www. jurnal.unsyiah.ac.id/jipi

## PEMBELAJARAN INKUIRI BERBASIS VIRTUAL LABORATORY UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN LITERASI SAINS MAHASISWA CALON GURU PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS SAMUDRA
Hendri Saputra* 1 , T. M. Ridha Al Auwal 2 , dan Dona Mustika 1
1 Program Studi Pendidikan Fisika FKIP Universitas Samudra, Langsa 2 Program Studi Pendidikan Bahasa Inggris FKIP Universitas Samudra, Langsa *Corresponding Author: hendri_physics@unsam.ac.id
Abstrak. Kemajuan  Ilmu  Pengetahuan  dan  Teknologi  di  abad  21  mengakibatkan  terjadi pergeseran  paradigma  belajar  yang  tidak  mengenal  ruang  dan  waktu,  sehingga  kemampuan literasi  digital,  literasi  sains,  literasi  bahasa,  dan  literasi  matematika  sangat  perlu  untuk dikembangkan.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  peningkatan  kemampuan  literasi Mahasiswa Calon Guru Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Samudra. Metode Penelitian  menggunakan  metode pre-experimental  design, dengan  desain one  group pretest- posttest  design. Lokasi  Penelitian  pada  mahasiswa  angkatan  2016  sebanyak  22  orang . Tes kemampuan literasi sain berbentuk pilihan ganda dengan empat alternatif pilihan jawaban.  Teknik pengolahan data menggunakan rumus N-gain yang ter normalisasi, dan uji t berpasangan ( Paired Sampel t-Test ) menggunakan SPSS versi 23. Hasil analisis data N-Gain menunjukkan kemampuan literasi sain pada setiap domain dan aspek kemampuan literasi sain sebesar 0,71 dan 0,76 dengan kategori  tinggi  pada  materi  listrik  dinamis.  Hasil  ini  diperkuat  oleh  hasil  uji  t  berpasangan (sig.0.00<0.05)  dapat  disimpulkan  model  pembelajaran  inkuiri  berbasis virtual  laboratory secara signifikan dapat meningkatkan kemampuan literasi sains mahasiswa calon guru fisika pada materi listrik dinamis.
Kata Kunci : Literasi Sain, Model  Inkuiri, Virtual Laboratory, Listrik Dinamis
Abstract. The advancement of Science and Technology within the 21 st century has led to a shift of learning  paradigm,  which  is  no  more  influenced  by  space  and  time;  so  that  the  ability  of  digital literacy,  science  literacy,  language  literacy,  and  mathematical  literacy  is  highly  required  to  be developed. The purpose of this study was to find out the improvement of students’ literacy ability at  Physics  Education,  Teacher  Training  and  Education  Faculty,  Samudra  University.  The  research method  used  in  this  research  was  pre-experimental  design  method,  with  one  group  pretest- posttest  design.  This  research  was  conducted  in  the  Physics  class;  and  there  were  22  students taking part within this study. A multiple-choice test, with four alternative answers, was applied in order  to  find  out  students’  literacy  ability.  The  data  were  analyzed  through  N-gain  formula,  and paired t-test using SPSS, version 23. The result of N-Gain data analysis revealed that the scientific literacy ability in each domain and the aspect of the science literacy ability is 0.71 and 0.76 with high  category  in  dynamic  electrical  material.  This  result  is  reinforced  by  paired  t  test  result (sig.0.00  <0.05),  which  can  be  concluded  that  inquiry  model  based  on  virtual  laboratory  can significantly  improve  students’  science  literacy  ability,  considered  as  Physics  teacher  candidate, especially in dynamic electrical material.
Keywords : Science Literacy, Inquiry Model, Virtual Laboratory, Dynamic Electricity.

