Arabiyatuna Arabiyatuna
Hakikat IPA Biologi dan Pengajarannya
Sains merupakan suatu kumpulan pengetahuan yang diperoleh tidak hanya
produk saja, akan tetapi juga mencakup pengetahaun seperti keterampilan
keingintahuan, keteguhan hati, dan juga keterampilan dalam hal melakukan
penyelidikan ilmiah.
Para ilmuwan IPA dalam mempelajari gejala alam, menggunakan proses dan
sikap ilmiah. Proses ilmiah yang dimaksud misalnya melalui pengamatan,
eksperimen, dan analisis yang bersifat rasional. Sedang sikap ilmiah misalnya
objektif dan jujur dalam mengumpulkan data yang diperoleh. Dengan
menggunakan proses dan sikap ilmiah itu saintis memperoleh penemuanpenemuan
atau produk yang berupa fakta, konsep, prinsip, dan teori. Carin (1993)
menyatakan bahwa IPA sebagai produk atau isi mencakup fakta, konsep, prinsip,
hukum-hukum, dan teori IPA. Jadi pada hakikatnya IPA terdiri dari tiga
komponen, yaitu sikap ilmiah, proses ilmiah, dan produk ilmiah. Hal ini berarti
bahwa IPA tidak hanya terdiri atas kumpulan pengetahuan atau berbagai macam
fakta yang dihafal, IPA juga merupakan kegiatan atau proses aktif menggunakan
pikiran dalam mempelajari gejala-gejala alam yang belum dapat direnungkan. IPA
menggunakan apa yang telah diketahui sebagai batu loncatan untuk memahami
apa yang belum diketahui. Suatu masalah IPA yang telah dirumuskan dan
16
17
kemudian berhasil dipecahkan akan memungkinkan IPA untuk berkembang
secara dinamis. Akibatnya kumpulan pengetahuan sebagai produk juga
bertambah.
Biologi sebagai salah satu cabang ilmu pengetahuan alam memfokuskan
pembahasan pada masalah-masalah biologi di alam sekitar melalui proses dan
sikap ilmiah. Sebagai cabang IPA, maka dalam pembelajaran biologi berpatokan
pada pembelajaran IPA seperti yang tertuang dalam kurikulum 1994, yaitu
pembelajaran yang berorientasi pada hakikat IPA yang meliputi produk, proses,
dan sikap ilmiah melalui keterampilan proses.
Berdasarkan uraian di atas jelas bahwa pembelajaran IPA biologi lebih
menekankan pada pendekatan keterampilan proses sehingga siswa menemukan
fakta-fakta, membangun konsep-konsep, teori dan sikap ilmiah di pihak siswa
yang dapat berpengaruh positif terhadap kualitas maupun produk pendidikan.
Pembelajaran biologi selama ini lebih banyak menghafalkan fakta, prinsip, dan
teori saja. Untuk mengantisipasi hal tersebut perlu dikembangkan strategi
pembelajaran biologi yang dapat melibatkan siswa secara aktif dalam kegiatan
pembelajaran untuk menemukan dan menerapkan ide-ide mereka.
B. Teori Konstruktivis dalam Pembelajaran IPA
Konstruktivis adalah salah satu filsafat pengetahuan yang menekankan
bahwa pengetahuan kita adalah konstruksi kita sendiri (Von Glaserfelt dalam
Suparno, 1997). Pandangan konstruktivis dalam pembelajaran mengatakan, bahwa
anak-anak diberi kesempatan agar menggunakan strateginya sendiri dalam belajar
18
secara sadar, sedangkan guru yang membimbing siswa ke tingkat pengetahuan
yang lebih tinggi (Slavin, 1994; Abruscato, 1999).
Ide pokoknya adalah siswa secara aktif membangun pengetahuan mereka
sendiri, otak siswa sebagai mediator, yaitu memproses masukan dari dunia luar
dan menentukan apa yang mereka pelajari. Pembelajaran merupakan kerja mental
aktif, bukan menerima pengajaran dari guru secara pasif. Dalam kerja mental
siswa, guru memegang peranan penting dengan cara memberikan dukungan,
tantangan berfikir, melayani sebagai pelatih atau model, namun siswa tetap
merupakan kunci pembelajaran (Von Glaserfelt dalam Suparno, 1997; Abruscato,
1999).
Menurut teori ini, satu prinsip paling penting dalam psikologi pendidikan
adalah bahwa guru tidak dapat hanya sekedar memberikan pengetahuan kepada
siswa agar secara sadar menggunakan strategi mereka sendiri untuk belajar. Guru
dapat memberikan kepada siswa atau peserta didik anak tangga yang membawa
siswa akan pemahaman yang lebih tinggi, dengan catatan siswa sendiri harus
memanjat anak tangga tersebut (Slavin, 1994).
