Jurnal Biologi Edukasi Edisi 14, Volume 7 Nomor 1, Juni 2015, hal 1-6
Mengukur problem solving skills siswaSMApada mata pelajaran biologi
Measuring problem solving skillsof high school students on biology
Naintyn Novitasari 1 , Murni Ramli 2 , Maridi 2 1 Prodi Pendidikan Biologi FKIP Universitas Muhammadiyah Palembang
2 Prodi Pendidikan Sains Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta e-mail: shinnaintyn@yahoo.co.id

## Abstrak
Assessment yang mampu mengukur problem solving skills siswa SMA pada mata pelajaran Biologi . Penelitian menggunakan model Research & Development yang mengacu pada Borg & Gall. Assessment yang dikembangkan merupakan soal uraian berbentuk kasus.  Validasi produk dilakukan oleh ahli materi dan evaluasi. Uji coba melibatkan 88 orang siswa dari tiga  sekolah  yang  berbeda.  Data  hasil  uji  coba  dianalisis  menggunakan  program Quest . Komponen assessment yang dikembangkan meliputi keterampilan: mendefinisikan masalah, memeriksa masalah,  merencanakan  solusi,  melaksanakan  rencana  yang  telah  dibuat,  dan mengevaluasi. Hasil studi menunjukkan perangkat asesmen memiliki validitas butir yang fit dengan Model Rasch, dan reliabilitas tinggi. Terdapat 13% soal kategori mudah, 41,7% soal kategori  sedang,  dan  46,3%  soal  kategori  sukar.  Daya  beda  disetiap  butir  soal  dengan interpretasi minimal “cukup”.
Kata Kunci: Asesmen, problem solving skills , lingkungan

## Abstract
This  study  aimed  to  describe  the  characteristics  and  feasibility  of  high  school  students problem  solving  skills  assessment  on  Biology.  This  research  is  using  Research  & Development  model  which  refers  to  Borg  &  Gall.  Assessment  developed  are  open-ended cases. Product validation conducted by subject matter and evaluation experts. Test involving 88 students from three different schools. Data from the field test were analyzed using the Quest program. Assessment  components that have been developed includedskills to defining the  problem,  checking  the  problem,  planning  a  solution,  implementing  the  plan,  and evaluate.The study shows that the assessment instrument has a validity that fit with the Rasch model and high reliability. The final result that 13 % items were easy, 41,7 % items were moderate, and 46,3 % items were categorized as difficult. Discriminationindex in each item have a minimal interpretation of "sufficient".
Keywords : Assessment, problem solving skills, environment

## Pendahuluan
Rotherdam  &  Willingham  (2009) mencatat bahwa kesuksesan seorang peserta didik tergantung pada penguasaan kecakapan  abad  21. Sekedar  mengetahui pengetahuan  ( knowing  of  knowledge) saja terbukti  tidak  cukup  efektif  untuk  dapat berhasil  dalam  menghadapi  hidup  dan kehidupan  yang  semakin  kompleks  dan dapat  berubah  dengan  cepat  (Warsono  dan Hariyanto, 2012). Partnership  for  21 th Century  Skills mengidentifikasi bahwa salah satu kecakapan  abad  21 adalah kecakapan problem  solving . Kecakapan ini  dapat membantu  siswa  membuat  keputusan  yang
Naintyn, dkk: Mengukur problem solving skills..........
tepat,  cermat,  sistematis,  logis,  dan mempertimbangkan berbagai sudut pandang.
Kurangnya  kemampuan  ini  mengakibatkan siswa  melakukan  berbagai  kegiatan  tanpa mengetahui tujuan dan alasan melakukannya. Secara eksplisit  telah  dirumuskan dalam  Permen  22  tahun  2006  tentang Standar  Isi  untuk  mata  pelajaran  biologi SMA/MA  yang  menyatakan  bahwa perlu dikembangkan kemampuan berpikir analitis, induktif,  dan  deduktif  untuk  menyelesaikan masalah  yang  berkaitan  dengan    peristiwa alam sekitar (Depdiknas, 2006). Saat membelajarkan sains, kemampuan  memecahkan  masalah  dan wawasan  berpikir  untuk  kehidupan  masa depan  yang  baik dapat  dilatihkan  kepada siswa (Rutherford  &  Ahlgren,  1990;
Rustaman,  2006).    Apabila  mengacu  pada National Research Council USA rendahnya kontribusi  pembelajaran  sains  terhadap kelulushidupan warga  negara  disebabkan salah satunya akibat penggunaan assessment yang kurang tepat (NRC, 1996). Hasil  observasi  peneliti  pada  tiga sekolah menengah atas negeri di Kabupaten Pesawaran  Propinsi  Lampung  menunjukkan siswa sudah memiliki kepercayaan diri yang tinggi  dalam  memahami,  menentukan karakteristik, menggambarkan, memecahkan  masalah,  memikirkan solusi,  dan mengkomunikasikan  masalah. Tetapi  pada  saat  diberikan  tes  kognitif problem  solving  skills,  ternyata  hasil  tes siswa  partisipan  masih  sangat  rendah, kurang, bahkan gagal.
