PENINGKATAN KETERAMPILAN PROSES SAINS
MELALUI MODEL PEMBELAJARAN POGIL
(Process Oriented Guided Inquiry Learning)

Mohamad Tofan Hanib, Suhadi, Sri Endah Indriwati

Program Studi Pendidikan Biologi
Universitas Negeri Malang


Abstrak: Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui peningkatan keterampilan proses sains siswa melalui model pembelajaran POGIL (Process Oriented Guided Inquiry Learning). Jenis penelitian ini adalah Penelitian Tindakan Kelas (PTK). Penelitian dilaksanakan 2 siklus dengan setiap siklus terdiri diri 4 tahapan (perencanaan, pelaksanaan, pengamatan, refleksi). Teknik pengumpulan data yang digunakan adalah observasi, wawancara, dan angket. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ada peningkatan keterampilan proses sains siswa melalui model pembelajaran POGIL.

Kata Kunci : Keterampilan proses sains siwa, Process Oriented Guided Inquiry Learning, POGIL


            Pendidikan saat ini mengalami perkembangan dan pergeseran kearah pembelajaran konstruktivis. Pendekatan konstruktivis mengarah  pada pembelajaran siswa aktif dalam membangun konsep atau pengetahuannya sendiri. Guru memiliki peran sebagai fasilitator dan motivator. Dalam hal tersebut,  guru diharapkan mampu menciptakan suasana pembelajaran yang menyenangkan bagi siswa sehingga siswa tidak merasa dipaksa untuk menemukan pengetahuannya sendiri. Pembelajaran akan berhasil sesuai dengan tujuan yang ingin dicapai apabila seorang guru mampu menerapkan pendekatan dan metode pembelajaran yang dikuasainya. Karena itu, seorang guru dituntut untuk menguasai berbagai model pembelajaran dan mampu mengaplikasikannya dengan baik di dalam kelas. Seorang guru harus selalu mengacu paradigma baru dalam merancang suatu perencanaan dan pelaksanaan pembelajaran dengan baik. Guru dalam memilih model khususnya pembelajaran biologi pada jenjang pendidikan menengah harus tetap mengacu pada fungsi pendidikan biologi di SMA yaitu mengembangkan keterampilan proses sains dan menguasai konsep untuk bekal hidup di masyarakat dan melanjutkan pendidikan ke jenjang yang lebih tinggi (Puskur, 2006). Untuk itu guru diharapkan kreatif dalam mengembangkan aktivitas yang mampu mendorong siswa membangun  pengetahuan dan pemahaman mereka secara mandiri.
            Fakta di lapangan menunjukkan banyaknya permasalahan-permasalahan yang dialami oleh siswa dan kendala-kendala yang dihadapi oleh guru khususnya dalam pembelajaran biologi di sekolah menengah. Berdasarkan observasi dalam pembelajaran di SMAN 1 Torjun, siswa belum banyak mengembangkan keterampilan proses sains melalui kegiatan pengamatan atau eksperimen yang menarik dan menantang. Kegiatan pembelajaran yang dilakukan guru kurang bervariasi dan memberikan kontribusi yang sedikit dalam mengembangkan keterampilan proses sains. Keterampilan proses sains seyogyanya perlu banyak dilatih dan dikembangkan dalam pembelajaran biologi. Hal tersebut sesuai dengan pendapat Trianto (2011:143) yang menyatakan bahwa keterampilan proses sains dalam pembelajaran IPA/Biologi perlu dilatih untuk membantu siswa belajar mengembangkan pikirannya. Siswa diberikan kesempatan untuk melakukan penemuan, meningkatkan daya ingat, memberikan kepuasan intrinsik bila anak telah berhasil melakukan sesuatu dan membantu dalam mempelajari konsep sains.
