KEGIATAN EKSPERIMEN FISIKA DASAR I UNTUK MENGEMBANGKAN GENERIC SKILLS CALON GURU FISIKA

Dra. Heni Rusnayati, M.Si. 1, Achmad Samsudin, M.Pd.2
1Jurusan Pendidikan Fisika FPMIPA UPI, Bandung, 40154
2Jurusan Pendidikan Fisika FPMIPA UPI, Bandung, 40154

Email: achmadsamsudin@yahoo.com


ABSTRAK

Untuk mengetahui profil generic skills calon guru fisika dalam Eksperimen Fisika Dasar I (EFD I), penelitian dilakukan pada kegiatan eksperimen viskositas, Archimedes, dan kalorimeter. Generic skills merupakan kemampuan dasar yang harus dimiliki setiap individu dalam hal ini adalah calon guru fisika. Generic skills yang diamati dan diteliti meliputi kemampuan membuat grafik (MG) dan kemampuan membaca/membuat simbol matematik (MS). Generic skills sangat dibutuhkan bagi calon guru fisika, terutama pada kemampuan membuat grafik dan membaca simbol matematik. Karena hampir semua konsep fisika yang ada, memerlukan analisis menggunakan grafik dan memerlukan simbol matematis dalam menyatakan persamaan fisika. Penelitian ini menggunakan metode deskriptif dengan subjek penelitian adalah salah satu kelas EFD I di salah satu LPTK Jawa Barat. Data penelitian yang bersifat kualitatif dikumpulkan dan dianalisis dari laporan akhir praktikum mahasiswa, dengan dikuantitaifkan terlebih dahulu menggunakan skala Liekert (1, 2, 3, 4, dan 5). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kemampuan membaca simbol matematik sudah cukup baik, sedangkan pada kemampuan membuat grafik masih tergolong sedang. Kesalahan (kelemahan) terbesar dalam kemampuan generik sains calon guru fisika yaitu pada kemampuan membuat grafik khususnya kemampuan membuat batas ujung atas dan bawah grafik. Akibat kesalahan tersebut, analisis data yang dihasilkan dengan grafik manual cenderung jauh lebih kurang teliti dibandingkan dengan analisis menggunakan software Origin 5 atau excel berbantuan komputer.

Keywords: Calon Guru Fisika, Generic Skills, dan EFD I.


