“Perkembangan Intelektual dan Pembelajaran IPA”

TEORI BELAJAR DALAM PEMBELAJARAN IPA DI SD

            Terdapat empat teori belajar

1.      Teori Belajar Piaget

2.      Teori Belajar Bruner

3.      Teori Belajar Gagne

4.      Teori Belajar Ausubel

Berikut ini kami jelaskan teori belajar tersebut:

1. TEORI BELAJAR PIAGET

TEORI PIAGET

Teori Peaget mempunyai nama lengkap Jean Piaget, lahir di Swiss tepatnya di Neuchatel pada tahun 1896.

Perkembangan mental atau kognitif anak terdiri dari beberapa tahapan. Ada empat tahapan perkembangan mental anak secara berurutan, di antaranya adalah :

TAHAP	PERKIRAAN USIA	CIRI KHUSUS
Sensori Motor	0 – 2 tahun	Kecerdasan motorik (gerak) dunia (benda) yang ada adalah yang tampak tidak ada bahasa pada tahap awal
Pre-Ooperasional	2 – 7 tahun	Berpikir secara egosentris alasan-alasan didominasi oleh persepsi lebih banyak intuisi daripada pemikiran logis belum cepat melakukan konsentrasi
Konkret Operasional	7 – 11 atau 12 tahun	Dapat melakukan konservasi logika tentang kelas dan hubungan pengetahuan tentang angka berpikir terkait dengan yang nyata
Formal Operasional	7 – 11 atau 12 tahun 14 tahun atau 15 tahun	Pemikiran yang sudah lengkap pemikiran yang proporsional kemampuan untuk mengatasi hipotesis perkembangan idealisme yang kuat

·           PENERAPAN TEORI PIAGET DALAM PEMBELAJARAN IPA DI SD

Menurut Piaget, ada sedikitnya tiga hal yang perlu diperhatikan oleh guru dalam merancang pembelajaran di kelas, terutama dalam pembelajaran IPA. Ketiga hal tersebut adalah:

1)      Seluruh anak melewati tahapan yang sama secara berurutan.

2)      Anak mempunyai tanggapan yang berbeda terhadap suatu benda atau kejadian.

3)      Apabila hanya kegiatan fisik yang diberikan kepada anak, tidaklah cukup untuk menjamin perkembangan intelektual anak.

·           CARA PEMBELAJARAN IPA DI SD BERDASARKAN TEORI PIAGET

   - Guru harus selalu memperhatikan pada setiap siswa apa yang mereka lakukan, apakah mereka melaksanakan dengan benar, apakah mereka tidak mendapatkan kesulitan.

 - Guru harus berbuat seperti apa yang Piaget perbuat yaitu memberikan kesempatan kepada anak untuk menemukan sendiri jawabanya, sedangkan guru harus selalu siap dengan alternatif jabawab bila sewaktu-waktu dibutuhkan.

 - Pada akhir pembelajaran, guru mengulas kembali bagaimana siswa dapat menemukan jawaban yang diinginkan.

2.      TEORI BELAJAR BRUNER

·         TEORI BRUNER

Bruner merupakan salah seorang ahli psikolog perkembangan dan ahli belajar kognitif. Beliau beranggapan bahwa belaar merupakan kegiatan perolehan informasi. Kegiatan pengolahan informasi tersebut meliputi pembentukan kategori-kategori. Di antara kategori-kategori tersebut ada kemungkinan saling berhubungan yang disebut sebagai koding. Teori belajat Bruner ini disebut sebagai teori belajar penemuan.

Ada tiga tahap penampilan mental yang dikemukakan oleh Bruner, yaitu :

   Tahap Penampilan Enaktif sejajar dengan Tahap Sensori Motor pada Piaget

Dimana anak pada dasarnya mengembangkan keterampilan motorik dan kesadaran dirinya dengan lingkungannya.

