Pengembangan Pembelajaran Matematika

UNIT 2
Teori Belajar Matematika
Pendahuluan
P
ada Bab 2 ini akan dipelajari Teori Belajar. Mempelajari teori belajar akan sangat
bermanfaat untuk menentukan dan menciptakan pembelajaran yang sesuai dengan
karakteristik siswa dan karakteristik materi matematika yang akan dibahas.
Pembelajaran matematika pada tingkat pendidikan dasar terutama pembelajaran matematika
di tingkat SD diharapkan dapat mengembangkan kreativitas dan kompetensi siswa sehingga guru
hendaknya dapat menyajikan pembelajaran yang efektif, dan efisien sesuai dengan kurikulum dan
pola pikir siswa. Akibatnya, siswa SD dapat memahami dan menerima materi matematika yang
sifatnya abstrak ini dengan mudah, dan siswa dapat menerapkan dan menggunakan matematika
untuk menyelesaikan masalah dalam kehidupan sehari-hari. Selain itu, siswa akan belajar
matematika dengan gembira dan semangat sehingga matematika bukan lagi menjadi mata
pelajaran yang menakutkan dan menjadi momok bagi siswa tetapi berubah menjadi mata
pelajaran yang ditunggu dan disenangi oleh siswa.
Pembelajaran matematika yang efektif, dan efisien sesuai dengan kurikulum dan pola pikir
siswa bukan berarti hanya berorientasi pada pencapaian prestasi yang tinggi melainkan lebih
berorientasi pada pembentukkan, penanaman, dan pengembangan pola pikir siswa untuk
menemukan kembali (reinvention), mengkonstruksi pengetahuannya sendiri, dan menerapkan
matematika untuk menyelesaikan permasalahan yang dihadapi dalam kehidupan sehari-hari. Oleh
karena itu dapat dikatakan bahwa pembelajaran matematika tersebut lebih cenderung pada
penanaman pola pikir logis dan sistematis (atau disebut pola penalaran matematika) pada siswa
sehingga pembelajaran yang akan tercipta bukan berorientasi pada belajar menghafal tetapi lebih
berorientasi pada belajar bermakna. Belajar bermakna adalah belajar memamahami apa yang
sudah diperoleh dan dikaitkan dengan keadaan lain sehingga apa yang ia pelajari akan lebih
dimengerti. Belajar bermakna akan terjadi apabila siswa mencoba menghubungkan fenomena
baru ke dalam struktur pengetahuan mereka dalam setiap penyelesaian masalah (Heruman, 2007).
Hal ini berarti bukan hanya pembelajaran yang mementingkan hasil akhir seperti yang terjadi
pada model pembelajaran matematika yang selama ini diterapkan di siswa tetapi juga
mementingkan proses pembentukan logika berpikir siswa.
Sub Unit 1
Teori Belajar Matematika
B
elajar matematika berarti belajar pola, keteraturan, sistematis, abstrak dan hirarki. Belajar
matematika juga berarti belajar mensyukuri kehidupan yang diberikan oleh Tuhan karena
segala ciptaan Tuhan itu sifatnya teratur dan mempunyai pola sehingga hal ini akan sangat
berpengaruh pada pendidikan karakter seseorang. Berdasarkan hal tersebut diperlukan penciptaan
model pembelajaran matematika yang dapat memfasilitasi dan mendukung siswa dalam belajar
matematika dan dapat membangun karakter siswa. Model pembelajaran matematika yang
demikian akan dapat menciptakan menciptakan kondisi untuk belajar bermakna. Belajar
bermakna adalah belajar memamahami apa yang sudah diperoleh dan dikaitkan dengan keadaan
lain sehingga apa yang ia pelajari akan lebih dimengerti. Belajar bermakna akan terjadi apabila
siswa mencoba menghubungkan fenomena baru ke dalam struktur pengetahuan mereka dalam
setiap penyelesaian masalah (Heruman, 2007).
Model pembelajaran matematika yang berorientasi pada kondisi untuk belajar bermakna
tersebut berdasarkan pada teori belajar. Adapun teori belajar matematika yang dibahas pada unit
ini meliputi Teori Belajar Bruner, Teori Belajar Dienes, Teori Belajar Gagne, Teori Belajar Van
Hiele, dan Teori Belajar Brownell.
A. TEORI BELAJAR BRUNER
Jerome S. Bruner adalah seorang ahli psikologi (1915) dari Universitas Harvard, Amerika
Serikat, yang telah mempelopori aliran psikologi kognitif yang memberi dorongan supaya
pendidikan memberikan perhatian pada pentingnya pengembangan berpikir. Jerome S. Bruner
yang disebut juga sebagai Bruner telah banyak memberikan pandangan mengenai perkembangan
kognitif manusia, bagaimana manusia belajar atau memperoleh pengetahuan, menyimpan
pengetahuan dan menstransformasi pengetahuan. Dasar pemikiran teorinya memandang bahwa
manusia sebagai pemroses, pemikir dan pencipta informasi. Bruner menyatakan belajar
merupakan suatu proses aktif yang memungkinkan manusia untuk menemukan hal-hal baru di
luar informasi yang diberikan kepada dirinya. Ada tiga proses kognitif yang terjadi dalam belajar,
yaitu
1. Proses perolehan informasi baru,
Perolehan informasi baru dapat terjadi melalui kegiatan membaca, mendengarkan penjelasan
guru mengenai materi yang diajarkan atau mendengarkan audiovisual dan lain-lain. Informasi
ini mungkin bersifat penghalusan dari informasi sebelumnya yang telah dimiliki.
2. Proses mentransformasikan informasi yang diterima
Proses transformasi pengetahuan merupakan suatu proses bagaimana kita memperlakukan
pengetahuan yang sudah diterima agar sesuai dengan kebutuhan.
3. Menguji relevansi dan ketepatan pengetahuan.
Informasi yang diterima dianalisis, diproses atau diubah menjadi konsep yang lebih abstrak
agar suatu saat dapat dimanfaatkan.
