Siklus Belajar Empiris Induktif

Herron (dalam Dahar, 1989) menyebutkan bahwa salah satu strategi mengajar untuk menerapkan model konstruktivis adalah penggunaan siklus belajar. Siklus belajar (learning cycle) merupakan salah satu model teoritis pengembangan pengetahuan pebelajar yang berperan penting bagi pembelajar (guru) dalam mengorganisasikan pembelajaran.

Salah satu model siklus belajar yang banyak digunakan dalam pembelajaran adalah model yang dikembangkan berdasarkan teori belajar Piaget yang dikenal sebagai teori konstruktivis (Burns dalam Subagia & Wiratma, 2005). Menurut teori konstruktivis, belajar merupakan proses pengkonstruksian pengetahuan yang dilakukan secara aktif oleh pebelajar yang terjadi melalui proses interaksi antara pengetahuan yang dimiliki (prior knowledge) pebelajar dengan pengalaman atau informasi baru yang diperoleh (Fosnot dalam Subagia & Wiratma, 2005). Berdasarkan pengertian itu maka pebelajar harus secara aktif menggali dan mengembangkan pengetahuan secara individu. Siklus belajar dapat digunakan sebagai dasar pengembangan pembelajaran sains (science teaching).

            Kunci pembelajaran dengan metode siklus adalah aktivitas laboratorium yang diberikan sebelum pembelajaran dimulai (Ates, 2005). Belajar bermakna akan terjadi apabila siswa mampu mengaitkan konsep yang bersifat abstrak dengan pengalaman nyata baik dalam kehidupan sehari-hari maupun kegiatan laboratorium (Sholahuddin, 2002). Pelaksanaan praktikum yang benar bertujuan menemukan konsep, dan melibatkan siswa secara aktif akan mampu mengurangi tingkat keabstrakan konsep dan kemungkinan terjadinya salah konsep. Melalui kegiatan praktikum siswa akan mendapatkan konsep yang dipelajari melalui pengalaman langsung, mengamati, menafsirkan, meramalkan, serta mengajukan pertanyaan-pertanyaan selama kegiatan praktikum berlangsung.

Sejak tahun 1960, penelitian tentang metode pembelajaran siklus telah banyak dilakukan untuk mengetahuai efektivitasnya. Hal ini cukup untuk dapat katakan bahwa pembelajaran siklus sangat efektif untuk mengajarkan konsep sains dan secara umum dapat meningkatkan keterampilan menyampaikan alasan siswa. Telah ditemukan pula bahwa pembelajaran siklus belajar secara efektif memberikan kesempatan pada siswa untuk menguji konsepsi dan memaksa mengubah konsepsi awal mereka yang masih miskonsepsi menjadi konsepsi ilmiah (Ates, 2005).

            Siklus belajar merupakan pendekatan ke arah pengajaran yang memungkinkan para siswa sibuk dengan pola pikir kontruktivis yang penting bagi pemikiran produktif (Renner & Marek, dalam Levitt, 2002). Dalam penelitiannya Ozek & Gönen (2005) menyimpulkan bahwa semakin banyak siswa belajar, semakin sadar mereka menguji peristiwa dan fakta, dan semakin efektif mereka mempertahankan penemuan mereka. Siklus belajar memungkinkan para siswa untuk lebih banyak belajar, menemukan dan mengkontruksi sendiri pengetahuan ilmiah mereka.

Siklus belajar dapat dilakukan secara maksimal dengan menggunakan pertanyaan dalam suatu pengajaran. Pertanyaan yang terorganisir dapat membantu guru memandu siswa dalam memahami suatu konsep. Pemanfaatan pembelajaran dengan pendekatan siklus belajar memerlukan jenis pertanyaan tertentu untuk memenuhi tujuan pada fase-fase belajar siklus. Misalnya, pada tahap eksplorasi guru dapat memberikan pertanyaan yang bisa pemusatkan perhatian siswa pada suatu objek. Pertanyaan yang refleksif dapat membantu guru dalam menggunakan pertanyaan selama pelajaran berlangsung. Siklus belajar menyediakan peluang berlanjut untuk mengetahui pemahaman konsep siswa (Levitt, 2002).

            Lawson (1995) menguraikan bahwa siklus belajar berdasarkan teori konstruktivis dan teori Piaget meliputi tiga fase, yaitu fase eksplorasi (eksploration), fase pengenalan konsep (concep introduction), dan fase aplikasi konsep (concep aplication).