Hasil  analisis  butir  soal  formatif, sumatif  dan  butir  soal  yang  terdapat pada buku  paket  yang  digunakan,  soal  ulangan harian,  soal Ujian  Akhir  Semester,  soal Ujian Sekolah,  dan  Ujian Nasional khususnya pada materi lingkungan di ketiga sekolah diketahui bahwa  soal-soal masih belum  memberdayakan problem  solving skills .    Kurangnya  persentase  soal  yang dapat  memberdayakan problem  solving skills siswa  ini  diduga berdampak  pada rendahnya kemampuan  siswa  dalam menyelesaikan  masalah  dan  membuat solusinya.    Berdasarkan  hasil  wawancara diperoleh informasi  bahwa  guru  hanya
memberikan  soal  rutin  atau  soal  ulangan harian yang sama dengan soal evaluasi yang ada pada buku pelajaran. Adapun tes yang lazim digunakan di ketiga  sekolah  tersebut  adalah  tes  tertulis, dengan  tipe  soal  yang  cenderung menekankan  hapalan konsep  biologi,  dan bukan pengetahuan  siswa  tentang  proses, prosedur,  dan  cara  berpikir  siswa. Padahal penilaian  pembelajaran  biologi  selain menuntut penguasaan materi, juga menuntut penguasaan  keterampilan,  sikap  ilmiah, pemecahan  masalah,  dan  penerapan  biologi dalam  kehidupan  sehari-hari. Oleh  karena itu, penelitian  ini  bertujuan  untuk mengembangkan  instrumen assessment untuk  mengukur  kemampuan  siswa memecahkan masalah.

## Metode Penelitian
Penelitian  ini  menggunakan  metode Research  and  Developmet ( R&D ), yaitu penelitian  pengembangan assessment untuk mengukur problem solving skills siswa SMA pada  Biologi. Langkah  R  &  D mengacu pada Borg & Gall (1983). Tahap penelitian ini  meliputi  tahap  studi  pendahuluan yang melibatkan 16  orang  siswa  yang  dipilih secara acak, dan  tahap  pengembangan dengan responden 88  orang  siswa  dari  tiga sekolah yang berbeda.
Pengolahan data menggunakan teknik deskriptif  persentase  kemudian  dilakukan kategorisasi.    Validitas  butir  soal  dihitung dengan  melihat Infit  MNSQ pada output program Ques t (Hambleton & Swaminathan, 1985).  Kelayakan assessment  problem solving  skills dilihat  dari  persentase  respon siswa  dan  guru  yang  besarnya  lebih  dari 80%.    Reliabilitas  soal  dilihat  dari  nilai summary  person of  estimate kemudian dikategorikan menurut  tafsiran  koefisien reliabilitas . Daya pembeda butir soal dilihat dari nilai Pt-Biserial kemudian dikategorikan  menurut  tafsiran  koefisien daya  pembeda  Arikunto  (2009).  Tingkat kesukaran soal dilihat  dari persentase  soal sukar, kemudian dikategorikan  menurut tafsiran koefisien tingkat kesukaran menurut Arikunto (2009) yang semuanya merupakan output program analisis data Quest .
Jurnal Biologi Edukasi Edisi 14, Volume 7 Nomor 1, Juni 2015, hal 1-6

## Hasil dan Pembahasan
Assessment untuk  mengukur problem solving skills siswa dikembangkan berdasarkan  data  analisis  kebutuhan  pada penelitian  pendahuluan  tentang assessment yang  ada  di  lapangan,  tinjauan  dari penelitian yang relevan, dan tinjauan kebijakan-kebijakan  pemerintah  tentang orientasi  pendidikan  nasional,  serta mempertimbangkan  tuntutan  abad  ke  21 khususnya  dalam  bidang  pendidikan. Assessment  problem  solving  skills yang dikembangkan berupa tes uraian berkasus.
