Pembelajaran dengan pendekatan scientific

Sejalan dengan rencana pergantian kurikulum 2013, istilah pendekatan ilmiah atau scientific aproach pada pelaksanaan pembelajaran menjadi bahan pembahasan yang menarik perhatian para pendidik akhir-akhir ini. Yang menjadi latar belakang pentingnya materi ini karena produk pendidikan dasar dan menengah belum menghasilkan lulusan yang mampu berpikir kritis setara dengan kemampuan anak-anak bangsa lain.

Disadari bahwa guru-guru perlu memperkuat kemampuannya dalam memfasilitasi siswa agar terlatih berpikir logis, sistematis, dan ilmiah. Tantangan ini memerlukan peningkatan keterampilan guru melaksanakan pembelajaran dengan menggunakan pendekatan ilmiah. Skenario untuk memacu keterampilan guru menerapkan strategi ini di Indonesia telah melalui sejarah yang panjang, namun hingga saat ini harapan baik ini belum terwujudkan juga.

Balitbang Depdiknas sejak tahun 1979 telah merintis pengembangan program prestisius ini dalam  Proyek Supervisi dan CBSA (Cara Belajar Siswa Aktif) di Cianjur, Jawa Barat. Hasil-hasil proyek ini kemudian direplikasi di sejumlah daerah dan dikembangkan melalui penataran guru ke seluruh Indonesia. Upaya yang dimulai pada tingkat sekolah dasar ini kemudian mendorong penerapan pendekatan belajar aktif di tingkat sekolah menengah. Hasil-hasil upaya ini secara bertahap kemudian diintegrasikan ke dalam Kurikulum 1984, Kurikulum 1994, dan Kurikulum Berbasis Kompetensi tahun 2004, yang dilanjutkan dengan Standar Isi yang lebih dikenal dengan istilah Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP) tahun 2006.

Dalam perancangan kurikulum baru, Kemendikbud masih menggunakan latar belakang pemikiran yang menyatakan bahwa secara faktual guru-guru belum melaksanakan cara belajar siswa aktif. Kondisi ideal yang diharapkan masih lebih sering menjadi slogan daripada  fakta dalam kelas. Produktivitas pembelalaran untuk menghasilkan siswa yang terampil berpikir pada level tinggi dalam kondisi madek alias kolep. Deskripsi ini merujuk pada hasil tes anak bangsa kita  yang dikompetisikan pada tingkat internasional dinyatakan tidak berkembang sejak tujuh tahun lalu. Memang, ini kondisi yang sangat memprihatinkan.

Apakah Pendekatan Ilmiah?

Pendekatan adalah konsep dasar yang mewadahi, menginspirasi, menguatkan, dan melatari pemikiran tentang bagaimana metode pembelajaran diterapkan berdasarkan teori tertentu. Oleh karena itu banyak pandangan yang menyatakan bahwa pendekatan sama artinya dengan metode.

Pendekatan ilmiah berarti konep dasar yang menginspirasi atau melatarbelakangi perumusan metode mengajar dengan menerapkan karakteristik yang ilmiah. Pendekatan pembelajaran ilmiah (scientific teaching) merupakan bagian dari pendekatan pedagogis pada pelaksanaan pembelajaran dalam kelas yang  melandasi penerapan metode ilmiah.

Pengertian penerapan pendekatan ilmiah dalam pembelajaran tidak hanya fokus pada bagaimana mengembangkan kompetensi siswa dalam melakukan observasi atau eksperimen, namun bagaimana mengembangkan pengetahuan dan keterampilan berpikir sehingga dapat mendukung aktivitas kreatif dalam berinovasi atau berkarya.

Menurut  majalah Forum Kebijakan Ilmiah yang terbit di Amerika pada tahun 2004 sebagaimana dikutip Wikipedia menyatakan  bahwa pembelajaran ilmiah mencakup strategi pembelajaran siswa aktif yang mengintegrasikan siswa dalam proses berpikir dan penggunaan metode yang teruji secara ilmiah sehingga dapat membedakan kemampuan siswa yang bervariasi. Penerapan metode ilmiah membantu guru mengindentifikasi perbedaan kemampuan siswa.

