Membangun karakter bangsa melalui penerapan standar standar dalam pembelajaran IPA
MEMBANGUN KARAKTER SISWA MELALUI PENERAPAN
STANDAR-STANDAR DALAM PEMBELAJARAN IPA
Insih Wilujeng*)
*) Prodi Pendidikan Fisika, FMIPA UNY alamat: Karangmalang, Yogyakarta 55281;
e-mail: [email protected]
Standar inkuiri ilmiah; standar isi, standar proses dan standar asesmen merupakan
empat (4) dari sepuluh (10) standar yang direkomendasikan oleh Standards for
Science Teacher Preparation dalam pembelajaran IPA. Penelitian ini bertujuan
mendeskripsikan empat standar untuk mewujudkan ketercapaian karakter siswa
dari perangkat pembelajaran yang dikembangkan oleh mahasiswa calon guru IPA
SMP. Metode penelitian adalah deskriptif dimana melalui mata kuliah IPA
Terintegrasi dan Pembelajarannya dilakukan analisis terhadap semua variabel
terkait tujuan penelitian. Fokus analisis meliputi analisis standar isi dan proses
inkuiri ilmiah dalam IPA (topik IPA; pertanyaan inkuiri, metode, dan asesmen)
serta analisis capaian karakter siswa dari hasil pengembangan silabus
pembelajaran IPA dan RPP karya mahasiswa Program Studi Pendidikan IPA
selama proses perkuliahan. Adapun instrumen-instrumen dalam penelitian
meliputi analisis kompetensi kurikulum/standar pembelajaran IPA SMP/MTs,
silabus pembelajaran IPA dengan pendekatan inkuiri ilmiah, RPP lengkap dengan
lampirannya. Hasil penelitian diperoleh standar isi IPA-Biologi (meliputi topik:
mata, sistem pernapasan, sistem syaraf, ciri tumbuhan lumut dan paku); IPAFisika (meliputi topik: gelombang elektromagnetik, perubahan wujud zat, tekanan
udara, pembiasan cahaya, suhu dan tekanan mempengaruhi proses pembentukan
tanah); IPA-Kimia (meliputi topik: molekul unsur dan molekul senyawa, unsurunsur dalam matahari, reaksi kimia pada logam dan air); IPA-Bidang lain
(meliputi topik: gerhana matahari dan pencemaran lingkungan). Terdapat enam
pertanyaan inkuiri ilmiah hasil analisis, yaitu “Bagaimanakah proses terjadinya
gerhana matahari?; Mengapa terjadi hujan asam?; Bagaimanakah besi bisa
berkarat?; Bagaimana manusia bernapas?; Pernahkan kalian melihat pelangi siang
hari? dan Bagaimanakah terbentuknya tanah?” Penerapan metode dalam
pendekatan inkuiri ilmiah meliputi eksperimen, diskusi, proyek, permainan,
bermain peran, kaji referensi, demonstrasi dan penyelidikan; sedangkan asesmen
yang diterapkan meliputi tes tertulis, tes unjuk kerja, portofolio dan penugasan.
Adapun aspek karakter siswa yang dicapai melalui pendekatan inkuiri ilmiah
meliputi apresiasi praktik hidup bersih dan sehat; syukur pada Tuhan; apresiasi
terhadap keseimbangan alam, sains dan teknologi; jujur dan akurasi dalam
pencatatan dan validasi data; memiliki keterampilan berpikir dan strategi berpikir
ilmiah.
Kata-kata kunci: karakter building, standar isi, standar proses, standar inkuiri
ilmiah, standar asesmen.
THE BUILDING OF STUDENT’S CHARACTER THROUGHT STANDARDS
1
IN LEARNING SCIENCE
Insih Wilujeng*)
*) Program Study of Physics Education, Mathematics and Science Faculty,
Yogyakarta State university, adress: Karangmalang, Yogyakarta 55281;
e-mail: [email protected]
Standard of scientific inquiry, content, process and assessment are four from ten
standards that be recomended by Standards for Science Teacher Preparation in
learning of science. The objectives of this research are make discription for
standard of scientific inquiry, content, process and assessment in science learning
to bring realization achieving student’s character from the developing of teaching
material candidate of secondary science teacher. The metodology of this research
is descriptive, that is in the lesson of Integrated Science and Learning had done
analysis to all variables that connect with the objective of the research. Focus
analysis are the standard of content and process scientific inquiry in science (the
topic in science; inquiry questions; methods; assesment) and analysis the character
of students from the learning’s silaby of science and lesson plan had developed by
the students. The instruments of this research are analysis competence of
curriculum for science’s secondary school (SMP), science learning’syllabus with
scientific inquiry approach, the lesson plan with another teaching material. Result
of the research are content standard for science-biology (topics : eye, respiratory
system, nervous system, the characteristic of mosses and ferm); science-physics
(topics: electromagnetic’s wave, change of materials, the pressure of air, the
refraction of light, temperature and pressure are factors that contributed in the
forming of soil; science-chemistry (topics: elements and compounds, the
elements in sun, reaction chemically in metal and water); science-another topics
(the solar eclipse, the polution in the environment). There are 6 the question of
scientific inquiry “ How the process of solar eclipse?; Why is the acid rain?; How
is the metals can corrode?; How the process of respiration in human? Can you see
the rainbow in the daylight?; How is the forming process of soil. The methods
that applied in scientific inquiry are experiment, discussion, game, role playing,
seek of reference, demonstration, and investigation. The assesment that applied
are test, performance assesment, portfolio, and tasks. The characters of student’s
aspecs that be got throught scientific inquiry approach are appreciation of clear
and healty life, be grateful for God’s generosity, appreciation of balanced
ecosystem, science and tecnology; honest and accurate in note and validity of
datas, had the thinking skills and strategies of scientific thinking.
Kata-kata kunci: karakter building, standard of content, standard of
process,standard of scientific inquiry, standard of assesment.