Menurut Bruner, dalam belajar matematika siswa harus dapat menemukan keteraturan
dengan cara mengotak-atik bahan-bahan yang berhubungan dengan keteraturan intuitif yang
sudah dimiliknya. Dengan demikian siswa harus terlibat aktif secara mental agar dapat mengenal
konsep dan struktur yang tercakup dalam bahan yang sedang dibicarakan, dan siswa akan
memahami materi yang harus dikuasainya itu. Pembelajaran matematika hendaknya dimulai
dengan pengenalan masalah yang sesuai dengan situasi (contextual problem) sehingga siswa
secara bertahap dibimbing untuk menguasai konsep matematika melalui proses memanipulasi
benda-benda atau alat peraga yang dirancang secara khusus dan dapat diotak-atiknya. Alat peraga
tersebut berguna untuk siswa dalam mempelajari bagaimana keteraturan dan pola struktur yang
terdapat dalam benda yang sedang diperhatikannya itu. Keteraturan tersebut kemudian oleh siswa
dihubungkan dengan intuitif yang telah melekat pada dirinya. Peran guru dalam penyelenggaraan
pelajaran tersebut adalah (a) perlu memahami sturktur mata pelajaran, (b) pentingnya belajar aktif
supaya seorang dapat menemukan sendiri konsep-konsep sebagai dasar untuk memahami dengan
benar, (c) pentingnya nilai berpikir induktif (Aisyah, 2007).
Menurut Bruner dalam Aisyah (2007), terdapat tiga model tahapan perkembangan kognitif
manusia, yaitu
1. Model Tahap Enaktif
Dalam tahap ini, anak secara langsung terlibat dalam memanipulasi (mengotak-atik) objek
untuk belajar sesuatu pengetahuan dimana pengetahuan itu dipelajari secara aktif, dengan
menggunakan benda-benda kongkret atau menggunakan situasi yang nyata, pada penyajian
ini anak tanpa menggunakan imajinasinya atau kata-kata. Contohnya terdapat 3 ekor kelinci
(boneka kelinci) atau dapat diganti benda lainnya yang sering ditemui oleh siswa
Siswa membayangkan atau mengamati atau mengotak-atik kelinci atau gambar kelinci.
2. Model Tahap Ikonik
Tahap ikonik, yaitu suatu tahap pembelajaran sesuatu pengetahuan di mana pengetahuan itu
direpresentasikan (diwujudkan) dalam bentuk bayangan visual (visual imaginery), gambar,
atau diagram, yang menggambarkan kegiatan kongkret atau situasi kongkret yang terdapat
pada tahap enaktif. Bahasa menjadi lebih penting sebagai suatu media berpikir dan kemudian
seseorang mencapai masa transisi dan menggunakan penyajian ikonik yang didasarkan pada
pengindraan ke penyajian simbolik yang didasarkan pada berpikir abstrak. Contoh : dari
kegiatan mengamati, atau mengotak-atik kelinci atau gambar kelinci pada tahap enaktif
diatas, misalkan siswa dapat menyimpulkan bahwa kelinci mempunyai 2 buah daun telinga, 4
buah kaki, 1 buah ekor, dan 2 buah mata.
3. Model Tahap Simbolis
Dalam tahap ini bahasa adalah pola dasar simbolik, anak memanipulasi simbol-simbol atau
lambang-lambang objek tertentu. Anak tidak lagi terikat dengan objek- objek seperti pada
tahap sebelumnya. Anak pada tahap ini sudah mampu menggunakan notasi tanpa
ketergantungan terhadap objek riil. Pada tahap simbolik ini, pembelajaran direpresentasikan
dalam bentuk simbol-simbol abstrak, yaitu simbol-simbol arbiter yang dipakai berdasarkan
kesepakatan orang-orang dalam bidang yang bersangkutan, baik simbol-simbol verbal
(misalnya huruf-huruf, kata-kata, kalimat-kalimat), lambang-lambang matematika, maupun
lambang-lambang abstrak yang lain. Contohnya : dari tahap enaktif dan ikonik diatas dapat
diambil informasi
a. Banyaknya kaki dari ketiga kelinci adalah
4 + 4 + 4 = 12 = 3 x 4
b. Banyaknya ekor dari ketiga kelinci adalah
1+1+1= 3 =3x1
c. Banyaknya mata dari ketiga kelinci adalah
2+2+2= 6 =3x2
Menurut Aisyah (2007), Bruner juga mengemukakan teorema atau dalil-dalil berkaitan
pengajaran matematika. Terdapat empat teorema/dalil-dalil berkaitan dengan pengajaran
matematika yang masing-masing mereka sebut sebagai ”teorema atau dalil”. Keempat dalil
tersebut adalah :
1. Dalil Konstruksi / Penyusunan (Contruction Theorem)
Cara yang terbaik bagi seseorang siswa untuk mempelajari sesuatu atau prinsip dalam
matematika adalah dengan mengkontruksi atau melakukan penyusunan sebagai sebuah
representasi dari konsep atau prinsip tersebut. Siswa yang lebih dewasa mungkin bisa
memahami sesuatu konsep atau sesuatu prinsip dalam matematika hanya dengan
menganalisis sebuah representasi yang disajikan oleh guru mereka; akan tetapi, untuk
kebanyakan siswa, khususnya untuk siswa yang lebih muda, proses belajar akan lebih baik
atau melekat jika para siswa mengkonstruksi sendiri representasi dari apa yang dipelajari
tersebut. Alasannya, jika para siswa bisa mengkonstruksi sendiri representasi tersebut mereka
akan lebih mudah menemukan sendiri konsep atau prinsip yang terkandung dalam
representasi tersebut, sehingga untuk selanjutnya mereka juga mudah untuk mengingat halhal tesebut dan dapat mengaplikasikan dalam situasi-situasi yang sesuai. Dalam proses
perumusan dan mengkonstruk atau penyusunan ide-ide, apabila disertai dengan bantuan
benda-benda kongkret mereka lebih mudah mengingat ide-ide tersebut. Dengan demikian,
anak lebih mudah menerapkan ide dalam situasi nyata secara tepat. Seperti yang diuraikan
pada penjelasan tentang modus-modus representasi, akan lebih baik jika para siswa mulamula menggunakan representasi kongkret yang memungkinkan siswa untuk aktif, tidak hanya
aktif secara intelektual tetapi juga secara fisik.
