## Available online at: http://journal.uny.ac.id/index.php/jipi
Analisis kemampuan argumentasi ilmiah siswa pada materi optik: Problem- based learning berbantuan edu-media simulation
Riwayani Riwayani *, Riki Perdana, Ratna Sari, Jumadi Jumadi, Heru Kuswanto Program Studi Pendidikan Fisika, Program Pascasarjana, Universitas Negeri Yogyakarta.
Jalan Colombo No. 1, Karangmalang, Yogyakarta 55281, Indonesia.
* Coressponding Author. E-mail: riwayani95@gmail.com
Received: 21 December 2018; Revised: 11 February 2019; Accepted: 28 February 2019

## Abstrak
Terdapat banyak model pembelajaran yang diterapkan untuk menganalisis kemampuan argumentasi ilmiah siswa. Namun, belum banyak model yang diintegrasikan dengan pembelajaran berbasis simulasi online untuk meningkatkan kemampuan argumentasi ilmiah siswa. Padahal, saat ini ada banyak website simulasi online yang  diterbitkan  oleh  lembaga  pendidikan  atau  universitas  di  tingkat  internasional  dan  jarang  digunakan dalam  penelitian.  Penelitian  ini  mengintegrasikan  model  pembelajaran  inovatif  dengan  pembelajaran berbasis online  simulation untuk  meningkatkan  kemampuan  argumentasi  ilmiah  siswa. Website simulasi yang digunakan adalah Edu-media simulation . Dalam website ini ada banyak simulasi fisika yang disediakan, tetapi  belum  banyak  penelitian  yang  menerapkan  simulasi  ini.  Penelitian  ini  dilakukan  dengan  kuasi eksperimen yang terdiri dari satu kelas eksperimen dengan sampel 25 siswa kelas XI MIA 3 di SMA Negeri 1 Prambanan Yogyakarta. Argumentasi ilmiah siswa diukur melalui instrumen tes uraian. Data argumentasi ilmiah  siswa  dianalisis  menggunakan paired  sample  t-test dan  pola  argumentasi  Toulmin  (TAP).  Hasil penelitian  menunjukkan  bahwa  PBL  berbantuan edu-media  simulation dapat  meningkatkan  kemampuan argumentasi ilmiah siswa baik secara kuantitatif maupun kualitatif.  Ini ditunjukkan dengan nilai t value  - 11.051 < -1.711 bahwa terdapat perbedaan nilai rata-rata argumentasi pada pre-test (17) dan post-test (47). Dalam hal ini, s iswa sudah mampu membuat klaim yang tegas dengan menyajikan bukti dan alasan yang mendukung klaim.
Kata Kunci : edu-media simulation , PBL, argumentasi ilmiah

## Analyzing students’ scientific argumentation skill in optic: Problem-based learning assisted edu-media simulation

## Abstract
There are many learning models applied to analyze the ability of students' scientific argumentation. However, not many models have been integrated with online simulation-based learning to improve students' scientific argumentation skills. In fact, there are currently many online simulation websites published by educational institutions  or  international  universities  and  rarely  used  in  research.  This  research  integrates  innovative learning models with online simulation-based learning to improve students' scientific argumentation skills. The simulation website used is Edu-media simulation. In this website there are many physics simulations provided,  but  not  many  studies  have  applied  this  simulation.  This  research  was  conducted  with  a  quasi- experimental consisting of one experimental class with a sample of 25 XI MIA 3 graders in Prambanan High School  1  Yogyakarta.  Students'  scientific  arguments  are  measured  through  a  description  test  instrument. Students' scientific argumentation data were analyzed using paired sample t-test and Toulmin argumentation patterns  (TAP).  The  results  showed  that  PBL  assisted  by  edu-media  simulation  can  improve  students' scientific argumentation ability both quantitatively and qualitatively. This is indicated by the value of t value -11.051 <-1.711 that there are differences in the average value of argumentation in the pre-test (17) and post-test  (47).  In  this  case, students  have  been  able  to make  assertive  claims  by  presenting  evidence  and reasons that support the claim.
Keywords : edu-media simulation, problem-based learning, scientific argumentation skill
How  to  Cite :  Riwayani,  R.,  Perdana,  R.,  Sari,  R.,  Jumadi,  J.,  &  Kuswanto,  H.  (2019).  Analisis  kemampuan argumentasi  ilmiah  siswa  pada  materi  optik:  Problem-based  learning  berbantuan  edu-media  simulation. Jurnal Inovasi Pendidikan IPA, 5 (1), 45-53. doi:https://doi.org/10.21831/jipi.v5i1.22548
https://doi.org/10.21831/jipi.v5i1.22548
__________________________________________________________________________________

## PENDAHULUAN
Di Abad 21 terdapat beberapa kemampuan yang  harus  dimiliki  oleh  siswa.  Satu  di  antara kemampuan  tersebut  adalah  kemampuan  berko- munikasi yang efektif (Saavedra & Opfer, 2012). Untuk mendukung hal tersebut, siswa harus me- miliki kemampuan argumentasi ilmiah yang baik. Hal  ini  dikarenakan  kemampuan  argumentasi ilmiah dapat mendukung perkembangan kemam- puan  Abad  21  siswa (Clark  et  al.,  2010)  seperti berpikir  kritis,  melakukan  refleksi  dan  evaluasi terhadap  alasan  (Bathgate,  Crowell,  Schunn, Cannady, & Dorph, 2015). Selain itu, kemampu- an  argumentasi  ilmiah  membantu  siswa  dalam pengambilan keputusan yang tepat ketika berha- dapan  dengan  isu  sosial  ilmiah  (Yacoubian  & Khishfe,  2018).  Selain  itu,  argumentasi  ilmiah telah  terbukti  menjadi  suatu  kemampuan  yang dapat membantu guru dan siswa dalam mencapai tujuan  pembelajaran  (Katsh-Singer,  Mcneill,  & Loper,  2016).  Oleh  karena  itu,  kemampuan argumentasi ilmiah siswa masih harus terus dikaji dan ditingkatkan.