Pada bagian ini akan dikemukakan dua teori yang melandasi pendekatan
konstruktivis dalam pembelajaran IPA yaitu Teori Perkembangan Kognitif
Piaget, dan Teori Perkembangan Mental Vygotsky.
1. Teori Perkembangan Kognitif Piaget
Piaget adalah salah satu pioner yang menggunakan filsafat konstruktivis
dalam proses belajar. Piaget menyatakan bahwa anak membangun sendiri
skemanya serta membangun konsep-konsep melalui pengalaman-pengalamannya.
19
Piaget membedakan perkembangan kognitif seorang anak menjadi empat
taraf, yaitu (1) taraf sensori motor, (2) taraf pra-operasional, (3) taraf operasional
konkrit, dan (4) taraf operasional formal. Walaupun ada perbedaan individual
dalam hal kemajuan perkembangan, tetapi teori Piaget mengasumsikan bahwa
seluruh siswa tumbuh dan melewati urutan perkembangan yang sama, namun
pertumbuhan itu berlangsung pada kecepatan yang berbeda. Perkembangan
kognitif sebagian besar bergantung seberapa jauh anak memanipulasi dan aktif
berinteraksi dengan lingkungan. Antara teori Piaget dan konstruktivis terdapat
persamaan yaitu terletak pada peran guru sebagai fasilitator, bukan sebagai
pemberi informasi. Guru perlu menciptakan lingkungan belajar yang kondusif
bagi siswa-siswanya (Woolfolk, 1993) dan membantu siswa menghubungkan
antara apa yang sudah diketahui siswa dengan apa yang sedang dan akan
dipelajari (Abruscato, 1999).
Prinsip-prinsip Piaget dalam pengajaran diterapkan dalam program-program
yang menekankan pembelajaran melalui penemuan dan pengalaman-pengalaman
nyata dan pemanipulasian alat, bahan, atau media belajar yang lain serta peranan
guru sebagai fasilitator yang mempersiapkan lingkungan dan memungkinkan
siswa dapat memperoleh berbagai pengalaman belajar.
Implikasi teori kognitif Piaget pada pendidikan adalah sebagai berikut
(Slavin, 1994):
a. Memusatkan perhatian kepada berfikir atau proses mental anak, tidak sekedar
kepada hasilnya. Selain kebenaran jawaban siswa, guru harus memahami
proses yang digunakan anak sehingga sampai pada jawaban tersebut.
20
Pengalaman-pengalaman belajar yang sesuai dikembangkan dengan
memperhatikan tahap fungsi kognitif dan hanya jika guru penuh perhatian
terhadap metode yang digunakan siswa untuk sampai pada kesimpulan
tertentu, barulah dapat dikatakan guru berada dalam posisi memberikan
pengalaman yang dimaksud.
b. Mengutamakan peran siswa dalam berinisiatif sendiri dan keterlibatan aktif
dalam kegiatan belajar. Dalam kelas, Piaget menekankan bahwa pengajaran
pengetahuan jadi (ready made knowledge) tidak mendapat tekanan, melainkan
anak didorong menemukan sendiri pengetahuan itu melalui interaksi spontan
dengan lingkungan. Oleh karena itu, selain mengajar secara klasik, guru
mempersiapkan beranekaragam kegiatan secara langsung dengan dunia fisik.
c. Memaklumi akan adanya perbedaan individual dalam hal kemajuan
perkembangan. Teori Piaget mengasumsikan bahwa seluruh siswa tumbuh dan
melewati urutan perkembangan yang sama, namun pertumbuhan itu
berlangsung pada kecepatan yang berbeda. Oleh karena itu harus melakukan
upaya untuk mengatur aktivitas di dalam kelas yang terdiri dari individuindividu
ke dalam bentuk kelompok-kelompok kecil siswa daripada aktivitas
dalam bentuk klasikal. Hal ini sesuai dengan pendekatan konstruktivis dalam
pembelajaran khas menerapkan pembelajaran kooperatif secara ekstensif.
