Problem Solving Laboratory

Problem Solving Laboratory

(Artikel)

Muhammad Pandu Agus Salim, Novia Rizkianty Samsudin, Rizki Zakwandi, Widya Amanda

Program Studi Pendidikan Fisika Jurusan Pendidikan MIPA

Fakultas Tarbiyah dan Keguruan Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung

            Pelaksanaan praktikum bagi siswa merupakan suatu hal yang sangat penting dimana pada praktikum, motorik siswa benar-benar digerakkan. Salah satu desain praktikum yang selain menggerakkan motorik siswa dan juga memberikan kemampuan analitik terhadap permasalahan lingkungan adalah desain praktikum problem solving laboratory.

1.      Pengertian

Problem solving laboratory merupakan salah satu dari desain praktikum yang mana memperkenalkan kepada praktikan bentuk nyata atau manfaat nyata dari praktikum yang sedang dilaksanakan. Praktikan diarahkan bagaimana menemukan sesuatu ketidakseimbangan antara konsep/teori yang dipelajari dengan kenyataan yang diterapkan dan dimanfaatkan dalam masyarakat (problem). Setelah menemukan ketidakseimbangan tersebut maka praktikan dituntut untuk merumuskan suatu solusi dari permasalahan tersebut (Mataka, et al., 2014). Menurut Seyhan Problem solving laboratory adalah pembelajaran/praktikum yang memusatkan perhatian pada siswa dengan membuat siswa aktif dalam pelaksanaan praktikum, mengembangkan kemampuan skill siswa dan menanamkan pada pemahaman yang berkaitan dengan penyelesaian suatu permasalahan (Seyhan, 2015)

Pada praktikum ini, siswa dilibatkan secara aktif mulai dari mengenal permasalahan yang nyata yang disajikan, mengetahui alat dan bahan yang diperlukan, membuat prediksi sebagai solusi sementara dari permasalahan yang disajikan, dan membuat prosedur percobaan sendiri dengan menjawab serangkaian pertanyaan yang ada pada panduan laboratory work. Setelah itu siswa juga melakukan proses pengukuran, menyelidiki / memeriksa apakah ada kesamaan antara data yang diperoleh dengan apa yang telah diprediksikan, memeriksa letak keliruan jika terjadi ketidakcocokan antara data yang diperoleh dengan apa yang telah diprediksikan, mengusulkan perubahan prosedur yang dilanjutkan pada pengulangan proses pengambilan data, serta menilai dan memutuskan dalam bentuk pengambilan kesimpulan jika dipandang sudah tidak terjadi kekeliruan dalam analisis data (Gayatri, et al., 2014). Desain praktikum problem solving sendiri mengantarkan praktikan untuk menemukan bentuk real dari manfaat pelajaran mereka. Sebagian besar berisikan kasus-kasus yang dekat dengan kehidupan atau sering dialami praktikan (Adeyemo, 2010). Laurinda Leite (2005) dalam artikel yang berjudul Evaluating Students' Learning from Laboratory Investigation menyatakan bahwa pembelajaran konseptual dengan pendekatan problem solving berarti penemuan jawaban dari pertanyaan yang spesifik dan perumusan solusi terkait fenomena di dunia nyata.

Pernyataan-pernyataan mengenai definisi desain praktikum problem solving laboratory pada paragraf sebelumnya dapat disimpulkan bahwa desain praktikum problem solving laboratory merupakan desain praktikum yang mengarah kepada implementasi konsep-konsep yang telah dipelajari dengan orientasi pada permasalahan yang ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Tujuan utamanya adalah untuk menemukan bentuk real dari hal-hal yang telah dipelajari oleh praktikan.

2.      Karakteristik

Terdapat beberapa karakteristik dari problem solving laboratory sebagaimana yang dipaparkan oleh Baharom, et al., (2015) dalam jurnal yang berjudul Assessment of psycomotor domain in a problem based concrete laboratory yaitu:

a.       Berorientasi pada solusi dan proses

b.      Bekerja dari permasalahan sehari-hari

c.       Mengantarkan praktikan untuk mendapatkan informasi yang cukup untuk pembelajaran mereka

d.      Merencanakan kegiatan praktikum secara mandiri dan melengkapi diri dengan  membawa informasi yang dibutuhkan kedalam laboratorium

e.       Bekerja secara kelompok (collaborative groups)

f.       Berfikir kritis dengan menanggapi permasalahan di kehidupan sehari-hari

g.      Berfokus pada permasalahan kompleks yang tidak hanya mempunyai satu titik penyelesaian/jawaban

3.      Langkah-Langkah

Desain praktikum problem solving laboratory memiliki beberapa langkah kegiatan utama yaitu:

a.       Mempersiapkan siswa sesuai kemampuan dasar yang dibutuhkan. Selain itu praktikan harus disiapkan untuk mengulangi pengambilan data ulang apabila terdapat ketidaksesuain dengan data yang mereka peroleh pada saat observasi

b.      Membuat kelompok kerja

c.       Menugaskan praktikan untuk memfasilitasi diri secara lengkap

d.      Asisten harus mempersiapkan dan mengecek peralatan yang disiapkan oleh praktikan

e.       Praktikan harus fokus pada permasalahan dan berpartisipasi langsung

f.       Menetapkan formulasi terhadap permasalahan dan melakukan praktikum (Orla & Ordilla, 2007)