            Bedasarkan wawancara dan observasi yang dilakukan dengan guru biologi SMAN 1 Torjun menunjukkan bahwa dalam pembelajaran biologi di kelas X guru cenderung lebih banyak menggunakan model pembelajaran langsung. Model pembelajaran langsung dalam arti guru lebih banyak berceramah dan mendominasi dalam kegiatan pembelajaran. Guru kurang memberikan kesempatan kepada siswa untuk terlibat secara langsung dan siswa cenderung pasif dalam kegiatan pembelajaran. Siswa hanya menunggu penjelasan dari guru, kemudian mencatatnya, dan siswa kurang dilibatkan dalam kegiatan penyelidikan, hanya dijelaskan bagaimana seorang ilmuwan melakukan penyelidikan. Hal tersebut diperkuat dengan angket yang disebar kepada siswa hasilnya menunjukkan bahwa sebanyak 31 siswa (88,6%) tidak pernah melakukan penyelidikan seperti kegiatan observasi, identifikasi permasalahan, penetapan hipotesis, analisis data dan menguji hipotesis dalam pembelajaran biologi.
            Berdasarkan paparan tersebut, maka diperlukan suatu model pembelajaran yang tepat, melibatkan siswa secara aktif dan lebih bermakna bagi siswa dalam mengembangkan keterampilan proses sains. Model pembelajaran yang dikembangkan dan sesuai dengan hakikat sains (biologi) dalam mengembangkan keterampilan proses sains yaitu model pembelajaran POGIL (Process Oriented Guided Inquiry Learning). POGIL merupakan pengembangan dari model guided inquiry yang menggabungkan inkuiri terbimbing dan pendekatan kooperatif. Pertimbangan dalam penelitian ini  menekankan bahwa dengan POGIL akan memberikan pengalaman belajar secara langsung, pengembangan keterampilan proses dan sikap ilmiah untuk menumbuhkan kemampuan berpikir dalam membangun konsep sains secara mandiri. Hal tersebut diperkuat dari penelitian Bilgin (2009:1041) yang menunjukkan bahwa model pembelajaran guided inquiry memiliki pengaruh positif terhadap pengembangan kinerja siswa. Hal yang sama dikemukakan oleh Moog dan Spencer (2010) bahwa POGIL memiliki karakteristik dapat mengembangkan keterampilan proses dan tidak semata-mata tergantung pada fasilitasi kegiatan di kelas atau laboratorium.
            Model pembelajaran POGIL meliputi 3 tahapan yaitu: eksplorasi, pembentukan konsep dan aplikasi. Pada tahap pertama ekplorasi, siswa melakukan kegiatan seperti pengamatan, desain eksperimen, mengumpulkan, memeriksa, dan menganalisis data atau informasi menyelidiki hubungan dan uji hipotesis. Pada tahap kedua pembentukan konsep, siswa berpikir krtitis dan analitis dalam membangun konsep yang dipelajarinya. Pada tahap ketiga aplikasi, siswa dilibatkan dalam penggunaan pengetahuan yang baru dalam latihan, masalah dan bahkan situasi penelitian. Melalui kegiatan pembelajaran ini, siswa dapat bekerjasama dalam tim dalam membangun dan membangun pemahamannya serta menerapkan dalam bentuk pengetahuan yang baru (Zawadzki, 2010:69).
            Berdasarkan permasalahan yang telah diuraikan tersebut, maka perlu dilakukan penelitian tindakan kelas dengan tujuan penelitian untuk mengetahui peningkatan keterampilan proses sains melalui model pembelajaran POGIL di kelas X SMAN 1 Torjun

METODE
     Penelitian ini merupakan penelitian tindakan kelas (PTK) didukung dengan wawancara, angket dan observasi. Penelitian ini dilaksanakan di kelas X-1  SMAN 1 Torjun Sampang pada semester genap tahun pelajaran 2015/2016. Sekolah ini beralamat Jalan Raya Torjun, Kecamatan Torjun, Kabupaten Sampang, Madura, Provinsi Jawa Timur. Subjek penelitian ini didasarkan dengan kondisi riil permasalahan di kelas X-1.
     Penelitian ini dilaksanakan dalam 2 siklus. Siklus dalam melakukan PTK secara skematik tahap-tahap dan prosedur pelaksanaan disajikan pada Gambar 1.




