KETERAMPILAN PROSES IPA DI SD

 

PEMBELAJARAN IPA DI SD

MODUL 4

KETERAMPILAN PROSES IPA DI SD

PENDAHULUAN

 

A.    Latar Belakang

Pendidikan IPA menekankan pada pemberian pengalaman secara langsung. Oleh karena itu peserta didik perlu dibantu untuk mengembangkan sejumlah keterampilan proses supaya mereka mampu menjelajahi dan memahami alam sekitar. Keterampilan  proses itu meliputi keterampilan mengamati dengan seluruh alat indera, keterampilan menggunakan alat dan bahan secara benar dengan selalu mempertimbangkan keselamatan kerja, mengajukan pertanyaan, menggolongkan, menafsirkan data dan mengkomunikasikan hasil temuannya, menggali dan memilih informasi faktual yang relevan untuk menguji gagasan-gagasan atau memecahkan masalah sehari-hari.

Idealnya, dalam kegiatan pembelajaran IPA lebih diarahkan pada learning (belajar) daripada teaching (mengajar). Kondisi ini menempatkan guru sebagai fasilitator maupun pembimbing sehingga proses pembelajaran dapat berlangsung dengan mengutamakan peserta didik yang lebih aktif. Semua peserta didik diajak terlibat aktif dalam kegiatan pembelajaran. Aktif dalam arti tidak hanya sekedar menjawab pertanyaan-pertanyaan guru atau buku, tetapi lebih dari itu misalnya melakukan pengamatan terhadap objek, melakukan percobaan, maupun eksplorasi.

Dengan memahami materi dalam modul ini, kita akan mendapat bekal untuk mengembangkan pembelajaran IPA SD dengan menggunakan pendekatan keterampilan proses yang selanjutnya dapat di adaptasi dan di modifikasi sesuai dengan situasi dan kondisi, siswa, dan lingkungan. Keterampilan proses IPA yang terintegrasi mencakup keterampilan memformulasikan hipotesis, menamai variabel, membuat definisi operasional, melakukan eksperimen; menginterpretasikan data, dan melakukan penyelidikan.

 

B.     Rumusan Masalah

1.      Apa yang dimaksud dengan keterampilan proses?

2.      Apa saja jenis-jenis dari keterampilan proses IPA di SD?

3.      Bagaimana penjabaran keterampilan proses IPA di SD?

 

C.     Tujuan Penulisan

1.      Untuk memahami pengertian dari keterampilan proses.

2.      Untuk mengetahui jenis-jenis keterampilan proses.

3.      Untuk mengetahui penjabaran keterampilan proses IPA di SD.

 

PEMBAHASAN

KB. 1 Pengertian Keterampilan Proses IPA Serta Keterampilan Mengobservasi, Mengklasifikasi, dan Mengukur

 

A. PENGERTIAN

 

Funk (1979) menyampaikan bahwa ada beberapa macam pendekatan yang biasa digunakan dalam pembelajaran IPA, yaitu pendekatan yang menekankan pada fakta, menekankan pada konsep dan menekankan pada proses. Pendekatan-pendekatan ini dalam praktiknya tidaklah berdiri sendiri tetapi sering kali merupakan suatu kombinasi, tinggal lebih cenderung ke mana pengembangannya. Pendekatan proses didasarkan atas kegiatan yang bisa dilakukan oleh para ilmuwan dalam mengembangkan dan mendapatkan ilmu pengetahuan.

 

Keterampilan proses ini dianggap sangat penting untuk pembelajaran IPA. Wynnie Harlen (1992) mengemukakan beberapa alasan untuk itu, yaitu:

1. Pengubahan ide-ide ke arah yang lebih ilmiah (dengan fenomena yang lebih cocok) tergantung pada cara dan pengujian yang digunakan. Pengujian yang digunakan ini berhubungan erat dengan penggunaan keterampilan-keterampilan proses.

2. Pengembangan pemahaman dalam IPA tergantung kepada kemampuan melakukan keterampilan proses dalam perilaku ilmiah. Itulah sebabnya mengapa pengembangan keterampilan proses mendapat perhatian.

3. Peranan keterampilan proses sangat besar dalam pengembangan konsep konsep ilmiah.

 

Carin (1992) menyampaikan pula beberapa alasan tentang pentingnya keterampilan proses, yaitu:

1.      Dalam praktiknya apa yang dikenal dalam IPA merupakan hal yang tidak terpisahkan dari metode penyelidikan. Mengetahui IPA tidak hanya sekadar mengetahui materi ke-IPA-an saja, tetapi terkait pula dengan mengetahui bagaimana cara mengumpulkan fakta dan menghubungkan fakta untuk membuat suatu penafsiran atau kesimpulan.