2. Dalil Notasi (Notation Theorem)
Menurut apa yang dikatakan dalam terorema notasi, representasi dari sesuatu materi
matematika akan lebih mudah dipahami oleh siswa apabila di dalam representasi itu
digunakan notasi yang sesuai dengan tingkat perkembangan kognitif siswa. Notasi yang
diberikan tahap demi tahap ini sifatnya berurutan dari yang paling sederhana sampai yang
paling sulit. Penyajian seperti dalam matematika merupakan pendekatan spiral. Dalam
pendekatan spiral setiap ide-ide matematika disajikan secara sistematis dengan menggunakan
notasi-notasi yang bertingkat. Pada tahap awal notasi ini sederhana, diikuti dengan notasi
berikutnya yang lebih kompleks.
3. Dalil Kekontrasan dan Variasi (Contrast and Variation Theorem)
Di dalam teorema kekontrasan dan variasi dikemukakan bahwa sesuatu konsep matematika
akan lebih mudah dipahami oleh siswa apabila konsep itu dikontraskan dengan konsepkonsep yang lain, sehingga perbedaan antara konsep itu dengan konsep yang lain menjadi
jelas.
Selain itu di dalam teorema ini juga disebutkan bahwa pemahaman siswa tentang sesuatu
konsep matematika juga akan menjadi lebih baik apabila konsepitu dijelaskan dengan
menggunakan berbagai contoh yang bervariasi.
4. Dalil Konektivitas atau Pengaitan (Connectivity Theorem)
Di dalam teorema konektivitas disebutkan bahwa setiap konsep, setiap prinsip, dan setiap
ketrampilan dalam matematika berhubungan dengan konsep-konsep, prinsip-prinsip, dan
ketrampilan-ketrampilan yang lain. Adanya hubungan antara konsep-konsep, prinsip-prinsip,
dan ketrampilan-ketrampilan itu menyebabkan struktur dari setiap cabang matematika
menjadi jelas. Adanya hubungan-hubungan itu juga membantu guru dan pihak-pihak lain
(misalnya penyusun kurikulum, penulis buku, dan lain-lain) dalam upaya untuk menyusun
program pembelajaran bagi siswa. Dalam pembelajaran matematika, tugas guru bukan hanya
membantu siswa dalam memahami konsep-konsep dan prinsip-prinsip serta memiliki
ketrampilan-ketrampilan tertentu, tetapi juga membantu siswa dalam memahami hubungan
antara konsep-konsep, prinsip-prinsip, dan ketrampilan-ketrampilan tersebut. Dengan
memahami hubungan antara bagian yang satu dengan bagian yang lain dari matematika,
pemahaman siswa terhadap struktur dan isi matematika menjadi lebih utuh.
Satu hal menjadikan Bruner terkenal karena dia lebih peduli terhadap proses belajar dari
pada hasil belajar. Bruner dalam metode penemuannya mengungkapkan bahwa dalam
pembelajaran matematika, siswa harus menemukan sendiri berbagai pengetahuan yang
diperlukannya. Metode yang sangat dimaksud adalah metode penemuan. Metoda penemuan
adalah metoda mengajar yang mengatur pengajaran sedemikan rupa sehingga anak memperoleh
pengetahuan yang sebelumnya belum diketahuinya itu tidak melalui pemberitahuan; sebagian
atau seluruhnya ditemukan sendiri. Proses penemuan disini terdapat 2 arti, yaitu menemukan
kembali (discovery) atau juga dapat berarti kenemukan yang sama sekali baru (invention).
Discovery learning dari Buner, merupakan model pengajaran yang dikembangkan
berdasarkan pada pandangan kognitif tentang pembelajaran dan prinsip-prinsip konstruktivis. Di
dalam discovery learning siswa didorong untuk belajar sendiri secara mandiri. Siswa belajar
melalui keterlibatan aktif dengan konsep-konsep dan prinsip-prinsip dalam memecahkan
masalah, dan guru mendorong siswa untuk mendapatkan pengalaman dengan melakukan kegiatan
yang memungkinkan siswa menemukan prinsip-prinsip untuk diri mereka sendiri, bukan
memberitahu tetapi memberikan kesempatan atau dengan berdialog agar siswa menemukan
sendiri. Tujuan dari discovery learning adalah untuk memperoleh pengetahuan dengan suatu cara
yang dapat melatih berbagai kemampuan intelektual, merangsang keingintahuan, memotivasi
kemampuan, meningkatkan penalaran dan kemampuan untuk berpikir secara bebas, dan melatih
keterampilan kognitif siswa dengan cara menemukan dan memecahkan masalah yang ditemui
dengan pengetahuan yang telah dimiliki dan menghasilkan pengetahuan yang benar-benar
bermakna. Adapun tujuan mengajar hanya dapat diuraikan secara garis besar, dan dapat dicapai
dengan cara yang tidak perlu sama sekali bagi setiap siswa.
Teori belajar Bruner ini didasarkan pada dua asumsi, bahwa : 1). Perolehan pengetahuan
merupakan suatu proses interaktif, artinya pengetahuan akan diperoleh siswa apabila yang
bersangkutan berinteraksi secara aktif dengan lingkungannya; 2). Orang mengkonstruksikan
pengetahuannya dengan cara menghubungkan hal-hal yang mempunyai kemiripan dihubungkan
menjadi suatu struktur yang memberi arti. Dengan demikian setiap orang mempunyai model atau
kekhususan dalam dirinya untuk mengelompokkan hal-hal tertentu atau membangun suatu
hubungan antara hal yang telah diketahuinya. Dengan model ini seseorang dapat menyusun
hipotesis untuk memasukkan pengetahuan baru kedalam struktur yang telah dimiliki, sehingga
memperluas struktur yang telah dimilikinya atau mengembangkan struktur baru (Aisyah, 2007).
