340 likes | 551 Views
Untuk Memenuhi. Untuk Memenuhi. LEARNING SCIENCE (BELAJAR SAINS). Untuk Memenuhi . Tugas Mata Kuliah Pengembangan Model Pembelajaran Inovatif Prof.Dr . Sri Anitah W,M.Pd. Oleh : LUGTYASTYONO BN HARYANTO. KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS SEBELAS MARET
E N D
Untuk Memenuhi Untuk Memenuhi LEARNING SCIENCE (BELAJAR SAINS) Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Pengembangan Model PembelajaranInovatif Prof.Dr. Sri AnitahW,M.Pd Oleh : LUGTYASTYONO BN HARYANTO KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS SEBELAS MARET PROGRAM DOKTOR ILMU PENDIDIKAN S U R A K A R T A 2011
A.ProblemIntuitif Mata PelajaranSains Sebuah eksperimen dalam pembelajaran dilakukan yang berupa pipa/tabung logam berbentuk kurva dan menyerupai mata burung. Sebuah bola logam diujung tabung tersebut, selanjutnya bola tersebut ditembakkan dengan kecepatan tinggi kedalam tabung, sehingga akan keluar diujung tabung yang lain. Pertanyaannya adalah bagaimanakah arah bola tersebut keluar ? Figure 6-1 : Where will the ball go (Di mana bola Jatuh ) Sumber: dicetak ulang dengan izin dari Mc Closkey, M caramazaa A,Green, B (1980) Hal 208
Terdapatdua alternative jawaban Bola tersebutmelesatkeluardenganarahmembentukkurva, halinidisebabkankarena bola itumemerlukankekuatan/momentum untukkeluardaritabung, momentum tersebutmenyebabkan bola keluardenganpolasepertikurvasetelahkeluartabung. bola akanterusbergerakdengankecepatankonstandanlurussampaiterdapatkekuatan yang mendorong bola tersebut. padaabadpertengahankeduajawabantersebutadalahsalahkarenanampaknyahanyaberdasarkantheory of impetus (teoridayapendorong)jawaban yang benaradalahberdasarkankonsepgerakbendadari Newton, yaitu bola tersebutakanbergerakmembentukpolalurus, bola tersebutakanbergeraksampaiadadayaeksternalterhadapbendatersebut.
Figure 6-2 : two possible answer to the tube problem (dua kemungkinan jawaban untuk masalah tabung ) curved path ( LengkungTepuk ) Straight path ( jalanlurus ) Sumber: dicetak ulang dengan izin dari Mc Closkey, M caramazaa A,Green, B (1980) Hal 208
Figure 6-3 :Two Possible explanation for the tube problem (Dua Kemungkinan penjelasan untuk masalah tabung ) Siswa A : Momentum yang diperoleh ia pergi di sekitar sini (melalui tabung), baik kekuatan memegang telah memberikan momentum sudut, sehingga datang sekitar sini (keluar tabung), masih memiliki beberapa momentum kiri, tetapi kehilangan momentum sebagai kekuatan menghilang Siswa B : Bola akan terus bergerak dalam garis jauh dari sini (ujung tabung), itu akan terus berjalan sampai gaya beberapa tindakan pada bola. Jika tidak ada gaya bekerja pada bola, itu hanya akan terus Sumber: dicetak ulang dengan izin dari Mc Closkey, M caramazaa A,Green, B (1980) Hal 209
Hal terpentingdaridemonstrasi/percobaantersebutadalahimplikasinyadalampembelajaranbahwasebuahpembelajaranseharusnyamemperhatikanfaktabahwaparasiswatelahmemilikiintuisiataukonseptentangsains. Karenaitu, pembelajarantidakbisadipandangsebagaipenyediaanpengetahuantentangkeseluruhantopik yang baru, tetapipembelajaranmelibatkankonsepfisika/sains yang telahdimilikisiswasebelumnya, danmencobamerubahataumembangunkonsepsitersebut.
PenelitiantentangpendidikansainstelahberhasilmerubahdaripandangantradisionalmenjadisebuahteoriPerubahanKonsepbelajar (Caret, 1986; Hewson, Beeth & Torley, 1998; Posner, Strike, Hewson & Gertzog, 1982; Strike & Posner, 1985, 1992). Menurutpandangantradisional, belajaradalahmenambahkanfakta-faktakedalammemoriseseorang, sebaliknya, menurutPandanganPerubahanKonsep, belajarterjadiapabila model mental seseorang (konsep yang masihlemah) digantidengan model ataukonsep yang baru. TeoriperubahanKonsepberakardariPendapat Piaget (1985), sebuahteoriklasik yang menyatakanbahwaanak-anakmerestrukturpengetahuanmereka, apabilapengalamannya yang dimilikisebelumnyatidaksesuaidenganpengetahuanmereka yang baru, daninilah yang memunculkansebuah Model PembelajaranSains yang penting.
