pengembangan e-scaffolding termodinamika

PENGEMBANGAN E-SCAFFOLDING TERMODINAMIKA BERBASIS
PEMBELAJARAN HYBRID UNTUK MENUMBUHKAN SIKAP ILMIAH
DAN PRESTASI BELAJAR FISIKA
Yessi Affriyenni1, Purbo Suwasono2, dan Supriyono Koes Handayanto3
Jurusan Fisika Universitas Negeri Malang
1
Mahasiswa Universitas Negeri Malang
2
Dosen Fisika Universitas Negeri Malang
3
Dosen Fisika Universitas Negeri Malang
E-mail: [email protected]
ABSTRAK: Penelitian dilakukan sebagai upaya untuk menyempurnakan hasil
belajar dari dampak penggunaan bahan ajar dan website e-learning yang sudah
ada. Website e-scaffolding termodinamika merupakan bahan ajar yang
berwawasan modern untuk menumbuhkan sikap ilmiah dan prestasi belajar fisika.
Hasil validasi materi menggunakan skala Likert menunjukkan skala 3,78 yang
tergolong baik dan hasil validasi media menunjukkan skala 3,16 yang tergolong
cukup baik. Berdasarkan hasil validasi tersebut diketahui bahwa website escaffolding termodinamika ini layak untuk digunakan.
Kata Kunci: e-scaffolding, termodinamika, pembelajaran hybrid, sikap ilmiah,
prestasi belajar
Berdasarkan hasil tes pemetaan ZPD yang telah dilakukan pada studi
pendahuluan, sebanyak 76% mahasiswa pendidikan fisika belum memenuhi
kompetensi profesional yang dibutuhkan untuk menjadi guru. Rentang ZPD yang
diperoleh mahasiswa pendidikan fisika di berbagai universitas menunjukkan nilai
20,00 hingga 87,27 sebelum mereka memperoleh bantuan kognitif atau setelah
mereka memperoleh bantuan kognitif tetapi belum maksimal. Berdasarkan hasil
wawancara dengan 20 orang mahasiswa pendidikan fisika yang telah diperoleh
pada studi pendahuluan, mahasiswa masih mengalami banyak kesulitan pada
perkuliahan Fisika Dasar II. Untuk materi termodinamika sendiri, mahasiswa
masih merasa kesulitan karena mereka merasa pembelajaran yang dilakukan
kurang mendetail dengan pembelajaran yang ditekankan pada proses-proses
perhitungan dan mereka masih menggunakan buku SMA sebagai referensi dalam
belajar.
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan Koes H (2012:100)
ditemukan bahwa kesulitan belajar mahasiswa dalam matakuliah Fisika Dasar di
1
Jurusan Fisika UM cukup terbantu dengan diterapkan paket scaffolding kooperatif
maupun scaffolding langsung.
Hasil penelitian Melton dkk (2009) menunjukkan bahwa pembelajaran
terpadu lebih disukai dibandingkan dengan format perkuliahan tradisional. Hasil
penelitian tersebut juga ditunjang dengan hasil wawancara dengan 20 mahasiswa
pendidikan fisika pada studi pendahuluan yang menunjukkan 70% mahasiswa
antusias dengan dikembangkannya website yang dapat dipadukan dengan
perkuliahan sehingga perkuliahan menjadi berbasis pembelajaran hybrid. Pada
perkuliahan berbasis pembelajaran hybrid, pembelajaran juga ditunjang dengan
teknologi berupa komputer dan koneksi internet. Komputer dan internet
memungkinkan dikembangkannya metode baru dalam menyampaikan
pembelajaran.
Mahasiswa diberikan dua kesempatan menjawab salah dan langsung
ditampilkan dua scaffold untuk masing-masing soal pada dua kesalahan pertama
dan pembahasan jika mahasiswa melakukan kesalahan ketiga agar kesulitan
mahasiswa dapat segera teratasi. Pemberian bantuan secara langsung ini dapat
meningkatkan sikap positif mahasiswa terhadap perkuliahan Fisika Dasar II.
