Makalah Learning Cycle

I. Pendahuluan 

 Menjelang akhir abad 21, Indonesia telah mendapat kemajuan cukup besar dalam berbagai bidang termasuk dalam bidang pendidikan. Partisipasi pendidikan untuk SD telah naik menjadi 100%, untuk SLTP dari 14,7% menjadi 47,7%, SLTA dari 8,6% ,menjadi 33,81%, dan perguruan tinggi daari 1,6% menjadi 11,06%. Walaupun mengalami peningkatan partisipasi, namun masih banyak tantangan dalam pendidikan di Indonesia (Arif,A, 2010). Pembelajaran MIPA merupakan masalah besar yang dihadapi bukan hanya di daerah tetapi juga di perkotaan. Banyak lembaga pendidikan mengatakan bahwa anak-anak sulit belajar MIPA karena memang tidak berbakat. Namun yang kami temukan ternyata berbeda. Hasil penelitian kami menunjukkan bahwa faktor kesulitan siswa belajar MIPA adalah metode pembelajaran yang tepat dan kualitas guru MIPA (Surya, 2010). Salah satu sikap yang perlu dikembangkan adalah sikap kreativitas. Selain itu juga perubahan paradigma dalam pendidikan IPA dari berpusat pada guru menjadi berpusat pada siswa; dari transfer pengetahuan menjadi mengkonstruk pengetahuan; dari belajar individual klasikal menjadi belajar kelompok kooperatif; dari pembelajaran hanya dalam kelas menjadi pembelajaran berbasis ICT (Uno, 2010) Dewasa ini telah dilakukan berbagai upaya perbaikan dan peningkatan mutu pembelajaran

biologi di sekolah. Salah satu pembelajaran yang ditawarkan untuk meningkatkan mutu pembelajaran biologi sekolah lanjutan dan menengah adalah model pembelajaran yang didasarkan pada pandangan kontruktivis karena dianggap paling sesuai dengan karakteristik pembelajaran IPA. Hal itu tampak dengan banyaknya tulisan tentang pandangan konstruktivis dalam bentuk jurnal hasil penelitian atau penuangan gagasan dalam upaya mengembangkan model pembalajaran IPA (Rustaman dkk.,2003) Model pembelajaran yang dikembangkan berdasarkan pandangan konstruktivis ini memperhatikan dan mempertimbangkan pengetahuan awal siswa yang mungkin diperoleh di luar sekolah. Disarankan oleh Bell (1993:16) agar pengetahuan siswa yang diperoleh dari luar sekolah dipertimbangkan sebagai pengetahuan awal dalam sasaran pembelajaran, karena sangat mungkin terjadi miskonsepsi. Sebaliknya apabila guru tidak mempedulikan konsepsi atau pengetahuan awal siswa, besar kemungkinan miskonsepsi yang terjadi akan semakin kompleks (Rustaman dkk., 2003) Pembentukan sistem konseptual bukan dengan cara memasangkan (match) dengan kenyataan di alam, melainkan dengan mencocokkan (fit) dengan kenyataan. Model konstruktivis menekankan pandangan instrumental tentang pengetahuan atau sistem konseptual. Pada proses pembentukannya sistem konseptual mengalami pengujian secara terus menerus. Sistem konseptual IPA sebagai suatu pengetahuan logik-matematik dan fisik hanya dapat dipelajari melalui penyesuaian arti antara pengajar dan pelajar (Herron, 1978). Kerangka konseptual atau sistem konseptual IPA biasanya terdiri atas konsep-konsep IPA dengan hubungan-hubungan bermakna antara konsep-konsep yang dipelajari dengan yang telah ada. Karena itu pembentukan sistem konseptual IPA haruslah melalui hubungan kebermaknaan antarkonsep yang telah dipelajari. Hubungan bermakna ini dapat bersifat superordinat, subordinat dan koordinat, sesuai dengan ruang lingkup konsep IPA yang dapat lebih luas, lebih sempit atau sama luas. Jadi hubungannya dapat bersifat vertikal dan horizontal. (Rustaman dkk, 2003) Sejumlah kaidah psikologi, pendekatan dan pandangan tentang pembelajaran merupakan komponen yang tidak terpisahkan atau berdiri sendiri-sendiri. Kesemuanya akan bermakna apabila diwujudkan dalam suatu model pembelajaran. Model pembelajaran sebagai suatu rencana atau kerangka yang dapat digunakan untuk merancang mekanisme pengajaran yang bermakna. Menurut Westbrook & Rogers (dalam Nuryani Rustaman, 2001) jenis program pembelajaran yang diterapkan mempengaruhi pengembangan kemampuan penalaran siswa. Komponen utama yang secara langsung membentuk model pembelajaran adalah materi subyek yang dibahas, guru pengajar, tahap berpikir siswa sebagai subyek belajar, pendekatan dan metode, serta alat evaluasi yang digunakan (Rustman dkk., 2003). Salah satu model pembelajaran yang sesuai dengan pandangan konstruktivisme adalah siklus belajar. II. Kajian Teoritik Tentang Siklus Belajar : 2.1 Pengertian Model Siklus Belajar Model Siklus Belajar (Learning Cycle model) adalah suatu model pembelajaran yang berpusat pada siswa. Siklus belajar merupakan rangkaian tahap-tahap kegiatan yang diorganisasi sedemikian rupa sehingga siswa dapat menguasai kompetensi-kompetensi yang harus dicapai dalam pembelajaran dengan jalan berperanan aktif. Siklus belajar terdiri dari fase-fase eksplorasi (exploration), pengenalan istilah (term introduction), dan aplikasi konsep (concept application). Pada tahap eksplorasi, siswa diberi kesempatan untuk memanfaatkan panca inderanya semaksimal mungkin dalam berinteraksi dengan lingkungan melalui kegiatan-kegiatan seperti praktikum, menganalisis artikel, mendiskusikan fenomena alam, mengamati fenomena alam atau perilaku sosial, dan lain-lain. Dari kegiatan ini diharapkan timbul ketidakseimbangan dalam struktur mentalnya (cognitive disequilibrium) yang ditandai dengan munculnya