Perencanaan
Pengamatan
SIKLUS 1
Pelaksanaan
Refleksi
Perencanaan
Pengamatan
SIKLUS 2
Pelaksanaan
Refleksi
Observasi dan refleksi awal
Pelaporan dan Hasil Penelitian
 






                                                   












                           Gambar. 1 . Skematik Tahap-tahap dan Prosedur Pelaksanaan                                               (Sumber: Arikunto, 2010:137)


     Instrumen yang dipakai adalah a) lembar observasi keterlaksanaan pembelajaran yang digunakan untuk melihat keterlaksanaan tahapan POGIL dan kualitas pembelajaran yang dilakukan oleh guru. Observasi dilakukan selama kegiatan pembelajaran dan dilakukan oleh observer, b) lembar observasi keterampilan proses sains, c) lembar pedoman wawancara yang merupakan panduan bagi guru untuk mengetahui respon siswa terhadap pembelajaran yang diterapkan. Teknik pengumpulan data yang dilakukan adalah observasi berupa lembar observasi kegiatan pembelajaran dan observasi kinerja siswa.
            Analisis data kegiatan guru dan siswa dalam proses pembelajaran menggunakan lembar observasi yang dilakukan pada setiap pertemuan ketika proses KBM berlangsung. Data yang diperoleh berupa data kualitatif dan dikonversi ke dalam bentuk penskoran kuantiatif berdasarkan hasil pengamatan observer selama proses pembelajaran berlangsung di setiap pertemuan.


HASIL                                   
Penelitian ini diawali dengan kegiatan observasi melalui metode angket, wawancara, pengamatan pembelajaran pada bulan Januari – Mei 2016 di SMAN 1 Torjun. Observasi yang dilakukan bertujuan untuk mengidentifikasi permasalahan-permasalahan yang terjadi di kelas X yang diangkat untuk menjadi kajian penelitian. Berdasarkan hasil observasi, diidentifikasi  permasalahan yaitu siswa belum terlatih dalam mengembangkan keterampilan proses sains melalui kegiatan pengamatan, observasi lapangan dan eksperimen yang menantang. Permasalahan yang berhasil diidentifikasi selanjutnya menjadi dasar peneliti untuk melakukan kajian penelitian dan berdiskusi dengan observer untuk membahas penelitian yang akan dilakukan.  
Penelitian ini terdiri dari siklus I dan II meliputi empat tahapan yaitu perencanaan tindakan, pelaksanaan tindakan, observasi dan refleksi. Pada kegiatan perencanaan tindakan dilakukan berdasarkan observasi awal. Rencana tindakan meliputi langkah-langkah antara lain: (a) mempersiapkan instrumen penelitian meliputi silabus, Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP), Lembar Kerja Siswa (LKS), lembar observasi keterlaksanaan pembelajaran, lembar observasi keterampilan proses sains. Selanjutnya,  pada tahap pelaksanaan tindakan mengacu pada sintaks pembelajaran POGIL meliputi beberapa tahap, antara lain: (a) orientation, guru memotivasi belajar dan menggali pengetahuan  siswa dengan menayangkan video pembelajaran sesuai dengan tujuan pembelajaran kemudian menugaskan siswa untuk merumuskan permasalahan-permasalahan berdasarkan video dan LKS; (b) exploration, siswa melakukan kegiatan pengamatan, merancang eksperimen, mengumpulkan, memeriksa, menganalisis data atau informasi, menyelidiki hubungan, mengusulkan pertanyaan dan uji hipotesis; (c) concept formation, siswa mempresentasikan dan mengkomunikasikan hasil pengamatan dan diskusi kelompok; (d) application, siswa menerapkan pemahaman baru dalam konteks yang berbeda; (e) closure, siswa bersama guru menyimpulkan pembelajaran dan melakukan refleksi pembelajaran.
Pelaksanaan tindakan pada siklus I dan II dilaksanakan lima pertemuan. Materi yang dipelajari adalah KD 3.9 Menganalisis informasi/data dari berbagai sumber tentang ekosistem dan semua interaksi di dalamnya dan KD 3.10 Menganalisis data perubahan lingkungan dan dampak dari perubahan lingkungan tersebut bagi kehidupan. Keterlaksanaan sintaks pembelajaran guru dan siswa menggunakan model POGIL menggunakan lembar observasi yang diamati oleh tiga orang observer. Rata-rata keterlaksanaan pembelajaran menggunakan model pembelajaran POGIL mengalami peningkatan dari siklus I ke siklus II sebesar 17,9% yaitu pada siklus I keterlaksanaan pembelajaran sebesar 78,4%  meningkat menjadi 96,3% pada siklus II. Rata-rata keterlaksanaan model pembelajaran POGIL pada siklus I dan II dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1.  Rata-Rata Keterlaksanaan Model Pembelajaran POGIL siklus I dan II
No
Tahap
Siklus Ke / Rata-rata Persentase
Siklus I
Siklus II
1
Orientation
100
100
2
Exploration
67
82
3
Concept Formation
67
100
4
Application
83
100
5
Closure
75
100
Rata-rata
78,4
96,3

