94968083 Penilaian Umum Proses Pemecahan Masalah Dan Metakognisi
Penilaian Umum Proses Pemecahan Masalah dan Metakognisi
dalam Fisika Pendidikan
Abstrak
Pemecahan masalah adalah salah satu alat utama untuk perguruan tinggi dan universitas instruksi
ilmu pengetahuan. Dalam studi ini,
review pemecahan masalah dan keterampilan metakognisi siswa dipresentasikan. Pada dasarnya,
pada langkah pertama,
pemecahan masalah didefinisikan dan kemudian perbedaan dari pemecah masalah yang
berpengalaman dan belum berpengalaman
dianggap. Langkah strategi berbagai pemecahan masalah yang dilaporkan dalam literatur terbuka
didiskusikan.
Metakognisi diperkenalkan sebagai bagian penting dari proses pemecahan masalah. Penelitian
tersedia di
literatur menunjukkan bahwa strategi mengajarkan pemecahan masalah membantu siswa tetapi
tidak cukup untuk mempromosikan benar
ilmu keahlian. Meta-kognitif keterampilan harus secara jelas diajarkan untuk membangun
pengetahuan terstruktur dan mengembangkan
kebiasaan yang diinginkan dari pikiran, dan untuk membimbing siswa melalui tahapan
perkembangan kognitif.
Bahasa Indonesia
Inggris
Arab
pengenalan
I. Definisi Problem Solving
Pemecahan masalah telah diakui sebagai paradigma kognisi kompleks yang merupakan
bagian
pengalaman sehari-hari. Kebanyakan peneliti bekerja pada pemecahan masalah (Dewey,
1910;
Newell & Simon, 1972; Elshout, 1987; Mayer, 1991; Schunk, 2000) setuju bahwa masalah
hanya terjadi ketika seseorang dihadapkan dengan kesulitan yang jawaban segera adalah
tidak tersedia. Namun, kesulitan bukan merupakan karakteristik intrinsik dari masalah karena
tergantung pada pengetahuan pemecah dan pengalaman (Garret, 1986;. Gil-Perez dkk, 1990).
Jadi,
masalah mungkin menjadi masalah asli untuk satu orang tapi mungkin tidak untuk yang lain
(Schunk, 2000).
Pemecahan masalah dipandang sebagai bagian penting dari belajar sains di sekolah umum
(Reif et al, 1976;. Larkin & Reif, 1979; Chi et al, 1981;. Reif, 1981; Bascones et al, 1985.;
Amigues, 1988; Robertson, 1990; Savage & Williams, 1990; McDermott, 1991; Heller dkk,.
1992; Henderson et al, 2001;. Kuo, 2004; Pol, 2005; Yerushalmi & Magen, 2006; Loucks,
2007). Setelah instruktur memperkenalkan konsep, siswa menerapkan konsep-konsep dalam
masalah.
Permasalahan dalam konteks ini mengikuti beberapa kriteria yang jelas: semua informasi
yang diperlukan untuk memecahkan
masalah diberikan; seperangkat terbatas aturan diperlukan untuk memecahkan masalah,
dalam banyak kasus hanya satu
prosedur mengarah ke jawaban yang benar, dan hanya ada satu jawaban yang benar. Jenis
masalah agak umum dalam praktek pendidikan, tetapi pemecahan masalah dalam pendekatan ini
adalah
"Didominasi oleh penarikan kembali, tugas kognitif relatif ringan" (Osborne & Dillon, 2008).
Pemecahan masalah sebagai perilaku yang diarahkan pada tujuan membutuhkan mental yang tepat
representasi masalah dan penerapan metode tertentu atau strategi
untuk berpindah dari suatu negara, awal saat ini ke negara tujuan yang diinginkan (Metallidou,
2009).
II. Perbedaan dari Ahli dan Novice dalam Pemecahan Masalah
Penelitian pada pengembangan instruksi yang efektif untuk memecahkan masalah fisika dimulai pada
setidaknya 50 tahun yang lalu (Garret, 1986) dan berubah setelah akhir 1970-an (Larkin & Reif, 1979;
Larkin dkk, 1980;. Chi et al, 1981;. Heller & Reif, 1984; Reif, 1995; Dufrense et al, 1997.;
Kohl et al, 2007;. Kohl & Finkelstein, 2008).
Sebagian besar penelitian selama periode ini bertujuan untuk mengidentifikasi perbedaan antara
berpengalaman dan tidak berpengalaman masalah pemecah. Larkin (1979) menunjukkan tidak
berpengalaman
pemecah masalah cenderung menghabiskan sedikit waktu yang mewakili masalah dan cepat
melompat ke
kuantitatif ekspresi. Juga, mereka melakukan teknik pemecahan masalah yang mencakup
serampangan rumus-seeking dan solusi pencocokan pola (Reif et al, 1976;. Van Heuvelen,
1991; Mazur, 1997). Sebaliknya, pemecah masalah yang berpengalaman memecahkan masalah
dengan menyela
langkah lain dari analisis kualitatif atau review rendah-detail dari masalah sebelum menulis
turun persamaan. Analisis kualitatif, seperti uraian lisan atau gambar, berfungsi sebagai
keputusan panduan untuk perencanaan dan mengevaluasi solusi (Larkin & Reif, 1979). Meskipun ini
langkah membutuhkan waktu ekstra untuk menyelesaikan, itu memfasilitasi penyelesaian efisien
solusi lebih lanjut
langkah dan biasanya pemecah masalah yang berpengalaman mampu untuk berhasil menyelesaikan
masalah
dalam waktu kurang.
Reif dan Heller (1982) membahas bagaimana dua pemecah mengatur dan menggunakan
pengetahuan mereka
setelah membaca masalah. Pemecah berpengalaman tidak harus memiliki pengetahuan
struktur, sebagai pemahaman mereka terdiri dari fakta acak dan persamaan yang memiliki sedikit
konseptual makna dan mereka mengakses setiap prinsip atau persamaan individual dari memori.
Larkin (1979) menyarankan bahwa berpengalaman pemecah toko fisika prinsip dalam memori
sebagai
potongan informasi yang terhubung dan dapat berguna diterapkan bersama-sama. Berpengalaman
pemecah memiliki beban kognitif rendah pada memori jangka pendek dan dapat mencurahkan lebih
banyak memori
untuk proses pemecahan masalah (Sweller, 1988). Mereka juga mendekati tugas
yang berbeda dari orang dengan praktek kurang dan mengklasifikasikan masalah kualitatif dan
menurut
prinsip utama (Mestre, 2001).
Kohl dan Finkelstein (2008) menyimpulkan bahwa pemecah berpengalaman lebih berhasil
sementara memecahkan masalah yang diperlukan penggunaan representasi ganda, selesai lebih
cepat, dan
bergerak lebih cepat di antara representasi tersedia. Pemecah lainnya hanya sebagai kemungkinan
untuk menggunakan
representasi secara luas di beberapa solusi mereka dan bahwa mereka menggunakan pilihan sangat
mirip
representasi. Ini mungkin karena hal itu telah menjadi norma dalam representasi ini
kaya fisika kelas, dan sehingga mereka membuat gambar dan diagram benda bebas terlepas dari
mereka
pemahaman tentang mengapa.
Namun, Schoenfeld (1985) menyatakan bahwa untuk memecahkan masalah matematika, baik
pemecah berpengalaman dan belum berpengalaman menggunakan episode yang sama orientasi,
analisis, planmaking,
implementasi, dan verifikasi. Satu-satunya perbedaan yang dialami pemecah mengambil
relatif lebih banyak waktu untuk membaca dan menganalisa masalah dan untuk "melihat kembali",
sedangkan yang belum berpengalaman
pemecah mencurahkan sebagian waktu untuk menemukan rencana solusi dan menghitung. Menurut
mereka ini adalah
karena sistem pengajaran yang tidak mencakup bagaimana untuk melakukannya dan tidak memiliki
umum
strategi pemecahan masalah untuk mengelola masalah mereka sendiri pemecahan tindakan.