PENDAHULUAN

Dalam melakukan kegiatan eksperimen, akan selalu berkaitan dan melibatkan laboratorium. Karena laboratorium merupakan suatu tempat, atau ruangan yang dilengkapi dengan peralatan tertentu untuk melakukan suatu percobaan atau penyelidikan (Margono, 2000). Dalam melakukan kegiatan laboratorium (bereksperimen) bukan hanya kemampuan yang berkaitan dengan keterampilan memanipulasi alat saja yang dilatihkan, tetapi keterampilan dasar mahasiswa juga perlu mendapatkan penekanan. Salah satu keterampilan dasar yang perlu dikembangkan adalah keterampilan generik sains/KGS (Generic Skills). Karena keterampilan generik sains merupakan keterampilan dasar yang harus dimiliki semua orang terutama untuk mahasiswa calon guru fisika. Pada dasarnya, mahasiswa calon guru fisika akan menjumpai banyak tuntutan dalam memecahkan permasalahan yang dihadapi saat mahasiswa melakukan eksperimen di kelas maupun permasalahan yang akan dihadapi mahasiswa di lapangan (dunia kerja) kelak.
Peran keterampilan generik sains dalam pelaksanaan praktikum fisika sangat penting dalam rangka mendukung pembelajaran dan memberikan penekanan pada aspek proses dan produk sains. Hal ini didasarkan pada tujuan pembelajaran fisika sebagai proses yaitu meningkatkan kemampuan berpikir siswa, sehingga siswa tidak hanya mampu dan terampil dalam aspek psikomotorik saja, melainkan juga mampu berpikir sistematis, objektif, dan kreatif dalam segala hal. Untuk memberikan penekanan lebih besar pada aspek proses, siswa perlu diberikan keterampilan seperti mengamati, menggolongkan, mengukur, berkomunikasi, menafsirkan data, dan bereksperimen secara bertahap sesuai dengan tingkat kemampuan berpikir siswa dan materi perkuliahan yang sesuai dengan kurikulum Sumaji (Gunawan et al., 2009). Laboratorium dalam pembelajaran fisika memiliki peranan yang sangat penting. Diantara peran tersebut yaitu: Pertama, sebagai wahana untuk mengembangkan keterampilan dasar (keterampilan generik sains) mengamati atau mengukur dan keterampilan proses lainnya (science process skills) seperti mencatat, membuat tabel, membuat grafik, menganalisis data, menarik kesimpulan, berkomunikasi, dan bekerjasama dalam tim (kelompok). Kedua, laboratorium sebagai wahana untuk membuktikan konsep (verification experiment) atau hukum-hukum alam sehingga dapat lebih memperjelas konsep yang telah dibahas sebelumnya. Ketiga, sebagai wahana mengembangkan keterampilan berpikir melalui proses pemecahan masalah dalam rangka siswa menemukan konsep sendiri (inquiry experiment). Melalui peran ini, laboratorium telah dijadikan wahana untuk learning how to learn Wiyanto (Gunawan et al., 2009); Samsudin, Suyana, dan Suhendi (2009). Selain hal tersebut, menurut Brotosiswoyo (Taufiq & Wiyono, 2009), keterampilan generik sains yang didapat dari proses pembelajaran dimulai dengan pengamatan tentang gejala alam (1) pengamatan (langsung maupun tak langsung), (2) kesadaran akan skala besaran (sense of scale), (3) bahasa simbolik, (4) kerangka logika taat azas (logical self-consistency), (5) inferensi logika, (6) hukum sebab akibat (causality), (7) pemodelan matematik, dan (8) membangun konsep.
Berkaitan dengan metode laboratorium ini, maka kegiatan laboratorium dirancang dengan tujuan utamanya yaitu melatih mahasiswa untuk mengembangkan keterampilan dasar dengan salah satunya yaitu keterampilan generik sains mahasiswa calon guru dalam berpraktikum. Keterampilan generik sains mahasiswa dalam proses sains cenderung dan sering kurang mendapatkan perhatian. Contohnya keterampilan dalam membuat grafik, mahasiswa sering mengalami kesulitan yang cukup berarti dan mereka juga belum tahu pasti harus bagaimana membuat grafik dengan tepat. Hal ini dapat terlihat dari hasil laporan eksperimen mahasiswa dalam kegiatan perkuliahan Eksperimen Fisika Dasar I (EFD I). Selain itu, penggunaan simbol matematik dalam menampilkan fenomena fisis juga belum mendapatkan sentuhan yang cukup berarti dari berbagai pihak dosen. Padahal keterampilan generik sains dalam hal menggunakan simbol matematik sangat penting bagi mahasiswa calon guru fisika khususnya.
Permasalahan tersebut membutuhkan analisis dan kajian sesuai dengan pengembangan keterampilan generik sains mahasiswa calon guru dalam membuat grafik dan memungkinkan juga mahasiswa untuk menggunakan simbol-simbol matematik dalam kehidupan sehari-harinya sebagai seorang guru fisika kelak. Maka dari itu, peran keterampilan generik sains sangat besar bagi mahasiswa calon guru fisika sebagai bekal kelak di dunia kerja maupun sekolah (kampus). Keterampilan generik sains yang diteliti dalam penelitian ini yaitu pada keterampilan mahasiswa calon guru untuk membuat grafik (MG) hubungan suatu fungsi tertentu dan keterampilan membaca/menuliskan/membuat simbol matematik (MS) dalam manifestasi matematika sebagai bahasa sains khususnya fisika.
Dalam artikel ini dipaparkan hasil studi deskriptif kualitatif tentang profil keterampilan generik sains calon guru fisika dalam kegiatan Eksperimen Fisika Dasar I. Studi penelitian deskriptif ini dilakukan di salah satu LPTK Jawa Barat dengan mengambil mata kuliah EFD I khususnya konsep Viskositas, Archimedes, dan Kalorimeter yang menjadi bidang kajian. Ketiga konsep yang dieksperimenkan dalam EFD I merupakan beberapa konsep penting dalam fisika, karena menjadi dasar beberapa konsep lanjutan lainnya. Karena ketiga konsep tersebut merupakan manifestasi dari konsep dalam mata kuliah mekanika dan termodinamika.