pertanyaan-pertanyaan yang mengarah pada berkembangnya daya nalar tingkat tinggi (high level reasoning) yang diawali dengan kata-kata seperti mengapa dan bagaimana. Munculnya pertanyaan-pertanyaan tersebut sekaligus merupakan indikator kesiapan siswa untuk menempuh fase berikutnya, fase pengenalan istilah. Pada fase ini diharapkan terjadi proses menuju kesetimbangan antara konsep-konsep yang telah dimiliki siswa dengan konsep-konsep yang baru dipelajari melalui kegiatan-kegiatan yang membutuhkan daya nalar seperti menelaah sumber pustaka dan berdiskusi. Pada tahap ini siswa mengenal istilah-istilah yang berkaitan dengan konsep-konsep baru yang sedang dipelajari. Pada fase terakhir, yakni aplikasi konsep, siswa diajak menerapkan pemahaman konsepnya melalui kegiatan-kegiatan seperti problem solving (menyelesaikan problem-problem nyata yang berkaitan) atau melakukan percobaan lebih lanjut (Fajaroh dan Dasna, 2011). 2.2 Mengapa harus model siklus belajar ? Siklus belajar merupakan salah satu model yang pembelajarannya berbasis konstruktivis yang paling populer di AS . Siklus belajar berdasarkan postulat bahwa siswa berpegang pada suatu konsepsi alternatif dan untuk merubah konsep alternatif harus melalui fase-fase adanya “mismatch” antara konsepsi siswa dengan konsepsi saintifik sehingga terjadi konflik kognitif atau disekulibrium (Widodo,2004). Selain itu siklus belajar sesuai dengan sesuai dengan teori belajar Piaget. Piaget menyatakan bahwa belajar merupakan pengembangan aspek kognitif yang meliputi: struktur, isi, dan fungsi. Struktur intelektual adalah organisasi-organisasi mental tingkat tinggi yang dimiliki individu untuk memecahkan masalah-masalah. Isi adalah perilaku khas individu dalam merespon masalah yang dihadapi. Sedangkan fungsi merupakan proses perkembangan intelektual yang mencakup adaptasi dan organisasi. Adaptasi terdiri atas asimilasi dan akomodasi. Pada proses asimilasi individu menggunakan struktur kognitif yang sudah ada untuk memberikan respon terhadap rangsangan yang diterimanya. Dalam asimilasi individu berinteraksi dengan data yang ada di lingkungan untuk diproses dalam struktur mentalnya. Dalam proses ini struktur mental individu dapat berubah, sehingga terjadi akomodasi. Pada kondisi ini individu melakukan modifikasi dari struktur yang ada, sehingga terjadi pengembangan struktur mental. Pemerolehan konsep baru akan berdampak pada konsep yang telah dimiliki individu. Individu harus dapat menghubungkan konsep yang baru dipelajari dengan konsep-konsep lain dalam suatu hubungan antar konsep. Konsep yang baru harus diorganisasikan dengan konsep-konsep lain yang telah dimiliki. Organisasi yang baik dari intelektual seseorang akan tercermin dari respon yang diberikan dalam menghadapi masalah (Fajaroh dan Dasna, 2011; Hergenhahn dan Olson, 2008). Isu dalam Journal of Research in Science Teaching menjadi diskusi tentang paradigma riset dalam pendidikan sains. Lawson (1979, dalam De Boer,1991) menguraikan dua tipe strategi penalaran yang sesuai tahap perkembangan Piaget dan relevan dalam pendidikan IPA. Strategi penalaran deskriptif, berdasarkan serangkaian operasi kongkret atau dikenal sebagai fase operasional-kongkret. Tipe kedua adalah strategi penalaran “hypothetico-deductive” sesuai dengan tahap/fase operasional-formal (DeBoer, 1991). 2.3 Persfektif Sejarah Semua orang adalah “guru” selama sebagian hidupnya apakah profesional atau tidak. Semua orang “tahu” tentang cara mengajar. Siklus belajar adalah suatu metode pengajaran yang konsisten dengan cara orang membangun pengetahuan. Setiap orang yang merefleksi bagaimana membelajarkan yang efektif tidak diragukan lagi akan ditemukan aspek siklus belajar. Oleh karena alasan tersebut, tidak bisa dikatakan siapa sebenarnya yang menemukan siklus belajar sebagai metode pengajaran. Kegiatan pengajaran melibatkan prosedur dan pengetahuan prosedural, yang secara bertahap meningkat ( Lawson, 1995). Pendekatan pengajaran IPA yang awal di sekolah menengah maupun perguruan tinggi terutama berupa resitasi dari buku dan ceramah. Penggunaan laboratorium tidak terdengar sampai pertengahan 1800-an. Materi fisik dan spesimen, jika digunakan, hanya untuk verifikasi buku atau ceramah. Akan tetapi antara pertengahan sampai akhir 1800-an, pengajaran dengan laboratorium menjadi populer. Ide disiplin mental mengacu pada bidang psikologi yang kemudian menjadi teori yang populer bahwa (a) perilaku mental manusia dikompartementalisai menjadi beberapa “faculties” atau kemampuan seperti logika, memorisasi dan observasi; (b) Perilaku mental dapat ditingkatkan dengan “melatih” “faculties” ini, dan (c) fakultas ini jika dikembangkan akan berfungsi dalam semua situasi kehidupan. Teori “faculty” ini telah digunakan untuk menjastifikasi penggunaan abstraksi, kebermaknaan, tugas laboratoris selama pembelajaran untuk melatih dan memperkuat pemikiran siswa (Lawson, 1995). Melalui penelitian ahli psikologi secara luas seperti E.L Thorndike, teori faculty mulai kehilangan pamor. Pembelajaran beralih kepada informasi yang bermakna, mengembangkan sikap dan minat positif pada IPA dan menggunakan ketrampilan penalaran. Meskipun metode pengajaran yang menekankan hafalan sudah dikritik tapi tidak ada metode