Sikap positif terhadap perkuliahan ini dapat berkembang menjadi sikap ilmiah
jika terus menerus ditumbuhkan. Dengan tumbuhnya sikap ilmiah, prestasi belajar
mahasiswa pada matakuliah Fisika Dasar II dapat ditingkatkan sebab Zee dan
Schakel (2002) menjelaskan bahwa sikap berpengaruh 25% terhadap variabilitas
nilai prestasi belajar.
Rangkuman materi, latihan soal, scaffold di tiap soal dan pembahasan
menuntun konstruksi kognitif mahasiswa sehingga mengembangkan kemampuan
berpikir tingkat tinggi mahasiswa dan meningkatkan pemahaman mahasiswa.
Peningkatan pemahaman yang diperoleh dapat menumbuhkan prestasi belajar
mahasiswa khususnya pada matakuliah Fisika Dasar II.
Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan e-scaffolding
termodinamika berbasis pembelajaran hybrid untuk menumbuhkan sikap ilmiah
dan prestasi belajar fisika berikut deskripsi kelayakannya. Website e-scaffolding
termodinamika yang dihasilkan berisi rangkuman materi dan latihan soal sesuai
taksonomi Bloom sebanyak 15 soal untuk tiap submateri. Materi termodinamika
2
dibagi menjadi empat submateri yaitu suhu, hukum pertama termodinamika, teori
kinetik gas, dan hukum kedua termodinamika. Tiap latihan soal dilengkapi
dengan dua scaffolding dan pembahasan. Website e-scaffolding termodinamika ini
dapat digunakan pada perkuliahan berbasis pembelajaran hybrid sehingga dapat
membantu memudahkan dosen dalam membawakan perkuliahan Fisika Dasar II.
Zone of proximal development (ZPD) merupakan kontinum perilaku dari
ujung kinerja anak yang membutuhkan bantuan ke ujung kinerja anak yang
mandiri. Vygotsky (1978: 86) dalam Walqui (2006) mendefinisikan bahwa ZPD
merupakan jarak antara tingkat perkembangan aktual seperti ditentukan melalui
problem solving mandiri dan tingkat perkembangan potensial seperti ditentukan
melalui problem solving di bawah bimbingan orang dewasa atau dalam
kolaborasi dengan teman sebaya yang lebih mampu.
Salah satu bantuan kognitif yang dapat diberikan pada pebelajar berupa
bimbingan terarah adalah scaffolding. Wood dkk (1976) menyebutkan bahwa
scaffolding merupakan proses yang memungkinkan seorang pebelajar atau pemula
menyelesaikan suatu masalah, mengerjakan tugas, atau mencapai suatu tujuan
yang mungkin berada di luar batas usaha mandirinya. Scaffolding menunjukkan
ciri-ciri kunci, yaitu: 1) scaffolding memiliki kapasitas untuk meningkatkan
potensi seorang individu di dalam zona perkembangannya, 2) membutuhkan tugas
yang berarti dan menantang, 3) menekankan partisipasi aktif pebelajar dalam
memecahkan tugas, dan 4) scaffolding dapat dikembangkan.
Girodano (1996) dalam Koes H (2012: 22) membagi scaffolding menjadi
empat jenis utama, yakni: scaffold tertulis, scaffold visual, scaffold oral, dan
scaffold pengambilan keputusan. E-scaffolding termasuk dalam scaffolding jenis
tertulis. Alias (2012) menjelaskan bahwa web telah diidentifikasi sebagai suatu
alat scaffolding unggul terkait dengan kemampuannya menyediakan kelengkapan
seperti email, teleconference, ruang-ruang chat, dan ruang kerja kolaboratif.
Rahmani dan Daugherty (2007) mendefinisikan pembelajaran hybrid
sebagai pembelajaran dengan sedikitnya 50 persen aktivitas pembelajaran
dilakukan dalam format online. Tujuan utama pembelajaran hybrid pada beberapa
institusi adalah untuk memperkaya pengalaman belajar pebelajar dengan
mengkombinasikan sifat utama pembelajaran di kelas dan pembelajaran online.