2.      Keterampilan proses IPA merupakan keterampilan belajar sepanjang hayat yang dapat digunakan bukan saja untuk belajar berbagai macam ilmu tetapi juga dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

 

Selain itu, Semiawan dkk. (1992) mengemukakan pula beberapa alasan yang melandasi perlunya penerapan pendekatan ini dalam pembelajaran, yaitu:

Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dewasa ini maka tidaklah mungkin lagi seorang guru mengajarkan semua fakta dan konsep kepada para siswanya. (Jika pun dipaksakan untuk dapat terlaksananya maka guru akan mengambil jalan pintas yaitu mengajarkan secara terburu-buru dengan metode ceramah. Akibatnya, siswa mungkin akan memiliki banyak pengetahuan tetapi tidak dilatih untuk menemukan pengetahuan, meliputi keterampilan memformulasikan hipotesis, menamakan variabel, mengontrol variabel, membuat definisi yang operasional, melakukan eksperimen, menginterpretasi data, dan melakukan penyelidikan. Selain Esler dan Esler (1984), dalam modul ini dikutip pula penjelasan tentang keterampilan proses dasar menurut Abruscato (1988) sebagai penambah wawasan dan pembanding bagi Anda. Kita semua tentunya telah mengetahui bahwa pada praktiknya apabila seseorang melakukan penyelidikan atau penelitian atau percobaan, umumnya ia menggunakan beberapa macam keterampilan proses secara bersamaan. Keterampilan proses IPA yang terintegrasi meliputi memformulasi hipotesis menamai variabel, membuat definisi operasional, melakukan eksperimen mengintepretasikan data dan melakukan penyelidikan. Keterampilan proses IPA terintegrasi merupakan kombinasi dan keterampilan penyelidikan yang merupakan kombinasi dari keterampilan IPA dasar seperti mengobservasi, melakukan pengukuran, keterampilan proses IPA yang terintegrasi biasanya diperkenalkan kepada siswa yang telah memiliki keterampilan dasar IPA yang mendasar. Keterampilan proses IPA ini bisa juga Anda kembangkan dari kegiatan belajar IPA yang terdapat dalam buku paket SD atau yang untuk mata pelajaran anak Sekolah Dasar.

 

Sebagai contoh pada saat seseorang melakukan suatu penyelidikan, melakukan observasi, mengukur, menggunakan hubungan ruang dan waktu serta menggunakan hubungan-hubungan angka secara bersamaan dalam suatu kegiatan yang hampir tidak dapat terpisahkan satu dengan lainnya. Tetapi untuk tujuan pembelajaran dirasa perlu untuk guru agar menekankan dan melatih keterampilan proses satu-satu secara terpisah dan secara terintegrasi juga.

 

 

B. KETERAMPILAN MENGOBSERVASI

 

Keterampilan mengobservasi menurut Esler dan Esler (1984) adalah keterampilan yang dikembangkan dengan menggunakan semua indera yang kita miliki untuk mengidentifikasi dan memberikan nama sifat-sifat dari objek-objek atau kejadian-kejadian. Definisi serupa disampaikan oleh Abruscato (1988) yang menyatakan bahwa mengobservasi artinya menggunakan segenap pancaindera untuk memperoleh informasi atau data mengenai benda atau kejadian. Sejalan dengan Esler dan Esler serta Abruscato, Carin (1992) mengemukakan bahwa mengobservasi adalah menjadi dasar akan suatu objek atau kejadian dengan menggunakan segenap pancaindera (atau alat bantu dari pancaindera) untuk mengidentifikasi sifat dan karakteristik.

 

Mengobservasi merupakan keterampilan proses IPA yang paling dasar. Observasi-observasi sederhana dapat mencetuskan hampir setiap inkuiri yang kita buat tentang lingkungan kita. Observasi yang terorganisasi merupakan dasar bagi penyelidikan yang lebih terarah. Memperoleh kemampuan untuk membuat observasi yang teliti akan tidak dilatih untuk menentukan konsep, tidak dilatih untuk mengembangkan ilmu pengetahuan.

 

Menurut Semiawan dkk. (1992), keterampilan proses adalah keterampilan fisik dan mental terkait dengan kemampuan-kemampuan yang mendasar yang dimiliki, dikuasai dan diaplikasikan dalam suatu kegiatan ilmiah sehingga para ilmuwan berhasil menemukan sesuatu yang ban Keterampilan fisik dan mental yang mendasar ini ada beberapa macam seperti yang diungkapkan oleh beberapa ahli berikut. Esler dan Esler (1984) mengutip definisi dari The Commission on Scince Educasion of The American Association for The Advancement of Science bahwa keterampilan keterampilan untuk melakukan kegiatan IPA dikategorikan menjadi 8 keterampilan proses dasar dan 5 keterampilan proses terpadu. Keterampilan proses dasar meliputi keterampilan mengobservasi, mengklasifikasikan. mengukur, mengkomunikasikan, menginferensi, memprediksi, mengenal hubungan ruang dan waktu, serta mengenal hubungan-hubungan angka. Keterampilan proses terpadu menjadi dasar yang benar dalam membuat inferensi (kesimpulan berdasarkan hasil observasi) atau membuat hipotesis yang akan diuji dengan observasi yang lebih lanjut.

 

C.     KETERAMPILAN MENGKLASIFIKASI

 

Keterampilan mengklasifikasi menurut Esler dan Esler (1984) merupakan keterampilan yang dikembangkan melalui latihan-latihan mengkategorikan benda-benda berdasarkan pada (set yang ditetapkan sebelumnya dari) sifat-sifat benda-benda tersebut. Menurut Abruscato (1988) mengklasifikasi merupakan proses yang digunakan para ilmuwan untuk menentukan golongan benda-benda atau kegiatan-kegiatan. Sedangkan Carin (1992) menyatakan bahwa mengklasifikasi adalah mengatur atau membagi objek, kejadian, atau informasi tentang objek ke dalam kelas menurut metode atau sistem tertentu. Skema klasifikasi digunakan dalam IPA (juga pada ilmu-ilmu lainnya) untuk mengidentifikasi benda atau kejadian dan untuk memperlihatkan persamaan, perbedaan, dan hubungan- hubungannya.

