Keterampilan Proses Sains (KPS)

 

Apa pengertian pendekatan Keterampilan Proses Sains (KPS) ? Keterampilan proses sains merupakan sejumlah keterampilan yang dibentuk oleh komponen-komponen metode sains. Keterampilan proses (prosess-skill) sebagai proses kognitif termasuk di dalamnya juga interaksi dengan isinya (content). Keterampilan Proses Sains merupakan salah satu pendekatan pembelajaran yang banyak digunakan dalam pembelajaran Sains, seperti pelajaran IPA. Itulah sebanya dalam pelajaran Sains dikenal istilah SAPA (Science A Process Aproach). SAPA atau pendekatan keterampilan proses sains merupakan pendekatan pembelajaran yang berorientasi kepada proses IPA. Namun dalam tujuan pelaksanaannya terdapat perbedaan. SAPA tidak mementingkan konsep. Selain itu SAPA menuntut pengembangan pendekatan proses secara utuh yaitu metode ilmiah dalam setiap pelaksanaannya, sedangkan jenis-jenis keterampilan proses dalam KPS dapat dikembangkan secara terpisah-pisah, bergantung pada metode yang digunakan. Misalnya dalam metode demonstrasi dapat dikembangkan keterampilan proses tertentu (seperti, observasi, interprestasi, komunikasi dan aplikasi konsep).

Berikut beberapa pengertian pendekatan keterampilan proses sains (KPS) dari para ahli. Hariwibowo, dkk. (2009) menyatakan bahwa pengertian Keterampilan proses adalah keterampilan yang diperoleh dari latihan kemampuan-kemampuan mental, fisik, dan sosial yang mendasar sebagai penggerak kemampuan-kemampuan yang lebih tinggi. Kemampuan-kemampuan mendasar yang telah dikembangkan dan telah terlatih lama-kelamaan akan menjadi suatu keterampilan, sedangkan pendekatan kete-rampilan proses adalah cara memandang anak didik sebagai manusia seutuhnya. Cara memandang ini dijabarkan dalam kegiatan belajar meng-ajar memperhatikan pengembangan pengetahuan, sikap, nilai, serta keterampilan.Ketiga unsur itu menyatu dalam satu individu dan terampil dalam bentuk kreatifitas.

 

Menurut Dahar (1985:11), pengertian Keterampilan Proses Sains (KPS) adalah kemampuan siswa untuk menerapkan metode ilmiah dalam memahami, mengembangkan dan menemukan ilmu pengetahuan. KPS sangat penting bagi setiap siswa sebagai bekal untuk menggunakan metode ilmiah dalam mengembangkan sains serta diharapkan memperoleh pengetahuan baru/ mengembangkan pengetahuan yang telah dimiliki.

 

Sedangkan Indrawati dalam Nuh (2010: 1) mengemukakan bahwa: “pengertian Keterampilan Proses sains (KPS) merupakan keseluruhan keterampilan ilmiah yang terarah (baik kognitif maupun psikomotor) yang dapat digunakan untuk menemukan suatu konsep atau prinsip atau teori, untuk mengembangkan konsep yang telah ada sebelumnya, ataupun untuk melakukan penyangkalan terhadap suatu penemuan (falsifikasi)”.

 

Gagne (dalam Purwandono, 2000:21) mendeskripsikan pengertian keterampilan proses sains mencakup:

1.    Keterampilan proses sains merupakan keterampilan khas yang digunakan oleh semua saintis, serta dapat diterapkan untuk memahami fenomena.

2.    Setiap keterampilan proses sains merupakan sains tingkah laku ilmuwan yang dapat dipelajari oleh siswa.

3.    Keterampilan proses dapat ditransfer antara isi pelajaran-pelajaran dan memberi sumbangan pada pikiran rasional dalam kehidupan sehari-hari.

 

KPS adalah kemampuan siswa untuk menerapkan metode ilmiah dalam memahami, mengembangkan, dan menemukan ilmu pengetahuan. KPS sangat penting bagi setiap siswa sebagai bekal untuk menggunakan metode ilmiah dalam mengembangkan sains serta diharapkan memperoleh pengetahuan baru/mengembangkan pengetahuan yang telah dimiliki.