Ini adalah untuk memastikan bahwa tidak hanya cara fisikawan membaca dan menggunakan
persamaan yang
berbeda dengan matematika. Juga tujuan berbeda. Mereka tidak hanya ingin mengeksplorasi cara
memecahkan persamaan, mereka ingin menggambarkan, mempelajari, dan memahami sistem fisik.
Namun, langkah tersebut harus diikuti untuk mencapai target tersebut, dalam larutan kasus, akan
serupa.
Berdasarkan temuan dalam literatur dari berbagai disiplin ilmu, para peneliti mulai meneliti
pemula siswa kesulitan dalam menghadapi masalah nyata dan bagaimana mereka dapat mengatasi
kesulitan. Mereka menyelidiki metode yang digunakan oleh pemecah berpengalaman dan mencoba
untuk mendefinisikan
beberapa pemecahan masalah pola, pedoman instruksi umum yang dapat memenuhi berbagai
pola pemecahan masalah.
III. Pemecahan Masalah Strategi dalam Pemecahan Masalah
Sebagian besar peneliti memeriksa pada masalah umum dan khusus strategi pemecahan.
Strategi terutama umum (1945) Polya itu, Dewey (1910), dan Kneeland (1999)
pemecahan masalah langkah strategi.
Dewey (1910) dikutip untuk empat langkah (lokasi masalah dan definisi, saran dari
mungkin solusi, pengembangan dengan penalaran bantalan dari solusi, dan selanjutnya
observasi dan eksperimen leadings untuk penerimaan atau penolakan) dari pemecahan masalah
strategi.
Polya (1945) dikutip untuk empat masalah langkahnya strategi pemecahan sebagai berikut: Langkah
pertama adalah
Memahami Masalah, dengan mengidentifikasi tidak diketahui, data, dan kondisi, dan kemudian
menggambar sosok dan memperkenalkan notasi cocok. Langkah kedua adalah Merancang Rencana,
dalam
yang solver mencari hubungan antara data dan tidak diketahui. Jika langsung
koneksi tidak ditemukan, pemecah menganggap masalah terkait atau masalah yang sudah
diselesaikan, dan menggunakan informasi ini untuk menyusun rencana untuk mencapai yang tidak
diketahui. Pada langkah ketiga,
Melaksanakan Rencana, langkah yang disebutkan dalam bagian kedua dilakukan, dan setiap langkah
diperiksa
untuk pembenaran. Pada langkah terakhir Looking Back, solusi masalah diperiksa, dan
argumen diperiksa.
Reif dkk. (1976) mencoba untuk mengajar siswa strategi memecahkan masalah sederhana yang
terdiri dari
empat langkah utama berikut: Deskripsi, yang berisi daftar yang diberikan jelas dan ingin
informasi. Gambarlah diagram dari situasi. Langkah selanjutnya, Perencanaan, memilih dasar
cocok untuk memecahkan masalah dan garis besar bagaimana mereka akan digunakan hubungan.
Langkah
Pelaksanaan melakukan rencana sebelumnya dengan melakukan semua perhitungan yang
diperlukan. Final
langkah yang Memeriksa, yang memeriksa bahwa setiap langkah-langkah sebelumnya dan berlaku
bahwa akhir
jawaban masuk akal.
Reif (1995) meningkat awal strategi pemecahan masalah dalam "Memahami buku teks-nya
Dasar Mekanika ". Langkah revisi termasuk dalam buku ini adalah: Menganalisis Masalah, di mana
deskripsi dasar situasi dan tujuan dihasilkan, dan deskripsi fisika halus
menurut waktu dan interval urutan dikembangkan. Langkah kedua adalah Pembangunan
Solusi, di mana hubungan dasar yang berguna diidentifikasi dan dilakukan sampai tidak diinginkan
jumlah dieliminasi. Langkah terakhir disebut Check, dan meminta solver jika tujuannya memiliki
tercapai, jawabannya adalah dengan kuantitas yang diketahui, dan ada konsistensi dalam
solusi dengan unit, tanda, dan kepekaan nilai.
(1999) masalah itu Kneeland Model pemecahan terdiri dari enam langkah terpisah: kesadaran
masalah, pengumpulan fakta yang relevan, definisi masalah, pengembangan solusi
opsi, pemilihan solusi terbaik, dan implementasi dari solusi. Tiga pertama
langkah yang harus dilakukan dengan mendefinisikan masalah. Tiga langkah selanjutnya
memindahkan mahasiswa dari
memahami fase ke fase solusi: mengeksplorasi dan mengembangkan solusi berbagai
opsi dan kemudian bertindak atas yang terbaik.
Selama 40 tahun terakhir, selain strategi ini, banyak masalah fisika
metode pemecahan telah diterbitkan untuk membantu siswa meningkatkan pemahaman dan
pemecahan masalah. Ini adalah masalah logika pemecahan model, pendekatan didaktis, yang
kolaborasi metode (Harskamp & Ding, 2006); model instruksi dengan bantuan komputer
(Bolton & Ross, 1997; Pol, 2005); konteks yang kaya menerjemahkan masalah pendekatan
(Heller et
al, 1992;. Heller & Hollabaugh, 1992; Yerushalmi & Magen, 2006); kreativitas yang
pendekatan dalam pemecahan masalah (Johnstone & Otis, 2006; Walsh et al, 2007;. Cooper
et al, 2008.;
Bennett, 2008); permainan epistemis (Tuminaro & Redish, 2007).
Model pemecahan logis yang digunakan oleh University of Minnesota terdiri dari sejenis
strategi pemecahan masalah: Fokus Masalah, yang melibatkan menentukan pertanyaan itu
dan
sketsa gambar, dan memilih pendekatan kualitatif. Langkah selanjutnya, Jelaskan Fisika,
termasuk menggambar diagram, mendefinisikan simbol, dan menyatakan hubungan
kuantitatif. Itu
Rencanakan Solusi memerlukan memilih hubungan yang mencakup kuantitas target,
menjalani
siklus memilih hubungan lain untuk menghilangkan diketahui dan menggantikannya untuk
memecahkan untuk
target. Langkah Jalankan Rencana melibatkan menyederhanakan ekspresi, dan menempatkan
dalam numerik
nilai-nilai untuk jumlah jika diminta. Langkah terakhir adalah Evaluasi Jawabnya, yang
berarti
mengevaluasi solusi untuk kewajaran, dan untuk memeriksa bahwa itu benar menyatakan
(Heller &
Heller, 1995).
(1997) Bagno dan Eylon Pendekatan didaktik dibangun melalui masalah aktif
pemecahan oleh siswa. Menurut mereka, urutan pembelajaran terdiri dari beberapa tahap. Itu
Tahap pertama adalah Memecahkan. Siswa memecahkan masalah di mana hubungan yang
relevan antara A
dan B memainkan peran sentral. Tahap kedua adalah Renungkan. Siswa mengidentifikasi
hubungan,
membandingkannya dengan hubungan yang relevan lainnya mengakui perbedaan dan
persamaan dan akhirnya
dirumuskan hubungan verbal, simbolis, dan secara visual. Tahap ketiga adalah
Konsep. Siswa mengembangkan dan mengelaborasi konsep. Ini adalah tahap di mana
kesalahpahaman umum dijelaskan dan perbedaan penting antara konsep. Itu
keempat adalah Terapkan. Tahap akhir adalah Link, yang bahan tertulis menyediakan tabel
kompak untuk
memfasilitasi retensi dan pengambilan.
Dalam penelitian Bolton dan Ross (1997), komputer-dibantu pemecahan masalah
protokol diperkenalkan untuk jarak jauh mahasiswa universitas dalam model sederhana
persiapan-kerja-checking. Sebuah studi oleh Yerushalmi dan Magen (2006) dimaksudkan
untuk mengajarkan
siswa untuk memecahkan masalah fisika dengan mengubah konteks yang kaya masalah
dalam konteks miskin
masalah. Dalam metode ini siswa mengatur yang tidak diketahui dan isi yang tidak perlu.