Berbagai penelitian telah dilakukan untuk menyelidiki  kemampuan  argumentasi  ilmiah siswa.  Kemampuan argumentasi  ilmiah  dapat melibatkan  siswa  dalam  aktivitas  ilmiah  yang kompleks  saat  mereka  membangun  dan  mem- benarkan  klaim  pengetahuan  (Berland  & McNeill, 2010). Aktivitas argumentasi juga dapat dikembangkan  melalui  pemahaman  konsep ilmiah  siswa  (Heng,  Surif,  &  Seng,  2015). Temuan  lain, untuk  meningkatkan  kemampuan argumentasi  ilmiah  siswa,  perlu  mempertim- bangkan  tingkat  pengalaman  dan  pengetahuan yang mereka miliki (von Aufschnaiter, Erduran, Osborne,  &  Simon,  2008).  Kemampuan  argu- mentasi  ilmiah  yang  telah  diselidiki  hampir  di semua bidang pelajaran sains, termasuk fisika.
Pada  pelajaran  fisika,  kemampuan  argu- mentasi  ilmiah  di  terapkan  di  beberapa  materi pengukuran  (Mubarok,  Muslim,  &  Danawan, 2016),  Hukum  Newton  (Muliardi,  Supeno,  & Bektiarso, 2018), kalor (Putri, 2018), dan termo- dinamika  (Sudarmo,  Lesmono,  &  Harijanto, 2018).  Namun,  dari  beberapa  hasil  penelitian ditemukan  bahwa  kemampuan  argumentasi ilmiah  siswa  masih  dikategorikan  rendah.  Dite- mukan hanya sekitar 26.31% dan 25.19% sampel yang  memiliki  kemampuan  argumentasi  ilmiah masing-masing  pada  aspek  pembenaran  dan dukungan  (Mubarok  et  al.,  2016).  Tidak  jauh berbeda  dengan  temuan  sebelumnya,  rata-rata kemampuan  argumentasi  ilmiah  siswa  hanya
sebesar  63.71  dari  skor  total  100  (Putri,  2018). Tidak  hanya  itu,  bahkan  di  tingkat  mahasiswa pun  (calon  guru)  masih  belum  memiliki  pema- haman  yang  baik  mengenai  argumentasi  ilmiah (Aydeniz  &  Ozdilek,  2015).  Oleh  sebab  itu, strategi belajar untuk meningkatkan kemampuan argumentasi ilmiah masih harus dikembangkan.
Ada banyak strategi yang dapat digunakan untuk  meningkatkan  kemampuan  argumentasi ilmiah. Berdasarkan studi literatur, telah ditemu- kan  beberapa  strategi  yang  digunakan  seperti mengembangkan perangkat pembelajaran ( instructional  content )  berbasis  argumentasi ilmiah  (Berland  &  McNeill,  2010) ,  dan  mem- bentuk kelompok kecil dalam aktivitas lab (Yun & Kim, 2015) . Pada dasarmya untuk meningkat- kan kemampuan argumentasi ilmiah siswa dapat dilakukan melalui aktivitas ilmiah (Manz, 2015). Namun,  dari  kajian literatur  yang  dilakukan  be- lum  banyak  yang  memanfaatkan  perkembangan teknologi dalam upaya meningkatkan kemampu- an argumentasi ilmiah. Padahal penggunaan tek- nologi dalam pendidikan menjadi sangat penting di era revolusi industri 4.0 ini.
Dalam  upaya  mengikuti  revolusi  industri 4.0, ada beberapa strategi belajar yang dilakukan untuk  menyelidiki  kemampuan  argumentasi  il- miah peerta didik. Salah satu strategi belajar yang digunakan adalah menggunakan teknologi (Hsu, Van Dyke, Smith, & Looi, 2018). Pembelajaran simulasi berbasis game dapat membantu mening- katkan  kemampuan  argumentasi  ilmiah  siswa (Ault, Craig-Hare, Frey, Ellis, & Bulgren, 2015). Selain itu, telah dikembangkan cloud class room (CCR), sistem respon berbasis website yang ber- tujuan  membantu  guru  dalam  mengamati  akti- vitas argumentasi siswa dalam bentuk kelompik kecil  (Chien  &  Chang,  2015).  Penelitian  lain menggunakan respon atau feedback siswa dengan metode online sehingga diperoleh hasil kemam- puan argumentasi ilmiah siswa (Zhu et al., 2017). Dari hasil penelitian-penelitian tersebut, menun- jukkan  bahwa  pembelajaran  menggunakan  tek- nologi memberi pengaruh positif dalam pening- katan kemampuan argumentasi ilmiah.