 

Keterampilan proses mencakup keterampilan berpikir/keterampilan intelektual yang dapat dipelajari dan dikembangkan oleh siswa melalui proses belajar mengajar di kelas, yang dapat digunakan untuk memperoleh pengetahuan tentang produk IPA. Keterampilan proses perlu dikembangkan untuk menanamkan sikap ilmiah siswa.

 

Keterampilan proses sains merupakan kegiatan yang biasa dilakukan oleh para ilmuwan dalam menyelesaikan masalah dan menghasilkan produk-produk sains. Keterampilan proses dalam pembelajaran sains merupakan suatu model atau alternatif pembelajaran sains yang dapat melibatkan siswa dalam tingkah laku dan proses mental, seperti ilmuwan. Funk dalam Dimyati (2009: 140) mengemukakan bahwa: “berbagai keterampilan proses dapat diklasifikasikan menjadi dua yaitu keterampilan proses dasar (basic skill) dan keterampilan terintegrasi (integrated skill). Keterampilan proses dasar meliputi kegiatan yang berhubungan dengan observasi, klasifikasi, pengukuran, komunikasi, prediksi, dan inferensi. Keterampilan terintegrasi terdiri atas: mengidentifikasi variabel, tabulasi, grafik, diskripsi hubungan variabel, perolehan dan proses data, analisis penyelidikan, dan hipotesis eksperimen. “

 

Keterampilan proses sains merupakan dasar dari pemecahan masalah dalam sains dan metode ilmiah. Keterampilan proses sains dikelompokkan menjadi keterampilan proses dasar dan keterampilan proses terpadu. Menurut Wetzel dalam Mahmuddin (2010: 1), keterampilan proses dasar terdiri atas enam komponen tanpa urutan tertentu, yaitu:

1. Observasi atau mengamati, menggunakan lima indera untuk mencari tahu informasi tentang obyek seperti karakteristik obyek, sifat, persamaan, dan fitur identifikasi lain.

2. Klasifikasi, proses pengelompokkan dan penataan objek.

3. Mengukur, membandingkan kuantitas yang tidak diketahui dengan jumlah yang diketahui, seperti: standar dan non-standar satuan pengukuran.

4. Komunikasi, menggunakan multimedia, tulisan, grafik, gambar, atau cara lain untuk berbagi temuan.

5. Menyimpulkan, membentuk ide-ide untuk menjelaskan pengamatan.

6. Prediksi, mengembangkan sebuah asumsi tentang hasil yang diharapkan.

 

Keenam keterampilan proses dasar di atas terintegrasi secara bersama-sama ketika ilmuwan merancang dan melakukan penelitian, maupun dalam kehidupan sehari-hari. Semua komponen keterampilan proses dasar penting baik secara parsial maupun ketika terintegrasi secara bersama-sama. Oleh karena itu, sangat penting dimiliki dan dilatihkan bagi siswa sebelum melanjutkan ke keterampilan proses yang lebih rumit dan kompleks.

 

Perpaduan dua kemampuan keterampilan proses dasar atau lebih membentuk keterampilan terpadu. Keterampilan proses terpadu (terintegrasi) menurut Wetzel dalam Mahmuddin (2010: 1) meliputi:

1. merumuskan hipotesis, membuat prediksi (tebakan) berdasarkan bukti dari penelitian sebelumnya atau penyelidikan;

2. mengidentifikasi variabel, penamaan dan pengendalian terhadap variabel independen, dependen, dan variabel kontrol dalam penyelidikan;

3. membuat definisi operasional, mengembangkan istilah spesifik untuk menggambarkan apa yang terjadi dalam penyelidikan berdasarkan karakteristik diamati;

4. percobaan, melakukan penyelidikan dan mengumpulkan data; dan

5. interpretasi data, menganalisis hasil penyelidikan.