Metode lain adalah (Savage & Williams, 1990) fisika pemecahan masalah menggunakan
realworld
masalah pemodelan. Metode ini sengaja dirancang untuk memecahkan mekanik aljabar
(Kinematika dan dinamika) masalah di tingkat universitas. Utama proses dalam metode ini
sedang mempersiapkan model, menganalisis masalah, menginterpretasikan dan
mengkonfirmasikan matematika
menjawab untuk menghasilkan solusi.
Baru-baru Loucks (2007) memperkenalkan metode untuk memecahkan masalah fisika
universitas,
terutama ketika aljabar yang terlibat, yang mirip dengan Savage dan Williams (1990) '
pemecahan masalah. Untuk Loucks, faktor yang paling penting adalah untuk mengatur
masalah, sehingga
solver dapat menentukan persamaan cocok. Setelah itu sudah diatur, masalahnya menjadi
hanya masalah matematika. Loucks direkomendasikan lima langkah untuk secara efektif
memecahkan fisika
masalah dengan aljabar: a) mengidentifikasi jenis masalah (misalnya, konsep, kata kunci,
fitur), b) urut berdasarkan interval dan / atau benda lainnya (misalnya, semuanya daftar,
menggambar diagram), c) menemukan
persamaan dan tidak diketahui, coba untuk menghubungkan interval, d) solusi garis besar
atau membuat rantai
reaksi, e) melakukan matematika....
Mayer (2008) menegaskan bahwa praktek efektif dalam pemecahan masalah harus diberikan dalam
cara terstruktur, tetapi tidak dalam prosedur langkah-demi-langkah. Dia menyimpulkan bahwa
pemecahan masalah
program yang paling efektif bila mereka fokus pada pemecahan masalah bukan sebagai intelektual
tunggal
kemampuan tetapi sebagai kumpulan keterampilan komponen yang lebih kecil. Dia menekankan
bahwa masalah sukses
pemecahan pelatihan meliputi: masalah khusus keterampilan pemecahan, tugas kontekstual bahwa
siswa
diharapkan untuk melakukan di sekolah, praktek dalam proses pemecahan masalah, diskusi
proses pemecahan masalah, mengajar pemecahan masalah sebelum siswa telah sepenuhnya
menguasai
konten, pengetahuan tentang domain. Ia juga menekankan bahwa masalah pelatihan pemecahan
harus
disediakan di samping mengembangkan domain spesifik pengetahuan konten. Siswa perlu belajar
domain-spesifik keterampilan pemecahan masalah untuk menjadi pelajar yang sukses dalam fisika.
Akibatnya, Kowalski dkk. (2009) meneliti hasil penelaahan terhadap pemecahan masalah
strategi berbasis komputer saja. Studi mereka adalah modifikasi dari mapan langkah
digunakan untuk mengajar kompetensi meningkat pada strategi pemecahan masalah dalam program
rekayasa.
Mereka menggabungkan langkah-langkah pemecahan masalah strategi dengan tiga langkah
(mengidentifikasi dari
prinsip dasar, pemecahan, dan memeriksa).
IV. Metakognisi dalam Pemecahan Masalah
Metakognisi didefinisikan sebagai pengetahuan tentang kognisi dan regulasi kognisi pada
Yang Flavell (1976) dan Brown kerja (1978) berpengaruh pada metakognisi. Istilah
metakognisi mengacu pada pengetahuan siswa tentang `/ nya proses kognisi dan
kemampuan untuk mengendalikan dan memantau proses-proses sebagai fungsi dari umpan balik
yang diterima melalui
hasil pembelajaran. Dengan demikian, dua komponen penting terdiri metakognisi: pengetahuan
dan kontrol. Pengetahuan Metakognisi mengacu pada apa siswa mengerti dan percaya
tentang materi pelajaran atau tugas, dan penilaian s / ia membuat dalam mengalokasikan kognitif
sumber daya sebagai akibat dari pengetahuan itu. Kontrol Metakognisi mengacu pada pendekatan
dan
strategi mahasiswa merencanakan untuk mencapai tujuan belajar tertentu dan sejauh mana
pelajar mengatur, monitor, dan memodifikasi operasi-operasi untuk memastikan belajar yang efektif
(Flavel, 1979; Hollingworth & McLoughlin, 2001; Metallidou, 2009).
Pengetahuan metakognitif terdiri dari deklarasi, prosedur, dan strategi. Ada
umum perjanjian antara para peneliti bahwa pengetahuan deklaratif (fakta dan konsep) saja
tidak cukup untuk kinerja yang lebih baik dan prestasi. Ini harus diikuti dengan prosedural
(Bagaimana menggunakan fakta-fakta dan konsep-konsep dalam metode atau prosedur) dan
pengetahuan strategis
(Pengetahuan yang dibutuhkan untuk mengatur proses pemecahan masalah baru) pengetahuan.
Yang terakhir ini
mengacu pada pemilihan strategi yang tepat untuk berbagai jenis masalah dan
evaluasi efektivitas setiap strategi (Metallidou, 2009).
Berkenaan dengan kontrol metakognitif, perhatian sumber daya, strategi kognitif yang ada,
dan kesadaran akan kerusakan dalam pemahaman semua ditingkatkan dengan metakognitif
pengetahuan dan keterampilan. Dengan demikian, metakognisi adalah penting untuk mengatur dan
meningkatkan mereka
taktik dan strategi kognitif yang digunakan dalam proses pemecahan masalah (Hollingworth &
McLoughlin, 2001; Desoete, 2008).
Telah diamati bahwa selama proses pemecahan masalah siswa memiliki metakognitif
perilaku yang lebih terkontrol, mereka mencoba untuk memecahkan masalah yang kompleks
menjadi bagian-bagian sampel dan
bertanya diri untuk menjelaskan pikiran mereka. Schoenfeld (1985) menyatakan bahwa ketika salah
satu
temui pada kegagalan dalam pemecahan masalah teknik, kontrol keterampilan (metakognisi) akan
membantu untuk menerapkan strategi sukses.
Sebagian besar penelitian tentang metakognisi dalam literatur terbuka telah diterapkan pada
primer dan sekunder sekolah siswa. Penelitian di tingkat universitas umumnya memiliki
meliput topik matematika. Dengan demikian, perhatian diarahkan untuk matematika-masalah
pemecahan saham yang beberapa kemiripan dengan fisika dalam hal sifat subjek
(Stillman & Galbraith, 1998; Goos et al, 2002;. Kramarski et al, 2002;. Georghiades, 2004;
Schraw et al, 2006.). Oleh karena itu, metode yang digunakan oleh beberapa peneliti dalam
mengamati fisika
pemecahan masalah dan keterampilan metakognitif dalam studi mereka diringkas. Dari
ringkasan dari masalah ilmu pengetahuan pemecahan penelitian oleh Garrett (1986), ada empat
metode yang digunakan untuk meneliti masalah fisika pemecahan antara 1950-an dan 1980-an. Ini
adalah
eksperimental / statistik penelitian (empat penelitian), studi kasus (satu studi), wawancara individu
(Sebuah penelitian), dan protokol analisis (tujuh studi). Dengan pengecualian satu studi yang
digunakan
statistik pengukuran (Bascones et al., 1985) dan dua bahwa wawancara digunakan (Henderson dkk.
2001; Kuo, 2004), sebagian besar studi yang dihasilkan berpikir keras protokol (Simon & Simon,
1978; Larkin & Reif, 1979; Larkin dkk, 1980;. Chi et al, 1981;. Larkin, 1981; Amigues,
1988; Robertson, 1990). Juga dilaporkan bahwa perilaku tersebut metakognitif ditingkatkan
dengan pemikiran-keras protokol yang juga bisa menjadi metode yang cocok untuk fisika
problemsolving
(Anderson & Nashon, 2006;. Meijer et al, 2006).