 

Bentuk-bentuk yang dapat dilakukan untuk melatih keterampilan ini misalnya memilih bentuk-bentuk kertas, yang berbentuk kubus, gambar gambar hewan, daun-daun, atau kancing-kancing berdasarkan sifat umumnya. Contoh konkretnya, guru dapat memberikan benda-benda untuk dikelompokkan berdasarkan sifat-sifat benda tersebut. Sistem-sistem klasifikasi berbagai tingkatan dapat dibentuk dari gambar-gambar hewan dan tumbuhan (yang digunting dari majalah) dan menempelkannya pada papan buletin sekolah atau papan pajangan di kelas. Sebagai contoh sistem klasifikasi yang terdiri atas anjing, tikus, beruang, kuda, ayam, manusia, dan kera dapat dilihat pada Bagan 1.

 

 

Bagan 1

 

D.          KETERAMPILAN MENGUKUR

 

Keterampilan mengukur menurut Esler dan Esler (1984) dapat dikembangkan melalui kegiatan-kegiatan yang berkaitan dengan pengembangan satuan-satuan yang cocok dari ukuran panjang, luas, isi, waktu, berat, dan sebagainya. Abruscato (1988) menyatakan bahwa mengukur adalah suatu cara yang kita lakukan untuk mengukur observasi. Sedangkan menurut Carin (1992) mengukur adalah membuat observasi kuantitatif dengan membandingkannya terhadap standar yang konvensional atau standar nonkonvensional.

 

Keterampilan dalam mengukur memerlukan kemampuan untuk menggunakan alat ukur secara benar dan kemampuan untuk menerapkan cara penghitungan dengan menggunakan alat-alat ukur. Pada langkah pertama proses mengukur lebih menekankan pada pertimbangan dan pemilihan instrumen (alat) ukur yang tepat untuk digunakan dan menentukan perkiraan suatu ukuran objek tertentu sebelum melakukan pengukuran dengan suatu alat ukur untuk mendapatkan ukuran yang tepat. Misalkan, siswa diajarkan untuk mengetahui bahwa mengukur berat menggunakan timbangan dan mengukur panjang menggunakan mistar atau pita ukur. Siswa diajarkan pula untuk memperkirakan ukuran suatu objek sebelum melakukan pengukuran dengan alat ukur tertentu.

 

 

KB. 2 Keterampilan Mengkomunikasikan, Menginferensi, Memprediksi, Mengenal Hubungan Ruang dan Waktu, dan Mengenal Hubungan-hubungan Angka

 

 

A. KETERAMPILAN MENGKOMUNIKASIKAN

 

Menurut Abruscato (1988) mengkomunikasikan adalah menyampaikan hasil pengamatan yang berhasil dikumpulkan atau menyampaikan hasil penyelidikan. Keterampilan mengkomunikasikan, menurut Esler dan Esler (1984), dapat dikembangkan dengan menghimpun informasi dari grafik atau gambar yang menjelaskan benda-benda serta kejadian-kejadian secara rinci.

 

Telah kita ketahui bersama bahwa komunikasi merupakan hal yang penting untuk semua usaha manusia. Komunikasi yang jelas dan tepat merupakan dasar untuk semua kegiatan ilmiah. Ilmuwan mengkomunikasikan sesuatu secara lisan ataupun secara tertulis, dapat dengan menggunakan diagram, peta, grafik, persamaan matematika, dan berbagai peragaan visual. Kemampuan untuk memilih penjelasan yang tepat tentang benda, organisme, dan kejadian merupakan dasar untuk komunikasi lisan dan tertulis secara efektif.

 

Kegiatan untuk keterampilan ini dapat berupa kegiatan membuat dan menginterpretasikan informasi dari grafik, charta, peta, gambar, dan lain-lain. Misalkan, para siswa dilatih untuk mengembangkan keterampilan mengkomunikasikan deskripsi benda-benda dan kejadian-kejadian tertentu secara rinci. Penjelasan yang disampaikan oleh siswa haruslah cukup jelas dan dapat memungkinkan siswa lain mengidentifikasi benda-benda dan kejadian-kejadian yang sedang dijelaskan. (yang mendengar) dapat Kemampuan mengkomunikasikan juga dapat dilatih dengan memberi tugas terhadap kelompok siswa untuk menyusun data dari suatu dalam tabel atau grafik dan menyampaikan penemuannya kepada siswa lainnya. Alternatif kegiatan yang lain adalah siswa memperhatikan dan eksperimen ke menuliskan fenomena alam seperti perubahan-perubahan cuaca dalam beberapa hari yang terjadi di lingkungannya. Atau siswa diminta untuk mengamati dan mendeskripsikan beberapa jenis hewan-hewan kecil (seperti ukuran, bentuk, warna, tekstur, dan cara geraknya), kemudian siswa tersebut menjelaskan deskripsi tentang objek yang diamatinya di depan kelas. Atau siswa dapat pula diminta mengamati pertumbuhan sejenis tumbuhan tertentu dari batang yang dipotong selama beberapa waktu, kemudian siswa ditugaskan untuk menyiapkan carta/diagram yang dilengkapi keterangan yang memperlihatkan bagaimana tumbuhan baru tumbuh dari batang yang tanpa melalui biji terlebih dahulu (untuk menjelaskan perkembangbiakan secara vegetatif).