Menurut Aisyah (2007), manfaat belajar penemuan adalah sebagai berikut:
1. Belajar penemuan dapat digunakan untuk menguji apakah belajar sudah bermakna;
2. Pengetahuan yang diperoleh siswa akan tertinggal lama dan mudah diingat;
3. Belajar penemuan sangat diperlukan dalam pemecahan masalah sebab yang diinginkan dalam
belajar adar siswa dapat mendemonstrasikan pengetahuan yang diterima;
4. Transfer dapat ditingkatkan dimana generalisasi telah ditemukan sendiri oleh siswa dari pada
disajikan dalam bentuk jadi;
5. Penggunaan belajar penemuan mungkin mempunyai pengaruh dalam menciptakan
motivasiswa;
6. Meningkatkan penalaran siswa dan kemampuanuntuk berpikir secara bebas.
Menurut Aisyah (2007), tahap-tahap Penerapan Belajar Penemuan adalah sebagai berikut :
1. Stimulus (pemberian perangsang/simuli); kegiatan belajar di mulai dengan memberikan
pertanyaan yang merangsang berpikir siswa, menganjurkan dan mendorongnya untuk
membaca buku dan aktivitas belajar lain yang mengarah pada persiapan pemecahan masalah;
2. Problem Statement (mengidentifikasi masalah); memberikan kesempatan kepada siswa untuk
mengidentifikasi sebanyak mungkin masalah yang relevan dengan bahan pelajaran kemudian
memilih dan merumuskan dalam bentuk hipotesa (jawaban sementara dari masalah tersebut);
3. Data collecton (pengumpulan data); memberikan kesempatan kepada para siswa untuk
mengumpulkan informasi yang relevan sebanyak-banyaknya untuk membuktikan benar atau
tidaknya hipotesa tersebut;
4. Data Prosessing (pengolahan data); yakni mengolah data yang telah diperoleh siswa melalui
kegiatan wawancara, observasi dll. Kemudian data tersebut ditafsirkan;
5. Verifikasi, mengadakan pemerksaan secara cermat untuk membuktikan benar tidaknya
hipotesis yang ditetapkan dan dihubungkan dengan hasil dan processing;
6. Generalisasi, mengadakan penarikan kesimpulan untuk dijadikan prinsip umum dan berlaku
untuk semua kejadian atau masalah yang sama dengan memperhatikan hasil verivikasi.
Menurut Aisyah (2007), beberapa catatan bagi guru matematika yang ingin mengetahui tentang
metoda penemuan, yaitu sebagai berikut :
1. yang dimaksud dengan ”penemuan sesuatu”, hanya belaku bagi yang bersangkutan;
2. Pikirkan dengan mantap, konsep apa yang akan ditemukan itu;
3. Tidak semua materi matematika dapat disajikan dengan metoda penemuan secara baik;
4. Metoda penemuan memerlukan waktu relatif lebih banyak;
5. Berilah banyak contoh-contohnya sebelum siswa membuat kesimpulan;
6. Bila siswa mendapat kesukaran membuat generalisasinya (kesimpulan), bantulah mereka.
Ingat pula bahwa mampu merumuskan sesuatu dengan bahasa yang baik dalam matematika
memerlukan penguasaan bahasa yang tinggi. Bila siswa tidak dapat mengerti dengan salah
satu penyajian penampilan penemuan gunakan teknik lain;
7. Jangan mengharapkan semua siswa mampu menemukan setiap konsep yang diminta ;
8. Memperoleh generalisasi atau kesimpulan yang benar pada metoda penemuan ini adalah hasil
yang paling akhir; dan untuk mengetahui bahwa kesimpulan itu benar maka perlu
pengecekan;
9. Buatlah kegiatan sebagai aplikasi penemuan.
B.
TEORI BELAJAR DIENES
Zoltan P. Dienes adalah seorang guru matematika. Dienes dalam Aisyah (2007),
berpendapat bahwa pada dasarnya matematika dapat dianggap sebagai studi tentang struktur,
memisah-misahkan hubungan-hubungan di antara struktur-struktur dan mengkategorikan
hubungan-hubungan di antara struktur-struktur. Seperti halnya dengan Bruner, Dienes
mengemukakan bahwa tiap-tiap konsep atau prinsip dalam matematika yang disajikan dalam
bentuk yang konkret akan dapat dipahami dengan baik. Ini mengandung arti bahwa jika bendabenda atau objek-objek dalam bentuk permainan akan sangat berperan bila dimanipulasi dengan
baik dalam pengajaran matematika.
Perkembangan konsep matematika menurut Dienes dalam Aisyah (2007), dapat dicapai
melalui pola berkelanjutan, yang setiap seri dalam rangkaian kegiatan belajar dari kongkret ke
simbolik. Tahap belajar adalah interaksi yang direncanakan antara yang satu segmen struktur
pengetahuan dan belajar aktif, yang dilakukan melalui media matematika yang didesain secara
khusus. Menurut Dienes, permainan matematika sangat penting sebab operasi matematika dalam
permainan tersebut menunjukkan aturan secara kongkret dan lebih membimbing dan
menajamkan pengertian matematika pada siswa. Dapat dikatakan bahwa objek-objek kongkret
dalam bentuk permainan mempunyai peranan sangat penting dalam pembelajaran matematika
jika dimanipulasi dengan baik. Teori belajar Dienes pada prinsipnya sangat relevan dengan teori
perkembangan kognitif Piaget dan
konsep Pembelajaran Aktif, Kreatif, Efektif dan
Menyenangkan (PAKEM). Menurut Siswono dalam Aisyah (2007), PAKEM bertujuan untuk
menciptakan suautu lingkungan belajar yang melengkapi siswa dengan ketrampilanketerampilan, pengetahuan dan sikap bagi kehidupan kelak. Aktif diartikan siswa maupun
berinteraksi untuk menunjang pembelajaran. Guru harus menciptakan suasana sehingga siswa
aktif bertanya, memberikan tanggapan, mengungkapkan ide dan mendemonstrasikan gagasan
atau idenya. Guru aktif akan memantau kegiatan belajar peserta didik, memberi umpan balik,
mengajukan pertanyaan menantang dan mempertanyakan gagasan anak didik. Dengan
memberikan kesempatan siswa aktif akan mendorong kreativits peserta didik dalam belajar
maupun memecahkan masalah. Kreatif diartikan guru memberikan variasi dalam kegiatan belajar
mengajar dan membuat alat bantu baljar, bahkan mencipta teknik-teknik mengajar tertentu sesuai
dengan tingkat kemampuan siswa dan tujuan belajarnya. Siswa akan kreatif, bila diberi
kesempatan merancang/membuat sesuatu, menuliskan ide atau gagasan. Kegiatan tersebut akan
memuaskan rasa keingintahuan dan imajinasi mereka. Apabila suasana belajar yang aktif dan
kreatif terjadi, maka akan mendorong siswa untuk menyenangi dan memotivasi mereka untuk
terus belajar. Menyenangkan diartikan sebagai suasana belajar mengajar yang ”hidup”, semarak,
terkondisi untuk trus berlanjut, ekspresif, dan mendorong pemusatan perhatian siswa terhadap
belajar. Agar menyenangkan dipelukan afirmasi (penguatan/ penegasan), memberi pengakuan
dan merayakan kerja kerasnya dengan tepuk tangan, poster umum, catatan pribadi atau saling
menghargai. Kegiatan belajar yang aktif, kreatif dan menyenangkan harus tetap bersandar pada
tujuan atau kompetensi yang akan dicapai. Efektif yang diartikan sebagai ketercapaian suatu
tujuan (kompetensi) merupakan pijakan utama suatu rancangan pembelajaran. Menurut Aisyah
(2007), secara garis besar PAKEM menggambarkan kondisi sebagai berikut:
a. Siswa terlibat dalam berbagai kegiatan (aktifitas) yang mengembangan keterampilan,
kemampuan dan pemahamannya dengan menekankan pada belajar dengan berbuat (learning
by doing).