Pembelajaran menggunakan teknologi da- pat berupa simulasi online. Simulasi online telah banyak dibuat agar melek informasi pada saat ini, sehingga perlu untuk mengembangkan beberapa komponen  dan  kegiatan  interaktif  terutama  di bidang fisika (Parsazadeh, Ali, & Rezaei, 2018) . Simulasi  virtual  online  sebanding  atau  lebih unggul dari metode simulasi tradisional di mana peningkatan  keterlibatan  dengan  pembelajaran terjadi  di  lingkungan  yang  aman  dengan  akses
yang mudah (Duff, Miller, & Bruce, 2016). Dan juga, sebagai bagian dari tugas simulasi, masing- masing  kelompok  diharapkan  untuk  mengem- bangkan  rencana  strategis  untuk  membantu  da- lam proses pengambilan keputusan, dan seberapa baik  mereka  menyesuaikan  diri  dengan  rencana strategis (Tee & Karney, 2010) . Dalam pengam- bilan keputusan, kemampuan argumentasi ilmiah menjadi  komponen  paling  penting.  Dengan demikian, kemampuan argumentasi ilmiah dapat ditingkatkan  melalui  penggunaan  simulasi online.
Selain itu, kemampuan argumentasi ilmiah dapat ditingkatkan dengan pembelajaran kolabo- ratif. Dalam pembelajaran tersebut, siswa selain dapat  bertukar  pengetahuan  tetapi  juga  dapat membangun  pengetahuan  baru  dari  ide  orang lain.  Selain  itu, Ini  dapat  meningkatkan  pema- haman siswa tentang sifat sosial membantah ilmu pengetahuan,  serta  penalaran  berbasis  bukti  dan keterampilan  berpikir  kritis,  sehingga  memper- kuat penilaian dan pengambilan keputusan siswa (Tsai, 2018). Salah satu pembelajaran yang kola- boratif adalah Pembelajaran menggunakan PBL.
M asalah  yang  disajikan  dalam  PBL terstruktur dengan baik dan kompleks, perincian yang  diketahui  tidak  memberikan  semua  infor- masi  yang  diperlukan  untuk  memahami  semua elemen masalah dan bagaimana itu berinteraksi. Ini memberikan tantangan-tantangan kepada sis- wa karena siswa untuk memahami masalah sepe- nuhnya  dan  dapat  mengidentifikasi  bukti  yang tepat untuk mencari solusi (Belland, Glazewski, & Richardson, 2011). Dengan demikian, menurut (Loyens, Jones, Mikkers, & van Gog, 2015) PBL dapat memfasilitasi aktivasi pembentukan penge- tahuan, analisis kritis argumen, dan mempromo- sikan  pemahaman  yang  mendalam  tentang perspektif ilmiah.
Penelitian  ini  berfokus  pada  peningkatan kemampuan agumentasi ilmiah. Peningkatan ke- mampuan argumentasi ilmiah dilakukan melalui model  PBL  berbantuan  simulasi  online.  dengan demikian, tujuan penelitian ini untuk mengetahui efektivitas  model  PBL  berbantuan  simulasi online untuk meningkatkan kemampuan argumentasi ilmiah.

## METODE
Jenis  penelitian  ini  merupakan  penelitian mix-method .  Variabel  penelitian  berupa  pening- katan kemampuan argumentasi ilmiah dianalisis secara  kuantitatif.  Sedangkan  pola  argumentasi siswa  dalam  menyelesaikan  masalah  dianalisis secara  diskriptif  kualitatif  menggunakan  pola
argumen  Toulmin.  Desain  penelitian  ini  adalah quasi  experiment dengan pre-test dan post-test. Penelitian ini dilakukan pada bulan mei 2018 di SMA  Negeri  1  Prambanan  Yogyakarta  dengan melibatkan  25  objek  penelitian  siswa  kelas  XI MIA 3.
Tipe data dalam penelitian ini adalah kuan- titatif  dan  kualitatif.  Data  kuantitatif  diperoleh dari  skor  tes  kemampuan  argumentasi  ilmiah siswa. Data kualitatif diperoleh dari jawaban tes kemampuan  argumentasi  siswa  yang  dikoding menjadi  pola  argumentasi.  Instrumen  penelitian ini  berupa  lembar  tes  kemampuan  argumentasi ilmiah. Teknik pengumpulan data dalam peneli- tian ini melalui tes berupa soal kemampuan argu- mentasi ilmiah pada materi mata dan kacamata.
Data  tersebut  dianalisis  menggunakn  uji paired sample T-test untuk membandingkan rata- rata  skor  argumentasi  ilmiah  pada pre-test dan post-test. Peningkatan  kemampuan  argumentasi ilmiah  dideskripsikan  melalui  peningkatan  nilai rata-rata  pada pre-test dan post-test. Pola  argu- mentasi ilmiah siswa dianalisis secara deskriptif kualitatif  berdasarkan  pola  argumen  Toulmin pada Tabel 1.
Tabel 1. Pola Argumen Toulmin (TAP) yang dikembangkan olen Sampson, Enderle dan
Walker (2012) Level Karakteristik Argumentasi Level 5 Argumen -argumen yang luas dengan lebih dari satu rebuttal. Level 4 Argumen -argument dengan sebuah claim dengan beberapa rebuttal yang bisa diidentifikasikan dengan jelas.
Level 3 Argumen -argumen dengan rangkaian claim atau counter-claim dengan data, warrant, atau backing yang terkadang disertai dengan rebuttal lemah.
Level 2 Argumen -argumen yang terdiri dari claim dengan data, warrant atau backing namun tanpa rebuttal. Level 1 Argumen -argumen sederhana yang berupa claim vs counter-claim atau claim vs claim

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Peningkatan Kemampuan Argumentasi
Ilmiah Siswa
Berdasarkan  hasil  analisis  skor  argumen- tasi ilmiah siswa menggunakan paired sample T- test ,  hasil  output paired  sample  statistic seperti terlihat pada Tabel 2. Pada Tabel 2, rata-rata pre- test sebesar  14  meningkat  menjadi  sebesar  47 pada post-test . Meskipun nilai rata-rata tidak me- nunjukkan ketercapaian KKM, ini sudah menjadi
pencapaian yang baik untuk  meningkatkan nilai kemampuan  argumentasi  ilmiah.  Nilai  rata-rata yang dibawah KKM dapat terjadi karena disebab- kan oleh desain pembelajaran PBL yang kurang memaksimalkan  pembangunan  argumen  siswa serta  siswa  sulit  memahami  istilah-istilah  pola argumentasi.