Mungkin Meijer dkk. (2006) adalah kertas hanya diterbitkan empiris dalam penelitian
disebutkan di atas. Tujuan dari studi mereka adalah untuk membangun taksonomi metakognitif
kegiatan dalam teks-membaca dan pemecahan masalah. Sejarah teks-membaca dan fisika masalah
pemecahan dipilih untuk diskon isu domain-spesifik, sehingga kedua ilmu pengetahuan alam dan
mata pelajaran kemanusiaan dianggap. Enam belas siswa di Belanda menyelesaikan empat
tugas yang mengikuti teks fisika yang melibatkan "gerak" menggunakan pemikiran-keras sehingga
berpikir-keras protokol dapat dihasilkan dan dianalisis. Akibatnya, metakognitif enam utama
kegiatan diidentifikasi: berorientasi, perencanaan, pelaksanaan, pemantauan, evaluasi, dan
elaborasi. Sayangnya, sebuah taksonomi rinci tidak dapat dihasilkan dari luas
penelitian karena para peneliti menahan diri dalam paradigma terlalu objektif. Penggunaan
statistik korelasi dan harapan yang tinggi kehandalan dalam coding peneliti dari
berpikir-keras protokol memaksa peneliti untuk mengurangi tingkat detail dari taksonomi.
Amigues (1988) dan Anderson & Nashon (2006) melaporkan studi di kelompok
problemsolving di tingkat sekolah menengah. Yang terakhir ini melakukan studi interpretatif di
memeriksa pengaruh metakognisi dalam konstruksi pengetahuan melalui masalah fisika
pemecahan (kinematika) di sebuah taman hiburan di antara tahun 11 dan 12 siswa (usia 16-18) di
Kanada. Melalui analisis protokol percakapan antara tiga siswa dalam kelompok,
ditemukan bahwa siswa dengan profil metakognitif lebih tinggi (yaitu, pengendalian, pemantauan,
kesadaran, evaluasi, perencanaan, dan self-efficacy) dengan mudah dapat mempengaruhi dan
mengubah
pengetahuan konstruk siswa lain dengan profil metakognitif lebih rendah (khususnya di
metakognitif kesadaran) bahkan jika membangun pengetahuan siswa dengan tinggi
profil metakognitif salah.
Studi pada metakognisi telah membuktikan bahwa ada korelasi kuat antara
pemecahan masalah dan metakognisi. Para siswa dengan tingkat yang lebih tinggi keterampilan
metakognitif
menjadi sukses dalam pemecahan masalah (Schoenfeld, 1985;. Lucangeli et al, 1995). Kapa
(2007) menguji pengaruh berbagai jenis pelatihan dalam mekanisme metakognitif dukungan
pada kinerja siswa `on terstruktur (transfer dekat) dan terbuka (jauh transfer)
masalah dalam lingkungan metakognitif komputerisasi. Berbagai kelompok eksperimental
menerima pelatihan baik selama fase pemecahan masalah atau hanya setelah kesimpulan dari
masalah
proses pemecahan. Metakognitif pelatihan pada kedua proses dan fase produk
secara signifikan mempengaruhi kinerja pada masalah transfer dekat dan jauh dalam percobaan
kelompok dibandingkan dengan kelompok kontrol. Ada ada peningkatan positif dan bermakna dalam
pencapaian siswa menggunakan instruksi kegiatan ke arah pengembangan keterampilan metakognitif
(Kramarski et al, 2002;. Teong, 2002).
Goos dkk. (2002) menyatakan bahwa proses pemecahan masalah membutuhkan analisis yang
diberikan
informasi tentang masalah ini, pengorganisasian informasi, mempersiapkan rencana aksi dan
menilai semua operasi dilakukan. Operasi ini pemecahan masalah memerlukan satu untuk
mengatur setiap tingkat dan langkah dan memutuskan pada saat yang sama. Dan semua operasi
yang dilakukan
selama proses tersebut merupakan keterampilan yang merupakan karakter dari metakognisi. Namun,
Hollingworth dan McLoughlin (2001) menyatakan bahwa pemecahan masalah operasi seperti
definisi masalah, praktek, dan mengendalikan hasilnya tidak cukup untuk belajar. Hal ini
tidak cukup untuk tahu apa yang harus dilakukan. Hal ini diperlukan untuk mengetahui kapan harus
menerapkan strategi yang sama,
juga. Menurut Montague (1992), tiga yang paling umum digunakan keterampilan metakognitif
selama
pemecahan masalah seharusnya cukup instruksi, self-pertanyaan, dan self-monitoring. Selfinstruction
membantu anak untuk menentukan dan mengelola masalah sebelumnya digunakan pemecahan
strategi saat bekerja pada masalah. Melalui pengenalan dialog internal, selfquestioning
memungkinkan mereka untuk secara sistematis menganalisis informasi yang diberikan tentang
masalah ini
dan mengelola keterampilan kognitif yang sesuai. Pemantauan diri memungkinkan siswa untuk
memantau mereka sendiri
pertunjukan umum selama operasi pemecahan masalah dan menjadi yakin tentang
ketepatan metode yang mereka gunakan (Ozsoy & Ataman, 2009; Artz & Armour-Thomas,
1992).
Mengingat ketidakjelasan definisi dan teori metakognisi, lebih
kesulitan dibuat dalam mengukur metakognisi - perilaku batin seperti kognisi yang
digunakan untuk dianggap sebagai tidak mungkin untuk mengamati dengan behavioris (Mayer,
1991). Menurut
Tobias dan Everson (2000), metakognisi biasanya dinilai dalam dua cara utama:
pengamatan kinerja siswa atau oleh self-laporan persediaan. Ada beberapa populer
teknik yang digunakan dalam mengukur pengetahuan metakognitif dan proses: laporan diri,
kesalahan
deteksi, wawancara (terstruktur, semi terstruktur, tidak terstruktur, terbuka, tertutup,
introspektif, dan retrospektif) dan berpikir-keras (Pintrich et al, 2000;. Baker & Cerro,
2000). Ada tubuh besar penelitian eksperimental pada metakognisi yang biasanya mengambil
pada atribut spesifik yang harus diperiksa, terutama bagian-bagian yang lebih mudah untuk
mengukur
(Schraw et al., 2006).
Diskusi
Pemecahan masalah langkah-langkah strategi yang penting bagi siswa untuk menggunakan
sementara memecahkan masalah.
Penggunaan model-model strategi pemecahan masalah dapat ditingkatkan kreativitas dan
kesadaran para siswa. Mereka mungkin meningkatkan proses berpikir siswa secara sistematis.
Namun, masalah model strategi pemecahan memiliki beberapa kelemahan. Tampaknya masalah ini
langkah pemecahan strategi meluangkan waktu siswa, siswa harus menghabiskan lebih banyak
waktu dan usaha untuk
terlibat dengan masalah dalam aspek konseptual dan pemecahan kedua masalah. Kelemahan lain
mungkin pemecahan masalah yang tidak perlu strategi langkah penggunaan untuk masalah dasar
yang
plug-chuck jenis.
Berkenaan dengan metakognisi, peneliti yang berbeda telah mengusulkan berbeda
karakteristik keterampilan metakognitif dalam pemecahan masalah. Sebagian dari mereka menerima
bahwa
perencanaan, pemantauan, dan evaluasi merupakan keterampilan metakognitif yang diperlukan
dalam pemecahan masalah.
Metakognisi terdiri dari setidaknya pengetahuan metakognitif dan pemantauan. Apa yang
siswa tahu dan percaya tentang pemikiran mereka, bagaimanapun, bervariasi. Kita harus
membedakan
antara pengetahuan metakognitif siswa dan kesadaran mereka akan menggunakannya. Hal ini
dimungkinkan
bagi para siswa untuk memiliki pengetahuan metakognitif tentang bagaimana mereka berpikir dalam
fisika
pemecahan masalah tanpa menggunakan secara sadar - atau mungkin tidak sadar menggunakan
sama sekali
pada saat memecahkan masalah. Oleh karena itu, siswa yang memiliki pengetahuan metakognitif
kaya melakukan
tidak selalu melakukan pemantauan metakognitif menggunakan pengetahuan metakognitif yang
mereka miliki, dan karenanya tidak dapat tampil baik dalam pemecahan masalah.
dalam Fisika Pendidikan
Abstrak
Pemecahan masalah adalah salah satu alat utama untuk perguruan tinggi dan universitas instruksi
ilmu pengetahuan. Dalam studi ini,
review pemecahan masalah dan keterampilan metakognisi siswa dipresentasikan. Pada dasarnya,
pada langkah pertama,
pemecahan masalah didefinisikan dan kemudian perbedaan dari pemecah masalah yang
berpengalaman dan belum berpengalaman
dianggap. Langkah strategi berbagai pemecahan masalah yang dilaporkan dalam literatur terbuka
didiskusikan.