2. Teori Perkembangan Fungsi Mental Vygotsky
Vygotsky berpendapat seperti Piaget, bahwa siswa membentuk
pengetahuan, yaitu apa yang diketahui siswa bukanlah kopi dari apa yang mereka
temukan di dalam lingkungan; tetapi sebagai hasil dari pikiran dan kegiatan siswa
21
sendiri, melalui bahasa. Meskipun kedua ahli memperhatikan pertumbuhan
pengetahuan dan pemahaman anak tentang dunia sekitar, Piaget lebih memberikan
tekanan pada proses mental anak dan Vygotsky lebih menekankan pada peran
pengajaran dan interaksi sosial pada perkembangan IPA dan pengetahuan lain
(Howe & Jones, 1993).
Sumbangan penting yang diberikan Vygotsky dalam pembelajaran adalah
konsep zone of proximal development (ZPD) dan scaffolding. Vygotsky yakin
bahwa pembelajaran terjadi apabila anak bekerja atau menangani tugas-tugas yang
belum dipelajarai namun tugas-tugas itu berada dalam jangkauan kemampuannya
atau tugas-tugas itu berada dalam zone of proximal development. ZPD adalah
tingkat perkembangan sedikit di atas tingkat perkembangan seseorang saat ini.
Vygotsky lebih yakin bahwa fungsi mental yang lebih tinggi pada umumnya
muncul dalam kerjasama atau kerjasama antar individu sebelum fungsi mental
yang lebih tinggi terserap ke dalam individu tersebut (Slavin, 1994).
Sedangkan konsep Scaffolding berarti memberikan kepada siswa sejumlah
besar bantuan selama tahap-tahap awal pembelajaran kemudian mengurangi
bantuan tersebut dan memberikan kesempatan kepada anak tersebut mengambil
alih tanggung jawab yang semakin besar segera setelah ia dapat melakukannya
(Slavin, 1994).
Ada dua implikasi utama teori Vygotsky dalam pendidikan (Howe & Jones,
1993). Pertama, adalah perlunya tatanan kelas dan bentuk pembelajaran kooperatif
antar siswa, sehingga siswa dapat berinteraksi di sekitar tugas-tugas yang sulit dan
saling memunculkan strategi-strtategi pemecahan masalah yang efektif di dalam
22
masing-masing ZPD mereka. Kedua, pendekatan Vygotsky dalam pengajaran
menekankan scaffolding, dengan semakin lama siswa semakin bertanggung jawab
terhadap pembelajaran sendiri. Ringkasnya, menurut teori Vygotsky, siswa perlu
belajar dan bekerja secara berkelompok sehingga siswa dapat saling berinteraksi
dan diperlukan bantuan guru terhadap siswa dalam kegiatan pembelajaran.
C. Prinsip-prinsip Belajar Konstruktivis
Para ahli konstruktivis menyatakan bahwa belajar melibatkan konstruksi
pengetahuan saat pengalaman baru diberi makna oleh pengetahuan terdahulu
(Abruscato, 1999). Persepsi yang dimiliki oleh siswa mempengaruhi pembentukan
persepsi baru. Siswa menginterpretasi pengalaman baru dan memperoleh
pengetahuan baru berdasar realitas yang telah terbentuk di dalam pikiran siswa.
Konstruktivisme yang berakar pada prsikologi kognitif, menjelaskan bahwa
siswa belajar sebagai hasil dari pembentukan makna dari pengalaman. Peran
utama guru adalah membantu siswa membentuk hubungan antara apa yang
dipelajari dan apa yang sudah diketahui siswa. Bila prinsip-prinsip
konstruktivisme benar-benar digunakan di ruang kelas, maka guru harus
mengetahui apa yang telah diketahui dan diyakini siswa sebelum memulai unit
pelajaran baru.
Ada tiga prinsip yang menggambarkan konstruktivisme (Abruscato, 1999);
(a) seseorang tidak pernah benar-benar memahami dunia sebagaimana adanya
karena tiap orang membentuk keyakinan atas apa yang sebenarnya, (b)
keyakinan/pengetahuan yang sudah dimiliki seseorang menyaring atau mengubah
23
informasi yang diterima seseorang, (c) siswa membentuk suatu realitas berdasar
pada keyakinan yang dimiliki, kemampuan untuk bernalar, dan kemauan siswa
untuk memadukan apa yang mereka yakini dengan apa yang benar-benar mereka
amati.
D. Pembelajaran Kooperatif
1. Pengertian Pembelajaran Kooperatif
Pembelajaran kooperatif adalah salah satu bentuk pembelajaran yang
berdasarkan faham konstruktivis. Pembelajaran kooperatif merupakan strategi
belajar dengan sejumlah siswa sebagai anggota kelompok kecil yang tingkat
kemampuannya berbeda. Dalam menyelesaikan tugas kelompoknya, setiap siswa
anggota kelompok harus saling bekerja sama dan saling membantu untuk
memahami materi pelajaran. Dalam pembelajaran kooperatif, belajar dikatakan
belum selesai jika salah satu teman dalam kelompok belum menguasai bahan
pelajaran.
