metode ilmiah 2

Pokok bahasan: Rancangan Penelitian

Dr. Ir. MUHAMAD FIRDAUS, MP.

PROGRAM PASCASARJANAUNIVERSITAS BRAWIJAYA

2015

METODE ILMIAH

Rancangan Penelitian dapat digolongkan berdasar :a. Sifat permasalahanb. Tempat data c. Asal datad. Analisis data

Rancangan penelitian berdasar sifat permasalahan:

1. Penelitian Historis Tujuan: membuat rekonstruksi secara sistematis

dan obyektif dari kejadian masa yang lalu dengan cara mengumpulkan, mengevaluasi, memverifikasi, dan mensistesiskan data-data untuk menegakkan fakta dengan kesimpulan yang kuat

2. Penelitian DeskripsiTujuan: mendiskripsi secara sistematis, faktual dan akurat terhadap suatu populasi atau daerah tertentu, mengenai sifat-sifat atau faktor-faktor tertentu

MACAM RANCANGAN PENELITIAN

3. Penelitian PerkembanganTujuan: mengetahui pola atau perurutan perkembangan dan atau perubahannya sebagai fungsi dari waktu.

4. Penelitian Kasus dan lapanganTujuan: mempelajari secara mendalam terhadap suatu: individu, kelompok, lembaga atau masyarakat tertentu, latar belakang, keadaan sekarang atau interaksi yang terjadi didalamnya

5. Penelitian KorelasionalTujuan: mengetahui ada tidaknya hubungan dan jika ada seberapa besar derajat hubungannya antara berbagai variabel, walaupun tidak dapat diketahui apakah h8ubungan tersebut hubungan yang sebab akibat atau bukan

6. Penelitian Kausal-komparatifTujuan: mengetahui kemungkinan adanya hubungan sebab-akibat dengan cara: berdasar atas pengamatan terhadap akibat yang ada, kemudian mencara kembali faktor yang diduga menjadi penyebab, melalui pengumpulan data tertentu


7. Penelitian eksperimental Tujuan: mengetahui kemungkinan hubungan sebab akibat dengan cara memberikan satu atau lebih perlakuan kepada satu atau lebih kelompok eksperimental dan membandingkannya dengan satu atau lebih kelompok kontrol

8. Penelitian tindakanTujuan: mengembangkan pendekatan atau ketrampilan baru untuk memecahkan masalah atau kesulitan dalam suatu bidang tertentu dengan penerapan langsung dalam praktek


Rancangan penelitian berdasar tempat data:

1. Penelitian SejarahData tersimpan di alam.Banyak kejadian telah terjadi sebelum peneliti hadir dalam dunia penelitiannya. Jadi, peneliti sangat bergantung pada observasi yang telah dilakukan orang sebelumnya dan pada catatan pribadi, surat menyurat, hasil perundingan, prasasti, patung, arca, dan peninggalan lainnya, bahkan hasil ingatan orang yang ada kaitannya dengan materi yang diteliti.

2. Penelitian ObservasionalFenomena atau kejadian baik yang terjadi dalam sekejap atau berlangsung lama yang tidak dapat dikendalikan atau diatur peneliti

3. Penelitian EksperimentalFenomena yang dapat ditampilkan melalui manipulasi atau perlakuan yang dengan sengaja dilakukan oleh peneliti


Perbedaan penelitian observasional dan eksperimental


Penelitian Observasional Penelitian Eskperimental

Persoalan pokok:

fenomena atau kejadian

yang telah ada, tanpa

dapat dikendalikan peneliti

Penelitian “Ex post facto”

Perlakuan dalam penelitian:

perubahan waktu (umur),

perubahan iklim, dsb

Persoalan pokok:

kejadian atau fenomena

yang akan terjadi

Perlakuan dalam penelitian:

Dosis, Proporsi, kadar, dsb

Rancangan penelitian berdasar asal data:

1. Penelitian primerData dikumpulkan sendiri oleh peneliti. Pada permulaan penelitian, data belum ada dan harus dikumpulkan sendiri oleh peneliti

2. Penelitian sekunderData yang dikumpulkan peneliti adalah data yang sudah ada dan diperoleh oleh peneliti terdahulu. Jadi pada permulaan penelitian, data telah tersedia