## PENDAHULUAN
Kemampuan  literasi  sains  merupakan  kemampuan  memahami  dan  menerapkan pengetahuan  ilmiah  sesuai  dengan  konsepsi  ilmiah.  Menurut  FISA  (2015)  literasi  sain didefinisikan  sebagai  kemampuan  untuk  terlibat  dalam  masalah  berhubungan  dengan sain,  dan  dengan  ide-ide  ilmiah  sehingga  menjadi  masyarakat  yang  reflektif. Selanjutnya,  Bronw  (2005)  mendefinisikan  literasi  sain  adalah  pengetahuan  dan pemahaman  tentang  suatu  konsep  dan  proses  sains  yang  dibutuhkan  oleh  seseorang dalam mengambil keputusan, berpartisipasi dalam kepentingan umum, dan produktivitas dalam bidang ekonomi. Berdasarkan penjelasan yang telah diuraikan sebelumnya, dapat disimpulkan  bahwa  literasi  sains  sangat  penting  untuk  dilatih  pada  siswa  ataupun
www. jurnal.unsyiah.ac.id/jipi
mahasiswa supaya mampu bersaing di era modern yang kemajuan teknologi yang begitu pesat.  Namun  demikian,  berdasarkan  hasil  observasi    kemampuan  literasi  sain mahasiswa  Pendidikan  Fisika  Universitas  Samudra  masih  sangat  rendah  dengan  nilai rata-rata 47,5 dari nilai maksimum 100. Oleh sebab itu, sangat diperlukan suatu model pembelajaran  yang  mampu  meningkatkan  kemampuan  literasi  sains  dalam  proses pembelajaran.
Salah  satu  model  pembelajaran  yang  mampu  meningkatkan  kemampuan  literasi sains mahasiswa adalah pembelajaran inkuiri. Pembelajaran inkuiri adalah pembelajaran yang  mampu  menempatkan  siswa  sebagai  seorang  ilmuwan,  karena  siswa  diarahkan untuk  menemukan  konsepsi  ilmiah  melalui  kegiatan  percobaan  laboratorium.  Wenning (2011)  menyimpulkan  bahwa  pembelajaran  inkuiri  merupakan  cara  yang  terbaik  bagi siswa untuk  memahami  konten  sains. Selain  dari itu,  dalam  pembelajaran inkuiri  siswa juga  di  ajak  untuk  berpikir  logis,  kritis,  dan  analitis,  serta  membangun  sikap  produktif. Pembelajaran  inkuiri  juga  memerlukan  Laboratorium,  sebab  kegiatan  Laboratorium bertujuan  untuk  mengajak  siswa  berperan  aktif  dalam  menggali  sendiri  konsep, sehingga informasi  yang  diserap  akan  lebih  bermakna dan mampu diimplementasikan dalam kehidupan sehari-sehari
Pelaksanaan  praktikum  fisika  dasar  I  dan  Fisika  dasar  II  masih  di  bawah laboratorium  dasar  Universitas  Samudra,  sebab  Program  Studi  Pendidikan  Fisika  belum memiliki  fasilitas  Laboratorium.  Modul  praktikum  yang  digunakan  mahasiswa  masih bersifat  verifikasi yang  tidak  memberikan  ruang  pada  mahasiswa untuk mengali  sendiri konsepnya  melalui  kegiatan  percobaan.  Selain  dari  itu,  Ketersediaan  alat  dan  bahan praktikum fisika dasar masih sangat terbatas, seperti KIT Listrik Magnet, KIT Mekanika, dan  Kit  Optik  untuk  percobaan  praktikum  dasar  hanya  tersedia  masing-masing  satu kotak.  Hadirnya  laboratorium  virtual  tentu  saja  akan  menjadi  salah  satu  solusi  dalam mengatasi  kekurangan  alat  dan  bahan  laboratorium.  Laboratorium  Virtual  juga merupakan  salah  satu  alternatif  untuk  memudahkan  siswa  dalam  memahami  konsep- konsep  fisika  yang  sifatnya  abstrak.  Hasil  penelitian  Fakhrudin  (2015)  menyimpulkan laboratorium  Riil  dan  Virtual  memiliki  pengaruh  yang  sama  terhadap  peningkatan  hasil belajar siswa pada materi listrik dengan rata-rata t sebesar 0,46. Dari hasil penelitian ini jelas  bahwa  kedua  jenis  praktikum  ini  sama-sama  memberikan  kontribusi  terhadap peningkatan  hasil  belajar.  Oleh  sebab  itu,  peneliti  tertarik  untuk  menerapkan    model pembelajaran inkuiri berbasis virtual laboratory pada mata kuliah fisika dasar.