Adam Malik dkk (2015) memperjelas langkah pelaksanaan praktikum desain problem solving laboratory sebagai berikut:

a.       Praktikan dapat memecahkan masalah sesuai tahapan yang terpilih, dengan menggunakan curah pendapat dan teknis investigasi masalah

b.      Membangun ilmu yang telah dimiliki dan memperoleh ilmu yang baru melalui studi kasus,

c.       Dapat mengoperasikan alat-alat laboratorium yang berkaitan dengan teori yang diberikan,

d.      Praktikan dapat mempergunakan media yang ada, dan dapat melakukan teknik analisis,

e.       Praktikan dapat menganalisis dan mendeskripsikan, mendiskusikan hasil data praktikum dengan cara laporan tertulis, poster, dan presentasi lisan,

f.       Praktikan dapat bekerja dalam kelompok dengan mengorganisasi tiap-tiap kelompok.

Laurinda menyatakan bahwa untuk permasalahan yang akan dibahas dalam praktikum problem solving maka harus memenuhi kriteria berikut:

a.       Membingungkan

b.      Membutuhkan imajinasi atau bayangan penyelesaian yang praktis

c.       Terdapat banyak kemungkinan penyelesaian

d.      Langkah kegiatan yang ditawarkan dapat dirumuskan dalam satu strategi penyelesaian yang efektif dan efisien. (Leite, 2005)

Pernyataan tentang langkah-langkah kegiatan pada saat pelaksanaan problem solving laboratory sebagaimana yang dikemukan oleh beberapa ahli diatas dapat disimpulkan menjadi lima garis besar kegiatan yaitu: pengidentifikasian masalah, menemukan atau merumuskan solusi dari permasalahan tersebut secara hipotesis, melaksanakan percobaan terkait hipotesis tersebut, mengevaluasi solusi yang ditawarkan berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan, dan terakhir yaitu menerapkan atau mengimplementasikan solusi yang telah diperbaiki atau disempurnakan tersebut.

4.      Tingkatan/jenis

Praktikum dengan model problem solvig laboratory memiliki beberapa tingkatan tergantung sejauh mana analisis dan penggunaan metodologinya (Seyhan, 2015). Seyhan menyatakan bahwa metode problem solving pada tingkat advance akan mampu menguraikan saintifik proses dalam arti penemuan defenisi, inkuiri dan berfikir kritis. (Seyhan, 2015). Hasil studi yang dilakukan oleh Cartette & Bodner(2010) mendeskripsikan bahwa banyak jenis dan sudut pandang dalam melakukan problem solving laboratory yang meliputi:

a.        Memory and its organizing, describing the problem space,

b.      Categorizing problems, dan

c.       Testing conceptual understanding as it relates to problem solving ability.

5.      Kelebihan

Pelaksanaan praktikum dengan desain problem solving laboratory memiliki banyak kelebihan bagi praktikan dan juga bagi masyarakat pada umumnya. Kelebihan-kelebihan tersebut diantaranya sebagaimana yang disampaikan oleh Baharom dkk (2015) yaitu :

a.       Meningkatkan kemampuan berkolaboratif/bekerjasama

b.      Meningkatkan kemampuan berfikir kritis

Menurut Seyhan, kelebihan lain yang dimiliki olrh desain praktikum Problem solving laboratory adalah:

a.       Lebih produktif untuk mengimplementasikan konsep kedalam dunia nyata

b.      Beropotensi untuk menemukan konsep baru atau solusi yang lebih baik dari pada solusi yang sebelumnya, artinya problem solving laboratory sangat mungkin untuk diterapkan pada proyek pengembangan

c.       Meningkatkan kepekaan praktikan kepada lingkungan

d.      Meningkatkan kemampuan berfikir kritis

e.       Berfikir rasional

f.       Meningkatkan kemampuan membaca secara komprehensif

g.      Bekerja sama

6.      Kelemahan

Problem solving laboratory selain memiliki beberapa kelebihan juga memiliki beberapa kelemahan diantaranya sebagaimana yang disebutkan oleh Orla Fenelon dan Carmel Breslin (2007) yaitu:

a.       Competition

Situasi dalam kelompok kerja sering dirusak oleh perasaan ingin menang yang dimiliki oleh anggotanya. Secara umum hal ini akan mengganggu keharmonisan dan komunikasi kreatif dalam grup

b.      Conformity

Selain rasa ingin berkompetisi dan ingin menang yang dimiliki oleh anggota kelompok, hal lain yang juga merusak suasana kerjasama dalam kelompok adalah munculnya ideologi yang merasa tidak cocok antara satu anggota dengan anggota lainnya.

c.       Lack of objecktive direction

Munculnya perbedaan pendapat dan sudut pandang saat memberikan solusi dalam kelompok akan berdampak pada solusi akhir yang dihasilkan. Kebanyakan dari solusi yang dihasilkan akan tidak efektif karena antara si-pemberi ide tidak dapat meyakinkan secara penuh kepada anggota lainnya tentang idenya.

d.      Time Counstraints

Problem solving laboratory merupakan desain praktikum yang mengharuskan praktikan untuk mengerti inti permasalahan yang dialami oleh masyarakat. Selanjutnya praktikan harus memberikan solusi terkait hal tersebut yang memiliki korelasi dengan pembelajaran atau teori yang telah dipelajari. Maka untuk memperoleh hasil yang optimal maka membutuhkan waktu yang cukup lama.