Rancangan penelitian berdasar analisis data:

1. Penelitian deskripsiAnalisis data tidak keluar dari lingkup sampel.

Bersifat deduktif yaitu berdasarkan teori atau konsep yang bersifat umum, lalu diaplikasikan untuk menjelaskan tentang seperangkat data atau menunjukkan komparasi atau hubungan seperangkat data dengan seperangkat data lainnya

2. Penelitian analisisAnalisis data mengarah dari sampel menuju populasi.

Bersifat induktif atau inferensial, yaitu berdasarkan data dari sampel (statistik) digeneralisasi menuju ke data populasi (parameter)


Persoalan pokok:Kejadian yang akan terjadi akibat adanya intervensi oleh peneliti terhadap kejadian yang telah ada di alam

Prinsipnya:Menguji hubungan antara sebab (cause) dengan akibat (effect)

Unsurnya:- Kelompok kontrol- Kelompok uji/perlakuan- Intervensi (perlakuan)

Kegunaan:Mendapatkan informasi yang relevan dengan masalah penelitian secara maksimal dengan bahan, waktu, dan biaya yang minimal.

RANCANGAN PENELITIAN EKSPERIMENTAL

Tiga prinsip yang harus dipenuhi:1. Replikasi2. Randomisasi3. Kontrol atau perlakuan pembanding

True experimantal: Jika tiga prinsip tersebut terpenuhiPra-experimental: Sebagian prinsip tersebut terpenuhiQuasi-experimental: Diusahakan memenuhi keseluruhan

prinsip, namun belum mencapai tingkat sebenarnya.

Istilah:- Unit eksperimen: unit materi, dimana suatu perlakuan dikenakan- Perlakuan: prosedur / kondisi yang efeknya akan diukur dan dibandingkan dengan perlakuan lainnya

RANCANGAN PENELITIAN EKSPERIMENTAL

1. REPLIKASIBanyaknya unit eksperimen yang mendapat perlakuan sama pada kondisi tertentu

Fungsi:- mengestimasi kesalahan eksperimen- meningkatkan presisi hasil- meningkatkan dan memperluas

jangkauan generalisasi hasil

Penyebab kesalahan eksperimen:- kesalahan pengukuran- kesalahan cara melakukan prosedur

eksperimen- perbedaan antar unit eksperimen- pengaruh faktor dari luar eksperimen

PRINSIP-PRINSIP EKSPERIMENTAL

KESALAHAN EKSPERIMEN:

- Kesalahan sistematikKesalahan yang sudah melekat pada prosedureksperimen, sehingga bersifat searah terhadapbenar, dapat diramalkan, dan bila direplikasiakan berulang kembali

- Kesalahan randomKesalahan yang tidak searah terhadap harga

benar, tidak dapat diramalkan, dan pada pengulangan akan saling mengeliminasi

Kesalahan eksperimen dapat dikurangi dengan cara:1. menggunakan unit eksperimen yang homogen atau

membuat stratifikasi yang tepat2. mencegah semaksimal mungkin masuknya faktor-faktor dari luar3. menggunakan rancangan eksperimental yang lebih efisien


2. RANDOMISASI

Random = acak, rambang, tanpa pilih-pilih

adalah keadaan dimana setiap unit eksperimen mempunyai kesempatan (probabilitas) yang sama untuk mendapat perlakuan.

atau

Setiap perlakuan dapat diaplikasikan dengan probabilitas yang sama terhadap unit eksperimen.

Tujuan:1. menjaga validitas generalisasi hasil

eksperimen2. sebagai asumsi dasar agar statistik

inferensial dapat digunakan


3. KONTROL atau PERLAKUAN PEMBANDING

Penelitian dikatakan eksperimental, jika dan hanya jika menggunakan perlakuan kontrol

Tujuan:1. Agar rancangan eksperimental menjadi

lebih efisien2. menghasilkan uji kemaknaan menjadi lebih sensitif atau meningkatnya uji (power test)

Rancangan eksperimental minimal ada dua kelompok unit eksperimen:

- kelompok perlakuan- kelompok kontrol


True experimental dianggap sebagai rancangan penelitian yang paling mantap, karena mempunyai validitas external dan validitas internal secara benar.