METODE PENELITIAN

Penelitian ini bersifat deskriptif menggunakan metode analisis kuantitatif dari data kualitatif deskriptif terhadap laporan akhir eksperimen mahasiswa dalam kegiatan EFD I tentang identifikasi keterampilan generik sains pada konsep viskositas, Archimedes, dan kalorimeter. Sehingga yang menjadi bahan dasar (data) dalam penelitian ini adalah laporan akhir mahasiswa pada kegiatan EFD I. Sampel penelitian berjumlah 22 mahasiswa Jurusan Pendidikan Fisika Angkatan 2009 mahasiswa perkuliahan Eksperiemn Fisika Dasar I dengan kode mata kuliah FI 111. Data yang digunakan dalam penelitian ini berupa laporan akhir eksperimen mahasiswa yang terdiri dari bagian: judul, tujuan eksperimen, landasan teori, alat dan bahan, langkah kerja, data, analisis data dan pembahasan, serta kesimpulan. Semua yang terkait dengan ketiga topik ini dianalisis menggunakan skala Liekert (1, 2, 3, 4, dan 5). Cara ini (skala Liekert) digunakan untuk menkuantisasi data-data yang bersifat deskriptif kualitatif menjadi lebih kuantitatif. Sehingga mempermudah dalam menganalisis dan membahas setiap data yang diperoleh.
Data diberikan skor 1 sampai dengan 5 yang mengandung arti bahwa: jika data kualitatif diberikan skor 1, maka data tersebut tergolong sangat rendah peran keterampilan generik sains-nya; jika data kualitatif diberikan skor 2, maka data tersebut tergolong rendah KGS-nya; jika data kualitatif diberikan skor 3, maka data tersebut tergolong sedang KGS-nya; jika data kualitatif diberikan skor 4, maka data tersebut tergolong tinggi KGS-nya; jika data kualitatif diberikan skor 5, maka data tersebut tergolong sangat tinggi KGS-nya. Setiap data yang sudah dikuantisasi disajikan dalam bentuk tabel dan grafik untuk mempermudah menganalisisnya tanpa mengurangi nilai-nilai data deskriptif kualitatifnya.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Profil keterampilan generik sains mahasiswa calon guru dapat ditampilkan dalam Gambar 1 di bawah. Menuliskan simbol matematik yang paling tinggi terjadi pada konsep kalorimeter yaitu sebesar 4,76 yang terogolong peran KGS sangat tinggi. Berurutan kemudian yaitu viscositas 4,68 yang tergolong peran KGS sangat tinggi dan archimedes 4,55 yang tergolong peran KGS sangat tinggi. Pada KGS untuk keterampilan membuat grafik, paling tinggi yaitu viscositas 2,47 yang tergolong peran KGS sedang. Pada konsep archimedes mencapai skor 2,05 yang tergolong dalam peran KGS sedang. Sedangkan pada konsep kalorimeter, dalam menganalisis datanya tidak menggunakan grafik, sehingga melatihkan keterampilan generik sains dalam membuat grafik belum teramati.
Secara jelas, gambaran data yang terlihat menunjukkan keterampilan generik sains dalam menuliskan simbol matematik berada pada kategori yang sangat tinggi dibandingkan dengan keterampilan generik sains dalam membuat grafik berada pada kategori sedang untuk setiap konsep. Hal ini terjadi lebih dikarenakan mahasiswa calon guru sudah cukup terlatih dengan penggunaan simbol matematik sebagai penggambaran arti fisis suatu konsep fisika. Sedangkan keterampilan membuat grafik masih sangat jarang terlihat dan dilatihkan kepada masiswa untuk mata kuliah yang terkait. Sehingga profil keterampilan menuliskan simbol matematis sangat tinggi capaiannya dibandingkan dengan keterampilan membuat grafik. Selain hal tersebut, membuat grafik memerlukan keterampilan yang lebih komplek dibandingkan dengan hanya sekedar menuliskan simbol matematik, seperti halnya saat memberikan garis utama pada sebaran data. Sering kali mahasiswa lebih mementingkan banyaknya titik yang terlewati dibandingkan dengan simpangan baku (standard deviation) dari data tersebut. Capaian yang kurang maksimum (sedang) dalam keterampilan membuat grafik juga terletak pada saat membuat batas ujung antara garis utama dan garis bayangan (garis untuk simpangan baku terluar atas dan terluar bawah). Masih sangat sering terlihat dalam grafik, mahasiswa tidak menggambarkan batas ujung tegak lurus dengan sumbu x-nya melainkan tegak lurus dengan antar garisnya. Hal-hal tersebut mengakibatkan hasil analisis grafik secara manual dibandingkan dengan analisis grafik dari software Origin 5 maupun Microsoft Excel 2007 cenderung menyimpang cukup jauh. Sehingga kepresisian dan keakuratan data menggunakan analisis grafik manual cenderung lebih menyimpang dibandingkan dengan menggunakan bantuan perangkat lunak komputer. Padahal keterampilan dalam membuat grafik merupakan salah satu keterampilan dasar yang harus dimiliki oleh mahasiswa calon guru fisika.

