## UPAYA PENINGKATAN HASIL BELAJAR KOGNITIF MELALUI MODEL PROBLEM BASED LEARNING
1 Safryadi A., 2 M. Ali S., dan 3 Cut Nurmaliah 1 Program Studi Pendidikan Biologi FITK IAIN Ar-Raniry Banda Aceh 2,3 Program Studi Pendidikan Biologi FKIP Universitas Syiah Kuala Banda Aceh Email: safryadi.amisyah@gmail.com

## ABSTRAK
Penelitian  dengan  tujuan  untuk  meningkatkan  hasil  belajar  kognitif  mahasiswa,  menggunakan  metode eksperimen dengan rancangan Pretest-postest Control Group Design. Populasi dalam penelitian ini adalah mahasiswa yang memprogramkan mata kuliah pengetahuan lingkungan dan kependudukan pada Program Studi  Pendidikan  Biologi  FITK  IAIN  Ar-Raniry  Banda  Aceh.  Kelas  eksperimen  dibelajarkan  dengan pembelajaran  berbasis  PBL,  sedangkan  kelas  kontrol  dibelajarkan  dengan  pembelajaran  konvensional. Analisis  data  dilakukan  dengan  uji-t (Independent  Samples  t  Test). Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa terjadi peningkatan yang signifikan terhadap hasil belajar kognitif mahasiswa (t-hit. 6,297 > t-tabel 2,005) yang  dibelajarkan  melalui  model  PBL.  Dengan  demikian,  pembelajaran  menggunakan  model  PBL dinyatakan dapat meningkatkan hasil belajar kognitif mahasiswa pada perkuliahan pengetahuan lingkungan dan kependudukan.
Kata Kunci: Problem Based Learning, Hasil Belajar Kognitif, dan Pencemaran Lingkungan.

## ABSTRACT
The  Research  aimed  to improve cognitive  learning  outcome  of  students,  by  using  experimental  method with Pretest-Postest Control Group Design.  The population of this research was the students  majoring in environment and demography at biology education department of Tarbiyah and Teaching Faculty of IAIN Ar-Raniry at Banda Aceh. Experimental class was treated by using Problem Based Learning model, while control  class  was  treated  by  using  conventional  learning.  Data  analysis  and  the  result  were  obtained  by using  the  t-test  (independent  sample  t-test).  The  result  of  the  test  showed  that  there  was  a  significant improvement to cognitive learning outcome students (t count 6,297 > t tab 2,005) treated by using PBL model. therefore, PBL model can improve to  cognitive learning  outcome  at  environment  and  demography department.
Keywords: Problem Based Learning, Cognitive Learning Outcome, And Pollution.