3
Pengembangan sikap ilmiah dipertimbangkan sebagai suatu tujuan penting
dalam pembelajaran sains di seluruh dunia. Sikap ilmiah merupakan sikap yang
harus ada dalam diri seorang ilmuwan atau akademisi ketika menyelesaikan
persoalan ilmiah, seperti objektivitas, rasa ingin tahu, interogatif, dan pembuktian
suatu kesimpulan. Zee dan Schakel (2002) menuliskan bahwa sikap ilmiah dapat
dipelajari dan diajarkan. Sikap berpengaruh 25% dari variabilitas nilai prestasi
pebelajar. Menurut Osborne (2003), sikap ilmiah dipengaruhi faktor-faktor berupa
jenis kelamin, dan faktor eksternal seperti variabel struktur sosial, faktor
kelas/pendidik, variabel kurikulum, perasaan kesulitan dalam sains, dan
peningkatan tingkat pilihan matakuliah.
Prestasi belajar adalah hasil yang telah dicapai seorang pebelajar yang
dinyatakan dalam bentuk nilai, baik huruf maupun angka yang mencerminkan
penguasaan pengetahuan, sikap, dan keterampilan tentang materi pembelajaran
yang telah diberikan. Phye (1997: 4) mendefinisikan prestasi belajar sebagai
pencapaian atau keahlian yang ditunjukkan melalui kemampuan, keterampilan,
dan pengetahuan.
Metode
Penelitian ini menggunakan desain penelitian dan pengembangan (R & D)
Borg dan Gall (1989) dengan menyederhanakan sepuluh langkah pengembangan
menjadi lima langkah pengembangan yaitu: 1) studi pendahuluan berupa
penelitian dan pengumpulan informasi, 2) perencanaan, 3) pengembangan produk
tahap awal, 4) uji coba produk terbatas, dan 5) revisi produk hingga menghasilkan
produk akhir.
Studi pendahuluan dilakukan dengan cara studi lapangan dan studi pustaka.
Studi lapangan dilakukan dengan cara tes pemetaan ZPD Fisika Dasar II dan
wawancara untuk mendapatkan data lebih rinci dan mendalam dari beberapa
mahasiswa tentang kesulitan-kesulitan yang dihadapi dalam perkuliahan Fisika
Dasar II.
Rentang ZPD diperoleh dengan mengetahui nilai terendah dan nilai
tertinggi yang masing-masing dijumlahkan dengan simpangan deviasi. Studi
4
pustaka dilakukan dengan cara mengkaji produk yang dikembangkan dalam dua
perspektif, yaitu teori dan riset mengenai produk yang dikembangkan.
Setelah dikembangkan produk divalidasi. Validator merupakan subjek ahli
yaitu dua dosen Jurusan Fisika Universitas Negeri Malang yang mencakup
validator yang ahli di bidang media, dan validator yang ahli di bidang substansi
materi. Setelah produk divalidasi, produk direvisi untuk kemudian dilakukan uji
coba terbatas. Subjek uji coba adalah 20 orang mahasiswa yang telah menempuh
matakuliah Fisika Dasar II di Jurusan Fisika Universitas Negeri Malang.
Instrumen pengambilan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah berupa
angket ceklis menggunakan skala Likert disertai dengan pertanyaan terbuka di
akhir angket (open-ended question) untuk memperoleh data kualitatif dan data
kuantitatif. Data kualitatif yang diperoleh berupa komentar dan saran yang
diberikan pada kolom terbuka pada akhir angket validator dan subjek uji coba.
Data kuantitatif berupa skala penilaian yang diberikan oleh para validator dan
subjek uji coba.
Teknik analisis data yang digunakan dalam penelitian dan pengembangan
ini adalah teknik analisis deskriptif dan teknik perhitungan rata-rata. Teknik
analisis deskriptif digunakan untuk mendeskripsikan prosedur pengembangan
website e-scaffolding termodinamika dan mengolah komentar dan saran yang
diperoleh dari angket. Hasil analisis deskriptif digunakan untuk merevisi website
e-scaffolding termodinamika yang dibuat pada tahap awal. Teknik perhitungan
rata-rata digunakan untuk mengetahui tingkat kelayakan dari produk website escaffolding termodinamika yang dikembangkan.