Pendahuluan
2
NSTA (2003: 4 -30) menyebutkan 10 standar untuk persiapan guru IPA,
yaitu standar isi (content); standar hakikat IPA (nature of science); standar inkuiri
(inquiry); standar issues; standar keterampilan umum mengajar; standar
kurikulum; standar sains (IPA) dan masyarakat; standar asesmen; standar
keselamatan
dan
kesejahteraan;
serta
standar
pertumbuhan
profesional.
Rekomendasi isi materi (content) untuk guru-guru IPA SMP/MTs meliputi standar
materi biologi, fisika (kebumian dan astronomi), kimia serta bidang lain
(lingkungan dan kesehatan).
Berdasarkan analisis Benchmarks For Science Literacy (AAAS, 1993:5993), maka standar isi IPA meliputi: setting fisika; kebumian; proses pembentukan
bumi; struktur materi; transportasi energi; gerak; sifat gaya; keanekaragaman
hidup, hereditas; sel; saling ketergantungan; aliran zat dan energi; evolusi;
identitas manusia; pertumbuhan manusia; fungsi-fungsi dasar; kesehatan fisik; dan
kesehatan mental.
Rutherford dan Ahlgren (1990: 35-50) dalam bukunya Science For All
Americans menyebutkan, bahwa standar isi untuk IPA meliputi: bidang biologi
(keanekaragaman makhluk hidup, hereditas, sel, saling ketergantungan dalam
kehidupan, aliran materi dan energi, evolusi makhluk hidup, siklus hidup, fungsifungsi dasar dan kesehatan fisik-mental); bidang kimia (konsep awal api, hukum
Lavoisier, kimia baru, membelah atom, atom bukan lagi bagian terkecil materi,
fisi menghasilkan energi yang sangat besar dan pengembangan senjata nuklir;
bidang fisika (struktur bahan, transportasi energi, gerak benda, gaya-gaya alam
dan relativitas); bidang kebumian dan antariksa (alam semesta, tata surya,
penyatuan langit dan bumi, hukum gravitasi, pergerakan permukaan bumi, teori
tektonik lempeng).
Standar kompetensi kelompok mata pelajaran (SK-KMP) untuk IPA
SMP/MTs menurut KTSP (2007: 99) meliputi keterampilan proses/metode ilmiah
(melakukan pengamatan dengan peralatan yang sesuai, melaksanakan percobaan
sesuai prosedur, mencatat hasil percobaan dan pengukuran dalam tabel dan grafik
yang sesuai, membuat kesimpulan dan mengkomunikasikannya secara lisan dan
tertulis sesuai bukti yang diperoleh); keanekaragaman hayati, klasifikasi
keragaman berdasarkan ciri, cara-cara pelestariannya, saling ketergantungan antar
3
makhluk hidup dalam ekosistem; sistem organ pada manusia dan kelangsungan
makhluk hidup; partikel materi, berbagai bentuk, sifat dan wujud zat; perubahan
dan kegunaan zat; gaya, usaha, energi, getaran, gelombang, optik, listrik, magnet;
sistem tata surya dan proses yang terjadi di dalamnya.
IPA mengutamakan inkuiri dan pemecahan masalah. Dalam proses inkuiri
dan pemecahan masalah keterampilan-keterampilan ilmiah dan berpikir adalah
bermanfaat. Keterampilan-keterampilan ilmiah penting dalam penyelidikan ilmiah
seperti halnya melakukan eksperimen dan melaksanakan proyek.
Inkuiri mengutamakan pembelajaran melalui pengalaman. Inkuiri secara
umum memiliki makna untuk menemukan informasi, untuk menanyakan dan
menginvestigasi fenomena yang terjadi dalam lingkungan. Pembelajaran melalui
inkuiri terjadi ketika konsep-konsep dan prinsip-prinsip utama IPA diselidiki dan
ditemukan oleh siswa sendiri. Melalui aktivitas seperti eksperimen, siswa
menyelidiki suatu fenomena dan menggambarkan kesimpulan sendiri. Guru
memandu siswa untuk memahami konsep IPA melalui hasil dari inkuiri.
Keterampilan-keterampilan
berpikir
dan
keterampilan-keterampilan
ilmiah
dikembangkan lebih jauh selama proses inkuiri. Oleh karena itu pendekatan
inkuiri mungkin tidak terpenuhi untuk seluruh situasi pembelajaran. Kadangkadang inkuiri mungkin lebih tepat untuk guru menghadirkan konsep-konsep dan
prinsip-prinsip secara langsung pada siswa (Bruce Joice, 1996: 27)
Stiggins (1994: 23) menjelaskan ada 4 metode asesmen yang bisa
diterapkan dalam pembelajaran IPA, yaitu selected response, essay assessment,
performance assessment dan personal communication, sedangkan lima target
asesmen
antara
lain:
pengetahuan
(knowledge),
penalaran
(reasoning),
keterampilan (skills), produk/karya (product), afektif (affective). Implementasi
penilaian otentik dalam IPA dapat dijelaskan, bahwa standar kompetensi lulusan
dari KTSP menuntut adanya penilaian otentik, dimana sekolah atau institusi
pendidikan membantu siswa menjadi mahir serta meminta siswa menampilkan
tugas serupa dunia sesungguhnya (mampu menampilkan tugas bermakna) yang
pada akhirnya diharapkan dapat menjadi warga negara yang produktif.
Pembelajaran IPA yang didasarkan pada standar isi akan membentuk siswa
yang memiliki bekal ilmu pengetahuan (have a body of knowledge), standar
4
proses akan membentuk siswa yang memiliki keterampilan ilmiah (scientific
skills), keterampilan berpikir (thinking skills) dan strategi berpikir (strategy of
thinking); standar inkuiri ilmiah akan membentuk siswa yang mampu berpikir
kritis dan kreatif (critical and creative thinking); standar asesmen mengevaluasi
siswa secara manusiawi artinya sesuai apa yang dialami siswa dalam
pembelajaran
(authentic
assessment).