 

 

B. KETERAMPILAN MENGINFERENSI

 

Keterampilan menginferensi menurut Esler dan Esler (1984) dapat dikatakan juga sebagai keterampilan membuat kesimpulan sementara. Menurut Abruscato (1988) menginferensi/menduga/menyimpulkan secara sementara adalah menggunakan logika untuk membuat kesimpulan dari apa yang kita observasi. Carin (1992) mengemukakan bahwa menginferensi adalah membuat kesimpulan didasarkan pada alasan yang dijelaskan oleh observasi.

 

Inferensi adalah membuat kesimpulan sementara yang terkait dengan adanya dugaan-dugaan. Membuat dugaan-dugaan valid berdasarkan observasi yang didapat merupakan keterampilan penting untuk belajar secara inkuiri. Latihan inkuiri memerlukan siswa untuk memperhatikan sesuatu di balik informasi yang tampak untuk menginferensi hubungan-hubungan baru.

 

Para ahli menekankan bahwa perlu pula memperhatikan kemampuan untuk membedakan antara observasi dan inferensi. Perlu diperhatikan bahwa observasi merupakan suatu pengalaman yang didapatkan melalui panca indera, sedangkan inferensi merupakan penjelasan dari suatu hasil observasi. Hendaknya kita yakin bahwa dapat membedakan antara mengobservasi dan menginferensi.

 

Contoh kegiatan-kegiatan untuk mengembangkan keterampilan ini adalah menginferensi bahwa embun yang terjadi pada sebuah gelas yang dingin berasal dari udara, menginferensi sifat-sifat seekor hewan, menginferensi melalui observasi bahwa suatu cairan jernih yang tidak berwarna adalah air, menginferensi penyebab habisnya sebatang lilin yang dinyalakan. Contoh kegiatan lain adalah dengan menggunakan suatu benda yang dibungkus sehingga siswa pada mulanya tidak tahu apa benda tersebut. Siswa kemudian menguncang-guncang bungkusan yang berisi benda itu, kemudian menciumnya dan menginferensi apa yang ada di dalam bungkusan ini. Dari kegiatan ini, siswa akan belajar bahwa akan muncul lebih dari hanya satu jenis inferensi yang dibuat untuk menjelaskan suatu hasil observasi. Di samping itu siswa juga belajar bahwa inferensi dapat diperbaiki begitu hasil observasi baru dibuat.

 

C. KETERAMPILAN MEMPREDIKSI

 

Memprediksi adalah meramal secara khusus tentang apa yang akan terjadi pada observasi yang akan datang (Abruscato, 1988) atau membuat prakirakan kejadian atau keadaan yang akan datang yang diharapkan akan terjadi (Carin, 1992). Keterampilan memprediksi menurut Esler dan Esler (1984) adalah keterampilan memperkirakan kejadian yang akan datang berdasarkan dari kejadian-kejadian yang terjadi sekarang, keterampilan menggunakan grafik untuk menyisipkan dan meramalkan terkaan-terkaan atau dugaan-dugaan.

 

Jadi dapatlah dikatakan bahwa memprediksi sebagai menyatakan dugaan beberapa kejadian mendatang atas dasar suatu kejadian yang telah diketahui. Perlu diperhatikan bahwa prediksi didasarkan pada observasi, pengukuran, dan informasi tentang hubungan-hubungan antara variabel yang diobservasi. Prediksi yang tidak didasarkan pada observasi hanya merupakan suatu terkaan, dan ini bukanlah yang diharapkan dalam kegiatan memprediksi pada keterampilan proses.

 

Pembelajaran-pembelajaran dengan metode inkuiri yang meminta siswa membuat dugaan-dugaan dan menguji dugaan-dugaan dengan eksperimen akan membantu mengembangkan keterampilan proses untuk memprediksi. Siswa dapat memprediksi kejadian yang akan datang secara dini data dan grafik yang sangat sederhana. Kemudian siswa dapat membuat prediksi yang lebih matang berdasarkan survei opini dan sumber data lainnya. Sebagai contoh, sesudah membuat grafik data eksperimen dan menemukan bahwa diperlukan 1 uang logam seratus rupiah dan 5 klip kertas yang besar sebagai anak timbangan dalam rangka menyeimbangkan neraca dalam menimbang sebuah pulpen maka seseorang dapat memprediksi bahwa 2 uang logam seratus rupiah dan 10 klip kertas yang besar dapat untuk menyeimbangkan neraca dalam menimbang dua buah pulpen dan 4 uang logam seratus rupiah dan 20 klip kertas yang besar dapat menyeimbangkan neraca dalam menimbang empat buah pulpen, dan seterusnya. Kegiatan lain untuk melatih kegiatan ini adalah memprediksi berapa lama (dalam menit atau detik) lilin yang menyala akan tetap menyala jika kemudian ditutup dengan stoples (dalam berbagai ukuran) ditelungkupkan (lihat Gambar 4.2), memprediksi seberapa jauh (dalam meter, dm, dan cm) sebuah benda akan berhenti jika benda tersebut digelindingkan atau digerakkan menurun dari berbagai ketinggian.