   Tahap Penampilan Ikonik sejajar dengan Tahap Pre-Operasional pada Piaget

Pada tahap ini penampilan mental anak sangat dipengaruhi oleh persepsinya, dimana persepsi tersebut bersifat egosentris dan tidak stabil. Mereka belum mengembangkan kontrol pada persepsinya yang memungkinkan mereka melihat dirinya sendiri sengan suatu pola yang tetap.

   Tahap Penampilan Simbolik sejajar dengan Tahap Operasi Logis (Formal) pada Piaget

Inti dari tahap penampilan simbolik ini adalah pengembangan keterampilan berbahasa dan kemampuan untuk mengartikan dunia luar dengan kata-kata dan idenya. Anak yang memulai untuk secara simbolik memproses informasi.

Tidak seperti Piaget, pembagian tahapan oleh Bruner bukanlah merupakan suatu hal yang kaku melainkan bersifat fleksibel tidak dimaksudkan untuk menentukan kesiapan anak untuk belajar. Bruner beranggapan bahwa semenjak kecil secara intuitif, manusia sudah dapat menangkap konsep-konsep IPA.

·         PENERAPAN MODEL BELAJAR BRUNER DALAM PEMBELAJARAN IPA DI SD

Dalam penerapannya dalam proses pembelajaran di kelas, Bruner mengembangkan model pembelajaran penemuan.

            Model ini pada prinsipnya memberikan kesempatan kepada siswa untuk memperoleh informasi sendiri dengan bantuan guru dan biasanya menggunakan barang yang nyata.

   Peranan guru dalam pembelajaran ini bukanlah sebagai seorang pemberi informasi melainkan seorang penuntun untuk mendapatkan informasi.

·         CARA PEMBELAJARAN IPA DI SD BERDASARKAN MODEL BRUNER

Guru harus mempunyai cara yang baik untuk tidak secara lansung memberikan informasi yang dibutuhkan oleh siswa. Model pembelajaran ini mempunyai banyak manfaat, antara lain:

1.     Pembelajar (Siswa) akan mudah mengingat materi pembelajaran apabila informasi tersebut didapatkan sendiri, bukan merupakan informasi perolehan.

2.   Apabila pembelajar telah memperoleh informasi, maka dia akan mengingat lebih lama.

3.        TEORI BELAJAR GAGNE

·         TEORI GAGNE

Model ini menunjukkan aliran informasi dari input ke output. Rangsangan/stimulus dari lingkungan (environtment) mempengaruhi alat-alat indera yaitu (receptor), dan masuk ke dalam sistem syaraf melalui register penginderaan (sensory register). Disini informasi diberi kode, artinya informasi diberi suatu bentuk yang mewakili informasiaslinya dan berlangsung dalam waktu yang sangat singkat. Bagian-bagian ini dimasukkan dalam memori jangka pendek (short term memory) dalam waktu singkat, sekitar beberapa detik saja. Tetapi, informasi dapat diolah oleh internal rehearsal dan disimpan dalam memori jangka pendek untuk waktu yang lebih lama, namun rehearsal juga mampu mentransformasikan informasi itu sekali lagi ke dalam memori jangka panjang (long term memory).

Informasi dari memori jangka pendek atau memori jangka panjang dikeluarkan kembali melalui suatu generator repons (response generator) yang berfungsi mengubah informasi menjadi tindakan.

Model seperti digambarkan di atas juga menunjukkan bagaimana pengendalian internal dari aliran informasi oleh kontrol utama (executice control) dan harapan-harapan (ecpectancies).

Menurtu teori Ada beberapa ciri penting tentang belajar, yaitu :

1.      Belajar itu merupakan suatu proses yang dapat dilakukan manusia,

2.      Belajar menyangkut interaksi antara pembelajar (orang yang belajar) dan lingkungannya,

3.     Belajar telah berlangsung bila terjadi perubahan tingkah laku yang bertahap cukup lama selama kehidupan orang itu.

