Pengembangan Bahan Ajar Fisika Berbasis Inkuiri untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Peserta Didik di Jenjang SMA

Oleh: Dr. Ir. Vina Serevina, MM., Sanyyatul Rohma Ahfa, Pendidikan Fisika, Universitas Negeri Jakarta, 2022.

Sistem Pendidikan Nasional ada dalam Undang-Undang Nomor 20 Tahun 2003, Pasal 1 Nomor 1, yang memiliki peran berbeda di Indonesia dalam bidang fisika dan juga terdapat cara tersendiri dalam mencapai tujuan pendidikannya. Penelitian sebelumnya mengatakan bahwa peserta didik tidak mengenali dan kemudian menciptakan masalah bukan menyelesaikan permasalahan. Oleh karena itu, keterampilan fisika masih lemah dan sebagian besar peserta didik tidak dapat mempelajari apa yang telah dipelajari dan bagaimana menerapkan pengetahuan ini, dan akibatnya peserta didik tidak pandai mengembangkan keterampilan dalam berpikir kritisnya. (Mariana, Erni., Sukarmin., dan Cari., 2017). Agar peserta didik khususnya di tingkat sekolah akhir dapat mengembangkan kemampuan berpikir kritisnya, maka perlu dikembangkan bahan ajar yang mendukung pembelajarannya.

Pembelajaran di sekolah berkembang pesat hari ini, di mana kita memiliki dunia di ujung jari kita. Di mana kemajuan teknologi yang pesat terus berlanjut dan keterampilan kelas mengubah pendidikan menjadi lebih efektif. Jadi dengan cara apa peserta didik bisa menjadi kritis? Untuk membantu peserta didik belajar dan juga mengembangkan keterampilan berpikir kritis di seluruh sekolah?

Model pembelajaran inkuiri dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis. Kegiatan pembelajaran meliputi kemampuan untuk meneliti dan menemukan sesuatu yang spesifik dalam materi sehingga peserta didik dapat mengembangkan pengamatannya. Pembelajaran ini menekankan pada proses penemuan dan pengembangan, peningkatan keaktifan peserta didik dalam belajar dan dalam meningkatkan potensi peserta didik, sehingga nantinya mampu dalam mengembangkan kemampuan berpikir kritis. Dimana materi yang didasarkan pada model pembelajaran berbasis inkuiri ini memberikan kesempatan kepada peserta didik untuk melatih kemampuan berpikir kritis yang mana materi tersebut dikombinasikan dalam lembar kegiatan peserta didik (LKPD), termasuk kegiatan eksperimen yang disajikan sesuai dengan model pembelajaran inkuiri ini.

Menurut Marie (2020), pembelajaran inkuiri adalah proses dimana guru menyajikan materi kepada peserta didik. Peserta didik kemudian menyerap materi, mengevaluasinya, menanyakan materi, mengklasifikasikan mana yang benar dan mana yang tidak berdasarkan penelitian, kemudian belajar untuk mengembangkan pengetahuan tersebut dan membagikan apa yang telah dipelajarinya. Sedangkan menurut Kardi (2013), pembelajaran inkuiri dipandu melalui lima fase pembelajaran: 

1) mengidentifikasi pertanyaan atau masalah, 

2) membuat hipotesis, 

3) memperoleh data, 

4) menguji hipotesis, dan 

5) merumuskan generalisasi. 

Para ahli terdahulu pun berpendapat, yakni oleh Branch & Oberg (2004), dimana model inkuiri ini memiliki enam fase: 

(a) perencanaan, 

(b) pengumpulan informasi, 

(c) pemrosesan informasi, 

(d) penarikan kesimpulan, 

(e) komunikasi, dan 

(f) evaluasi. 