Validitas externalakan memberikan jawaban atas pertanyaan seberapa besar derajat representatif hasil penelitian dapat digeneralisasikan kepada populasinya.

Pada true experimental, validitas external dapat dijamin karena adanya randomisasi

Validitas internalakan memberikan jawaban atas pertanyaan: apakah perlakuan memang benar-benar menghasilkan perbedaan atau pemaknaan hasil. Apakah adanya perbedaan efek bukan karena adanya kesalahan eksperimental atau faktor luar eksperimen.

Pada true experimental, validitas internal terjamin karena adanya replikasi dan kontrol


Perlakuan kontrol dapat dihubungkan dengan Grouping, Blocking, dan Balancing,

1. Grouping atau pengelompokanPenempatan himpunan unit eksperimen yang homogen menjadi kelompok-kelompok (group), dimana tiap kelompok mendapat perlakuan yang berbeda.Tiap kelompok jumlahnya dapat tidak sama

2. Blocking atau pemblokanPembagian himpunan unit eksperimen yang heterogen menjadi blok-blok, dimana tiap blok adalah homogen dan mendapat perlakuan yang berbeda.Jadi tiap perlakuan akan dikenakan terhadap semua blok atau setiap bloik akan mendapat semua perlakuan

3. Balancing atau pengaturan keseimbanganUsaha untuk mengatur terwujudnya jumlah yang seimbang antar kelompok atau blok


PRA-EKSPERIMENTAL

1. The one-shot case study

Rancangan ini diskemakan sbb:

P RMisal:

Sekelompok tambak udang vannamei yang terserang penyakit diberi imunostimulan (P), kemudian diamati kesembuhannya (R)

Kelemahan

- Tidak ada kontrol, hingga hasil tidak dapat dibandingkan - Tidak dapat disimpulkan, kecuali yang bersifat impresif dari peneliti- Bahayanya, peneliti membuat pembenaran atas kesimpulan

MACAM RANCANGAN EKSPERIMENTAL

2. The one-group pretest-posttest Design


P1 R P2

Misal:

Udang vannamei dalam tambak terserang penyakit diberi imunostimulan, kemudian diamati kesembuhannya.

Sekelompok udang sakit mula-mula diamati kadar antibodinya (P1). Pada kelompok udang ini diperlakukan dengan -glukan dalam kurun waktu ttt (R), kemudian kadar antibodinya diukur lagi (P2). Bandingkan P1 dan P2 dengan uji komparasi tertentu


Kelemahannya: Bervaliditas internal rendah, karena tidak ada kontrol, sehingga tidak ada jaminan bahwa R adalah satu-satunya penyebab terjadinya efek.

Dalam kasus ini, kadar antibodi kemungkinan dapat berubah karena:1. Selama perlakuan, gizi udang menjadi lebih baik, sehingga terjadi perubahan kadar antibodi (history effect)

2. Dalam waktu yang bersamaan dengan perlakuan dalam tubuh terjadi reaksi biokimiawi yang dapat memperbaiki proses kekebalan (maturation effect)

3. Oleh karena telah diobati, akan meningkatkan nafsu makan hingga kekebalan naik (testing effect)

4. Perbedaan alat atau cara pengukuran antibodi pada awal (P1) dan akhir (P2) uji (instrumentation effect)

5. Perbedaan dihasilkan karena yang dibandingkan adalah harga-harga ekstrim data terkecil dan terbesar saja (statistical effect)


3. The static-group comparison


P R1

- R2

Misal: Penelitian tentang efek hipokolesterolemik alginat

Desainnya:- Sekelompok orang dengan kadar kolesterol tinggi diberi diet yang dicampur dengan alginat (P) sampai waktu tertentu, kemudian diukur kadar kolesterol darahnya (R1)- Sekelompok orang berkolesterol tinggi diberi diet tanpa beralginat hingga waktu tertentu dan diukur kadar

kolesterolnya (R2)- Lalu R1 dan R2 dibandingkan untuk melihat efek alginat

Dalam desain ini sudah ada kontrol, meski belum adarandomisasi, sehingga histori, maturation, testing, and instrumentation effect dapat dikendalikan