·         HASIL BELAJAR MENURUT GAGNE

Ada 5 taksonomi Gagne tentang hasil-hasil belajar meliputi :

a)      Informasi verbal (verbal information)

Informasi verbal ialah informasi yang diperoleh dari kata yang diucapkan orang, dari membaca, televisi, komputer dan sebagainya meliputi nama-nama, fakta-fakta, prinsip-prinsip dan generalisasi-generalisasi.

b)     Keterampilan-keterampilan intelektual (intellectual skills)

Kemampuan untuk berhubungan dengan lingkungan hidup dan dirinya sendiri dalam  bentuk representasi, khususnya konsep dan berbagai  lambang/simbol (huruf : angka, kata, gambar)

Kemahiran intelektual terbagi dalam empat subkemampuan yaitu :

·         Diskriminasi (descrimination)

·         Konsep-konsep konkret (concrete concepts)

·         Konsep-konsep terdefini (defined conceps)

·         Aturan-aturan (rules)

c)      Strategi-strategi Kognitif (defined strategies)

Strategi-strategi kognitif adalah kemampuan-kemampuan internal yang terorganisasi. Siswa menggunakan strategi kognitif ini dalam memikirkan tentang apa yang telah dipelajarinya dan dalam memecahkan masalah secara kreatif.

d)     Sikap-sikap (attitudes)

Sikap merupakan pembawaan yang dapat dipelajari dan dapat mempengaruhi tingkah laku kita terhadap benda-benda, kejadian-kejadian atau makhluk hidup. Sekolompok sikap yang penting ialah sikap-sikap kita terhadap orang lain atau sikap sosial. Dengan demikian maka akan tertanam sikap sosial pada para siswa

e)      Keterampilan-keterampilan (motor skills)

Keterampilan motorik tidak hanya mencakup kegiatan-kegiatan fisik, tetapi juga kegiatan-kegiatan fakta, tetapi juga kegiatan-kegiatan motorik yang digabungkan dengan keterampilan intelektual, misalnya : bila berbicara, menulis, atau dalam menggunakan berbagai alat IPA seperti menggunakan pipa kapiler, termometer dan sebagainya.

·           MENERAPKAN TEORI GAGNE DALAM MENGAJARKAN IPA DI SD

Model mengajar menurut Gagne meliputi delapan langkah yang sering disebut kejadian-kejadian instruksional (instructional events), meliputi :

a)      Mengaktifkan motivasi (activating motivation)

b)      Memberi tahu pelajar tentang tujuan-tujuan belajar (instructional information)

c)      Mengarahkan perhatian (directing motivation)

d)     Merangsang ingatan (stimulating recall)

e)      Menyediakan bimbingan belajar (providing learning guidance)

f)       Meningkatkan retensi (enhancing retention)

g)      Membantu transfer belajar (helping transfer of learning)

 h)     -   Mengeluarkan perbuatan (eliciting performance)

-   Memberi umpan balik (providing feedback)

4.      TEORI BELAJAR AUSUBEL

·         TEORI AUSUBEL (BELAJAR BERMAKNA)

Ausubel adalah seorang ahli psikologi kognitif. Inti dari teori belajarnya adalah belajar bermakna. Bagi Ausubel belajar bermakna merupakan suatu proses dikaitkannya informasi baru pada konsep-konsep relevan yang terdapat pada struktur kognitif seseorang.

Peristiwa psikologi belajar bermakna menyangkut asimilasi informasi baru ke dalam pengetahuan yang telah ada dalam struktur kognitif seseorang.

Jadi dapat disimpulkan bahwa menurut Ausubel, belajar bermakna akan terjadi apabila informasi baru dapat dikaitkan dengan konsep-konsep yang sudah terdapat dalam struktur kognitif seseorang.

• MENERAPKAN TEORI AUSUBEL DALAM PENGAJARAN IPA

Faktor yang paling penting yang mempengaruhi belajar adalah apa yang telah diketahui oleh siswa. Informasi yang baru diterima akan disimpan di daerah tertentu dalam otak. Banyak sel otak tang terlibat dalam penyimpanan pengetahuan tersebut.

