PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY.

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS

QUANTITATIVE LITERACY

TESIS

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh Gelar Magister Pendidikan Program Studi Pendidikan Biologi

Oleh:

Rifki Survani 1201392

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

SEKOLAH PASCASARJANA PROGRAM MAGISTER (S2) UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

BANDUNG 2014

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu LEMBAR PENGESAHAN TESIS

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS

QUANTITATIVE LITERACY

DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH :

Pembimbing I,

Dr. Rer. Nat. Adi Rahmat, M.Si

NIP. 196512301992021001

Pembimbing II,

Dr. Ana Ratna Wulan M.Pd

NIP. 197404171999032001

Mengetahui,

Ketua Jurusan/Program Studi Pendidikan Biologi

Dr. H. Riandi, M.Si

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR ISI

ABSTRAK ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR GAMBAR ... viii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Rumusan Masalah ... 6

C. Batasan Masalah ... 7

D. Tujuan Penelitian ... 7

E. Manfaat Penelitian ... 7

BAB II COGNITIVE LOAD DAN QUANTITATIVE LITERACY DAN ANATOMI TUMBUHAN ... 9

A. Cognitive Load Therory (Teori Beban Kognitif) ... 9

1. Intrinsic cognitive load ... 14

2. Extraneous cognitive load ... 15

3. Germane cognitive load ... 16

4. Mengurangi Cognitive load ... 19

B. Literasi Kuantitatif dalam Pembelajaran ... 22

C. Tinjauan Perkuliahan Anatomi Tumbuhan Berbasis Literasi Kuantitatif ... 30

D. Tinjauan Konsep Esensial Anatomi Tumbuhan ... 33

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 69

A. Metode Penelitian ... 69

B. Definisi Operasional ... 69

C. Prosedur Penelitian ... 70

D. Istrumen Penelitian ... 74

E. Teknik Pengumpulan Data ... 75

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 78

A. Hasil ... 78

1. Analisis Informasi ... 79

2. Usaha Mental ... 80

3. Kemampuan Kuantitatif ... 80

4. Beban Kognitif Pada Setiap Fase Perkuliahan ... 81

B. Pembahasan ... 90

1. Beban Kognitif pada Fase I ... 91

2. Beban Kognitif pada Fase II ... 95

3. Beban Kognitif pada Fase III ... 102

4. Beban Kognitif Selama Satu Semseter ... 104

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 111

A. Kesimpulan ... 111

B. Saran ... 112

DAFTAR PUSTAKA ... 114

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1. Rubrik Penilaian Literasi Kuantitatif ... 23

2.2. Kerangka analisis dimensi kompetensi kuantitatif ... 27

2.3. Komponen sel tumbuhan ... 34

3.1. Intrepretasi koefisien korelasi ... 77

4.1. Koefisien korelasi analisis informasi dengan usaha mental pada fase 1 ... 81

4.2. Rata-rata nilai fase 1 ... 82

4.3. Koefisien korelasi antara rata-rata analisis informasi, usaha mental dan test unit 1 ... 82

4.4. Koefisien korelasi analisis informasi dengan usaha mental pada fase 2 ... 83

4.5. Rata-rata nilai fase 2 ... 84

4.6. Koefisien korelasi antara rata-rata analisis informasi, usaha mental dan Test Unit 2 ... 84

4.7. Koefisien korelasi analisis informasi dengan usaha mental pada fase 3 ... 86

4.8. Rata-rata nilai fase 3 ... 86

4.9. Koefisien korelasi antara rata-rata analisis informasi, usaha mental dan test unit 3 ... 87

4.10. Rata-rata nilai satu semester ... 88

4.11. Korelasi antara rata-rata analisis informasi, usaha mental dan test unit satu semester ... 89

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1. Bentuk kristal ... 36

2.2. Stoma ... 38

2.3. Tipe stomata pada dikotil ... 39

2.4. Tipe trikoma ... 41

2.5. Berbagai bentuk sel parenkim ... 42

2.6. Jenis-jenis noktah pada dinding sel ... 45

2.7. Kolenkim yang tampak pada pengaatan sayatan melintang ... 48

2.8. Kolenkim pada sayatan melintang petiolus bit ... 48

2.9. Tipe-tepe kolenkim ... 50

2.10. Tipe-tipe sel Sklereid ... 52

2.11. Penebelan sekunder pada trakea ... 55

2.12. Tipe-tipe noktah ... 56

2.13. Penampang melintang daun ... 66

3.1. Bagan Alur Penelitian ... 70

4.1. Beban perkuliahan anatomi tumbuhan berbasis quantitative literacy ... 78

4.2. Korelasi analisis informasi dan kemampuan kuantitaitf fase dua ... 85

4.3. Korelasi analisis informasi dan kemampuan kuantitatif fase tiga ... 88

4.4. Korelasi kemampuan analisis informasi dan kemampuan kuantitatif selama satu semester ... 90

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB I

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Biologi ialah ilmu alam tentang makhluk hidup atau kajian saintifik tentang kehidupan. Sebagai ilmu, biologi mengkaji berbagai persoalan yang berkaitan dengan berbagai fenomena kehidupan makhluk hidup pada berbagai tingkat organisasi kehidupan dan tingkat interaksinya dengan faktor lingkungannya pada dimensi ruang dan waktu. Biologi sebagai bagian dari sains terdiri dari produk dan proses. Produk biologi terdiri atas fakta , konsep, prinsip, teori, hukum dan postulat yang berkait dengan kehidupan makhluk hidup beserta interaksinya dengan lingkungan. Dari segi proses maka Biologi memiliki ketrampilan proses yaitu, mengamati dengan indera, menggolongkan atau mengelompokkan, menerapkan konsep atau prinsip, menggunakan alat dan bahan, berkomunikasi, berhipotesis, menafsirkan data, melakukan percobaan, dan mengajukan pertanyaan.

Pada dasarnya pembelajaran biologi berupaya untuk membekali siswa dengan berbagai kemampuan tentang cara mengetahui dan memahami konsep ataupun fakta secara mendalam. Biologi memiliki bidang kajian yang luas. Kajian biologi mencakup biosfer yang sangat luas hingga sel yang sangat kecil (mikroskopis). Berbagai temuan dan fenomena biologi banyak dipelajari sebagai fakta kualitatif, padahal dapat pula dipelajari dengan cara dikuantitatifkan sehingga memudahkan untuk mengembangkan berbagai kompetensi (Supriatno, 2013). Oleh karena itu pendidikan harus mampu menyiapkan peserta didik agar dapat memahami dan menggunakan literasi kuantitatif.

Permasalahan dalam pengajaran biologi saat ini yaitu mahasiswa tingkat S1 lebih menganggap biologi sebagai mata kuliah hapalan. Hal ini terlihat ketika mereka dituntut untuk mengingat ciri, bentuk, persamaan, perbedaan, dan karakteristik lainnya ketika belajar biologi pada umumnya (Lufri, 2007).

2

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Kemampuan mahasiswa biologi masih terbatas dari kemampuan menghapal dan mendeskripsikan konsep yang diajarkan, tidak pada kemampuan memahami literasi kuantitatif. Di lapangan ditemukan masih banyak siswa yang tidak bisa membaca tabel, menginterpretasikan data melalui grafik, dan melakukan konversi satuan (Harrell, 1999). Speth et al (2010) juga melakukan penelitian mengenai literasi kuantitatif dalam pengantar biologi. Hasil penelitian menginformasikan bahwa sebagian besar mahasiswa mengalami kesulitan dalam melakukan perhitungan sederhana, mempresentasikan data dalam grafik, dan mengartikulasikan data menjadi argumen.