Penerapan
standar-standar
dalam
pembelajaran IPA khususnya empat standar tersebut akan memberikan soft skill
berupa karakter siswa, untuk itu sangat diperlukan pembelajaran IPA yang
menerapkan standar-standar guna membangun karakter siswa. Siswa yang
berkarakter dapat dicirikan apabila siswa memiliki kemampuan mengintegrasikan
pengetahuan, keterampilan-keterampilan dan sikap dalam usaha untuk memahami
lingkungan (Anna Poedjiadi, 2005: 7)
Keterampilan-keterampilan yang dimaksud dalam pembelajaran IPA
meliputi keterampilan-keterampilan ilmiah yaitu keterampilan proses dan
keterampilan manipulatif; keterampilan-keterampilan berpikir yaitu keterampilan
berpikir kritis dan keterampilan berpikir kreatif; sedangkan strategi berpikir yaitu
strategi konseptualisasi, pengambilan keputusan dan pemecahan masalah
(Curriculum Development Center, 2002: 3-7).
Pengalaman pembelajaran IPA juga dapat digunakan sebagai perolehan
sikap ilmiah dan nilai mulia/nilai luhur bagi siswa. Sikap-sikap dan nilai-nilai ini
meliputi 1) memiliki ketertarikan dan rasa ingin tahu terhadap lingkungan, 2)
kejujuran dan akurasi dalam pencatatan dan validasi data, 3) menjadi rajin dan
tidak mudah menyerah, 4) menjadi mudah merespon tentang keselamatan diri,
orang lain dan lingkungan, 5) merealisasikan sains sebagai makna memahami
alam, 6) mengapresiasi dan praktik hidup bersih dan sehat, 7) mengapresiasi
kesetimbangan alam, 8) menjadi respek dan cara yang bagus, 9) mengapresiasi
kontribusi sains dan teknologi, 10) menjadi bersyukur pada Tuhan, 11) memiliki
pemikiran kritis dan analitis, 12) menjadi fleksibel dan berpikiran terbuka, 13)
menjadi pendengar baik dan peduli, 14) menjadi obyektif, 15) menjadi sistematis
dan kooperatif (Lemin et al, 1994: 27).
5
Mencermati permasalahan bahwa penerapan beberapa standar dalam
pembelajaran
IPA dapat
berdampak
langsung
pada
pembentukan
atau
pembangunan karakter siswa, maka permasalahan dalam penelitian ini adalah
“Bagaimanakah deskripsi standar isi IPA, standar proses dalam inkuiri ilmiah dan
standar asesmen dari perangkat pembelajaran yang dikembangkan oleh
mahasiswa calon guru IPA SMP dalam mewujudkan ketercapaian karakter siswa?
Adapun tujuan penelitian adalah mendeskripsikan standar isi IPA, standar proses
dalam inkuiri ilmiah dan standar asesmen yang muncul dari perangkat
pembelajaran yang dikembangkan oleh mahasiswa calon guru IPA SMP dalam
mewujudkan ketercapaian karakter siswa.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode deskriptif, dimana peneliti melakukan analisis
terhadap perangkat hasil karya mahasiswa Program Studi Pendidikan IPA (calon
guru
IPA SMP)
selama
mengikuti
perkuliahan
IPA Terintegrasi
dan
Pembelajarannya pada Semester Genap tahun 2010. Adapun perangkat yang
dianalisis meliputi 1) hasil analisis kompetensi kurikulum dan silabus
pembelajaran IPA dengan pendekatan inkuiri ilmiah, 2) RPP lengkap dengan
bahan pembelajaran lainnya dengan pendekatan inkuiri ilmiah. Hasil analisis
bertujuan memperoleh pemetaan analisis standar isi, proses, asesmen dan inkuiri
ilmiah.
Hasil Penelitian
Hasil analisis terhadap perangkat karya mahasiswa diperoleh peta analisis
standar inkuiri ilmiah (berupa pertanyaan inkuiri), standar isi IPA, standar proses
(metode pembelajaran) dan standar asesmen serta aspek karakter siswa
(keterampilan
berpikir,
strategi
berpikir
dan
nilai
luhur/mulia)
seperti
dideskripsikan dalam Tabel 1.
Tabel 1. Deskripsi ketercapaian aspek karakter dalam penerapan standarstandar IPA
No
1
Pertanyaan
Inkuiri
Bagaimana
Terjadinya
Gerhana
Matahari?
Isi
Standar
Proses
Indera mata
manusia(Biologi);
gelombang
elektromagnetik
eksperimen,
diskusi,
permainan,
kaji referensi
Aspek Karakter
Asesmen
tes tertulis dan
tes unjuk
kerja,
Keterampilan Berpikir:
perbandingan dan
perbedaan, analisis,
deteksi kerancuan,
6
No
Pertanyaan
Inkuiri
Isi
Standar
Proses
Aspek Karakter
Asesmen
(cahaya dan sifatsifatnya); unsurunsur yang
terkandung dalam
matahari (Kimia),
gerhana matahari
(Astronomi)
membuat kesimpulan,
generalisasi, evaluasi
Strategi Berpikir:
konseptualisasi dan
pengambilan
keputusan
Nilai Mulia:
Mengapresiasi dan
praktik hidup bersih
dan sehat
Menjadi bersyukur
pada Tuhan
2
Mengapa
Terjadi Hujan
Asam?
Perubahan wujud
(penguapan dan
pengembunan)
(Fisika); Molekul
unsur dan
molekul senyawa
(Kimia); siklus air
(Kebumian),
pencemaran
lingkungan
(Lingkungan)
observasi,
diskusi,
permainan
tes tertulis,
portofolio, tes
unjuk kerja
Keterampilan Berpikir:
menghubungkan,
perbedaan dan
perbandingan.
Strategi Berpikir :
konseptualisasi dan
pengambilan
keputusan
Nilai Mulia:
Memiliki ketertarikan
dan rasa ingin tahu
terhadap lingkungan
Merealisasikan sains
sebagai makna
memahami alam
Mengapresiasi
kesetimbangan alam
3
Bagaimana
terjadinya
korosi?
