KETRAMPILAN PROSES SAINS
Tentu. Untuk mengetahui kemampuan keterampilan proses sains (KPS) siswa kelas VII SMP, materi sebaiknya tidak berupa hafalan, tetapi berupa kegiatan penyelidikan sederhana yang memungkinkan guru mengamati kemampuan siswa secara langsung.
Berikut saya buatkan satu paket materi yang dapat sekaligus digunakan untuk mengajar, melatih, dan mendiagnosis kemampuan KPS siswa.
MATERI PEMBELAJARAN IPA KELAS VII
Keterampilan Proses Sains melalui Penyelidikan Sederhana
A. Tujuan Pembelajaran
Setelah mengikuti pembelajaran, siswa diharapkan mampu:
melakukan pengamatan menggunakan pancaindra dan alat sederhana;
mengidentifikasi fakta dari hasil pengamatan;
mengajukan pertanyaan ilmiah;
membuat prediksi;
menentukan variabel dalam penyelidikan;
merancang percobaan sederhana;
melakukan pengukuran dengan alat yang sesuai;
mencatat data dalam tabel;
menyajikan data;
menganalisis hubungan antarvariabel;
membuat kesimpulan berdasarkan data;
mengomunikasikan hasil penyelidikan.
B. Apa Itu Keterampilan Proses Sains?
Keterampilan Proses Sains adalah kemampuan yang digunakan seseorang untuk memperoleh, mengolah, dan menggunakan informasi melalui proses ilmiah.
Sederhananya:
KPS adalah kemampuan siswa untuk berpikir dan bekerja seperti seorang ilmuwan ketika menyelidiki suatu fenomena.
Misalnya, ketika melihat es mencair, siswa tidak hanya mengatakan:
"Es mencair karena panas."
Tetapi mampu melakukan proses:
Mengamati → Bertanya → Memprediksi → Merancang percobaan → Mengukur → Mencatat data → Menganalisis → Menyimpulkan
C. Keterampilan Proses Sains yang Akan Dilatih
| No. | Keterampilan | Kemampuan yang Diamati |
|---|---|---|
| 1 | Mengamati | Menggunakan indra dan alat |
| 2 | Mengidentifikasi | Menemukan fakta |
| 3 | Menanya | Membuat pertanyaan ilmiah |
| 4 | Memprediksi | Membuat dugaan berdasarkan informasi |
| 5 | Mengukur | Menggunakan alat ukur |
| 6 | Mengklasifikasi | Mengelompokkan berdasarkan ciri |
| 7 | Menentukan variabel | Menentukan faktor yang memengaruhi |
| 8 | Merencanakan penyelidikan | Menyusun langkah percobaan |
| 9 | Mengumpulkan data | Mencatat hasil pengamatan |
| 10 | Menyajikan data | Membuat tabel/grafik |
| 11 | Menganalisis data | Menemukan pola/hubungan |
| 12 | Menyimpulkan | Membuat kesimpulan berdasarkan bukti |
| 13 | Mengomunikasikan | Menyampaikan hasil |
| 14 | Mengevaluasi | Menilai kelemahan penyelidikan |
D. Materi Inti: "Apakah Luas Permukaan Memengaruhi Kecepatan Es Mencair?"
Materi ini sangat cocok untuk kelas VII karena alat dan bahannya sederhana, tetapi dapat digunakan untuk mengamati banyak KPS sekaligus.
Fenomena
Guru menunjukkan dua buah es batu.
Es batu pertama dibiarkan dalam bentuk utuh.
Es batu kedua dihancurkan menjadi beberapa bagian kecil.
Guru bertanya:
"Which ice will melt faster?"
atau dalam bahasa Indonesia:
"Es mana yang akan mencair lebih cepat?"
Jangan langsung memberikan jawabannya kepada siswa.
Biarkan siswa melakukan penyelidikan.
E. Tahap 1 – Mengamati
Guru memberikan dua kondisi:
Es A: satu es batu utuh.
Es B: es batu yang sudah dihancurkan menjadi beberapa bagian.