 

Hal serupa juga diungkapkan oleh Nurohman (2010: 3). Keterampilan proses sains dibagi dalam dua kelompok, yaitu: 1) the basic (simpler) process skill dan 2) integrated (more complex) skill. The basic process skill, terdiri dari 1) Observing, 2) Inferring, 3) Measuring, 4) Communicating, 5) Classifying, dan 6) Predicting. Sedangkan yang termasuk dalam integrated science process skills adalah 1) Controlling variables, 2) Defining operationally, 3) Formulating hypotheses, 4) Interpreting data, 5) Experimenting, dan 6) Formulating models.

Keterampilan proses di atas merupakan keterampilan proses sains yang diaplikasikan pada proses pembelajaran. Pembentukan keterampilan dalam memperoleh pengetahuan merupakan salah satu penekanan dalam pembelajaran sains. Oleh karena itu, penilaian terhadap keterampilan proses sains siswa harus dilakukan terhadap keterampilan proses sains baik secara parsial maupun secara utuh. Klasifikasi keterampilan proses sains menurut Nurohman (2010: 4) terbagi menjadi tiga tingkatan, yaitu Basic, Intermediate, dan Advanced.

 

a) Tingkat Basic

·            Mengobservasi, yakni menggunakan indera untuk mengumpulkan informasi.

·            Membandingkan, yakni menemukan persamaan dan perbedaan antara dua objek/ kejadian.

·            Mengklasifikasikan, yakni mengelompokkan objek atau ide dalam kelompok atau kategori berdasarkan bagian-bagiannya.

·            Mengukur, yakni menentukan ukuran objek atau kejadian dengan menggunakan alat ukur yang sesuai.

·            Mengkomunikasikan, yakni menggunakan lisan, tulisan, atau grafik, untuk menggambarkan kejadian, aksi, atau objek.

·            Membuat Model, yakni membuat grafik, tulisan, atau untuk menjelaskan ide, kejadian, atau objek.

·            Merekam Data, yakni menulis hasil observasi dari objek atau kejadian menggunakan gambar, kata-kata, maupun angka.

 

b) Tingkat Intermediate

·            Inferring, yakni membuat pernyataan mengenai hasil observasi yang didukung dengan penjelasan yang masuk akal.

·            Memprediksi, yakni menerka hasil yang akan terjadi dari suatu kejadian berdasarkan observasi dan biasanya pengetahuan dasar dari kejadian serupa.

 

c) Tingkat Advanced

·            Membuat Hipotesis, yakni membuat pernyataan mengenai suatu permasalahan dalam bentuk pertanyaan.

·            Merancang Percobaan, yakni membuat prosedur yang dapat menguji hipotesis.

·            Menginterpretasikan, yakni membuat dan menggunakan tabel, grafik, atau diagram untuk mengorganisasikan dan menjelaskan informas

 

Hartono (2007)membagi keterampilan proses sains dalam dua bagian yakni keterampilan proses sains dasar dan keterampilan proses sains terpadu. Belian menyusun indikator keterampilan proses sains dasar dan keterampilan proses sains terpadu, sebagaiberikut:

a) Indikator keterampilan proses sains dasar

·            Observasi(observing) dengan indikator mampu menggunakan semua indera (penglihatan, pembau, pendengaran, pengecap, dan peraba) untuk mengamati, mengidentifikasi, dan menamai sifat benda dan kejadian secara teliti dari hasil pengamatan.

·            Klasifikasi(Classifying) dengan indikator mampu menentukan perbedaan, mengkontraskan ciri-ciri, mencari kesamaan, membandingkan dan menentukan dasar penggolongan terhadap suatu obyek.

·            Pengukuran(measuring) dengan indikator mampu memilih dan menggunakan peralatan untuk menentukan secara kuantitatif dan kualitatif ukuran suatu benda secara benar yang sesuai untuk panjang, luas, volume, waktu, berat dan lain-lain. Dan mampu mendemontrasikan perubahan suatu satuan pengukuran ke satuan pengukuran lain.

·            Pengkomunikasian (communicating) dengan indikator mampu membaca dan mengkompilasi informasi dalam grafik atau diagram, menggambar data empiris dengan grafik, tabel atau diagram, menjelaskan hasil percobaan, menyusun dan menyampaikan laporan secara sistematis dan jelas.