rinci yang diusulkan kecuali prosedur yang menyarankan masalah-masalah atau proyek-proyek. John Dewey telah menekankan pentingnya metode inkuiri. Memerlukan waktu lebih dari 40 tahun sampai akhirnya “ National Science Foundation” mensponsori pengembangan kurikulum pada akhir 1950-an dan awal 1960-an, sebuah kurikulum berorientasi inkuiri, termasuk “Biological Science Curriculum Study (BSCS). Meskipun demikian banyak kegagalan mungkin karena tahap-tahap pembelajaran tidak jelas bagi guru sehingga sulit diimplementasikan (Lawson, 1995). Suatu buku teks yang mencakup metode yang disebut “Learning Cycle” (Heiss,Obourn dan Houffman, 1950; dalam Lawson, 1995) mengemukakan tahap-tahap sebagai berikut : 1) merumuskan masalah; 2) analisis masalah; 3) mengumpulkan bukti; 4) menafsirkan bukti, dan 5) membuat dan penerapan kesimpulan. Tahap-tahap yang berkorespondensi dengan siklus belajar Heiss, Obourn dan Hoffman sebagai berikut : 1) mengeksplorasi unit-unit yang menggunakan peragaan-peragaan untuk memunculkan pertanyaan, mengusulkan hipotesis untuk menjawab pertanyaan dan merencakanan untuk mengujinya bersama/kooperatif; 2) melakukan percobaan : menguji hipotesis, mengumpulkan dan menginterpretasi data dan membuat kesimpulan; 3) mengorganisasi pembelajaran : mempersiapkan kerangka dan “summaries” dan melakukan uji-uji; 4) menerapkan pembelajaran : menerapkan informasi baru , konsep-konsep dan ketrampilan ke situasi baru. Siklus belajar Heiss, Obourn dan Hoffman ini sangat mirip dengan siklus belajar hipotesis-deduktif (Lawson,1995). Identifikasi siklus belajar modern dan tiga fasenya pada Science Curriculum Improvement Study (SCIS) dapat dilacak dari hasil pekerjaan Robert Karplus di Univesity of California di Berkeley akhir 1950 dan 1960 awal. Karplus dengan bantuan Atkin (akhirnya menjadi profesor di Illionis) bersama-sama merumuskan sebuah teori “guided discovery”. Pendekatan yang dirancang analog dengan cara-cara saintis menemukan dan menggunakan konsep. Akhirnya tahun 1967, Karplus dan Herbert Thier pertama kali secara eksplisit menyatakan tiga fase pengajaran : “ Rencana suatu unit terdiri atas preliminary exploration, invention, and discovery”(Lawson, 1995). Siklus belajar dalam pendidikan Biologi juga ditemukan. Lawson, sama seperti Karplus menemukan “Belief-Expectation-Tests” yang mirip dengan pola Karplus dan Atkin. Istilah siklus belajar, exploration, invention dan discovery terus berlangsung 1975. Akan tetapi tahun 1976, 1977, menjadi jelas bagi guru-guru karena mengalami kesulitan memahami istilah “invention” dan “discovery”, akhirnya Karplus menamakan fase eksplorasi, pengenalan konsep dan aplikasi konsep. Lebih jauh lagi pendidik-pendidik IPA yang lain memodifikasi menjadi eksplorasi, pengenalan istilah dan aplikasi konsep. Hal ini berkaitan dengan guru-guru boleh mengenalkan instila tetapi tidak boleh mengenalkan konsep, karena konsep-konsep harus dibentuk oleh siswa sendiri. Materi kurikulum yang dibuat BSCS (5 E) jelas-jelas pendekatan siklus belajar. Meskipun BSCS fase eksplorasi menjadi “engage” dan “explore” ; fase pengenalan istilah menjadi fase “explain”; aplikasi konsep menjadi “elaboration” ditambahkan fase evaluasi; penambahan evaluasi ini tidaklah unik karena semua pembelajaran harus dievaluasi. Satu-satunya perbedaan yang mungkin adalah perlu tidaknya pemisahan fase “engagement” karena kenyataanya fase “engage” memang sesuatu yang harus dilakukan guru (Lawson, 1995). Dewasa ini perkembangan siklus belajar model 5e menjadi “model 7e” yang menekankan transfer pembelajaran dari pengetahuan awal. Menggunakan pengetahuan awal untuk membangun konsep (Eisenkraft, 2003; dalam Sornsakda,2009) Kadang-kadang model pembelajaran harus dapat diubah untuk mempertahankan nilai setelah informasi baru, wawasan baru dan pengetahuan yang baru disusun. Dengan kesuksesan siklus belajar model 5e dan instruksional (Bybee, 1997) yang meneliti tentang bagaimana orang belajar dari penelitian mendengar dan mengembangkan kurikulum yang menuntut bahwa model 5e dapat dipeluas lagi menjadi “model 7e”. Dari siklus belajar model 5e ini dimana fase engage berkembang menjadi dua yaitu angage dan elicit. Demikian juga halnya pada fase elaborate dan evaluate berkembang menjadi tiga yaitu elaborate, extend dan evaluate. Sehingga pada ‘‘model 7e” ini didapatkan engage, elicit, explore, explain, elaborate, extend dan evaluate. Perubahan ini tidak untuk mempersulit tetapi untuk memastikan bahwa guru tidak mengabaikan fase penting dalam pembelajaran (NN, 2011). Dalam ilmu pengetahuan kognitif menunjukkan bahwa menemukan merupakan fase penting dari proses pembelajaran ditunjukkan bahwa siswa yang pintar adalah ahli dalam mentransfer pelajaran daripada siswa yang baru belajar (Bransfort, Brown and Cocking, 2000). Fase engage pada model 5e dimaksudkan untuk menarik perhatian siswa dengan mengajukan pertanyaan dan menemukan pola pikir siswa serta mengakses pengetahuan awal. Pada “model 7e” fase ini guru mengakses pengetahuan siswa dan membangkitkan antusias siswa. Guru membangkitkan gairah belajar siswa untuk tertarik dan siap untuk belajar. Setelah mengetahui pengetahuan awal siswa maka guru mengajukan pertanyaan mengenai konsep yang akan