Penelitian yang dilakukan oleh Speth, et al. (2010) menunjukkan bahwa mayoritas siswa di Amerika Serikat lulus dengan keterampilan kuantatif yang rendah. Padahal tuntutan ilmu biologi pada abad 21 diharapkan berkembang menjadi sains kuantitatif. Menurut Hustings (2002) bahwa pada abad ke 21 ini, literasi dan numerasi akan menjadi aspek yang tidak dapat dipisahkan pada orang berpendidikan terutama mahasiswa. Agar menjadi efektif, keterampilan numerasi harus diajarkan dan dipelajari dalam situasi nyata dan pada konsep apapun di dalam sains (Steen, 2001). Sehingga tidak menutup kemungkinan bahwa mahasiswa biologi harus memiliki kemampuan pengoperasian matematika, pengukuran, dan pemodelan ketika dihadapkan pada persoalan-persoalan di situasi nyata ketika belajar biologi. Selain itu, terdapat beberapa elemen yang harus dimiliki oleh mahasiswa biologi, di antaranya adalah keterampilan dalam berhitung, memecahkan masalah, dan kemampuan berkomunikasi dan terampil dalam mengolah data kuantitatif (Hamzah, 2009).

Literasi kuantitaif adalah kemampuan untuk mengendalikan situasi atau menyelesaikan sebuah masalah dalam praktek, dan melibatkan informasi kuantitatif (matematika dan statistika) yang bisa dimunculkan secara verbal, grafik, tabel, atau formulasi simbol. Hal tersebut membutuhkan aktifasi pengetahuan yang sesuai, sikap, dan proses. Literasi kuantitatif dapat dilihat ketika diekspresikan dalam komunikasi, tulisan, oral maupun mode visual (Frith, 2011). Berangkat dari pengertian ini, dapat kita lihat bahwa literasi kuantitatif

3

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

mengembangkan sikap ilmiah yang tinggi dan membuat sebuah hipotesis maupun kesimpulan berdasarkan data, sehingga literasi kuantitatif dapat juga disebut sebagai alat untuk berpikir (Steen, 2001). Literasi kuantitatif sangat penting untuk para calon sarjana biologi di masa depan yang diharuskan untuk menginterpretasikan informasi numerik, dan klaim berbasis data mengenai hampir setiap aspek kehidupan sehari-hari.

Untuk mengatasi kebutuhan quantitative literacy dalam pengajaran biologi, tidak hanya pada genetika saja akan tetapi pada konsep lainnya juga seperti anatomi tumbuhan yang sudah dianggap sebagai konsep hapalan, maka perlu untuk dimasukkan konsep-konsep kuantitatif pada bahan ajar biologi pada konsep anatomi tumbuhan berbasis quantitative literacy. Hasil dari angket menunjukkan hanya 1,4% mahasiswa biologi yang berpendapat bahwa anatomi tumbuhan juga dapat digunakan sebagai contoh untuk menjelaskan matematika sedangkan yang terbanyak adalah genetika. Hasil angket lain menyatakan sebanyak 93% mahasiswa biologi berpendapat bahwa konsep adalah salah satu aspek yang paling sering dinilai dalam perkuliahan anatomi tumbuhan. Mahasiswa biologi terbiasa dilatih untuk hanya mengidentifikasi beberapa karakteristik tertentu ketika melakukan praktikum anatomi tumbuhan, beberapa diantaranya adalah 95,8% bentuk sel, 90,1% letaknya di dalam jaringan/organ, 78,9% bentuk penebalan, 63,4% fungsi, 62% komponen penyusun, dll. Sedangkan, aspek lainnya yang mengharuskan siswa memiliki keterampilan literasi kuantitatif pada perkuliahan anatomi tumbuhan tidak pernah terukur, misalnya distribusi sel per satuan luas pengamatan, frekuensi sel, dan diameter sel sebenarnya.

Penerapan literasi kuantitatif dalam konsep anatomi tumbuhan dapat dilakukan secara efektif melalui penyusunan bahan ajar berbasis quantitative literacy, sehingga mahasiswa biologi diharapkan dapat menguasai kemampuan kuantitatif literasi. Pada mata kuliah anatomi tumbuhan pembelajaran menggunakan literasi kuantitatif dapat dikatakan baru, sehingga bisa diasumsikan mahasiswa belum begitu terbiasa. Sebagai contoh mahasiswa biologi terbiasa

4

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

dilatih untuk hanya mengidentifikasi beberapa karakteristik tertentu ketika melakukan praktikum seperti bentuk sel, letak organel sel atau sel di dalam jaringan, dan bentuk penebalan. Sedangkan dalam kuantitatif literasi mahasiswa dituntut untuk memiliki keterampilan mengetahui distribusi sel per satuan luas pengamatan, frekuensi sel, diameter sel sebenarnya. Hal ini tentu memberikan tugas tambahan dan tentu saja tuntutan serta beban belajar mahasiswa akan bertambah pula. Beban belajar atau beban kognitif mahasiswa yang bertambah ini tentu akan mempengaruhi hasil belajar dan ketercapaiannya pada mata kuliah anatomi tumbuhan.

Ketika seseorang mempelajari informasi yang baru, maka informasi yang didapat tersebut akan diproses dalam memori kerjanya (working memory) (Matlin, 2009). Working memory bekerja dalam keadaan sadar dan dapat memproses informasi dengan cepat, namun memiliki kapasitas yang terbatas (Paas, 2003). Jumlah potongan informasi yang dapat diproses dalam working memory seseorang yaitu sebanyak tujuh potongan informasi (plus, minus two). Hal ini dikenal dengan the magic of seven (plus, minus two) (Matlin, 2009). Selain terbatasnya jumlah informasi yang dapat diproses, lamanya informasi baru yang dapat disimpan dalam working memory hanya sekitar 20 detik (Merrienboer dan Sweller, 2005). Terbatasnya jumlah informasi waktu pada working memory hanya terjadi pada informasi yang bersifat baru.

Jika seseorang memproses suatu informasi baru maka ia akan memanggil informasi yang dapat membantu memproses informasi tersebut pada memori jangka panjangnya (long term memory) (Mayer and Moreno, 2003). Namun jika tidak terdapat informasi yang cukup relevan pada long term memory, working memory seseorang tidak mampu memproses informasi baru yang diterimanya tersebut. Hal ini dikarenakan terlalu banyaknya informasi yang harus diproses. Jika hal ini terjadi maka dapat mengakibatkan kelebihan beban kognitif pada working memory dan kegagalan proses belajar pun dapat terjadi (Merriënboer and Sweller, 2005).

5

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Beban kognitif atau cognitive load adalah sebuah teori instruksional yang berawal dari sebuah ide pada memori kerja kita yang dibatasi dengan respon terhadap sejumlah informasi yang dapat diterima dan sejumlah operasi yang dapat ditampilkan oleh informasi tersebut. Hal itu berarti seorang pelajar (learner) dapat mendukung penggunaan memori kerja tersebut secara efisien, terutama saat mempelajari tugas atau pekerjaan yang sulit (Paas et al., 2003). Cognitive load mahasiswa biologi pada perkuliahan anatomi tumbuhan berbasis quantitative literacy mungkin bervariasi dan fluktiatif. Cognitive load tersebut dapat berasal dari bagaimana memori kerja tiap mahasiswa memproses informasi yang didapatnya di dalam working memory (intrinsic cognitive load) ataupun dari proses pembelajarannya itu sendiri (extraneous cognitive load). Serta bagaimana mahasiswa mengonstruk dan menggunakan skema pengetahuan yang didapatnya (germane load).