Dari paparan para ahli di atas, hal ini dapat kita terapkan pada kegiatan pembelajaran di kelas kita. Membantu peserta didik dan guru mencapai tujuan pendidikan nasional di Indonesia, khususnya dalam pengajaran sains di seluruh sekolah. Tingkat model inkuiri ini menunjukkan bahwa peserta didik dapat melatih keterampilan berpikir kritis dengan model pembelajaran ini. Keterampilan ini diperoleh dengan mencari data, mengolah data, membuat pernyataan penalaran, menyampaikan pengetahuan yang didukung oleh teori yang relevan, dan menolak pendapat yang diterima, namun terdapat informasi yang salah ataupun keliru. Kegiatan pembelajaran berbasis inkuiri ini memperkenalkan peserta didik untuk aktif mencari informasi dengan melakukan eksperimen pemecahan masalah. Bahwa dalam hal ini akan mempengaruhi pencapaian hasil belajar yang setinggi-tingginya, karena peserta didik akan terbiasa menjawab permasalahan dengan analisis yang tepat. (Nisa, E. K., Jatmiko, B., & Koestiari, T., 2018). Sehingga nantinya dapat terpacu untuk selalu berpikir kritis.

Gambar 2. Peta konsep guided inkuiri. Diakses pada situs, https://52guidedinkuiri .edublogs.org/

Ada tiga jenis pendekatan penelitian, yaitu model pembelajaran penelitian bebas, model pembelajaran penelitian bebas modifikasi, dan model pembelajaran penelitian terbimbing. Model yang didasarkan pada teori konstruktivis ini memiliki makna bahwa pengetahuan harus dibangun ke dalam pikiran peserta didik. (Conway, 2014). Dimana pengalaman belajar peserta didik semakin mendalam dan mereka terpapar pada prinsip-prinsip ilmu pengetahuan yang ada sehingga nantinya dapat tercapainya tujuan pendidikan nasional. (Machtinger, 2014).

Model inkuiri erat kaitannya dengan kegiatan eksperimen, termasuk lebih banyak data eksperimen atau observasional untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis peserta didik. Dimana kegiatan mengajar perlu didukung dengan fasilitas yang dapat menunjang efektifitas pelaksanaan kegiatan eksperimen. Namun, fakta yang diperoleh di lapangan atau dari penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa tidak semua sekolah memiliki laboratorium fisika yang sesuai. Meskipun terdapat laboratorium fisika, namun peralatan laboratorium yang tersedia seringkali tidak lengkap. Ketika peralatan laboratorium tersedia, seringkali tidak dapat digunakan atau dalam keadaan rusak. Ada juga materi fisik yang tidak bisa dipraktekkan dalam kehidupan nyata. Dengan pemecahan masalah tersebut, laboratorium virtual dapat digunakan untuk kegiatan pengajaran yang bertujuan untuk melatih keterampilan berpikir kritis. (Hendratmoko, A. F., Wasis, W., & Susantini, E. 2016).

Gambar 3. Pembelajaran berbasis inkuiri. Diakses pada situs, https://completeliterature.com/

Pendidikan membantu mengembangkan karakter negara, memberikan sistem pendidikan terbaik untuk mengoptimalkan potensi peserta didik dan di masa depan mereka menjadi orang yang bermoral dan jujur, cerdas, kreatif, takut kepada Allah SWT, yang demokratis, warga negara dan pemerintah. Salah satu kualitas negara yang perlu dimiliki dalam proses pendidikan adalah kemampuan berpikir kritis. (Chance, P. 1986). 

Peneliti sebelumnya telah menemukan bahwa belajar bertanya dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis, dan definisi berpikir kritis itu sendiri adalah gagasan mempelajari, menceritakan, dan mengevaluasi semua aspek dari suatu situasi masalah, termasuk kemampuan untuk mengumpulkan, mengingat, menganalisis, membaca, memahami dan menentukan apa yang dibutuhkan. Mengembangkan keterampilan berpikir kritis peserta didik kemudian berarti mengajari mereka kemampuan menganalisis fakta, menemukan dan mengorganisasikan ide, mempertahankan pendapat dan membandingkannya sehingga mereka dapat menarik kesimpulan. mengevaluasi, mendiskusikan dan memecahkan masalah. (Simatupang, T. I. S., 2021). 