dipelajari, kemudian guru untuk menemukan pengetahuan yang sebenarnya mengenai konsep yang akan dipelajari. Pada fase elicit ini siswa menemukan pengetahuan untuk memastikan apakah siswa sudah mengetahui pelajaran yang akan dipelajari. Perluasan model 5e ini engage menjadi engage dan elicit bukanlah untuk mengubah fase engage menjadi elicit melainkan fase elicit bertujuan untuk melanjutkan, merangsang dan membuat siswa tertarik pada pelajaran yang akan dipelajari. Fase elicit haruslah berdiri sendiri karena fase ini penting pada siklus belajar. Fase explore (menjelajahi) pada siklus belajar memberikan kesempatan bagi siswa untuk mengobservasi, mengisolasi variabel, merencanakan penyelidikan menginterpretasikan hasil dan mengembangkan hipotesis dan mengorganisir kesimpulan. Guru dapat mengarahkan dan memberikan pengaruh umpan balik dan menilai pemahaman yang mereka temukan benar, separuh benar atau salah. Fase explain dimana siswa menjelaskan dan meringkas hasil yang diperoleh dan membedakan konsep yang mereka ketahui dengan hasil eksplorasi yang ditemukan. Pada fase elaborate siswa diberikan kesempatan untuk menerapkan pengetahuan yang baru mereka temukan. Alam hal ini siswa dapat membangkitkan pertanyaan baru untuk mengetahui penyelidikan selanjutnya. Pada fase elaborate terdapat transfer pembelajaran dalam kehidupan sehari-hari. Selanjutnya penambahan fase ini yaitu fase extend dimana siswa mengembangkan hasil elaborate dan menyampaikannya kembali untuk melatih siswa bagaimana mentransfer pelajaran dalam kehidupan sehari-hari. Pada fase evaluate merupakan siklus lanjutan untuk mengevaluasi pengetahuan siswa. Dalam hal ini siswa juga diminta untuk menyimpulkan hasil eksperimen yang telah dilakukan sebagai bagian penilaian mereka (Colburn and Clough,1997). Kemudian kembali ke fase elicit yang merupakan suatu evaluasi formatif dimana guru menilai kegiatan selama eksplorasi dan explanasi. Dengan “model 7e” ini guru dapat memperoleh pemahaman baru dengan memberikan kesempatan siswa mentransfer pelajaran. Yang merupakan tujuan dari siklus belajar “model 7e” yaitu untuk menekankan pentingnya peningkatan pengetahuan dan pengembangan konsep yang dihubungkan dengan kehidupan sehari-hari. Dan pada fase elicit guru menemukan bahwa pengetahuan siswa berbeda dengan pengembangan konsep yang dimaksudkan (NN, 2011). Model siklus belajar 7E memiliki beberapa kelebihan antara lain: merangsang siswa untuk mengingat kembali materi pelajaran yang telah mereka dapatkan sebelumnya; memberikan motivasi kepada siswa untuk menjadi lebih aktif dan menambah rasa keingintahuan; melatih siswa belajar menemukan konsep melalui kegiatan eksperimen; melatih siswa untuk menyampaikan secara lisan konsep yang telah mereka pelajari; memberikan kesempatan kepada siswa untuk berpikir, mencari, menemukan dan menjelaskan contoh penerapan konsep yang telah dipelajari; guru dan siswa menjalankan tahapan-tahapan pembelajaran yang saling mengisisatu sama lainnya; guru dapat menerapkan model ini dengan metode yang berbeda-beda (Lorsbach, 2006; Huang, 2008; dalam Susilawati dkk.,2010) 2.4 Tiga Macam Siklus Belajar Siklus belajar (Learning Cyrcle) dapat diklasifikasikan sebagai salah satu dari tiga tipe: deskriptif, empiris-abduktif, dan hipotesis-deduktif. Ketiga siklus ini menunjukkan suatu kontinum dari deskriptif hingga sains eksperimental. Ditinjau dari segi penalaran, siklus belajar deskriptif menghendaki hanya pola-pola deskriptif (misalnya seriasi, klasifikasi dan konservasi). Siklus belajar hipotesis-deduktif menghendaki pola-pola tingkat tinggi, misalnya mengendalikan variabel, penalaran korelasional, penalaran hipotesis-deduktif. Siklus belajar empiris-abduktif bersifat intermediet, menghendaki pola-pola penalaran empiris-induktif dan umumnya melibatkan juga pola-pola tingkat tinggi.( Lawson, 1995) Dalam siklus belajar deskriptif para siswa menemukan dan memberikan suatu pola empiris dalam suatu konteks khusus (eksplorasi); guru memberi nama pada pola itu (pengenalan istilah atau konsep); kemudian pola itu ditentukan dalam konteks-konteks lain (aplikasi konsep). Bentuk siklus belajar ini disebut deskriptif, sebab siswa dan guru hanya memberikan apa yang mereka amati tanpa usaha untuk melahirkan hipotesis-hipotesis untuk menjelaskan hasil pengamatan mereka. Siklus belajar deskriptif menjawab pertanyaan, Apa?, tetapi tidak menimbulkan pertanyaan, Mengapa? (Lawson,1995) Dalam siklus belajar empiris abduktif para siswa juga menemukan dan memberikan suatu pola empiris dalam suatu konteks khusus (eksplorasi), tetapi mereka selanjutnya mengemukakan sebab-sebab yang mungkin tentang terjadinya pola itu. Hal ini membutuhkan penggunaan abduksi untuk memindahkan atau mentransfer istilah-istilah dan konsep-konsep yang telah dipelajari dalam konteks-konteks lain pada konteks baru ini (pengenalan istilah). Istilah-istilah dapat diperkenalkan oleh para siswa, guru, atau kedua-duanya. Dengan bimbingan guru para siswa menganalisis data yang dikumpulkan selama fase eksplorasi untuk melihat apakah sebab-sebab yang dihipotesiskan ajek dengan data dan fenomena lain yang dikenal (aplikasi-konsep). Dengan lain perkataan, pengamatan-pengamatan dilakukan secara deskriptif, tetapi bentuk siklus