Tabel 2. Paired Samples Statistics
Mean N Std. Deviation Pair 1 Pretest 14,00 25 5,951 Postest 47,00 25 13,617
Tampilan peningkatan kemampuan  argu- mentasi  ilmiah  siswa  dapat  dijelaskan  melalui Gambar 1.
Gambar 1. Tampilan Kemampuan Argumentasi
Pada  Gambar  1,  nilai  argumentasi  ilmiah siswa  mengalami  peningkatan.  Ini  ditunjukkan oleh  nilai Pre-test dan  nilai Post-test siswa. Peningkatan tersebut tidak terlalu signifikan dan berada  pada  rentang  yang  konstan.  Tidak  ada jaminan bahwa nilai Pre-test yang tertinggi, akan memiliki  nilai Post-test yang  tertinggi.  Namun, Peningkatan ini  menunjukkan  bahwa  penerapan pembelajaran berbasis masalah berbantuan simu- lasi  online  efektif  untuk  meningkatkan  kemam- puan argumentasi ilmiah.
Pada  hasil  pengeluaran  uji paired  sample T-test dapat  dilihat  apakah  terdapat  perbedaan rata-rata pre-test dan post-test pada Tabel 3.
Tabel 3. Paired samples T-test
t Df  Sig. (2-tailed) Pair 1  Pretest - Postest  -11,051  24 ,000
Dengan  membandingkan  nilai  t  hitung (-11.051)  <  t  tabel  (-1.711),  ini  menunjukkan bahwa  terdapat  perbedaan  nilai  rata-rata argumentasi ilmiah pre-test dan post-test. Ini juga dibuktikan  dengan  nilai  sig.  2-tailed  (0.000)  < taraf  signifikansi  (0.05).  Ini  berarti  bahwa pembelajaran  berbasis  masalah  berbantuan edu-
media simulasi berpengaruh terhadap peningkat- an  kemampuan  argumentasi  ilmiah  siswa.  Hasil ini selaras dengan  penelitian Wibawa,  Prayitno, dan  Marjono  bahwa  pembelajaran  berbasis masalah efektif untuk meningkatkan argumentasi ilmiah (Wibawa, Prayitno, & Marjono, 2017).
Peningkatan  argumentasi  ilmiah  siswa relevan  dengan  tahapan-tahapan  pembelajaran berbasis masalah. Tahapan PBL membuat siswa ikut  serta  dalam  penyelidikan  (Belland  et  al., 2011)  sehingga  mampu  menyajikan  solusi permasalahan dalam argumentasi. Tahapan PBL juga menyajikan hasil penyelidikan berupa argu- mentasi sebagai praktik ilmiah untuk memecah- kan masalah (Faize, Husain, & Nisar, 2017) . PBL juga  mengorganisasikan  siswa  untuk  memberi- kan  prediksi  jawaban  dan  hipotesis  (Arends, 2012).  Ini  melatih  siswa  untuk  membuat pernyataan atau claim .

## Karakteristik Kemampuan Argumentasi
Siswa
Jawaban Post-test siswa  dianalisis  meng- gunakan Pola Argumentasi Toulmin (TAP) yang di  kelompokkan  berdasarkan  level-level.  Pola Argumentasi  Toulmin  terdiri  dari Claim  (C), Data (D), Warrant (W), Qualifier (Q), Counter- Claim  (CC),  Backing  (B), dan Rebuttal  (R) (Erduran,  Simon,  &  Osborne,  2004) . Jika  pola argumentasi  siswa  terdiri  dari Claim,  Data dan Warrant maka akan diberi kode C.D.W. jika pola argumentasi  siswa  terdiri  dari Claim,  Data, Warrant dan Backing maka  akan  diberi  kode C.D.W.B.  Hasil  dan  pembahasan  karakteristik argumentasi  siswa  berdasarkan  lima  soal Post- test sebagai berikut:
Kasus Penderita Cacat Mata Rabun Jauh
Contoh  kasus  anak  penderita  rabun  jauh ditunjukkan  oleh  Gambar  2  Siswa  mengerjakan soal  yang  berhubungan  dengan  penderita  cacat mata. Berdasarkan jawaban post-test siswa pada kasus  ini,  sebanyak  28%  siswa  memiliki  argu- mentasi  ilmiah  pada  level  1.  Pola  argumentasi yang muncul antara lain CW, DW dan W. Siswa yang  memiliki  argumentasi  ilmiah  pada  level  2 sebanyak  44%.  Pola  argumentasi  yang  muncul antara  lain  CDW  dan  CDWB.  Siswa  yang memiliki  argumentasi ilmiah  pada level 3  seba- nyak 28%. Pola argumentasi yang muncul antara lain C2DWR dan CDWBR.
“Saya  setuju  dengan  pendapat  Umi  (C).  Pen- derita miopi dapat dibantu dengan lensa cekung (D).  Karena  lensa  cekung  bersifat  mengumpul-
0 20 40 60 80 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 N ilai Argu m en ta si Ilm iah Siswa Pre-Test Post-Test
kan  cahaya  sehingga  cahaya  akan  jatuh  tepat pada  retina  (W).  Saya  tidak  setuju  dengan pendapat  Rani  (R).  Lensa  cembung  tidak  dapat membantu penderita Miopi karena Menyebarkan Cahaya (D)”.