Hasil
Pada studi pendahuluan, dilakukan tes pemetaan ZPD dan wawancara
hingga diperoleh data pemetaan ZPD seperti tabel di bawah ini.
Tabel 1
No
1
2
3
Hasil Analisis Tes Pemetaan ZPD Mahasiswa Pendidikan Fisika
Rentang ZPD
Universitas
Batas Bawah
Batas Atas
Universitas Negeri Surabaya
37,27
87,27
Universitas Negeri Jember
38,80
78,80
Universitas Negeri Malang
20,00
80,00
5
Setelah melakukan tes pemetaan ZPD, dilakukan wawancara kepada 20
orang mahasiswa prodi Pendidika Fisika yang telah menempuh matakuliah Fisika
Dasar II. Hasil wawancara menunjukkan bahwa 65% mahasiswa merasa masih
kesulitan dalam memahami Fisika Dasar II yang disebabkan pemilihan metode
perkuliahan yang digunakan sehingga berdampak pada kesulitan mereka dalam
memahami materi Fisika Dasar II. Sebanyak 95% mahasiswa yang telah
diwawancarai mengalami kesulitan dalam perkuliahan Fisika Dasar II yang
sebagian besarnya disebabkan oleh metode perkuliahan yang digunakan. Selain
itu, 85% mahasiswa mengeluhkan kurangnya bantuan kognitif yang disediakan
bagi mahasiswa dan bantuan kognitif yang selama ini mereka peroleh dirasakan
belum optimal.
Sebelum mengembangkan website e-scaffolding termodinamika,
rangkuman materi dan kisi-kisi latihan soal disusun seperti sampel pada
Tabel 2.
Tabel 2
Contoh Butir Latihan Soal Pada Submateri Suhu
Scaffolding
N
Indikator
Domai
Soal
Jawaban dan Pembahasan
o
n
Kognit
if
11 Diberikan
C4
Jika persamaan
C
i) Persamaan
persamaankeadaan untuk
keadaan
Dari PV  nRT ,
persamaan
gas ideal dan
gas ideal
 nR 
dasar,
definisi koefisien volumenya V  
menghubu
T
 P 
mahasiswa
muai volume,
ngkan
Sehingga, ketika tekanan
dapat
dalam bentuk
variabel
menganalis
keadaan
  1 V  dV dT dibuat konstan,
is koefisien
tekanan,
dV nR V
telah diketahui,


muai
volume,
maka koefisien
dT
P T
volume
dan suhu.
muai volume
Maka,
untuk gas
ii)
Substitusik
untuk gas ideal
1
 1  dV  1  V
ideal pada
an



,
atau






pada tekanan
T
 V  dT  V  T
tekanan
persamaan
konstan adalah…
konstan.
keadaan
A.   1
pada
P
persamaan
B.    1
definisi
P
koefisien
C.   1
muai
T
volume.
D.   1
E.
T
1

V
6
Setelah kisi-kisi soal selesai disusun, maka story board dikembangkan dan
dilanjutkan dengan pengembangan desain halaman-halaman website e-scaffolding
termodinamika menggunakan program Artisteer 4.0 sebagai program pendesain
tampilan. Sedangkan untuk mengedit coding program digunakan program
Notepad++. Halaman-halaman yang telah selesai dikembangkan selanjutnya
diunggah menggunakan fasilitas hostinger agar dapat digunakan oleh pengguna
secara online. Sampel story board yang telah dikembangkan ditunjukkan pada
Tabel 3.
Tabel 3 Sampel Story Board Produk Pengembangan
Page
N
Gambaran
o
2 Home
Deskripsi


Berisi ucapan selamat
datang dan tujuan
dikembangkannya
website e-scaffolding.
Di bagian kanan
halaman terdapat
menu menuju halaman
lain.
Website e-scaffolding termodinamika dikembangkan berdasarkan story board
yang telah disusun menjadi beberapa halaman.
Pada halaman muka (log in) terdapat kalimat selamat datang kepada
mahasiswa dan keterangan bahwa mahasiswa diwajibkan untuk log in
menggunakan NIM dan password tertentu.