Para ahli terdahulu juga berpendapat tentang pandangan mereka tentang berpikir kritis, dimana Krulick & Rudnick (1999) berpendapat bahwa berpikir kritis adalah sesuatu yang mengkaji semua aspek dari suatu situasi, termasuk kemampuan untuk mengumpulkan, mengingat, menganalisis, membaca, memahami, dan mencari tahu apa situasinya. Dengan demikian, proses berpikir kritis adalah bahwa peserta didik belajar membentuk kecenderungan untuk meneliti secara cermat masalah-masalah yang muncul dari pengalaman sehingga mereka dapat membuat keputusan yang tepat. Dalam pengambilan keputusan, peserta didik juga tampak melakukan proses mengajukan pertanyaan ilmiah. Peserta didik mengembangkan proses menemukan kebenaran dan mencoba menghubungkannya dengan masalah yang dialaminya sebagai dasar pengambilan keputusan. Berdasarkan definisi dan fakta tersebut, berpikir kritis sebagai proses psikis yang terorganisir dengan baik dalam proses pengambilan keputusan pemecahan masalah dapat dipraktikkan melalui kegiatan penelitian atau eksperimen.

Gambar 4. Pembelajaran eksperimen fisika. Diakses pada situs, https://www.bu.edu/

Secara umum, kegiatan eksperimen dapat dilakukan kapan saja pada mata pelajaran apa saja, tanpa memandang usia, oleh guru dan untuk semua peserta didik. Dalam eksperimen, subjek eksperimen adalah peserta didik di jenjang SMA dan dianggap penting karena digunakan untuk mengambil keputusan penting untuk hasil eksperimen. Mereka perlu dilatih untuk menemukan hal yang paling penting untuk memecahkan masalah dan menemukan cara yang paling efektif untuk menyelesaikannya. Salah satu fasilitator dalam melatih kemampuan berpikir kritis peserta didik SMA adalah fisika. (Arends, 2012).

Gambar 5. Pembelajaran eksperimen fisika. Diakses pada situs, https://www.imperial.ac.uk/

Fisika merupakan bagian dari ilmu pengetahuan yang berperan penting dalam meningkatkan kelangsungan hidup. Di kelas fisika, tidak hanya mengembangkan kemampuan menganalisis dan merefleksikan peristiwa alam secara logis dan sistematis, tetapi juga menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari. Dalam pengajaran fisika, keterampilan berpikir kritis dapat diterapkan untuk mempelajari pengetahuan metodologis, yang memfasilitasi pemahaman fakta pada setiap tahap dan membutuhkan pemikiran tingkat lanjut untuk menghubungkan konsep fakta dan masalah. Peserta didik di jenjang SMA dapat memahami pengetahuan nyata yang membentuk pengetahuan konseptual dan menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari. (Arends, 2012). 

Di sisi lain, ketika peserta didik sekolah menengah dihadapkan dengan peristiwa sosial yang penting dalam masyarakat, mereka memberikan pengetahuan yang realistis dan konseptual yang membutuhkan pemikiran lanjutan untuk merespon dengan benar, menempatkan fakta ke dalam konteks, dan merumuskan fakta. Dimana peserta didik dapat merespon dengan tepat dan bahkan menyumbangkan ide-ide kreatif dan orisinal. Merancang kegiatan pendidikan untuk secara efektif melatih keterampilan berpikir kritis peserta didik sekolah menengah dan menciptakan lingkungan belajar yang merangsang yang membawa mereka pada integrasi dan pembelajaran. Sehingga kemampuan berpikir yang tinggi ini memang sangatlah penting. (Arends, 2012).

Gambar 6. Pembelajaran berbasis inkuiri dengan eksperimen. Diakses pada situs, https://completeliterature.com/

Menurut penelitian yang dilakukan oleh Susilawati, S., Hardjono, A., Abo, C. P., & Muliyadi, L (2021), menunjukkan bahwa pembelajaran dengan model inkuiri ini sangat efektif dan praktis dalam mengembangkan keterampilan dan berpikir kritis peserta didik dalam belajar fisika. Dimana penggunaan bahan ajar berbasis tanya jawab dan eksperimen dengan prinsip pembelajaran langsung sesuai kurikulum fisika dapat memberikan umpan balik yang lebih baik bagi peserta didik di tingkat sekolah secara keseluruhan.

