Waras Kamdi (ed) Model-Model Pembelajaran Inovatif UM Press. Malang, 2007

Sutarman

Pembelajaran Berbasis Observasi Gejala FisisApa itu Pembelajaran Berbasis Observasi Gejala Fisis? Ditinjau dari hakekat sains adalah produk, proses dan sikap, maka observasi pembelajaran sains adalah sesuatu yang seharusnya dilakukan, sebab sains berkembang pesat melalui aktivitas proses ilmiah termasuk di dalamnya observasi gejala fisis. Pelajaran sains terdiri dan pelajaran di laboratorium dan di dalam kelas (Kertiasa,

1975 dalam Kadim. M. 1994). Ide yang harus dikembangkan dari pokok pikiran tersebut adalah bagaimana mencari bentuk keterpaduan antara pengalaman empiris melalui observasi dengan basil pemikiran logis untuk memperoleh konsep-konsep (Kadim, M. 1994). Melalui observasi para mahasiswa dihadapkan pada situasi konkrit tentang gejala fisis. Melalui observasi gejala fisis pada awal pembelajaran memungkinkan terjadinya pertentangan antara pemikiran mahasiswa dengan gejala fisis yang teramati, gejala semacam ini mengakibatkan terjadi konflik kognitif pada din mahasiswa. Pada keadaan yang demikian maka mereka melakukan akomodasi untuk membentuk keseimbangan antara struktur intelektual atau pengetahuan yang sudah ada dengan pengetahuan barn (Karvanough, 1981 dalam Kadim. M. 1994). Adanya konflik kognitif mendorong siswa untuk mengajukan masalah. Pada keadaan konflik kognitif tersebut mendorong mahasiswa untuk ingin mengetahui.

Pembalajaran berbasis observasi gejala fisis mengacu pada pendekatan belajar kontekstual ( contextual teaching and learning ) disingkat CTL. Pembelajaran dengan pendekatan CTL senantiasa diarahkan pada aktivitas belajar yang mengacu pada filosofi kontruktivisme, artinya pembelajaran didasarkan pada anggapan bahwa para peserta didik dapat membangun sediri pengetahuannya. Menurut padangan konstruktivisme sebelum pelajaran dimulai peserta didik bukan tidak memiliki kemampuan awal bagiakan lembaran kertas kosong, tetapi mereka telah memiliki pengalaman awal yang diistilahkan studens theory atau students freamwork atau konsepsi siswa. Hal ini berbeda dengan paradigma lama yang mengatakan bahwa peserta didik sebelum pelajaran dimulai tidak memiliki pengetahuan awal bagaikan lembaran kertas kosong yang hams ditulisi guru. Dalam pandangan konstruktivisme para siswa dapat membangun sendiri pengetahuannya berawal dan kosepsinya. Tugas guru dalam hal ini adalah memberi kesempatan agar mahasiswa dapat mengekplor konsepsinya dengan cara berinteraksi dengan obyek kongkrit melalui observasi gejala fisis. Pembelajaran berbasis observasi diawali dengan masalah atau pertanyaan. Masalah ini sebaiknya dimunculkan sendiri oleh mahasiswa, ketika mereka mengamati gejala fisis. Berpijak pada masalah ini selanjutnya pembelajaran diarahkan untuk.memecahkan masalah melalui aktivitas misalnya percobaan. Pembelajaran berbasis observasi menitik beratkan pada proses penemuan dalam bentuk inkuiri, artinya pembelajaran diarahkan semaksimal mungkin agar konsep, hukum atau teorema "ditemukan" mahasiswa. Pembelajaran berbasis observasi mengutamakan adanya pemodelan oleh siswa atau guru. Siswa yang dipandang memiliki kemampuan dalam kompetensi tertentu, maka sebaikanya ia diminta untuk memberikan contoh kepada teman yang lain sehingga teman yang lain menjadi kompeten. Misalnya di dalam kelas ada seorang anak yang telah terampil menggunakan jangka sorong karena bapaknya seorang ahli otomotif, maka ia diminta mendemontrasi bagaimana cara mengukur tebal lempeng logam dengan jangka sorong. Pembelajaran berbasis observasi menekankan adanya saling belajar dari teman sejawat melalui kegiatan refleksi. Refleksi dapat dilakukan ketika para mahasiswa melakukan kegiatan secara kelompok, kemudian mereka diminta untuk melaporkan hasil kerjanya, maka teman yang lain memberikan masukan mengenai berbagai hal yang terkait dengan proses dan hasil kegiatan kelompok tersebut. Pembelajaran berbasis observasi menekankan penilaian yang

mengarah pada kinerja belajar mahasiswa. Penilaian tidak hanya dilakukan pada tengah dan akhir semester saj a tetapi juga dilakukan pada saat pembelajaran berlangsung. Penilaian diarahkan tidak saja mengukur pemahaman konsep dengan cara paper and pencil test tetapi juga mengukur semua hasil belajar misalnya kerja ilmiah mahasiswa dengan mengembangkan berbagai macam jenis evaluasi alternatif.