Pada penelitian ini cognitive load yang diamati adalah cognitive load mahasiswa pada perkuliahan anatomi tumbuhan. Dalam hal ini perkuliahan anatomi tumbuhan sudah mulai mengembangkan pemberlajaran yang berbasis quantitative literacy. Ruang lingkup materi yang dipelajari pada mata kuliah anatomi tumbuhan melingkupi sel hingga organ tumbuhan. Sel dan jaringan merupakan dasar dalam memahami kinerja yang terjadi pada kajian dalam perkuliahan bioteknologi, biologi molekuler, fisiologi dan ekologi. Perkembangan struktur sel, jaringan, organ vegetatif, organ organ reproduktif tumbuhan dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan dan tahap perkembangannya. Variabel-variabel dalam perkembangan anatomi tumbuhan dapat diungkap dari segi kualitatif dan kuantitatif, demikian pula faktor-faktor yang mempengaruhinya. Untuk mengungkap dari segi kuantitatifnya mahasiswa perlu dibekali dengan kemampuan kuantitatif.

Tidak semua mahasiswa dapat langsung menguasai dan menerapkan kemampuan kuantitatif dalam pengamatan. Perlu adanya pelatihan dan pembiasaan terlebih dahulu. Terlebih adanya tambahan tuntutan tugas pada mata kuliah anatomi tumbuhan. Setelah mengontrak mata kuliah biologi umum,

6

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

diharapkan mahasiswa memiliki pengetahuan awal (prior knowledge) yang cukup pada perkuliahan anatomi tumbuhan. Adanya prior knowledge yang didapat dari mata kuliah biologi umum diharapkan dapat membantu untuk memproses informasi pada perkuliahan anatomi tumbuhan dan tidak terlalu membebani working memory mahasiswa.

Bertambahnya tuntutan tugas pada mata kuliah anatomi tumbuhan perlu diperhatikan juga kondisi mahasiswanya. Kondisi yang perlu diperhatikan terutama pada beban kognitif mahasiswa. Beban kognitif tidak hanya diakibatkan oleh kompleksitas suatu materi, namun juga dapat diakibatkan oleh proses perkuliahan anatomi tumbuhan. Perlu juga dilihat dan dianalisis komponen dalam proses perkuliahan yang dapat meningkatkan atau menurunkan beban kognitif dalam perkuliahan anatomi tumbuhan.

Selain mengamati dan menganalisis cukup atau tidaknya prior knowledge yang dimiliki oleh mahasiswa serta proses perkuliahan, perlu juga dianalisis kemampuan mahasiswa dalam mengonstruk pengetahuan. Apakah mahasiswa mampu untuk membuat skema pengetahuan baru yang membantu memahami mata kuliah anatomi tumbuhan baik kualitatif maupun kuantitatif. Berdasarkan uraian tersebut komponen cognitive load yang diamati pada penelitian ini yaitu berupa kemampuan memproses informasi (intrinsic cognitive load), usaha mental yang dibutuhkan selama proses perkuliahan (extraneous cognitive load), maupun kemampuan mahasiswa membentuk skema pengetahuan (germane cognitive load). Berdasarkan hubungan antara ketiga komponen cognitive load tersebut dapat diketahui bagaimana cognitive load pada mata kuliah anatomi tumbuhan berbasis quantitative literacy.

2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah di atas, dirumuskan permasalahan sebagai berikut: “Bagaimana beban kognitif mahasiswa biologi pada perkuliahan anatomi tumbuhan yang berbasis quantitative literacy?”

7

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Selanjutnya rumusan masalah di atas dijabarkan menjadi pertanyaan penelitian sebagai berikut :

a. Bagaimana intrinsic cognitive load mahasiswa biologi pada perkuliahan anatomi tumbuhan yang berbasis quantitative literacy?

b. Bagaimana extraneous cognitive load mahasiswa biologi pada perkuliahan anatomi tumbuhan yang berbasis quantitative literacy?

c. Bagaimana germane cognitive load mahasiswa biologi pada perkuliahan anatomi tumbuhan yang berbasis quantitative literacy?

d. Bagaimana hubungan antara ketiga komponen Cognitive Load mahasiswa biologi pada perkuliahan anatomi tumbuhan yang berbasis quantitative literacy?

3. Batasan Masalah

Untuk menghindari terlalu luasnya pembahasan, maka pokok permasalahan yang akan diteliti dibatasi ruang lingkupnya sebagai berikut :

a. Intrinsic cognitive load pada perkuliahan anatomi tumbuhan yang berbasis quantitiative literacy digambarkan melalui skor atau nilai kemampuan mahasiswa dalam memproses informasi yang terdapat pada LKM yang diperoleh dalam kegiatan praktikum anatomi tumbuhan.

b. Extraneous cognitive load pada perkuliahan anatomi tumbuhan yang berbasis quantitative literacy digambarkan melalui skor atau nilai usaha mental mahasiswa pada angket yang diperoleh selama kegiatan praktikum anatomi tumbuhan.

c. Germane cognitive load pada perkuliahan anatomi tumbuhan yang berbasis quantitiative literacy digambarkan melalui skor atau nilai kemampuan kuantitatif dan kualitatif mahasiswa yang diperoleh melalui Test Unit pada akhir setiap fase perkuliahan.

8

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis cognitive load dan komponen cognitive load mahasiswa biologi pada perkuliahan anatomi tumbuhan yang berbasis quantitative literacy.

5. Manfaat Penelitian

Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat pada berbagai pihak, diantaranya:

a. Dapat memberikan suatu masukan dalam penyusunan bahan ajar beserta perangkatnya dengan menggunakan hasil temuan dari cognitive load mahasiswa biologi pada perkuliahan anatomi tumbuhan yang menggunakan Quantitative Literacy.

b. Memberikan suatu masukan dalam upaya menurunkan cognitive load pada mata kuliah anatomi tumbuhan berbasis quantitative literacy berdasarkan hubungan dan keterkaitan antara intrinsic load, extraneous load, dan germane load.

c. Dapat memberikan suatu masukan dalam mata kuliah prasyarat dalam meningkatkan prior knowledge yang dibutuhkan pada mata kuliah anatomi tumbuhan.

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Metode Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui beban kognitif mahasiswa biologi pada perkuliahan anatomi tumbuhan yang berbasis quantitative literacy. Metode yang digunakan pada penelitian ini adala metode deskriptif (Sukmadinata, 2011). Pada metode ini tidak dilakukan perlakuan sama sekali terhadap objek penelitian.

B. Definisi Operasional

Agar dapat menghindari beberapa kesalahan dalam menafsirkan beberapa istilah yang digunakan, maka diperlukan penjelasan tentang beberapa istilah yang digunakan dalam penelitian ini agar lebih efektif dan operasional.

Cognitive load, merupakan beban atau muatan kognitif mahasiswa dalam perkuliahan anatomi tumbuhan yang berbasis quantitative literacy. Ada tiga komponen cognitive load yang diukur pada penelitian ini. Tinggi dan rendahnya cognitive load mahasiswa dilihat dilihat berdasarkan hubungan antara ketiga komponen tersebut.

1. Intrinsic cognitive load (ICL) pada penelitian ini digambarkan melalui skor atau nilai kemampuan mahasiswa dalam memproses informasi yang didapat dari hasil kinerja pada lembar kerja (work sheet) perkuliahan anatomi tumbuhan yang berbasis quantitative literacy. ICL digambarkan terbalik dengan kemampuan analisis informasi, ketika kemampuan analisis informasi tinggi ICL rendah, dan ketika kemampuan analisis informasi rendah ICL tinggi.