1)     Fase Eksplorasi

Pada fase eksplorasi guru memberikan satu atau lebih pengalaman konkret pada siswa untuk diamati dan mengusahakan siswa untuk menemukan konsep-konsep yang penting. Selama fase ini para siswa belajar melalui aksi dan reaksi mereka sendiri dalam suatu situasi baru (Dahar, 1989). Tahap eksplorari siswa kerap kali menyelidiki suatu fenomena dengan bimbingan minimal. Fenomena baru tersebut seharusnya menimbulkan pertanyaan-pertanyaan atau sesuatu yang kompleks yang tidak dapat mereka pecahkan  dengan gagasan-gagasan mereka yang ada atau dengan pola-pola penalaran yang biasa mereka gunakan. Dengan kata lain, pada fase ini menyediakan kesempatan bagi para siswa untuk menyuarakan gagasan-gagasan mereka yang bertentangan dan dapat menimbulkan perdebatan dan suatu analisis mengenai mengapa mereka mempunyai gagasan-gagasan demikian. Ramsey (dalam Adnyana, 2006) mengemukakan, gagasan atau konsep yang mereka kemukakan dapat digunakan dalam kegiatan menemukan hubungan, misalnya bagaimana pengaruh suatu konsep terhadap konsep yang lain. Kegiatan menemukan dan menghubungkan antar suatu konsep tentu saja akan berdampak pada meningkatnya pemahaman konsep ilmiah siswa. Eksplorasi juga membawa siswa pada identifikasi suatu pola keteraturan dalam fenomena yang diselidiki.  Marek & Cavallo (dalam Marek & Patterson, 2002) juga menjelaskan bahwa pada tahap ini, siswa melaksanakan percobaan untuk mengumpulkan data tentang suatu konsep spesifik.  Guru dalam hal ini, hanya bertindak sebagai fasilitator yang memandu para siswa ke arah konsep yang benar dan memberi kesempatan kepada siswa untuk membuat hipotesis pada pengamatan mereka (Marek & Patterson, 2002).

Selama pengalaman pada fase eksplorasi, siswa akan memantapkan hubungan-hubungan, mengamati pola-pola, mengidentifikasi variable-variabel dan pertanyaan-pertanyaan yang tidak dapat dipecahkan dengan gagasan atau pola-pola penalaran yang biasa digunakan oleh siswa. Komponen ini memungkinkan terjadinya miskonsepsi tentang gagasan yang dikemukakan sebagai hasil eksplorasi mereka. Siswa diberikan kesempatan menjelajahi gagasan-gagasan lama mereka dan mendeskripsikan fenomena baru yang mereka alami. Tujuannya adalah untuk memantapkan secara maksimal suatu konsep yang diperkenalkan.

2)     Fase Pengenalan Konsep

Fase kedua, yakni pengenalan konsep, biasanya dimulai dengan memperkenalkan suatu konsep atau konsep-konsep yang ada hubungannya dengan fenomena yang diselidiki, dan didiskusikan dalam konteks apa yang telah diamati selama fase eksplorasi. Selama tahap ini, para siswa melaksanakan diskusi kelas. Pada diskusi ini, konsep ilmu pengetahuan dikembangkan (Marek & Patterson, 2002). Carin (dalam Adnyana, 2006) menjelaskan pada fase ini guru lebih berperan secara ”tradisional”  yaitu mengumpulkan informasi tentang konsep siswa dari tahap eksplorasi dan memberikan terminologi dan informasi tambahan.  Siswa pada tahap ini berpartisipasi secara mental dan sosial.  

Kunci dari fase ini adalah untuk menampilkan konsep-konsep secara sederhana, jelas, dan langsung. Penjelasan dilakukan dari suatu tindakan atau proses, agar konsep-konsep dibuat sederhana, dapat dipahami, dan jelas. Konsep-konsep diperkenalkan secara formal dan langsung. Berbagai metode dapat digunakan pada fase ini, antara lain: demonstrasi, ceramah, buku teks, film dan lain-lain.

3)     Fase Aplikasi Konsep   

            Pada fase ketiga, fase aplikasi konsep menyediakan kesempatan bagi para siswa untuk menggunakan konsep-konsep yang telah diperkenalkan. Pada tahap terakhir pada siklus belajar guru memberikan situasi baru atau masalah, dan siswa dengan aktif memberikan solusi berdasarkan informasi yang telah mereka miliki pada tahap-tahap siklus belajar sebelumnya. Marek & Patterson (2002) juga menjelaskan pada tahap ini menyediakan tinjauan ulang dan perluasan konsep melalui aplikasi praktis, yang meliputi eksperimen tambahan, pembacaan, atau darmawisata. Tujuan dari fase ini adalah agar siswa dapat melakukan generalisasi atau mentransfer gagasan mereka ke dalam contoh yang lain dan menguatkan kembali gagasan siswa agar sesuai dengan gagasan ilmiah.