 

D. KEGIATAN PEMBELAJARAN

 

1. Kegiatan Awal

 

a.    Basahi spons busa dengan air lalu usapkan ke atas permukaan papan tulis seluas kurang lebih 30 cm persegi. Ukur waktunya sampai permukaan papan tulis yang basah menjadi kering kembali. Sambil menunggu keringnya permukaan papan tulis tersebut, mintalah beberapa siswa untuk menerka waktu yang diperlukan (dengan menggunakan jam tangan atau stopwatch) sampai permukaan papan tulis menjadi kering kembali. Tanyakan pula kepada beberapa siswa, ke mana perginya air dari permukaan papan tulis tersebut (jawabnya: menguap ke udara).

b.    Usapkan kembali spons basah ke atas permukaan papan tulis seluas 60 cm persegi. Tinggi kebasahannya usahakan sama dengan yang terjadi pada kegiatan a) Ukur waktunya sampai permukaan papan tulis yang basah menjadi kering kembali dengan menggunakan jam tangan atau stopwatch. Mintalah beberapa siswa untuk menerka waktu yang diperlukan (dengan menggunakan jam tangan atau stopwatch) sampai permukaan papan tulis menjadi kering kembali.

c.    Usapkan kembali spons basah ke seluruh permukaan papan tulis. Tingkat kebasahannya usahakan sama dengan yang terjadi pada kegiatan (a) dan (b). Ukur waktunya sampai permukaan papan tulis yang basah menjadi kering kembali dengan menggunakan jam tangan atau stopwatch. Mintalah beberapa siswa untuk menerka waktu yang diperlukan (dengan menggunakan jam tangan atau stopwatch) sampai permukaan papan tulis menjadi kering kembali.

 

2. Kegiatan Eksplorasi

 

a.       Bentuklah kelompok-kelompok kecil seperti kegiatan yang sudah-sudah. Ajaklah siswa melakukan kegiatan di luar kelas.

 

b.      Mintalah kelompok siswa untuk membasahi tembok halaman sekolah di dua tempat yaitu tempat yang terkena sinar matahari dan tempat yang teduh. Membasahi tembok halaman dilakukan dengan menggunakan kuas untuk mengecat yang telah dibasahi dengan air. Ukur waktu yang diperlukan agar permukaan tembok halaman yang basah menjadi kering kembali dengan menggunakan jam tangan atau stopwatch. Bersamaan dengan itu mintalah siswa untuk mengira-ngira waktu yang diperlukan sampai tembok halaman itu menjadi kering kembali.

 

c.       Tugaskan setiap kelompok siswa untuk membasahi 3 kain sejenis (misalnya menggunakan 3 helai saputangan) yang telah disediakan kemudian digantungkan keduanya pada gantungan baju, jemurlah yang satu di tempat yang terkena sinar matahari, satu di tempat yang teduh. satu di dalam kelas. Ukur waktu yang diperlukan agar saputangan yang basah menjadi kering kembali dengan menggunakan jam tangan atau stopwatch. Bersamaan dengan itu mintalah siswa untuk mengira-ngira waktu yang diperlukan sampai setiap saputangan itu menjadi kering kembali dan mengira-ngira mana yang akan lebih dahulu kering dari ketiga saputangan tersebut.

d.      Bagikan tiap kelompok sebuah spons kering. Mintalah untuk menimbang dengan menggunakan klip kertas sebagai anak timbangan. Mintalah tiap kelompok untuk mencatat berat spons kering (berapa buah klip)? Suruhlah setiap kelompok untuk membasahi spons tersebut (setelah basah peraslah spons agar waktu yang diperlukan tidak terlalu lama) lalu timbanglah dan catat berapa beratnya (berapa buah klip setelah basah). Tunggu spons sampai kering, timbang dan catat beratnya setiap lima menit.

 

E. KETERAMPILAN MENGENAL HUBUNGAN RUANG DAN WAKTU

 

Keterampilan mengenal hubungan ruang dan waktu menurut Esler dan Esler (1984) meliputi keterampilan menjelaskan posisi suatu benda terhadap benda lainnya atau terhadap waktu atau keterampilan mengubah bentuk dan posisi suatu benda setelah beberapa waktu. Sedangkan menurut Abruscato (1988) menggunakan hubungan ruang-waktu merupakan keterampilan proses yang berkaitan dengan penjelasan-penjelasan hubungan-hubungan tentang ruang dan waktu beserta perubahan waktu. Keterampilan ini penting karena semua benda menempati tempat dalam suatu ruang pada waktu tertentu.