Keasaman air
hujan dan reaksi
kimia pada logam
(Kimia), peran
manusia dalam
mengelola
kerusakan
lingkungan
(Lingkungan)
eksperimen,
proyek dan
diskusi
tes tertulis dan
tes unjuk kerja
Keterampilan Berpikir:
semua jenis
keterampilan
Strategi Berpikir :
konseptualisasi,
pengambilan
keputusan dan
pemecahan masalah
Nilai Mulia:
Merealisasikan sains
sebagai makna
memahami alam
Mengapresiasi
kesetimbangan alam
Mengapresiasi
kontribusi sains dan
teknologi
4
Bagaimanakah manusia
Proses pernapasan
(inpirasi dan
demonstrasi,
penyelidikan,
tes tertulis, tes
unjuk kerja
Keterampilan Berpikir:
perbedaan dan
7
No
Pertanyaan
Inkuiri
Isi
Standar
Proses
Aspek Karakter
Asesmen
bernapas?
ekspirasi)
(Biologi),
Penerapan
tekanan
udara/atmosfer
(Fisika), Molekul
unsur dan
molekul senyawa
(Kimia)
kaji referensi
dan diskusi
dan penugasan
5
Pernahkan
kalian
melihat
pelangi di
siang hari?
Sistem saraf pada
Indera
penglihatan
(Biologi),
pembiasan cahaya
(Fisika), Air
(Kimia)
percobaan
sederhana,
investigasi dan
role playing
tes tertulis dan
tes unjuk kerja
6
Bagaimanakah
terbentuknya
tanah?
Ciri-ciri
tumbuhan lumut
dan paku
(Biologi),
Temperatur dan
tekanan adalah
faktor yang
mempengaruhi
proses
terbentuknya
tanah(Fisika),
Tanah
(Kebumian)
diskusi,
investigasi dan
demonstrasi
tes tertulis, tes
unjuk kerja,
portofolio dan
penugasan
perbandingan,
menghubungkan
Strategi Berpikir :
konseptualisasi dan
pengambilan
keputusan
Mengapresiasi dan
praktik hidup bersih
dan sehat
Nilai Mulia:
Menjadi bersyukur
pada Tuhan
Menjadi mudah
merespon tentang
keselamatan diri, orang
lain dan lingkungan
Keterampilan Berpikir:
semua jenis
keterampilan berpikir
Strategi Berpikir :
konseptualisasi,
pengambilan
keputusan dan
pemecahan masalah
Nilai Mulia:
Mengapresiasi
kontribusi sains dan
teknologi
Memiliki ketertarikan
dan rasa ingin tahu
terhadap lingkungan
Berpikir rasional
Keterampilan Berpikir:
semua keterampilan
berpikir
Strategi Berpikir :
konseptualisasi,
pengambilan keputusan
dan pemecahan
masalah
Nilai Mulia:
Mengapresiasi
kontribusi sains dan
teknologi
Memiliki ketertarikan
dan rasa ingin tahu
terhadap lingkungan
Merealisasikan sains
sebagai makna
memahami alam
Bersukur pada Tuhan
8
Kesimpulan dan Saran
Mengacu hasil analisis perangkat pembelajaran yang telah dikembangkan
mahasiswa Program Studi Pendidikan IPA, maka menunjukkan bahwa mahasiswa
mampu merancang pembelajaran yang menerapkan standar-standar dalam IPA,
sesuai rekomendasi dari berbagai standar persiapan guru IPA. Dari 4 standar yang
dianalisis maka karakter siswa akan dapat dibangun melalui proses pembelajaran.
Pembangunan karakter memang seharusnya dimulai sejak awal melalui proses
pembelajaran supaya tujuan pendidikan jangka panjang tercapai, yaitu membentuk
generasi bermoral.
Standar inkuiri ilmiah mampu menghasilkan pertanyaan inkuiri yang
bersifat penyelidikan dan pemecahan masalah, standar isi mampu mencapai
kompetensi isi dari IPA baik Biologi, Fisika, Kimia, Lingkungan, Kebumian,
Astronomi; standar proses mampu melatih siswa mengalami berbagai proses
pembelajaran (eksperimen, demonstrasi, diskusi, bermain peran, game, kaji
referensi) dan standar asesmen akan mengevaluasi siswa sesuai pengalaman
belajarnya (tes, unjuk kerja, tugas, portofolio).
Saran yang bisa peneliti sampaikan adalah pembelajaran dalam IPA
hendaknya mampu memberikan kontribusi dalam membangun karakter siswa
melalui
penerapan
pembelajaran
IPA
sesuai
standar-standarnya
yang
dikembangkan dalam bentuk perangkat pembelajaran yang dirancang.
Daftar Pustaka
Anna Poedjiadi. (2005). Pendidikan Sains dan Pembangunan Moral Bangsa.
Bandung : yayasan Cendrawasih
American Assosiation for the Advancement of Science. (1993). Benchmarks for
Science Literacy. Project 2061. New York: Oxford University Press.
Bruce Joice & Marsha Weil. (1996). Models of Teaching 5th Ed. United States of
America: Allyn & Bacon. A. Simon & Schuster Company.
NSTA. (2003). Standards for Science Teacher Preparation. Revised 2003
9
Lemin, M., Potts, H. And Welsford, P. Editor. (1994). Valuaes Strategies for
Classroom Teachers. Victoria: The Australian Council for Educational
Research Ltd.
Rutherford, F.J. dan Ahlgren, A. (1990) Science for All Americans. New York :
Oxford University Press.
Stiggins , R. J., (1994). Student-Centered Classroom Assessment. New York:
Merrill, an imprint of Macmillan College Publishing Company
--------------. (2007). Panduan Penyusunan KTSP Lengkap. Yogyakarta: Pustaka
Yustisia
Tentang Penulis:
Dr. Insih Wilujeng, lahir di Madiun pada 02 Desember 1967. Sejak tahun 1993
sampai sekarang menjadi staf pengajar di Jurusan Pendidikan Fisika, FMIPA,
Universitas Negeri Yogyakarta. Riwayat pendidikan S1 Pendidikan Fisika IKIP
Yogyakarta lulus Tahun 1991, S2 Pendidikan IPA UNESA Surabaya lulus Tahun
1999 dan S3 Pendidikan IPA UPI Bandung lulus Tahun 2011.