Metakognisi diperkenalkan sebagai bagian penting dari proses pemecahan masalah. Penelitian
tersedia di
literatur menunjukkan bahwa strategi mengajarkan pemecahan masalah membantu siswa tetapi
tidak cukup untuk mempromosikan benar
ilmu keahlian. Meta-kognitif keterampilan harus secara jelas diajarkan untuk membangun
pengetahuan terstruktur dan mengembangkan
kebiasaan yang diinginkan dari pikiran, dan untuk membimbing siswa melalui tahapan
perkembangan kognitif.
Bahasa Indonesia
Inggris
Arab
pengenalan
I. Definisi Problem Solving
Pemecahan masalah telah diakui sebagai paradigma kognisi kompleks yang merupakan
bagian
pengalaman sehari-hari. Kebanyakan peneliti bekerja pada pemecahan masalah (Dewey,
1910;
Newell & Simon, 1972; Elshout, 1987; Mayer, 1991; Schunk, 2000) setuju bahwa masalah
hanya terjadi ketika seseorang dihadapkan dengan kesulitan yang jawaban segera adalah
tidak tersedia. Namun, kesulitan bukan merupakan karakteristik intrinsik dari masalah karena
tergantung pada pengetahuan pemecah dan pengalaman (Garret, 1986;. Gil-Perez dkk, 1990).
Jadi,
masalah mungkin menjadi masalah asli untuk satu orang tapi mungkin tidak untuk yang lain
(Schunk, 2000).
Pemecahan masalah dipandang sebagai bagian penting dari belajar sains di sekolah umum
(Reif et al, 1976;. Larkin & Reif, 1979; Chi et al, 1981;. Reif, 1981; Bascones et al, 1985.;
Amigues, 1988; Robertson, 1990; Savage & Williams, 1990; McDermott, 1991; Heller dkk,.
1992; Henderson et al, 2001;. Kuo, 2004; Pol, 2005; Yerushalmi & Magen, 2006; Loucks,
2007). Setelah instruktur memperkenalkan konsep, siswa menerapkan konsep-konsep dalam
masalah.
Permasalahan dalam konteks ini mengikuti beberapa kriteria yang jelas: semua informasi
yang diperlukan untuk memecahkan
masalah diberikan; seperangkat terbatas aturan diperlukan untuk memecahkan masalah,
dalam banyak kasus hanya satu
prosedur mengarah ke jawaban yang benar, dan hanya ada satu jawaban yang benar. Jenis
masalah agak umum dalam praktek pendidikan, tetapi pemecahan masalah dalam pendekatan ini
adalah
"Didominasi oleh penarikan kembali, tugas kognitif relatif ringan" (Osborne & Dillon, 2008).
Pemecahan masalah sebagai perilaku yang diarahkan pada tujuan membutuhkan mental yang tepat
representasi masalah dan penerapan metode tertentu atau strategi
untuk berpindah dari suatu negara, awal saat ini ke negara tujuan yang diinginkan (Metallidou,
2009).
II. Perbedaan dari Ahli dan Novice dalam Pemecahan Masalah
Penelitian pada pengembangan instruksi yang efektif untuk memecahkan masalah fisika dimulai pada
setidaknya 50 tahun yang lalu (Garret, 1986) dan berubah setelah akhir 1970-an (Larkin & Reif, 1979;
Larkin dkk, 1980;. Chi et al, 1981;. Heller & Reif, 1984; Reif, 1995; Dufrense et al, 1997.;
Kohl et al, 2007;. Kohl & Finkelstein, 2008).
Sebagian besar penelitian selama periode ini bertujuan untuk mengidentifikasi perbedaan antara
berpengalaman dan tidak berpengalaman masalah pemecah. Larkin (1979) menunjukkan tidak
berpengalaman
pemecah masalah cenderung menghabiskan sedikit waktu yang mewakili masalah dan cepat
melompat ke
kuantitatif ekspresi. Juga, mereka melakukan teknik pemecahan masalah yang mencakup
serampangan rumus-seeking dan solusi pencocokan pola (Reif et al, 1976;. Van Heuvelen,
1991; Mazur, 1997). Sebaliknya, pemecah masalah yang berpengalaman memecahkan masalah
dengan menyela
langkah lain dari analisis kualitatif atau review rendah-detail dari masalah sebelum menulis
turun persamaan. Analisis kualitatif, seperti uraian lisan atau gambar, berfungsi sebagai
keputusan panduan untuk perencanaan dan mengevaluasi solusi (Larkin & Reif, 1979). Meskipun ini
langkah membutuhkan waktu ekstra untuk menyelesaikan, itu memfasilitasi penyelesaian efisien
solusi lebih lanjut
langkah dan biasanya pemecah masalah yang berpengalaman mampu untuk berhasil menyelesaikan
masalah
dalam waktu kurang.
Reif dan Heller (1982) membahas bagaimana dua pemecah mengatur dan menggunakan
pengetahuan mereka
setelah membaca masalah. Pemecah berpengalaman tidak harus memiliki pengetahuan
struktur, sebagai pemahaman mereka terdiri dari fakta acak dan persamaan yang memiliki sedikit
konseptual makna dan mereka mengakses setiap prinsip atau persamaan individual dari memori.
Larkin (1979) menyarankan bahwa berpengalaman pemecah toko fisika prinsip dalam memori
sebagai
potongan informasi yang terhubung dan dapat berguna diterapkan bersama-sama. Berpengalaman
pemecah memiliki beban kognitif rendah pada memori jangka pendek dan dapat mencurahkan lebih
banyak memori
untuk proses pemecahan masalah (Sweller, 1988). Mereka juga mendekati tugas
yang berbeda dari orang dengan praktek kurang dan mengklasifikasikan masalah kualitatif dan
menurut
prinsip utama (Mestre, 2001).
Kohl dan Finkelstein (2008) menyimpulkan bahwa pemecah berpengalaman lebih berhasil
sementara memecahkan masalah yang diperlukan penggunaan representasi ganda, selesai lebih
cepat, dan
bergerak lebih cepat di antara representasi tersedia. Pemecah lainnya hanya sebagai kemungkinan
untuk menggunakan
representasi secara luas di beberapa solusi mereka dan bahwa mereka menggunakan pilihan sangat
mirip
representasi. Ini mungkin karena hal itu telah menjadi norma dalam representasi ini
kaya fisika kelas, dan sehingga mereka membuat gambar dan diagram benda bebas terlepas dari
mereka
pemahaman tentang mengapa.
Namun, Schoenfeld (1985) menyatakan bahwa untuk memecahkan masalah matematika, baik
pemecah berpengalaman dan belum berpengalaman menggunakan episode yang sama orientasi,
analisis, planmaking,
implementasi, dan verifikasi. Satu-satunya perbedaan yang dialami pemecah mengambil
relatif lebih banyak waktu untuk membaca dan menganalisa masalah dan untuk "melihat kembali",
sedangkan yang belum berpengalaman
pemecah mencurahkan sebagian waktu untuk menemukan rencana solusi dan menghitung. Menurut
mereka ini adalah
karena sistem pengajaran yang tidak mencakup bagaimana untuk melakukannya dan tidak memiliki
umum
strategi pemecahan masalah untuk mengelola masalah mereka sendiri pemecahan tindakan.
