Untuk Memenuhi Untuk Memenuhi - PowerPoint Presentation

Slide1

Untuk Memenuhi

Untuk Memenuhi

KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

PROGRAM DOKTOR ILMU PENDIDIKAN

S U R A K A R T A

2011

Oleh :

LUGTYASTYONO BNHARYANTO

LEARNING

SCIENCE

(BELAJAR SAINS)

Tugas

Mata

Kuliah Pengembangan Model Pembelajaran InovatifProf.Dr. Sri Anitah W,M.Pd

Untuk Memenuhi Slide2

Sebuah eksperimen dalam pembelajaran dilakukan yang berupa pipa/tabung logam berbentuk kurva dan menyerupai mata burung. Sebuah bola logam diujung tabung tersebut, selanjutnya bola tersebut ditembakkan dengan kecepatan tinggi kedalam tabung, sehingga akan keluar diujung tabung yang lain. Pertanyaannya adalah bagaimanakah arah bola tersebut keluar ?

Sumber: dicetak ulang dengan izin dari Mc Closkey, M caramazaa A,

Green

, B (1980)

Hal 208

A.Problem Intuitif Mata Pelajaran Sains

Figure 6-1 :

Where will the ball go (Di mana bola Jatuh )Slide3

Terdapat

dua alternative jawaban

Bola

tersebut

melesat

keluar

dengan

arah membentuk

kurva

, hal

ini disebabkan karena bola itu

memerlukan kekuatan/momentum untuk keluar

dari

tabung

, momentum

tersebut

menyebabkan

bola

keluar

dengan

pola

seperti

kurva

setelah

keluar

tabung

.

bola

akan

terus

bergerak

dengan

kecepatan

konstan

dan

lurus

sampai

terdapat

kekuatan

yang

mendorong

bola

tersebut

.

pada

abad

pertengahan

kedua

jawaban

tersebut

adalah

salah

karena

nampaknya

hanya

berdasarkan

theory of impetus

(

teori

daya

pendorong

)

jawaban

yang

benar

adalah

berdasarkan

konsep

gerak

benda

dari

Newton,

yaitu

bola

tersebut

akan

bergerak

membentuk

pola

lurus

, bola

tersebut

akan

bergerak

sampai

ada

daya

eksternal

terhadap

benda

tersebut

.

Slide4

Figure 6-2 :

two possible answer to the tube problem (dua kemungkinan jawaban untuk masalah tabung )

curved

path ( Lengkung

Tepuk ) Straight path ( jalan

lurus )

Sumber: dicetak ulang dengan izin dari Mc Closkey, M caramazaa A,Green, B (1980)

Hal 208Slide5

Figure 6-3 :

Two Possible explanation for the tube problem (Dua Kemungkinan penjelasan untuk masalah tabung

)

Sumber: dicetak ulang dengan izin dari Mc Closkey, M caramazaa A,Green, B (1980)

S

iswa A :

Momentum yang diperoleh ia pergi di sekitar sini (melalui tabung), baik kekuatan memegang telah memberikan momentum sudut, sehingga datang sekitar sini (keluar tabung), masih memiliki beberapa momentum kiri, tetapi kehilangan momentum sebagai kekuatan menghilangSiswa B : Bola akan terus bergerak dalam garis jauh dari sini (ujung tabung), itu akan terus berjalan sampai gaya beberapa tindakan pada bola. Jika tidak ada gaya bekerja pada bola, itu hanya akan terus

Hal 209Slide6

Hal

terpenting

dari demonstrasi/percobaan tersebut

adalah implikasinya dalam

pembelajaran bahwa

sebuah pembelajaran seharusnya memperhatikan fakta bahwa para siswa

telah memiliki

intuisi atau konsep tentang sains

. Karena itu

, pembelajaran tidak

bisa dipandang

sebagai penyediaan

pengetahuan tentang keseluruhan topik yang baru, tetapi pembelajaran melibatkan konsep fisika/

sains yang telah dimiliki siswa sebelumnya, dan mencoba merubah atau membangun konsepsi tersebut.Slide7

Penelitian

tentang pendidikan sains

telah berhasil

merubah dari pandangan tradisional menjadi sebuah teori Perubahan

Konsep belajar (Caret, 1986; Hewson, Beeth & Torley, 1998; Posner, Strike,

Hewson & Gertzog, 1982;

Strike & Posner, 1985, 1992). Menurut pandangan tradisional, belajar

adalah menambahkan fakta-fakta

kedalam memori seseorang, sebaliknya, menurut Pandangan Perubahan Konsep, belajar

terjadi apabila model mental seseorang (konsep

yang masih lemah) diganti

dengan model atau konsep yang baru

. Teori perubahan

Konsep berakar dari Pendapat Piaget (1985), sebuah teori klasik yang menyatakan bahwa anak-anak merestruktur pengetahuan mereka, apabila pengalamannya yang dimiliki sebelumnya tidak sesuai

dengan pengetahuan mereka yang baru, dan inilah yang memunculkan sebuah Model Pembelajaran Sains yang penting. Slide8