10
STANDAR-STANDAR DALAM PEMBELAJARAN IPA
Insih Wilujeng*)
*) Prodi Pendidikan Fisika, FMIPA UNY alamat: Karangmalang, Yogyakarta 55281;
e-mail: [email protected]
Standar inkuiri ilmiah; standar isi, standar proses dan standar asesmen merupakan
empat (4) dari sepuluh (10) standar yang direkomendasikan oleh Standards for
Science Teacher Preparation dalam pembelajaran IPA. Penelitian ini bertujuan
mendeskripsikan empat standar untuk mewujudkan ketercapaian karakter siswa
dari perangkat pembelajaran yang dikembangkan oleh mahasiswa calon guru IPA
SMP. Metode penelitian adalah deskriptif dimana melalui mata kuliah IPA
Terintegrasi dan Pembelajarannya dilakukan analisis terhadap semua variabel
terkait tujuan penelitian. Fokus analisis meliputi analisis standar isi dan proses
inkuiri ilmiah dalam IPA (topik IPA; pertanyaan inkuiri, metode, dan asesmen)
serta analisis capaian karakter siswa dari hasil pengembangan silabus
pembelajaran IPA dan RPP karya mahasiswa Program Studi Pendidikan IPA
selama proses perkuliahan. Adapun instrumen-instrumen dalam penelitian
meliputi analisis kompetensi kurikulum/standar pembelajaran IPA SMP/MTs,
silabus pembelajaran IPA dengan pendekatan inkuiri ilmiah, RPP lengkap dengan
lampirannya. Hasil penelitian diperoleh standar isi IPA-Biologi (meliputi topik:
mata, sistem pernapasan, sistem syaraf, ciri tumbuhan lumut dan paku); IPAFisika (meliputi topik: gelombang elektromagnetik, perubahan wujud zat, tekanan
udara, pembiasan cahaya, suhu dan tekanan mempengaruhi proses pembentukan
tanah); IPA-Kimia (meliputi topik: molekul unsur dan molekul senyawa, unsurunsur dalam matahari, reaksi kimia pada logam dan air); IPA-Bidang lain
(meliputi topik: gerhana matahari dan pencemaran lingkungan). Terdapat enam
pertanyaan inkuiri ilmiah hasil analisis, yaitu “Bagaimanakah proses terjadinya
gerhana matahari?; Mengapa terjadi hujan asam?; Bagaimanakah besi bisa
berkarat?; Bagaimana manusia bernapas?; Pernahkan kalian melihat pelangi siang
hari? dan Bagaimanakah terbentuknya tanah?” Penerapan metode dalam
pendekatan inkuiri ilmiah meliputi eksperimen, diskusi, proyek, permainan,
bermain peran, kaji referensi, demonstrasi dan penyelidikan; sedangkan asesmen
yang diterapkan meliputi tes tertulis, tes unjuk kerja, portofolio dan penugasan.
Adapun aspek karakter siswa yang dicapai melalui pendekatan inkuiri ilmiah
meliputi apresiasi praktik hidup bersih dan sehat; syukur pada Tuhan; apresiasi
terhadap keseimbangan alam, sains dan teknologi; jujur dan akurasi dalam
pencatatan dan validasi data; memiliki keterampilan berpikir dan strategi berpikir
ilmiah.
Kata-kata kunci: karakter building, standar isi, standar proses, standar inkuiri
ilmiah, standar asesmen.
THE BUILDING OF STUDENT’S CHARACTER THROUGHT STANDARDS
1
IN LEARNING SCIENCE
Insih Wilujeng*)
*) Program Study of Physics Education, Mathematics and Science Faculty,
Yogyakarta State university, adress: Karangmalang, Yogyakarta 55281;
e-mail: [email protected]
Standard of scientific inquiry, content, process and assessment are four from ten
standards that be recomended by Standards for Science Teacher Preparation in
learning of science. The objectives of this research are make discription for
standard of scientific inquiry, content, process and assessment in science learning
to bring realization achieving student’s character from the developing of teaching
material candidate of secondary science teacher. The metodology of this research
is descriptive, that is in the lesson of Integrated Science and Learning had done
analysis to all variables that connect with the objective of the research. Focus
analysis are the standard of content and process scientific inquiry in science (the
topic in science; inquiry questions; methods; assesment) and analysis the character
of students from the learning’s silaby of science and lesson plan had developed by
the students. The instruments of this research are analysis competence of
curriculum for science’s secondary school (SMP), science learning’syllabus with
scientific inquiry approach, the lesson plan with another teaching material. Result
of the research are content standard for science-biology (topics : eye, respiratory
system, nervous system, the characteristic of mosses and ferm); science-physics
(topics: electromagnetic’s wave, change of materials, the pressure of air, the
refraction of light, temperature and pressure are factors that contributed in the
forming of soil; science-chemistry (topics: elements and compounds, the
elements in sun, reaction chemically in metal and water); science-another topics
(the solar eclipse, the polution in the environment). There are 6 the question of
scientific inquiry “ How the process of solar eclipse?; Why is the acid rain?; How
is the metals can corrode?; How the process of respiration in human? Can you see
the rainbow in the daylight?; How is the forming process of soil. The methods
that applied in scientific inquiry are experiment, discussion, game, role playing,
seek of reference, demonstration, and investigation. The assesment that applied
are test, performance assesment, portfolio, and tasks. The characters of student’s
aspecs that be got throught scientific inquiry approach are appreciation of clear
and healty life, be grateful for God’s generosity, appreciation of balanced
ecosystem, science and tecnology; honest and accurate in note and validity of
datas, had the thinking skills and strategies of scientific thinking.
Kata-kata kunci: karakter building, standard of content, standard of
process,standard of scientific inquiry, standard of assesment.
Pendahuluan
2
NSTA (2003: 4 -30) menyebutkan 10 standar untuk persiapan guru IPA,
yaitu standar isi (content); standar hakikat IPA (nature of science); standar inkuiri
(inquiry); standar issues; standar keterampilan umum mengajar; standar
kurikulum; standar sains (IPA) dan masyarakat; standar asesmen; standar
keselamatan
dan
kesejahteraan;
serta
standar
pertumbuhan
profesional.