 

Referensi: 

• Materi

Arends, R. (2012). Learning to Teach, 9th Edition. New York: Mc-Graw Hill.

Chance, P. (1986). Thinking in the classroom: A survey of programs. New York: Teachers   College, Columbia University.

Conway, C. J. (2014). Effects of Guided Inkuiri versus Lecture Instruction on Final Grade  Distribution in a OneSemester Organic and Biochemistry Course. Journal of

Chemical Education. (2014) 91, hlm. 480483.

Hendratmoko, A. F., Wasis, W., & Susantini, E. (2016). Development of physics learning       materials based on guided inkuiri  model integrated with virtual laboratorium to facilitate student's scientific argumentation ability. Lensa: Jurnal Kependidikan         Fisika, 4(1), hlm. 1-12.

Kardi. (2013). Model Pembelajaran Langsung Inkuiri Sains Teknologi dan Masyarakat.       Surabaya: Universitas Negeri Surabaya.

Krulick, S. & Rudnick, J. A. (1999). Innovative Task to Improve Critical and Creative          Thinking Skills. Developing Mathematical Reasoning in Grades K-12, hlm. 38-145.

Machtinger, E. T. (2014). Using a Combined Approach of Guided Inkuiri  & Direct   Instruction to Explore How Physiology Affects Behavior. The American Biology        Teacher. Vol. 76 No. 9, hlm. 595--600.

Mariana, Erni., Sukarmin., & Cari., (2017). Pengembangan modul fisika berbasis inkuiri     terbimbing untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis peserta didik SMA/MA kelas X       pada materi listrik dinamis. Jurnal inkuiri, 6(2), hlm. 137-146. 

Nisa, E. K., Jatmiko, B., & Koestiari, T. (2018). Development of guided inkuiri -based           physics teaching materials to increase critical thinking skills of highschool          students. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, 14(1), hlm. 18-25.

Simatupang, T. I. S. (2021). Pengembangan Bahan Ajar Fisika dengan Model Guided Inquiry            untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Peserta didik SMA (Doctoral dissertation,            Unimed)

Susilawati, S., Hardjono, A., Abo, C. P., & Muliyadi, L. (2021). Development of Physics        Learning Media based on Guided Inkuiri  Model to Improve Students' Concepts Mastery and Creativity. Journal of Science and Science Education, 2(2), hlm. 68-71.

• Gambar 

Gambar 1. Pembelajaran berbasis inkuiri. Diakses pada situs,   

            https://completeliterature.com/wp-content/uploads/2020/05/Inquiry-based-learning 3.png pukul 15:30 WIB tanggal 31 Maret 2022.

Gambar 2. Peta konsep guided inkuiri. Diakses pada situs, https://52guidedinkuiri            edublogs.org/files/2017/04/GIDDT-25t46qx.png pukul 14:30 WIB tanggal 31 Maret      2022.

Gambar 3. Pembelajaran berbasis inkuiri. Diakses pada situs,

            https://completeliterature.com/wp-content/uploads/2020/05/Inkuiri-based-learning  1.png pukul 15:37 WIB tanggal 31 Maret 2022.

Gambar 4. Pembelajaran eksperimen fisika. Diakses pada situs,

            https://www.bu.edu/physics/files/2020/02/resize-19-1341-PHYSICS-007    640x360.jpg pukul 21:00 WIB tanggal 1 April 2022.

Gambar 5. Pembelajaran eksperimen fisika. Diakses pada situs,

            https://www.imperial.ac.uk/ImageCropToolT4/imageTool/uploaded images/150513_scholars_004--tojpeg_1455121977598_x2.jpg pukul 21:04 WIB    tanggal 1 April 2022.

Gambar 6. Pembelajaran berbasis inkuiri dengan eksperimen. Diakses pada situs,            https://completeliterature.com/wp-content/uploads/2020/05/Inkuiri-based-learning      2.png pukul 14:37 WIB tanggal 31 Maret 2022.