Keterampilan Proses Sains

Dalam pembelajaran IPA hasil belajar proses dikenal dengan keterampilan proses sains. Keterampilan-keterampilan proses sains adalah keterampilan-keterampilan yang dipelajari siswa pada saat mereka melakukan inquiri ilmiah (Nur, 2009). Pada saat mereka terlibat aktif dalam penyelidikan ilmiah, mereka menggunakan berbagai macam Keterampilan Proses, bukan hanya satu metode ilmiah tunggal. Keterampilan-keterampilan proses tersebut adalah pengamatan, pengklasifikasian, penginferensian, peramalan, pengkomunikasian, pengukuran, penggunaan bilangan, penginterpretasian data, melakukan eksperimen, pengontrolan variabel, perumusan hipotesis, pendefinisian secara operasional, dan perumusan model.

1) Pengamatan adalah penggunaan indera-indera Anda. Anda mengamati dengan penglihatan, pendengaran, pengecapan, perabaan, dan pembauan. Beberapa perilaku yang dikerjakan siswa pada saat pengamatan adalah: (1) penggunaan indera-indera tidak hanya penglihatan, (2) pengorganisasian obyek-obyek menurut satu sifat tertentu, (3) pengidentifikasian banyak sifat, (4) pengidentifikasian perubahan-perubahan dalam suatu obyek, (5) melakukan pengamatan kuantitatif (contoh: “5 kilogram” bukan “berat”), dan (6) melakukan pengamatan kualitatif (contoh: “baunya seperti susu asam” bukan “berbau”).


2) Pengklasifikasian adalah pengelompokan obyek-obyek menurut sifat-sifat tertentu. Beberapa perilaku siswa adalah: (1) pengidentifikasian suatu sifat umum (mineral yang menyerupai logam dan mineral yang tidak menyerupai logam), dan (2) memilah-milahkan dengan menggunakan dua sifat atau lebih (mineral yang memiliki celah yang dapat menggores gelas; dan mineral tanpa celah dan mineral yang tidak dapat menggores gelas).


3) Penginferensial adalah penggunaan apa yang Anda amati untuk menjelaskan sesuatu yang telah terjadi. Penginferensian berlangsung melampaui suatu pengamatan untuk menafsirkan apa yang telah diamati. Sebagai contoh: Anda melihat suatu petak rumput mati. Suatu inferensi yang mungkin diajukan adalah bahwa ada cacing tanah di dalam tanah tersebut yang menyebabkan rumput itu mati. Beberapa perilaku yang dikerjakan siswa pada saat penginferensian adalah (1) mengkaitkan pengamatan dengan pengalaman atau pengetahuan terdahulu, dan (2) mengajukan penjelasan-penjelasan untuk pengamatan-pengamatan.

4) Peramalan/prediksi adalah pengajuan hasil-hasil yang mungkin dihasilkan dari suatu percobaan. Ramalan-ramalan didasarkan pada pengamatan-pengamatan dan inferensi-inferensi sebelumnya. Ramalan merupakan suatu pernyataan tentang pengamatan apa yang mungkin dijumpai di masa yang akan datang, sedangkan inferensi berupaya untuk memberikan alasan tentang mengapa suatu pengamatan terjadi. Beberapa perilaku siswa adalah: (a) penggunaan data dan pengamatan yang sesesuai, (b) penafsiran data/grafik, (c) perumusan generalisasi tentang pola-pola, dan (c) pengujian kebenaran dari ramalan-ramalan yang sesuai.

5) Pengkomunikasian adalah mengatakan apa yang Anda ketahui dengan ucapan kata-kata, tulisan, gambar, demonstrasi, atau grafik. Beberapa perilaku yang dikerjakan siswa pada saat melakukan komunikasi adalah: (a) pemaparan pengamatan atau dengan menggunakan perbendaharaan kata yang sesuai, (b) pengembangan grafik atau gambar untuk menyajikan pengamatan dan peragaan data, dan (c) perancangan poster atau diagram untuk menyajikan data untuk meyakinkan orang lain.