## Gambar 2. Soal 1 Kasus Penderita Cacat Mata Rabun Jauh
Pada  level  ini,  siswa  mampu  membuat rebuttal atau sanggahan terhadap pendapat yang lain. Namun Rebuttal yang dibuat masih lemah.
Kasus Penderita Cacat Mata Rabun Dekat
Gambar 3. Soal 2 Kasus Penderita Cacat Mata Rabun Jauh
Contoh  kasus  anak  penderita  rabun  dekat ditunjukkan  oleh  Gambar 3,  siswa  mengerjakan
soal  yang  berhubungan  dengan  penderita  cacat mata. Berdasarkan jawaban Post-test siswa pada kasus  ini,  sebanyak  44%  siswa  memiliki  argu- mentasi  ilmiah  pada  level  1.  Pola  argumentasi yang muncul antara lain CW, DW dan W. Siswa yang  memiliki  argumentasi  ilmiah  pada  level  2 sebanyak  32%.  Pola  argumentasi  yang  muncul antara  lain  CDW  dan  CDWB.  Siswa  yang memiliki  argumentasi  ilmiah  pada  level  3 sebanyak  24%.  Pola  argumentasi  yang  muncul antara lain CDWR dan CDWBR.
Kasus  Menghitung Kekuatan Lensa Mata  untuk Mengatasi Cacat Mata Rabun Dekat
Contoh  kasus  menghitung  Kekuatan  Lensa Mata  untuk  mengatasi  cacat  mata  ditunjukkan oleh  Gambar  4,  siswa  mengerjakan  soal  yang berhubungan dengan kekuatan lensa mata.
Gambar 4. Soal 3 Kasus Penderita Cacat Mata
Rabun Jauh
Berdasarkan jawaban post-test siswa pada kasus  ini,  sebanyak  12%  siswa  tidak  menjawab soal  ini.  Dan  sebanyak  16%  siswa  memiliki argumentasi ilmiah pada level 1. Pola argumenta- si yang muncul antara lain CB dan B. Siswa yang memiliki  argumentasi  ilmiah  pada  level  2 sebanyak  64%.  Pola  argumentasi  yang  muncul antara lain CDW, CDB dan CDWB. Siswa yang memiliki  argumentasi ilmiah  pada  level 3  seba- nyak 8%. Pola argumentasi yang muncul antara lain CDWR dan CDWBR.
Kasus  Menghitung Kekuatan Lensa Mata  untuk Mengatasi Cacat Mata Rabun Jauh
Contoh  kasus  menghitung  kekuatan  lensa mata  untuk  mengatasi  cacat  mata  ditunjukkan oleh  Gambar  5,  siswa  mengerjakan  soal  yang berhubungan dengan kekuatan lensa mata.
Dika adalah seorang penderita cacat mata rabun jauh. Berikut ini gambar pembentukan bayangan pada rabun jauh.
Sumber gambar: fisikabc.com
Rani  dan  Umi  ingin  mengetahui  jenis  lensa  yang  digunakan pada kacamata Dika. Berikut adalah diskusi mereka: Rani: bayangan yang terbentuk didepan retina dapat dibantu menggunakan lensa cembung yang bersifat menyebarkan cahaya sehingga bayangan akan terbentuk tepat pada retina
Umi: bayangan yang terbentuk didepan retina dapat dibantu menggunakan lensa cekung yang bersifat mengumpulkan cahaya sehingga bayangan akan terbentuk tepat pada retina
Susunlah  pendapat  yang  mendukung  Rani,  Umi  atau  tidak keduanya.  Lengkapi  pendapatmu  dengan  alasan  yang meyakinkan!
Rudi adalah seorang penderita cacat mata rabun Dekat. Berikut ini gambar pembentukan bayangan pada rabun Dekat.
Sumber Gambar: fisikabc.com Dedi  dan  Ihsan  ingin  mengetahui  jenis  lensa  yang  digunakan pada kacamata Rudi. Berikut adalah diskusi mereka:
Dedi: bayangan yang terbentuk dibelakang retina dapat dibantu menggunakan lensa cekung yang bersifat mengumpulkan cahaya sehingga bayangan akan terbentuk tepat pada retina Ihsan: bayangan yang terbentuk dibelakang retina dapat dibantu menggunakan lensa cembung yang bersifat menyebarkan cahaya sehingga bayangan akan terbentuk tepat pada retina Susunlah  pendapat  yang  mendukung  Dedi,  Ihsan  atau  tidak keduanya.  Lengkapi  pendapatmu  dengan  alasan  yang meyakinkan!
Pak Romi sering merasa kesulitan melihat benda dengan jelas pada  jarak  lebih  kecil  60  cm  dari  mata.  Pak  Romi  ingin membaca jarak benda 30 cm. Dodi dan Sinta yang merupakan anak  pak  Romi,  ingin  memprediksi  kekuatan  lensa  kacamata yang  akan  digunakan  ayahnya  sebelum  konsultasi  ke  dokter. Berikut adalah diskusi mereka:
Dodi:  Dengan  menggunakan  persamaan  umum  lensa,  jarak fokus lensanya 60 cm dan kekuatan lensanya adalah 1/60
Dioptri.
Sinta:  Dengan  menggunakan  persamaan  umum  lensa,  jarak
fokus lensanya 20 m dan kekuatan lensanya adalah 1/20
Dioptri.
Susunlah  pendapat  yang  mendukung  Dodi,  Sinta  atau  tidak keduanya.  Lengkapi  pendapatmu  dengan  alasan  yang meyakinkan!