EKSPERIMENTAL SESUNGGUHNYA

1. The pretest-posttest control group design


P - P1 (C)U

P2 R P3 (T)

Misal: Hepatotoksik ikan berformalin

Pelaksanaan: - Secara random (U), tikus dikelompokkan menjadi dua, yaitu kelompok kontrol (C) dan perlakuan (T) - Ukur SGPT/SGOT hati tikus saat awal, baik kontrol (P) dan perlakuan (P2) - Tikus perlakuan diberi ikan berformalin (R), sedang kontrol diberi air (-) - Setelah jangka waktu tertentu, ukur kembali SGPT/SGOT baik pada kontrol (P1)maupun perlakuan (P3) - Lakukan uji perbedaan (P1-P) dengan (P4-P3) untuk mengetahui efek perlakuan (R)


Rancangan ini dapat diperluas dengan menggunakan beberapa macam perlakuan , misalnya R1, R2, R3 dst. Untuk mengujinya dapat dilakukan dengan uji anova atau anakova.

Rancangannya dapat diskemakan sbb:

P - P1 (C)

P2 R1 P3 (T1) U

P4 R2 P5 (T2)

P6 R3 P7 (T3)


2. The posttest only control group design

Pengukuran awal tidak dilakukan dengan berasumsi bahwa unit populasi homogen


R P1 (T)U

- P2 (C)

Misal: Hepatotoksik ikan berformalin

Pelaksanaan seperti pretest-posttest control group design, tetapi tanpapengukuran awal: - Secara random (U), tikus dikelompokkan menjadi dua, yaitu kelompok kontrol (C) dan perlakuan (T) - Tikus perlakuan diberi ikan berformalin (R), sedang kontrol diberi air (-) - Setelah jangka waktu tertentu, ukur SGPT/SGOT baik pada kontrol (P1) maupun perlakuan (P2) - Lakukan uji perbedaan P1 dan P2 untuk mengetahui efek perlakuan (R)


Rancangan ini dapat diperluas dengan menggunakan lebihdari satu perlakuan , misalnya R1, R2, R3 dst, disamping kontrol. Untuk mengetahui adanya perbedaan dapat dilakukan uji anova terhadap P1, P2, P3, dan P4.

Rancangannya dapat diskemakan sbb:

- P1 (C)

R1 P2 (T1) U

R2 P3 (T2)

R3 P4 (T3)


3. The Solomon four- group design

Rancangan ini adalah kombinasi dari rancangan yangmenggunakan pengukuran awal dan yang tanpa pengukuran awal dengan asumsi hasil pengukuran awal dari semua kelompok adalah sama

Rancangan ini dapat mengetahui ada tidaknya efek pengukuran awal, testing effect, maturation effect, dan history effect


P1 - P2

P3 R P4

U- - P5

- R P6


4. Treatment by subject design

Dalam rancangan ini, beberapa perlakuan dikenakan pada subjek yang sama dengan selang interval atauselang waktu tertentu. Hal ini dilakukan agar perlakuan terdahulu sudah tidak meninggalkan efek atau respon bawaan (residual effect)

Rancangan ini disebut Rancangan sama subjek

Beberapa keunggulan rancangan ini:1. Variasi antar individu (unit eksperimen) dapat dihilangkan2. Jumlah individu yang dibutuhkan dapat

diperkecil. Hal ini penting bila unit eksperimennya

manusia

Skema rancangannyaT1 T2 T3


5. Cross-over design

Dalam rancangan sama subjek dimungkinkan adanya efek bawaan (residual effect) dari tiap perlakuan yang mungkin pada selang waktu yang digunakan belum hilang sama sekali.

Dalam rancangan ini, perlakuan dilakukan secara bersilang

Skema rancangannyaT3 T2 T1

Analisis data pada by subject design dan cross over design dapat dilakukan dengan anova dua arah.

Dengan anova dua arah dapat diketahui ada atau tidaknya perbedaan antar perlakuan dan antar individu


6. Factorial design

Rancangan ini digunakan bila ingin mengetahui juga efek kombinasi/interaksi dua atau lebih perlakuan pada unit eksperimen.