MenurutConceptual-change theory (TeoriPerubahanKonsep), belajarmencakuptigalangkah: Mengenalisebuahanomali/kejanggalan; melihatbahwa model mental/konsep yang barutidakmampumenjelaskanfakta-fakta yang bisadiobservasi, yaknimenyadaribahwaandamemilikimiskonsepsi yang harusdibuangataudiperbaiki; Mengkonstruksisebuah model baru; Menemukansebuah model mental yang cukup yang mampumenjelaskanfakta-fakta yang bisadiobeservasi; yaknimerubahsuatu model menjadi model yang lain. Menggunakansebuah model yang baru; apabiladihadapkandengansebuahmasalah, gunakan model barutersebutuntukmenemukansebuahsolusi; yaitumampumenjalankan model barutersebut.
Kesimpulannya, padababinidibahasempatkonsep Siswaharusmengatasimiskonsepsimereka yang bertentangandengansainsdisekolah, yaitumerekabisamembuang model-model mental yang sudahada. Siswaharusmemperbaikiataumenggantimiskonsepsimereka; yaitumerekaharusmengkonstruk model-model baru yang menggantikan model yang lama. Siswaharusmengembangkanketrampilanuntukberfikirsecarailmiah; yaitu; merekaperlumenggunakanmeodel mental mereka yang varu, Siswaharusmendapatkanisiilmupengetahuan yang akanmembuatnyamulaiberubahdari yang belumberpengalamanmenjadiahli.
B. MengenaliAnomali; MembuangsebuahMiskonsepsi MenurutPandanganTradisional, TujuanpembelajaranSainsadalahmendeskripsikanalam, termasukmendeskripsikanhubunganantar variable yang dapatdinyatakandenganhukumseperti, kekuatan = Massa X Kecepatan. Penelitianoleh McCloskey dkk (1980) menunjukkanbahwasiswabisamemasukisituasibelajardengankonsep-konsepsains (atauketiadaanKonsep-konsepsains) tertentu yang sudahada, sehinggalangkahpertamadalampendidikanSainsseharusnyamembantusiswamengenalikekurangankonsep-konsepmereka.
C. PenelitiantentangMiskonsepsi-MiskonsepsisiswaterhadapFisika kartun berjalan dari dari titik A ke titik B dengan laju konstan kecepatan. menarik garis yang sesuai dengan jalan yang karakter akan mengambil jalan turun dari tepi tebing, terdapatempatkemungkinanjawaban: Iaakanberlaridalambeberapajarak horizontal dankemudianjatuhluruskebawah; Iaakanberkaridalambeberapajarak horizontal, selanjutnyasecarabertahapturunkebawah; Iaakansegerajatuhkebawah, mendapatkansebuahkonstanuntukkedepan, danmempercepatkecepatanturunkebawah; Iaakanjatuhluruskebawahsegerasetelahiameninggalkanujungtebing.