## METODE
Penelitian dilakukan pada mahasiswa calon guru fisika yang mengambil mata kuliah fisika dasar  II  tahun  akademik  2016/2017 . Metode Penelitian  termasuk  dalam  jenis pre- experimental design . Pre-experimental dengan desain one group pretest-posttest design. Penelitian  Pre-experimental  l adalah penelitian  yang  dilaksanakan  pada  satu  kelompok siswa  (kelompok  eksperimen)  tanpa  ada  kelompok  pembanding  atau  kelompok  kontrol (Sugiyono, 2011:109). Penggunaan metode ini berdasarkan pada tujuan penelitian, yaitu peneliti ingin melihat peningkatan literasi sains mahasiswa pada suatu kelas akibat dari treatment yang  diberikan  sehingga  tidak  diperlukan  kelas  kontrol  atau  kelas pembanding.
Skema model one group pre-test and  post-test design (Suparno, 2010:140) yaitu:
2 1 O X
O  
Keterangan:
: 1 O Pretest ,  X  :  Perlakuan, : 2 O Posttes
Pengukuran  kemampuan  literasi  sains  berdasarkan  domain  yang  kembangkan oleh  FISA  2015  meliputi  domain  pengetahuan,  kompetensi,  dan  Konteks,  dan  sikap.
www. jurnal.unsyiah.ac.id/jipi
Peningkatan  kemampuan  literasi  sains  mahasiswa  diperoleh  dari  hasil  pretest  dan posttest dengan menggunakan soal literasi sain berbentuk pilihan ganda.
Peningkatan  literasi  sains  sebelum  dan  sesudah  pembelajaran  dihitung berdasarkan  skor N-gain yang  di  normalisasi.  Hal  ini  dimaksudkan  untuk  menghindari kesalahan dalam menginterpretasikan perolehan N- gain masing-masing mahasiswa.
Untuk memperoleh skor gain yang di normalisasi digunakan rumus Hake (1999):
𝑁 − 𝑔𝑎𝑖𝑛 = 𝑆 𝑝𝑜𝑠𝑡𝑡𝑒𝑠𝑡 − 𝑆 𝑝𝑟𝑒𝑡𝑒𝑠𝑡 𝑆 𝑚𝑎𝑘 − 𝑆 𝑝𝑟𝑒𝑡𝑒𝑠𝑡
Tabel 1. Kriteria Nilai N-gain
Batasan Katagori (N-gain) >    0,7 Tinggi 0,3 ≤ (N-gain) ≤ 0,7 Sedang (N-gain) < 0,3 Rendah
Selanjutnya  dilakukan  Uji  t  berpasangan  ( paired  sampel  t-test )  dilakukan  untuk mengetahui  perbedaan  secara  signifikan  untuk  sebuah  sampel  dengan  subjek  yang sama, tetapi mendapat dua perlakuan yang berbeda (Najmah, 2011:130). Uji  hipotesis bertujuan  untuk  mengetahui    peningkatan  kemampuan  literasi  sain  mahasiswa  setelah mendapatkan  pembelajaran  inkuiri  berbasis virtual  laboratory .  Pengolahan  data dilakukan dengan menggunakan SPSS versi 23

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Data peningkatan kemampuan literasi sain Mahasiswa Calon Guru Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Samudra dilakukan dengan memberikan soal tes awal dan tes akhir soal literasi sains pada konsep listrik dinamis. Aspek literasi sains yang  diukur  adalah  pengetahuan  sains  (pengetahuan  konten,  pengetahuan  prosedur); kompetensi  (menginterprestasikan  data,  merancang  penyelidikan  ilmiah,);  konteks (mengaplikasikan konteks); dan sikap sains (respons terhadap permasalahan sain)
Untuk lebih jelasnya peningkatan kemampuan literasi sain mahasiswa calon guru fisika yang diuji dapat disajikan pada Gambar 1.