2. Extraneous cognitive load pada penelitian ini digambarkan melalui skor atau nilai usaha mental mahasiswa dari hasil angket respon mahasiswa baik

70

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

terhadap pembelajaran yang berlangsung maupun bahan ajar yang digunakan pada perkuliahan anatomi tumbuhan yang berbasis quantitative literacy. 3. Germane cognitive load pada penelitian ini digambarkan melalui skor atau

nilai kemampuan kuantitatif dan kualitatif berdasarkan test unit di akhir setiap fase perkuliahan anatomi tumbuhan yang berbasis quantitative literacy.

C. Prosedur Penelitian

Berdasarkan penjelasan yang terdapat pada latar belakang masalah, tujuan utama penelitian ini adalah mengetahui cognitive load mahasiswa biologi pada perkuliahan anatomi tumbuhan yang berbasis quantitative literacy. Untuk memperjelas penelitian yang dilakukan, disajikan langkah-langkah utama yang ditempuh dalam bentuk alur penelitian yang dapat dilihat pada gambar 3.1

Pengukuran

extraneous load

Kajian indikator quantitative

literacy

Kajian penelitian terkait

quantitative literacy dan cognitive load

Panduan pengukurancognitive load

Pengembangan instrumen pengukuran

cognitive load

validasi

revisi

kesimpulan Analisis data temuan

penelitian dan pembahasan

Akhir perkuliahan Proses

Perkuliahan

Pengukuran

germane load

Awal perkuliahan Pengukuran

71

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3.1. Bagan Alur Penelitian

Berdasarkan alur penelitian pada bagan di atas, penelitian ini diawali dengan mengkaji indikator dan konsep pada penelitian-penelitan yang terkait dengan literasi kuantitatif. Indikator ini diturunkan berdasarkan kebutuhan dari konsep anatomi tumbuhan, sedangkan konsep diturunkan berdasarkan indikator. Indikator dan konsep yang telah disusun selanjutnya divalidasi kesesuaiannya oleh dosen ahli. Indikator dikaji kesesuaiannya dengan kemampuan literasi kuantitatif, dan konsep dikaji kesesuaiannya dengan indikator. Indikator ini kemudian digunakan untuk mengukur cognitive load mahasiswa.

Langkah selanjutnya yaitu melakukan pengamatan dan pengambilan data selama perkuliahan. Perkuliahan dikakukan dengan menggunakan metode cooperatif learning tipe Two Stray Two Stay yang sedang dikembangkan oleh Eni Nuraeni, M.Pd. (2013). Secara garis besar perkuliahan anatomi tumbuhan dibagi menjadi tiga fase. Fase pertama yaitu berupa materi pengenalan berupa penggunaan alat dan jaringan dermal. Fase dua mulai memasuki materi yang cukup kompleks yaitu jaringan dasar dan pembuluh. Fase tiga yaitu menggabungkan ketiga jaringan pada tumbuhan pada pengamatan organ (batang, akar dan daun).

1. Fase Satu

Fase 1 merupakan fase pengenalan terhadap mata kuliah anatomi tumbuhan. Pada fase ini termasuk pembagian kelompok dan tugas tiap pertemuan. Selain itu penekanan yang lebih penting pada fase 1 ini yaitu latihan penggunaan mikroskop. Latihan ini dimaksudkan untuk membiasakan mahasiswa dalam menggunakan mikroskop sebagai alat bantu pengamatan pada perkuliahan anatomi tumbuhan selanjutnya. Dalam latihan penggunaan mikroskop mahasiswa juga berlatih untuk membuat preparat segar. Pembuatan preparat menggunakan

72

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

daun Rhoeo discolor. Selanjutnya mahasiswa juga berlatih untuk mengidentifikasi karakteristik baik kualitatif maupun kuantitatif dari preparat yang mereka amati. Mempresentasikan hasil pengamatan juga perlu dibiasakan agar mahasiswa dapat menyampaikan data hasil pengamatan kepada kelompok yang lain dengan baik.

2. Fase Dua

Pelatihan pada fase 1 dilakukan agar mahasiswa sudah terbiasa pada fase 2. Pada fase 2 ini mahasiswa harus sudah bisa menggunakan mikroskop sebagai alat bantu pengamatan dan membuat preparat segar yang dapat diamati dengan baik. Mahasiswa sudah mulai dituntut untuk bekerja secara mandiri dalam kelompoknya. Meminta bantuan kepada dosen dan asisten praktikum dilakukan jika ada hal yang benar-benar tidak dimengerti oleh mahasiswa. Materi pada fase 2 mencakup jaringan dasar (parenkim, aerenkim dan stereom), jaringan pembuluh (xilem, floem serta tipe ikatan pembuluh).

Strategi pembelajaran yang digunakan yaitu menggunakan metode kooperatif dimana mahasiswa melakukan secara berkelompok. Mahasiswa dibagi menjadi enam kelompok dengan anggota kelompok dipilih secara acak. Setiap mahasiswa diminta bekerja secara berkelompok dalam melakukan pengamatan. Pembagian tugas pengamatan diatur oleh kelompok masing masing. Hal ini agar mahasiswa dapat membagi tugas sesuai dengan kemampuannya dan bekerja sama dengan anggota kelompoknya.

Untuk mengefisiensikan waktu, tugas pengamatan dibagi menjadi dua bagian, yaitu tiap tiga kelompok melakukan pengamatan yang berbeda. Setiap kelompok diberikan waktu yang sama untuk melakukan kegiatan pengamatan. Setelah waktu yang diberikan habis, beberapa mahasiswa dalam kelompoknya diminta untuk mengunjungi (delegasi) kelompok lain untuk meminta data hasil pengamatan kelompok lain. Anggota kelompok yang lain tinggal di tempatnya masing-masing untuk menjelaskan hasil pengamatan kepada anggota kelompok lain yang datang kepada mereka. Metode ini dilakukan selama perkuliahan

73

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

anatomi tumbuhan. Selain untuk mengefisiensikan waktu dan preparat yang diamati, metode ini juga dilakukan untuk melatih mahasiswa menjelaskan hasil pengamatannya kepada anggota kelompok yang lain dan juga untuk melatih mahasiswa memahami hasil pengamatan kelompok lain.

Pengantar perkuliahan pada tiap materi dilakukan oleh dosen sebelum kegiatan pengamatan berlangsung. Hal ini dimaksudkan untuk memeriksa kesiapan dan pengetahuan awal mahasiswa. Setelah melakukan kegiatan pengamatan, beberapa orang perwakilan dari tiap kelompok mengunjungi (delegasi) kelompok yang lain untuk meminta data hasil pengamatan bukan interpretasi hasil pengamatan dari kelompok lain. Hal ini dilakukan agar mahasiswa dapat menginterpretasikan sendiri data yang mereka peroleh. Anggota kelompok lainnya bertugas untuk menjelaskan hasil pengamatan kepada kelompok yang datang berkunjung. Di akhir perkuliahan mahasiswa harus dapat menyampaikan dan menjelaskan hasil pengamatan yang mereka lakukan dan dari data kelompok lain.