 

Proses ini dapat dipecah ke dalam bermacam-macam kategori termasuk bentuk, arah, dan susunan yang berkaitan dengan ruang-waktu, gerak dan kecepatan, kesimetrisan, dan kecepatan perubahan. Kegiatan untuk melatih keterampilan ini termasuk kegiatan menamakan dan mengidentifikasi gambar-gambar geometris dua dan tiga dimensi, mengenal bentuk-bentuk benda tiga dimensi dan bayangannya, membuat pernyataan tentang simetri dari benda-benda. Selanjutnya untuk membantu mengembangkan pengertian siswa terhadap hubungan waktu-ruang, seorang guru dapat memberikan pelajaran tentang pengenalan dan persamaan bentuk-bentuk dua dimensi (seperti segi empat, segitiga, lingkaran) dan bentuk-bentuk tiga dimensi (seperti kubus, prisma, elips). Seorang guru dapat menyuruh siswa menjelaskan posisinya terhadap sesuatu atau posisi orang lain atau posisi suatu benda. Seperti misalnya seorang siswa dapat menyatakan bahwa ia ada dalam baris ketiga bangku kedua dari kiri gurunya atau seorang siswa menyatakan bahwa sebuah lemari buku di dalam kelasnya terletak di bawah dan sekitar empat langkah ke kanan dari papan tulis. Seorang guru dapat menunjukkan kesimetrisan dengan memperlihatkan bagaimana sebuah sumbu membagi gambar-gambar tertentu menjadi dua bagian di mana bagian yang satu merupakan cerminan dari bagian yang lain. Perlu dijelaskan bahwa kesimetrisan dari ruang (berdimensi tiga) dibagi oleh bidang datar. Untuk kategori yang berkaitan dengan waktu, siswa dapat diajarkan untuk menyebutkan waktu yang ditunjukkan oleh sebuah jam dan menjelaskan urutan-urutan waktu seperti siang atau malam. Contoh kegiatan lain dapat dengan meminta siswa untuk mencoba menggambar garis atau bidang melalui benda tertentu (yang sebelum diperagakan seperti benda-benda berbentuk lingkaran, segi empat, segitiga atau berbentuk bola) untuk memperlihatkan apakah bagian-bagian yang berlawanan identik. Haruslah diperhatikan bahwa salah satu aspek sifat simetris adalah pengulangan ukuran dan bentuk dari satu bagian benda pada arah yang berlawanan.

 

F. KETERAMPILAN MENGENAL HUBUNGAN BILANGAN BILANGAN

 

Keterampilan mengenal hubungan bilangan-bilangan menurut Esler dan Esler (1984) meliputi kegiatan menemukan hubungan kuantitatif di antara data dan menggunakan garis bilangan untuk membuat operasi aritmatika (matematika). Carin (1992) mengemukakan bahwa menggunakan angka adalah mengaplikasikan aturan-aturan atau rumus-rumus matematik untuk menghitung jumlah atau menentukan hubungan dari pengukuran dasar. Menurut Abruscato (1988) menggunakan bilangan merupakan salah satu kemampuan dasar pada keterampilan proses. Kita memerlukan bilangan untuk menyatakan suatu ukuran, mengurutkan, dan mengklasifikasi benda benda. Lamanya waktu pada kegiatan untuk menggunakan bilangan tergantung pada program matematika di sekolah. Perkembangan keterampilan siswa bertambah jika mereka bekerja pada proses ini yang mencakup pengidentifikasian pasangan (set) dan bilangannya, pengurutan, penghitungan, penambahan, perkalian, pembagian, penghitungan rata-rata, penggunaan desimal, dan penggunaan puluhan. Garis bilangan dapat digunakan sebagai suatu cara grafik untuk mengajarkan bilangan positif dan negatif. Menentukan nilai pi dengan mengukur suatu rangkaian silinder, Kegiatan yang dapat digunakan untuk melatih keterampilan ini adalah menggunakan garis bilangan untuk operasi penambahan dan perkalian. Latihan-latihan membandingkan benda-benda atau yang mengharuskan siswa untuk mengurutkan dan membantu untuk mengembangkan keterampilan ini. Beberapa contoh data berdasarkan faktor numerik pertanyaan yang membantu siswa agar mengerti tentang hubungan bilangan antara lain adalah: "Berapa lebih jauhnya benda A dibandingkan dengan benda B?" "Berapa derajat suhu tersebut turun dari -10°C ke -20ºC?"

 

KB. 3 Keterampilan Proses Memformulasi Hipotesis, Mengontrol Variabel, Membuat Definisi Operasional, Menginterpretasi Data.

 

A. MEMFORMULASI HIPOTESIS

 

Dalam memprediksi yang berkenaan dengan proses menggunakan observasi dan keterampilan proses IPA lainnya untuk meramal kejadian yang akan datang dan hubungan antara kejadian-kejadian tersebut. Hipotesis adalah prediksi yang sangat khusus. Hipotesis meramalkan bagaimana suatu variabel akan mempengaruhi variabel lainnya. Hipotesis sangat berguna bagi orang yang melakukan penyelidikan karena hanya memuaskan perhatian pada penyelidikan yang akan kita lakukan. Kebanyakan berkenaan dengan inferensi yang dapat diuji atau percobaan yang mungkin dapat dilaksanakan.