Keterangan:  PK=  Pengetahuan  Konten;  PP=  Pengetahuan  Prosedur;  MD=  Menginterpretasikan Data;  MPI=  Merancang  Penyelidikan  Ilmiah;  Mengaplikasikan  Konteks;  RTPS=  Respons  Terhadap Permasalahan Sain
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 PK PP MD MPI MK RTPS 0,75 0,73 0,82 0,89 0,54 0,83 N -Gai n Aspek Kemapuan Literasi Sain
www. jurnal.unsyiah.ac.id/jipi
Gambar  1. Rekapitulasi  Aspek  Kemampuan  Literasi  Sain  Mahasiswa  Calon  Guru  Fisika FKIP Universitas Samudra
Berdasarkan  Gambar  1  ditunjukkan  bahwa  nilai  rerata N-gain pada  aspek pengetahuan  konten  0,75  dengan  kategori  tinggi,  pengetahuan  prosedur  0,73  kategori tinggi,  menginterpretasikan  data  0,82  kategori  tinggi,  merancang  penyelidikan  ilmiah 0,89  kategori  tinggi,  mengaplikasikan  konteks  0,54  kategori  sedang,  dan  respons terhadap  permasalahan  sain.  Hasil  penelitian  ini  menunjukkan  bahwa  adanya peningkatan  aspek  kemampuan  literasi  sain  mahasiswa  calon  guru  fisika  pada  materi listrik  dinamis  setelah  diimplementasikan  pembelajaran  inkuiri  berbasis  virtual laboratory.  Selanjutnya,  untuk  melihat  peningkatan  domain  kemampuan  literasi  sain disajikan dalam Gambar 2.
Gambar  2 . Rekapitulasi Domain Kemampuan Literasi Sain Mahasiswa Calon Guru Fisika FKIP Universitas Samudra
Berdasarkan  Gambar  2,  skor  rerata N-Gain pada  domain  pengetahuan  sebesar 0,74  dengan  kategori  tinggi,  kompetensi  0,85  kategori  tinggi,  konteks  0,54  kategori sedang,  dan  domain  sikap  0,83  kategori  tinggi.  Hasil  ini  menunjukkan  bahwa pembelajaran inkuiri berbasis virtual laboratory dapat meningkatkan kemampuan literasi sain  pada  setiap  domain  literasi  yang  di  uji.  Selanjutnya,  untuk  membuktikan peningkatannya secara signifikan atau dilakukan uji paired sample t test
Tabel 2. Paired Samples Test
Paired Differences
t df Sig. (2-tailed) Mean Std. Deviation Std. Error Mean 95% Confidence Interval of the Difference Lower Upper -53.40 15.30 3.26 -60.19 -46.62 -16.36  21 .000
Berdasarkan  Tabel  2  terlihat  bahwa  nilai  t  hitung  sebesar  -16,36  dengan  21 derajat  kebebasan menunjukkan nilai  signifikan  0.00. Jika  dimasukkan  nilai  (sig  0,00  < 0,05), maka Ho ditolak, dan terima Ha. Dengan demikian dapat disimpulkan kemampuan literasi sain mahasiswa calon guru fisika meningkat secara signifikan setelah diterapkan pembelajaran inkuiri berbasis virtual laboratory pada materi listrik dinamis. Peningkatan
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 Pengetahuan Kompetensi Konteks Sikap 0,74 0,85 0,54 0,83 N -Gain Domain Kemampuan Literasi Sain
www. jurnal.unsyiah.ac.id/jipi
kemampuan  literasi  sain  tidak  terlepas  dari  peran  model  pembelajaran  inkuiri  berbasis virtual laboratory.  Langkah-langkah  yang  dilakukan  dalam  pembelajaran tersebut  dapat memfasilitasi  siswa  dalam  melatihkan  dan  meningkatkan  literasi  sain  siswa.  Dalam pembelajaran ini diberi kesempatan untuk menemukan sendiri konsep yang dipelajarinya melalui  kegiatan  percobaan  langsung,  dan  siswa  juga  mendapatkan  penjelasan, pengulangan,  serta penguatan  dari  komputer yang ditampilkan. Hal ini  berbeda  dengan pembelajaran  konvensional  dimana  siswa  cenderung  pasif  dan  hanya  menerima informasi  yang  sudah  jadi  (tidak  berkesempatan  menemukan  sendiri  konsep)  yang disampaikan guru.