3. Fase Tiga

Materi pada fase tiga merupakan gabungan dari materi-materi sebelumnya, membahas mengenai tiga organ utama pada tumbuhan (batang, akar dan daun). Pada fase ini kegiatan perkuliahan masih menggunakan strategi pada fase dua. Pengamatan pada organ tumbuhan melingkupi pengamatan sel dan jaringan penyusunnya (dermal, jaringan dasar, dan jaringan pembuluh). Materi-materi yang didapatkan sebelumnya digunakan kembali sebagai prior knowledge untuk dapat melakukan pengamatan dengan baik. Pada fase tiga diharapkan mahasiswa sudah tidak mengalami kesulitan dalam melakukan pengamatan dan dapat menggabungkan pengetahuan yang mereka dapat secara utuh.

Pengamatan intrinsic cognitive load dilakukan pada awal perkuliahan dan selama perkuliahan. Extraneous cognitive load diamati selama perkuliahan untuk mengetahui apakah kegiatan perkuliahan tingkatan extraneous cognitive load pada

74

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

mahasiswa. Pengukuran extraneous cognitive load menggunakan angket dan dilakukan di akhir perkuliahan. Pengukuran germane cognitive load dilakukan dengan melihat skor atau nilai mahasiswa pada assesmen yang menunjang quantitative literacy. Pengukuran tersebut melalui tiga test unit yang dilakukan di setiap akhir fase perkuliahan. Langkah-langkah yang telah dilakukan akan menghasilkan data, yang selanjutnya dianalisis untuk dilakukan pembahasan sehingga menghasilkan suatu kesimpulan penelitian.

D. Instrumen Penelitian

Instrumen penelitian adalah alat yang digunakan oleh peneliti dalam mengumpulkan data. Arikunto (2006) menyebutkan bahwa instrumen berfungsi memperoleh data tentang sesuatu dibandingkan dengan standar satu ukuran yang telah ditentukan. Instrumen penelitian yang digunakan di dalam penelitian ini adalah :

1. Angket

Angket digunakan untuk mengukur extraneous cognitive load mahasiswa mengenai pengaruh kegiatan pembelajaran dan bahan ajar yang dikembangkan terhadap kemampuan quantitative literacy mahasiswa. Sebelum digunakan, angket yang dipakai divalidasi terlebih dahulu. Angket yang digunakan harus memiliki Indikator yang sesuai dengan kemampuan literasi kuantitatif. Validasi tersebut dilakukan oleh dosen ahli dengan mengisi instrumen lembar validasi kesesuaian angket dengan indikator terhadap kemampuan literasi kuantitaitf.

2. Work Sheet (LKM)

Lembar kerja pada LKM digunakan untuk mengukur kemampuan analisis memproses informasi yang disediakan dalam materi perkuliahan. Hasil dari analisis informasi digunakan untuk mewakili salah satu komponen beban kognitif

75

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

yaitu intrinsic cognitive load. Work Sheet yang digunakan harus memiliki Indikator yang sesuai dengan kemampuan literasi kuantitatif. Validasi tersebut dilakukan oleh dosen ahli dengan mengisi instrumen lembar validasi kesesuaian angket dengan indikator terhadap kemampuan literasi kuantitaitf.

3. Test Unit

Test unit digunakan untuk mengukur kemampuan kuantitatif dan kualitatif mahasiswa pada mata kuliah anatomi tumbuhan yang berbasis quantitative literacy. Test unit diberikan pada setiap akhir fase perkuliahan (tiga kali test unit). Hasil dari test unit digunakan untuk menggambarkan salah satu komponen dari cognitive load yaitu germane cognitive load. Soal test unit disusun oleh dosen mata kuliah anatomi tumbuhan.

E. Teknik Pengumpulan Data

Pengambilan data pada penelitian ini dilakukan selama satu semester pada mahasiswa biologi kelas C semester II tahun ajaran 2013/2014 yang mengontrak mata kuliah Anatomi Tumbuhan. Pada penelitian ini peneliti berperan sebagai Participant-as-observer, dimana selain melakukan pengamatan untuk mengambil data peneliti juga berpartisipan dalam proses perkuliahan sebagai asisten praktikum.

Komponen beban kognitif mahasiswa yang diukur yaitu berupa analisis informasi (yang menggambarkan intrinsic load), usaha mental (yang menggambarkan Extraneous Load), dan kemampuan kuantitatif (yang menggambarkan Germane Load). Beban kognitif mahasiswa pada mata kuliah anatomi tumbuhan dapat diketahui berdasarkan hubungan antara ketiga komponen beban kognitif yang diukur.

Pengumpulan data intrinsic cognitive load mahasiswa dilakukan melalui skor atau nilai work sheet pada perkuliahan anatomi tumbuhan berbasis quantitative literacy. Pengambilan data intrinsic cognitive load dilakukan pada

76

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

setiap perkuliahan anatomi tumbuhan. Perkuliahan anatomi tumbuhan terdiri dari beberapa materi pokok yaitu jaringan dermal (epidermis), jaringan dasar (parenkim), jaringan pembuluh (vascular), dan organ pada tumbuhan (akar, batang dan daun). Materi tersebut dibagi menjadi 13 bahan ajar. Untuk bahan ajar satu yang digunakan pada pertemuan pertama berupa pengenalan alat dan literasi kuantitatif pada mahasiswa. Materi yang digunakan sebagai data pada penelitian ini dimulai dari materi dua sampai materi 13. Nilai yang didapat dari LKM merupakan kemampuan analisis informasi mahasiswa yang menggambarkan intrinsic cognitive load.

Pengumpulan data extraneous cognitive load dilakukan melalui angket yang diberikan kepada mahasiswa di setiap akhir perkuliahan anatomi tumbuhan yang menggunakan quantitative literacy. Pengumpulan data extraneous cognitive load ini dilakukan selama satu semester pada setiap materi yaitu dari materi dua sampai materi 13. Skor yang didapatkan pada angket digunakan untk mengukur usaha mental mahasiswa selama perkuliahan berlangsung. Usaha mental ini menggambarkan keadaan extraneous cognitive load mahasiswa pada perkuliahan anatomi tumbuhan berbasis quantitative literacy.

Data dari germane cognitive load didapat berdasarkan hasil test unit (evaluasi) mahasiswa di akhir perkuliahan anatomi tumbuhan yang menggunakan quantitative literacy. Test unit dilakukan sebanyak tiga kali, pada akhir fase satu, akhir fase dua, dan akhir fase tiga. Test unit yang digunakan berupa soal untuk mengetahui kemampuan mahasiswa terkait kuantitatif dan kualitatif (konsep) anatomi tumbuhan. Pembagian ini didasarkan pada strategi perkuliahan yang dikembangkan oleh Eni Nuraeni, M.Pd selaku dosen mata kuliah anatomi tumbuhan.

Sama halnya dengan germane cognitive load, pengumpulan data intrinsic cognitive load dan extraneous cognitive load dikelompokkan kedalam tiga fase. Pembagian ini dilakukan untuk mengetahui hubungan antara ketiga komponen beban kognitif pada setiap fase. Berdasarkan hubungan atara ketiga komponen

77

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

bebn kognitif tersebut dapat diketahui perkembangan beban kognitif mahasiswa pada mata kuliah anatomi tumbuhan berbasis quantitative literacy pada setiap fase. Selain pada akhir setiap fase, di akhir semester juga dilihat hubungan antara ketiga komponen beban kognitif berdasarkan rata-rata nilai yang didapat selama satu semester.

Wawancara dilakukan untuk mendapatkan informasi yang tidak terjaring oleh angket yang diberikan kepada mahasiswa. Informsi tambahan lainnya berupa kesan maupun pesan mahasiswa terhadap perkuliahan anatomi tumbuhan. Wawancara ini dilakukan di sela-sela perkuliahan dan di akhir pertemuan.