Ini adalah untuk memastikan bahwa tidak hanya cara fisikawan membaca dan menggunakan
persamaan yang
berbeda dengan matematika. Juga tujuan berbeda. Mereka tidak hanya ingin mengeksplorasi cara
memecahkan persamaan, mereka ingin menggambarkan, mempelajari, dan memahami sistem fisik.
Namun, langkah tersebut harus diikuti untuk mencapai target tersebut, dalam larutan kasus, akan
serupa.
Berdasarkan temuan dalam literatur dari berbagai disiplin ilmu, para peneliti mulai meneliti
pemula siswa kesulitan dalam menghadapi masalah nyata dan bagaimana mereka dapat mengatasi
kesulitan. Mereka menyelidiki metode yang digunakan oleh pemecah berpengalaman dan mencoba
untuk mendefinisikan
beberapa pemecahan masalah pola, pedoman instruksi umum yang dapat memenuhi berbagai
pola pemecahan masalah.
III. Pemecahan Masalah Strategi dalam Pemecahan Masalah
Sebagian besar peneliti memeriksa pada masalah umum dan khusus strategi pemecahan.
Strategi terutama umum (1945) Polya itu, Dewey (1910), dan Kneeland (1999)
pemecahan masalah langkah strategi.
Dewey (1910) dikutip untuk empat langkah (lokasi masalah dan definisi, saran dari
mungkin solusi, pengembangan dengan penalaran bantalan dari solusi, dan selanjutnya
observasi dan eksperimen leadings untuk penerimaan atau penolakan) dari pemecahan masalah
strategi.
Polya (1945) dikutip untuk empat masalah langkahnya strategi pemecahan sebagai berikut: Langkah
pertama adalah
Memahami Masalah, dengan mengidentifikasi tidak diketahui, data, dan kondisi, dan kemudian
menggambar sosok dan memperkenalkan notasi cocok. Langkah kedua adalah Merancang Rencana,
dalam
yang solver mencari hubungan antara data dan tidak diketahui. Jika langsung
koneksi tidak ditemukan, pemecah menganggap masalah terkait atau masalah yang sudah
diselesaikan, dan menggunakan informasi ini untuk menyusun rencana untuk mencapai yang tidak
diketahui. Pada langkah ketiga,
Melaksanakan Rencana, langkah yang disebutkan dalam bagian kedua dilakukan, dan setiap langkah
diperiksa
untuk pembenaran. Pada langkah terakhir Looking Back, solusi masalah diperiksa, dan
argumen diperiksa.
Reif dkk. (1976) mencoba untuk mengajar siswa strategi memecahkan masalah sederhana yang
terdiri dari
empat langkah utama berikut: Deskripsi, yang berisi daftar yang diberikan jelas dan ingin
informasi. Gambarlah diagram dari situasi. Langkah selanjutnya, Perencanaan, memilih dasar
cocok untuk memecahkan masalah dan garis besar bagaimana mereka akan digunakan hubungan.
Langkah
Pelaksanaan melakukan rencana sebelumnya dengan melakukan semua perhitungan yang
diperlukan. Final
langkah yang Memeriksa, yang memeriksa bahwa setiap langkah-langkah sebelumnya dan berlaku
bahwa akhir
jawaban masuk akal.
Reif (1995) meningkat awal strategi pemecahan masalah dalam "Memahami buku teks-nya
Dasar Mekanika ". Langkah revisi termasuk dalam buku ini adalah: Menganalisis Masalah, di mana
deskripsi dasar situasi dan tujuan dihasilkan, dan deskripsi fisika halus
menurut waktu dan interval urutan dikembangkan. Langkah kedua adalah Pembangunan
Solusi, di mana hubungan dasar yang berguna diidentifikasi dan dilakukan sampai tidak diinginkan
jumlah dieliminasi. Langkah terakhir disebut Check, dan meminta solver jika tujuannya memiliki
tercapai, jawabannya adalah dengan kuantitas yang diketahui, dan ada konsistensi dalam
solusi dengan unit, tanda, dan kepekaan nilai.
(1999) masalah itu Kneeland Model pemecahan terdiri dari enam langkah terpisah: kesadaran
masalah, pengumpulan fakta yang relevan, definisi masalah, pengembangan solusi
opsi, pemilihan solusi terbaik, dan implementasi dari solusi. Tiga pertama
langkah yang harus dilakukan dengan mendefinisikan masalah. Tiga langkah selanjutnya
memindahkan mahasiswa dari
memahami fase ke fase solusi: mengeksplorasi dan mengembangkan solusi berbagai
opsi dan kemudian bertindak atas yang terbaik.
Selama 40 tahun terakhir, selain strategi ini, banyak masalah fisika
metode pemecahan telah diterbitkan untuk membantu siswa meningkatkan pemahaman dan
pemecahan masalah. Ini adalah masalah logika pemecahan model, pendekatan didaktis, yang
kolaborasi metode (Harskamp & Ding, 2006); model instruksi dengan bantuan komputer
(Bolton & Ross, 1997; Pol, 2005); konteks yang kaya menerjemahkan masalah pendekatan
(Heller et
al, 1992;. Heller & Hollabaugh, 1992; Yerushalmi & Magen, 2006); kreativitas yang
pendekatan dalam pemecahan masalah (Johnstone & Otis, 2006; Walsh et al, 2007;. Cooper
et al, 2008.;
Bennett, 2008); permainan epistemis (Tuminaro & Redish, 2007).
Model pemecahan logis yang digunakan oleh University of Minnesota terdiri dari sejenis
strategi pemecahan masalah: Fokus Masalah, yang melibatkan menentukan pertanyaan itu
dan
sketsa gambar, dan memilih pendekatan kualitatif. Langkah selanjutnya, Jelaskan Fisika,
termasuk menggambar diagram, mendefinisikan simbol, dan menyatakan hubungan
kuantitatif. Itu
Rencanakan Solusi memerlukan memilih hubungan yang mencakup kuantitas target,
menjalani
siklus memilih hubungan lain untuk menghilangkan diketahui dan menggantikannya untuk
memecahkan untuk
target. Langkah Jalankan Rencana melibatkan menyederhanakan ekspresi, dan menempatkan
dalam numerik
nilai-nilai untuk jumlah jika diminta. Langkah terakhir adalah Evaluasi Jawabnya, yang
berarti
mengevaluasi solusi untuk kewajaran, dan untuk memeriksa bahwa itu benar menyatakan
(Heller &
Heller, 1995).
(1997) Bagno dan Eylon Pendekatan didaktik dibangun melalui masalah aktif
pemecahan oleh siswa. Menurut mereka, urutan pembelajaran terdiri dari beberapa tahap. Itu
Tahap pertama adalah Memecahkan. Siswa memecahkan masalah di mana hubungan yang
relevan antara A
dan B memainkan peran sentral. Tahap kedua adalah Renungkan. Siswa mengidentifikasi
hubungan,
membandingkannya dengan hubungan yang relevan lainnya mengakui perbedaan dan
persamaan dan akhirnya
dirumuskan hubungan verbal, simbolis, dan secara visual. Tahap ketiga adalah
Konsep. Siswa mengembangkan dan mengelaborasi konsep. Ini adalah tahap di mana
kesalahpahaman umum dijelaskan dan perbedaan penting antara konsep. Itu
keempat adalah Terapkan. Tahap akhir adalah Link, yang bahan tertulis menyediakan tabel
kompak untuk
memfasilitasi retensi dan pengambilan.
Dalam penelitian Bolton dan Ross (1997), komputer-dibantu pemecahan masalah
protokol diperkenalkan untuk jarak jauh mahasiswa universitas dalam model sederhana
persiapan-kerja-checking. Sebuah studi oleh Yerushalmi dan Magen (2006) dimaksudkan
untuk mengajarkan
siswa untuk memecahkan masalah fisika dengan mengubah konteks yang kaya masalah
dalam konteks miskin
masalah. Dalam metode ini siswa mengatur yang tidak diketahui dan isi yang tidak perlu.