Pada penerbitan majalah selanjutnya pada tahun 2007 tentang Scientific Teaching dinyatakan terdapat tiga prinsip utama dalam menggunakan pendekatan ilmiah; yaitu:

Belajar siswa aktif, dalam hal ini  termasuk inquiry-based learning atau belajar berbasis penelitian, cooperative learning atau belajar berkelompok, dan belajar berpusat pada siswa. Assessment berarti  pengukuran kemajuan belajar siswa yang dibandingkan dengan target pencapaian tujuan belajar.

Keberagaman mengandung makna bahwa dalam pendekatan ilmiah mengembangkan pendekatan keragaman.  Pendekatan ini membawa konsekuensi siswa unik, kelompok siswa unik, termasuk keunikan dari kompetensi, materi, instruktur, pendekatan dan metode mengajar, serta konteks.

Metode Ilmiah merupakan teknik merumuskan pertanyaan dan menjawabnya melalui kegiatan observasi dan melaksanakan percobaan. Dalam penerapan metode ilmiah terdapat aktivitas yang dapat diobservasi seperti mengamati, menanya, mengolah, menalar, menyajikan, menyimpulkan, dan mencipta. Pelaksanaan metode ilmiah tersusun dalam tujuh langkah berikut:

·  Merumuskan pertanyaan.

·  Merumuskan latar belakang penelitian.

·  Merumuskan hipotesis.

-  Menguji hipotesis melalui percobaan.

·  Menganalisis hasil penelitian dan merumuskan kesimpulan.

·  Jika hipotesis terbukti benar maka daapt dilanjutkan dengan laporan.

·  Jika Hipotesis terbukti tidak benar atau benar sebagian maka lakukan pengujian kembali.

Penerapan metode ilmiah merupakan proses berpikir logis berdasarkan fakta dan teori. Pertanyaan muncul dari pengetahuan yang telah dikuasai. Karena itu kemampuan bertanya merupakan kemampuan dasar dalam mengembangkan berpikir ilmiah. Informasi baru digali untuk menjawab pertanyaan.

Oleh karena itu, penguasaan teori dalam sebagai dasar untuk menerapkan metode ilmiah. Dengan menguasi teori maka siswa dapat menyederhanakan penjelasan tentang suatu gejala, memprediksi, memandu perumusan kerangka pemikiran untuk memahami masalah. Bersamaan dengan itu, teori menyediakan konsep yang relevan sehingga teori menjadi dasar dan mengarahkan perumusan pertanyaan penelitian.

Disain penelitian dapat menghasilkan tiga ragam teori  yaitu deskriptif, korelasi, dan eksperimen. Penelitian deskriptif menghasilkan teori deskriptif yang menggambarkan atau mengklasifikasi karakteristik individu, kelompok, situasi, atau peristiwa yang disusun secara ringkas dari hasil  atau  temuan obeservasi. Yang termasuk pada tipe ini adalah studi kasus, survey, studi etnografi, dan studi gejala. Jadi, teori deskriptif diperoleh dari penelitian deskriptif. Penelitian deskriptif menjawab pertanyaan;

    Apakah ini?

Penelitian dan teori relasional yang mempelejari hubungan antara berbagai dimensi atau karakteristik individu, kelompok, situasi, atau peristiwa. Pada tipe ini dijelaskan  bagaimana hubungan bagian dari suatu gejala dengan yang lainnya. Teori dapat dibangun setelah karakteristik atau gejala benar-benar diketahui. Pada riset tipe ini  digunakan  pertanyaan:

·         Apa yang terjadi di sini?

·         Apa yang terjadi jika beberapa karakteristik muncul bersamaan?

Penelitian dan Teori eksperimental bergerak pada prediksi hubungan sebab-akibat antara dimensi atau karakteristik  suatu gejala atau perbedaan antar kelompok. Tipe ini berkaitan dengan penyebab dan pengaruh yang mengeksplorasi persoalan mengapa  ada perubahan gejala atau suatu keadaan. Teori eksplanatori menguji kebenaran dengan riset eksperimen dengan  menggunakan pertanyaan:

·         Apa yang akan terjadi jika…?