F. Analisis Data

Data yang diperoleh kemudian diolah dan dianalisis secara deskriptif dan kuantitatif. Pengolahan data yang bersifat kuantitatif dilakukan melalui statistika korelasi regresi untuk mencari hubungan dari ketiga kategori cognitive load.

Analisis korelasi digunakan untuk mengetahui hubungan antara dua variabel dimana variabel lainnya yang dianggap berpengaruh. Nilai korelasi (r) berkisar antar 1 sampai -1, nilai semakin mendekati 1 atau -1 berarti hubungan antara dua variabel semakin kuat, dan sebaliknya. Nilai positif menunjukkan hubungan searah (X naik maka Y naik) dan nilai negatif menunjukkan hubungan terbalik (X naik maka Y turun). Data yang digunakan biasanya berskala interval atau rasio. Penghitungan uji korelasi menggunakan software IBM SPSS Statistic 21.

Menurut Sugiyono (2007) pedoman untuk memberikan interpretasi koefisien korelasi sebagai berikut:

Tabel 3.1 Intrepretasi koefisien korelasi

0,00 – 0,199 = sangat rendah

0,20– 0,399 = rendah

78

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

0,60 – 0,799 = kuat

0,80 – 1,000 = sangat kuat

Analisis regresi digunakan untuk mengetahui besarnya kontribsi intrinsic cognitive load dan extraneous cognitive load terhadap germane cognitive load. Data yang dianalisis dengan regresi merupakan data kuantitatif yang memiliki skala pengukuran minimal interval. Uji regresi hanya dilakukan pada data yang memiliki korelasi signifikan (α < 0,05). Tujuan menggunakan analisis regresi ialah membuat estimasi besarnya kontribusi rata-rata dan nilai variabel terikat dengan didasarkan pada nilai variabel bebas (Sugiyono, 2007). Pada penelitian ini uji regresi dilakukan antara kemampuan analisis informasi mahasiswa (yang menggambarkan intrinsic cognitive load) dengan kemampuan kuantitatif mahasiswa (yang menggambarkan germane cognitive load).

Berdasarkan hasil penghitungan tersebut ada tiga hubungan pada komponen cognitive load yang dapat dijadikan sebagai acuan sederhana untuk melihat adanya beban kognitif dalam pembelajaran:

1. ECL lebih tinggi dari ICL. Usaha yang lebih besar dibandingkan analisis informasi yang didapatkan membuktikan bahwa terdapat beban kognitif yang besar dalam pembelajaran.

2. ECL dan ICL memiliki korelasi yang positif. Kemampuan analisis informasi yang didapatkan masih bergantung pada usaha mental yang dibutuhkan. 3. ECL dan GCL memiliki korelasi yang positif. Pada kasus ini hampir sama

dengan poin dua, dimana pembentukkan skema pengetahuan yang didaptkan masih bergantung pada usaha mentalnya, bukan pada kemampuan analisis informasinya.

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Intrinsic cognitive load mahasiswa pada mata kuliah anatomi tumbuhan berbasis quantitative literacy mengalami fluktuasi pada setiap materi. Tinggi dan rendahnya intrinsic cognitive load bergantung pada kompleksitas materi yang diproses. Intrinsic cognitive load meningkat apabila kompleksitas materi meningkat dan kemampuan analisis informasi menurun. Prior knowledge yang relevan dapat membantu menurunkan intrinsic cognitive load dalam memproses informasi.

Extraneous cognitive load mahasiswa pada mata kuliah anatomi tumbuhan berbasis quantitative literacy hampir sama dengan kondisi intrinsic cognitive load, yaitu mengalami fluktuasi pada setiap materi. Peningkatan dan penurunan extraneous cognitive load bergantung pada seberapa besar usaha mental yang digunakan oleh mahasiswa. Extraneous cognitive load meningkat apabila usaha mental yang dibutuhkan untuk memproses informasi meningkat. Extraneous cognitive load mengalami penurunan ketika mahasiswa sudah terbiasa dengan proses perkuliahan yang berlangsung, dan juga sudah menguasai keterampilan yang dibutuhkan dalam memproses informasi.

Germane cognitive load mahasiswa pada mata kuliah anatomi tumbuhan berbasis quantitative literacy mengalami peningkatan pada setiap fase. Peningkatan tersebut diakibatkan oleh menurunnya intrinsic cognitive load, sehingga membantu memberikan ruang pada working memory untuk digunakan dalam pembentukan skema pengetahuan. Hal tersebut membuat germane cognitive load menjadi meningkat.

Hubungan antara ketiga komponen beban kognitif mengalami perubahan pada satiap fase. Pada fase satu kemampuan analisis informasi dengan usaha mental memiliki korelasi positif. Kemampuan analisis informasi dengan

113

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

kemampuan kuantitatif memiliki korelasi yang positif, walaupun korelasinya rendah dan tidak signifikan. Pada fase dua kemampuan analisis informasi dengan usaha mental memiliki korelasi negatif, walaupun termasuk rendah dan tidak signifikan namun hasil ini menunjukkan adanya penurunan beban kognitif. Kemampuan analisis informasi dengan kemampuan kuantitatif masih memiliki korelasi positif, namun terjadi perubahan pada tingkat signifikansinya. Dengan meningkatnya nilai signifikansi dapat diartikan beban kognitif pada fase dua mengalami penurunan. Pada fase tiga yang mengalami perubahan yaitu nilai signifikansi. Secara rata-rata selama satu semester korelasi antara kemampuan anlisis informasi dengan usaha mental masih negatif, namun memiliki korelasi yang rendah dan tidak terlalu signifikan (-0,235; α > 0,05). Rata-rata kemampuan analisis dengan rata-rata kemampuan kuantitatif selama satu semester memiliki korelasi positif yang kuat dan signifikan.

B. Saran

Berdasarkan hasil dan temuan dari penelitian terkait ketiga komponen cognitive load ada beberapa saran yang ingin disampaikan oleh peneliti kepada peneliti lain, diantaranya:

1. Peneliti yang akan melakukan penelitian sejenis mengenai pengukuran Cognitive Load agar dapat menemukan solusi untuk menurunkan beban kognitif terutama komponen beban kognitif extraneous cognitive load.

2. Menurunkan extraneous cognitive load dengan pemberian pelatihan (pretraining) untuk mengurangi usaha mental dalam memproses informasi. 3. Peneliti yang akan melakukan penelitian terkait metode pemebelajaran

diharapkan dapat membuat desain pembelajaran yang dapat memberikan tugas-tugas yang dapat mencapai tingkatan intrinsic cognitive load yang cukup dan tidak berlebih, mampu menurunkan extraneous cognitive load, serta mampu meningkatkan germane cognitive load.

114

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

4. Memberikan prior knowledge yang relevan pada mata kuliah prasyarat (Biologi umum) untuk mengurangi intrinsic cognitive load ketika memproses informasi pada perkuliahan anatomi tumbuhan.

5. Penggunaan metode mnemonic pada beberapa konsep (istilah) untuk menurunkan intrinsic cognitive load sehingga mempercepat terbentuknya skema pengetahuan dan terorganisir di dalam long term memory.

6. Perlu adanya penelitian yang dapat mengukur secara nyata kontribusi pada aspek lain selain kontribusi intrinsic cognitive load yang mempengaruhi germane cognitive load.

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR PUSTAKA

Arikunto, S. (2006). Prosedur Penelitian, Satuan Pendekatan dan Praktek. Jakarta: Rineka Cipta.

Association of American College and Universities (AACU). (2010). Quantitative Literacy Value Rubrick. [online] tersedia value@aacu.org

Borg R Walter; Gall Meredith D. (1989). Educational Research; An Introduction, Fifth Edition; Longman.