Gambar 1 menunjukkan bahwa siklus belajar terdiri dari tiga fase, yaitu eksplorasi, pengenalan konsep, dan aplikasi konsep. Ketika siklus belajar digunakan untuk mendesain suatu kurikulum atau suatu materi pembelajarn, maka akan berbentuk spiral. Lawson (1995) mengungkapkan tiga jenis model siklus belajar, yaitu descriptive learning cycles, empirical-inductive learning cycles, hypothetical-dedictive learning cycles. Ketiga siklus belajar ini menunjukkan kekontinyuan dari sains deskriptif  hingga sains eksperimen. 

Ganbar 2 menunjukkan perbedaan dari ketiga jenis silkus belajar. Perbedaan yang paling utama di antara tiga jenis siklus belajar adalah adanya peningkatan katertiban siswa dalam mendeskripsikan fenomena alam atau membuat dan menguji hipotesis alternatif untuk menjelaskan fenomena alam.

Siklus belajar deskriptif dimulai dengan eksplorasi, dengan menceritakan apa yang terjadi pada lingkungan dan konteks tertentu. Siklus belajar empiris-induktif dimulai dari pertanyaan dan hipotesis, serta menggunakan data yang dikumpulkan selama fase eksplorasi untuk menguji hipotesis tersebut. Pada siklus belajar hipotesis-deduktif, berangkat dari suatu pertanyaan kemudian mengarah pada penciptaan hipotesis alternatif, dan menguji secara langsung hipotesis alternatif lewat kegiatan eksperimen, sampai pada akhirnya hipotesis yang diajukan diterima atau ditolak.

Dari tiga jenis siklus belajar dapat disesuaikan dalam berbagai konteks instruksional dari tingkat sekolah dasar sampai perguruan tinggi. Siklus belajar deskriptif cocok untuk siswa SD, siklus belajar empiris-induktif cocok diterapkan untuk siswa SMP, dan siklus belajar hipotesis-deduktif cocok diterapkan untuk siswa SMA dan perguruan tinggi.

Pada siklus belajar empiris-induktif  para siswa menemukan dan memerikan suatu pola empiris dalam suatu konteks khusus (eksplorasi), tetapi mereka selanjutnya mengemukakan sebab-sebab yang mungkin tentang terjadinya pola tersebut (Dahar, 1989). Konsep yang ada, dapat diperkenalkan oleh para siswa, guru, atau kedua-duanya. Siklus belajar empiris-induktif memerlukan pola penalaran deskriptif, tetapi secara umum melibatkan beberapa pola berpikir lebih tinggi.

Mata pelajaran fisika memiliki karakteristik sangat kompleks. Belajar fisika melibatkan kemampuan dan keterampilan interpretasi fisis, transformasi besaran dan satuan, logika matematis, dan kemampuan numerasi yang akurat (Tika, et al., 2006). Karakteristik pelajaran fisika yang relatif sulit, perlu direfleksi dalam rangka mengemas suatu pembelajaran yang memungkinkan siswa dapat memahami konsep-konsep fisika. Menurut Nachtigall (dalam Tika, et al., 2006) pengemasan pembelajaran perlu diperhatikan bahwa belajar bukan berarti menyajikan materi pelajaran, menyimpan fakta-fakta di dalam otak bukan merupakan belajar, dan mengingat apa yang di simpan di dalam otak tidak menunjukkan suatu pemahaman. Artinya, tujuan pembelajaran fisika bukan hanya menyediakan peluang kepada siswa untuk belajar tentang fakta-fakta dan teori yang mapan, akan tetapi mengembangkan kebiasaan dan sikap ilmiah untuk menemukan dan memperbaharui praktik dan kemampuan penalaran dalam rangka mengkonstruksi pemahaman konsep ilmiah. Dalam rangka mencapai tujuan tersebut, guru hendaknya menyediakan prosedur pembelajaran yang dapat membantu siswa untuk memformulasikan kembali informasi baru atau merestrukturisasi pengetahuan awal siswa melalui penyediaan inferensi informasi baru, mengelaborasi informasi tersebut secara mendetail, dan membangkitkan hubungan informasi baru dengan pengetahuan awal siswa.