Pada umumnya hipotesis terdiri dari 2 variabel. Salah satu variabel dapat diubah oleh peneliti. Variabel yang dapat diubah-ubah disebut variabel manipulasi (manipulated variable), variabel lainnya diobservasi atau diukur untuk mengetahui sejauh mana variabel tersebut dapat dipengaruhi. Coba lihat contoh berikut ini. "Jika suhu air meningkat, maka jumlah oksigen yang terlarut di dalamnya akan menurun". Suhu air dan jumlah oksigen yang larut di dalam air adalah variabel. Peneliti memperkirakan bahwa suhu air yang lebih panas menyebabkan gas oksigen yang terlarut di dalamnya menjadi berkurang. Peneliti boleh saja merancang percobaan dengan cara memanipulasi suhu air yang berasal dari sumber yang sama. Gas oksigen yang terlarut kemudian diukur pada masing masing temperatur. Analisis dan data percobaan menunjukkan banyaknya gas oksigen yang terlarut dalam air berhubungan dengan perubahan suhu air. Bila kita lihat kembali bahwa contoh hipotesis di atas diformulasikan dalam bentuk. "Jika.........., maka.........." Sebenarnya hal ini bukanlah satu satunya metode yang digunakan untuk penulisan hipotesis, tetapi model ini sangat berguna untuk mengajar siswa tentang cara membuat hipotesis.

 

B. VARIABEL

 

IPA adalah pendekatan untuk mengerti kejadian-kejadian yang berlangsung di alam semesta. Mengubah kejadian yang sangat kompleks menjadi lebih sederhana, contohnya mengetahui keseluruhan dengan jalan mempelajari sebagian kecil dari keseluruhan tersebut kemudian bagian bagian tersebut dipelajari biasanya dalam bentuk percobaan dengan tujuan untuk mengetahui keseluruhan. Sebagai contoh seorang ilmuwan ingin mempelajari hujan hutan tropis. Sangatlah tidak mungkin untuk mempelajari keseluruhan hujan tropis. Untuk mengatasi hal ini, ilmuwan tersebut mempelajari bagian-bagian kecil dari daerah tersebut. Misalnya memusatkan perhatian pada jumlah hujan yang turun, suhu atau faktor abiotik yang lainnya. Mereka mungkin saja memfokuskan perhatian pada spesies tumbuhan, hewan atau pada tumbuhan jamur.

Mereka mungkin saja mempelajari hubungan di antara beberapa faktor seperti hubungan antara perkembangan kijang dengan tumbuhan yang tersedia, hubungan antara habitat dengan spesies hewan atau tumbuhan. Jadi yang perlu diperhatikan di sini adalah IPA cenderung untuk menyederhanakan kejadian-kejadian yang kompleks di alam semesta ke dalam bagian-bagian yang lebih kecil dan sederhana sehingga lebih mudah untuk mempelajarinya dan lebih mudah dimengerti. Bagian-bagian dari suatu kejadian atau sistem biasanya disebut variabel.

 

 

 

 

1.      Jenis-jenis Variabel

Dalam pelajaran IPA dapat Anda jumpai beberapa jenis variabel, yaitu variabel yang selalu berubah-ubah atau variabel bebas (Manipulated Variable, MV). Variabel yang merupakan hasil dari variabel yang diubah-ubah atau variabel terikat (Responding Variabel, RV) dan variabel yang dikontrol supaya tetap sama selama proses percobaan (Control Variable, CV). Untuk memudahkan pemahaman Anda tentang variabel yang dimanipulasi dan responding variabel, Anda akan dilibatkan untuk melakukan percobaan berikut langkah yang harus bersama-sama di kelas. Adapun langkah Anda tempuh adalah dengan jalan menfotokopi/menjiplak gambar berikut dengan menggunakan kertas yang agak keras, (bisa digunakan kertas HVS yang agak tebal).

Kemudian ikuti petunjuk yang terdapat pada gambar, yaitu:

a.    Guntinglah kertas mulai A-B-C-D

b.    Guntinglah garis putus-putus. Hati-hatilah jangan sampai putus.

c.    Lipat kertas pada daerah e ke kiri, f ke kanan atau sebaliknya.

d.   Lipat g dan h ke salah satu sisi saja.

 

4.      Cara membuat Paper Kopter

Buatlah fotokopi dari lembaran ini, kemudian guntinglah sesuai dengan petunjuk yang ada.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.4.

 

Setelah paper kopter Anda siap maka lakukanlah kegiatan berikutnya dalam kelompok kecil (3 orang dalam 1 kelompok). Selanjutnya lakukan kegiatan berikut!

a.       Salah satu dari anggota kelompok berdiri di atas kursi sambil memegang paper kopter yang telah dibuat.

b.      Jatuhkan paper kopter dan cacatlah waktu untuk sampai di lantai dengan menggunakan jam tangan atau stopwatch.

c.       Lakukan kegiatan tadi dengan ketinggian yang sama, dengan paper kopter yang sama. Tetapi sekarang jepit bagian bawah paper kopter dengan satu buah penjepit kertas, jatuhkan dan catat waktu yang diperlukan sampai jatuh ke lantai.

d.      Lakukan kegiatan yang sama, tetapi jumlah penjepit kertas yang digunakan ditambah satu per satu kemudian catat waktunya.

 

 

5.      Pertanyaan dan Diskusi

Diskusikan dengan teman Anda atau dengan kelompok kecil untuk menjawab pertanyaan berikut ini!

a.       Dari percobaan yang Anda lakukan, berilah penjelasan tentang hubungan antara jumlah penjepit kertas yang dipasang pada paper kopter dengan waktu yang diperlukan untuk sampai di tanah!

b.      Tentukanlah faktor manakah yang bertindak sebagai "variabel bebas, variabel terikat, dan variabel kontrol."

c.       Dalam percobaan tersebut paper kopter yang digunakan, alat pengukur waktu dan jarak antara paper kopter dengan lantai harus dibuat sama. Jelaskanlah kenapa hal tersebut perlu dilakukan!