ini menghendaki lebih jauh, yaitu menciptakan (melalui abduksi) sebab dan menguji sebab itu. Karena itu diberi nama empiris-abduktif (Lawson, 1995). Bentuk siklus belajar yang ketiga, yaitu hipotesis-deduktif, dimulai dengan pernyataan berupa suatu pertanyaan sebab. Para siswa diminta untuk merumuskan jawaban-jawaban (hipotesis-hipotesis) yang mungkin terhadap pertanyaan itu. Selanjutnya para siswa diminta untuk menurunkan konsekuensi-konsekuensi logis dari hipotesis-hipotesis ini, dan merencanakan-serta melakukan eksperimen-eksperimen untuk menguji hipotesis-hipotesis itu (eksplorasi). Analisis hasil-hasil eksperimen menyebabkan beberapa hipotesis ditolak, sedangkan yang lain diterima, dan konsep-konsep dapat diperkenalkan (pengenalan konsep). Akhirnya konsep-konsep yang relevan dan pola-pola penalaran yang terlibat dan didiskusikan, dapat diterapkan pada situasi-situasi lain di kemudian hari (aplikasi konsep). Merumuskan hipotesis-hipotesis melalui deduksi logis dengan hasil empiris, diperlukan dalam siklus belajar ini; karena itu diberi nama hipotesis-deduktif (Lawson, 1995) Pendekatan yang dikemukakan di atas mungkin lebih memberikan nilai pada gagasan-gagasan semula anak-anak daripada yang biasa dilakukan guru. Karena itu, sebelum guru mengajar hendaknya sudah menyadari, melalui bahan-bahan penunjang kurikulum, adanya macam-macam pandangan yang mungkin dimiliki para siswa, dan juga pandangan ilmiah yang dinyatakan dalam bahasa anak. Hal ini memberikan pada guru kepercayaan pada diri sendiri untuk menghadapi situasi di mana berbagai pandangan dikemukakan anak-anak yang akan didiskusikan dan dianalisis. Biasanya, banyak guru yang membatasi diskusi, dan kerap kali secara dogmatis menyatakan pandangan mereka dalam bahasa ilmiah yang sulit. Guru-guru ini tidak yakin kemana diskusi bebas akan dibawa, dan merasa tidak siap untuk menghadapi gagasan-gagasan yang tidak terdua yang mungkin dikemukakan anak-anak . Bila ditinjau dari segi siswa, dengan pendekatan ini para siswa akan belajar bahwa gagasan hanya akan berguna bila cocok (fit) dengan kenyataan, dan mereka akan mau mengubah pikiran mereka bila dihadapkan pada kenyataan – suatu sikap ilmiah penting yang perlu dikembangkan (Dahar, 2003). 2.5 Tahap-tahap pada masing-masing siklus belajar : Tahap-tahap berikut ini digunakan dalam persiapan dan pelaksanaan tiga tipe siklus belajar. Tahapan siklus belajar deskriptif : a) mengidentifikasi konsep-konsep yang akan dipelajari; b) guru mengidentifikasi beberapa fenomena yang terkait pola dibentuknya konsep; c) fase eksplorasi, siswa mengeksplorasi fenomena dan berupaya menemukan dan menggambarkan pola tersebut; d) fase pengenalan istilah, siswa melaporkan data mereka , mereka menggambarkan pola, guru mengenalkan istilah-istilah terkait pola; e) fase aplikasi konsep, fenomena tambahan didiskusikan atau dieksporasi yang melibatkan konsep yang sama (Lawson ,1995) Tahapan pada siklus belajar Empiris-abduktif : a) mengidentifikasi konsep-konsep yang akan dipelajari; b) guru mengidentifikasi beberapa fenomena yang terkait pola dibentuknya konsep; c) fase eksplorasi, guru atau siswa membuat deskripsi dan pertanyaan kausal; d) para siswa mengumpulkan data untuk menjawab pertanyaan kausal; e) data untuk jawaban pertanyaan diperagakan di papan tulis; f) pertanyaan deskriptif dijawab dan pertanyaan kausal muncul; g) hipotesis-hipotesis diajukan data yang terkumpul diperiksa untuk menguji alternatif; h) fase pengenalan istilah, istilah-istilah dikenalkan yang terkait fenomena yang dieksplorasi dan penjelasan yang paling mungkin tentang hipotesis; i) fase aplikasi konsep, fenomena tambahan didiskusikan atau diekslorasi pada konsep yang sama. Tahapan pada siklus belajar hipotesis-deduktif : a) mengidentifikasi konsep-konsep yang akan dipelajari; b) guru mengidentifikasi beberapa fenomena yang terkait pola dibentuknya konsep; c) fase eksplorasi, siswa mengeksplorasi sebuah fenomena yang memunculkan pertanyaan kausal, atau guru memunculkan pertanyaan kausal; d) pada diskusi kelas, hipotesis dikembangkan, para siswa bekerja dalam kelompok untuk mendeduksi implikasi dan merancang eksperimen atau tahap ini dikerjakan dalam diskusi kelas; e) para siswa melakukan eksperimen; f) fase pengenalan istilah, data dibandingkan dan dianalisis , istilah-istilah dikenalkan dan kesimpulan tergambarkan; g) fase aplikasi konsep, fenomena tambahan didiskusikan atau diekslorasi pada konsep yang sama( Lawson, 1995). Perbedaan ketiganya terletak pada tugas (task) dan tingkat disekuilibrium/ konfik kognitif (Widodo, 2004). 