·            Menarik Kesimpulan (inferring), dengan indikator mampu membuat suatu kesimpulan tentang suatu benda atau fenomena setelah mengumpulkan, menginterpretasi data dan informasi.

·            Memprediksi, dengan indikator mampu mengantisipasi atau membuat ramalan tentang segala hal yang akan terjadi pada waktu mendatang, berdasarkan perkiraan pada pola atau kecenderungan tertentu, atau hubungan antara fakta,konsep, dan prinsip dalam ilmu pengetahuan.

 

b) Indikator keterampilan proses sains Terpadu

·            Merumuskan hipotesis (formulating Hypotheses) dengan indikator mampu menyatakan hubungan antara dua variabel, mengajukan perkiraan penyebab suatu hal terjadi dengan mengungkapkan bagaimana cara melakukan pemecahan masalah

·            Menamai variabel (Naming Variables), dengan indikator mampu mendefinisikan semua variabel jika digunakan dalam percobaan

·            Mengontrol variabel (Controling Variables), dengan indikator mampu mengidentifikasi variabel yang mempengaruhi hasil percobaan, menjaga kekonstanannya selagi memanipulasi variabel bebas

·            Membuat definisi operasional(making operational definition), dengan indikator mampu menyatakan bagaimana mengukur semua faktor/variabel dalam suatu eksperimen

·            Melakukan Eksperimen (experimenting), dengan indikator mampu melakukan kegiatan, mengajukan pertanyaan yang sesuai, menyatakan hipotesis, mengidentifikasi dan mengontrol variabel, mendefinisikan secara operasional variabel-variabel, mendesain sebuaheksperimen yang jujur, menginterpretasi hasil eksperimen

·            Interpretasi(Interpreting), dengan indikator mampu menghubung-hubungkan hasil pengamatan terhadap obyek untuk menarik kesimpulan, menemukan pola atau keteraturan yang dituliskan (misalkan dalam tabel) suatu fenomena alam

·            Merancang penyelidikan (Investigating), dengan indikator mampu menentuka alat dan bahan yang diperlukan dalam suatu penyelidikan, menentukan variabel kontrol, variabel bebas, menentukan apa yang akan diamati, diukur dan ditulis, dan menentukan cara dan langkah kerja yang mengarah pada pencapaian kebenaran ilmiah

·            Aplikasi konsep(Appling Concepts), dengan indikator mampu menjelaskan peristiwa baru dengan menggunakan konsep yang telah dimiliki dan mampu menerapkan konsep yang telah dipelajari dalam situasi baru

 

Penilaian merupakan tahapan penting dalam proses pembelajaran. Penilaian dalam pembelajaran sains dapat dimaknai sebagai membawa konten, proses sains, dan sikap ilmiah secara bersama-sama. Penilaian dilakukan terutama untuk menilai kemajuan siswa dalam pencapaian keterampilan proses sains. Menurut Smith dan Welliver dalam Mahmuddin (2010: 1), pelaksanaan penilaian keterampilan proses dapat dilakukan dalam beberapa bentuk, diantaranya: pretes dan postes, diagnostik, penempatan kelas, dan bimbingan karir.

 

Penilaian dalam Keterampilan Proses Sains (KPS). Penilaian keterampilan proses sains dilakukan dengan menggunakan instrumen yang disesuaikan dengan materi dan tingkat perkembangan siswa atau tingkatan kelas. Oleh karena itu, penyusunan instrumen penilaian harus direncanakan secara cermat sebelum digunakan. Menurut Widodo dalam Mahmuddin (2010: 1), penyusunan instrumen untuk penilaian terhadap keterampilan proses sains dapat dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut.

1) Mengidentifikasikan jenis keterampilan proses sains yang akan dinilai.

2) Merumuskan indikator untuk setiap jenis keterampilan proses sains.

3) Menentukan dengan cara bagaimana keterampilan proses sains tersebut diukur (misalnya apakah tes unjuk kerja, tes tulis, ataukah tes lisan).