Melalui siklus belajar  siswa mampu mengemukakan konsepsi atau gagasan yang telah mereka miliki dan menguji serta mendiskusikan gagasan-gagasan tersebut secara terbuka (Dahar, 1989). Siklus belajar empiris-induktif memberikan sebuah format untuk perencanaan pembelajaran yang dimulai dengan pengalaman langsung dan diakhiri dengan penguasaan konsep ilmiah serta pengayaan konsep. Model pembelajaran ini menggunakan tipe-tipe pengajaran yang menggambarkan sebuah strategi yang dapat memberi siswa kesinambungan terhadap suatu konsep (Sudiatmika, 1997). Pendekatan siklus belajar memberikan pengalaman konkret pada siswa yang diperlukan untuk mengembangkan penguasaan konsep. Kemudian pada fase eksplorasi siklus belajar empiris-induktif, siswa berkesempatan untuk menyampaikan gagasan awal dan merestrukturisasi pengetahuan awal mereka. Pendekatan dengan siklus belajar mungkin lebih memberikan nilai pada gagasan semula siswa daripada yang biasa dilakukan guru (konvensional).  Oleh karena itu, guru seharusnya menyadari bahwa siswa telah memiliki pengetahuan awal dan berbagai macam kemungkinan pandanggan ilmiah siswa yang dinyatakan dalam bahasa sehari-hari.  

Secara umum sintaks pembelajaran siklus belajar empiris induktif ditunjukkan oleh tabel 1.

Tabel 1

Sintak Pembelajaran Siklus Belajar Empiris Induktif

A. Fase Eksplorasi

1.   Pemberian pengalaman konkret pada siswa dengan menyajikan fenomena yang berkaitan dengan konsep yang akan diajarkan. 2.   Siswa membuat jawaban sementara terhadap terhadap fenomena yang diberikan. 3.   siswa mendesain dan melakukan percobaan untuk menuji hipotesis mereka. 4.   Siswa berdiskusi kelompok tentang hasil percobaan, dan membuat kesimpulan dari diskusi yang telah dilakukan

B. Fase Pengenalan Konsep

1.   Pengenalan suatu konsep yang berhubungan dengan fenomena yang diselidiki. 2.   Pengenalan konsep tetap diikuti dengan diskusi kelas.

C. Fase Aplikasi Konsep

1.   siswa menerapkan konsep yang sudah dipelajari dengan permasalahan yang berbeda

REFERENSI:

KLIK "Show" UNTUK MELIHAT REFERENSI

Adnyana, P. B. 2006. Pengaruh penggunaan model siklus belajar dalam pembelajaran biologi terhadap penguasaan konsep, penalaran, dan keterampilan inquiri siswa SMP Laboratorium IKIP Negeri Singaraja. Laporan Hibah Penelitian. Universitas Pendidikan Genesha.

Ates, S. 2005. The effects of learning cycle on college students’ understandings of different aspects in resistive DC circuits. Electronic Journal of Science Education. 9(4). Tersedia pada http://wolfweb.unr. edu/homepage/crowther/ ejse/ates.pdf.

Dahar, R. W. 1989. Teori-teori belajar. Jakarta: Erlangga.

Lawson, A. E. 1995. Science teaching and the development of thinking. California: Wadsworth Publishing Company.

Levitt, K. 2002. The nose knows…or does it? Using the learning cycle and questioning in a lesson about the sense of smell. Electronic Journal of Science Education. 6(4). 1-14. Tersedia pada www.levitt@duq.edu.

Marek, E. A. & Patterson, J. 2002. Using a Laser Learning Cycle to Help Students See the Light. Electronic Journal of Science Education. 7(2). 1-11. Tersedia pada http://wolfweb.unr.edu/homepage/crowther/ejse/marek. pdf.

Ozek, N. & Gönen, S. 2005. Use of J. Bruner’s learning theory in a physical experimental activity. Journal of Physics Teacher Education Online. 2(3). 19–21. Tersedia pada www.phy.ilstu.edu/jpteo.

Sholahuddin, A. 2002. Implementasi teori Ausabel pada pembelajaran senyawa karbon di SMU badung provinsi bali. Jurnal pendidikan dan kebudayaan. 8(039). 809-819

Subagia, I W. & Wiratma, I G. L. 2005. Pengembangan model siklus belajar berdasarkan potensi-potensi kreatif lokal masyarakat bali dalam bidang pendidikan. Laporan Penelitian. Institut Keguruan dan Ilmu Pendidikan Negeri Singaraja

Sudiatmika, A. A. I. A. R. 1997. Penguasaan konsep zat dan wujudnya melelui siklus belajar empiris-induktif. Tesis (tidak diterbitkan). Institut Keguruan dan Ilmu Pendidikan Bandung.

Tika, I K., Hariningsari, D. & Sukerti, N. N. 2006. Implementasi strategi 5E dengan bahan ajar bermuatan perubahan konseptual sebagai upaya mengubah miskonsepsi dan meningkatkan hasil belajar siswa SMPN Negeri 6 Singaraja. Laporan Hibah Penelitian. Universitas Pendidikan Genesha.