Menurut

Conceptual-change theory (Teori Perubahan

Konsep), belajar

mencakup tiga langkah:

Mengenali

sebuah anomali/kejanggalan; melihat bahwa model mental/konsep yang baru tidak mampu menjelaskan fakta-fakta yang bisa

diobservasi, yakni menyadari

bahwa anda memiliki miskonsepsi yang harus dibuang atau diperbaiki;

Mengkonstruksi sebuah model baru; Menemukan

sebuah model mental yang cukup yang mampu

menjelaskan fakta-fakta yang bisa diobeservasi

; yakni merubah suatu model

menjadi model yang lain.Menggunakan sebuah model yang baru; apabila dihadapkan dengan sebuah masalah, gunakan model baru tersebut untuk menemukan sebuah solusi; yaitu mampu

menjalankan model baru tersebut. Slide9

Kesimpulannya

,

pada bab

ini dibahas empat konsep

Siswa

harus

mengatasi miskonsepsi mereka yang bertentangan dengan sains di sekolah, yaitu mereka bisa membuang model-model mental yang sudah ada. Siswa

harus memperbaiki atau mengganti

miskonsepsi mereka; yaitu mereka harus mengkonstruk model-model baru yang menggantikan model yang lama. Siswa

harus mengembangkan ketrampilan untuk

berfikir secara ilmiah; yaitu

; mereka perlu menggunakan meodel

mental mereka yang varu, Siswa

harus mendapatkan isi ilmu pengetahuan yang akan membuatnya mulai berubah dari yang belum berpengalaman menjadi ahli. Slide10

B.

Mengenali Anomali; Membuang

sebuah

Miskonsepsi

Menurut

Pandangan Tradisional, Tujuan pembelajaran Sains

adalah mendeskripsikan

alam, termasuk mendeskripsikan

hubungan antar

variable yang dapat

dinyatakan

dengan hukum

seperti, kekuatan = Massa X Kecepatan.Penelitian oleh McCloskey dkk (1980) menunjukkan bahwa siswa bisa memasuki situasi

belajar dengan konsep-konsep sains (atau ketiadaan Konsep-konsep sains) tertentu yang sudah ada, sehingga langkah pertama dalam pendidikan Sains seharusnya membantu siswa mengenali kekurangan konsep-konsep

mereka

. Slide11

C.

Penelitian tentang Miskonsepsi-Miskonsepsi

siswa terhadap

Fisika

kartun berjalan dari dari titik A ke titik B dengan laju konstan kecepatan. menarik garis yang sesuai dengan jalan yang karakter akan mengambil jalan turun dari tepi tebing

,

terdapat empat kemungkinan jawaban:Ia

akan berlari

dalam beberapa jarak horizontal dan

kemudian

jatuh lurus

kebawah;

Ia akan

berkari dalam beberapa jarak horizontal, selanjutnya secara bertahap turun

ke bawah;Ia akan segera jatuh kebawah, mendapatkan sebuah konstan

untuk

kedepan

,

dan

mempercepat

kecepatan

turun

kebawah

;

Ia

akan

jatuh

lurus

kebawah

segera

setelah

ia

meninggalkan

ujung

tebing

.Slide12

Figure 6-4 :

how does a moving object fall over a cliff ( bagaimana gerak

benda

yang jatuh dari tebing )

Anggaplah bahwa kartun berjalan dari dari titik A ke titik B dengan laju konstan kecepatan. menarik garis yang sesuai dengan jalan yang karakter akan mengambil jalan turun dari tepi tebing

Hal 212Slide13

Figure 6-5 :

four possible paths for a falling body (

empat kemungkinan jalan untuk tubuh yang jatuh )

Running character (menjalankan karakter ) edge of cliff (tepi tebing

)

Hal 213Slide14

Figure 6-6 :

where will the ball fall (di mana bola jatuh akan )

misalkan Anda

berjalan dengan

kecepatan konstan, memegang bola berat jika Anda menjatuhkan bola di titik x di mana jatuhnya bola akan menarik jalur bola jatuh

Sumber: dicetak ulang dengan izin dari Mc Closkey 1983 ) Hal 214Slide15

Figure 6-7 :

Ada 3 Kemunkinan bola akan jatuh di tanah A, B atu C

Sumber: dicetak ulang dengan izin dari Mc Closkey (1983)

Hal 214Slide16

Figure 6-8 :

what is the path of the rocket (apa jalan roket )

Sebuah roket bergerak menyamping dari titik A ke titik B mesin dihidupkan untuk 2 detik pada titik B, seperti roket perjalanan ke titik C menggambar jalur roket

Sumber: dicetak ulang dengan izin dari Clement ( 1982 )

Hal 215Slide17

Figure 6-9 :

Two Answer to the problem (Dua Jawaban untuk masalah ini )

Correct answer (

jawaban yang benar ) Typical incorrect answer (Khas benar jawabannya

)

Sumber: dicetak ulang dengan izin dari Clement ( 1982 )

Hal 216Slide18

D.