Hasil penelitian menunjukkan rata-rata observasi keterampilan proses sains siswa mengalami peningkatan dari siklus I ke siklus II sebesar 8,5. Pada siklus I sebesar 77 dengan rincian siswa yang mendapatkan nilai ≤ 70 sebanyak 10 siswa, sedangkan yang mendapatkan nilai ≥ 70 sebanyak 25 siswa. Ketuntasan klasikal sebesar 71,42 artinya untuk nilai keterampilan pada siklus I belum tuntas. Hasil rata- rata observasi keterampilan proses sains siswa pada siklus II sebesar 85,5 dengan ketuntasan klasikal sebesar 100% artinya untuk nilai keterampilan pada siklus II  dikatakan tuntas semua. Berdasarkan indikator keberhasilan, ketuntasan klasikal dikatakan tuntas jika kelas terdapat 85% yang telah mencapai ≥ 70. Rata-rata observasi keterampilan proses sains dan ketuntasan klasikal siklus I dan II dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2.  Rata-Rata Observasi Keterampilan Proses Sains dan Ketuntasan Klasikal  siklus I dan II
No
Data Penelitian
Siklus
Siklus I
Siklus II
1
Rata-rata observasi  keterampilan proses sains
77
85,5
2
Ketuntasan  klasikal
71,42%
100%



PEMBAHASAN
Berdasarkan paparan data dan hasil penelitian, penerapan model pembelajaran POGIL  dapat meningkatkan keterampilan proses sains siswa. Peningkatan rata-rata observasi keterampilan proses sains dan ketuntasan klasikal siklus I dan II bisa dilihat pada Grafik 1.


Grafik 1 Peningkatan Rata-rata Observasi Keterampilan Proses Sains dan Ketuntasan Klasikal
                       
            Pembelajaran dengan  model POGIL dapat meningkatkan keterampilan proses sains. Hal ini dibuktikan dari data hasil observasi siklus I dan siklus II yang mengalami peningkatan rata-rata observasi keterampilan proses sains sebesar 10,2. Untuk peningkatan persentase ketuntasan klasikal sebesar 28,6%.            Keterampilan proses sains pada penelitian ini mengukur pada aspek observasi, menafsirkan, merencanakan penelitian, berkomunikasi dan mengajukan pertanyaan.  Pada siklus I, siswa mampu melakukan observasi, menafsirkan dan merencanakan penelitian dengan baik, menggunakan seluruh indera untuk mengumpulkan data pengamatan dengan benar. Dalam hal kemampuan menafsirkan hasil pengamatan, siswa sudah mampu menjelaskan suatu pengamatan atau pernyataan yang masuk akal/logis sampai pada menghasilkan kesimpulan yang tepat. Siswa mampu juga merencanakan penelitian sesuai dengan prosedur ilmiah yang benar. Pada siklus II mengalami peningkatan keterampilan proses sains khususnya aspek komunikasi lisan dan mengajukan pertanyaan. Siswa sudah mampu berkomunikasi secara lisan dengan baik dan benar dengan bimbingan dan motivasi guru. Siswa juga mampu mengajukan pertanyaan yang baik dengan latar belakang hipotesis.
Faktor yang menyebabkan peningkatan tersebut adalah karena model pembelajaran POGIL merupakan model pembelajaran yang dikembangkan sesuai dengan hakikat sains sebagai proses dan sains sebagai produk. Model pembelajaran POGIL merupakan pengembangan dari inkuiri. Dengan pembelajaran inkuiri, siswa belajar memecahkan permasalahan atau mengungkap suatu fenomena alam secara ilmiah. Biologi sebagai bagian dari ilmu sains menuntut proses pembelajaran berbasis ilmiah. Proses pembelajaran berbasis ilmiah melibatkan berbagai keterampilan proses sains. Model pembelajaran ini memberikan ruang bagi guru untuk membimbing dan siswa untuk memperoleh pengetahuan dengan menggunakan metode ilmiah seperti layaknya seorang ilmuwan. Keterampilan proses merupakan bagian penting dari sains karena mewakili rasionalitas dan kemampuan berpikir logis dalam memanfaatkan sains. Kompetensi dalam keterampilan proses memungkinkan siswa untuk bertindak atas informasi yang diperolehnya dalam menyelesaikan masalah (Burns, dkk., 1985:170).

