Pengertian dan Aspek Keterampilan Proses Sains Pada Pembelajaran IPA

Eureka Pendidikan. Sebuah pembelajaran sains adalah sistem yang dirancang untuk mencari informasi mengenai fenomena yang terjadi di alam.   Cara yang paling mudah dalam mempelajari kejadian alam melalui sebuah pemodelan yang membawa kejadian alam ke dalam laboratorium untuk diamati.  

Proses percobaan ini selanjutnya membutuhkan keterampilan proses sains agar dapat ditarik kesimpulan yang benar mengenai fenomena yang sedang dipelajari.   Beberapa ahli pendidikan mengemukakan pengertian tentang proses dan keterampilan proses sains.  

Robin Millar (1989) menyatakan bahwa istilah proses sains (Science Processes) sangat banyak digunakan di Inggris, istilah ini mengacu kepada pendekatan proses (process approach) yang digunakan oleh guru dalam membahas materi (content) yang mengacu kepada prosesnya.   Func, James. H. (1979) mengajukan batasan perihal keterampilan proses (Science Processes Skill) sebagai hal-hal yang dilakukan oleh ahli sains dalam mereka belajar dan melakukan investigasi (penyelidikan).  

Menurut Semiawan, dkk (Nasution, 2007) menyatakan bahwa 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 baru.

American Association for the Advancement of Science (1970) mengklasifikasikan menjadi keterampilan proses dasar dan keterampilan proses terpadu.  

Seperti kita ketahui, bahwa sains tidak hanya tediri dari kumpulan pengetahuan atau berbagai macam fakta yang harus dihafalkan, sains juga terdiri dari kegiatan atau proses aktif menggunakan pikiran dalam mempelajari gejala alam yang belum diungkapkan. Para ahli pendidikan sains berpendapat bahwa sains itu dipandang sebagai proses dan produk. Namun fakta dilapangan, pembelajaran sains hanya menanamkan konsep atau materi kepada peserta didik saja, tidak memperhatikan pengembangan proses dalam diri peserta didik. Jika hanya menanamkan konsep saja, maka pembelajaran sains tidak akan melahirkan produk yang memiliki sikap seperti para ilmuwan yang dapat berguna bagi diri peserta didik dalam kehidupan pribadi maupun bermasyarakat.

Berdasarkan uraian di atas maka pembelajaran saisn hendaknya dapat mengembangkan kedua dimensi tersebut, sains sebagai proses meliputi keterampilan-keterampilan dan sikap-sikap yang dimiliki oleh para ilmuwan untuk mencapai produk sains. Dengan kata lain, pengembangan keterampilan proses ini dapat menumbuhkan sikap-sikap seperti yang dimiliki oleh para ilmuwan (sikap ilmiah) untuk mencapai produk sains. Jika sains mengandung produk dan proses, maka dalam mengajar kepada peserta didik tidak hanya sekedar menyampaikan produk sains saja, melainkan guru harus melatih peserta didik tentang kegiatan-kegiatan ilmiah yang melibatkan berbagai keterampilan dasar yang terdapat dalam aspek keterampilan proses sains.

Dengan mengembangkan keterampilan-keterampilan seperti perolehan yang didapatkan dari sebuah proses, peserta didik akan mampu menemukan dan mengembangkan sendiri fakta dan konsep serta menumbuhkan dan mengembangkan sikap dan nilai yang dituntut. Dengan demikian, keterampilan-keterampilan itu yang menjadi roda penggerak utama dan juga dasar yang baik dalam sebuah proses penemuan dan pengembangan sikap yang dilakukan oleh peserta didik sebagaimana para saintis melakukannya.  

A. Pengertian Keterampilan Proses Sains Terpadu

Keterampilan proses sains adalah pendekatan yang didasarkan pada anggapan bahwa sains itu terbentuk dan berkembang melalui suatu proses ilmiah. Dalam pembelajaran sains, proses ilmiah tersebut harus dikembangkan pada peserta didik sebagai pengalaman yang bermakna. Bagaimanapun pemahaman konsep sains tidak hanya mengutamakan hasil (produk) saja, tetapi proses untuk mendapatkan konsep tersebut juga sangat penting dalam membangun pengetahuan peserta didik. Keterampilan ilmiah dan sikap ilmiah memiliki peran yang penting dalam menemukan konsep sains. Peserta didik dapat membangun gagasan baru sewaktu mereka berinteraksi dengan suatu gejala. Pembentukan gagasan dan pengetahuan peserta didik ini tidak hanya bergantung pada karakteristik objek, tetapi juga bergantung pada bagaimana peserta didik memahami objek atau memproses informasi sehingga diperoleh dan dibangun suatu gagasan baru.