7.      Hasil Penelitian

Penelitian dan pengembangan terhadap desain problem solving laboratory telah banyak dilakukan sebelumnya diantaranya adalah sebagai berikut:

a.      (Adeyemo, 2010), meneliti tentang tingkat kemampuan siswa dalam menyelesaikan tugas yang berkaitan dengan problem solving pada mata pelajaran fisika. Penelitian yang berjudul “Students’ Ability Level and Their Competence in Problem Solving Task in Physics” menyatakan bahwa kemampuan siswa memiliki tingkat pengaruh yang signifikan terhadap kemampuan melaksanakan problem solving dalam diskusi.

b.      (Baharom, et al., 2015),  meneliti tentang bagaimana penilaian dari aspek psikomotor dalam menyelesaikan permasalahan yang konkret di laboratorium. penelitian ini dimuat dalam jurnal yang berjudul “Assessment of Psychomotor Domain in a Problem-Based Concrete Labrotary”. Hasil penelitian menyebutkan bahwa dalam melaksanakan penilaian terhadap kemampuan penyelesaian masalah setidaknya ada empat faktor yang harus diperhatikan yaitu kemampuan mengobservasi, penilaian berdasarkan ujian, teknik serta kesetimbangan terhadap sudut pandang baik dan buruk.

c.       (Cartette & Bodner, 2010), meneiliti tentang bagaimana problem solving laboratory tersebut dilaksanakan untuk menyelesaikan permasalahan tanpa menggunakan pendekatan matematis. Hasil penelitian yang dimuat dalam jurnal yang berjudul “Non-Mathematical Problem Solving in Organic Chemistry” menyebutkan bahwa 13 dari 15 siswa mampu mengidentifikasikan hal-hal yang lebih bermanfaat dan lebih tepat digunakan pada perihal penyelesaian permasalahan.

d.      (Gayatri, et al., 2014) meneliti tentang bagaimana mengoptimalkan aspek kognitif siswa melalaui praktiukum berbasiskan pada problem solving appoarch. Hasil penelitian menunjukkan bahwa laboratory work dengan problem solving approach untuk mengoptimalkan domain kognitif siswa yang dikembangkan dalam penelitian ini dapat dikategorikan layak dan dapat digunakan dalam pembelajaran fisika.

e.       (Malik, et al., 2015) meneliti tentang bagaimana meningkatkan keterampilan proses sains mahasiswa melalui pelaksanaan praktikum desain problem solving laboratory. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Adam Malik dkk membuktikan bahwa desain praktikum problem solving laboratory bisa diterapkan sebagai salah satu bentuk atau upaya untuk meningkatkan kemampuan proses sains mahasiswa.

8.      Referensi

[1] Adeyemo, S., 2010. Students' ability and their competence in problem solving task in physics. International Journal of Education Research and Technology, I(2), pp. 35-47.

[2] Baharom, S. et al., 2015. Assessment of psycomotor domain in a problem based concrete laboratory. Journal of Engineering Science and Technology, I(1), pp. 1-10.

[3] Cartette, D. P. & Bodner, G. M., 2010. Non-Mathematical Problem Solving in Organic Chemistry. Journal of Research in Science Teaching, XXXXVII(6), pp. 643-660.

[4] Gayatri, J., Ngazizah, N. & Ashari, 2014. Pengembangan Laboratory Work dengan Problem Solving Approach untuk mengoptimalkan domain kognitif pada siswa kelas XI IPA SMA Negeri 8 Purworejo tahun pelajaran 2013/2014. Radiasi, V(1), pp. 29-35.

[5] Leite, L., 2005. Evaluating Students' Learning from Laboratory Investigation. New South Wales, International Study Association on Teachers and Teaching.

[6] Malik, A., Handayani, W. & Nuraini, R., 2015. Model Praktikum Problem Solving Laboratory untuk meningkatkan keterampilan Proses Sains Mahasiswa. Bandung, Prosiding Simposium Nasional Inovasi dan Pembelajaran Sains.

[7] Mataka, L. M. et al., 2014. The effect of using an explicit general problem solving teaching approach on elementary pre-service teachers ability to solve heat transfer problem. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology, II(3), pp. 164-174.

[8] Orla, C. K. & Ordilla, F. E., 2007. Providing solution through problem-based learning for the undrgraduate 1st year chemistry laboratory. Chemistry Education Research and Practice, VIII(3), pp. 347-361.

[9] Seyhan, H. G., 2015. The effect of problem solving application on the development of science procces skill logical thinking skills and perception on problem solving ability in the science laboratory. Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching, XVI(2), pp. 8-30.