b. Guru menggunakan berbagai stimulus/motivasi dan alat peraga, termasuk lingkungan sebagai
sumber belajar agar pengajaran lebih menarik, menyenangkan dan relevan bagi siswa.
c. Guru mengatur kelas untuk memajang buku-buku dan materi-materi yang menarik dan
membuat ”pojok bacaan”.
d. Guru menggunakan cara belajar yang lebih kooperatif dan interaktif, termasuk belajar
kelompok.
e. Guru mendorong siswa untuk menemukan caranya sendiri dalam menyelesaikan suatu
masalah, mengungkapkan gagasannya, dan melibatkan peserta didik dalam menciptakan
lingkungan sekolahnya sendiri.
Menurut Aisyah (2007), dalam pelaksanaan PAKEM perlu diperhatikan beberapa hal, yaitu:
a. memahami sifat anak
b. mengenal peserta didik secara individu/perorangan
c. memanfaatkan perilaku anak dalam pengorganisasian belajar
d. mengembangkan kemampuan bepikir kritis, kreatif dam kemampuan memecahkan masalah
e. mengembangkan ruang kelas sebagai lingkungan belajar yang menarik
f. memanfaatkan lingkungan sebagai sumber belajar
g. memberikan umpan balik yang bertanggung jawab untuk meningkan kegiatan belajar
mengajar
h. membedakan antara aktif fisik dn aktif mental.
Dienes dalam Subarinah (2006) bependapat bahwa konsep-konsep matematika akan mudah dan
berhasil untuk dipelajari apabila melalui tahapan tertentu yang dibedakan dalam 6 tahapan, yaitu
1. Permainan Bebas (Free Play)
Tahap ini merupakan tahap yang paling awal dari pengembangan konsep. Pada tahap ini
siswa belajar matematika melalui permainan bebas dengan menggunakan permainan benda
kongkrit tanpa arahan guru dan yang penting benda-benda yang dipakai untuk main-main
sudah tersedia. Permainan bebas merupakan tahap belajar konsep yang aktifitasnya tidak
berstruktur dan tidak diarahkan. Anak didik diberi kebebasan untuk mengatur benda. Selama
permainan pengetahuan anak muncul. Dalam tahap ini anak mulai membentuk struktur
mental dan struktur sikap dalam mempersiapkan diri untuk memahami konsep yang sedang
dipelajari. Contohnya : siswa diberi Menara Hanoi, Block Magic, dan sebagainya
2. Permainan yang Menggunakan Aturan (Games)
Pada tahap ini siswa juga masih bermain benda kongkret tetapi sudah diarahkan untuk
mengamati pola dan keteraturan suatu konsep sehingga siswa sudah mulai diperkenalkan
dengan struktur matematika untuk membantu siswa menumbuhkan sikap berpikir logis dan
matematis. Dengan kata lain, dalam permainan yang disertai aturan siswa sudah mulai
meneliti pola-pola dan keteraturan yang terdapat dalam konsep tertentu. Keteraturan ini
mungkin terdapat dalam konsep tertentu tapi tidak terdapat dalam konsep yang lainnya. Anak
yang telah memahami aturan-aturan tadi. Jelaslah, dengan melalui permainan siswa diajak
untuk mulai mengenal dan memikirkan bagaimana struktur matematika itu. Makin banyak
bentuk-bentuk berlainan yang diberikan dalam konsep tertentu, akan semakin jelas konsep
yang dipahami siswa, karena akan memperoleh hal-hal yang bersifat logis dan matematis
dalam konsep yang dipelajari itu. Menurut Dienes untuk membuat konsep abstrak, anak didik
memerlukan suatu kegiatan untuk mengumpulkan bermacam-macam pengalaman, dan
kegiatan untuk yang tidak relevan dengan pengalaman itu.
3. Permainan Kesamaan Sifat (Searching for communalities)
Pada tahap ini siswa melakukan kegiatan belajar untuk menemukan kesamaan sifat melalui
permainan yang dirancang oleh guru. Siswa diajak untuk melakukan pengamatan terhadap
pola, keteraturan dan sifat-sifat sama yang dimiliki oleh model-model yang diamati dan dari
mencari kesamaan sifat tersebut siswa mulai diarahkan dalam kegiatan menemukan sifat-sifat
kesamaan dalam permainan yang sedang diikuti. Untuk melatih dalam mencari kesamaan
sifat-sifat ini, guru perlu mengarahkan mereka dengan menstranslasikan kesamaan struktur
dari bentuk permainan lain. Translasi ini tentu tidak boleh mengubah sifat-sifat abstrak yang
ada dalam permainan semula.