## PENDAHULUAN
roses pembelajaran  di  perguruan  tinggi dewasa ini sebagian besar masih berbentuk penyampaian secara tatap muka (lecturing),  searah,  dan  tidak  dapat  menumbuh kembangkan  proses  partisipasi  aktif  mahasiswa dalam  pembelajaran  [1].  Keadaan  seperti  ini, diduga  dapat menyebabkan  rendahnya  tingkat pemahaman mahasiswa terhadap materi perkuliahan  yang  diberikan,  sehingga  secara umum  berdampak  pada  menurunnya  kualitas pendidikan. Tingkat  pemahaman  mahasiswa  terhadap materi  perkuliahan,  dapat  diukur  melalui  capaian hasil  belajar  kognitif  yang  didapatkan  melalui sebuah  rangkaian  tes  yang  diberikan.  Secara konkrit  meningkat  atau  menurunnya capaian hasil
belajar  kognitif  mahasiswa,  merupakan  indikator terhadap  kualitas  pemahaman  konsep  materi perkuliahan yang diprogramkan.
Pada perkuliahan  pengetahuan  lingkungan dan  kependudukan  di  Program  Studi  Pendidikan Biologi  FITK  IAIN  Ar-Raniry,  didapatkan  nilai rata-rata  ujian  akhir  semester  tergolong  dalam kategori cukup. Hal ini terpantau dari data 3 tahun terakhir yaitu: a) tahun ajaran 2009/2010 diperoleh nilai  rata-rata  68,55;  b)  tahun  ajaran  2010/2011 diperoleh nilai rata-rata 70,20; dan c) tahun ajaran 2011/2012  diperoleh  nilai  rata-rata  72,30.  Hal  ini disebabkan pada perkuliahan pengetahuan lingkungan  dan  kependudukan  yang  dilaksanakan selama  ini,  belum  maksimal  menerapkan  model- model pembelajaran inovatif, sehingga berdampak
pada capaian hasil belajar kognitif mahasiswa.
Berdasarkan data yang telah diuraikan, maka perlu  dilakukan  sebuah  perencanaan  yang  akurat untuk meningkatkan hasil belajar kognitif mahasiswa.  Hal  tersebut  dapat  dilakukan  dengan menerapkan  model  pembelajaran  inovatif.  Proses ini  dapat  memberi  peluang  kepada  mahasiswa untuk berpartisipasi aktif dalam kegiatan perkuliahan,  sehingga  dapat  memberdayakan potensi  yang dimiliki  untuk  meningkatkan kemampuan kognitif mereka. Alternatif  yang  menjadi  solusi  dalam mengatasi  masalah  tersebut  adalah  dengan menerapkan  model  pembelajaran problem  based learning (PBL). Penerapan model ini memungkinkan mahasiswa aktif dalam perkuliahan,  Arends  (2008)  menjelaskan  model PBL  merupakan  suatu  model  pembelajaran  yang berorientasi  pada  permasalahan  yang  autentik  dan berfokus pada tantangan yang membuat mahasiswa  dapat  berpikir  [2].  Oon  Seng  Tan (2003)  menjabarkan  bahwa  beberapa  kasus  PBL dapat  memberikan  solusi  terhadap  permasalahan dengan  memanfaatkan  pengetahuan  dari  berbagai bidang  studi  dan  topik  yang  diajarkan.  Dengan demikian, kemampuan mahasiswa dalam menyelesaikan  masalah  berdasarkan  PBL,  secara sahih  dapat  pula  meningkatkan  pemahaman mereka terhadap materi perkuliahan [3].

## METODE PENELITIAN

## Rancangan Penelitian
Rancangan yang digunakan dalam penelitian ini  mengacu  pada Pretest-Postest  Control  Group Design, secara  prosedur  mengikuti  pola  seperti ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Rancangan Pretest-Postest Control Group Design Kelas Pretest Treatment Posttest Eksperimen O 1 X 1 O 2 Kontrol O 1 X 2 O 2 Keterangan: O1 = Tes  pemahaman  konsep  awal  kelas eksperimen dan kelas kontrol O2 = Tes  pemahaman  konsep  akhir  kelas eksperimen dan kelas kontrol X1 = Pembelajaran model PBL X2 = Pembelajaran konvensional Populasi dan Sampel Penelitian Populasi dalam peneltian ini adalah mahasiswa  yang  memprogramkan  mata  kuliah pengetahuan  lingkungan  dan  kependudukan  pada Program Studi Pendidikan Biologi FITK IAIN Ar- Raniry, semester genap tahun akademik 2012/2013.  Sedangkan  sampel  dipilih  2  kelas (kelas  eksperimen  dan  kelas  kontrol)  dari  5  kelas paralel,  dengan  melihat  tingkat  kesamaan  nilai akhir  mata  kuliah  biologi  umum  semester  ganjil tahun akademik 2012/2013.

## Variabel-variabel Penelitian
Variabel  bebas  dalam  penelitian  ini  adalah model  PBL  dan  pembelajaran  konvensional. Sedangkan  variabel  terikat  adalah  hasil  belajar kognitif.