Rekomendasi isi materi (content) untuk guru-guru IPA SMP/MTs meliputi standar
materi biologi, fisika (kebumian dan astronomi), kimia serta bidang lain
(lingkungan dan kesehatan).
Berdasarkan analisis Benchmarks For Science Literacy (AAAS, 1993:5993), maka standar isi IPA meliputi: setting fisika; kebumian; proses pembentukan
bumi; struktur materi; transportasi energi; gerak; sifat gaya; keanekaragaman
hidup, hereditas; sel; saling ketergantungan; aliran zat dan energi; evolusi;
identitas manusia; pertumbuhan manusia; fungsi-fungsi dasar; kesehatan fisik; dan
kesehatan mental.
Rutherford dan Ahlgren (1990: 35-50) dalam bukunya Science For All
Americans menyebutkan, bahwa standar isi untuk IPA meliputi: bidang biologi
(keanekaragaman makhluk hidup, hereditas, sel, saling ketergantungan dalam
kehidupan, aliran materi dan energi, evolusi makhluk hidup, siklus hidup, fungsifungsi dasar dan kesehatan fisik-mental); bidang kimia (konsep awal api, hukum
Lavoisier, kimia baru, membelah atom, atom bukan lagi bagian terkecil materi,
fisi menghasilkan energi yang sangat besar dan pengembangan senjata nuklir;
bidang fisika (struktur bahan, transportasi energi, gerak benda, gaya-gaya alam
dan relativitas); bidang kebumian dan antariksa (alam semesta, tata surya,
penyatuan langit dan bumi, hukum gravitasi, pergerakan permukaan bumi, teori
tektonik lempeng).
Standar kompetensi kelompok mata pelajaran (SK-KMP) untuk IPA
SMP/MTs menurut KTSP (2007: 99) meliputi keterampilan proses/metode ilmiah
(melakukan pengamatan dengan peralatan yang sesuai, melaksanakan percobaan
sesuai prosedur, mencatat hasil percobaan dan pengukuran dalam tabel dan grafik
yang sesuai, membuat kesimpulan dan mengkomunikasikannya secara lisan dan
tertulis sesuai bukti yang diperoleh); keanekaragaman hayati, klasifikasi
keragaman berdasarkan ciri, cara-cara pelestariannya, saling ketergantungan antar
3
makhluk hidup dalam ekosistem; sistem organ pada manusia dan kelangsungan
makhluk hidup; partikel materi, berbagai bentuk, sifat dan wujud zat; perubahan
dan kegunaan zat; gaya, usaha, energi, getaran, gelombang, optik, listrik, magnet;
sistem tata surya dan proses yang terjadi di dalamnya.
IPA mengutamakan inkuiri dan pemecahan masalah. Dalam proses inkuiri
dan pemecahan masalah keterampilan-keterampilan ilmiah dan berpikir adalah
bermanfaat. Keterampilan-keterampilan ilmiah penting dalam penyelidikan ilmiah
seperti halnya melakukan eksperimen dan melaksanakan proyek.
Inkuiri mengutamakan pembelajaran melalui pengalaman. Inkuiri secara
umum memiliki makna untuk menemukan informasi, untuk menanyakan dan
menginvestigasi fenomena yang terjadi dalam lingkungan. Pembelajaran melalui
inkuiri terjadi ketika konsep-konsep dan prinsip-prinsip utama IPA diselidiki dan
ditemukan oleh siswa sendiri. Melalui aktivitas seperti eksperimen, siswa
menyelidiki suatu fenomena dan menggambarkan kesimpulan sendiri. Guru
memandu siswa untuk memahami konsep IPA melalui hasil dari inkuiri.
Keterampilan-keterampilan
berpikir
dan
keterampilan-keterampilan
ilmiah
dikembangkan lebih jauh selama proses inkuiri. Oleh karena itu pendekatan
inkuiri mungkin tidak terpenuhi untuk seluruh situasi pembelajaran. Kadangkadang inkuiri mungkin lebih tepat untuk guru menghadirkan konsep-konsep dan
prinsip-prinsip secara langsung pada siswa (Bruce Joice, 1996: 27)
Stiggins (1994: 23) menjelaskan ada 4 metode asesmen yang bisa
diterapkan dalam pembelajaran IPA, yaitu selected response, essay assessment,
performance assessment dan personal communication, sedangkan lima target
asesmen
antara
lain:
pengetahuan
(knowledge),
penalaran
(reasoning),
keterampilan (skills), produk/karya (product), afektif (affective). Implementasi
penilaian otentik dalam IPA dapat dijelaskan, bahwa standar kompetensi lulusan
dari KTSP menuntut adanya penilaian otentik, dimana sekolah atau institusi
pendidikan membantu siswa menjadi mahir serta meminta siswa menampilkan
tugas serupa dunia sesungguhnya (mampu menampilkan tugas bermakna) yang
pada akhirnya diharapkan dapat menjadi warga negara yang produktif.
Pembelajaran IPA yang didasarkan pada standar isi akan membentuk siswa
yang memiliki bekal ilmu pengetahuan (have a body of knowledge), standar
4
proses akan membentuk siswa yang memiliki keterampilan ilmiah (scientific
skills), keterampilan berpikir (thinking skills) dan strategi berpikir (strategy of
thinking); standar inkuiri ilmiah akan membentuk siswa yang mampu berpikir
kritis dan kreatif (critical and creative thinking); standar asesmen mengevaluasi
siswa secara manusiawi artinya sesuai apa yang dialami siswa dalam
pembelajaran
(authentic
assessment).