Pada halaman beranda (home) terdapat 10 (sepuluh) menu di sebelah kanan
badan halaman yaitu ”Home”, ”Getaran dan Gelombang”, ”Bunyi”,
”Termodinamika”, ”Listrik Statis”, ”Listrik Dinamis”, ”Kemagnetan”, ”Optik”,
”Help Desk”, ”About Us”, dan ”Logout”.
Pada halaman termodinamika terdapat pengantar bab yang berisi
penjelasan singkat mengenai perkembangan termodinamika dan fenomena yang
ada pada kehidupan sehari-hari.
Pada halaman submateri, terdapat rangkuman materi yang dibagi lagi
menjadi beberapa subtema dan dilengkapi dengan gambar kontekstual di awal
rangkuman. Bagian akhir halaman submateri dilengkapi dengan daftar pustaka
yang berisi sumber-sumber referensi dalam menyusun ringkasan materi dan
7
dilengkapi dengan tombol ”Soal” yang menghubungkan ringkasan materi menuju
soal 1
Halaman soal berisi soal dengan opsi A hingga E. Opsi-opsi tersebut dapat
dipilih dengan mengklik bagian button. Tiap submateri terdiri atas 15 soal dengan
tingkat kognitif sesuai dengan taksonomi Bloom. Saat mahasiswa menjawab benar
maka akan muncul pop-up yang mengindikasikan jawaban yang diberikan benar.
Saat jawaban yang diberikan salah akan muncul pop-up yang berisi scaffold
dilengkapi tombol ”Ok” yang membawa pengguna kembali ke halaman soal
tersebut untuk dua kali kesalahan dan pada kesalahan ketiga pengguna akan
diarahkan ke halaman pembahasan.
Halaman pembahasan diawali dengan tampilan soal yang sama tetapi opsiopsi jawaban tidak dapat diklik yang diikuti pembahasan soal dan tombol ”Next”.
Halaman end muncul saat mahasiswa telah menyelesaikan keseluruhan 15
soal untuk tiap submateri.
Halaman help desk terdiri atas 13 butir bantuan yang harus dibaca sebelum
pengguna menggunakan website e-scaffolding.
Halaman about us berisi latar belakang pengembangan produk website escaffolding dan tim penyusun website secara keseluruhan.
Analisis validasi materi secara keseluruhan mengenai kelayakan materi,
pembelajaran hybrid, dan prediksi dampak memperoleh nilai rata-rata 3,78
sehingga tergolong baik. Berdasarkan hasil validasi media secara keseluruhan
mulai dari halaman muka, beranda, pengantar bab, bagian inti: materi, bagian inti:
latihan soal, bantuan (petunjuk penggunaan), tentang, dan kelayakan website escaffolding ini tergolong cukup baik dengan nilai rata-rata 3,16. Hasil analisis
angket uji coba terbatas menunjukkan rata-rata skala penilaian 3,42 yang
tergolong kategori baik.
Berdasarkan komentar dan saran dari validator ahli materi, validator ahli
media, dan subjek uji coba dilakukan revisi dimana salah satu revisi yang
dilakukan setelah validasi media yang ditunjukkan oleh Tabel 4.
8
Tabel 4 Hasil Revisi Validasi Tampilan
N
o
1
Komentar dan Saran
Tindakan
Halaman Termodinamika pengaturan layout
text dan gambar kurang baik. Contoh:
Layout text dan gambar sudah diperbaiki
dengan meletakkan gambar di tengah
halaman atas dan teks di bawah gambar
dengan style: align justify. Contoh:
Kesimpulan dan Saran
Sebelum dilakukan revisi, produk dinilai sudah baik sesuai penilaian
validator untuk membantu mahasiswa menumbuhkan prestasi belajar dan sikap
ilmiah terutama berkaitan dengan materi termodinamika jika ditinjau dari aspek
prediksi dampak dan ketermanfaatan dalam penggunaan produk. Produk dinilai
baik dari segi materi, dan cukup baik dari segi tampilan media. Produk telah
direvisi agar memenuhi kriteria baik untuk digunakan pada seluruh aspek.