Gambar 1. Profil Keterampilan Generik Sains Mahasiswa Calon Guru Fisika dalam Kegiatan EFD I

Keterangan:
MS = Membuat/menuliskan simbol matematik
MG = Membuat grafik
ARC = Archimedes
VSC = Viscositas
KLM = Kalorimeter

Kategori Keterampilan Generik Sains (KGS):
0 < X< 1 = KGS sangat rendah
1 < X< 2 = KGS rendah
2 < X< 3 = KGS sedang
3 < X < 4 = KGS tinggi
4 < X < 5 = KGS sangat tinggi

Capaian KGS yang sangat tinggi (keterampilan menuliskan simbol matematik) dalam kegiatan EFD I, ternyata sejalan dengan hasil penelitian para ahli yang mengkaji KGS dalam pembelajaran fisika untuk berbagai konsep materi, seperti hasil penelitian Darmadi; Riyad et al. (Mubarrak, 2009) yang mengungkapkan bahwa model pembelajaran fisika berbasis teknologi informasi dapat meningkatkan penguasaan konsep dan keterampilan generik sains mahasiswa calon guru. Dalam penelitian kali ini tidak fokus pada penerapan model pembelajarannya, melainkan ingin menunjukkan pentingnya pembekalan keterampilan generik sains bagi calon guru fisika. Sehingga sangat penting untuk dilakukan penelitian lanjutan agar mahasiswa yang mempunyai profil KGS di bawah rata-rata (sedang) dapat lebih meningkatkan keterampilan generik sains supaya lebih bermakna. Down dan Hill (Mubarrak, 2009) menyatakan bahwa tujuan generic skill adalah agar pengetahuan dan kecakapan yang diperoleh dari hasil belajar akan dapat diaplikasikan pada bidang kehidupan sosial, teknologi atau pada setiap perubahan konteks, namun yang lebih utama adalah menghasilkan efisiensi yang lebih besar melalui pengetahuan yang lebih efektif dan penggunaan kecakapan.
Hasil penelitian terdahulu yang menarik yaitu muncul dari Mubarrak (2009) yang melaporkan bahwa pandangan tentang generic skills (KGS) diartikan sebagai kecakapan yang diperoleh dari hasil pembelajaran atau pelatihan (kegiatan eksperimen) yang bisa diaplikasikan atau diadaptasikan pada situasi yang baru dan berbeda. Kecakapan generik memiliki karakteristik yang membedakan dan menyerupai kelompok kecakapan terkait, namun memenuhi kebutuhan dan tantangan yang meningkat di tempat kerja pada waktu yang berbeda sebagai kemajuan perubahan teknologi, sosial, dan perubahan konteks. Pandangan tersebut sesuai dengan tujuan pendidikan sains menurut Hodson (1992); Salganik dan Stephens (2003) dalam Mubarrak (2009) yaitu: (a) belajar sains, untuk memahami gagasan-gagasan yang dihasilkan oleh sains (yaitu, konsep-konsep, model-model, dan teori-teori), (b) belajar tentang sains, untuk memahami isu-isu penting di dalam filsafat, sejarah, dan metodologi dari sains, dan (c) belajar untuk menggunakan sains, agar mahasiswa mampu melakukan aktivitas kepemimpinan dan mewujudkan pengetahuan ilmiah dalam kehidupannya. Selanjutnya dikatakan bahwa: generic skills sebagai instrumen untuk mengatasi masalah kebutuhan skills di masa sekarang (masa kini) maupun di masa yang akan datang. Kebutuhan akan skills, didasarkan pada antisipasi pada perubahan sosial, teknologi, dan kompetisi global. Peningkatan keterampilan generik sains mahasiswa yang dicapai sebagaimana penjelasan di atas tidak terlepas dari peran penting proses pembelajaran. Proses pembelajaran pada konsep Archimedes, Viscositas, dan Kalorimeter yang berhasil terkait dengan perencanaan, pelaksanaan, dan assesmen di luar model yang diimplementasikan. Pentingnya pengelolaan proses pembelajaran dimulai dari penetapan tujuan sebangaimana pendapat Smith et al. (Mubarrak, 2009), penetapan tujuan dan sasaran umum dalam setiap program atau kurikulum yang direncanakan selalu melibatkan terminologi generik yang umum pula. Panduan bagi para pengembang kurikulum terhadap seleksi keterampilan (skills) yang diperlukan bagi fungsi sosial dan pencapaian usaha bagi pengembangan manusia sepanjang masa. Hal ini sangat sesuai dengan hasil penelitian yang menunjukkan peran generik sains dalam kehidupan di masa akan datang sangat diperlukan oleh mahasiswa calon guru fisika.
Sehingga mahasiswa sebagai calon guru fisika di masa yang akan datang dapat memecahkan setiap permasalahan dan menganilisis sesuai dengan kebutuhannya.