Penerapan
standar-standar
dalam
pembelajaran IPA khususnya empat standar tersebut akan memberikan soft skill
berupa karakter siswa, untuk itu sangat diperlukan pembelajaran IPA yang
menerapkan standar-standar guna membangun karakter siswa. Siswa yang
berkarakter dapat dicirikan apabila siswa memiliki kemampuan mengintegrasikan
pengetahuan, keterampilan-keterampilan dan sikap dalam usaha untuk memahami
lingkungan (Anna Poedjiadi, 2005: 7)
Keterampilan-keterampilan yang dimaksud dalam pembelajaran IPA
meliputi keterampilan-keterampilan ilmiah yaitu keterampilan proses dan
keterampilan manipulatif; keterampilan-keterampilan berpikir yaitu keterampilan
berpikir kritis dan keterampilan berpikir kreatif; sedangkan strategi berpikir yaitu
strategi konseptualisasi, pengambilan keputusan dan pemecahan masalah
(Curriculum Development Center, 2002: 3-7).
Pengalaman pembelajaran IPA juga dapat digunakan sebagai perolehan
sikap ilmiah dan nilai mulia/nilai luhur bagi siswa. Sikap-sikap dan nilai-nilai ini
meliputi 1) memiliki ketertarikan dan rasa ingin tahu terhadap lingkungan, 2)
kejujuran dan akurasi dalam pencatatan dan validasi data, 3) menjadi rajin dan
tidak mudah menyerah, 4) menjadi mudah merespon tentang keselamatan diri,
orang lain dan lingkungan, 5) merealisasikan sains sebagai makna memahami
alam, 6) mengapresiasi dan praktik hidup bersih dan sehat, 7) mengapresiasi
kesetimbangan alam, 8) menjadi respek dan cara yang bagus, 9) mengapresiasi
kontribusi sains dan teknologi, 10) menjadi bersyukur pada Tuhan, 11) memiliki
pemikiran kritis dan analitis, 12) menjadi fleksibel dan berpikiran terbuka, 13)
menjadi pendengar baik dan peduli, 14) menjadi obyektif, 15) menjadi sistematis
dan kooperatif (Lemin et al, 1994: 27).
5
Mencermati permasalahan bahwa penerapan beberapa standar dalam
pembelajaran
IPA dapat
berdampak
langsung
pada
pembentukan
atau
pembangunan karakter siswa, maka permasalahan dalam penelitian ini adalah
“Bagaimanakah deskripsi standar isi IPA, standar proses dalam inkuiri ilmiah dan
standar asesmen dari perangkat pembelajaran yang dikembangkan oleh
mahasiswa calon guru IPA SMP dalam mewujudkan ketercapaian karakter siswa?
Adapun tujuan penelitian adalah mendeskripsikan standar isi IPA, standar proses
dalam inkuiri ilmiah dan standar asesmen yang muncul dari perangkat
pembelajaran yang dikembangkan oleh mahasiswa calon guru IPA SMP dalam
mewujudkan ketercapaian karakter siswa.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode deskriptif, dimana peneliti melakukan analisis
terhadap perangkat hasil karya mahasiswa Program Studi Pendidikan IPA (calon
guru
IPA SMP)
selama
mengikuti
perkuliahan
IPA Terintegrasi
dan
Pembelajarannya pada Semester Genap tahun 2010. Adapun perangkat yang
dianalisis meliputi 1) hasil analisis kompetensi kurikulum dan silabus
pembelajaran IPA dengan pendekatan inkuiri ilmiah, 2) RPP lengkap dengan
bahan pembelajaran lainnya dengan pendekatan inkuiri ilmiah. Hasil analisis
bertujuan memperoleh pemetaan analisis standar isi, proses, asesmen dan inkuiri
ilmiah.
Hasil Penelitian
Hasil analisis terhadap perangkat karya mahasiswa diperoleh peta analisis
standar inkuiri ilmiah (berupa pertanyaan inkuiri), standar isi IPA, standar proses
(metode pembelajaran) dan standar asesmen serta aspek karakter siswa
(keterampilan
berpikir,
strategi
berpikir
dan
nilai
luhur/mulia)
seperti
dideskripsikan dalam Tabel 1.
Tabel 1. Deskripsi ketercapaian aspek karakter dalam penerapan standarstandar IPA
No
1
Pertanyaan
Inkuiri
Bagaimana
Terjadinya
Gerhana
Matahari?
Isi
Standar
Proses
Indera mata
manusia(Biologi);
gelombang
elektromagnetik
eksperimen,
diskusi,
permainan,
kaji referensi
Aspek Karakter
Asesmen
tes tertulis dan
tes unjuk
kerja,
Keterampilan Berpikir:
perbandingan dan
perbedaan, analisis,
deteksi kerancuan,
6
No
Pertanyaan
Inkuiri
Isi
Standar
Proses
Aspek Karakter
Asesmen
(cahaya dan sifatsifatnya); unsurunsur yang
terkandung dalam
matahari (Kimia),
gerhana matahari
(Astronomi)
membuat kesimpulan,
generalisasi, evaluasi
Strategi Berpikir:
konseptualisasi dan
pengambilan
keputusan
Nilai Mulia:
Mengapresiasi dan
praktik hidup bersih
dan sehat
Menjadi bersyukur
pada Tuhan
2
Mengapa
Terjadi Hujan
Asam?
Perubahan wujud
(penguapan dan
pengembunan)
(Fisika); Molekul
unsur dan
molekul senyawa
(Kimia); siklus air
(Kebumian),
pencemaran
lingkungan
(Lingkungan)
observasi,
diskusi,
permainan
tes tertulis,
portofolio, tes
unjuk kerja
Keterampilan Berpikir:
menghubungkan,
perbedaan dan
perbandingan.
Strategi Berpikir :
konseptualisasi dan
pengambilan
keputusan
Nilai Mulia:
Memiliki ketertarikan
dan rasa ingin tahu
terhadap lingkungan
Merealisasikan sains
sebagai makna
memahami alam
Mengapresiasi
kesetimbangan alam
3
Bagaimana
terjadinya
korosi?