Gambar 5. Soal 4 Kasus Penderita Cacat Mata Rabun Jauh
Berdasarkan jawaban post-test siswa pada kasus  ini,  sebanyak  24%  siswa  tidak  menjawab soal ini. Dan sebanyak 28% siswa memiliki argu- mentasi  ilmiah  pada  level  1.  Pola  argumentasi yang  muncul  antara lain  C,  CB,  CD,  DWB  dan CW. Dalam hal ini siswa mampu membuat claim dan  beberapa  yang  disertai  backing,  data  atau warrant. Selain itu, juga terdapat siswa yang tidak dapat  membuat  klaim  namun  menyajikan  data, warrant dan backing . Siswa yang memiliki argu- mentasi ilmiah pada level 2 sebanyak 40%. Pola argumentasi yang  muncul antara lain CDW dan CDWB. Siswa yang memiliki argumentasi ilmiah pada level 3 sebanyak 8%. Pola argumentasi yang muncul antara lain CDWR dan CDWBR.
Kasus Hubungan Bentuk Lensa dan Akomodasi Mata
Contoh kasus hubungan bentuk lensa dan akomodasi  mata  ditunjukkan  oleh  Gambar  6, siswa  mengerjakan  soal  yang  berhubungan dengan  akomodasi  mata.  Berdasarkan  jawaban post-test siswa  pada  kasus  ini,  sebanyak  60% siswa memiliki argu-mentasi ilmiah pada level 1. Pola argumentasi yang muncul antara lain C, D, W  dan  CW.  Siswa  yang  memiliki  argumentasi ilmiah  pada  level  2  sebanyak  24%.  Pola argumentasi yang  muncul antara lain CDW dan CDWB.  Siswa  yang  me-miliki  argumentasi ilmiah  pada  level  3  sebanyak  16%.  Pola argumentasi yang muncul antara lain CDWR dan CDWBR.
Pada  level  1,  siswa  mampu  menyajikan klaim, data atau alasan saja. Pada level 2, Siswa sudah mampu membuat klaim yang tegas dengan menyajikan  bukti  dan  alasan  namun  kurang mendukung  klaim.  Pada  level  3,  siswa  mampu membuat rebuttal atau sanggahan terhadap pen- dapat  yang  lain.  Namun Rebuttal yang  dibuat
masih  lemah.  Kemampuan  argumentasi  siswa sudah  mencapai  level  3,  siswa  sudah  mampu membuat klaim, data, alasan dan sanggahan. Na- mun  data,  alasan  dan  sanggahan  yang  disajikan masih  belum  kuat  untuk  mendukung  klaim.  Ini sejalan  dengan  (Wardani,  Yuliati,  &  Taufiq, 2016)  menyatakan  bahwa  sebagian  besar  siswa mampu  membuat  klaim  dengan  alasan  yang kurang  mendukung  klaim.  Selain  itu,  (Rahman, Diantoro,  &  Yuliati,  2018)  juga  menyatakan siswa cenderung mampu membuat klaim namun data atau alasan yang disajikan kurang relevan.
Gambar 6. Soal 5 Kasus Penderita Cacat Mata Rabun Jauh
Terdapat beberapa alasan yang menyebab- kan kemampuan argumentasi ilmiah siswa masih pada  level  rendah.  Siswa  mengalami  kesulitan untuk  membuat  argumentasi  yang  terstruktur berdasarkan  konsep  ilmiah  (teori,  prinsip  dan hukum). Mereka juga belum memahami kompo- nen argumentasi ilmiah yang benar. Alasan lain dapat  berupa  penggunaan  data  yang  terbatas untuk  mendukung  klaim  (Sampson  &  Clark, 2011) , serta menggunakan alasan atau sanggahan yang  tidak  mereka  pahami  (Martín-Gámez  & Erduran, 2018).

## SIMPULAN
Berdasarkan hasil dan diskusi, dinyatakan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara nilai  rata-rata  kemampuan  argumentasi  ilmiah pada pre-test dan post-test setelah  dilakukan pembelajaran  berbasis  masalah  menggunakan simulasi  online.  Selain  itu,  juga  terjadi  pening-
Faris memiliki titik jauh 17 cm. Nana dan Danu ingin memre- diksi kekuatan lensa kacamata yang digunakan Faris sehingga dapat  melihat  benda  jauh  dengan  jelas.  Dengan  asumsi  lensa kacamata  berada  2  cm  dari  mata.  Berikut  adalah  diskusi mereka:
Nana:  Dengan  menggunakan  persamaan  umum  lensa,  jarak fokusnya  -15  cm  dan  kekuatan  lensanya  adalah  -1/15 Dioptri Danu:  Dengan  menggunakan  persamaan  umum  lensa,  jarak fokus  lensanya  -17  cm  dan  kekuatan  lensanya  adalah -1/17 Dioptri
Susunlah  pendapat  yang  mendukung  Nana,  Danu  atau  tidak keduanya.  Lengkapi  pendapatmu  dengan  alasan  yang meyakinkan!
Tina dan Gusti sedang memperhatikan gambar berikut ini.
Tina  dan  Gusti  ingin  mengetahui  hubungan  bentuk  lensa  dan kondisi  mata  berakomodasi  atau  tidak  berakomodasi.  Berikut adalah diskusi mereka.