## Instrumen Penelitian
Instrumen  yang  digunakan  dalam  penelitian ini adalah “tes kognitif” berupa pertanyaan bentuk pilihan ganda dengan lima alternatif jawaban. Tes yang  disusun  berdasarkan cakupan materi pencemaran lingkungan (pencemaran tanah, udara, dan  air).  Tes  mengacu  pada  Taxonomi  Bloom (1981) yang direvisi oleh Anderson dan Krathwohl (2001),  meliputi:  kemampuan  mengingat  (C1); memahami  (C2);  menerapkan  (C3);  menganalisis (C4); mengevaluasi (C5); dan mencipta (C6) [4].

## Tehnik Pengumpulan Data
Data  penelitian  dikumpulkan pada  semester genap  tahun  akademik  2012/2013,  melalui tahapan: 1) tes awal; 2) tahap pembelajaran; dan 3) tes  akhir.  Data  penelitian  ini  berupa  skor  hasil belajar kognitif.

## Tehnik Analisis Data
Data  hasil  penelitian  yang  menyangkut penerapan  model  pembelajaran  PBL  pada  materi pencemaran  lingkungan  terhadap  hasil  belajar kognitif  terlebih  dahulu  dihitung  “gain”  dengan cara  mengurangi  skor  postes  dengan  skor  pretes. Kesalahan  dalam  menginterpretasikan  perolehan gain  masing-masing  mahasiswa  diatasi  dengan melakukan  normalisasi  gain  menggunakan  rumus Hake  [5].  Data  gain  ternormalisasi (N-Gain) digunakan  untuk  membandingkan  kemampuan penguasaan  konsep  antara  kelompok  eksperimen dengan kelompok kontrol. Kemampuan pemahaman  konsep  ditempuh  dengan  menganalis
skor  pretes  dan  postes  setiap  butir  tes  dan  setiap individu  mahasiswa  dari  kelompok  eksperimen dan kontrol.
Selanjutnya  hipotesis  penelitian  dianalisis dengan  uji-t (Independent  Samples  t  Test),  pada taraf  signifikan  0,05  dengan  tingkat  kepercayaan
95%.  Sebelum uji  hipotesis  dilakukan,  ditempuh uji  normalitas  dan  homogenitas  sebagai  syarat untuk  uji  lanjut  terhadap  data  hipotesis.  Uji normalitas menggunakan tehnik analisis Kolmogorov-Smirnov Test, sedangkan uji homogenitas menggunakan tehnik analisis Levene’s  Tes t. Uji  normalitas  dan  homogenitas mengacu  pada  sig.  (p-level)  atau  0,05  (p  >  0,05). Keseluruhan  uji  dilakukan  dengan  menggunakan program  stasistik softwere SPSS  17.0 for Windows.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Data  yang  terdapat  dalam  penelitian  ini merupakan hasil belajar kognitif  mahasiswa. Data diperoleh  berdasarkan  hasil  penilaian  pretes  dan postes  dengan  menggunakan  tes  tulis  berupa  soal pilihan ganda yang mencakup indikator permasalahan  lingkungan,  yaitu:  pencemaran tanah, pencemaran udara dan pencemaran air.
Deskripsi  Data  Pretes  dan  Postes  Keteram- pilan  Memecahkan  Masalah  Kelas  Eksperi- men dan Kelas Kontrol
Deskripsi data pretes dan postes hasi belajar kognitif kelas eksperimen dan kelas kontrol tertera pada Gambar 1.
Berdasarkan  Gambar  1  terlihat  bahwa terdapat  perbedaan  hasil  belajar  kognitif  antara
mahasiswa  kelas  eksperimen  dan  kelas  kontrol. Hal  ini  dapat  diamati  dari  peningkatan  capaian nilai  rata-rata  yang  diperoleh  mahasiswa  kelas eksperimen  yaitu  pretes  (35,5)  dan  postes  (82,0). Sedangkan  peningkatan capaian  nilai  rata-rata yang  diperoleh  mahasiswa  kelas  kontrol  yaitu pretes (34,9) dan postes (73,3).