·         Apakah perlakuan A berbeda dengan perlakuan B?

Kemampuan menguasai teori menurut Krathwohl dapat dipetakan dalam tabel Taksonomi seperti di bawah ini.

Dimensi proses kognitif menggambarkan tingkat kecakapan berpikir dari mulai mengingat, mengerti atau memahami, menerapkan, menganalisis, mengevaluasi, dan berkreasi.  Istilah berkreasi sama dengan mencipta. Pada dimensi penguasaan ilmu pengetahuan atau teori meliputi  penguasaan ilmu pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognif.

Kita mengetahui bahwa dalam rancangan kurikulum 2013 membedakan siswa sekolah dasar yang diberi target untuk mengembangkan kompetensi faktual dan konseptual, dan sekolah menengah mendapat target untuk mengembangkan kemampuannya sampai prosedural dengan puncak kompetensi  pada mencipta.

Bagaimana penerapan metode ilmiah?

Yang paling penting dalam penerapan metode ilmiah adalah menentukan kompetensi siswa yang hendak siswa kuasai. Sebagaiamana diuraikan sebelumnya bahwa guru dapat memfasilitasi siswa pada tiga tipe pilihan yaitu model deskriptif, relasional, atau eksperimen. Ketiga tipe tersebut memerlukan teknik eksplorasi, elaborasi, dan konfirmasi yang berbeda sehingga menghasilkan tipe teori yang berbeda yaitu teori deskriptif, relasional, dan hasil eksperimen.

Secara umum urutan penerapan metode ilmiah meliputi enam langkah utama berikut:

Rumuskan masalah; pada langkah ini mengungkap apa yang sesungguhnya ingin anda ketahui. Himpun informasi; untuk menjawab sejumlah pertanyaan masalah anda perlu mengimpun informasi, data, atau fakta yang menjadi latar belakang pemikiran. Karena itu  pertanyaan masalah sesungguhnya muncul dari proses perluasan atau pendalaman pengetahuan yang telah anda miliki sebelumnya. Tanpa memiliki pengetahuan tentang sesuatu anda tidak dapat bertanya tentang sesuatu.

Rumuskan hipotesis; apa yang sesungguh Anda pikirkan sehingga ingin mengetahuinya dan apa yang ingin anda amati. Berdasarkan teori yang telah diketahui sebelumnya anda dapat menyusun kesimpulan sementara atau hipotesis. Selanjutnya hipotesis dapat diuji, dengan melakukan pengamatan, membangun sebuah model hubungan dan membuktikan melalui kegiatan percobaan atau observasi.

Dalam pelaksanaan pekerjaan hipotesis kerja dapat anda tetapkan dalam masalah seperti dengan menggunakan pertanyaan: Bagaimana penggunaan metode ilmiah dapat meningkatkan hasil belajar siswa?

Materi; tentukan materi yang akan siswa eksplorasi dalam kegiatan belajar dengan memilih satau satu dari tipe deskriptif, relasional, atau eksperimen. Prosedur; susunlah langkah rinci yang akan siswa lakukan dalam melaksanakan penelitian. Hasil; tentukan apa yang akan siswa pelajari pada pelaksanaan observasi. Data apa yang akan siswa himpun, diolahnya dan yang siswa tafsirkan.Simpulkan hasilnya,  informasi yang anda peroleh dari hasil observasi gunakan untuk menjawab pertanyaan yang menjadi masalah sebelum anda melakukan percobaan atau penelitian. Apakah hasilnya sesuai dengan hipotesis atau menjawab pertanyaan?