Tina:  ketika  mata  memandang  benda  berjarak  dekat,  lensa mata  akan  memendek  dan  menebal  sehingga  kondisi mata relaks (tidak berakomodasi)
Gusti:  ketika  mata  mendang  objek  berjarak  jauh,  lensa  mata akan memanjang dan menipis sehingga kondisi otot mata menegang (berakomodasi)
Susunlah  pendapat  yang  mendukung  Tina,  Gusti  atau  tidak keduanya.  Lengkapi  pendapatmu  dengan  alasan  yang meyakinkan!
katan  nilai  rata-rata  kemampuan  argumentasi siswa. Dengan demikian, pembelajaran berbasis masalah  dengan  bantuan  simulasi  online  efektif untuk  meningkatkan  kemampuan  argumentasi ilmiah siswa. Dalam hal ini, s iswa sudah mampu membuat  klaim  yang  tegas  dengan  menyajikan bukti,  alasan  dan  sanggahan,  namun  kurang mendukung klaim.

## DAFTAR PUSTAKA
Ault, M., Craig-Hare, J., Frey, B., Ellis, J. D., & Bulgren,  J.  (2015).  The  effectiveness  of reason  racer,  a  game  designed  to  engage middle  school  students  in  scientific argumentation. Journal  of  Research  on Technology  in  Education , 47 (1),  21–40.
https://doi.org/10.1080/15391523.2015.96

## 7542
Aydeniz,  M.,  &  Ozdilek,  Z.  (2015).  Assessing pre- service science teachers’ understanding of scientific argumentation: What  do  they  know  about  argumentation after four years of college science? Science Education International , 26 (2), 217–239.
Bathgate, M., Crowell, A., Schunn, C., Cannady, M.,  &  Dorph,  R.  (2015).  The  learning benefits  of  being  willing  and  able  to engage in scientific argumentation.
International Journal of Science Education , 37 (10), 1590–1612. https://doi.org/10.1080/09500693.2015.10

## 45958
Belland, B. R., Glazewski, K. D., & Richardson, J.  C.  (2011).  Problem-based  learning  and argumentation:  testing  a  scaffolding framework  to  support  middle  school students’  creation  of  evidence-based arguments. Instructional  Science , 39 (5),
667–694. https://doi.org/10.1007/s11251- 010-9148-z
Berland,  L.  K.,  &  McNeill,  K.  L.  (2010).  A learning progression for scientific argumentation:  Understanding  student work
and designing supportive instructional contexts. Science Education ,
94 (5),
765–793. https://doi.org/10.1002/sce.20402
Chien, Y.-T., & Chang, C.-Y. (2015). Supporting socio-scientific  argumentation  in  the classroom through automatic group formation  based  on  students’  real-time responses.  In Science  Education  in  East Asia (pp.  549–563).  Cham:  Springer International Publishing.
https://doi.org/10.1007/978-3-319-16390- 1_22
Clark,  D.,  Sampson,  V.,  Stegmann,  K., Marttunen,  M.,  Kollar,  I.,  Janssen,  J.,  … Laurinen,  L.  (2010).  Online  learning environments,  scientific  argumentation, and 21st Century skills. In E-Collaborative Knowledge  Construction:  Learning  from Computer-Supported and Virtual Environments (pp. 1–39). https://doi.org/10.4018/978-1-61520-729- 9.ch001
Duff,  E., Miller,  L.,  &  Bruce, J. (2016).  Online virtual simulation and diagnostic reasoning:  A  scoping  review. Clinical Simulation  in  Nursing , 12 (9),  377–384. https://doi.org/10.1016/j.ecns.2016.04.001
Erduran,  S.,  Simon,  S.,  &  Osborne,  J.  (2004).
TAPping into argumentation:
Developments  in  the  application  of Toulmin’s Argument Pattern for studying science  discourse. Science  Education , 88 (6),
915–933.
https://doi.org/10.1002/sce.20012
Faize, F. A., Husain, W., & Nisar, F. (2017). A critical review of scientific argumentation in  science  education. Eurasia  Journal  of Mathematics,  Science  and  Technology
Education , 14 (1), 475–483. https://doi.org/10.12973/ejmste/80353
Heng,  L.  L.,  Surif,  J.,  &  Seng,  C.  H.  (2015).
Malaysian students’ scientific argumentation:  Do  groups  perform  better than individuals? International Journal of Science  Education , 37 (3),  505–528. https://doi.org/10.1080/09500693.2014.99 5147
Hsu, P.-S., Van Dyke, M., Smith, T. J., & Looi, C.-K.  (2018).  Argue  like  a  scientist  with technology:  the  effect  of  within-gender versus  cross-gender  team  argumentation on  science  knowledge  and  argumentation skills among middle-level students. Educational  Technology  Research  and
Development , 66 (3), 733–766. https://doi.org/10.1007/s11423-018-9574- 1
Katsh-Singer,  R.,  Mcneill,  K.  L.,  &  Loper,  S. (2016).  Scientific  argumentation  for  all? Comparing teacher beliefs about argumentation  in  high,  mid,  and  low socioeconomic  status  schools. Science
Education , 100 (3), 410–436.