## Deskripsi  Peningkatan  N-Gain  Keterampilan Memecahkan  Masalah  Kelas  Eksperimen  dan Kelas Kontrol
Data  N-Gain  diperoleh  dari  selisih  masing- masing nilai pretes dan postes ternormalisasi yang diuji  pada  kelas  eksperimen  dan  kelas  kontrol berdasarkan  hasil  belajar  kognitif  mahasiswa. Deskripsi  peningkatan  N-Gain  hasil  belajar kognitif  kelas  eksperimen  dan  kelas  kontrol disajikan pada Gambar 2.
Berdasarkan  Gambar  2  terlihat  bahwa terdapat perbedaan nilai N-Gain antara mahasiswa kelas  eksperimen  dan  mahasiswa  kelas  kontrol terhadap  hasil  belajar  kognitif.  Hal  ini  dapat diamati  dari  peningkatan  capaian  nilai  rata-rata yang  diperoleh  mahasiswa  kelas  eksperimen adalah 72,2 dan kelas kontrol adalah 58,9.

## Uji Hipotesis
Perubahan  kemampuan  mahasiswa  dalam merespon  hasil  belajar  kognitif  diukur  dari  nilai pretes dan postes. Ada tidaknya perubahan tersebut dapat  diperoleh  dengan  menghitung  selisih  skor postes  dengan  pretes  (Gain).  Uji  signifikansi peningkatan  penguasaan  hasil  belajar  kognitif dapat diperoleh dengan menguji rata-rata skor gain yang ternormalisasi (N-Gain) antara kelas
Gambar 1. Data Pretes dan Postes Hasil Belajar Kognitif Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol
4 5 .0
4 0 .0
9 0 .0
7 8 .0 3 0 .0
3 0 .0 7 1 .0
6 0 .0 3 5 .5 3 4 .9 8 2 .0
7 3 .3
3 .9
3 .0 5 .9 4 .4
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Eksperimen Kontrol Eksperimen
Kontrol Pretes Postes Nila i P re te s d a n P o st es