Chandler, P., & Sweller, J. (1992). The split-attention effect as a factor in the design of instruction. British Journal of Educational Psychology, 62(2), 233-246.

Everst, Ray. F. Esau’s Plant Anatomy. Third Edition. New York: Wiley

Frith, V. (2011). Towards Understanding the Quantitative Literacy Demands of a First-Year medical Curriculum. AJHPE. 3, No. 1 Hal 19-23.

Garner, Stuart. (2002). “Reducing Cognitive Load on Novice Programmers”. Educational

Resources Information Center. 2-7.

Hamzah, M. Sahandri, G. Saifuddin, K.A. (2009). Generic Skills Need to Produce Human

Capital with “First Class Mentality”. European Journal of Social Sciences. 10, (1),

102-110.

Harrell. (1999). Improving the Quantitative Skills of Life Science Students Through General Biology Reform (Supported by NSF Award DUE – 9752339 to the University of Tennesee). (online). Tersedia: www.tiem.utk.edu/-gross/bioed/poster.html. (16 November 2011).

Hidayat, B. Estiti. (1995). Anatomi Tumbuhan Berbiji. Bandung: ITB.

Rahmat, A & Hindriana, A. F.. (2014). “Beban Kognitif Mahasiswa Dalam Pembelajaran Fungsi Terintegrasi Struktur Tumbuhan Berbasis Dimensi Belajar”. Jurnal Ilmu Pendidikan.

Hustings, A. (2002). Quantitative Biology for the 21st Century. Quantitative Environmental and Integrative Biology.

116

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Kalyuga, S. (2011). ”Informing: A Cognitive Load Perspective”. Informing Science: the

International Journal of an Emerging Transdiscipline. 14, 32-45. Lufri. (2007). Strategi Pembelajaran Biologi. Padang: UNP Press.

Matlin, Margaret W., (2009). Cognitive Psikology. New Jersy : John Wiley&Son, Inc

Minium, E. W., King, B. M., Bear, G. (1993). Statistical Reasoning In Psychology And Education – Third Edition. Canada: John Wiley & Sons Inc.

Mayer, R. E., and Moreno, R. (2003). “Nine Ways to Reduce Cognitive Load in Multimedia

Learning. Educational Psychologist. 38, (1), 43-52.

Mayer, R. E., and Moreno, R. (2005). “The Cambridge Handbook of Multimedia Learning”.

Cambridge: Cambridge University Press.

Merriënboer, Van. J. J. G. and Sweller, John. (2005). ”Cognitive Load Theory and Complex

Learning: Recent Development and Future Direction”. Educational Psychology

Review. 17, 147-178.

Paas, F., Renkl, A., and Sweller, J. (2003). ”Cognitive Load Theory and Instructional Design:

Recent Development. Educational Psychologist. 38, (1), 1-4.

Paas, F., Tuovinan, J. E., Tabbers, H., and Van Gerven, P. W. M. (2003). ”Cognitive

Measurement as a Means to Advance Cognitive Load Theory”. Educational

Psychologist. 38, (1), 63-71.

Paas, F, Renkl, A. & Sweller, J (2004). Cognitive Load Theory: Instructional Implications of the Interaction betweem Information Structures and Cognitive

Architecture. Instructional Science, 32(1 – 2), 1 – 8.

Quinnel, R and Eunice, W. (2007). Using intervention strategies to engage tertiary biology students in their development of numeric skills”. Symposium presentation UniServe Science Teaching and Learning Research Proceedings. 70-74.

Rustaman, N. (2002). Perencanaan dan Penilaian Praktikum di Perguruan Tinggi. Bandung: Universitas Pendidikan Indonesia.

Speth, A. L. et al. (2010). 1, 2, 3, 4 : Infusing Quantitative Literacy into Introductory Biology. CBE – Life Sciences Education. 9. 323 – 332. Fall 2010.

Steen, L.A. (2001) MATHEMATICS and DEMOCRACY the Case for Quantitative Literacy. The National Council on Education and the Disciplines. http://www.goodreads.com/book/show/1689868. Mathematics_and_Democracy.

117

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Supriatno, B. (2013). Pengembangan Program Perkuliahan Pengembangan Praktikum Biologi Sekolah Berbasis Ancorb untuk Mengembangkan Kemampuan Merancang dan Mengembangkan Desain Kegiatan Laboratorium. Disertasi. SPS UPI: Tidak diterbitkan.

Sugiyono. 2007. Statistik Untuk Penelitian. Bandung: Alfabeta

Sugiyono. (2012). Metode Penelitian Pendidikan (Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D). Bandung : Alfabeta

Sukmadinata, N. S, (2011). Metode Penelitian Pendidikan. Cetakan ke 7. Bandung : Remaja Rosdakarya

Sweller, John and Chandler, Paul. (1994). “Why Some Material Is Difficult to Learn”

Cognition and Instruction. 12 (3), 185-223.

Sweller, J. (2004). Instructional Design Consequences of an Analogy between Evolution by Natural Selection and Human Cognitive Architecture. Instructional Science, 32(1-2), 9-31.

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Intrinsic cognitive load mahasiswa pada mata kuliah anatomi tumbuhan berbasis quantitative literacy mengalami fluktuasi pada setiap materi. Tinggi dan rendahnya intrinsic cognitive load bergantung pada kompleksitas materi yang diproses. Intrinsic cognitive load meningkat apabila kompleksitas materi meningkat dan kemampuan analisis informasi menurun. Prior knowledge yang relevan dapat membantu menurunkan intrinsic cognitive load dalam memproses informasi.

Extraneous cognitive load mahasiswa pada mata kuliah anatomi tumbuhan berbasis quantitative literacy hampir sama dengan kondisi intrinsic cognitive load, yaitu mengalami fluktuasi pada setiap materi. Peningkatan dan penurunan extraneous cognitive load bergantung pada seberapa besar usaha mental yang digunakan oleh mahasiswa. Extraneous cognitive load meningkat apabila usaha mental yang dibutuhkan untuk memproses informasi meningkat. Extraneous cognitive load mengalami penurunan ketika mahasiswa sudah terbiasa dengan proses perkuliahan yang berlangsung, dan juga sudah menguasai keterampilan yang dibutuhkan dalam memproses informasi.

Germane cognitive load mahasiswa pada mata kuliah anatomi tumbuhan berbasis quantitative literacy mengalami peningkatan pada setiap fase. Peningkatan tersebut diakibatkan oleh menurunnya intrinsic cognitive load, sehingga membantu memberikan ruang pada working memory untuk digunakan dalam pembentukan skema pengetahuan. Hal tersebut membuat germane cognitive load menjadi meningkat.

Hubungan antara ketiga komponen beban kognitif mengalami perubahan pada satiap fase. Pada fase satu kemampuan analisis informasi dengan usaha mental memiliki korelasi positif. Kemampuan analisis informasi dengan

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

kemampuan kuantitatif memiliki korelasi yang positif, walaupun korelasinya rendah dan tidak signifikan. Pada fase dua kemampuan analisis informasi dengan usaha mental memiliki korelasi negatif, walaupun termasuk rendah dan tidak signifikan namun hasil ini menunjukkan adanya penurunan beban kognitif. Kemampuan analisis informasi dengan kemampuan kuantitatif masih memiliki korelasi positif, namun terjadi perubahan pada tingkat signifikansinya. Dengan meningkatnya nilai signifikansi dapat diartikan beban kognitif pada fase dua mengalami penurunan. Pada fase tiga yang mengalami perubahan yaitu nilai signifikansi. Secara rata-rata selama satu semester korelasi antara kemampuan anlisis informasi dengan usaha mental masih negatif, namun memiliki korelasi yang rendah dan tidak terlalu signifikan (-0,235; α > 0,05). Rata-rata kemampuan analisis dengan rata-rata kemampuan kuantitatif selama satu semester memiliki korelasi positif yang kuat dan signifikan.