2.6 Kelebihan dan Kelemahan Penerapan Model Siklus Belajar Beberapa kelebihan penerapan strategi belajar ini dipandang dari peserta didik adalah : a). meningkatkan motivasi belajar karena siswa dilibatkan secara aktif dalam pembelajaran. b). membantu mengembangkan sikap ilmiah siswa c). pembelajaran menjadi lebih bermakna Adapun kekurangan penerapan strategi ini yang harus selalu diantisipasi diperkirakan sebagai berikut : a) efektifitas pembelajaran rendah jika guru kurang menguasai materi dan langkah-langkah pembelajaran b) menuntut kesungguhan dan kreativitas guru dalam merancang dan melaksanakan proses pembelajaran c) memerlukan pengelolaan kelas yang lebih terencana dan terorganisasi d) memerlukan waktu dan tenaga yang lebih banyak dalam menyusun rencana dan melaksanakan pembelajaran (Fajaroh dan Dasna, 2011 III. Implementasi Model Siklus Belajar dalam Pembelajaran Biologi Implementasi model siklus belajar yang dicontohkan dalam makalah ini adalah model siklus belajar tipe Hipotesis-deduktif karena subyek belajar siswa SMA kelas 2 yang diperkirakan pada fase operasional formal, sehingga tepat sekali menggunakan stragtegi penalaran hipotesis deduktif. Tahapan pada siklus belajar hipotesis-deduktif : a) mengidentifikasi konsep-konsep yang akan dipelajari; b) guru mengidentifikasi beberapa fenomena yang terkait pola dibentuknya konsep; c) fase eksplorasi, siswa mengeksplorasi sebuah fenomena yang memunculkan pertanyaan kausal, atau guru memunculkan pertanyaan kausal; d) pada diskusi kelas, hipotesis dikembangkan, para siswa bekerja dalam kelompok untuk mendeduksi implikasi dan merancang eksperimen atau tahap ini dikerjakan dalam diskusi kelas; e) para siswa melakukan eksperimen; f) fase pengenalan istilah, data dibandingkan dan dianalisis , istilah-istilah dikenalkan dan kesimpulan tergambarkan; g) fase aplikasi konsep, fenomena tambahan didiskusikan atau diekslorasi pada konsep yang sama( Lawson, 1995). Silabus, RPP dan LKS disusun berdasarkan buku “Science Teaching” yang ditulis Anton E Lawson. RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP) Nama Sekolah : SMA X Mata Pelajaran : Biologi Kelas/Semester : XI/1 Alokasi Waktu : 2 X 45 menit Standar Kompetensi : 2. Memahami keterkaitan antara struktur dan fungsi jaringan tumbuhan dan hewan, serta penerapannya dalam konteks saling temas. Kompetensi Dasar : 2.1 Mengidentifikasi struktur jaringan tumbuhan dan mengkait-kannya dengan fungsinya, menjelaskan sifat totipotensi sebagai dasar kultur jaringan I. Indikator 1) Dapat merancang percobaan penyebab air naik ke atas pada tumbuhan dengan benar. 2) Dapat melakukan percobaan penyebab air naik ke atas pada tumbuhan dengan benar. 3). Dapat membuat hipotesis tentang penyebab air naik ke atas pada tumbuhan dengan benar II. Tujuan Pembelajaran Setelah melakukan kegiatan pembelajaran ini diharapkan siswa mampu: 1. Setelah pembelajaran dengan model siklus belajar, siswa mampu merancang percobaan penyebab air naik ke atas pada tumbuhan dengan benar. 2. Setelah pembelajaran dengan model siklus belajar, siswa mampu melakukan percobaan penyebab air naik ke atas pada tumbuhan dengan benar 3. Setelah pembelajaran dengan model siklus belajar, siswa mampu membuat hipotesis tentang penyebab air naik ke atas pada tumbuhan dengan benar III. Materi pembelajaran Materi Pokok : Transportasi pada tumbuhan Sub materi : Pengangkutan air pada xylem IV. Pendekatan dan metode pembelajaran 1. Pendekatan : Keterampilan proses 2. Model : Siklus belajar ( cycle learning) 3. Metode : diskusi, percobaan V. Langkah-langkah Pembelajaran No Kegiatan Guru Peserta Didik Kegiatan Awal • Mempersiapkan siswa untuk belajar • Memotivasi peserta didik dengan menunjukkan pohon pacar air. • Kemudian guru mengajukan pertanyaan ‘Apa yang kamu lihat ?’ • Menuliskan topik yang akan dipelajari yaitu “ transportasi air pada tumbuhan “ • Menyebutkan tujuan pembelajaran yang harus dicapai dalam belajar • Mengeksplorasi pengetahuan awal peserta didik melalui pertanyaan ‘mengapa daun tumbuhan tersebut tetap segar dan tidak layu ? Menjawab pertanyaan guru Memperhatikan tumbuhan di meja dengan seksama. Menjawab pertanyaan guru Menulis topik yang akan dipelajari Menulis tujuan pembelajaran Menjawab pertanyaan guru 2 Kegiatan Inti • Membagi peserta didik dalam beberapa kelompok secara heterogen (masing-masing kelompok terdiri atas 4 orang) fase eksplorasi, • siswa diberi “problem” mengapa tumbuhan tersebut bisa hidup padahal tidak tumbuh di dalam tanah ? • .Siswa diminta memotong batang pohon pacar air tersebut dan tetap membiarkan dalam air selama beberapa menit sebelum melakukan manipulasi lainnya . • Siswa diminta untuk mengusulkan hipotesis-hipotesis atas apa yang mereka lihat dan mereka lakukan. • Hipotesis-hipotesis yang di dapat ditulis di papan tulis Fase pengenalan istilah, • Siswa melaporkan rancangan eksperimental dan hasilnya pada diskusi kelas. • Setelah presentasi, disampaikan “summary” temuan utama dan mengenalkan istilah seperti osmosis, transpirasi, kohesi, xylem, apoplas dan simplas, daya tekan akar, daya hisap daun dan daya kapilaritas. fase aplikasi konsep, • fenomena tambahan didiskusikan atau dieksplorasi pada konsep yang sama, misalnya pembuluh lain yaitu Phloem mengangkut hasil fotosintesis pada organ yang menyimpan cadangan makanan misalnya akar, mengapa ada perbedaan lebar pembuluh antara musim hujan dan kemarau, bagaimana tumbuhan di padang pasir memperoleh air, perbedaan pada dikotil dan monokotil dsb. • Tantang siswa untuk mengusulkan hipotesis alternatif untuk menjelaskan bagaimana hasil fotosintesis melewati pembuluh tapis. • Tantang siswa untuk merancang dan jika mungkin bereksperiemen • Membimbing siswa menarik kesimpulan • Memberi penghargaan (rewads) kepada kelompok yang usulan variabel dan rancangan eksperimennya di terima. Duduk berkelompok sesuai dengan kelompoknya Mulai bekerjasama