Implikasi untuk Pembejaran;

Mengkonfrontir Miskonsepsi

Siswa

Metode

Prediksi-Observasi-Eksplanasi (POE). Menciptakan Konflik

Kognitif

di Kelas Halangan-halangan

untuk

mengenali

sebuah Anomali

Apakah

Konflik Kognitif harus ada bersamaan dengan KegiatanSlide19

Figure 6-10 ( angka 6-10 )

Model Peredaran darah tunggal dan Peredaran darah ganda

pada sistem peredaran darah manusia

Model Peredaran darah tunggal

Peredaran darah ganda

Sumber: Chi M T H ( 2000 )

Hal 222Slide20

E.

Inisiasi Perubahan Konsep;

Membangun Sebuah

Konsepsi Baru

Theory:

Belajar

sebagai Asimilasi Vs AkomodasiAsimilasi,

yaitu mereka

menyesuaikan informasi baru yang diterima

dengan

pengetahuannya yang telah

ada

Pandangan

Asimilasi adalah tidak lengkap karena tidak dapat menghitung bentuk

bentuk radikal dari perubahan konsep. Seperti mengganti teori Impetus dengan

teori

gerak

Newton.

Akomodatif

,

siswa

harus

mengganti

atau

mereorganisasi

konsep-konsep

sentral

mereka

,

karena

konsep

siswa

saat

ini

tidak

cukup

bisa

menjelaskan

fenomena-fenomena

baru

dengan

sukses

. (Posner, et al, 1982;212)Slide21

Figure 6-11 ( angka 6-11 )

Model Menggunakan air mengalir untuk memahami sebuah sirkuit listrik

electrical-flow system (

sistem aliran listrik )

water-flow system ( sistem aliran air )

Hal 224Slide22

F.

Penelitian Tentang Model-Model Analogi

Yang Efektif

pada

gambar 6-3

dan cobalah menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut; andaikan anda

mendorong kebawah

dan menarik keatas pegangan pompa

beberapa kali tetapi

tidak

ada udara

keluar, apa yang

salah/rusak? Gambar 6-12 : Koordinasi penjelasan verbal dan visual tentang bagaimana sebuah pompa ban sepeda bekerjaSlide23

Figure 6-11 (

angka 6-11 )

Koordinasi penjelasan verbal dan visual tentang bagaimana sebuah pompa ban sepeda bekerja

Handle (

Pegangan

)

As The rod is pulled out ( cabang batang

ditarik keluar

) - As The rod is pulled out ( cabang batang ditarik keluar )

air passes throught

the piston (udara melewati

piston ) - The iniet valve closes (

katup menutup )

Iniet Valve ( katup mbembuka ) - An the Piston forces air through the outlet valve ( An this the area between the Piston and the outlet valve ( katub membuka udara keluar )

( ruangan terdapat piston dan katup keluar )Hal 226Slide24

G.

Implikasi Dalam Pembelajaran;

Meningkatkan Perubahan

Konsep

Implikasi

penelitian

tentang model analogi dalam sains adalah guru fisika/sains seharusnya

memandang pembelajaran

sebagai sebuah proses membantu siswa

mendapatkan teori-teori

yang benar tentang

fenomena sains

.

H. Mengembangkan Alasan Ilmiah; Menggunakan Sebuah Konsep Baru.

Langkah berikutnya dalam proses perubahan konsep adalah aplikasi- kemampuan untuk menggunakan pengetahuan seseorang untuk memberikan alasan ilmiah melalui eksperimen. Menurut pendekatan tradisional

,

alasan

ilmiah

adalah

sebuah

proses

pengujian

hipotesis

yang

mana

siswa

secara

sistematis

menguji

setiap

hipotesis

yang

ada

.

Teori

Perubahan

Konsep

menyarankan

jenis

alas an

ilmiah

yang

kedua

;

penciptaan

hipotesis

,

apa

yang

terjadi

pada

pengujian

hipotesis

yang

gagal

? Slide25

I.

Penelitian Tentang Pemikiran

Ilmiah Siswa

Pada

dasarnya, Pendidik Sains dihadapkan

dengan dua perbedaan konsep penelitian ilmiah; Alasan Ilmiah untuk pengujian hipotesis yang sistematis, dan

Alasan Ilmiah untuk penyusunan

hipotesis. Slide26

Figure 6-16(

angka 6-16)

Sebuah bola yang berat atau ringan dapat ditempatkan di posisi tinggi, sedang, atau rendah di trek, bagaimana berat bola mempengaruhi seberapa jauh bola sasaran akan bergerak

?