## Data Statistik
Skor tertinggi Skor terendah Rata-rata Standar deviasi
Gambar 2. Data N-Gain Keterampilan Memecahkan Masalah Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol
Gambar 3. Perbandingan Perubahan Nilai Rata-rata Hasil Belajar Kognitif antara Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol
eksperimen  dan  kelas  kontrol.  Perbandingan  nilai rata-rata kemampuan  mahasiswa  terhadap  hasil belajar kognitif disajikan pada Gambar 3.
Berdasarkan  Gambar  3  terlihat  bahwa  hasil belajar  kognitif  yang  dimiliki  mahasiswa  kelas eksperimen  lebih  baik  dibandingkan  hasil  belajar kognitif  yang  dimiliki  mahasiswa  kelas  kontrol, hal  ini  terlihat  dari  perolehan  nilai  pretes  dan postes antara kedua kelompok mahasiswa tersebut. Demikian  juga  bila  diamati  berdasarkan  selisih skor  pretes  dan  postes  (Gain)  dan  rata-rata  skor gain yang ternormalisasi (N-Gain), hal yang sama juga  menunjukkan  bahwa  hasil  belajar  kognitif mahasiswa  kelas  eksperimen  lebih  baik  bila dibandingkan  dengan  hasil  belajar  kognitif  kelas kontrol.  Pengujian  hipotesis  hasil  belajar  kognitif mahasiswa dilakukan dengan menguji rata-rata N- Gain kelas eksperimen dan kelas kontrol (Tabel 2).
Tabel 2. Hasil  Uji Rata-rata N-Gain Hasil  Belajar
Kognitif  Kelas  Eksperimen  dan  Kelas Kontrol Rerata N-Gain Kelas Signifikansi Eksp. Kont. Hasil Belajar Kognitif 72,2 58,9 Signifikan t-hit. > t-tab: (6,297 > 2,005) Sig. 2-tailed: (0.000 < 0,05)
Berdasarkan  Tabel  2  hasil  uji  beda  rata-rata N-Gain dan uji signifikansi yang dianalisis dengan uji-t,  diperoleh  kesimpulan  bahwa  penggunaan model  PBL  berpengaruh  terhadap  hasil  belajar kognitif mahasiswa pada perkuliahan pengetahuan lingkungan  dan  kependudukan.  Mahasiswa  dari kelas  eksperimen  memiliki  tingkat  hasil  belajar
8 4 .6 6 6 .2 5 4 .0 3 7 .5 7 2 .2 5 8 .9 8 .8 6 .8 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Eksperimen Kontrol N il ai N -G ai n Data Statistik Skor tertinggi Skor terendah
Rata-rata
Standar deviasi
3 5 .5 8 2 .0 4 6 .5 7 2 .2 3 4 .9 7 3 .3 3 8 .4 5 8 .9 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Pretes Postes Gain N-Gain R at a -rat a P erubahan N il ai H as il B el aj ar K ogni ti f Kelas Eksperimen
Kelas Kontrol
kognitif lebih baik dibandingkan dengan mahasiswa dari kelas kontrol.  Hal ini  ditunjukkan oleh perbedaan nilai rata-rata N-Gain hasil belajar kognitif  kelas  ekperimen  (72,2)  dan  kelas  kontrol (58,9). Sedangkan pengujian data terlihat bahwa t- hit. > t-tab. (6,297 > 2,005). Hasil penelitian ini sejalan dengan hasil penelitian Suci (2008) yang menyimpulkan bahwa penerapan  model  pembelajaran  berbasis  masalah dapat meningkatkan hasil belajar kognitif mahasiswa.  Hal  ini  berarti  bahwa  pemberian materi  yang  sama  kepada  dua  kelompok mahasiswa  dengan  model  pembelajaran  berbeda (PBL dan konvensional) dapat meningkatkan hasil belajar kognitif mahasiswa [6]. Bruner  (1960) dalam (Soekamto,  1997) menyatakan belajar kognitif melibatkan tiga proses yang berlangsung hampir bersamaan: a) memperoleh  informasi  baru;  b)  transformasi informasi; dan c) menguji relevansi dan ketepatan pengetahuan.  Lebih  lanjut  dijelaskan  bahwa, informasi  baru  dapat  merupakan  penghalus  dari informasi  sebelumnya  yang  ada  di  dalam  struktur kognitif  mahasiswa  atau  informasi  itu  dapat berlawanan  dengan  informasi  yang  telah dimiliki mahasiswa [7]. Transformasi pengetahuan merupakan aktivitas dan gaya mahasiswa untuk memperlakukan  pengetahuan  agar  sesuai  dengan tugas  baru  yang  didapatkan,  apakah  dengan  cara ekstrapolasi  atau  dengan  mengubahnya  menjadi bentuk  lain.  Menguji  relevansi  dan  ketepatan pengetahuan berkaitan dengan menilai apakah cara kita  memperlakukan  pengetahuan  itu  sesuai dengan tugas yang ada [8]. Perubahan yang terjadi terhadap  kemampuan  mahasiswa  dalam  aspek kognitif  sangat  erat  kaitannya  dengan  informasi yang diterima. Kemudian dilanjutkan dengan cara mereka  mengolah  informasi  tersebut  untuk dijadikan  sesuatu  yang  baru  dalam  pengalaman mereka.  Perubahan  kognitif  dapat  diamati  dalam berbagai  bentuk  perubahan, Fakhruddin  (2009) mengemukakan  bahwa hasil  belajar  dapat  dilihat dari  perubahan-perubahan  dalam  pengetahuan, pengamatan, keterampilan, nilai serta sikap [9].
Jika dilihat dari langkah-langkah pembelajaran  PBL,  maka  unsur  penting  model PBL  yang  dapat  meningkatkan  perolehan  hasil belajar kognitif mahasiswa adalah. a) mengajukan masalah  kontekstual;  b)  melakukan  penyelidikan; c)  mengembangkan  hasil  temuan;  d)  menemukan solusi;  dan  e)  Mengevaluasi.  Kemampuan mahasiswa  dalam  hal  mengidentifikasi  setiap permasalahan  didorong  oleh  keinginan  mereka untuk  dapat  menemukan  solusi  dari  masalah tersebut.  Pengetahuan  yang  dimiliki  akan  lebih bermakna  jika  terbentur  pada  suatu  permasalahan dan kemudian dapat dicarikan solusinya. Sehingga, dengan  senantiasa  mahasiswa  akan  meningkatkan keinginan  untuk  berpikir  dalam  hal  memecahkan masalah.  Penekanan  pada  aspek  kemampuan memecahkan masalah merupakan modal awal bagi mahasiswa  dalam  menempuh  hidup  mandiri  di kehidupan nyata.
Dengan  demikian,  kemampuan  memecah- kan  masalah  akan  mendorong  semangat  dan keinginan mahasiswa untuk belajar. Hal ini terlihat dari motivasi yang dimiliki mahasiswa, keseriusan dalam melaksanakan tugas, dan kekompakan yang tercipta  dalam  kelompok  kerja  menunjukkan peningkatan  yang  luar  biasa.  Sejalan  dengan  hal tersebut,  dengan  sendirinya  kemampuan  kognitif juga  akan  meningkat  dalam  setiap  aspek pembelajaran yang ditempuh. Berdasarkan kerangka  berpikir  dan  hasil-hasil  penelitian  yang telah  diuraikan,  dapat  diduga  kuat  terdapat hubungan  langsung  yang  signifikan  penerapan model  PBL  terhadap  hasil  belajar  kognitif mahasiswa pada perkuliahan pengetahuan lingkungan dan kependudukan.