Keberhasilan  model  pembelajaran  inkuiri  dalam  meningkatkan  kemampuan literasi sain siswa, dapat pula dijelaskan dari sudut pandang psikologi pendidikan. Dahar (1989)  mengatakan  bahwa  konstruksi  suatu  teori  berlangsung  dalam  dua  cara  yaitu deduktif dan induktif. Deduktif merupakan konstruksi teori dengan cara membuat  suatu teori  yang  kelihatannya  logis,  dengan  dasar  apriori,  kemudian  teori  ini  diuji  dengan melakukan  berbagai  eksperimen  untuk  membuktikan  kebenaran  teori  tersebut.  Induktif merupakan  konstruksi  teori  dengan  cara  menggeneralisasikan  hasil-hasil  eksperimen atau teori-teori kecil yang sudah ada menjadi teori yang lebih luas/lebih besar. Jika dikaji lebih  mendalam,  kedua  jenis  konstruksi  teori  ini  terdapat  dalam  pembelajaran  inkuiri berbasis virtual laboratory. Di awal pembelajaran siswa dihadapkan pada suatu masalah dalam  kehidupan  sehari-hari,  lalu  diharuskan  membuat  jawaban  sementara  yang  logis, kemudian    siswa    merancang    dan    melakukan  eksperimen  untuk  membuktikan hipotesisnya.  Setelah  siswa  melakukan  eksperimen,  ditampilkan  simulasi  komputer sebagai  informasi  untuk  membandingkan,  membenarkan  dan  atau  menguatkan pengetahuan  yang  mereka  peroleh  berdasarkan  eksperimen  sehingga  dapat  diambil kesimpulan  yang  tepat.  Jadi,  dapat  dikatakan  bahwa  pembelajaran  inkuiri  berbasis virtual laboratory  melatih  siswa  untuk  mengkonstruksikan  pengetahuannya  dengan  dua cara  konstruksi  teori  dalam  satu  kali  pembelajaran,  sehingga  wajar  jika  terjadi peningkatan  kemampuan  literasi  sains  siswa  yang  tinggi.  Hasil  ini  sesuai  dengan penelitian  Fang  dan  Wei  (2010)  bahwa  literasi  sains  peserta  didik  meningkat  setelah dilakukan pembelajaran berbasis inkuiri yang disertai dengan aktivitas membaca.

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa model pembelajaran inkuiri berbasis virtual laboratory dapat meningkatkan kemampuan literasi sain  pada  setiap  domain  dan  aspek  kemampuan  Mahasiswa  calon  guru  fisika  Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Samudra.

## DAFTAR PUSTAKA
Brown, Bryan & Reveles, J. 2005.Scientific Literacy and Discursive Identity: A Theoretical Framework for Understanding Science Learning. Sci. Ed . 89:779-802 Dahar, R.W. 1989. Teori-Teori Belajar . Jakarta : Erlangga.
Fakhrudin,  R.  &  Supriyono.  2015.  Studi  Komparasi  Hasil  Belajar  Siswa  Kelas  X  SMA dengan  Model Guided  Discovery Berbasis  Kegiatan  Laboratorium  Riil  dan    Lab.
Virtual Pada Materi Listrik Dinamis. Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika , 4(1): 42-46 Fang, Z. & Wei, Y. Improvings Middle School Students Science Literacy Through  Reading Infusion. The Journal of Educational Research, 103, hlm. 262-273.
Hake,  RR.  (1999). Analyzing  Change/Gain  Scores. AERA-D-American  Educational Research Association’s Division, Measurment and Research Methodology. Tersedia di:http://lists.asu.edu/cgibin/wa?A2=ind9903&L=aera-d&P=R6855.
Najmah. 2011. Managemen  dan  Analisa  Data  Kesehatan;  Kombinasi  Teori  dan  Aplikasi SPSS . Yogyakarta: Nuha Medika. PISA. 2015. Draft PISA 2015  Science Framework. p.7.
Sugiyono. 2011. Metode Penelitian Pendidika n. Bandung: Alfabeta.
p-ISSN: 2614-0500 www. jurnal.unsyiah.ac.id/jipi
Suparno,  P.  2010. Metode  Penelitian  Pendidikan  Fisika .  Yogyakarta:  Universitas  Sanata Dharma
Wenning,  C.J.  2011.  Experimental  Inquiry  in  Introductory  Physics  Courses. Journal Physics Teacher Education Online , 6(2):2-8.