Siswa mengamati:
bentuk;
ukuran;
keadaan permukaan;
perubahan yang terjadi;
waktu yang diperlukan untuk mencair.
Pertanyaan untuk siswa
Apa yang kamu lihat?
Apa perbedaan Es A dan Es B?
Apakah ukuran es sama?
Apakah luas permukaannya sama?
Apa yang terjadi setelah beberapa menit?
Keterampilan yang dinilai
Mengamati
F. Tahap 2 – Mengajukan Pertanyaan
Siswa diminta membuat pertanyaan berdasarkan fenomena.
Contoh pertanyaan:
"Apakah luas permukaan es memengaruhi waktu yang diperlukan untuk mencair?"
Guru dapat menjelaskan bahwa pertanyaan ilmiah harus dapat diselidiki atau diuji melalui percobaan.
Keterampilan yang dinilai
Merumuskan pertanyaan
G. Tahap 3 – Membuat Prediksi
Siswa membuat prediksi.
Contoh:
"Saya memprediksi es yang memiliki luas permukaan lebih besar akan mencair lebih cepat."
Guru tidak perlu mengatakan apakah prediksi tersebut benar atau salah.
Karena:
Prediksi harus dibuktikan melalui data.
Keterampilan yang dinilai
Memprediksi
H. Tahap 4 – Mengenal Variabel
Ini merupakan bagian yang sangat penting untuk siswa kelas VII.
Guru memperkenalkan tiga jenis variabel.
1. Variabel bebas
Variabel yang sengaja diubah oleh peneliti.
Dalam percobaan ini:
Luas permukaan es
2. Variabel terikat
Variabel yang diukur atau diamati.
Dalam percobaan:
Waktu yang diperlukan es untuk mencair.
3. Variabel kontrol
Faktor yang dibuat sama.
Misalnya:
jenis es;
massa es;
tempat percobaan;
suhu ruangan;
wadah;
waktu mulai.
Pertanyaan kepada siswa
"Mengapa massa es harus dibuat sama?"
Ini dapat menguji kemampuan siswa memahami keadilan dalam percobaan (fair test).
I. Tahap 5 – Merancang Penyelidikan
Siswa bekerja dalam kelompok.
Alat dan bahan
es batu;
piring/wadah;
stopwatch;
timbangan jika tersedia;
penggaris jika diperlukan;
lembar pengamatan.
Rancangan
Es A: es batu utuh.
Es B: es batu yang dihancurkan.
Letakkan kedua es pada tempat yang sama.
Mulai stopwatch secara bersamaan.
Catat perubahan setiap:
1 menit
atau
2 menit.
J. Tahap 6 – Mengukur dan Mengumpulkan Data
Siswa membuat tabel.
Tabel Pengamatan
| Waktu (menit) | Es A | Es B |
|---|---|---|
| 0 | ||
| 2 | ||
| 4 | ||
| 6 | ||
| 8 | ||
| 10 |
Siswa dapat mencatat kondisi:
belum mencair;
mulai mencair;
sebagian mencair;
hampir seluruhnya mencair;
seluruhnya mencair.
Jika memungkinkan, siswa dapat mengukur massa es yang tersisa.
K. Tahap 7 – Menyajikan Data
Setelah mendapatkan data, siswa membuat grafik.
Contoh:
Sumbu X: waktu
Sumbu Y: massa es yang tersisa
Kemudian siswa membandingkan kedua grafik.
L. Tahap 8 – Menganalisis Data
Guru memberikan pertanyaan:
Pertanyaan 1
Es mana yang mencair lebih cepat?
Pertanyaan 2
Bagaimana hubungan luas permukaan dengan kecepatan mencair?
Pertanyaan 3
Apakah data mendukung prediksi awal?
Pertanyaan 4
Apa bukti yang mendukung jawabanmu?
Pertanyaan nomor 4 sangat penting.
Guru ingin melihat apakah siswa dapat menggunakan bukti/data, bukan sekadar memberikan pendapat.
M. Tahap 9 – Membuat Kesimpulan
Siswa membuat kesimpulan berdasarkan data.