untuk memecahkan problem secara bersama-sama. Salah seorang anggota kelompok mulai memotong batang pohon pacar air dan disaksikan oleh siswa lainnya. Siswa berdiskusi untuk membuat hipotesa-hipotesa Salah satu anggota kelompok menuliskan hipotesis yang diperoleh dari diskusi kelompoknya. Diskusi kelas dimulai Analisis variabel-variabel yang disulkan Satu variabel yang di usulkan diterima. Kketua kelompok melaporkan rancangan eksperimen. Hasil rancangan dari salah satu kelompok disetujui sebagai rancangan yang yang paling baik. Mendiskusikan bersama guru istilah-istilah yang disampaikan. • Siswa menggali aplikasi konsep-konsep pengangkutan air pada pengangkutan bahan-bahan makanan pada tumbuhan, perbedaan lingkaran tahun antara musim kemarau dan musim hujan, serta tumbuhan-tumbuhan yang hidup di gurun, perbedaan pada dikotil dan monokotil dsb. Siswa mungkin dapat mengusulkan variabel dan rancangan untuk menguji transportasi zat makanan dalam tumbuhan. Menuliskankan variabel dan rancangan eksperimen yang diterima sebagai kesimpulan. 3 Kegiatan Akhir/Tindak Lanjut • Memberikan evaluasi • Menugaskan peserta didik untuk membuat laporan hasil diskusi Membersihkan ruangan Mengerjakan soal-soal evaluasi Membuat laporan hasil diskusi VI. Alat dan sumber belajar 1. Alat/bahan a. Pohon pacar air b. Pisau atau cutter c. Alat dan bahan lengkap (ada di LKS) 2. Sumber Belajar 1. Buku Paket kelas XI penerbit Balai Pustaka 2. Situs Internet :www.cellalive.co 3. Istamar Syamsuri, Buku Biologi SMA 2A , Erlangga. 4. Renni Diastuti, Biologi 2: Buku BSE XI untuk SMA/MA Kelas XI Pusat Perbukuan, Departemen PendidikanNasional, 2009. 5. Biologi 2 A, Yudhistira VII. Penilaian Pertemuan I 1. Teknik penilaian : Respon pilihan dan kinerja 2. Bentuk Instrumen : Pilihan ganda dan produk ( Laporan hasil diskusi) 3. Instrumen : 1. Rambut-rambut akar berfungsi untuk …. a. perluasan dari permukaaan akar b. penguat berdiri pohon c. perluasan bidang penyerapan d. pemekaran jaringan epidermis akar e. penampung cadangan mineral di akar 2. Jaringan Floem berfungsi untuk .... a. mengangkut hasil fotosintesis b. jaringan penguat c. jaringan penyimpan d. mengangkut air dan mineral e. mengangkut sisa metabolisme 3. Air dari dalam tanah dapat sampai ke bagian atas tanaman, karena adanya . . . . a. xilem b. floem c. jaringan parenkim d. jaringan kolenkim e. jaringan epidermis 4. Unsur xilem yang sel-selnya berbentuk sel panjang dan dindingnya berlubang adalah . . . . a. albumen b. trakeida c. trakea d. sel pengiring e. buluh tapis 5. Mengetahui, Sumber, ... .Juni 2010 Kepala Sekolah, Guru ....................... ................................... ....................................... NIP................................. NIP. .................................. Penilaian Proses Belajar Kerja Kelompok No Elemen yang dinilai Skor maksimal Penilaian 1 Hadir pada kelompok dengan persiapan untuk kerja kelompok 10 2 Menyelesaikan semua tugas individu untuk kelompok secara tepat waktu dan berkualitas 10 3 Berpartisipasi secara konstruktif 10 4 Mendorong teman lain untuk berpartisipasi secara konstruktif 10 5 Menjadi pendengar yang aktif dan baik 10 6 Mendukung pendapat dengan cara yang tegas dan bijaksana 10 7 Menyatakan tidak setuju secara pantas 10 8 Berbagi tanggungjawab dalam membantu kelompok, menyelesaikan pekerjaan tepat waktu dan sesuai arahan 10 9 Dapat mencapai kompromi dengan sesama teman kelompok 10 10 Mendukung hubungan positif dalam kelompok 10 TOTAL 100 Sumber: adaptasi Hibbart. K.M (1995:97) Afektif Aspek Skor Kriteria Penilaian Kerjasama dalam kelompok 3 Dapat bekerjasama dengan baik dengan anggota kelompok 2 Kurang dapat bekerjasama dengan anggota kelompok 1 Tidak dapat bekerjasama dengan anggota kelompok Keaktifan dalam menyelesaikan tugas 3 Aktif dalam menyelesaikan tugas dari awal sampai akhir 2 Kurang aktif dalam mengerjakan tugas 1 Tidak aktif menyelesaikan tugas Keberanian bertanya atau menjawab 3 Sering bertanya, menjawab, berargumen 2 Pernah bertanya, menjawab pertanyaan 1 Tidak pernah bertanya/menjawab pertanyaan INSTRUMEN PENILAIAN LAPORAN HASIL DISKUSI Standar Kompetensi : Kompetensi Dasar : Indikator : Aspek penilaian : Tanggal Penilaian : No Nama siswa Kriteria /Aspek Skor Nilai 1 2 3 4 5 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. n Kriteria: 1. Bentuk laporan 2. Kelengkapan laporan (judul, tujuan, alat bahan, cara kerja) 3. Ketepatan pembahasan masalah (jawaban pertanyaan diskusi) Ketepatan pengambilan kesimpulan APA YANG MENYEBABKAN AIR NAIK PADA TUMBUHAN ? Pendahuluan : Kalau Anda menempatkan batang dengan daun-daun pada sebuah beker berisi air berwarna , akan terlihat air berwarna bergerak melalui batang ke daun-daun. Observasi menunjukkan pola umum pergerakan air naik dari akar melalui batang ke daun-daun. Apa sebenarnya yang menyebabkan air naik ke atas ? Nyata-nyata air bergerak melawan gravitasi bumi, apakah Anda punya ide, mengapa demikian ? Tujuan : 1) Menentukan penyebab air naik ke atas pada tumbuhan 2) Mengidentifikasi struktur yang dilalui air pada batang tumbuhan Bahan : Pewarna makanan rak tabung reaksi Tolluidine blue stain pisau Obyek gelas dan cover glass bermacam-macam tanaman (kacang, Coleus, jagung, pacar air) Mikroskop pensil warna Minyak jeli Cara Kerja : 1) Buat daftar hipotesis yang menjawab mengapa air pada tumbuhan bisa naik ke atas . 