4. Permainan Representasi (Representation)
Pada tahap ini siswa belajar membuat pernyataan atau representasi. Representasi adalah tahap
pengambilan sifat dari beberapa situasi yang sejenis. Para siswa menentukan representasi dari
konsep-konsep tertentu. Setelah mereka berhasil menyimpulkan kesamaan sifat yang terdapat
dalam situasi-situasi yang dihadapinya itu. Representasi yang diperoleh ini bersifat abstrak
dan dapat berupa penyajian verbal (kata-kata) yang diucapkan maupun ditulis ataupun dalam
bentuk gambar atau diagram, sehingga dengan demikian telah mengarah pada pengertian
struktur matematika yang sifatnya abstrak yang
terdapat dalam konsep yang sedang
dipelajari
5. Permainan dengan Simbolisasi (Symbolization)
Pada tahap ini siswa mulai menciptakan symbol matematika. Simbolisasi termasuk tahap
belajar konsep yang membutuhkan kemampuan merumuskan representasi dari setiap konsepkonsep dengan menggunakan simbol matematika atau melalui perumusan verbal.
6. Permainan dengan Formalisasi (Formalization)
Formalisasi merupakan tahap belajar konsep yang terakhir. Dalam tahap ini siswa-siswa
dituntut untuk mengurutkan sifat-sifat konsep dan kemudian merumuskan sifat-sifat baru
konsep tersebut, sebagai contoh siswa yang telah mengenal dasar-dasar dalam struktur
matematika seperti aksioma, harus mampu merumuskan teorema dalam arti membuktikan
teorema tersebut. Tahap ini diluar jangkauan siswa SD.
Teori Belajar Dienes sebagian besar diterapkan dalam bentuk permainan interaktif yang
dikemas dalam pembelajaran, sehingga anak didik menjadi aktif dan senang dalam belajar.
Secara umum ada tiga macam bentuk permainan interaktif ini, yaitu permainan bilangan,
permainan operasi hitung, dan permainan geometri (tangram)
C. TEORI BELAJAR GAGNE
Robert M. Gagne pada tahun 1960-an menggunakan matematika sebagai sarana untuk
menyajikan dan mengaplikasi teori-teorinya tentang belajar. Menurut Gagne dalam Aisyah
(2007), objek belajar matematika terdiri dari objek langsung dan objek tak langsung. Objek
langsung adalah transfer belajar, kemampuan menyelidiki, kemampuan memecahkan masalah,
disiplin pribadi dan apresiasi pada struktur matematika. Sedangkan objek langsung belajar
matematika adalah fakta, keterampilan, konsep dan prinsip.
1. Fakta
(fact) adalah perjanjian-perjanjian dalam matematika seperti simbol-simbol
matematika, kaitan simbol “3” dengan kata “tiga” merupakan contoh fakta
2. Keterampilan (skills) adalah kemampuan memberikan jawaban yang benar dan cepat.
3. Konsep (concept) adalah ide abstrak yang memungkinkan kita mengelompokkan objek ke
dalam contoh dan bukan contoh..
4. Prinsip (principle) merupakan objek yang paling kompleks. Prinsip adalah sederetan konsep
beserta dengan hubungan diantara konsep-konsep tersebut.
Menurut Gagne pembelajaran harus dikondisikan untuk memunculkan respons yang
diharapkan. Gagne beranggapan bahwa tingkah laku manusia yang sangat bervariasi dan berbeda
dihasilkan dari belajar. Kita dapat mengklasifikasikan tingkah laku sedemikian rupa sehingga
dapat diambil implikasinya yang bermanfaat dalam proses belajar. Gagne mengemukakan bahwa
keterampilan-keterampilan yang dapat diamati sebagai hasil-hasil belajar disebut kemampuankemampuan atau disebut juga kapabilitas. Kapabilitas merupakan kemampuan yang dimiliki
manusia karena ia belajar. Kapabilitas dapat diibaratkan sebagai tingkah laku akhir dan
ditempatkan pada puncak membentuk suatu piramida.
Gagne mengemukakan 5 macam hasil belajar atau kapabilitas tiga bersifat kognitif, satu
bersifat afektif dan satu bersifat psikomotor. Gagne membagi hasil belajar menjadi lima kategori
kapabilitas yaitu informasi verbal,
keterampilan intelektual, strategi kognitif, sikap dan
ketrampilan motorik.
1. Informasi
Verbal,
adalah
kemampuan
untuk
mengkomunikasikan
secara
lisan
pengetahuannya tentang fakta-fakta. Informasi verbal diperoleh secara lisan, membaca buku
dan sebagainya.
2. Keterampilan Intelektual, merupakan kemampuan untuk dapat memperbedakan, menguasai
konsep, aturan, dan memecahkan masalah. Kemampuan-kemampuan tersebut diperoleh
melalui belajar. Kapabilitas keterampilan intelektual menurut Gagne dikelompokkan dalam 8
tipe belajar yaitu,
a. Belajar isyarat, adalah belajar yang tidak diniati atau tanpa kesengajaan, timbul sebagai
akibat suatu rangsangan (stimulus) sehingga menimbulkan suatu respon emosional pada
individu yang bersangkutan)
b. Belajar stimulus respon, adalah belajar untuk merespon suatu isyarat, berbeda dengan
pada belajar isyarat pada tipe belajar ini belajar yang dilakukan diniati atau sengaja dan
dilakukan secara fisik. Belajar stimulus respon menghendaki suatu stimulus yang
datangnya dari luar sehingga menimbulkan terangsangnya otot-otot kemudian diiringi
respon yang dikehendaki sehingga terjadi hubungan langsung yang terpadu antara
stimulus dan respon
c. Belajar rangkaian gerak, merupakan perbuatan jasmaniah terurut dari dua kegiatan atau
lebih stimulus respon. Setiap stimulus respon dalam suatu rangkaian berhubungan erat
dengan stimulus respon yang lainnya yang masih dalam rangkaian yang sama.
d. Belajar rangkaian verbal, adalah perbuatan lisan terurut dari dua kegiatan atau lebih
stimulus respon. Setiap stimulus respon dalam satu rangkaian berkaitan dengan stimulus
respon lainnya yang masih dalam rangkaian yang sama
e. Belajar memperbedakan, adalah belajar membedakan hubungan stimulus respon sehingga
bisa memahami bermacam-macam objek fisik dan konsep, dalam merespon
lingkungannya, anak membutuhkan keterampilan-keterampilan sederhana sehingga dapat
membedakan suatu objek dengan objek lainnya, dan membedakan satu simbol dengan
simbol lainnya. Terdapat dua macam belajar memperbedakan yaitu memperbedakan
tunggal dan memperbedakan jamak.
f. Belajar pembentukan konsep, adalah belajar mengenal sifat bersama dari benda-benda
konkret, atau peristiwa untuk mengelompokkan menjadi satu
g. Belajar pembentukan aturan.