Figure 6-4 :how does a moving object fall over a cliff ( bagaimana gerakbenda yang jatuh daritebing ) Anggaplah bahwa kartun berjalan dari dari titik A ke titik B dengan laju konstan kecepatan. menarik garis yang sesuai dengan jalan yang karakter akan mengambil jalan turun dari tepi tebing Hal 212
Figure 6-5 :four possible paths for a falling body (empat kemungkinan jalan untuk tubuh yang jatuh ) Running character (menjalankan karakter ) edge of cliff (tepi tebing ) Hal 213
Figure 6-6 :where will the ball fall (di mana bola jatuh akan ) misalkan Anda berjalandengan kecepatan konstan, memegang bola berat jika Anda menjatuhkan bola di titik x di mana jatuhnya bola akan menarik jalur bola jatuh Sumber: dicetak ulang dengan izin dari Mc Closkey 1983 ) Hal 214
Figure 6-7 : Ada 3 Kemunkinan bola akan jatuh di tanah A, B atu C Sumber: dicetak ulang dengan izin dari Mc Closkey (1983) Hal 214
Figure 6-8 :what is the path of the rocket (apa jalan roket ) Sebuah roket bergerak menyamping dari titik A ke titik B mesin dihidupkan untuk 2 detik pada titik B, seperti roket perjalanan ke titik C menggambar jalur roket Sumber: dicetak ulang dengan izin dari Clement ( 1982 ) Hal 215
Figure 6-9 :Two Answer to the problem (Dua Jawaban untuk masalah ini ) Correct answer ( jawaban yang benar ) Typical incorrect answer (Khas benar jawabannya ) Sumber: dicetak ulang dengan izin dari Clement ( 1982 ) Hal 216
D. ImplikasiuntukPembejaran; MengkonfrontirMiskonsepsiSiswa • MetodePrediksi-Observasi-Eksplanasi (POE). • MenciptakanKonflikKognitifdiKelas • Halangan-halanganuntukmengenalisebuahAnomali • ApakahKonflikKognitifharusadabersamaandenganKegiatan
Figure 6-10 ( angka 6-10 ) Model Peredaran darah tunggal dan Peredaran darah ganda pada sistem peredaran darah manusia Model Peredaran darah tunggalPeredaran darah ganda Sumber: Chi M T H ( 2000 ) Hal 222
E. InisiasiPerubahanKonsep; MembangunSebuahKonsepsiBaru Theory: BelajarsebagaiAsimilasi Vs Akomodasi Asimilasi, yaitumerekamenyesuaikaninformasibaru yang diterimadenganpengetahuannya yang telahada PandanganAsimilasiadalahtidaklengkapkarenatidakdapatmenghitungbentukbentukradikaldariperubahankonsep. Sepertimenggantiteori Impetus denganteorigerak Newton. Akomodatif, siswaharusmenggantiataumereorganisasikonsep-konsepsentralmereka, karenakonsepsiswasaatinitidakcukupbisamenjelaskanfenomena-fenomenabarudengansukses. (Posner, et al, 1982;212)
Figure 6-11 ( angka 6-11 )Model Menggunakan air mengalir untuk memahami sebuah sirkuit listrik electrical-flow system (sistem aliran listrik ) water-flow system ( sistemaliran air ) Hal 224
F. PenelitianTentang Model-Model Analogi Yang Efektif padagambar 6-3 dancobalahmenjawabpertanyaan-pertanyaanberikut; andaikanandamendorongkebawahdanmenarikkeataspeganganpompabeberapa kali tetapitidakadaudarakeluar, apa yang salah/rusak? Gambar 6-12 : Koordinasi penjelasan verbal dan visual tentang bagaimana sebuah pompa ban sepeda bekerja
Figure 6-11 ( angka 6-11 )Koordinasi penjelasan verbal dan visual tentang bagaimana sebuah pompa ban sepeda bekerja Handle (Pegangan ) As The rod is pulled out ( cabangbatangditarikkeluar ) - As The rod is pulled out ( cabangbatangditarikkeluar ) air passes throught the piston (udaramelewati piston ) - The iniet valve closes ( katupmenutup ) Iniet Valve ( katupmbembuka ) - An the Piston forces air through the outlet valve ( An this the area between the Piston and the outlet valve ( katubmembukaudarakeluar ) ( ruanganterdapat piston dankatupkeluar ) Hal 226
G. ImplikasiDalamPembelajaran; MeningkatkanPerubahanKonsep Implikasipenelitiantentang model analogidalamsainsadalah guru fisika/sainsseharusnyamemandangpembelajaransebagaisebuahprosesmembantusiswamendapatkanteori-teori yang benartentangfenomenasains. H. MengembangkanAlasanIlmiah; MenggunakanSebuahKonsepBaru. Langkahberikutnyadalamprosesperubahankonsepadalahaplikasi- kemampuanuntukmenggunakanpengetahuanseseoranguntukmemberikanalasanilmiahmelaluieksperimen. Menurutpendekatantradisional, alasanilmiahadalahsebuahprosespengujianhipotesis yang manasiswasecarasistematismengujisetiaphipotesis yang ada. TeoriPerubahanKonsepmenyarankanjenis alas an ilmiah yang kedua; penciptaanhipotesis, apa yang terjadipadapengujianhipotesis yang gagal?
I. PenelitianTentangPemikiranIlmiahSiswa Padadasarnya, PendidikSainsdihadapkandenganduaperbedaankonseppenelitianilmiah; AlasanIlmiahuntukpengujianhipotesis yang sistematis, danAlasanIlmiahuntukpenyusunanhipotesis.