Mengapa Pembelajaran Berbasis Observasi Gejala Fisis? Kecenderungan adanya perubahan orientasi pendidikan dari subject matter oriented menjadi life skills oriented mendorong untuk dikembangkan berbagai model pembelajaran dan penilaian. Kecakapan hidup ( life skills ) dicapai melalui proses belajar sesuai dengan pengalaman belajar dirancang guru. Kecakapan hidup terdiri dan dua macam yaitu kecakapan personal (personal skill) dan kecakapan sosial ( social skill ). Kecakapan personal terdiri dan kecakapan mengenal diri ( selfawareness ) dan kecakapan berfikir ( thingking skills ). Demensi lain dari kecakapan hidup adalah kecakapan akademik (academic skill ) dan kacakapan kejujuran ( vocational skill ) (Depdiknas. 2003). Pembelajaran berbasis observasi gejala fisis berorientasi pada student centered dan bukan teacher centered yang dikemas kedalam pendekatan pembelajaran kontekstual sebagaimana disebutkan di muka memberi peluang seluas-luasnya kepada mahasiswa untuk mengembangkan dirinya termasuk kecakapan hidup. Bagaimana Pembelajaran Berbasis Observasi Gejala Fisis? Pembelajaran berbasis observasi modifikasi dari model belajar generatif Osborne yang membuat model belajar melalui empat tahap yaitu tahap pendahuluan, tahap pemfokusan, tahap tantangan dan tahap penerapan. (Osborne dalam Carrie Clive 1994). Berikut disajikan diagram model pembelajaran berbasis observasi yang dikembangkan dalam tulisan ini. TAHAP OBSERVASI demonstrasi tentang gejala fisis melakukan pengamataan (pengukuran) TAHAP PENGAJUAN PERMASALAHAN dan HIPOTESIS mengajukan permasalahan yang terkait dengan hasil pengamatan merumuskan hipotesis berdasarkan basil pengamatan gejala fisis TAHAP PEMECAHAN PERMASALAHAN melakukan diskusi dan analisis menjawab pertanyaan melakukan percobaan (penyelidikan) menguji hipotesis TAHAP PEMANTAPAN KONSEP pengembangan konsep, rangkuman, kesimpulan dan latihan penerapan konsep kedalam masalah-masalah nyata

TAHAP EVALUASI Authentic Assessment

Tahap Observasi Pada tahap ini mahasiswa melakukan pengamatan mengenai gejala fisis yang terkait dengan konsep yang akan diselidiki. Pada tahap ini mahasiswa berinteraksi langsung dengan obyek konkrit sehingga diperoleh basil amatan yang lebih akurat, mendalam dan bervariasi. Berikut disajikan sebuah contoh pembelajaran pada topik pembiasan cahaya.. Pada tahap observasi dosen menghadirkan sebuah toples. Mula-mula toples kosong, kemudian sebuah spidol dimasukan ke dalam toples, mahasiswa diminta mengamati spidol dari muka toples. Kemudian toples diisi air bening hingga hampir penuh, selanjutnya sebuah spidol dimasukkan ke dalam toples. Mahasiswa diminta mengamati spidol dari muka toples. Hasil amatannya diminta ditulis di lembar kerjanya. Diharapkan hasil amatan mereka sebagai berikut: (1) spidol nampak lebih besar ketika toples dimasuki air dibanding dengan ketika kosong, (2) bagian spisdol yang tercelup ke dalam air terlihat lebih besar dari pada bagian yang tidak tercelup baik dilihat dari sisi datar maupun bulat, (3) bila dilihat dari sisi bulat spidol nampak lebih besar dari pada dilihat dari sisi datar. Tahap Pengajuan Masalah dan Hipotesis Pada tahap ini mahasiswa diminta untuk mengajukan masalah terkait dengan gejala yang teramati. Diharapkan rumusan masalah relevan dengan gejala yang teramati dan memuat sedikitnya dua variabel yang berinteraksi. Sebaiknya permasalahan yang diajukan mahasiswa ditulis di papan tulis atau lembar kerja. Kemudian mahasiswa diminta membuat dugaan terkait dengan permasalahan yang dirumuskan. Contoh pengajuan masalah dan hipotesis misalnya pada pembelajaran topik pembiasan. Setelah mahasiswa mengamati secara teliti dan akurat tentang spidol dalam toples berisi air sebagaimana dikemukakan di muka, selanjutnya mereka diminta untuk membuat masalah dan merumuskan dugaan. Diharapkan masalah yang diajukan sebagai berikut: (1) mengapa ketika tolpes diisi air, spidol terlihat lebih besar dibanding dengan ketika toples masih kosong?, (2) mengapa bagian spidol yang tercelup di dalam air terlihat lebih besar dari pada bagian yang tidak tercelup, baik dilihat dari sisi datar mapun bulat, (3) bila letak spidol diubah-ubah (maju/mundur) terhadap dinding apakah spidol terlihat berubah besarnya?, (4) apakah gejala ini juga terjadi bila yang dimasukan ke dalam toples buka air tetapi zat cair lain misalnya bensin, minyak tanah gliserin ?