https://doi.org/10.1002/sce.21214
Loyens,  S.  M.  M.,  Jones,  S.  H.,  Mikkers,  J.,  & van  Gog,  T.  (2015).  Problem-based learning  as  a  facilitator  of  conceptual change. Learning and Instruction , 38 , 34– 42. https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2015 .03.002
Manz, E. (2015). Representing student argumentation  as  functionally  emergent from  scientific  activity. Review  of Educational  Research , 85 (4),  553–590. https://doi.org/10.3102/003465431455849 0
Martín-Gámez,  C.,  &  Erduran,  S.  (2018). Understanding argumentation about socio- scientific  issues  on  energy:  a  quantitative study with primary pre-service teachers in Spain. Research in Science & Technological Education , 1–21. https://doi.org/10.1080/02635143.2018.14 27568
Mubarok,  O.  S.,  Muslim,  M.,  &  Danawan,  A. (2016).  Pengaruh  model  pembelajaran berbasis  masalah  dengan  pendekatan saintifik
terhadap kemampuan argumentasi  ilmiah  siswa  SMA  pada materi  pengukuran. Prosiding  SNPS (Seminar  Nasional  Pendidikan  Sains) , 3 (0), 381–388. Retrieved
from http://jurnal.fkip.uns.ac.id/index.php/snps/ article/view/9862
Muliardi, M. W. R., Supeno, S., & Bektiarso, S. (2018).  Lembar  kerja  siswa  scientific explanation untuk melatihkan kemampuan penjelasan  ilmiah  siswa  SMA  dalam pembelajaran fisika. In Prosiding Seminar Nasional  Pendidikan  Fisika (Vol.  3,  pp. 33–38). Retrieved from https://jurnal.unej.ac.id/index.php/fkip- epro/article/view/7366
Parsazadeh, N., Ali, R., & Rezaei, M. (2018). A framework for cooperative and interactive mobile  learning  to  improve  online information  evaluation  skills. Computers
& Education , 120 , 75–89. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2018.0 1.010
Putri,  R.  E.  (2018).  Meningkatkan  kemampuan argumentasi ilmiah siswa SMP Kelas VII melalui  bahan  ajar  IPA  terpadu  dengan tema HALO pada topik kalor. SEMESTA: Journal  of  Science  Education  and
Teaching , 1 (1), 34. https://doi.org/10.24036/semesta/vol1- iss1/10
Rahman, A., Diantoro, M., & Yuliati, L. (2018).
Kemampuan  argumentasi  ilmiah  siswa pada hukum Newton di sekolah menengah atas. Jurnal Pendidikan: Teori, Penelitian, Dan  Pengembangan , 3 (7),  903–911. https://doi.org/10.17977/JPTPP.V3I7.113 37
Saavedra, A. R., & Opfer, V. D. (2012). Learning 21st-Century  skills  requires  21st-Century teaching. Phi Delta Kappan , 94 (2), 8–13. https://doi.org/10.1177/003172171209400 203
Sampson,  V.,  &  Clark,  D.  B.  (2011).  A comparison  of  the  collaborative  scientific argumentation  practices  of  two  high  and two  low  performing  groups. Research  in Science Education , 41 (1), 63–97.
https://doi.org/10.1007/s11165-009-9146- 9 Sudarmo, N. A., Lesmono, A. D., & Harijanto, A. (2018). Analisis kemampuan berargumentasi  ilmiah  siswa  SMA  pada konsep termodinamika.
Jurnal Pembelajaran  Fisika , 7 (2),  196–201. https://doi.org/10.19184/jpf.v7i2.7928
Tee,  M.  Y.,  &  Karney,  D.  (2010).  Sharing  and cultivating  tacit  knowledge  in  an  online learning environment.
International Journal of Computer-Supported
Collaborative  Learning , 5 (4),  385–413. https://doi.org/10.1007/s11412-010-9095- 3
Tsai,  C.-Y.  (2018).  The  effect  of  online argumentation of socio-scientific issues on students’  scientific  competencies  and sustainability  attitudes. Computers  &
Education , 116 , 14–27. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2017.0 8.009
von Aufschnaiter, C., Erduran, S., Osborne, J., & Simon,  S.  (2008).  Arguing  to  learn  and learning  to  argue:  Case  studies  of  how students’  argumentation  relates  to  their scientific knowledge. Journal of Research in  Science  Teaching , 45 (1),  101–131. https://doi.org/10.1002/tea.20213
Wardani, A. D., Yuliati, L., & Taufiq, A. (2016). Kemampuan  argumentasi  ilmiah  dan pemecahan  masalah  fisika  siswa  SMA pada materi gaya dan gerak. In Prosiding
Riwayani Riwayani, Riki Perdana, Ratna Sari, Jumadi Jumadi, Heru Kuswanto
Seminar Nasional Pendidikan IPA Pascasarjana  UM .  Malang:  Universitas Negeri Malang. Retrieved from http://pasca.um.ac.id/wp- content/uploads/2017/02/Adetya-Dewi- 13-28.pdf
Wibawa,  R.  A.  P.,  Prayitno,  B.  A.,  &  Marjono, M.  (2017).  Penerapan  problem  based learning pada materi pencemaran lingkungan untuk meningkatkan
kemampuan  argumentasi  ilmiah  tertulis siswa  kelas  X  MIPA.  In Proceeding Biology  Education  Conference:  Biology, Science, Enviromental, and Learning (Vol. 14, p. 361). Retrieved from https://jurnal.uns.ac.id/prosbi/article/view/
18808 Yacoubian,  H.  A.,  &  Khishfe,  R.  (2018). Argumentation, critical thinking, nature of science  and  socioscientific  issues:  a
dialogue between two researchers. International
Journal of Science Education , 40 (7), 796–807. https://doi.org/10.1080/09500693.2018.14 49986 Yun,  S.  M.,  &  Kim,  H.  B.  (2015).  Changes  in students’  participation  and  small  group norms in scientific argumentation. Research  in  Science  Education , 45 (3),
465–484. https://doi.org/10.1007/s11165- 014-9432-z
Zhu, M., Lee, H.-S., Wang, T., Liu, O. L., Belur, V., & Pallant, A. (2017). Investigating the impact of automated feedback on students’ scientific  argumentation. International Journal  of  Science  Education , 39 (12), 1648–1668.
https://doi.org/10.1080/09500693.2017.13 47303