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan  diperoleh  kesimpulan  yaitu  Model PBL  dapat  meningkatkan  hasil  belajar  kognitif mahasiswa pada perkuliahan pengetahuan lingkungan dan kependudukan. Hal ini terlihat dari perolehan  nilai  uji  statistik  t-hit.  >  t-tab.  (6,297  > 2,005).

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Dikti.  2008. Buku  Panduan  Pengembangan Kurikulum Berbasis Kompetensi Pendidikan Tinggi. Jakarta: Depdiknas. [2] Arends, R.I. 2008. Learning to Teach. Diterjemahkan  Helly  Prayitno  dan  Sri Mulyantini Soetjipto. Yogyakarta: Pustaka Pelajar. [3] Oon Seng Tan. 2003. Problem-Based
Learning  Inovation. Using  Problem  to Power Learning in 21 st Century. Singapore:  Cengage  Learning  Asia  Pte Ltd. [4] Anderson  L.W.,  and  Krathwohl  D.L. 2001. A  Taxonomy  for  Learning,  Teaching,  and Assesing. a Revision of Blomm’s Taxonomy  of  Educational  Objectives. Addison  Wesley  Longman,  Inc.  United States. [5] Hasanuddin.  2013.  Pengaruh  Pembelajaran RQA  dipadu  TPS  Berbasis  Lesson  Study terhadap  Kemampuan  Metakognisi  dan Hasil  Belajar  Kognitif  Mahasiswa  pada Matakuliah Anatomi Tumbuhan. Disertasi. Tidak  Dipublikasi.  Malang: Universitas Negeri Malang. [6] Suci,  Ni  Made.  2008.  Penerapan  Model
Problem Based Learning untuk Meningkatkan  Partisipasi  Belajar  dan Hasil  Belajar  Teori  Akuntansi  Mahasiswa Jurusan Ekonomi Undiksha. Jurnal Penelitian dan Pengembangan Pendidikan. Vol. 2 (1). 74-86. [7] Soekamto,  T.,  dan  Winataputra  U.S.  1997. Teori Belajar dan Model-model Pembelajaran.  Jakarta:  PAU-PPAI  Dikti Depdikbud. [8] Dahar,  R.W.  1991. Teori-teori  Belajar. Jakarta: Proyek Pengembangan LPTK. [9] Fakhruddin  & Nur  Oktaviani.  2009.  Hasil Belajar  Kognitif  Fisika  Siswa  melalui Penerapan  Model  Pembelajaran  Problem Posing  pada  Materi  Pokok  Kinematika  di Kelas  XI  IPA  MAN  I  Pekanbaru. Jurnal Geliga Sains. Vol. 3 (1) 10-16.