David P. Ausubel menyebutkan bahwa pengajaran secara verbal adalah lebih efisien dari segi waktu yang diperlukan untuk menyajikan pelajaran dan menyajikan bahwa pembelajar dapat mempelajari materi pelajaran dalam jumlah yang lebih banyak.

• PRINSIP-PRINSIP YANG DIKEMUKAKAN OLEH AUSUBEL

Faktor yang paling penting yang mempengaruhi belajar adalah apa yang telah diketahui oleh siswadalam mengaitkan konsep-konsep yang telah ada dalam struktur kognitif dikumukakan 2 prinsip oleh Ausubel yaitu :

a)      Prinsip Diferensiasi Progresif (progressive differentiation)

Dalam diferensiasi progresif, konsep-konsep yang diajarkan dimulai dengan konsep-konsep yang umum menuju konsep-konsep yang lebih khusus.

b)      Prinsip Rekonsiliasi integratif (integrative reconciliation)

Dalam rekonsiliasi integratif, konsep-konsep atau gagasan-gagasan perlu diintegrasikan dan disesuaikan dengan konsep-konsep yang telah dipelajari sebelumnya

KETERAMPILAN PROSES DALAM PEMBELAJARAN IPA SD

A.    PENGERTIAN

Pengertian keterampilan proses dikaitkan dengan keterampilan fisik dan mental yang terkait dengan kemampuan-kemampuan yang mendasar yang dimiliki, dikuasai dan diaplikasikan dalam suatu kegiatan ilmiah sehingga para ilmuwan berhasil menemukan sesuatu yang baru (Semiawan, dkk., 1992).

Menurut Esler dan Esler (1984) terdapat 8 keterampilan proses dasar dan 5 keterampilan proses terpadu. Keterampilan proses dasar meliputi :

1. Mengobservasi;
2. Mengklasifikasi;
3. Mengukur ;
4. Mengomunikasikan;
5. Menginferensi;
6. Memprediksi;
7. Mengenal hubungan ruang dan waktu;
8. Mengenal hubungan angka.

Sedangkan Keterampilan proses terpadu atau keterampilan proses terintegrasi meliputi:

1. Keterampilan memformulasikan hipotesis;
2. Menamai variabel;
3. Membuat definisi operasional;
4. Melakukan eksperimen;
5. Menginterpretasikan data;

Dalam pembahasan kali ini kita hanya akan membahas keterampilan proses dasar yang terdiri dari 8 keterampilan.

1.      KETERAMPILAN MENGOBSERVASI

Keterampilan mengobservasi merupakan keterampilan yang dikembangkan dengan menggunakan semua indera yang kita miliki atau alat bantu indera untuk mendapatkan informasi dan mengidentifikasi serta memberikan nama sifat-sifat/karakteristik dari objek atau kejadian.

Kegiatan yang dapat dilakukan yang berkaitan dengan kegiatan mengobservasi misalnya menjelaskan sifat-sifat yang dimiliki oleh benda-benda, sistem-sistem, dan organisme hidup. Sifat-sifat yang dimiliki ini dapat berupa tekstur, warna, bau, bentuk, ukuran, dal lain-lain

2.      KETERAMPILAN MENGKLASIFIKASI

Keterampilan mengklasifikasi merupakan keterampilan yang dikembangkan melalui latihan-latihan mengkategorikan, menggolongkan, mengatur atau membagi objek/benda/kejadian/informasi berdasarkan sifat/karakteristik yang dimiliki menurut sistem atau metode tertentu.

Skema klasifikasi umumnya digunakan untuk mnegidentifikasi dan untuk menunjukkan persamaan, perbedaan, dan hubungan-hubungannya. Kegiatan yang dapat dilakukan untuk melatih keterampilan ini misalnya memilih bentuk-bentuk kertas, yang berbentuk kubus, gambar-gambar hewan atau daun-daun berdasarkan sifat umumnya.