4) Membuat kisi-kisi instrumen.

5) Mengembangkan instrumen pengukuran keterampilan proses sains dan tingkatan keterampilan proses sains (objek tes).

6) Melakukan validasi instrumen.

7) Melakukan uji coba terbatas untuk mendapatkan validitas dan reliabilitas empiris.

8) Perbaikan butir-butir yang belum valid.

9) Terapkan sebagai instrumen penilaian keterampilan proses sains dalam pembelajaran sains.

 

Pengukuran terhadap keterampilan proses siswa, dapat dilakukan menggunakan instrumen tertulis. Pelaksanaan pengukuran dapat dilakukan secara tes (paper and pencil test) dan bukan tes. Penilaian melalui tes dapat dilakukan dalam bentuk tes tertulis (paper and pencil test). Sedangkan penilaian melalui bukan tes dapat dilakukan dalam bentuk observasi atau pengamatan. Penilaian teman sebaya (peer assessment) adalah penilaian dalam bentuk observasi atau pengamatan yang dapat menjadi penilaian alternatif. Peer assessment dapat mengasah objektivitas siswa, rasa menghargai orang lain, dan kemampuan mengobservasi.

 

Terutama dalam pelajaran Sains, baik itu pelajaran biologi, fisika, dan kimia, guru perlu melakukan penilaian keterampilan proses sains (KPS). Sebagai contoh berikut ini alasan mengapa dalam pembelajaran biologi perlu dilakukan penilaian keterampilan proses sains (KPS) terhadap peserta didik. Karena pembelajaran biologi merupakan bagian dari ilmu sains sehingga perlu dilakukan penilaian keterampilan proses sains (KPS). Ada 4 karakteristik ilmu sains yang melekat pada pembelajaran Biologi yang sesuai dengan ketarampilan proses sains, yaitu:

a) Rasional

Sains merupakan hasil kegiatan berpikir secara logis dengan menggunakan nalar yang hasilnya dapat diterima oleh logika berpikir manusia. Dengan kata lain, sains bukan takhayul atau omong kosong belaka. Karakteristik ini sangat erat kaitannya dengan biologi sebagai sains. Dalam mempelajari biologi, peneliti diharuskan memiliki penalaran serta kemampuan berpikir secara logis dengan baik. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari dugaan-dugaan yang beredar dalam masyarakat kuno ketika menyatakan kesimpulan atau mendapatkan hasil observasi yang bertolak belakang dengan fakta yang ada.

b) Objektif

Sains merupakan kebenaran apa adanya karena berdasarkan atas data-data yang dihasilkan melalui pengamatan dan terhindar dari pandangan pribadi ilmuwan. Pada karakter ini, kebenaran dalam biologi adalah sesuatu yang seharusnya dicapai, tanpa memandang pendapat-pendapat yang tidak didasarkan oleh pengamatan yang dilakukan secara ilmiah. Objektifitas ilmuwan merupakan hal yang sangat penting dalam biologi, sebab biologi merupakan ilmu yang erat kaitannya dengan alam, maka dari itu setiap kesimpulan yang kita dapat dari hasil pengamatan yang ilmiah akan mempengaruhi pola pikir seseorang terhadap lingkungannya.

c) Empiris

Sains dapat dibuktikan dengan penelitian, percobaan, maupun dengan eksperimen. Pada saat ini, perkembangan teknologi khususnya di bidang keilmuan sudah sangat signifikan. Hal ini memicu para ilmuwan untuk saling berlomba-lomba melakukan eksperimen, tak terkecuali dalam bidang biologi. Penelitian merupakan salah satu cara untuk mendapatkan fakta biologi, saat ini ilmuwan diharapkan mampu mengakomodir hasil penelitian yang ia lakukan di laboratorium maupun di alam terbuka agar dapat mempublikasikan fakta biologi, dalam rangka meningkatkan sikap kritis masyarakat dalam berpikir secara logis.

d) Akumulatif

Sains dapat dibentuk berdasarkan teori lama yang disempurnakan, ditambah, ataupun diperbaiki sehingga didapatkan kebenaran yang nyata. Dalam bidang biologi, terkadang seorang ilmuwan tidak dapat menemukan fakta dalam sebuah projek penelitian, namun harus disempurnakan oleh ilmuwan lain untuk mengetahui kebenaran yang sesungguhnya. Hal ini memicu kerjasama antar ilmuwan untuk saling berkomunikasi dan berbagi informasi dalam mencapai suatu tujuan tertentu.