Dalam setiap tahapan model pembelajaran POGIL,  siswa terlibat secara aktif dalam kegiatan pembelajaran khususnya pada tahap exploration, concept formation dan application. Siswa aktif melakukan kegiatan observasi, menemukan permasalahan, membuat hipotesis, melakukan ekplorasi, pengamatan, mengumpulkan data, menganalisis data, menyimpulkan dan mengkomunikasikan dengan baik. Hal ini diperkuat dari wawancara dan respon siswa terhadap pembelajaran POGIL. Secara keseluruhan siswa bersemangat dan antusias untuk mengikuti pembelajaran khususnya dalam kegiatan observasi ekosistem di sekolah seperti hutan sekolah, TOGA, karang kitri dan taman sekolah.
Keterlibatan siswa secara aktif selama kegiatan pembelajaran di dalam kelas maupun di luar kelas akan berpengaruh positif dalam membangun pengetahuan secara mandiri (student center). Siswa akan lebih mudah memahami konsep dengan baik. Pernyataan yang sama dikemukakan oleh Simonson dan Shadle (2013:4) bahwa pembelajaran POGIL dapat meningkatkan retensi pengetahuan, berpikir tingkat tinggi dan keterampilan proses. Hal tersebut diperoleh melalui kegiatan ketika siswa menggali informasi, berpikir, analisis data, diskusi ide, menyimpulkan dan membangun pengetahuan melalui kerjasama dalam tim. Penelitian yang serupa dilakukan oleh Ningsih, dkk. (2015:1) dan Mohamed (2008)  pembelajaran POGIL dapat mengaktifkan siswa dalam pembelajaran dan meningkatkan keterampilan proses siswa.
Pada tahap orientation, siswa mampu mengembangkan aspek keterampilan proses sains seperti observasi, menafsirkan pengamatan melalui kegiatan demonstrasi, dan menggali pengetahuan melalui tayangan video studi kasus ekologi dan perubahan lingkungan. Pada tahap  exploration, siswa diberi kesempatan untuk mengembangkan aspek merencanakan penelitian dan berkomunikasi melalui kegiatan identifikasi masalah dan penetapan hipotesis,  pengamatan, desain eksperimen, mengumpulkan data pengamatan, menganalisis data pengamatan, menjawab permasalahan dengan mengkaji teori dan menganalisis hasilnya. Pada tahap concept formation, siswa dilatih untuk mengembangkan indikator berkomunikasi dan mengajukan pertanyaan melalui kegiatan presentasi dan mengkomunikasikan hasil pengamatan atau diskusi di depan kelas. Pada tahap application, siswa diberikan kesempatan seluas-luasnya untuk mengembangkan aspek mengajukan pertanyaan melalui penerapan pengathuan yang diperoleh kedalam pemahaman yang baru atau konteks yang berbeda.
Dalam pembelajaran POGIL, guru berperan sebagai fasilitator dalam membimbing dan mengarahkan pembelajaran sesuai dengan tujuan pembelajaran. Model pembelajaran POGIL dapat memotivasi siswa untuk dapat berpartisipasi aktif dan memberikan ruang yang cukup untuk berkreativitas  sesuai dengan tuntutan tujuan pembelajaran (learning by doing). Hal yang sama dikemukakan oleh  Hanson (2013) POGIL dapat membuat  siswa aktif dalam proses pembelajaran dan berdiskusi di dalam kelas. Zawadzki (2010:69) menyatakan bahwa dalam pembelajaran POGIL siswa dapat bekerjasama dalam tim dan terlibat secara aktif dalam mencari, menemukan dan membangun dalam bentuk pengetahuan yang baru. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa POGIL merupakan salah satu alternatif model pembelajaran yang mendorong siswa untuk dapat lebih mengembangkan keterampilan proses sains.
           