3.      KETERAMPILAN MENGUKUR

Keterampilan mengukur merupakan keterampilan membuat observasi secara kuantitatif (terhadap standar ukuran tertentu) yang dikembangkan melalui kegiatan-kegiatan yang berkaitan dengan pengembangan satuan-satuan yang cocok dari ukuran panjang, luas, isi, waktu, berat, massa, dan lain-lain.

Keterampilan mengukur memerlukan kemampuan untuk menggunakan alat ukur secara benar dan kemampuan untuk menerapkan cara perhitungan dengan menggunakan alat-alat ukur.

4.      KETERAMPILAN MENGKOMUNIKASIKAN

Keterampilan mengukur adalah menyampaikan hasil pengamatan yang berhasil dikumpulkan/menyampaikan hasil penyelidikan, yang dapat dikembangkan dengan cara menghimpun informasi dari grafik/gambar yang menjelaskan benda-benda/kejadian-kejadian secara rinci.

Pelatihan untuk kegiatan keterampilan ini dapat berupa latihan membuat dan menginterprestasikan informasi dari grafis, charta, peta, gambar, dan lain-lain.

5.      KETERAMPILAN MENGINFERENSI

Keterampilan menginferensi adalah keterampilan membuat kesimpulan sementara dari yang kita observasi dengan menggunakan logika.

Keterampilan ini dapat dikembangkan dengan latihan-latihan yang mengembangkan lebih dari satu rangkaian keadaan yang diobservasi.

Contoh : siswa diajak jalan ke daerah yang banyak ditumbuhi pohon-pohonan kemudian tanyakan apa interferensinya tentang hewan-hewan yang-hewan yang mungkin hidup disekitar pohon-pohonan yang dilihatnya.

6.      KETERAMPILAN MEMPREDIKSI

Keterampilan memprediksi adalah keterampilan menduga/memperkirakan/meramal-kan beberapa kejadian/keadaan yang akan datang berdasarkan dari kejadian/keadaan yang terjadi sekarang (yang telah diketahui).

Prediksi didasarkan pada observasi, pengukuran, dan informasi tentang hubungan-hubungan antara variabel yang diobservasi. Prediksi yang tepat dapat dihasilkan dari observasi yang teliti dan pengukuran yang tepat.

Contoh : memprediksi sejauh apa sebuah benda akan berhenti jika benda tersebut dijatuhkan dari berbagai ketinggian.

7.      KETERAMPILAN MENGENAL HUBUNGAN RUANG DAN WAKTU

Keterampilan mengenal hubungan ruang dan waktu meliputi keterampilan menjelaskan posisi suatu benda terhadap benda lainnya atau terhadap waktu, atau keterampilan mengubah bentuk dan posisi suatu benda setelah beberapa waktu.

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.

8.      KETERAMPILAN MENGENAL HUBUNGAN BILANGAN-BILANGAN / ANGKA

Keterampilan mengenal hubungan bilangan-bilangan meliputi kegiatan menemukan hubungan kuantitatif di antara data dan menggunakan garis bilangan untuk membuat operasi aritmatik.

Menggunakan angka adalah mengaplikasikan aturan-aturan atau rumus-rumus matematik untuk menghitung kauntitas atau menentukan hubungan dari pengukuran dasar.

PENDEKATAN INKUIRI PADA PEMBELAJARAN IPA SD

Inkuiri ditandai dengan adanya pencarian jawaban melalui serangkaian kegiatan intelektual. Secara umum urutan kegiatan yang dilakukan adalah:

1. Merencanakan
2. Mendiskusikan
3. Membuat hipotesis
4. Menganalisis
5. Menafsirkan hasil untuk mendapatkan konsep umum yang dipelajari.