Aturan terbentuk berdasarkan konsep-konsep yang sudah dipelajari. Aturan merupakan
pernyataan verbal, dalam matematika misalnya adalah: teorema, dalil, atau sifat-sifatnya.
h. Belajar pemecahan masalah, adalah tipe belajar yang lebih tinggi derajatnya dan lebih
kompleks daripada tipe belajar aturan (rule learning). Pada tiap tipe belajar memecahkan
masalah, aturan yang telah dipelajari terdahulu untuk membuat formulasi penyelesaian
masalah.
3. Strategi kognitif, adalah kemampuan untuk mengkoordinasikan serta mengembangkan proses
berpikir dengan cara merekam,
membuat analisis dan
sintesis. Kapabilitas
ini
terorganisasikan secara internal sehingga memungkinkan perhatian, belajar, mengingat, dan
berpikir anak terarah
4. Sikap, adalah kecenderungan untuk merespon secara tepat terhadap stimulus atas dasar
penilaian terhadap stimulus tersebut. Respon yang diberikan oleh seseorang terhadap suatu
objek mungkin positif mungkin pula negatif, hal ini tergantung kepada penilaian terhadap
objek yang dimaksud, apakah sebagai objek yang penting atau tidak
5. Ketrampilan Motorik, dapat dilihat dari segi kecepatan, ketepatan, dan kelancaran gerakan
otot- otot, serta anggota badan yang diperlihatkan orang tersebut
Dalam pembelajaran menurut Gagne, peranan guru hendaknya lebih banyak membimbing peserta
didik. Guru dominan sekali peranannya dalam membimbing peserta didik. Di dalam mengajar
memberikan serentetan kegiatan dengan urutan sebagai berikut :
1. Membangkitkan dan memelihara perhatian
2. Merangsang siswa untuk mengingat kembali konsep, aturan dan keterampilan yang relevan
sebagai prasyarat
3. Menyajikan situasi atau pelajaran baru
4. Memberikan bimbingan belajar
5. Memberikan Feedback atau balikan
6. Menilai hasil belajar
7. Mengupayakan transfer belajar
8. Memantapkan apa yang dipelajari dengan memberikan latihan-latihan untuk menerapkan apa
yang telah dipelajari.
D. TEORI BELAJAR VAN HIELE
Van Hiele adalah seorang pengajar matematika Belanda yang telah melakukan penelitian
tentang perkembangan kognitif siswa dalam memahami geometri. Van Hiele menyatakan bahwa
terdapat 5 tahap pemahaman geometri yaitu: tahap pengenalan, analisis, pengurutan, deduksi, dan
keakuratan. Dalam tahap pengenalan, siswa baru berada pada tahap mengenal jenis dan bentuk
bangun datar dan/ atau bangun ruang. Dalam hal ini, bangun datar dan/atau bangun ruang,
disingkat dengan bangun dalam geometri. Pada tahap pengenalan ini, siswa belum dapat
mengenal atau mengetahui sifat-sifat bangun dalam geometri dan baru pada tahap analisislah,
siswa dapat mengerti sifat-sifat tersebut. Tahap pengurutan merupakan tahap yang lebih tinggi
dibandingkan dengan tahap pengenalan maupun tahap analisis, karena dalam tahap ini, siswa
sudah mampu mengetahui hubungan yang terkait antara suatu bangun geometri dengan bangun
geometri lainnya dan siswa juga sudah memahami pengurutan bangun-bangun geometri. Dalam
tahap deduksi, siswa mempunyai kemampuan untuk berpikir deduktif, artinya siswa dapat
menarik kesimpulan dari hal-hal khusus. Selain dapat berpikir deduktif, siswa juga dapat
mengerti peranan unsur-unsur yang tidak didefinisikan, di samping unsur-unsur yang
didefinisikan, aksioma atau problem, dan teorema, serta siswa belum dapat memahami kegunaan
dari suatu sistem deduktif. Tahap yang terakhir dan yang tertinggi adalah tahap keakuratan,
dimana dalam tahap ini siswa sudah memahami betapa pentingnya ketepatan dari prinsip-prinsip
dasar yang melandasi suatu pembuktian. Siswa pada tahap ini sudah memahami mengapa sesuatu
itu dijadikan postulat atau dalil sehingga dapat dikatakan bahwa pada tahap ini memerlukan tahap
berpikir yang kompleks dan rumit (Aisyah, 2007).
Selain mengemukakan tentang tahapan pemahaman dalam geometri, Van Hiele juga
menyatakan bahwa terdapat tiga unsur utama dalam pengajaran geometri, yaitu: waktu, materi
pengajaran, dan metode pengajaran. Apabila ketiga unsur itu dikelola dengan baik, maka
peningkatan kemampuan berpikir anak lebih tinggi. Hal ini juga dapat berarti untuk mendapatkan
hasil yang diinginkan yaitu siswa memahami geometri dengan pengertian, kegiatan belajar siswa
harus disesuaikan dengan tingkat perkembangannya atau disesuaikan dengan taraf berpikirnya
sehingga siswa dapat memperkaya pengalaman dan berpikirnya, dan juga sebagai persiapan
untuk meningkatkan tahap berpikirnya kepada tahap yang lebih tinggi dari tahap sebelumnya.
Selain dua hal diatas, Van Hiele juga menyatakan bahwa dalam pembelajaran geometri, terdapat
5 fase, yaitu
1. fase informasi, guru dan siswa menggunakan tanya-jawab dan kegiatan tentang objek-objek
yang dipelajari pada tahap berpikir siswa. Guru mengajukan pertanyaan kepada siswa sambil
melakukan observasi dan kegiatan ini bertujuan untuk mempelajari pengalaman awal siswa
tentang topik yang dibahas, guru mempelajari petunjuk yang muncul dalam rangka
menentukan pembelajaran selanjutnya yang akan diambil.