SIMPULAN DAN SARAN
            Berdasarkan hasil dan pembahasan di atas dapat disimpulkan bahwa  model pembelajaran POGIL  dapat meningkatkan keterampilan proses sains siswa kelas X SMAN 1 Torjun. Adapun saran dari peneliti  sebagai berikut:
1.        Model pembelajaran POGIL dapat meningkatkan keterampilan proses sains maka model ini dapat digunakan sebagai alternatif dalam pembelajaran biologi di sekolah menengah.
2.        Guru harus menguasai dan memahami secara mendalam sintaks model pembelajaran POGIL.
3.        Bagi sekolah, disarankan untuk sering mengadakan program pelatihan bagi guru-guru untuk membahas dan mengkaji berbagai model-model pembelajaran agar pengetahuan dan pemahaman guru semakin bertambah dan mampu menerapkan berbagai model pembelajaran dengan baik dalam kegiatan pembelajaran.


DAFTAR RUJUKAN
Arikunto, S. 2010. Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik. Jakarta: PT. Rineka Cipta

Bilgin, I.2009. The Effects Of Guided Inquiry Instruction Incorporating A Cooperative Learning Approach on University Student’s Achievement of Acid and Bases Concepts and Attitude. Scientific Research and Essay, (Online), 4 (10): 1038-1046, (http://www.academicjournal.org/sre), diakses 10 Februari 2016

Burns, J., Okey.,J. & Wise, K. 1985. Development Of An Integrated Process Skill Test: Tips II. Journal of Research In Science Teaching, 22 (2): 169-177

Hanson, D. 2006. Instructor’s Guide to Process-Oriented Guided Inquiry Learning: Pacific Crest: Lisle, IL.

Minner, D.D., Levy, A.J. & Century, J.2010. Inquiry based science instruction – what is it and does it matter? Results from a research synthesis years 1984 to 2002. Journal of Research in Science Teaching, 47: 474-496.

Mohamed, A.R. 2008. Effect of Active Learning Varants on Students Perfomance and Learning Perceptions. International Journal for the Scholarshift of Teaching and Learning. Vol. 2. No. 2. July 2008

Moog, R. & Spencer, J. 2008. POGIL: An Overview. In R. Moog, & J. Spencer. Eds. Process-Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL) (pp.1-13), Washington DC: American Chemical Society.

Ningsih, P.E., Siswoyo & Astra, I.M. 2015. Pengaruh Metode POGIL (Process Oriented Guided Inquiry Learning) terhadap Keterampilan Proses Sains Siswa Pada Materi Suhu dan Kalor Kelas X SMA. E-Journal. Vol IV. (Online), diakses tanggal 22 Maret 2016

Puskur.2006. Panduan Pengembangan Pembelajaran IPA Terpadu. Jakarta: Pusat
                          Kurikulum, Balitbang Depdiknas

Simonson, S.R & Shadle, S,E.2013.  Implementing Process Oriented Guided Inquiry Learning   (POGIL) in Undergraduate Biomechanics: Learned by A. Novice. Journal of STEM  Education. Vol. 14  Issue 1.

Trianto.  2011.  Mendesain  Model Pembelajaran  Inovatif-Progresif. Jakarta:  Kencana  Prenada  Media Group

Zawadski, R. 2010. Is Process-Oriented Guided-Inquiry Learning (POGIL) Suitable As A Teaching Method In Thailand’s Higher Education?. Asian Journal on Education and Learning. 2010, 1(2), 66-74

Comments

Popular posts from this blog

Tugas Biologi Covid-19

Hasil Kuis Plantae

Jejak Langkah Guru Desa