6) Pengukuran adalah penemuan ukuran dari suatu obyek, berapakah massa suatu obyek, berapa banyak ruang yang ditempati suatu obyek. Obyek tersebut dibandingkan dengan suatu satuan pengukuran, misalnya sebuah penjepit kertas atau satuan baku centimeter. Proses ini digunakan untuk melakukan pengamatan kuantitatif. Beberapa perilaku siswa adalah: (a) pengukuran panjang, volume, massa, temperatur, dan waktu dalam satuan yang sesuai, dan (b) memilih alat dan satuan yang sesuai untuk tugas pengukuran tertentu tersebut.

7) Penggunaan Bilangan meliputi pengurutan, penghitungan, penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian bilangan. Beberapa perilaku yang dikerjakan siswa pada saat penggunaan bilangan adalah: (1) penghitungan, (2) pengurutan, (3) penyusunan bilangan dalam pola-pola yang benar, dan (c) penggunaan keterampilan matematika yang sesuai.

8) Merumuskan Masalah, masalah harus dirumuskan secara operasional untuk membantu siswa merumuskan hipotesis yang dapat dijawab melalui penyelidikan atau bukti-bukti. Masalah dirumuskan dengan kata tanya yang bersifat terbuka. Beberapa petunjuk melatih siswa dalam merumuskan masalah adalah sebagai berikut: 1) memulai dengan menulis beberapa pertanyaan yang bersifat ilmiah, 2) menyisihkan pertanyaan-pertanyaan yang tidak dapat dijawab dengan pengumpulan bukti, 3) memecah pertanyaan umum menjadi pertanyaan-pertanyaan spesifik yang dapat diselidiki satu persatu, dan 4) merumuskan pertanyaan yang dapat dijawab melalui penyelidikan.

9) Merumuskan Hipotesis adalah suatu prediksi berdasarkan pengamatan yang dapat diuji atau jawaban sementara dari rumusan masalah. Hipotesis biasanya dibuat pada suatu perencanaan penelitian yang memberikan prediksi pengaruh yang akan terjadi dari variabel manipulasi terhadap variabel respon. Hipotesis dapat dirumuskan secara induktif berdasarkan data hasil pengamatan maupun secara deduktif berdasarkan teori menuju suatu pernyataan. Beberapa petunjuk melatih siswa dalam merumuskan hipotesis sebagai berikut: 1) hipotesis dihasilkan dari masalah-masalah yang telah diidentifikasi atau pertanyaan-pertanyaan yang telah diajukan, 2) hipotesis harus dapat diuji melalui suatu penyelidikan, dan 3) hipotesis dirumuskan dalam bentuk pernyataan (jika… maka….), bukan dalam bentuk pertanyaan. Contoh hipotesis: jika sumber tegangan diperbesar maka semakin keras bunyi yang dihasilkan oleh bel listrik.

10) Merencanakan Eksperimen adalah membuat suatu rencana terorganisasi untuk menguji suatu hipotesis. Merencanakan eksperimen tidak harus selalu dalam bentuk penelitian yang rumit, tetapi cukup dilatihkan bagaimana cara mengidentifikasi variabel yang diperlukan untuk menguji hipotesis, mendefinisikan secara operasional variabel tersebut, merencanakan prosedur eksperimen, dan merencanakan tabel data hasil pengamatan.

(1) Identifikasi Variabel

Variabel adalah suatu besaran yang dapat bervariasi atau berubah pada situasi tertentu. Keterampilan identifikasi variabel dapat diukur berdasarkan tiga tujuan pembelajaran berikut: a) mengidentifikasi variabel dari suatu pernyataan tertulis atau dari deskripsi suatu eksperimen, b) mengidentifikasi variabel manipulasi (suatu variabel yang secara sengaja diubah atau dimanipulasi dalam suatu situasi) dan variabel respon (variabel yang berubah sebagai akibat dari variabel manipulasi), dan c) mengidentifikasi variabel kontrol (variabel yang dijaga tetap selama eksperimen) dari suatu pernyataan tertulis atau deskripsi suatu eksperimen.