Tabel 1 . Indikator Problem Solving Skills Aspek Indikator (1) Mendefinisikan masalah  Menyebutkan fakta terkait masalah.
 Menentukan konsep atau kategori.
 Menentukan informasi/data terkait masalah yang diberikan.
 Menentukan detail masalah (waktu, tempat, pelaku).
(2) Memeriksa masalah
 Mengidentifikasi akar masalah.
 Memeriksa hubungan timbal balik (sebab-akibat) dari permasalahan yang diberikan.
 Memeriksa tingkat keparahan masalah.
 Memeriksa solusi yang pernah dilakukan untuk menyelesaikan masalah terkait. (3) Merencanakan Solusi  Mengembangkan rencana pemecahan masalah berdasarkan akar masalah.  Memetakan sub-masalah dan sub-solusi.
 Memilih teori, prinsip dan pendekatan untuk memecahkan masalah terkait. (4) Melaksanakan rencana yang telah dibuat  Membuat daftar masalah yang kan diselesaikan.  Mengurutkan langkah kerja terkait solusi yang telah dibuat.
 Menentukan pihak yang perlu dihubungi untuk mendapat informasi mengenai pelaksanaan solusi.
(5) Mengevaluasi  Memeriksa kelayakan solusi yang dibuat.
 Membuat asumsi terkait solusi yang dibuat.
 Memperkirakan hasil yang akan diperoleh melalui solusi yang telah di buat.
 Memilih media yang tepat, menyampaikan dan mengkomunikasikan solusi yang telah dibuat.
Indikator problem  solving skills yang digunakan  diadaptasi  dari  Mourtos, Okamoto  &  Rhee  (2004)  yang  sebelumnya telah dimodifikasi oleh peneliti (Tabel 1). Tahap awal pengembangan  adalah validasi oleh  ahli.  Ennis  &  Weir  (1985); Dokctor & Heller (2009) menyatakan bahwa instrumen keterampilan berpikir hendaknya memiliki validitas konstruk dan konten yang baik  sebelum  digunakan. Hasil  validasi assessment  problem  solving  skills yang dikembangkan  termasuk dalam  kategori “sangat  baik”. Validitas  dinyatakan  baik dengan  kategori  koefisien antara  cukup hingga sangat baik, dan reliabilitas soal juga berkategori tinggi (Guilford,  1954), sebagaimana disajikan pada Tabel 2.
Naintyn, dkk: Mengukur problem solving skills..........
Tabel 2 . Hasil Uji Validitas dan Reliabilitas Butir Soal
Kategori Soal Uraian Berkasus Keterangan Sekolah A Sekolah B Sekolah C Infit MNSQ > 1,30 - - - Belum fit dengan Model Rasch 0,77 ≤ Infit MNSQ ≤ 1,30 83,33 % 86,11 % 91,67 % Fit dengan Model Rasch Infit MNSQ < 0,77 13,89 % 13,89 % 11,11 % Belum fit dengan Model Rasch Jumlah Soal 36 36 36 Nilai Reliabilitas 0,62 0,72 0,65 Kategori Reliabilitas Tinggi Tinggi Tinggi Validasi  butir  soal problem  solving skills yang  diujicobakan  di  Sekolah  A, Sekolah  B  dan  Sekolah  C  menunjukkan bahwa ada beberapa butir soal masuk dalam kategori tidak valid. Padahal, validitas butir soal dapat dinyatakan valid apabila nilai infit MNSQ nya  sesuai  dengan Model  Rasch, yaitu  antara  0,77-1,30. Soal  hasil pengembangan  digunakan  untuk  mengukur problem  solving  skills siswa,  sedangkan tidak  semua  siswa  mampu  menyelesaikan soal tersebut. Hal inilah yang menyebabkan soal menjadi tidak valid. Menurut Sugiharto (2010),  validitas  bersifat  spesifik.    Suatu soal  mungkin  hanya  valid  untuk  kelompok tertentu saja dan tidak valid untuk kelompok yang lain. Menurut  Depdiknas  (2008),  faktor- faktor  yang  mempengaruhi  nilai  reliabilitas adalah  panjang  tes,  panjang  waktu mengerjakan soal, homogenitas belahan dan tingkat  kesukaran  soal.    Pada  pembahasan tingkat kesukaran soal didapat rata-rata soal problem  solving  skills memiliki  tingkat kesukaran  sedang  dan  sukar (Tabel  3). Artinya,  soal  tersebut  masih  dapat dikerjakan  oleh  sebagian  siswa  sehingga mempengaruhi nilai reliabilitas menjadi tinggi.  