Pendahuluan
Keterampilan proses sains hanya akan didapatkan dari kemampuan siswa berpikir. Maka dari itu setiap tujuan pembelajaran yang dikembangkan guru harus mampu membuat siswa berpikir. Hal ini sesungguhnya dapat dilakukan pada semua mata pelajaran yang diajarkan di sekolah. Sains telah menyumbangkan keterampilan yang unik, dengan penekanan pada hipotesa, memanipulasi dunia fisik dan penalaran dari data.
Metode ilmiah, pemikiran ilmiah dan pemikiran kritis telah digunakan untuk menggambarkan keterampilan sains saat ini. Keterampilan sains, populer dengan istilah proses sains (AAAS, 1970). Keterampilan proses sains didefinisikan sebagai perangkat kemampuan yang dapat ditransfer secara luas, sesuai untuk banyak disiplin ilmu dan mencerminkan perilaku ilmuwan. Keterampilan proses sains dikelompokkan menjadi dua yaitu keterampilan proses sains dasar dan keterampilan proses sains terpadu.
Baca Juga
Pengertian Keterampilan Proses Sains
Keterampilan adalah kemampuan menggunakan pikiran, nalar dan perbuatan secara efisien dan efektif untuk mencapai suatu hasil tertentu. Proses adalah perangkat keterampilan kompleks yang digunakan ilmuwan dalam melakukan penelitian ilmiah. Maka keterampilan proses adalah keterampilan yang menggunakan pemikiran ilmiah dan pengambilan keputusan.
Di dalam pembelajaran keterampilan proses merupakan suatu pendekatan, sehingga pembelajaran dengan pendekatan keterampilan proses merupakan proses pembelajaran yang dirancang sedemikian rupa sehingga siswa dapat menemukan fakta-fakta, membangun konsep dan teori dengan keterampilan intelektual dan sikap ilmiah.
American Association for The Advancement of Science (1970) mengklasifikasikan keterampilan proses menjadi keterampilan proses dasar dan keterampilan proses terpadu.. Keterampilan proses dasar meliputi pengamatan, pengukuran, menyimpulkan, meramalkan, menggolongkan,mengkomunikasikan. Keterampilan proses terpadu meliputi pengontrolan variabel, interpretasi data, perumusan hipotesis, pendefinisian variabel secara operasional, merancang eksperimen. Keterampilan proses dasar merupakan suatu pondasi untuk melatih keterampilan proses terpadu yang lebih kompleks.
Aspek dan Indikator Keterampilan Proses Sains
Menurut Rustaman (2005) keterampilan proses perlu dikembangkan melalui pengalaman-pengalaman langsung sebagai pengalaman belajar. Melalui pengalaman langsung seseorang dapat lebih menghayati proses atau kegiatan yang sedang dilakukan. Bagaimana kita mengetahui peserta didik sudah terampil dalam keterampilan proses sains? Tentunya harus ada indikator yang dapat kita ukur.
Berikut aspek dan indikator keterampilan proses sains, sebagai berikut:
Mengamati
- Menggunakan sebanyak mungkin alat indera
- Menumpulkan/menggunakan fakta yang relevan
Mengelompokkan/Klasifikasi
- Mencatat setiap pengamatan secara terpisah
- Mencari perbedaan dan persamaan
- Mengontraskan ciri-ciri
- Membandingkan
- Mencari dasar pengelompokkan atau penggolongan
Menafsirkan
- Menghubungkan hasil pengamatan
- Menemukan pola dalam suatu seri kegiatan pengamatan
- Menyimpulkan
Meramalkan
- Menggunakan pola-pola hasil pengamatan
- Mengungkapkan apa yang mungkin terjadi pada keadaan yang belum diamati
Mengajukan pertanyaan
- Bertanya mengapa, apa dan bagaimana
- Bertanya untuk meminta penjelasan
- Mengajukan pertanyaan yang berlatar belakang hipotesis
Merumuskan hipotesis
- Mengetahui bahwa ada lebih dari satu kemungkinan penjelasan dari suatu kejadian
- Menyadari bahwa suatu penjelasan perlu diuji kebenarannya dengan memperoleh bukti lebih banyak atau melakukan cara pemecahan masalah
Merencanakan percobaan
- Menentukan alat/bahan/sumber yang akan digunakan
- Menentukan variabel/faktor penentu
- Menentukan yang akan diukur, diamati dicatat
- Menentukan apa yang akan dilaksanakan berupa langkah kerja
Menggunakan alat/bahan
- Memakai alat dan bahan
- Mengetahui alasan mengapa menggunakan alat/bahan
- Mengetahui bagaimana menggunakan alat/bahan
Menerapkan konsep
- Menggunakan konsep yang telah dipelajari dalam situasi baru
- Menggunakan konsep pada pengalaman baru untuk menjelaskan apa yang sedang terjadi
Berkomunikasi
- Mengubah bentuk penyajian
- Menggambarkan data empiris hasil percobaan atau pengamatan dengan grafik atau tabel atau diagram
- Menyusun dan menyampaikan laporan secara sistematis
- Menjelaskan hasil percobaan atau penelitian
- Membaca grafik atau tabel atau diagram
- Mendiskusikan hasil kegiatan mengenai suatu masalah atau suatu peristiwa
Keterampilan Sains Dasar
Keterampilan proses dasar meliputi keterampilan mengamati, mengukur, menggolongkan, menyimpulkan, mengkomunikasikan dan memprediksi. Keterampilan dasar ini terintegrasi bersama ketika para ilmuwan merancang dan melakukan eksperimen maupun dalam kehidupan sehari-hari ketika semua melakukan percobaan.