Ada tiga dimensi ilmiah yang sangat penting dalam mengajarkan sains. Yang pertama adalah isi dari sains yaitu konsep dasar dan pengetahuan ilmiah. Dimensi ilmiah yang pertama ini adalah yang kebanyakan dipikirkan orang. Dua dimensi ilmiah penting lain di samping pengetahuan ilmiah adalah proses ilmiah dan sikap ilmiah. Proses ilmiah adalah bagaimana ilmuwan melakukan proses dalam mendapatkan sains, sedangkan sikap ilmiah adalah bagaimana para ilmuwan bersikap ketika melakukan proses dalam mendapatkan sains tersebut. Sains adalah upaya untuk mempelajari, merumuskan permasalahan, dan menemukan jawaban tentang berbagai gejala alam. Oleh karena itu, maka keterampilan roses yang sama seperti yang dimiliki ilmuwan harus kita miliki dalam memecahkan berbagai permasalahan kehidupan sehari-hari. Ketika memberikan proses pengajaran kepada peserta didik untuk menggunakan keterampilan proses dalam memahami sains, kita juga mengajarkan pada mereka keterampilan yang akan mereka gunakan dalam masa depan di setiap area kehidupan mereka.

Keterampilan proses sains diklasifikasikan menjadi keterampilan proses dasar dan keterampilan proses terpadu, American Association for the Advancement of Science (1970), mengklasifikasikan keterampilan proses menjadi keterampilan proses dasar dan   keterampilan proses terpadu. Keterampilan proses dasar meliputi, observasi (pengamatan), clasifying (menggolongkan), communication (komunikasi), measuring (pengukuran), inferensi (menyimpulkan), prediksi (meramalkan). Sedangkan keterampilan proses terpadu meliputi pengontrolan variable, interpretasi data, perumusan hipotesa, pendefinisian variabel secara operasional, merancang eksperimen.  

B. Aspek-Aspek dari Keterampilan Proses Sains Terpadu

  Keterampilan proses terpadu meliputi pengontrolan variable, interpretasi data, perumusan hipotesa, pendefinisian variabel secara operasional, merancang eksperimen.  

1. Mengidentifikasi Variabel

Variabel adalah satuan besaran kualitatif atau kuantitatif yang dapat bervariasi atau berubah pada situasi tertentu. Kedudukan sebuah variabel dalam penelitian sangat berpengaruh terhadap hasil dari sebuah penelitian. Besaran kualitatif adalah besaran yang tidak dinyatakan dalam suatu pengukuran baku tertentu. Besaran kuantiatif adalah besaran yang dinyatakan dalam suatu pengukuran baku tertentu.D alam suatu eksperimen terdapat tiga macam variable, yaitu: variable manipulasi, variable respon dan variable control. Namun untuk tingkatan sekolah dasar ketrampilan ini belum diperkenalkan.  

2. Intepretasi Data

Keterampilan intepretasi data biasanya diawali dengan pengumpulan data, analisis data, dan mendeskripsikan data. Mendeskripsikan data artinya menyajikan data dalam bentuk yang mudah dSainshami. Misalnya dalam bentuk tabel, grafik dengan angkaangka yang sudah ditentukan rata-ratanya. Data yang sudah dianalisis kemudian diimpretasikan menjadi suatu kesimpulan dalam bentuk pernyataan. Data yang diinterpretasikan harus yang membentuk pola atau beberapa kecenderungan.  

3. Hipotesis  

Hipotesis biasanya dibuat pada suatu perencanaan penelitian yang merupakan pekerjaan tentang pengaruh yang akan terjadi dari variable manipulasi terdapat variable respon. Menurut (Nur, 1996) hipotesis dirumuskan dalam bentuk pernyataan bukan pertanyaan, pertanyaan biasanya digunakan dalam merusumkan masalah yang akan diteliti. Hipotesis dapat dirumuskan secara induktif dan deduktif. Perumusan induktif berdasarkan data pengamatan sedangkan perumusan deduktif berdasarkan teori.  

4. Definisi Variabel Secara Operasional

Mendefinisikan secara operasional suatu variable berarti menetapkan bagaimana suatu variable itu diukur. Devinisi operasional suatu variable adalah definisi yang menguraikan bagaimana mengukur suatu variable. Definisi ini harus menyatakan tindakan apa yang akan dilakukan dan pengamatan apa yang dicatat dari suatu eksperimen. Ketrampilan ini merupakan ketrampilan proses yang paling sulit untuk dilatihkan karena itu harus sering di ulang-ulang.

Contoh : peserta didik melakukan percobaan pengaruh suhu terhadap kelarutan gula.  

5. Eksperimen  

Eksperimen dapat didefinisikan sebagai kegiatan terinci yang direncanakan untuk menghasilkan data untuk menjawab suatu masalah atau menguji suatu hipotesis. Suatu eksperimen akan berhasil jika variable yang dimanipulasi dan jenis respon yang diharapkan dinyatakan secara jelas dalam suatu hipotesis, juga penentuan kondisi-kondisi yang akan dikontrol sudat tepat. Untuk keberhasilan eksperimen ini maka setiap eksperimen harus dirancang terlebih dahulu kemudian diuji coba. Melatihkan merencanakan eksperimen tidak harus dalam bentuk penelitian yang rumit, tetapi cukup dilatihkan dengan menguji hipotesis-hipotesis yang berhubungan dengan konsep-konsep di dalam kurikulum.  