A.    MANFAAT PENDEKATAN INKUIRI

1. Mengembangkan sifat ingin tahu
2. Mengembangkan imajinasi
3. Mengembangkan kemampuan berpikir
4. Mengembangkan sikap
5. Mengembangkan keterampilan proses

B.     ALASAN MENGGUNAKANNYA

1. Membangkitkan rasa ingin tahu siswa
2. Melibatkan siswa dalam kegiatan yang memerlukan keterampilan kognitif tingkat tinggi
3. Memberikan pengalaman konkret bagi siswa
4. Membantu siswa mengembangkan keterampilan proses (keterampilan penting dalam melakukan kegiatan IPA)

C.    KATEGORI PADA PENDEKATAN INKUIRI

1. PENDEKATAN INKUIRI KATEGORI RASIONAL

Pada kategori ini, guru mengarahkan siswa untuk membuat suatu generalisasi dengan menggunakan rasional (guru bertanya dan memberi penguatan jawaban sampai generalisasi yang diingikan tercapai.

2. PENDEKATAN INKUIRI KATEGORI DISCOVERY

Tujuan kategori ini, untuk mengembangkan keterampilan memasang dan merancang alat serta keterampilan mengobservasi (membagi kelompok, menunjuk ketua kelompok, membagi materi, dll).

3. PENDEKATAN INKUIRI KATEGORI EKSPERIMEN

Kategori ini dapat dijelaskan sebagai suatu prosedur membuat pertanyaan yang dianggap benar dan menemukan suatu cara untuk menguji pernyataan tersebut.

D. CONTOH PENERAPAN MATERI PEMBELAJAN IPA DI SD DENGAN MENGGUNAKAN PENDEKATAN INKUIRI

Kelas/Semester : IV / 2

Aspek : Energi dan Perubahannya

Standar Kompetensi: Kemampuan menyelidiki bahwa gaya dapat mengubah gerak dan bentuk suatu benda; menyadari keberadaan energi dalam berbagai bentuk dan cara penggunaannya dalam kehidupan sehari-hari.

Kompetensi Dasar: Siswa mampu a)     Menyimpulkan dari hasil percobaan bahwa gaya (mencakup dorongan dan tarikan) dapat mengubah gerak dan bentuk suatu benda ; b)   Dalam sains, lingkungan, teknologi, dan masyarakat: merancang dan membuat suatu karya model untuk menunjukkan perubahan energi gerak akibat pengaruh udara, misalnya roket dari kertas/baling-baling/pesawat kertas/parasut.

Pendekatan dan Prosedur: Prosedur yang dilakukan adalah : 1)   Memilih menentukan kegiatan sebagai wahana pembelajaran inkuiri, yaitu (1) kegiatan mengamati berbagai gerak benda dan kegiatan cara menggerakkan bola, (2) kegiatan mengamati gaya pada benda jatuh dan kegiatan mengamati gaya pada bola yang menggelinding, (3) kegiatan mengamati gaya pada benda yang terbang, (4) kegiatan pengaruh gaya terhadap plastisin/tanah liat, (5) kegiatan mengetahui penyebab benda terapung, melayang, dan tenggelam, (6) kegiatan mengetahui penyebab logam terapung, (7) kegiatan menimbang  berat benda dalam air. 2) Melakukan kegiatan secara demonstrasi guru/siswa/kerja kelompok dan mendiskusikan hasil kegiatan. 3)  Mengajarkan tentang cara mengubah gerak dan bentuk benda, menggerakkan benda diam dengan memberi gaya, gaya pada benda yang sedang bergerak, Contoh gaya yang dapat mengubah bentuk benda dan gerak benda. 4)    Menugaskan siswa untuk membaca bacaan terkait materi dan atau memeberi tugas.

Evaluasi : Evaluasi formatif untuk memperbaiki program pembelajaran dan memantapkan pemahaman, pengembangan sikap, dan keterampilan. Dilakukan evaluasi sumatif untuk menilai pemahaman, sikap, dan keterampilan. Evaluasi dilakukan dengan menggunakan berbagai instrumen, yaitu tes untuk konsep dan keterampilan, pedoman observasi untuk keterampilan dan perilaku, penilaian kinerja untuk keterampilan, dan instrumen sikap untuk sikap