Contoh:
"Berdasarkan hasil pengamatan, es yang memiliki luas permukaan lebih besar mencair lebih cepat daripada es yang berbentuk utuh."
Guru dapat meminta siswa menggunakan format:
Berdasarkan data..., saya menyimpulkan bahwa...
N. Tahap 10 – Mengomunikasikan Hasil
Setiap kelompok mempresentasikan:
pertanyaan penelitian;
prediksi;
variabel;
metode;
data;
grafik;
kesimpulan.
Kelompok lain diberikan kesempatan bertanya.
O. Lembar Kerja Siswa
LKPD – Penyelidikan Es Mencair
Identitas
Nama: ______________________
Kelas: ______________________
Kelompok: __________________
Tanggal: ____________________
1. Pengamatan Awal
Tuliskan minimal 3 fakta yang kamu amati.
2. Pertanyaan Penelitian
Buat satu pertanyaan yang dapat diuji melalui percobaan.
Pertanyaan:
3. Prediksi
Apa yang menurutmu akan terjadi?
Prediksi saya:
Karena:
4. Variabel
Variabel bebas:
Variabel terikat:
Variabel kontrol:
5. Data Pengamatan
| Waktu | Es A | Es B |
|---|---|---|
| 0 menit | ||
| 2 menit | ||
| 4 menit | ||
| 6 menit | ||
| 8 menit | ||
| 10 menit |
6. Analisis
1. Es mana yang mencair lebih cepat?
2. Apa bukti yang mendukung jawabanmu?
3. Apakah hasil percobaan sesuai dengan prediksimu?
7. Kesimpulan
Berdasarkan hasil percobaan:
P. Instrumen Penilaian Keterampilan Proses Sains
Guru dapat menggunakan rubrik berikut.
| KPS | 1 – Perlu Bimbingan | 2 – Mulai Berkembang | 3 – Baik | 4 – Sangat Baik |
|---|---|---|---|---|
| Mengamati | Tidak mampu menemukan fakta | Menemukan 1 fakta | Menemukan beberapa fakta | Menemukan fakta secara lengkap dan relevan |
| Menanya | Tidak membuat pertanyaan | Pertanyaan belum dapat diuji | Pertanyaan dapat diuji | Pertanyaan jelas, relevan, dan dapat diuji |
| Memprediksi | Tidak membuat prediksi | Prediksi tanpa alasan | Prediksi dengan alasan | Prediksi logis berdasarkan pengetahuan/bukti |
| Mengukur | Tidak mampu menggunakan alat | Banyak membutuhkan bantuan | Dapat menggunakan alat | Menggunakan alat secara tepat dan mandiri |
| Menentukan variabel | Tidak memahami variabel | Memahami sebagian | Menentukan variabel dengan benar | Menentukan dan menjelaskan seluruh variabel |
| Merancang percobaan | Tidak mampu merancang | Membutuhkan banyak bantuan | Rancangan cukup baik | Rancangan sistematis dan fair |
| Mengumpulkan data | Data tidak lengkap | Data sebagian | Data cukup lengkap | Data lengkap dan sistematis |
| Menyajikan data | Tidak mampu | Penyajian kurang tepat | Tabel/grafik cukup tepat | Tabel/grafik sangat jelas dan tepat |
| Menganalisis | Tidak mampu | Analisis sederhana | Menemukan pola | Mampu menjelaskan pola berdasarkan bukti |
| Menyimpulkan | Tidak berdasarkan data | Sebagian berdasarkan data | Sesuai data | Sangat jelas dan didukung bukti |
| Mengomunikasikan | Tidak mampu menjelaskan | Penjelasan kurang jelas | Penjelasan cukup jelas | Sistematis, jelas, dan mampu menjawab pertanyaan |
Q. Interpretasi Kemampuan KPS Siswa
Setelah guru memberikan skor, jumlahkan skor setiap siswa.
Misalnya terdapat 10 indikator dengan skor maksimum 4.