Berdasarkan rumusan masalah sebagaimana disebut di muka selanjutnya hipotesis yang dibuat diharapkan sebagai berikut: (1) cahaya dibelokan bila melalui zat yang berbeda, (3) dalam hal jalannya cahaya (kecepatan) di dalam

air berbeda dengan ketika cahaya melalui udara atau zat yang lain, (4) air memiliki indek bias yang berbeda dengan udara, (5) arah pembelokan cahaya tergantung pada bentuk bidang batas kedua medium. Tatum Pemecahan Masalah Pada tahap ini guru memberikan vasilitas yang diperlukan misalnya alat (media) pembelajaran untuk keperluan melakukan penyelidikan. Penyelidikan diarahkan untuk menguji hipotesis. Pemecahan masalah tidak selalu harus melalui percobaan, tetapi bila tidak memungkinkan untuk dilalcukan percobaan cukup dengan demontsrasi guru yang diarahkan untuk menjawab pertanyaan atau menguji dugaan mahasiswa. Contoh pemecahan masalah terkait dengan topik pembiasan cahaya. Setelah mahasiswa mampu merumuskan masalah dan menyusunnya ke dalam bentuk hipotesis, selajutnya mereka diminta untuk merancang kegiatan misalnya percobaan untuk menguji hipotesis. Berdasar sejumlah hipotesis yang mungkin berhasil disusun selanjutnya mahasiswa diminta untuk memilih hipotesis yang dapat diuji dengan menggunakan alat yang tersedia. Di sediakan alat percobaan pembiasan cahaya, mahasiswa diminta untuk merancang percobaan untuk menguji hipotesisnya. Misalnya mahasiswa akan menguji hipotesis berikut " cahaya dibelokan bila melalui zat yang berbeda" maka mereka akan merancang percobaan menggunakan alat pembias cahaya. Mereka mengubah-ubah sudut datang dan mengukur sudut bias baik dari udara ke air maupun maupun dari air ke udara. Diharapkan setelah percobaan, pada din mahasiswa muncul pertanyaan baru, misalnya: (1) bila cahaya melalui dua medium yang berbeda yaitu dari udara yang memiliki indek bias n menuju ke air yang indek biasnya (n') apakah ada hubungan antara sudut datang (i) dan sudut bias (r). Selanjutnya mereka diminta melakukan percobaan untuk menjawab pertanyaan tersebut. Mereka akan mengubah ubah sudut datang dan mengukur sudut bias baik dari udara ke air mapun dari air ke udara. Diharapkan mereka mengarah kepada penemuan hukum Snellius yaitu n sin i = n'sin r . Tahap pemantapan konsep Setelah masalah dipecahkan oleh siswa dan hipotesis telah diuji kebenarannya, selanjutnya mahasiswa diajak untuk diskusi pleno untuk memberikan pemantapan konsep. Pada saat ini peran dosen sangat diperlukan untuk memberikan penegasan konsep benar dan konsep mana yang salah. Pada tahap ini dosen meminta mahasiswa untuk membuat kesimpulan dan rangkuman serta latihan. Latihan ditujukan untuk pengembangan

konsep dan memantapkan konsep. Pada tahap ini, dilakukan penerapan konsep yaitu menerapkan konsep untuk memecahkan masalah kontekstual.