Light ball ( bola

bercahaya ) Heavy ball ( Bola berat )

High( tinggi )

Medium ( sedang )Low ( rendah )

Hal 235Slide27

Gambar

6-20 : Faktor yang menentukan seberapa jauh pegas akan meregang

Hal 241Slide28

K.

Membangun Kepakaran Ilmiah

Belajar Untuk

Membangun dan Menggunakan Pengetahuan Ilmiah

THEORY: PERBEDAAN KUALITATIF DAN KUANTITATIF

Pada

bagian ini membahas bahwa belajar Sains meliputi mengenali miskonsepsi seseorang, membangun konsep

baru, dan menggunakan konsep

baru dalam penelitian ilmiah.Pakar dan Pemula bisa berbeda

secara kuantitatif (dalam

hal seberapa banyak yang mereka

tahu) juga seara

kualitatif (dalam hal apa

yang mereka tahu)Singkatnya, jika para Pakar melihat sebuah permasalahan berbeda dengan yang dilakukan Pemula, maka pembelajaran seharusnya mendorong siswa untuk

berfikir seperti layaknya seorang Pakar/ahli. Penelitian perbandingan pakar dan pemula sains ini telah menunjukkan bahwa mereka tidak hanya berbeda secara kualitas

tetapi

juga

secara

kuantitas

. (Carey, 1986).Slide29

L.

Penelitihan Membandingkan Pakar /

Ahli Fisika

dan Pemula

Problem

mobil

seperti pada gambar 6-24, yang merupakan domain fisika

Kinematik

. Kinematik meliputi kajian

tentang gerak

, dan

bab

tantang kinematik

dalam buku-buku fisika berisi tentang rumus-rumus yang terkait

dengan variabel-variabel seperti waktu, jarak, rata-rata kecepatan, kecepatan awal, kecepatan

akhir

,

dan

percepatan

.

Gambar

6-24 :

Sebuah mobil

berjalan

25 meter per detik dibawa untuk beristirahat pada tingkat konstan dalam 20 detik dengan menerapkan rem seberapa jauh melakukannya bergerak setelah rem diterapkan

Hal 247Slide30

lots of sunlight (

banyak terkena

sinar

matahari No Sunlight ( tanpa Sinar

matahari )Tanaman

menghasilkan

banyak bahan makanan Tanaman menghasilkan sedikit bahan

makanan

Figure 6-21 ( angka 6-21)

ini tes yang baik atau buruk yang faktor faktors menentukan pertumbuhan tanaman

Plant A ( tanaman A ) Plant B ( tanaman B )

Hal 243Slide31

M.

Implikasi Untuk Pembelajaran :

Mendorong Kepakaran

Ilmiah

Shavelson

(1972, 1974) memberikan

analisis yang menarik bahwa siswa menstruktur pengetahuan mereka

dari pembelajaran

fisika yang didapatkan. Implikasi terhadap pembelajaran,

Simon (1980) bahwa

pelatihan Sains

seharusnya mencakup

dua tujuan

dasar: Untuk memberikan dasar pengetahuan yang banyak, dan untuk mengembangkan strategi pemecahan

masalah yang terkait dengan Sains. Hayes (1985) memperkirakan bahwa untuk menjadi seorang pakar pada

suatu

bidang

memerlukan

studi

sekitar

10

tahun

.

Disamping

itu

,

untuk

mencapai

kepakaran

,

seseorang

harus

memiliki

pengelaman

luas

seperti

yang

dilakukan

oleh

para

pakar

(Simon, 1980).Slide32

N.

Ringkasan

Perubahan

konsep meliputi 3 langkah, yaitu:

Mengenali anomaly, Mengkonstruksi sebuah model

baru, Menggunakan model

baru.4 aspek perubahan konsep dalam pembelajaran Sains.Siswa masuk kelas

dengan memiliki konsep

awal yang berbeda dengan konsep yang dimiliki guruSiswa harus

mengganti miskonsepsi mereka

dengan konsep yang baru

Siswa perlu

mengembangkan ketrampilan berfikir

ilmiahSiswa perlu mendapatkan pengetahuan yang dibutuhkan untuk merubah dari pemula menjadi ahli/pakar. Slide33

Kesimpulannya

kebanyakan

perubahan konsep dalam Pembelajaran Sains

mencakup pandangan Sains sebagai

sebuah proses pembuatan

perubahan konsep pengetahuan siswa bukan proses menambahkan informasi pada memori siswa. Slide34

SEKIAN

SEKIAN

TERIMA KASIH