B. Saran

Berdasarkan hasil dan temuan dari penelitian terkait ketiga komponen cognitive load ada beberapa saran yang ingin disampaikan oleh peneliti kepada peneliti lain, diantaranya:

1. Peneliti yang akan melakukan penelitian sejenis mengenai pengukuran Cognitive Load agar dapat menemukan solusi untuk menurunkan beban kognitif terutama komponen beban kognitif extraneous cognitive load.

2. Menurunkan extraneous cognitive load dengan pemberian pelatihan (pretraining) untuk mengurangi usaha mental dalam memproses informasi. 3. Peneliti yang akan melakukan penelitian terkait metode pemebelajaran

diharapkan dapat membuat desain pembelajaran yang dapat memberikan tugas-tugas yang dapat mencapai tingkatan intrinsic cognitive load yang cukup dan tidak berlebih, mampu menurunkan extraneous cognitive load, serta mampu meningkatkan germane cognitive load.

114

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

4. Memberikan prior knowledge yang relevan pada mata kuliah prasyarat (Biologi umum) untuk mengurangi intrinsic cognitive load ketika memproses informasi pada perkuliahan anatomi tumbuhan.

5. Penggunaan metode mnemonic pada beberapa konsep (istilah) untuk menurunkan intrinsic cognitive load sehingga mempercepat terbentuknya skema pengetahuan dan terorganisir di dalam long term memory.

6. Perlu adanya penelitian yang dapat mengukur secara nyata kontribusi pada aspek lain selain kontribusi intrinsic cognitive load yang mempengaruhi germane cognitive load.

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR PUSTAKA

Arikunto, S. (2006). Prosedur Penelitian, Satuan Pendekatan dan Praktek. Jakarta: Rineka Cipta.

Association of American College and Universities (AACU). (2010). Quantitative Literacy Value Rubrick. [online] tersedia value@aacu.org

Borg R Walter; Gall Meredith D. (1989). Educational Research; An Introduction, Fifth Edition; Longman.

Chandler, P., & Sweller, J. (1992). The split-attention effect as a factor in the design of instruction. British Journal of Educational Psychology, 62(2), 233-246.

Everst, Ray. F. Esau’s Plant Anatomy. Third Edition. New York: Wiley

Frith, V. (2011). Towards Understanding the Quantitative Literacy Demands of a First-Year medical Curriculum. AJHPE. 3, No. 1 Hal 19-23.

Garner, Stuart. (2002). “Reducing Cognitive Load on Novice Programmers”. Educational Resources Information Center. 2-7.

Hamzah, M. Sahandri, G. Saifuddin, K.A. (2009). Generic Skills Need to Produce Human Capital with “First Class Mentality”. European Journal of Social Sciences. 10, (1), 102-110.

Harrell. (1999). Improving the Quantitative Skills of Life Science Students Through General

Biology Reform (Supported by NSF Award DUE – 9752339 to the University of

Tennesee). (online). Tersedia: www.tiem.utk.edu/-gross/bioed/poster.html. (16 November 2011).

Hidayat, B. Estiti. (1995). Anatomi Tumbuhan Berbiji. Bandung: ITB.

Rahmat, A & Hindriana, A. F.. (2014). “Beban Kognitif Mahasiswa Dalam Pembelajaran Fungsi Terintegrasi Struktur Tumbuhan Berbasis Dimensi Belajar”. Jurnal Ilmu Pendidikan.

Hustings, A. (2002). Quantitative Biology for the 21st Century. Quantitative Environmental and Integrative Biology.

116

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Kalyuga, S. (2011). ”Informing: A Cognitive Load Perspective”. Informing Science: the International Journal of an Emerging Transdiscipline. 14, 32-45.

Lufri. (2007). Strategi Pembelajaran Biologi. Padang: UNP Press.

Matlin, Margaret W., (2009). Cognitive Psikology. New Jersy : John Wiley&Son, Inc

Minium, E. W., King, B. M., Bear, G. (1993). Statistical Reasoning In Psychology And

Education – Third Edition. Canada: John Wiley & Sons Inc.

Mayer, R. E., and Moreno, R. (2003). “Nine Ways to Reduce Cognitive Load in Multimedia

Learning. Educational Psychologist. 38, (1), 43-52.

Mayer, R. E., and Moreno, R. (2005). “The Cambridge Handbook of Multimedia Learning”. Cambridge: Cambridge University Press.

Merriënboer, Van. J. J. G. and Sweller, John. (2005). ”Cognitive Load Theory and Complex Learning: Recent Development and Future Direction”. Educational Psychology Review. 17, 147-178.

Paas, F., Renkl, A., and Sweller, J. (2003). ”Cognitive Load Theory and Instructional Design: Recent Development. Educational Psychologist. 38, (1), 1-4.

Paas, F., Tuovinan, J. E., Tabbers, H., and Van Gerven, P. W. M. (2003). ”Cognitive

Measurement as a Means to Advance Cognitive Load Theory”. Educational

Psychologist. 38, (1), 63-71.

Paas, F, Renkl, A. & Sweller, J (2004). Cognitive Load Theory: Instructional Implications of the Interaction betweem Information Structures and Cognitive

Architecture. Instructional Science, 32(1 – 2), 1 – 8.

Quinnel, R and Eunice, W. (2007). Using intervention strategies to engage tertiary biology

students in their development of numeric skills”. Symposium presentation UniServe

Science Teaching and Learning Research Proceedings. 70-74.

Rustaman, N. (2002). Perencanaan dan Penilaian Praktikum di Perguruan Tinggi. Bandung: Universitas Pendidikan Indonesia.

Speth, A. L. et al. (2010). 1, 2, 3, 4 : Infusing Quantitative Literacy into Introductory

Biology. CBE – Life Sciences Education. 9. 323 – 332. Fall 2010.

Steen, L.A. (2001) MATHEMATICS and DEMOCRACY the Case for Quantitative Literacy. The National Council on Education and the Disciplines. http://www.goodreads.com/book/show/1689868. Mathematics_and_Democracy.

Rifki Survani, 2014

PENGUKURAN COGNITIVE LOAD MAHASISWA BIOLOGI PADA PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN YANG BERBASIS QUANTITATIVE LITERACY

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Supriatno, B. (2013). Pengembangan Program Perkuliahan Pengembangan Praktikum Biologi Sekolah Berbasis Ancorb untuk Mengembangkan Kemampuan Merancang dan Mengembangkan Desain Kegiatan Laboratorium. Disertasi. SPS UPI: Tidak diterbitkan.

Sugiyono. 2007. Statistik Untuk Penelitian. Bandung: Alfabeta

Sugiyono. (2012). Metode Penelitian Pendidikan (Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D). Bandung : Alfabeta

Sukmadinata, N. S, (2011). Metode Penelitian Pendidikan. Cetakan ke 7. Bandung : Remaja Rosdakarya

Sweller, John and Chandler, Paul. (1994). “Why Some Material Is Difficult to Learn” Cognition and Instruction. 12 (3), 185-223.

Sweller, J. (2004). Instructional Design Consequences of an Analogy between Evolution by Natural Selection and Human Cognitive Architecture. Instructional Science, 32(1-2), 9-31.