Selain itu, soal problem solving skills hasil  pengembangan  merupakan  soal  yang memuat  36  butir  soal  uraian  berkasus. Jumlah  butir  soal  uraian  tersebut  sudah cukup panjang untuk sebuah tes. Instrumen  soal problem  solving skills memiliki  daya  beda  dengan  kategori baik  dan  cukup.    Soal  yang  memiliki  daya beda  baik  dan  cukup  baik  artinya  sudah dapat membedakan siswa yang berkemampuan rendah dan yang berkemampuan  tinggi.    Sebuah  soal  yang memiliki  daya  beda  jelek  harus  dibuang meskipun  memiliki  nilai  tingkat  kesukaran yang  dapat  diterima  (Kurpius  &  Stafford,
2006). Menurut  Anastasia  (2003),  tingkat kesukaran  soal  ditentukan  oleh  tujuan  dari penggunaan  soal  yang  bersangkutan. Apabila tujuan soal adalah untuk mengukur kemampuan rata-rata siswa dalam menyelesaikan  masalah  maka  digunakan tingkat  kesukaran  sedang,  sedangkan  untuk mengukur  siswa  yang  unggul  dalam menyelesaikan  masalah  maka  digunakan tingkat kesukaran sedang dan sukar.  Untuk memperoleh  hasil  yang  baik,  sebaiknya proporsi  antara  tingkat  kesukaran  tersebar secara normal (Dwipayani, 2013).
Jurnal Biologi Edukasi Edisi 14, Volume 7 Nomor 1, Juni 2015, hal 1-6
Tabel 3 .    Hasil  Analisis  Daya  Beda dan  Tingkat  Kesukaran pada  Soal  Uraian Problem Solving Skills Kategori Daya Beda Soal Rata-Rata Sekolah A Sekolah B Sekolah C Dibuang - - - 0 % Jelek - - - 0 % Cukup 34 (94,44 %) 20 (55,55 %) 20 (55,55 %) 68,5 % Baik 2 (5,56 %) 16 (44,45 %) 16 (44,45  %) 31,5 % Sangat Baik - - - 0% Kategori Tingkat Kesukaran Rata-Rata Sekolah A Sekolah B Sekolah C Mudah 5 (13,89 %) 6 (16,67 %) 3(8,33 %) 13 % Sedang 10 (27,78%) 16 (44,44 %) 19 (52,78 %) 41,7 % Sukar 21 (61,11 %) 14(38,89 %) 14(38,89 %) 46,3% Jumlah 36 36 36 100 Banyaknya soal sukar yang muncul, diduga  karena  beberapa  faktor  antara  lain: siswa  kurang  berlatih  menyelesaikan masalah,  kasus  yang  diberikan  termasuk kasus yang baru bagi siswa dan karena pada saat di ujikan kondisi sekolah masih belum kondusif.  Kondisi yang kurang mendukung mengubah  keterampilan  berpikir  kearah negatif  atau  penurunan  (Afcariono,  2008; Richmond, 2007).
Temuan  di  lapangan  menunjukkan bahwa  soal problem  solving  skills hasil pengembangan  memiliki  keunggulan  dan kelemahan.    Keunggulan  soal problem solving skills dalam bentuk uraian berkasus antara  lain:  dapat  digunakan  untuk mengukur problem  solving  skills siswa; reliabilitas  soal  relatif  lebih  tinggi;  dapat mengukur  sejauh  mana  kemampuan  siswa dalam  menyelesaikan  masalah,  yang  tidak dapat  diukur  dengan  menggunakan  tes objektif;  kemungkinan  menebak  jawaban sangat  sulit;  hasil-hasil  pengetahuan  siswa dapat diukur  secara  luas;  dapat  digunkan sebagai  alat  diagnosis  pemahaman  materi siswa;  dapat  digunakan  untuk  mengukur kemampuan  verbal  karena  siswa  dapat mengorganisasikan jawaban dengan pendapatnya  sendiri;  derajat  ketepatan  dan kebenaran  siswa  dapat  dilihat  dari  kalimat- kalimat dalam jawabannya; penyusunan soal tidak memerlukan waktu yang lama. Kelemahan  soal problem  solving skills dalam bentuk uraian berkasus antara lain: penskoran membutuhkan waktu yang lama;  guru  jarang  bahkan  belum  pernah menggunakan  soal  untuk  memberdayakan problem  solving  skills siswa;  siswa  belum terbiasa  menggunakan  soal  uraian  berbasis problem  solving  skills; siswa  harus  benar- benar  menguasai  pokok  bahasan  karena dalam uraian tidak mengenal hapalan; bobot soal  tidak  sama;  persepsi  siswa  bermacam- macam dalam menjawab soal.