C. Pendekatan Keterampilan Proses dalam Pembelajaran sains

  Pembelajaran biologi dapat dilakukan melalui berbagai pendekatan, antara lain pendekatan inkuiri, keterampilan proses, konstruktivistik, dan sains teknologi masyarakat. Kesemua pendekatan tersebut bertujuan menumbuhkan kemampuan berpikir, bekerja dan bersikap ilmiah serta berkomunikasi sebagai salah satu aspek penting dalam kecakapan hidup. Oleh karena itu, pemberian pengalaman belajar menekankan pada penggunaan dan pengembangan keterampilan proses dan sikap ilmiah. Pengembangan keterampilan proses peserta didik dapat dilatihkan melalui suatu kegiatan pembelajaran yang menggunakan pendekatan keterampilan proses. Pendekatan keterampilan proses adalah proses pembelajaran yang dirancang sedemikian rupa, sehingga peserta didik dapat menemukan fakta-fakta, membangun konsep-konsep dan teori-teori dengan keterampilan intelektual dan sikap ilmiah peserta didik sendiri. Peserta didik diberi kesempatan untuk terlibat langsung dalam kegiatan-kegiatan ilmiah seperti yang dikerjakan para ilmuwan, tetapi pendekatan keterampilan proses tidak bermaksud menjadikan setiap peserta didik menjadi ilmuwan.  

Keterampilan berarti kemampuan menggunakan pikiran, nalar dan perbuatan secara efisien dan efektif untuk mencapai suatu hasil tertentu, termasuk kreativitas. Dengan demikian, Pendekatan Keterampilan Proses adalah perlakuan yang diterapkan dalam pembelajaran yang menekankan pada pembentukan keterampilan memperoleh pengetahuan kemudian mengkomunikasikan perolehannya. Keterampilan memperoleh pengetahuan dapat dengan menggunakan kemampuan olah pikir (psikis) atau kemampuan olah perbuatan (fisik).  

American Association for the Advancement of Science (1970), mengklasifikasikan keterampilan proses menjadi keterampilan proses dasar dan keterampilan proses terpadu.  

Keterampilan proses dasar meliputi observasi (pengamatan), classifying (menggolongkan), communication (komunikasi), measuring (pengukuran), inferensi (menyimpulkan), prediksi (meramalkan). Sedangkan keterampilan proses terpadu meliputi pengontrolan variable, interpretasi data, perumusan hipotesa, pendefinisian variabel secara operasional, merancang eksperimen. Penilaian dalam keterampilan proses dilakukan selama proses pembelajaran (penilaian proses) dengan menggunakan indikator dan kata operasional:    

1. Mengamati: melihat, mendengar, merasa, meraba, mambaur, mencicipi, mengecap, menyimak, mengukur, membaca.
2. Menggolongkan (mengklasifikasikan): mencari persamaan, menyamakan, membedakan, membandingkan, mengontraskan, mecari dasar penggolongan.
3. Menafsirkan (menginterprestasikan): menaksir, memberi arti, mengartikan, memposisikan, mencari hubungan, ruang-waktu, menentukan pola, menarik kesimpulan, mengeneralisasikan.
4. Meramalkan (memprediksi): mengantisSainssi berdasarkan kecenderungan, pola atau hubungan antar data atau informasi.
5. Menerapkan/menggunakan (informasi, kesimpulan, konsep, hukum, teori, sikap, nilai atau keterampilan dalam situasi): menghitung, menentukan variabel, mengendalikan variabel, menghubungkan konsep, merumuskan konsep, pertanyaan penelitian, menyusun hipotesis, membuat modul.
6. Merencanakan penelitian: menentukan masalah/objek yang akan diteliti, menentukan tujuan penelitian, menentukan ruang lingkup penelitian, menentukan sumber data, menentukan alat, bahan, dan sumber kepustakaan, menentukan cara penelitian.
7. Mengkomunikasikan: berdiskusi, mendeklamasikan, mendramakan, merenungkan, meragakan, mengugkapkan, melaporkan (dalam bentuk lisan, tulisan, gerak atau penampilan).

Penilaian dalam pembelajaran yang menggunakan keterampilan proses dapat dilakukan secara tes dan nontes. Penilaian secara tes dapat dilakukan melalui ujian tertulis dan lembar kerja. Sedangkan tes perbuatan dapat dilakukan melalui observasi dan tes perbuatan. Namun demikian, secara spesifik penilaian sangat ditentukan oleh tujuan pembelajaran yang telah ditetapkan serta kreativitas dan kemampuan guru.