Untuk mengetahui tingkat penguasaan Anda terhadap materi yang telah Anda pelajari cocokkanlah jawaban Anda dengan kunci jawaban latihan dan diskusi berikut ini!

a.       Hubungannya yaitu makin banyak penjepit kertas yang digunakan maka waktu yang diperlukan oleh paper kopter untuk sampai di lantai adalah semakin singkat atau sebaliknya semakin sedikit penjepit kertas yang digunakan maka waktu yang digunakan oleh paper kopter untuk sampai di lantai adalah semakin singkat.

b.      Sebagai variabel bebas dalam percobaan di atas adalah jumlah penjepit kertas yang digunakan dan sebagai variabel terikat adalah waktu yang diperlukan oleh paper kopter untuk sampai di lantai.

c.       Tujuan variabel kontrol dibuat tetap adalah agar hasil yang diperoleh sebagai variabel terikat hanya dipengaruhi oleh variabel yang dimanipulasi.

 

 

 

 

 

6.      Latihan mengontrol variabel

Adapun tujuan yang ingin dicapai setelah melakukan kegiatan berikut adalah Anda dapat:

a.       mendefinisikan variabel bebas, variabel terikat dan variabel kontrol.

b.      membedakan antara variabel bebas dengan variabel terikat dan variabel kontrol.

Dalam IPA kita sering dihadapkan pada pembuatan jawaban secara kuantitatif dari suatu pertanyaan. Tugas kita sekarang adalah mencari metode yang terbaik untuk mengukur variabel dalam suatu pertanyaan yang diajukan. Sebagai contoh, jarak, mungkin saja diukur dengan skala milimeter, sentimeter, mil, tahun cahaya, atau menggunakan panjang dari tubuh kita, dan sebagainya. Metode yang digunakan untuk mengukur variabel tersebut disebut definisi operasional.

Definisi operasional adalah metode untuk memberi definisi, mengukur, atau mendeteksi adanya suatu variabel. Contoh: Jika Anda ingin menanyakan kepada siswa Anda, apakah mereka mengetahui cara untuk mengukur daya serap kertas tisu terhadap air. Daya serap (absorbency) adalah variabel. Sekar Anda diminta untuk membagi 3 definisi operasional untuk mengukur daya serap dari kertas tisu, yaitu: Mencelupkan", Mengangkat/menyerap, dan Menuang".

Lihat Gambar 4.7 di bawah ini

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.      Interpretasi Data

Interpretasi data biasanya melibatkan organisasi data ke dalam tabel atau gambar/bagan. Interpretasi data juga dapat dilakukan dengan jalan membuat gambar atau grafik dari hasil pengamatan, biasanya melibatkan usaha-usaha penulisan hasil observasi, membuat kesimpulan, inferensi/penafsiran dan merekomendasi. Kesimpulan biasanya berkenaan dengan ringkasan dari hasil pengamatan. Sedangkan inferensi adalah pernyataan umum yang berfungsi untuk menjelaskan atau membuat kesimpulan menjadi bermakna. Rekomendasi adalah saran untuk tindakan di masa yang akan datang berdasarkan kesimpulan dan inferensi yang telah dibuat.

 

 

Data interpretasi lebih mudah kita pahami setelah melalui beberapa percobaan. Kegiatan berikut ini akan mendukung pernyataan tersebut di atas. Dari aktivitas ini akan dicoba untuk menyajikan data ke dalam dua format yang berbeda. Tugas Anda adalah membandingkan kedua format penyajian data dengan jalan mencari perbedaan dan persamaannya.

 

Format 1. Penyajian data dalam bentuk deskripsi

Matahari kita memiliki temperatur permukaan sekitar 10.000 F Merkurius adalah termasuk planet dalam dengan jarak yang paling dekat dengan matahari, memiliki temperatur permukaan sekitar 620" F; Planet berikutnya adalah Venus, memiliki temperatur permukaan sekitar 90° F. Planet tempat kita tinggal memiliki temperatur permukaan sekitar 72° F Mars adalah planet yang ke-4 memiliki temperatur permukaan sekitar -10° F. Jupiter adalah planet berikutnya dan merupakan planet terbesar dalam tatasurya, memiliki temperatur permukaan sekitar -240° F. Saturnus dengan cincinnya adalah planet berikutnya, memiliki temperatur permukaan sebesar - 300⁰ F: Uranus adalah planet berikutnya, memiliki temperatur permukaan sebesar 340° F. Neptunus adalah planet berikutnya, memiliki temperatur permukaan sekitar -370° F. Pluto adalah planet yang terjauh dari matahari dan temperatur permukaannya tidak dapat diukur. Tetapi banyak yang percaya bahwa temperatur permukaannya sangat dingin.

 

Format 2. Penyajian data dalam bentuk tabel

 

 

Planet dalam tata surya	Temperatur permukaan
2.      Merkurius	620 F
3.      Venus	900 F
4.      Bumi	72 F
5.      Mars	-10 F
6.      Jupiter	-240 F
7.      Saturnus	-300 F
8.      Uranus	-340 F
9.      Neptunus	-370 F
10.  Pluto	Tidak diketahui