2) Pilih teman kerja. Gunakan bahan-bahan yang ada untuk merancang suatu percobaan untuk menguji hipotesis. Secara umum, Anda akan menempatkan tumbuhan atau bagian tumbuhan pada wadah berisi air berwarna dan mengamati ada/tidaknya pergerakan air berwarna melalui tumbuhan tersebut. Bandingkan hasil obsrvasi dengan prediksi.Buatlah tabel untuk meringkas hasil percoban. Perlu atau tidak adanya kontrol, jika demikian apa dan mengapa ? 3) Dapatkan ditentukan dimana air pada tumbuhan bergerak ? jika tidak, potong batang tanaman dan perhatikan bagian yang terwarnai, bisa dilihat lebih detil dengan mikroskop. 4) Bersiaplah membuat laporan hasil percobaan untuk disajikan dalam diskusi kelas pada akhir pelajaran. Daftar Pustaka : a) Dahar, Ratna Wilis, 1989, Teori-teori Belajar, Erlagga, Jakarta. b) DeBoer, G.,1991, A Hystory of Ideas in Science Education Implications for Practice, Teacher College Press, New York. c) Fajaroh, F & Dasna, I.W, 2011, Pembelajaran Dengan Model Siklus Belajar (Learning Cycle). d) Hergenhahn, B.R & Olson, M.H.,2008, Theories of Learning (Teori Belajar), Alihbahasa oleh Tri Wibowo B.S., Edisi Ketujuh, Kencana Prenada Media Group, Jakarta. e) Lawson, Anton E, 1995, Science Teaching And Developmetn of Thinking, Wadsworth Pub.Co, California. f) Rustaman, N Y, dkk.,2003, Stategi Belajar Mengajar Biologi, JICA IMSTEP. g) Sornsakda,S.,Sukringarm, P.,Singseewo,A.,2009, Effect Of Learning Environment Education Using 7E Learning Cycle With Metacognitive Tecniques, Madweil Journal. h) Susilawati, dkk.,2010, Penerapan Pembelajaran Hipotetikal Deduktif Model 7 E untuk Meningkatkan KPS Siswa SMA dalam Pembiasan Cahaya, Prosiding SemNas. Fisika. i) Uno,H. B.,2010, Profesi Kependidikan Problema, solusi dan Reformasi Pendidikan Indonesia, diunduh dari : http://www.almarjan.org/index2.php?option=com_content&do_pdf=1&id=43. j) Widodo, A, 2004, Constructivist Oriented Lessons, Peter Lang. Jerman. (TUGAS MK. PENGAJARAN BIOLOGI STUDI LANJUT) Dosen : Prof. Dr. Hj. SRI REDJEKI, M.Pd Dr. Taufik Rahman, M.Pd Disusun oleh : Amprasto Kasno (1007367) Abdul Syukur (1004699) (Kelas C) SEKOLAH PASCA SARJANA UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA 2011 2 Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP). I. Identitas Mata Pelajaran Mata Pelajaran : Biologi Kelas/semester : II Konsep : Tranportasi Pada Tumbuhan II. Standar Kompetensi : Siswa mampu membuat hipotesis dan menguji hipotesis III. Kompetensi Standar : Siswa mampu merancang dan melaksanakan percobaan IV. Indikator 1) merancang percobaan penyebab air naik ke atas pada tumbuhan. 2) melakukan percobaan penyebab air naik ke atas pada tumbuhan . 3) membuat hipotesis tentang penyebab air naik ke atas pada tumbuhan. 4) Mengkomunikasikan hasil observasi secara lisan maupun tulisan V. Tujuan Pembelajaran 1) Setelah belajar menggunakan model belajar siklus belajar, siswa dapat merancang percobaan penyebab air naik ke atas pada tumbuhan dengan benar. 2) Setelah belajar menggunakan model belajar siklus belajar, siswa dapat melakukan percobaan penyebab air naik ke atas pada tumbuhan dengan benar. 3) Setelah belajar menggunakan model belajar siklus belajar, siswa membuat hipotesis tentang penyebab air naik ke atas pada tumbuhan dengan benar 4) Setelah belajar menggunakan model belajar siklus belajar, siswa mampu mengkomunikasikan hasil observasi tentang penyebab air naik ke atas pada tumbuhan dengan benar VI. Materi Ajar 1) Struktur xilem dan floem 2) Fungsi xilem dan floem 3) Mekanisme penyerapan air dan hara, naiknya air dari akar ke daun dan transpirasi VII. Alokasi Waktu : 1 kali pertemuan (2 X 45 menit) VIII. Metode/ Pendekatan/Model : • Model Siklus Belajar • Pendekatan Ketrampilan Proses • Metode ceramah, percobaan IX. Kegiatan Pembelajaran : A. Pendahuluan : 1) Menarik perhatian/fokus para siswa 2) Meningkatkan motivasi B. Kegiatan Inti : 1) fase eksplorasi, siswa diberi “problem” dan diminta mengusulkan hipotesis-hipotesis , ditulis di papan tulis. Siswa diminta memotong batang dalam air dan tetap membiarkan dalam air selama beberapa menit sebelum melakukan manipulasi lainnya 2) Fase pengenalan istilah, siswa melaporkan rancangan eksperimental dan hasilnya pada diskusi kelas. Setelah presentasi disampaikan “summary” temuan utama dan mengenalkan istilah seperti osmosis, transpirasi, kohesi dan xylem. 3) fase aplikasi konsep, fenomena tambahan didiskusikan atau dieksplorasi pada konsep yang sama, misalnya pembuluh lain yaitu Phloem mengangkut hasil fotosintesis pada organ yang menyimpan cadangan makanan misalnya akar.Tantang siswa untuk mengusulkan hipotesis alternatif untuk menjelaskan bagaimana hasil fotosintesis melewati pembuluh tapis. Tantang siswa untuk merancang dan jika mungkin bereksperiman. C. Penutup a) Review, gambaran umum pembelajaran b) Evaluasi, untuk mengetahui ketercapaian tujuan c) Tindak lanjut, tugas untuk dilakukan di rumah. X. Penilaian Hasil Belajar : 1) Tes Tertulis ; Uraian 2) Pervormance pada saat di kelas XI. Sumber Belajar : 1. Lembar Kerja Siswa 2. Saktiyono, 1999, Biology jilid 2, Erlangga, Jakarta