Keasaman air
hujan dan reaksi
kimia pada logam
(Kimia), peran
manusia dalam
mengelola
kerusakan
lingkungan
(Lingkungan)
eksperimen,
proyek dan
diskusi
tes tertulis dan
tes unjuk kerja
Keterampilan Berpikir:
semua jenis
keterampilan
Strategi Berpikir :
konseptualisasi,
pengambilan
keputusan dan
pemecahan masalah
Nilai Mulia:
Merealisasikan sains
sebagai makna
memahami alam
Mengapresiasi
kesetimbangan alam
Mengapresiasi
kontribusi sains dan
teknologi
4
Bagaimanakah manusia
Proses pernapasan
(inpirasi dan
demonstrasi,
penyelidikan,
tes tertulis, tes
unjuk kerja
Keterampilan Berpikir:
perbedaan dan
7
No
Pertanyaan
Inkuiri
Isi
Standar
Proses
Aspek Karakter
Asesmen
bernapas?
ekspirasi)
(Biologi),
Penerapan
tekanan
udara/atmosfer
(Fisika), Molekul
unsur dan
molekul senyawa
(Kimia)
kaji referensi
dan diskusi
dan penugasan
5
Pernahkan
kalian
melihat
pelangi di
siang hari?
Sistem saraf pada
Indera
penglihatan
(Biologi),
pembiasan cahaya
(Fisika), Air
(Kimia)
percobaan
sederhana,
investigasi dan
role playing
tes tertulis dan
tes unjuk kerja
6
Bagaimanakah
terbentuknya
tanah?
Ciri-ciri
tumbuhan lumut
dan paku
(Biologi),
Temperatur dan
tekanan adalah
faktor yang
mempengaruhi
proses
terbentuknya
tanah(Fisika),
Tanah
(Kebumian)
diskusi,
investigasi dan
demonstrasi
tes tertulis, tes
unjuk kerja,
portofolio dan
penugasan
perbandingan,
menghubungkan
Strategi Berpikir :
konseptualisasi dan
pengambilan
keputusan
Mengapresiasi dan
praktik hidup bersih
dan sehat
Nilai Mulia:
Menjadi bersyukur
pada Tuhan
Menjadi mudah
merespon tentang
keselamatan diri, orang
lain dan lingkungan
Keterampilan Berpikir:
semua jenis
keterampilan berpikir
Strategi Berpikir :
konseptualisasi,
pengambilan
keputusan dan
pemecahan masalah
Nilai Mulia:
Mengapresiasi
kontribusi sains dan
teknologi
Memiliki ketertarikan
dan rasa ingin tahu
terhadap lingkungan
Berpikir rasional
Keterampilan Berpikir:
semua keterampilan
berpikir
Strategi Berpikir :
konseptualisasi,
pengambilan keputusan
dan pemecahan
masalah
Nilai Mulia:
Mengapresiasi
kontribusi sains dan
teknologi
Memiliki ketertarikan
dan rasa ingin tahu
terhadap lingkungan
Merealisasikan sains
sebagai makna
memahami alam
Bersukur pada Tuhan
8
Kesimpulan dan Saran
Mengacu hasil analisis perangkat pembelajaran yang telah dikembangkan
mahasiswa Program Studi Pendidikan IPA, maka menunjukkan bahwa mahasiswa
mampu merancang pembelajaran yang menerapkan standar-standar dalam IPA,
sesuai rekomendasi dari berbagai standar persiapan guru IPA. Dari 4 standar yang
dianalisis maka karakter siswa akan dapat dibangun melalui proses pembelajaran.
Pembangunan karakter memang seharusnya dimulai sejak awal melalui proses
pembelajaran supaya tujuan pendidikan jangka panjang tercapai, yaitu membentuk
generasi bermoral.
Standar inkuiri ilmiah mampu menghasilkan pertanyaan inkuiri yang
bersifat penyelidikan dan pemecahan masalah, standar isi mampu mencapai
kompetensi isi dari IPA baik Biologi, Fisika, Kimia, Lingkungan, Kebumian,
Astronomi; standar proses mampu melatih siswa mengalami berbagai proses
pembelajaran (eksperimen, demonstrasi, diskusi, bermain peran, game, kaji
referensi) dan standar asesmen akan mengevaluasi siswa sesuai pengalaman
belajarnya (tes, unjuk kerja, tugas, portofolio).
Saran yang bisa peneliti sampaikan adalah pembelajaran dalam IPA
hendaknya mampu memberikan kontribusi dalam membangun karakter siswa
melalui
penerapan
pembelajaran
IPA
sesuai
standar-standarnya
yang
dikembangkan dalam bentuk perangkat pembelajaran yang dirancang.
Daftar Pustaka
Anna Poedjiadi. (2005). Pendidikan Sains dan Pembangunan Moral Bangsa.
Bandung : yayasan Cendrawasih
American Assosiation for the Advancement of Science. (1993). Benchmarks for
Science Literacy. Project 2061. New York: Oxford University Press.
Bruce Joice & Marsha Weil. (1996). Models of Teaching 5th Ed. United States of
America: Allyn & Bacon. A. Simon & Schuster Company.
NSTA. (2003). Standards for Science Teacher Preparation. Revised 2003
9
Lemin, M., Potts, H. And Welsford, P. Editor. (1994). Valuaes Strategies for
Classroom Teachers. Victoria: The Australian Council for Educational
Research Ltd.
Rutherford, F.J. dan Ahlgren, A. (1990) Science for All Americans. New York :
Oxford University Press.
Stiggins , R. J., (1994). Student-Centered Classroom Assessment. New York:
Merrill, an imprint of Macmillan College Publishing Company
--------------. (2007). Panduan Penyusunan KTSP Lengkap. Yogyakarta: Pustaka
Yustisia
Tentang Penulis:
Dr. Insih Wilujeng, lahir di Madiun pada 02 Desember 1967. Sejak tahun 1993
sampai sekarang menjadi staf pengajar di Jurusan Pendidikan Fisika, FMIPA,
Universitas Negeri Yogyakarta. Riwayat pendidikan S1 Pendidikan Fisika IKIP
Yogyakarta lulus Tahun 1991, S2 Pendidikan IPA UNESA Surabaya lulus Tahun
1999 dan S3 Pendidikan IPA UPI Bandung lulus Tahun 2011.
10