Mengamati
Mengamati merupakan aktivitas paling dasar yang dilakukan oleh seorang ilmuwan. Bagi siswa pengamatan memberikan dasar untuk memahami fenomena alam. Proses mengamati lebih dari sekedar melihat sesuatu, pengamatan membutuhkan pemrosesan informasi (Rowland, 1987). Nuryani (1995) menjelaskan bahwa mengamati adalah kegiatan mengidentifikasi ciri-ciri objek tertentu dengan alat indranya secara teliti (penguatan kualitatif), menggunakan fakta yang relevan dan memadai dari hasil pengamatan, menggunakan alat atau bahan sebagai alat untuk mengamati objek dalam rangka pengumpulan data (pengamatan kuantitatif).
Pengamatan kualitatif hanya menggunakan panca indera saja dalam mengumpulkan data, sedangkan pengamatan kuantitatif menggunakan pengamatan yang dibantu dengan menggunakan alat ukur agar hasil pengamatan lebih akurat.
Contoh
Peserta didik diminta mengamati beberapa tepung yang berbeda jenis baik rasa, warna, bentuk dan baunya. Untuk membantunya peserta didik dapat diberi bantuan petunjuk atau pertanyaan. Gunakan panca inderamu untuk mengetahui jenis-jenis tepung yang tersedia pada piring ini! Bagaimanakah warna, rasa, ukuran, bentuk dan baunya?
Mengukur
Keterampilan mengukur dapat dikembangkan melalui kegiatan yang berkaitan dengan pengembangan satuan yang cocok dari ukuran panjang, luas, isi, waktu, berat dan sebagainya. Menurut Carin dalam Poppy (2010), mengukur adalah membuat observasi kuantitatif dengan membandingkannya terhadap standar yang konvensional atau standar non konvensional. Contoh, Peserta didik melakukan pengukuran suhu menggunakan termometer, menimbang berat benda dengan neraca, mengukur volume cairan menggunakan gelas ukur, mengukur panjang dengan menggunakan penggaris atau mengukur benda dengan menggunakan jangka sorong dan beberapa alat ukur lainnya.
Menggolongkan
Proses pengamatan memberikan banyak informasi atau data, tetapi data tersebut akan bermakna bila sudah diatur misalnya dengan cara menggolongkan. Keterampilan ni membantu untuk memahami hal-hal yang diamati dengan memisahkan dan mengelompokkan informasi. Klasifikasi ada yang bersifat biner dan serial. Klasifikasi biner adalah jenis klasifikasi yang paling dasar. Keterampilan ini digunakan dalam mengklasifikasikan objek apakah mereka memiliki atau tidak karakteristik sifat tertentu. Klasifikasi serial biasanya digunakan untuk mengakses informasi atau objek. Klasifikasi serial mengatur data dalam urutan tertentu atau memberikan peringkat data, seerti mengatur informasi numerik dan yang terkecil hingga yang terbesar. bagaimana melatihkan peserta didik dalam melakukan klasifikasi.
Contoh klasifikasi biner
Peserta didik akan diminta untuk mengklasifikasi makhluk hidup dari gambar, berarti guru harus menyediakan gambar berbagai makhluk hidup dari berbagai golongan seperti contoh berikut :
Menyimpulkan
Menyimpulkan di dalam keterampilan proses dengan istilah inferensi. Inferensi adalah penjelasan atau interpretasi dari pengamatan yang didukung bukti dan fakta (Rowland, 1987). Inferensi dimulai dengan pengamatan efek dan mengekspresikan penyebab yang dipercayai untuk efek tersebut. Penting untuk diingat bahwa inferensi bersifat tentatif. Penemuan informasi baru (kadang-kadang sebagai hasil dari teknologi baru) dapat mengubah penjelasan tentang inferensi yang sudah ada.