Keunggulan-keunggulan dari website e-scaffolding termodinamika ini di
antaranya: 1) fasilitas login untuk memudahkan akses bagi pengguna dan
mencegah lambatnya loading yang disebabkan jumlah pengguna yang melebihi
batas, 2) website ini menuntut keruntutan dalam proses pembelajaran, 3) terdapat
halaman help desk, 4) dilengkapi rangkuman materi yang dikelompokkan menjadi
subjudul-subjudul dengan tema tertentu, 5) latihan soal yang dikembangkan
disertai scaffold, 6) terdapat 60 butir latihan soal dengan jumlah 15 soal untuk tiap
submateri, dan 7) menunjang perkuliahan berbasis pembelajaran hybrid.
Adapun kekurangan dari website e-scaffolding termodinamika ini yaitu: 1)
ukuran huruf pada jendela popup e-scaffolding tidak dapat diperbesar, 2) terbatas
pada materi termodinamika, dan 3) hanya diujicobakan satu kali secara terbatas
sehingga efektivitas penggunaannya dalam pembelajaran hybrid belum bisa
dibandingkan dengan perkuliahan tatap muka biasa tanpa ditunjang fasilitas online.
Saran yang diberikan setelah melaksanakan penelitian dan pengembangan
ini, yaitu: 1) melakukan penelitian dan pengembangan tingkat lanjut website escaffolding ini untuk materi lain dan tetap berformat online, 2) mengembangkan
9
soal tes uji kemampuan di bagian akhir website e-scaffolding, 3) melakukan
eksperimen penggunaan website e-scaffolding termodinamika ini, 4)
membiasakan penggunaan yang runut, dan 5) sebaiknya menggunakan browser
Google Chrome yang kompatibel.
DAFTAR RUJUKAN
Alias, Nor A. 2012. Design of a Motivational Scaffold for the Malaysian eLearning Environment. Educational Technology & Society, (Online), 15(1):
137-151, (http://ifets.info), diakses 6 September 2013.
Koes H., Supriyono. 2012. Pengaruh Strategi Scaffolding-Kooperatif dan
Pengetahuan Awal Terhadap Prestasi Belajar dan Sikap Pada Matakuliah
Fisika Dasar. Disertasi tidak diterbitkan. Malang: PPs UM.
Melton, B., Graf, H., & Chopak-Foss, J. 2009. Achievement and Satisfaction in
Blended Learning versus Traditional General Health Course Design.
International Journal for The Scholarship of Teaching and Learning,
(Online), 3 (1): 1-13, (http://www.georgiasouthern.edu), diakses 14
Agustus 2013.
Osborne, Jonathan. 2003. Attitudes Towards Science: A Review of The Literature
And Its Implications. International Journal of Science and Education,
(Online), 25 (9): 1049-1079, (http://opas.ous.edu), diakses 8 September
2013.
Phye, Gary. 1997. Handbook of Classroom Assessment: Learning, Achievement,
and Adjustment. California: Academic Press,Inc.
Rahmani, Farhang M. & Daugherty, Cynthia L. 2007. Supporting the Hybrid
Learning Model: A New Proposition. MERLOT Journal of Online
Learning and Teaching, (Online), 3 (1): 67-78, (http://jolt.merlot.org),
diakses 14 Agustus 2013.
Walqui, Aida. 2006. Scaffolding Instruction for English Language Learners: A
Conceptual Framework. The International Journal of Bilingual Education
and Bilingualism, (Online), 9 (2): 159-180, (http://educacion.es), diakses 6
September 2013.
Wood, D. J., Bruner, J. S., & Ross, G. 1976. The Role of Tutoring in Problem
Solving. Journal Child Psychology Psychiatry, (Online), 17: 89-100,
(http://onlinelibrary.wiley.com) diakses 6 September 2013.
Zee, K., Thijs, M., & Schakel, L. The Relationship Of Emotional Intelligence
With Academic Intelligence And The Big Five. European Journal of
Personality, (Online), 16 (2): 103-125, (http://onlinelibrary.wiley.com),
diakses 10 Desember 2013.
10