saleh, Salmiza. 2011. The Effect of
Herrmann Whole Brain Teaching Method on
Students' Understanding of Simple Electric
Circuits. European J of Physics Education,
(Online) 2 (2): 1-23, (ejpe.erciyes.edu.tr/),
diakses 29 Januari 2013.
Bonello, Marina. 2008. Sixth Grade Students’
Mental Models of Physical Education
Concepts: A Framework Theory
Perspective. Michigan: ProQuest, UMI
Dissertation Publishing.
Coll, Richard. K., David F. Treagust. 2003.
Investigation of Secondary School,
Undergraduate, and Graduate Learners’
Mental Models of Ionic Bonding. Journal
Of Research In Science Teaching, (Online)
40(5) : 464-486.
(www.interscience.wiley.com), diakses 6
Mei 2013.
Corpuz, Edgar., Rebello, N. Sanjay. 2011.
Investigating Students’ Mental Models and
Knowledge Construction of Microscopic
Friction. I. Implications for Curriculum
Design and Development. American
Physical Society, (Online) 7(2) : 1–9.
(10.1103/PhysRevSTPER.7.020102),
diakses 13 Februari 2013.
Greca, Ileana María., Marco Antonio Moreira.
2002. Mental, Physical, and Mathematical
Models in the Teaching and Learning of
Physics. Science Education, (Online) 86
(1) : 106-121.
(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/s
ce.10013/abstract), diakses 16 Oktober
2013.
Hermmann International. 2009. Training With The
Brain In Mind: The Application Of Brain
Dominance Technology To Teaching &
Learning. New York City: Hermmann
International.
Hrepic, Zdeslav. 2010. Identifying students’ mental
models of sound propagation: The role of
conceptual blending in understanding
conceptual change. American Physical
Society, (Online) 6 (2) : 1–18.
(10.1103/PhysRevSTPER.7.010109),
diakses 12 Februari 2013.
Itza-Ortiz, Salomon F., Sanjay, N. Rebello. 2002. A
Summary of Students’ Mental Models and
Their Applications in Contexts Pertaining to
Newton’s II Law. Physics Education
Research Group, (Online) 1-15. (01.40.Fk,
01.55.+b), diakses 28 April 2013.
Jansoon, Nina., Richard K. Coll., Ekasith Somsook.
2009. Understanding Mental Models of
Dilution in Thai Students. International
Journal of Environmental & Science
Education, (Online) 4 (2) : 147-168.
(http://www.ijese.com/), diakses 6 Mei
2013.
Jonassen, David. H., Strobel, J., & Gottdenker, J.
2005. Model building for conceptual
change. Interactive Learning Environments,
(Online) 13 (1-2) : 15-37.
(http://www.researchgate.net/profile/Johann
es_Strobel/publication/228862028_Model_b
uilding_for_conceptual_change/file/60b7d5
289aade86bbf.pdf), diakses 28 April 2014.
Lee, Li-Tze., Hung, Jason.C. 2011. Effect of
Teaching Using Whole Brain Instruction on
Accounting Learning. IGI Global, (Online)
1-3. (10.4018/978-1-60960-539-1.ch016),
diakses 10 April 2013.
Maimanata, Nichla. 2013. Pengaruh Model
Pembelajaran Herrmann Whole Brain
terhadap Kemampuan Representasi dan
Prestasi Belajar Siswa SMA Kelas X pada
Materi Suhu dan Kalor. Tesis tidak
diterbitkan, Malang: Fakultas Pascasarjana
Universitas Negeri Malang.
Miri, Barak., Ben-Chaim David., Zoller Uri. 2007.
Purposely Teaching for the Promotion of
Higher-order Thinking Skills: A Case of
Critical Thinking. Research in Science
Education, (Online) 37 (4) : 353-369.
(http://link.springer.com/article/10.1007%2F
s11165-006-9029-2), diakses 2 Mei 2014.
Mitrevski, B., O. Zajkov. 2012. Physics Lab,
Critical Thinking and Gender Differences.
Macedonian Physics Teacher, (Online) 48 :
13-18.
(http://www.dfrm.org/documents/macedonia
n-physics-teacher/t2.pdf), diakses 22 April
2014.
Munfaridah, Nuril. 2013. Pengaruh Brain Based
Learning Berbantuan Mind Map terhadap
Penguasaan Konsep dan Kemampuan
Berpikir Kritis Fisika pada Peserta Didik
MAN 1 Malang. Tesis tidak diterbitkan,
Malang: Fakultas Pascasarjana Universitas
Negeri Malang.
Ramos, Jennifer Lyn S. 2013. Higher Order
Thinking Skills and Academic Performance
in Physics of College Students: A
Regression Analysis. International Journal
of Innovative Interdisciplinary Research,
(Online) 4 : 49-60.
(http://www.auamii.com/jiir/Vol-01/issue04/5ramos.pdf), diakses 28 April 2014.
Rodrigues, Alice., Maurícia Oliveira . 2008. The
Role of Critical Thinking in Physics
Learning. GIREP 2008 Conference, (Online)
1-8. (http://lsg.ucy.ac.cy/girep2008/p_r.htm),
diakses 13 Mei 2013.
Salmiza, Saleh. 2011. The Effectiveness of the
Brain Based Teaching Approach in Dealing
With Problems of Form Four Students'
Conceptual Understanding of Newtonian
Physics. Asia Pacific Journal of Educators
and Education, (Online) 26 (1) : 91-106.
(web.usm.my/education/.../APJEE_26_06_S
almiza%20(91-106).pdf), diakses 16 Januari
2014.
She, Hsiao-Ching. 2005. Promoting students'
learning of air pressure concepts: The
interrelationship of learning approaches and
student learning characteristics. The Journal
of Experimental Education, (Online) 74 (1) :
29-51.
(http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.320
0/JEXE.74.1.29-52#preview), diakses 20
Maret 2014.
Vieira, Rui Marques. 2011. Critical thinking:
Conceptual clarification and its importance
in science education. International Council
of Associations for Science Education,
(Online) 22 (1) : 43-54,
(http://www.icaseonline.net/sei/march2011/p
4.pdf), diakses 5 Mei 2014.
Vosniadou, Stella., William F. Brewer. 1994. Mental
Models of the Day/Night Cycle. Cognitive
Science, (Online) 18: 123-183.
(http://homepage.psy.utexas.edu/homepage/
class/Psy333N/Legare%20Fall
%202008/Vosniadou%20-%20Mental
%20Models%20of%20the%20Day
%20Night%20Cycle.pdf), diakses 12 Mei
2013.
Zhang, Li. 2007. Promoting Critical Thinking, and
Information Instruction in a Biochemistry
Course. Issues in Science and Technology
Librarianship, (Online),
(http://www.istl.org/07summer/refereed.html), diakses 23 April
2013.