Contoh
Siswa diminta membuat inferensi dari data pengujian beberapa larutan asam dan larutan basa dengan lakmus biru dan merah:
Mengkomunikasikan
Ilmuwan mengandalkan komunikasi selama proses verifikasi. Pengamatan ilmiah harus dapat diverifikasi yaitu orang lain yang melakukan pengamatan yang sama dengan mengamati hal-hal yang sama oleh pengamat asli. Komunikasi ilmiah terdiri dari dua jenis yaitu deskripsi dan instruksi. Deskripsi digunakan untuk menyampaikan hasil pengamatan. Contoh, seorang ilmuwan menemukan organisme baru, kemudian menuliskan deskripsi organisme tersebut untuk dikomunikasikan kepada orang lain. Instruksi adalah petunjuk tentang cara melakukan sesuatu. Instruksi umum adalah yang digunakan oleh para ilmuwan ketika mereka menyampaikan prosedur yang mereka gunakan dalam melakukan eksperimen. Instruksi ini memungkinkan ilmuwan lain untuk mereplikasi percobaan dan memverifikasi hasilnya. Komunikasi di dalam keterampilan proses berarti juga menyampaikan pendapat hasil keterampilan proses lainnya baik lisan maupun tertulis. Dalam tulisan bisa mengkomunikasikan ini di antaranya sebagai berikut:
- Menggunakan suatu gagasan
- Menjelaskan penggunaan data hasil penginderaan/memeriksa secara akurat suatu objek atau kejadian
- Mengubah data dalam bentuk tabel ke bentuk lainnya misalnya grafik, peta secara akurat
Keterampilan komunikasi juga mensyaratkan penggunaan bahasa yang tepat. ALih-alih menggambarkan seekor burung sebagai “besar”, ANda akan lebih jelas dalam uraian dengan mengatakan itu “panjangnya 50 cm dari ujung paruh sampai ujung ekor”. Contoh ini menunjukkan bagaimana kuantitas pengamatan membantu membuat deskripsi menjadi lebih tepat.
Memprediksi
Ketika kita melihat awan di langit berwarna hitam, maka kita akan memprediksi bahwa akan terjadi hujan. Prediksi adalah perkiraan tentang yang mungkin terjadi di masa depan berdasarkan pengamatan yang dilakukan. Memprediksi dalam sains bisa dikatakan perkiraan yang didasarkan pada hasil pengamatan nyata, Memprediksi berarti pula mengemukakan apa yang mungkin terjadi pada keadaan yang belum diamati berdasarkan pola yang ditemukan sebagai hasil penemuan.
Keterampilan meramalkan atau memprediksi mencakup keterampilan mengajukan perkiraan tentang suatu yang belum terjadi berdasarkan suatu kecenderungan atau pola yang sudah ada. Memprediksi berkaitan erat dengan keterampilan proses lainnya seperti mengamati, mengumpulkan dan mengklasifikasikan. Contoh pertanyaan prediksi misalnya:
“Apa yang terjadi ketika saya memasukkan ini ke dalam microwave?”
“Apa yang akan terjadi ketika kita menambahkan garam ke dalam air mendidih?” “Apa yang akan terjadi ketika kita menambahkan garam ke dalam es?”
“Berapa banyak biji di semangka ini?”
Untuk melatih keterampilan memprediksi dengan cara ekstrapolasi dan interpolasi bagi peserta didik, guru dapat membuat lembar kerja yang berisi beberapa fakta atau kejadian misalnya dalam bentuk grafik. Selain itu tertera pertanyaan yang memancing siswa untuk melakukan keterampilan prediksi menggunakan data grafik. COntoh lembar kerja untuk keterampilan prediksi adalah sebagai berikut:
Keterampilan Proses Sains Terpadu
Mengidentifikasi Variabel
Variabel didefinisikan sebagai segala sesuatu yang memiliki kuantitas atau kualitas yang bervariasi atau berubah pada suatu situasi tertentu. Besaran kualitatif adalah besaran yang tidak dapat dinyatakan dalam satuan pengukuran baku tertentu. Besaran kuantitatif adalah besaran yang dinyatakan dalam satuan baku tertentu misalnya volume diukur dalam liter dan suhu diukur dalam 0C.