KESIMPULAN

Dari analisis data dan pembahasan yang telah dilakukan, diperoleh temuan bahwa profil mahasiswa calon guru fisika dalam membekali keterampilan generik sains sebagai salah satu keterampilan dasar yang harus dimiliki menunjukkan hasil yang sangat baik untuk keterampilan menuliskan simbol matematik dan hanya cukup (sedang) mengasah keterampilan membuat grafik. Sehingga perlu disarankan supaya pembekalan keterampilan sains khususnya membuat grafik perlu ditingkatkan lagi. Karena kedua keterampilan generik sains ini sangat diperlukan oleh mahasiswa calon guru di dunia nyata kelak. Keterampilan Generik Sains (KGS) sangat penting dibekalkan kepada mahasiswa calon guru, untuk memecahkan setiap permasalahan fisis yang komplek menjadi lebih sederhana dan mudah dipecahkan di kehidupan nyata (life skills).

DAFTAR PUSTAKA

[1] Gunawan et al. 2009. Developing Virtual Laboratory for Teaching Modern Physics, Proceeding International Seminar on Science Education, 386-395.
[2] Margono, H. 2000. Metode Laboratorium. Malang: Jurusan Pendidikan Biologi FMIPA Universitas Negeri Malang Press.
[3] Mubarrak, L. 2009. The Web-Based Learning Model On Dynamic Fluid Concept To Improve Student’s Science Generic Skills, Proceeding International Seminar on Science Education, 484-495.
[4] Samsudin, A, Suyana, I, & Suhendi, E. 2009. Using Of “CELS” In Basic Physics Experiment To Improve Learning Motivation And To Develop Performance Skills Of Student, Proceeding International Seminar on Science Education, 314-320.
[5] Taufiq & Wiyono, K. 2009. The Application of Hypothetical Deductive Learning Cycle Learning Model To Improve Senior High School Students’ Science Generic Skills On Rigid Body Equilibrium, Proceeding International Seminar on Science Education, 641-648.