Metode lain adalah (Savage & Williams, 1990) fisika pemecahan masalah menggunakan
realworld
masalah pemodelan. Metode ini sengaja dirancang untuk memecahkan mekanik aljabar
(Kinematika dan dinamika) masalah di tingkat universitas. Utama proses dalam metode ini
sedang mempersiapkan model, menganalisis masalah, menginterpretasikan dan
mengkonfirmasikan matematika
menjawab untuk menghasilkan solusi.
Baru-baru Loucks (2007) memperkenalkan metode untuk memecahkan masalah fisika
universitas,
terutama ketika aljabar yang terlibat, yang mirip dengan Savage dan Williams (1990) '
pemecahan masalah. Untuk Loucks, faktor yang paling penting adalah untuk mengatur
masalah, sehingga
solver dapat menentukan persamaan cocok. Setelah itu sudah diatur, masalahnya menjadi
hanya masalah matematika. Loucks direkomendasikan lima langkah untuk secara efektif
memecahkan fisika
masalah dengan aljabar: a) mengidentifikasi jenis masalah (misalnya, konsep, kata kunci,
fitur), b) urut berdasarkan interval dan / atau benda lainnya (misalnya, semuanya daftar,
menggambar diagram), c) menemukan
persamaan dan tidak diketahui, coba untuk menghubungkan interval, d) solusi garis besar
atau membuat rantai
reaksi, e) melakukan matematika....
Mayer (2008) menegaskan bahwa praktek efektif dalam pemecahan masalah harus diberikan dalam
cara terstruktur, tetapi tidak dalam prosedur langkah-demi-langkah. Dia menyimpulkan bahwa
pemecahan masalah
program yang paling efektif bila mereka fokus pada pemecahan masalah bukan sebagai intelektual
tunggal
kemampuan tetapi sebagai kumpulan keterampilan komponen yang lebih kecil. Dia menekankan
bahwa masalah sukses
pemecahan pelatihan meliputi: masalah khusus keterampilan pemecahan, tugas kontekstual bahwa
siswa
diharapkan untuk melakukan di sekolah, praktek dalam proses pemecahan masalah, diskusi
proses pemecahan masalah, mengajar pemecahan masalah sebelum siswa telah sepenuhnya
menguasai
konten, pengetahuan tentang domain. Ia juga menekankan bahwa masalah pelatihan pemecahan
harus
disediakan di samping mengembangkan domain spesifik pengetahuan konten. Siswa perlu belajar
domain-spesifik keterampilan pemecahan masalah untuk menjadi pelajar yang sukses dalam fisika.
Akibatnya, Kowalski dkk. (2009) meneliti hasil penelaahan terhadap pemecahan masalah
strategi berbasis komputer saja. Studi mereka adalah modifikasi dari mapan langkah
digunakan untuk mengajar kompetensi meningkat pada strategi pemecahan masalah dalam program
rekayasa.
Mereka menggabungkan langkah-langkah pemecahan masalah strategi dengan tiga langkah
(mengidentifikasi dari
prinsip dasar, pemecahan, dan memeriksa).
IV. Metakognisi dalam Pemecahan Masalah
Metakognisi didefinisikan sebagai pengetahuan tentang kognisi dan regulasi kognisi pada
Yang Flavell (1976) dan Brown kerja (1978) berpengaruh pada metakognisi. Istilah
metakognisi mengacu pada pengetahuan siswa tentang `/ nya proses kognisi dan
kemampuan untuk mengendalikan dan memantau proses-proses sebagai fungsi dari umpan balik
yang diterima melalui
hasil pembelajaran. Dengan demikian, dua komponen penting terdiri metakognisi: pengetahuan
dan kontrol. Pengetahuan Metakognisi mengacu pada apa siswa mengerti dan percaya
tentang materi pelajaran atau tugas, dan penilaian s / ia membuat dalam mengalokasikan kognitif
sumber daya sebagai akibat dari pengetahuan itu. Kontrol Metakognisi mengacu pada pendekatan
dan
strategi mahasiswa merencanakan untuk mencapai tujuan belajar tertentu dan sejauh mana
pelajar mengatur, monitor, dan memodifikasi operasi-operasi untuk memastikan belajar yang efektif
(Flavel, 1979; Hollingworth & McLoughlin, 2001; Metallidou, 2009).
Pengetahuan metakognitif terdiri dari deklarasi, prosedur, dan strategi. Ada
umum perjanjian antara para peneliti bahwa pengetahuan deklaratif (fakta dan konsep) saja
tidak cukup untuk kinerja yang lebih baik dan prestasi. Ini harus diikuti dengan prosedural
(Bagaimana menggunakan fakta-fakta dan konsep-konsep dalam metode atau prosedur) dan
pengetahuan strategis
(Pengetahuan yang dibutuhkan untuk mengatur proses pemecahan masalah baru) pengetahuan.
Yang terakhir ini
mengacu pada pemilihan strategi yang tepat untuk berbagai jenis masalah dan
evaluasi efektivitas setiap strategi (Metallidou, 2009).
Berkenaan dengan kontrol metakognitif, perhatian sumber daya, strategi kognitif yang ada,
dan kesadaran akan kerusakan dalam pemahaman semua ditingkatkan dengan metakognitif
pengetahuan dan keterampilan. Dengan demikian, metakognisi adalah penting untuk mengatur dan
meningkatkan mereka
taktik dan strategi kognitif yang digunakan dalam proses pemecahan masalah (Hollingworth &
McLoughlin, 2001; Desoete, 2008).
Telah diamati bahwa selama proses pemecahan masalah siswa memiliki metakognitif
perilaku yang lebih terkontrol, mereka mencoba untuk memecahkan masalah yang kompleks
menjadi bagian-bagian sampel dan
bertanya diri untuk menjelaskan pikiran mereka. Schoenfeld (1985) menyatakan bahwa ketika salah
satu
temui pada kegagalan dalam pemecahan masalah teknik, kontrol keterampilan (metakognisi) akan
membantu untuk menerapkan strategi sukses.
Sebagian besar penelitian tentang metakognisi dalam literatur terbuka telah diterapkan pada
primer dan sekunder sekolah siswa. Penelitian di tingkat universitas umumnya memiliki
meliput topik matematika. Dengan demikian, perhatian diarahkan untuk matematika-masalah
pemecahan saham yang beberapa kemiripan dengan fisika dalam hal sifat subjek
(Stillman & Galbraith, 1998; Goos et al, 2002;. Kramarski et al, 2002;. Georghiades, 2004;
Schraw et al, 2006.). Oleh karena itu, metode yang digunakan oleh beberapa peneliti dalam
mengamati fisika
pemecahan masalah dan keterampilan metakognitif dalam studi mereka diringkas. Dari
ringkasan dari masalah ilmu pengetahuan pemecahan penelitian oleh Garrett (1986), ada empat
metode yang digunakan untuk meneliti masalah fisika pemecahan antara 1950-an dan 1980-an. Ini
adalah
eksperimental / statistik penelitian (empat penelitian), studi kasus (satu studi), wawancara individu
(Sebuah penelitian), dan protokol analisis (tujuh studi). Dengan pengecualian satu studi yang
digunakan
statistik pengukuran (Bascones et al., 1985) dan dua bahwa wawancara digunakan (Henderson dkk.
2001; Kuo, 2004), sebagian besar studi yang dihasilkan berpikir keras protokol (Simon & Simon,
1978; Larkin & Reif, 1979; Larkin dkk, 1980;. Chi et al, 1981;. Larkin, 1981; Amigues,
1988; Robertson, 1990). Juga dilaporkan bahwa perilaku tersebut metakognitif ditingkatkan
dengan pemikiran-keras protokol yang juga bisa menjadi metode yang cocok untuk fisika
problemsolving
(Anderson & Nashon, 2006;. Meijer et al, 2006).