## Simpulan
Produk assessment dikembangkan berdasarkan indikator problem solving skills termodifikasi  memiliki  validasi  butir  soal yang  sesuai  dengan  Model  Rasch  dan memiliki  nilai reliabilitas  tinggi.  Kelayakan assessment untuk mengukur problem solving skills siswa  dijamin  melalui  validasi konstruk,  isi,  bahasa,  dan  kelayakan  oleh para ahli dan praktisi pengguna. Assessment  problem  solving  skills ini dapat diterapkan pada materi lingkungan dan dijadikan salah satu contoh pengembangan assessment oleh  guru. Assessment  problem  solving  skills dapat dijadikan  sebagai  salah  satu  rujukan  dalam mengembangan assessment, sehingga  guru lebih  termotivasi  untuk  mengembangkan assessment dengan  tujuan  memberdayakan keterampilan siswa.
Naintyn, dkk: Mengukur problem solving skills..........

## Daftar Pustaka
Afcariono, M. (2008). Penerapan pembelajaran  berbasis  masalah untuk  meningkatkan  kemampuan berpikir  siswa  pada  mata  pelajaran biologi. Jurnal  Pendidikan  Inovatif . Vol.3. No 2. pg. 65-68.
Anastasia, U.S. (2003). Psycological testing. New Jersey: Prentice-Hall . Arikunto,  S. (2009).
Dasar-dasar  evaluasi pendidikan. Jakarta  :  PT.  Bumi Aksara. Borg,  W.R. & Gall,  M.D. (1983). Educational research an introduction. New York: Longman. Depdiknas. (2008). Panduan analisis butir soal. Jakarta: Depdiknas. Depdiknas. (2006). Peraturan menteri pendidikan  nasoinal  22  tahun  2007 tentang  standar    isi. Jakarta: Depdiknas. Docktor.  J,  &  Heller,  K. (2009). Robust assessment  instrument  for  student problem  solving. Prosiding. the NARST 2009 Annual Meeting.Minnesota University. Ennis,  R.  H.  &  Weir,  E. (1985). The ennis weir  critical  thinking  essay  test . Pacific Grove, CA: MidwestPublication, I. Hambleton,  R.K.  &  Swaminathan,  H. (1985). Item  response  theory . Boston: Kluwer Nijjhoff  Publiser. Kurpius  S.E  &  Stafford  M.E.  (2006). Testing  and  Measurement  :  A  User Friendly  Guide. California  :  Sage Publications, Inc. Mourtos,  N.  J.,  Okamoto  D  &  Rhee,  J. (2004). Defining  teaching,  and assessing  problem  solving skills. Prosiding . UICEE Annual Conference on Engineering Education.  Mumbai,  India,  9-13 Februari. NRC.  (1996). National  science  education standards  observe  interact  change . Washington DC: National Academic Press . Richmond,  J.E.D.  (2007).  Bringing  critical thinking  to  the  education  of developing  country  professionals. International  Education  Journal. Vol.8. No. 1.  Pg. 1-29. Rotherdam, Andrew J., Willingham, Daniel. (2009).  21st  century  skills:  The challenges  ahead. Educational Leadership , Vol. 67. Pg. 16-21. Rutherford,  F.  James,.  Ahlgren,  Andrew. (1990). Science  for  all  americans. New York: Oxford University. Sugiarto,  Iwan. (2004). Mengoptimalkan daya  kerja  otak  dengan  berpikir holistik & kreatif. Jakarta: Gramedia Utama. Warsono dan Hariyanto. (2012). Pembelajaran  aktif .  Bandung:  PT. Remaja Rosdakarya.