 

Dalam prakteknya terdapat banyak faktor yang mempengaruhi dan menjadi hambatan dalam pelaksanaan penilaian keterampilan proses sains (KPS). Beberapa faktor yang mempengaruhi penilaian KPS pada peserta didik, antara lain:

a) Faktor kemampuan awal yang dimiliki siswa (intake) . Kemampuan awal yang dimiliki siswa mempengaruhi penilaian KPS

b) Faktor minat dan motivasi belajar siswa. Minat adalah kecenderungan yang tetap untuk memperhatikan dan mengenang suatu kegiatan. Minat selalu diikuti oleh perasaan senang. Oleh karena itu, pembelajaran yang menarik akan mendukung minat peserta didik. Sedangkan Motivasi adalah keadaan internal yang mendorong seseorang untuk berbuat sesuatu. Pujian dan hadiah adalah contoh motivasi ekstrinsik yaitu suatu hal atau keadaan yang dating dari luar individu peserta didik yang mendorongnya untuk melakukan kegiatan belajar. Motivasi dalam belajar merupakan kekuatan yang dapat menjadi tenaga pendorong bagi peserta didik untuk mendayagunakan potensi-potensi yang ada pada dirinya dan potensi di luar dirinya untuk mewujudkan tujuan belajar. Minat dan motivasi belajar siswa dapat mempengaruhi penilaian KPS

c) Faktor sikap terhadap belajar. Sikap adalah gejala internal yang yang berdimensi afektif berupa kecenderungan untuk mereaksikan atau merespon dengan cara yang relatif tetap terhadap objek. Sikap terhadap belajar ditandai dengan menerima atau menolaknya peserta didik terhadap pelajaran tersebut. Jika pada dasarnya peserta didik senang, maka akan terlihat dalam sikapnya untuk menerima suatu materi yang diajarkan yaitu peserta didik akan sering terlibat langsung dengan kegiatan pembelajaran, misalnya bertanya pada guru atau mengemukakan pendapat. Namun, apabila peserta didik sebelum belajar sudah tidak senang maka sikap yang akan timbul adalah kurang memperhatikan apalagi sampai terlibat langsung dalam pembelajaran. Sikpa siswa terhadap pelajaran dan terhadap guru mata pelajaran juga akan berpengaruh terhadap penilaian KPS.

 

Adapun hambatan dalam melaksanakan penilaian KPS pada peserta didik, antara lain

a)         Kemampuan siswa dalam praktikum. Di SMA masih banyak siswa yang memiliki pengalaman praktikum yang rendah, karena pada pembelajaran di tingkat yang lebih rendah, siswa tersebut jarang melakukan praktikum.

b)         Alat-alat praktikum yang kurang memadai. Ketersedian alat praktikum dalamlaboratorium IPA di sekolah mempengaruhi keterampilan proses sains siswa. Jack (2013:20) menyatakan, student’s attitude, laboratory adequacy and class size have great influence on student’s science process skill acquisition. Dari pernyataan tersebut, ruang laboratorium turut mempengaruhi pembentukan keterampilan proses sains di laboratorium.

c)         Hambatan dalam melaksanakan penilaian KPS yang lain terkait minat dan motivasi belajar siswa dalam pembelaharan yang rendah. Jika motivasi belajar siswa dalam pembelajaran biologi rendah maka hasil penilaian KPS juga rendah.

 

Demikian penjelasan singkat tentang Pengertian Keterampilan Proses Sains, Indikator KPS, Penilaian dalam Keterampilan Proses Sains (KPS). Semoga ada manfaatnya.