Unsur-unsur dasar dalam pembelajaran kooperatif adalah sebagai
berikut (Lungdren, 1994).
a. Para siswa harus memiliki persepsi bahwa mereka “tenggelam atau berenang
bersama.”
b. Para siswa harus memiliki tanggungjawab terhadap siswa atau peserta didik
lain dalam kelompoknya, selain tanggungjawab terhadap diri sendiri dalam
mempelajari materi yang dihadapi.
24
c. Para siswa harus berpandangan bahwa mereka semua memiliki tujuan yang
sama.
d. Para siswa membagi tugas dan berbagi tanggungjawab di antara para anggota
kelompok.
e. Para siswa diberikan satu evaluasi atau penghargaan yang akan ikut
berpengaruh terhadap evaluasi kelompok.
f. Para siswa berbagi kepemimpinan sementara mereka memperoleh
keterampilan bekerja sama selama belajar.
g. Setiap siswa akan diminta mempertanggungjawabkan secara individual materi
yang ditangani dalam kelompok kooperatif.
Menurut Thompson, et al. (1995), pembelajaran kooperatif turut menambah
unsur-unsur interaksi sosial pada pembelajaran sains. Di dalam pembelajaran
kooperatif siswa belajar bersama dalam kelompok-kelompok kecil yang saling
membantu satu sama lain. Kelas disusun dalam kelompok yang terdiri dari 4 atau
6 orang siswa, dengan kemampuan yang heterogen. Maksud kelompok heterogen
adalah terdiri dari campuran kemampuan siswa, jenis kelamin, dan suku. Hal ini
bermanfaat untuk melatih siswa menerima perbedaan dan bekerja dengan teman
yang berbeda latar belakangnya.
Pada pembelajaran kooperatif diajarkan keterampilan-keterampilan khusus
agar dapat bekerja sama dengan baik di dalam kelompoknya, seperti menjadi
pendengar yang baik, siswa diberi lembar kegiatan yang berisi pertanyaan atau
tugas yang direncanakan untuk diajarkan. Selama kerja kelompok, tugas anggota
kelompok adalah mencapai ketuntasan (Slavin, 1995).
25
2. Ciri-ciri Pembelajaran Kooperatif
Beberapa ciri dari pembelajaran kooepratif adalah; (a) setiap anggota
memiliki peran, (b) terjadi hubungan interaksi langsung di antara siswa, (c) setiap
anggota kelompok bertanggung jawab atas belajarnya dan juga teman-teman
sekelompoknya, (d) guru membantu mengembangkan keterampilan-keterampilan
interpersonal kelompok, (e) guru hanya berinteraksi dengan kelompok saat
diperlukan (Carin, 1993).
Tiga konsep sentral yang menjadi karakteristik pembelajaran kooperatif
sebagaimana dikemukakan oleh Slavin (1995), yaitu penghargaan kelompok,
pertanggungjawaban individu, dan kesempatan yang sama untuk berhasil.
a. Penghargaan kelompok
Pembelajaran kooperatif menggunakan tujuan-tujuan kelompok untuk
memperoleh penghargaan kelompok. Penghargaan kelompok diperoleh jika
kelompok mencapai skor di atas kriteria yang ditentukan. Keberhasilan
kelompok didasarkan pada penampilan individu sebagai anggota kelompok
dalam menciptakan hubungan antar personal yang saling mendukung, saling
membantu, dan saling peduli.
b. Pertanggungjawaban individu
Keberhasilan kelompok tergantung dari pembelajaran individu dari semua
anggota kelompok. Pertanggungjawaban tersebut menitikberatkan pada
aktivitas anggota kelompok yang saling membantu dalam belajar. Adanya
pertanggungjawaban secara individu juga menjadikan setiap anggota siap
26
untuk menghadapi tes dan tugas-tugas lainnya secara mandiri tanpa bantuan
teman sekelompoknya.
c. Kesempatan yang sama untuk mencapai keberhasilan
Pembelajaran kooperatif menggunakan metode skoring yang mencakup nilai
perkembangan berdasarkan peningkatan prestasi yang diperoleh siswa dari
yang terdahulu. Dengan menggunakan metode skoring ini setiap siswa baik
yang berprestasi rendah, sedang, atau tinggi sama-sama memperoleh
kesempatan untuk berhasil dan melakukan yang terbaik bagi kelompoknya.