Sebagai contoh pengembangan konsep, mahasiswa diminta untuk menemukan rumus pergeseran sinar datang dan sinar bias ketika cahaya melalui kaca planparalel. Mereka diminta menjelaskan mengapa ketika spidol di dalam toples berisi air dilihat dari sisi bulat lebih besar dari pada dilihat dari sisi datar. Mereka diminta menjelaskan mengapa ketika spidol didalam toples berisi air dijauhkan dari dinding bulat terlihat makin besar? Penerapan konsep dapat dilakukan misalnya mahasiswa diminta untuk menjelaskan mengapa bagian spidol yang tercelup ke dalam air terlihat lebih besar dari pada bagian yang tidak tercelup baik dilihat dari sisi datar maupun bulat? Tahap Evaluasi Evaluasi dalam pembelajaran ini tidak raja dilakukan pada tengah dan akhir kuliah tetapi dilakukan pada setiap saat pembelajaran. Evaluasi yang dimaksud penilaian dalam bentuk assessmen outhentic yaitu menilai semua kinerja mahasiswa. Model pembelajaran berbasis observasi memberi peluang bagi guru untuk mengembangkan asesmen autentik. Pada umumnya penilaian pada ranah kognitif selalu kita lakukan dengan cara tes tulis (paper and pencil test), tetapi untuk penilaian kerja ilmiah perlu dikembangkan pedoman penilaian (rubrik). Berikut disajikan contoh rubrik kerja ilmiah misalnya kemampuan merumuskan hipotesis, kemampuan merancang percobaan dan kemampuan melakukan percobaan. RUBRIK MERUMUSKAN HIPOTESIS Nama Mahasiswa : Tanggal Penilaian : Topik : Berilah tanda cek ( V ) pada kolom skor penilaian yang sesuai dengan makna penilaian berikut: 5 = sangat baik, 4 = baik, 3 = cukup, 2 = kurang, 1 = sangat kurangUnsur yang dinilai 5 Hipotesis dirumuskan dalam kalimat sederhana yang mencerminkan pengamatan Adanya hubungan antar variabel terikat dan bebas Hipotesis dapat digunakan sebagai dasar untuk merancang percobaan Skor Penilaian 4 3 2 1

RUBRIK MERANCANG PERCOBAAN Nama Mahasiswa Tanggal Penilaian Topik : : :

Berilah tanda cek ( V ) pada kolom skor penilaian yang sesuai dengan makna penilaian berikut: 5 = sangat baik, 4 = baik, 3 = cukup, 2 = kurang, 1 = sangat kurangUnsur yang dinilai 5 Rancangan eksperimen dapat menguji dugaan (hipotesis) Metode dan prosedur yang digunakan di dalam eksperimen mengikuti urutan tertentu Prosedur eksperimen jelas sehingga orang lain dapat melaksanakannya secara jelas Variabel telah teridentifiksi secara jelas Rancangan memungkinkan variabel dapat dikontrol dan diukur rencana pengontrolan variable Memasukkan Strategi yang akan digunakan untuk pengulangan pengukuran daftar alat dan bahan yang diperlukan Kelengkapan Skor Penilaian 4 3 2

1

RUBRIK MELAKUKAN PERCOBAAN Nama Mahasiswa : Tanggal Penilaian : Topik : Berilah tanda cek ( V ) pada kolom skor penilaian yang sesuai dengan makna penilaian berikut: 5 = sangat baik, 4 = baik, 3 = cukup, 2 = kurang, 1 = sangat kurangUnsur yang dinilai 5 Menyusun set percobaan: pengisian air di dalam tabung, pemasangan skala, pemasangan kabel ke stop kontakdengan pada sudut datang Pengarahan cahaya tertentu Cara mengukur sudut datang dan sudut bias dengan busur derajat Ketelitian pengukuran sudut datang dan sudut bias dengan busur derajat Kerapian (kebersihan) pengemasan alat setelah usai percobaan Skor Penilaian 4 3 2

1

DAFTAR PUSTAKA Cliver.C. and Carrie. 0. 1994. Science 7-11 Developing Primary Teaching Skills. London: New Feter Lane Depdiknas. 2003. Kurikulum 2004 SMA, Pedoman Khusus Pengembangan Silabus dan Penilaian Mata Pelajaran Fisika. Kadim. M. 1994. Kesalahan Konsep Dalam Belajar Fisika Bagi Siswa SMAN di Jawa Timur Ditinjau dari Beberapa Faktor Internal dan Eksternal yang Mempengaruhinya. Lemlit. IKIP Malang

Sutarman. 2005. Penerapan Pembelajaran Berbasis Observasi Gejala Fisis Sebagai Upaya Untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep dan Kerja Ilmiah pada Matakuliah Fisika Dasar I. Lemlit UM.