Mungkin Meijer dkk. (2006) adalah kertas hanya diterbitkan empiris dalam penelitian
disebutkan di atas. Tujuan dari studi mereka adalah untuk membangun taksonomi metakognitif
kegiatan dalam teks-membaca dan pemecahan masalah. Sejarah teks-membaca dan fisika masalah
pemecahan dipilih untuk diskon isu domain-spesifik, sehingga kedua ilmu pengetahuan alam dan
mata pelajaran kemanusiaan dianggap. Enam belas siswa di Belanda menyelesaikan empat
tugas yang mengikuti teks fisika yang melibatkan "gerak" menggunakan pemikiran-keras sehingga
berpikir-keras protokol dapat dihasilkan dan dianalisis. Akibatnya, metakognitif enam utama
kegiatan diidentifikasi: berorientasi, perencanaan, pelaksanaan, pemantauan, evaluasi, dan
elaborasi. Sayangnya, sebuah taksonomi rinci tidak dapat dihasilkan dari luas
penelitian karena para peneliti menahan diri dalam paradigma terlalu objektif. Penggunaan
statistik korelasi dan harapan yang tinggi kehandalan dalam coding peneliti dari
berpikir-keras protokol memaksa peneliti untuk mengurangi tingkat detail dari taksonomi.
Amigues (1988) dan Anderson & Nashon (2006) melaporkan studi di kelompok
problemsolving di tingkat sekolah menengah. Yang terakhir ini melakukan studi interpretatif di
memeriksa pengaruh metakognisi dalam konstruksi pengetahuan melalui masalah fisika
pemecahan (kinematika) di sebuah taman hiburan di antara tahun 11 dan 12 siswa (usia 16-18) di
Kanada. Melalui analisis protokol percakapan antara tiga siswa dalam kelompok,
ditemukan bahwa siswa dengan profil metakognitif lebih tinggi (yaitu, pengendalian, pemantauan,
kesadaran, evaluasi, perencanaan, dan self-efficacy) dengan mudah dapat mempengaruhi dan
mengubah
pengetahuan konstruk siswa lain dengan profil metakognitif lebih rendah (khususnya di
metakognitif kesadaran) bahkan jika membangun pengetahuan siswa dengan tinggi
profil metakognitif salah.
Studi pada metakognisi telah membuktikan bahwa ada korelasi kuat antara
pemecahan masalah dan metakognisi. Para siswa dengan tingkat yang lebih tinggi keterampilan
metakognitif
menjadi sukses dalam pemecahan masalah (Schoenfeld, 1985;. Lucangeli et al, 1995). Kapa
(2007) menguji pengaruh berbagai jenis pelatihan dalam mekanisme metakognitif dukungan
pada kinerja siswa `on terstruktur (transfer dekat) dan terbuka (jauh transfer)
masalah dalam lingkungan metakognitif komputerisasi. Berbagai kelompok eksperimental
menerima pelatihan baik selama fase pemecahan masalah atau hanya setelah kesimpulan dari
masalah
proses pemecahan. Metakognitif pelatihan pada kedua proses dan fase produk
secara signifikan mempengaruhi kinerja pada masalah transfer dekat dan jauh dalam percobaan
kelompok dibandingkan dengan kelompok kontrol. Ada ada peningkatan positif dan bermakna dalam
pencapaian siswa menggunakan instruksi kegiatan ke arah pengembangan keterampilan metakognitif
(Kramarski et al, 2002;. Teong, 2002).
Goos dkk. (2002) menyatakan bahwa proses pemecahan masalah membutuhkan analisis yang
diberikan
informasi tentang masalah ini, pengorganisasian informasi, mempersiapkan rencana aksi dan
menilai semua operasi dilakukan. Operasi ini pemecahan masalah memerlukan satu untuk
mengatur setiap tingkat dan langkah dan memutuskan pada saat yang sama. Dan semua operasi
yang dilakukan
selama proses tersebut merupakan keterampilan yang merupakan karakter dari metakognisi. Namun,
Hollingworth dan McLoughlin (2001) menyatakan bahwa pemecahan masalah operasi seperti
definisi masalah, praktek, dan mengendalikan hasilnya tidak cukup untuk belajar. Hal ini
tidak cukup untuk tahu apa yang harus dilakukan. Hal ini diperlukan untuk mengetahui kapan harus
menerapkan strategi yang sama,
juga. Menurut Montague (1992), tiga yang paling umum digunakan keterampilan metakognitif
selama
pemecahan masalah seharusnya cukup instruksi, self-pertanyaan, dan self-monitoring. Selfinstruction
membantu anak untuk menentukan dan mengelola masalah sebelumnya digunakan pemecahan
strategi saat bekerja pada masalah. Melalui pengenalan dialog internal, selfquestioning
memungkinkan mereka untuk secara sistematis menganalisis informasi yang diberikan tentang
masalah ini
dan mengelola keterampilan kognitif yang sesuai. Pemantauan diri memungkinkan siswa untuk
memantau mereka sendiri
pertunjukan umum selama operasi pemecahan masalah dan menjadi yakin tentang
ketepatan metode yang mereka gunakan (Ozsoy & Ataman, 2009; Artz & Armour-Thomas,
1992).
Mengingat ketidakjelasan definisi dan teori metakognisi, lebih
kesulitan dibuat dalam mengukur metakognisi - perilaku batin seperti kognisi yang
digunakan untuk dianggap sebagai tidak mungkin untuk mengamati dengan behavioris (Mayer,
1991). Menurut
Tobias dan Everson (2000), metakognisi biasanya dinilai dalam dua cara utama:
pengamatan kinerja siswa atau oleh self-laporan persediaan. Ada beberapa populer
teknik yang digunakan dalam mengukur pengetahuan metakognitif dan proses: laporan diri,
kesalahan
deteksi, wawancara (terstruktur, semi terstruktur, tidak terstruktur, terbuka, tertutup,
introspektif, dan retrospektif) dan berpikir-keras (Pintrich et al, 2000;. Baker & Cerro,
2000). Ada tubuh besar penelitian eksperimental pada metakognisi yang biasanya mengambil
pada atribut spesifik yang harus diperiksa, terutama bagian-bagian yang lebih mudah untuk
mengukur
(Schraw et al., 2006).
Diskusi
Pemecahan masalah langkah-langkah strategi yang penting bagi siswa untuk menggunakan
sementara memecahkan masalah.
Penggunaan model-model strategi pemecahan masalah dapat ditingkatkan kreativitas dan
kesadaran para siswa. Mereka mungkin meningkatkan proses berpikir siswa secara sistematis.
Namun, masalah model strategi pemecahan memiliki beberapa kelemahan. Tampaknya masalah ini
langkah pemecahan strategi meluangkan waktu siswa, siswa harus menghabiskan lebih banyak
waktu dan usaha untuk
terlibat dengan masalah dalam aspek konseptual dan pemecahan kedua masalah. Kelemahan lain
mungkin pemecahan masalah yang tidak perlu strategi langkah penggunaan untuk masalah dasar
yang
plug-chuck jenis.
Berkenaan dengan metakognisi, peneliti yang berbeda telah mengusulkan berbeda
karakteristik keterampilan metakognitif dalam pemecahan masalah. Sebagian dari mereka menerima
bahwa
perencanaan, pemantauan, dan evaluasi merupakan keterampilan metakognitif yang diperlukan
dalam pemecahan masalah.
Metakognisi terdiri dari setidaknya pengetahuan metakognitif dan pemantauan. Apa yang
siswa tahu dan percaya tentang pemikiran mereka, bagaimanapun, bervariasi. Kita harus
membedakan
antara pengetahuan metakognitif siswa dan kesadaran mereka akan menggunakannya. Hal ini
dimungkinkan
bagi para siswa untuk memiliki pengetahuan metakognitif tentang bagaimana mereka berpikir dalam
fisika
pemecahan masalah tanpa menggunakan secara sadar - atau mungkin tidak sadar menggunakan
sama sekali
pada saat memecahkan masalah. Oleh karena itu, siswa yang memiliki pengetahuan metakognitif
kaya melakukan
tidak selalu melakukan pemantauan metakognitif menggunakan pengetahuan metakognitif yang
mereka miliki, dan karenanya tidak dapat tampil baik dalam pemecahan masalah.