2. fase orientasi, siswa mempelajari geometri melalui alat peraga yang sudah dipersiapkan oleh
guru sampai siswa memahami ciri-ciri sifat komponen dan hubungan antar komponen dalam
bangun geometri
3. fase eksplisitasi/penjelasan, guru membantu siswa supaya siswa dapat menggunakan bahasa
yang tepat dan akurat. Penjelasan dari guru ini akan berlangsung sampai system hubungan
pada tahap berpikir mulai tampak nyata.
4. fase orientasi bebas, siswa menghadapi tugas-tugas yang lebih kompleks berupa tugas yang
memerlukan banyak langkah, tugas yang dilengkapi dengan banyak cara, dan tugas yang
open-ended. Melalui orientasi di antara para siswa dalam bidang investigasi, banyak
hubungan antar objek menjadi jelas.
5. fase integrasi, siswa meninjau kembali dan meringkas apa yang telah dipelajari dan guru
dapat membantu siswa dalam membuat sintesis ini dengan melengkapi survey secara global
terhadap apa yang telah dipelajari sehingga siswa mencapai tahap berpikir yang baru.
E.
TEORI BELAJAR BROWNELL
William Brownell (1935) mengemukakan teori belajar matematika SD dalam bentuk
Meaning Theory sebagai alternative dari Drill Theory yang sudah dikembangkan sebelumnya.
Teori drill dalam pembelajaran matematika dikembangkan oleh Edward L. Thorndike (1874 –
1949). Menurut teori drill ikatan antara stimulus dan respon akan bias dicapai oleh siswa melalui
latihan berulang-ulang atau latihan menghafal. Intisari pengajaran matematika menurut teori drill
ini adalah sebagai berikut :
1. Matematika dianalisis sebagai kumpulan fakta/unsure yang berdiri sendiri dan tidak saling
berkaitan
2. Siswa diwajibkan menguasai banyak unsure matematika tanpa perlu memperhatikan
pengertiannya.
3. Siswa mempelajari unsur dalam bentuk seperti yang akan digunakan nanti dalam kesempatan
lain
4. Siswa akan mencapai tujuan pembelajaran secara efektif dan efisien melalui pengulangan
atau drill
Sedangkan, dalam teori bermakna, makna dari materi yang dipelajari oleh siswa merupakan isu
utama dalam pembelajaran matematika. Teori ini juga mengaku pentingnya drill tetapi harus
dilakukan apabila konsep, prinsip, atau proses yang dipelajari telah lebih dahulu dipahami oleh
siswa. Hal ini dikarenakan bahwa penguasaan seseorang terhadap matematika tidak cukup hanya
dilihat dari kemampuan mekanik siswa dalam berhitung saja, tetapi juga dalam aspek praktis dan
kemampuan berpikir kuantitatif. Brownell juga menambahkan bahwa dalam belajar matematika,
siswa sebaiknya memahami pentingnya matematika dalam kehidupan sehari-hari (Subarinah,
2006).
Sub Unit 2
Teori Belajar dalam Pembelajaran Matematika
S
ebelum mempelajari tentang pendekatan pembelajaran matematika, alangkah lebih baik
jika terlebih dahulu mengetahui hubungan antara matematika, karakter siswa, teori
belajar, dan pendekatan pembelajaran matematika. Perhatiakan bagan berikut ini
Bagan 1. Pola Hubungan antara matematika, karakter siswa, pendekatan pembelajaran, dan teori belajar
Hakekat
Tingkat perkembangan
Matematika
atau karakter siswa
Metode dan pendekatan
pembelajaran matematika
Kurikulum
Teori Belajar
Matematika
Matematika
Seorang guru dapat menyajikan materi matematika dengan baik perlu menguasai bahan
kajian matematika yang akan diajarkan. Akantetapi, penguasaan terhadap matematika tidaklah
cukup, namun perlu penguasaan strategi dan pendekatan pembelajaran matematika.
Matematika mempunyai ciri khas tersendiri jika dibandingkan bidang keilmuan lainnya.
Materi matematika yang akan diajarkan oleh siswa dijabarkan dalam kurikulum matematika.
Materi matematika yang diberikan di sekolah, harus mempertimbangkan tingkat
perkembangan atau karakter siswa karena jika tidak memperhatikan tingkat perkembangan
ini, maka materi matematika yang diberikan bisa terlalu mudah sehingga siswa cepat bosan
atau malahan terlalu sulit sehingga siswa tidak dapat menjangkaunya. tingkat perkembangan
atau karakter siswa ini mengakibatkan munculnya teori belajar dimana dalam teori belajar
matematika ini terkandung benang merah atau prinsip-prinsip materi matematika yang
tertuang dalam kurikulum matematika. Berdasarkan pertimbangan 4 unsur ini, yaitu hakekat
matematika, kurikulum matematika, tingkat perkembangan atau karakter siswa, dan teori
belajar matematika, maka dapat ditentukan metode mengajar dan pendekatan pembelajaran
matematika. Metode mengajar adalah suatu cara mengajar yang dapat digunakan untuk
mengajarkan tiap bahan mata pelajaran. Sedangkan pendekatan pembelajaran atau pendekatan
belajar mengajar adalah suatu konsep atau prosedur yang digunakan dalam membahas bahan
pelajaran untuk mencapai tujuan belajar mengajar (Subarinah, 2006). Pada Bab 3 akan
dipelajari materi tentang Strategi Pembelajaran, Metode Pembelajaran dan Pendekatan
Pembelajaran.
Latihan
Setelah mempelajari materi pada Bab 2 diatas, jawablah beberapa pertanyaan berikut ini :
1. Jelaskan pada yang dimaksud dengan Teori Belajar Gagne?
2. Apa yang dimaksud dengan Teori Belajar Dienes?
3. Jelaskan maksud dari Teori Belajar Bruner?
4. Sebutkan dan jelaskan 5 fase mempelajari geometri menurut Teori Belajar Van Hiele?
5. Jelaskan hubungan antara kurikulum matematika, materi matematika, teori belajar dan
tigkat karakteristik siswa, serta metode dan pendekatan pembelajaran matematika!