Penilaian hasil belajar dapat dilihat dalam tiga dimensi. Keterampilan berpikir terepleksi pada aktivitas ; Mengamati,  Menanya, Mencoba, Mengolah, Menyaji , Menalar dan Mencipta. Level kecakapan berpikir terpetakan dalam model Taksonomi : mengingat, memahami, menerapkan, menganalisis, mengevaluasi, dan berkreasi. Sedangkan dalam penguasaan teori meliputi faktual, konseptual, dan proseduran.  Pada pelakanaannya tidak semua aktivitas dinilai pada tiap pelaksanaan pembelajaran. Guru dapat memilih prioritas yang  berdasarkan peta Krathwohl seperti di bawah ini.

Pelaksanaan kegiatan belajar, misalnya, dalam dua jam pelajaran dibatasi pada kegiatan kelompok dalam penguasaan fakta, konsep, dan mencipta pada ranah kognitif level tinggi yaitu analisis, evaluasi, dan berkreasi pada materi pelajaran yang telah guru tentukan.

Model Penerapan Pendekatan Kuntitatif dan Kualitatif

Penerapan metode ilmiah dalam pembelajaran dapat memilih menggunakan pendekatan kuantitatif maupun kualitatif. Pendekatan adalah  pendekatan yang ilmiah dan sistematis mengembangkan dan menggunakan model-model matematis, teori-teori dan/atau hipotesis yang berkaitan dengan fenomena alam. Proses pengukuran menjadi ciri khas pada penelitian kuantitatif menggambarkan  hubungan yang fundamental antara pengamatan empiris dan ekspresi matematis pada hubungan-hubungan yang dinyatakan dalam bentuk angka (Wikipedia)

Contoh: 240 orang, 79% dari populasi sampel mengatakan bahwa mereka lebih percaya pada diri mereka dalam menghadapi masa depan  sejak  setahun yang lalu hingga hari ini.

Pendekatan  kualitatif ditujukan untuk memahami fenomena-fenomena sosial dari sudut pandang partisipan. Dengan demikian penelitian kualitatif adalah penelitian yang digunakan untuk meneliti pada kondisi objek alamiah dimana peneliti merupakan instrumen kunci (Sugiyono, 2005).

Model penerapan metode dapat dilihat dalam gambar berikut:

Kegiatan bersiklus yang bermula dari indentifikasi masalah, membatasi masalah, menetapkan fokus kajian, menghimpun data, mengolah dan membahas data, mencocokkan dengan teori atau hipotesis, dan menyusun serta menyajikan laporan. Pada model ini dapat mengelola data tidak dengan menggunakan angka-angka.

Penelitian kualitatif menggunakan lingkungan alamiah sebagai sumber data.  Peneliti pergi ke lokasi, memahami dan mempelajari situasi. Studi dilakukan pada waktu interaksi berlangsung di tempat kejadian. Peneliti meng­amati, mencatat, bertanya, menggali sumber yang erat hubung­annya dengan peristiwa yang terjadi saat itu.  Peneliti mendatangi suatu lingkungan kemudian menggali informasi yang menjadi fokus yang telah ditentukan.

Data yang diperoleh seperti hasil peng­amatan, hasil wawancara, hasil pemotretan, analisis dokumen, catatan lapangan, disusun peneliti di lokasi penelitian, tidak dituangkan dalam bentuk dan angka-angka. Peneliti melakukan analisis data dengan memperkaya informasi, mencari hubungan, membandingkan, menemukan pola atas dasar data aslinya. Hasil analisis data berupa pemaparan mengenai gejala yang diteliti yang disajikan dalam bentuk uraian naratif.

Hakikat pema­paran data pada umumnya menjawab pertanyaan-pertanyaan me­ngapa dan bagaimana suatu fenomena terjadi. Untuk itu peneliti dituntut memahami dan me­nguasai bidang ilmu yang ditelitinya sehingga dapat memberikan penjelasan  mengenai konsep dan makna yang terkandung dalam data. Tekanan penelitian kualitatif ada pada proses bukan pada hasil. Prinsip-prinsip itulah yang seharusnya guru terapkan dalam proses pembelajaran sehingga dipastikan siswa tidak hanya aktif dalam kelas, namun mereka dapat mendatangi alam sekitar untuk melakukan kegiatan belajar di luas kelas.