Figure 6-16( angka 6-16)Sebuah bola yang berat atau ringan dapat ditempatkan di posisi tinggi, sedang, atau rendah di trek, bagaimana berat bola mempengaruhi seberapa jauh bola sasaran akan bergerak? Light ball ( bola bercahaya ) Heavy ball ( Bola berat ) High( tinggi ) Medium ( sedang ) Low ( rendah ) Hal 235
Gambar 6-20 : Faktor yang menentukan seberapa jauh pegas akan meregang Hal 241
K. MembangunKepakaranIlmiahBelajarUntukMembangundanMenggunakanPengetahuanIlmiah THEORY: PERBEDAAN KUALITATIF DAN KUANTITATIF PadabagianinimembahasbahwabelajarSainsmeliputimengenalimiskonsepsiseseorang, membangunkonsepbaru, danmenggunakankonsepbarudalampenelitianilmiah. PakardanPemulabisaberbedasecarakuantitatif (dalamhalseberapabanyak yang merekatahu) jugasearakualitatif (dalamhalapa yang merekatahu) Singkatnya, jikaparaPakarmelihatsebuahpermasalahanberbedadengan yang dilakukanPemula, makapembelajaranseharusnyamendorongsiswauntukberfikirsepertilayaknyaseorangPakar/ahli. Penelitianperbandinganpakardanpemulasainsinitelahmenunjukkanbahwamerekatidakhanyaberbedasecarakualitastetapijugasecarakuantitas. (Carey, 1986).
L. PenelitihanMembandingkanPakar / AhliFisikadanPemula Problem mobilsepertipadagambar 6-24, yang merupakan domain fisikaKinematik. Kinematikmeliputikajiantentanggerak, danbabtantangkinematikdalambuku-bukufisikaberisitentangrumus-rumus yang terkaitdenganvariabel-variabelsepertiwaktu, jarak, rata-rata kecepatan, kecepatanawal, kecepatanakhir, danpercepatan. Gambar 6-24 : Sebuah mobil berjalan 25 meter per detik dibawa untuk beristirahat pada tingkat konstan dalam 20 detik dengan menerapkan rem seberapa jauh melakukannya bergerak setelah rem diterapkan Hal 247
Figure 6-21 ( angka 6-21)ini tes yang baik atau buruk yang faktor faktors menentukan pertumbuhan tanaman Plant A ( tanaman A ) Plant B ( tanaman B ) lots of sunlight ( banyakterkenasinarmatahariNo Sunlight ( tanpaSinarmatahari) TanamanmenghasilkanbanyakbahanmakananTanamanmenghasilkansedikitbahanmakanan Hal 243
M. ImplikasiUntukPembelajaran : MendorongKepakaranIlmiah Shavelson (1972, 1974) memberikananalisis yang menarikbahwasiswamenstrukturpengetahuanmerekadaripembelajaranfisika yang didapatkan. Implikasiterhadappembelajaran, Simon (1980) bahwapelatihanSainsseharusnyamencakupduatujuandasar: Untukmemberikandasarpengetahuan yang banyak, danuntukmengembangkanstrategipemecahanmasalah yang terkaitdenganSains. Hayes (1985) memperkirakanbahwauntukmenjadiseorangpakarpadasuatubidangmemerlukanstudisekitar 10 tahun. Disampingitu, untukmencapaikepakaran, seseorangharusmemilikipengelamanluasseperti yang dilakukanolehparapakar (Simon, 1980).
N. Ringkasan Perubahankonsepmeliputi 3 langkah, yaitu: Mengenali anomaly, Mengkonstruksisebuah model baru, Menggunakan model baru. 4 aspekperubahankonsepdalampembelajaranSains. Siswamasukkelasdenganmemilikikonsepawal yang berbedadengankonsep yang dimiliki guru Siswaharusmenggantimiskonsepsimerekadengankonsep yang baru Siswaperlumengembangkanketrampilanberfikirilmiah Siswaperlumendapatkanpengetahuan yang dibutuhkanuntukmerubahdaripemulamenjadiahli/pakar.
Kesimpulannya kebanyakanperubahankonsepdalamPembelajaranSainsmencakuppandanganSainssebagaisebuahprosespembuatanperubahankonseppengetahuansiswabukanprosesmenambahkaninformasipadamemorisiswa.
SEKIAN SEKIAN TERIMA KASIH