Beberapa petunjuk melatih siswa dalam mengidentifikasi variabel sebagai berikut: a) memulai dengan mendeskripsikan pertanyaan atau proses yang sedang diselidiki, kemudian mengidentifikasi variabel manipulasi dan variabel respon dalam eksperimen tersebut, memprediksi hasil yang dapat diamati pada variabel respon, b) membuat daftar seluruh variabel lain yang mempengaruhi variabel respon, c) membuat pertimbangan setiap jenis variabel umum, seperti waktu, suhu, panjang, masa, volume, jumlah, dan jenis zat yang digunakan, dan d) menentukan variabel kontrol.

(2) Definisi Operasional Variabel

Definisi operasional variabel adalah pernyataan yang mendeskripsikan bagaimana variabel tertentu harus diukur atau bagaimana suatu benda/kondisi harus dikenali. Definisi tersebut harus menyatakan tindakan apa yang akan dilakukan dan pengamatan apa yang akan dicatat dari suatu eksperimen. Beberapa petunjuk untuk melatih siswa membuat definisi operasional variabel adalah sebagai berikut: a) mempelajari seluruh rencana tertulis untuk melaksanakan sebuah eksperimen atau menulis sebuah rencana bila belum ada, b) mengidentifikasi setiap variabel atau istilah yang belum memiliki arti tunggal yang jelas, dan c) menulis definisi yang jelas dan lengkap tentang apa yang seharusnya dilakukan atau diukur.

(3) Prosedur Eksperimen

Prosedur eksperimen adalah suatu deskripsi langkah demi langkah tentang bagaimana mengubah variabel manipulasi dan mengamati pengaruh-pengaruh terhadap variabel respon.

(4) Tabel Data Hasil Pengamatan

Tabel data adalah susunan informasi terorganisasi dalam baris-baris dan kolom-kolom berlabel. Tabel data sangat membantu menginterpretasikan informasi yang telah dikumpulkan orang lain, menyediakan cara teratur untuk mencatat data hasil pengamatan, dan mengingatkan data apa saja yang perlu dikumpulkan. Beberapa petunjuk melatih siswa dalam membuat tabel data sebagai berikut: a) mempertimbangkan variabel manipulasi dan respon untuk menentukan pengamatan yang akan dilakukan, b) merencanakan pengamatan sesuai dengan pola tertentu, misalnya: setiap satu menit atau setiap 10 lilitan kawat, c) membuat draf tabel data dan sebuah judul tabel yang sesuai, d) menuliskan satuan ke dalam label kolom, e) membandingkan draf tabel data dengan rencana, dan f) merevisi draf tabel data.


11) Melaksanakan Eksperimen, eksperimen dilaksanakan untuk menjawab suatu permasalahan atau menguji suatu hipotesis. Pada kegiatan ini, siswa dilatih bertindak sebagai peneliti sehingga dituntut bersikap obyektif, sistematis, logis, dan teliti.

12) Menganalisis Data adalah menjelaskan atau mengartikan data yang diperoleh dari hasil eksperimen. Menganalisis data dapat dilakukan dengan cara membandingkan atau mencari kecenderungan dari data yang dianalisis.


13) Menyimpulkan Data adalah pembuatan pernyataan yang mengikhtisarkan apa yang telah dipelajari dari suatu eksperimen atau pengamatan. Kesimpulan hasil eksperimen pada umumnya berkaitan dengan hipotesis, karena setelah siswa melaksanakan eksperimen baru dapat disimpulkan apakah hipotesis itu diterima atau ditolak. Beberapa petunjuk melatih siswa menarik kesimpulan sebagai berikut: 1) menjadikan hipotesis sebagai acuan dalam eksperimen, 2) mengiden-tifikasi pola-pola dari data yang dianalisis, 3) menentukan apakah data yang diperoleh mendukung hipotesis atau tidak, dan 4) membuat pertimbangan, apakah perlu merencanakan eksperimen lain untuk mendukung kesimpulan yang dibuat.

CONTOH KETERAMPILAM PROSES SAINS

DOWNLOAD