Skor maksimum = 40
Kemudian gunakan kategori:
| Persentase | Kategori |
|---|---|
| 86–100% | Sangat Baik |
| 76–85% | Baik |
| 60–75% | Cukup |
| ≤59% | Perlu Bimbingan |
Namun, hasil ini sebaiknya digunakan sebagai diagnosis awal dan dasar pemberian tindak lanjut, bukan semata-mata sebagai nilai akhir.
R. Aktivitas Diagnostik yang Lebih Menantang
Setelah percobaan es, guru dapat memberikan masalah berikut.
"Dua siswa melakukan percobaan untuk mengetahui pengaruh suhu air terhadap kecepatan gula larut."
Siswa A menggunakan:
100 mL air dingin;
1 sendok gula.
Siswa B menggunakan:
200 mL air panas;
2 sendok gula.
Kemudian guru bertanya:
1. Apakah percobaan tersebut merupakan percobaan yang adil?
2. Apa yang salah?
3. Apa variabel bebasnya?
4. Apa variabel terikatnya?
5. Apa variabel kontrol yang seharusnya dibuat sama?
6. Bagaimana cara memperbaiki rancangan percobaan tersebut?
Soal seperti ini sangat baik untuk mendeteksi kemampuan berpikir ilmiah siswa, karena siswa harus menemukan kesalahan dalam rancangan eksperimen.
S. Penilaian yang Saya Sarankan
Untuk memperoleh gambaran KPS siswa kelas VII secara lebih akurat, jangan hanya menggunakan satu percobaan.
Gunakan 3 tahap asesmen.
Tahap 1 – Observasi
Guru mengamati siswa ketika melakukan kegiatan.
Fokus:
mengamati;
menggunakan alat;
mengukur;
mencatat data.
Tahap 2 – Produk
Siswa menghasilkan:
tabel;
grafik;
laporan;
kesimpulan.
Fokus:
mengolah data;
menganalisis;
menyimpulkan.
Tahap 3 – Tanya Jawab
Guru memberikan pertanyaan:
"Why did you choose this variable?"
"What evidence supports your conclusion?"
"What would you change if you repeated the experiment?"
Fokus:
penalaran ilmiah;
komunikasi;
evaluasi;
refleksi.
T. Profil KPS yang Dapat Dibuat Guru
Setelah beberapa kegiatan, guru dapat membuat profil keterampilan proses sains setiap siswa.
Contoh:
| Keterampilan | Siswa A | Siswa B | Siswa C |
|---|---|---|---|
| Mengamati | 4 | 3 | 2 |
| Menanya | 3 | 2 | 2 |
| Memprediksi | 4 | 3 | 2 |
| Mengukur | 3 | 4 | 2 |
| Menentukan variabel | 3 | 2 | 1 |
| Mengumpulkan data | 4 | 3 | 2 |
| Menganalisis data | 3 | 2 | 2 |
| Menyimpulkan | 4 | 3 | 2 |
| Mengomunikasikan | 3 | 4 | 2 |
| Mengevaluasi | 2 | 2 | 1 |
Dari tabel tersebut guru dapat melihat bahwa kemampuan IPA siswa tidak selalu sama.
Misalnya:
Siswa A kuat dalam pengamatan dan kesimpulan.
Siswa B kuat dalam komunikasi.
Siswa C membutuhkan pendampingan dalam hampir semua keterampilan.
Dengan demikian, guru dapat memberikan pembelajaran berdiferensiasi berdasarkan kebutuhan nyata siswa.
Inti dari pembelajaran ini
Jangan menjadikan pertanyaan:
"Apakah siswa hafal materi IPA?"
sebagai satu-satunya ukuran.
Untuk kelas VII, guru juga perlu melihat:
"Apakah siswa mampu melakukan proses untuk memperoleh pengetahuan IPA?"
Itulah yang membuat kegiatan penyelidikan seperti "Es Mana yang Mencair Lebih Cepat?" sangat berguna sebagai asesmen diagnostik Keterampilan Proses Sains (KPS) sekaligus kegiatan pembelajaran.
Posting Komentar untuk "KETRAMPILAN PROSES SAINS"
Posting Komentar