Keterampilan identifikasi variabel dapat diukur berdasarkan tiga tujuan pembelajaran berikut:
- Mengidentifikasi variabel dari suatu pernyataan tertulis atau dari deskripsi suatu eksperimen
- Mengidentifikasi variabel manipulasi dan variabel respon dari deskripsi suatu eksperimen
- Mengidentifikasi variabel kontrol dari suatu pernyataan tertulis atau deskripsi suatu eksperimen
Dalam suatu eksperimen terdapat tiga macam variabel yang sama pentingnya, yaitu variabel manipulasi, variabel respon dan variabel kontrol. Variabel manipulasi adalah suatu variabel yang secara sengaja diubah atau dimanipulasi dalam suatu situasi. Variabel respon adalah variabel yang berubah sebagai hasil akibat dari kegiatan manipulasi. Variabel kontrol adalah variabel yang sengaja dipertahankan konstan agar tidak berpengaruh terhadap variabel respon
Menginterpretasi Data
Menginterpretasi data merupakan contoh proses IPA. Fakta atau data yang diperoleh dari hasil observasi seringkali memberikan suatu pola. Pola dari fakta/data dapat ditafsirkan lebih lanjut menjadi suatu penjelasan yang logis. Karakteristik keterampilan interpretasi diantaranya mencatat setiap hasil pengamatan, menghubung-hubungkan hasil pengamatan, menemukan pola atau keteraturan dari suatu seri pengamatan dan menarik kesimpulan.
Keterampilan interpretasi data biasanya diawali dengan pengumpulan data, analisis data dan mendeskripsikan data, Mendeskripsikan data artinya menyajikan data dalam bentuk yang mudah dipahami misalnya bentuk tabel, grafik dengan angka yang sudah dirata-ratakan, Data yang sudah dianalisis batui diinterpretasikan menjadi bentuk pola atau beberapa kecenderungan
Contoh
Merumuskan hipotesis
Hipotesis biasanya dibuat pada suatu perencanaan penelitian yang merupakan pekerjaaan tentang pengaruh yang akan terjadi dari variabel manipulasi terhadap variabel respon. Hipotesis dirumuskan dalam bentuk pernyataan bukan pertanyaan, pertanyaan biasanya digunakan dalam merumuskan masalah yang diteliti (Nur, 1996). Hipotesis dapat dirumuskan secara induktif dan deduktif. Perumusan secara induktif berdasarkan data pengamatan, secara deduktif berdasarkan teori. Hipotesis dapat juga dipandang sebagai jawaban sementara dari rumusan masalah.
Contoh
Seorang siswa memiliki data percobaan laju reaksi logam magnesium dengan larutan asam klorida sebagai berikut:
Rumuskan hipotesis tentang pengaruh konsentrasi HCL terhadap laju reaksi
Mendefinisikan Variabel Secara Operasional
Mendefinisikan secara operasional suatu variabel menentukan bagaimana suatu variabel itu diukur. Definisi operasional variabel adalah definisi yang menguraikan bagaimana mengukur suatu variabel. Definisi ini harus menyatakan tindakan apa yang akan dilakukan dan pengamatan yang akan dicatat dari suatu eksperimen. Keterampilan ini merupakan komponen keterampilan proses yang paling sulit di;latihkan karena itu harus seitn diulang-ulang (Nuh dalam Poppy, 2010):
Contoh
Peserta didik melakukan percobaan pengaruh suhu terhadap kelarutan gula dalam air. Rumusan hipotesis semakin tinggi suhu air semakin cepat gula larut
Berdasarkan tabel di atas dapat dijelaskan bahwa Variabel Manipulasi adalah suhu, dan Variabel Respon adalah waktu, variabel kontrol adalah volume air, termometer, jenis air, gelas ukur dan tempat air
Definisi operasional variabel manipulasi, suhu air diukur menggunakan termometer
Definisi variabel respon, waktu dengan menggunakan stopwatch
Definisi variabel kontrol adalah alat ukur seperti stopwatch, tempat air, termometer, gelas ukur, harus sama untuk semua percobaan
Melakukan Eksperimen
Eksperimen dapat didefinisikan sebagai kegiatan terperinci yang direncanakan untuk menghasilkan data untuk menjawab suatu masalah atau menguji hipotesis. Suatu eksperimen akan berhasil jika variabel yang dimanipulasi dan jenis respon yang diharapkan dinyatakan secara jelas dalam suatu hipotesis, juga menentukan kondisi-kondisi yang akan dikontrol sudah tepat, Untuk keberhasilan in, maka setiap eksperimen harus dirancang dulu kemudian diuji coba, Guru harus terampil dalam melakukan eksperimen agar dalam menyajikan dan melatihkan keterampilan melakukan eksperimen kepada peserta didiknya dengan benar.
Beberapa hal yang harus diperhatikan pada eksperimen pembelajaran IPA, diantaranya:
- peralatan dan bahan yang tersedia di laboratorium harus memadai untuk eksperimen
- menggunakan bahan praktikum yang tidak berbahaya
- menggunakan peralatan yang aman bagi keselamatan dan mudah digunakan
- tersedia petunjuk yang jelas karena dalam melakukan eksperimen peserta didik sedang belajar dan berlatih
Info lebih lanjuta cak disini
0 Comments