Misal:Peneliti ingin mengetahui efek pemberian pakan bersamaan dengan probiotik terhadap pertumbuhan udang

Tiga macam pakan udang (PU) yaitu: CP, Matahari, dan Fearly dan dua macam probiotik (Pro) yaitu: EM4 dan Pro1 dapat berupa 6 perlakuan kombinasi, yaitu:

PU1 Pro1 PU2 Pro1

PU1 Pro2 PU2 Pro2

PU1 Pro3 PU2 Pro3

Dalam rancangan tsb, faktor PU mengandung 3 level dan faktor Pro mengandung 2 level, maka rancangannya disebut Rancangan Faktorial 2 x 3, sebab terdiri dari 2 faktor, dimana faktor I berlevel 2 dan faktor II berlevel 3


Hal yang didapat dari rancangan faktorial adalah:

• Efek utama (main effect), yaitu perbedaan efek dari PU1, PU2, dan PU3

• Efek sederhana (simple effect), yaitu perbedaan antar Pro pada tiap PU

• Efek interaksi (interaction effect) yaitu apakah perlakuan PU memberikan efek yang seiring atau tidak dengan Pro

Analisis datanya berupa anova multivariat

Rancangan ini dapat dikembangkan lebih lanjut menjadiberbagai macam rancangan, antara lain:

- Rancangan faktorial atas tingkat (treatment by level design)- Rancangan faktorial sama subjek- Latin Square design- Graecio-latin square design, dan lain-lain


EKSPERIMENTAL SEMU (QUASI-EXPERIMENTAL)

Penelitian ini berkembang karena randomisasi tidak dapat dilakukan walau didapat kontrol atau randomisasi berjalan namun sulitmendapatkan kontrol

1. The non-randomized control group pretest posttest design

Rancangan ini sama dengan the pretest posttest design controlledgroup design, namun tidak ada randomisasi

Skemanya:P1 - P2

P3 R P4

Untuk mengatasi ketiadaan randomisasi, kelompok kontroldiusahakan sehomogen mungkin.

Analisis data yang digunakan adalah uji anakova, karena dapatmereduksi adanya perbedaan awal


2. The time-series experiment

Rancangan ini dapat digambarkan sebagai berikut:

P1 P2 P3 R P4 P5 P6

Dalam penelitian ini, dilakukan satu seri pengukurankelompok subjek, yaitu: P1, P2, dan P3. Kemudian padakelompok tersebut dikenakan perlakuan R dan selanjutnyadilakukan kembali satu seri pengukuran ulang yaitu: P4, P5,dan P6.

Bila ada perubahan hasil pengukuran pada sebelum dan sesudah perlakuan maka dianggap ada efek dari perlakuan R

Kelemahannya:Perubahan bisa terjadi bukan karena perlakuan, tetapi oleh faktor lain. Hal ini terjadi mungkin selama seri pengukuran kelompok ini, baik sebelum maupun sesudahnya, dipengaruhi faktor lain


3. Control group time-series experiment

Rancangan ini adalah usaha perbaikan dari rancangansebelumnya, yaitu dengan menghadirkan kelompokkontrol:

P1 P2 P3 R P4 P5 P6

P1 P2 P3 - P4 P5 P6

Rancangan ini mempunyai validitas internal yang lebihmantap daripada “time series experiment”


4. Equivalent time sample design

Rancangan ini dapat digambarkan sebagai berikut:

(R1 P1) (R0 P2) (R1 P3) (R0 P4)

Rancangan ini berusaha menghilangkan pengaruh luar selama

seri pengukuran dengan cara melakukan pengukuran dalamWaktu yang berurutan setelah masing-masing perlakuan

Perlakuan R1 kadang-kadang ada, tidak, lalu ada dst secaraberurutan

Contoh:Sekelompok mahasiswa untuk mempelajari Bab I diajari dengan R1, sedangkan Bab II dengan R0, Bab III dengan R1, dan seterusnya

Untuk mengetahui perbedaan R0 dan R1, diuji perbedaanrerata P1 dan P3 dengan rerata P2 dan P4


TERIMA KASIH

metode ilmiah 2

Documents