PENGARUH MODEL PROBLEM BASED LEARNING (PBL) DENGAN

## PEMAHAMAN KONSEP AWAL TERHADAP KETERAMPILAN
PROSES SAINS (KPS) SISWA SMA

## Frikson Jony Purba
Jurusan Fisika Pascasarjana Universitas Negeri Medan
E-mail: purbafrikson@ymail.com
Abstrak . Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  model  problem  based learning  (PBL)  dengan  pemahaman  konsep  awal  terhadap  keterampilan  proses  sains siswa pada materi Gelombang dan Bunyi. Jenis penelitian ini adalah kuasi eksperimen dengan populasi seluruh siswa kelas XII SMA HKBP Sidorame Medan Tahun Pelajaran 2014/2015. Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini adalah tes pemahaman konsep dalam  bentuk  pilihan  ganda  dan  tes  keterampilan  proses  sains  dalam  bentuk  uraian. Observasi  keterampilan  proses  sains  dilakukan  pada  saat  proses  pembelajaran  dan  tes pemahaman konsep awal digunakan sebelum pembelajaran untuk mengelompokkan siswa dalam kelompok pemahaman konsep tinggi dan rendah dan tes keterampilan proses sains dilakukan  sebelim  dan  setelah  penerapan  model  pembelajaran.  Data  tes  keterampilan proses  sains  dianalisis  dengan  uji  statistik  dengan  uji  hipotesis  menggunakan  uji-t. Peningkatan keterampilan proses sains dianalisis dengan nilai gain yang dinormalisasi, N- gain. Hasil penelitian menunjukkan bahwa model problem based learning (PBL) dengan pemahaman konsep awal tinggi berpengaruh terhadap keterampilan proses sains siswa dengan  perbedaan  yang  signifikan  terhadap  siswa  dengan  pemahaman  konsep  rendah pada  materi  Gelombang  dan  Bunyi.  Dan  pada  kelompok  konvensional  tidak  terlalu signifikan perbedaan antara kelompok pemahamn konsep rendah dan tinggi. Penerapan model  PBL  dapat  lebih  baik  meningkatkan  keterampilan  proses  sains  siswa  daripada model konvensional dan termasuk dalam kategori sedang.
Kata kunci: model problem based learning, pemahaman konsep, keterampilan proses sains
INFLUENCE MODEL PROBLEM BASED LEARNING (PBL) UNDERSTANDING THE CONCEPT OF BEGINNING OF SCIENCE

## PROCESS SKILL (KPS) SENIOR HIGH SCHOOL STUDENT

## Frikson Jony Purba
Department of Physics, Graduate University of Medan E-mail: purbafrikson@ymail.com
Abstract . This study aimed to determine the effect model of problem-based learning (PBL) with  initial  conceptual  understanding  of  the  science  process  skills  of  students  on  the
Jurnal Pendidikan Fisika p- ISSN 2252-732X e-ISSN 2301-7651
Purba,  F.J.:  Pengaruh  Model  Problem  Based  Learning  (PBL)
Dengan  Pemahaman  Konsep  Awal  Terhadap  Keteram- pilan Proses Sains (KPS) Siswa SMA.
material Waves and Sound. This research is a quasi experimental with the entire population of high school students of class XII HKBP Sidorame Medan academic year 2014/2015. The instrument used in this study is to test understanding of concepts in the form of multiple- choice tests and science process skills test in the form of description. Science process skills of observation carried out during the learning process and test understanding of concepts used  before  the  beginning  of  learning  to  classify  students  into  groups  of  high  and  low understanding of the concept and science process skills test conducted sebelim and after application of learning models. Science process skills test data analyzed by statistical test to test the hypothesis using t-test. Improved science process skills analyzed by normalized gain value, N-gain. The results showed that the model of problem-based learning (PBL) with high initial understanding of the concept of influence on science process skills of students with a significant difference to students with low to the understanding of the concept of matter  waves  and  sound.  And  the  conventional  group  was  not  significant  differences between  the  groups  pemahamn  low  and  high  concept.  Application  of  PBL  models  can better improve students' science process skills than conventional models and are included in the medium category.
Keywords: problem based learning model, understanding concepts, science process skills

## PENDAHULUAN
IPA (sains) merupakan ilmu yang mempelajari tentang  gejala-gejala  alam.  Fisika  sebagai  salah  satu unsur dalam  sains  mempunyai  peranan  yang  sangat penting dan strategis dalam pengembangan teknologi masa  depan.  Oleh  karena  itu,  dalam  memacu ilmu pengetahuan dan teknologi, proses pembelajaran fisika perlu mendapat perhatian yang lebih mulai dari tingkat  SD  sampai  perguruan  tinggi.  Fisika  sebagai cabang ilmu sains terbentuk dan berkembang  melalui suatu  proses  ilmiah,  yang  juga  harus  dikembangkan pada  peserta  didik  sebagai  pengalaman  bermakna yang dapat digunakan  sebagai bekal  perkembangan diri selanjutnya. Pembelajaran fisika pada hakikatnya adalah  sebagai  produk,  proses  dan  sikap  ilmiah. Hakikat fisika sebagai produk meliputi fakta, konsep, prinsip,  teori  dan  hukum.  Dilihat  dari  sisi  proses, fisikawan  menentukan  variabel-variabel  yang  diteliti, dengan  mengamati,  bertanya,  membuat  hipotesis, memprediksi,  menemukan  pola  dan  hubungan,
mengkomunikasikan,  mendesain  dan  membuat, merencanakan  dan  melakukan  penyelidikan  serta mengukur dan menghitung . Kegiatan-kegiatan tersebut merupakan  bagian  dari  keterampilan  proses  sains (KPS) (Harlen & Elstgeest, 1992). KPS menekankan pada pembentukan keterampilan memperoleh penge- tahuan dan mengkomunikasikan perolehannya. Kete- rampilan diartikan kemampuan menggunakan pikiran, nalar  dan  perbuatan  secara  efisien  dan  efektif  untuk mencapai  suatu  hasil  tertentu,  termasuk  kreativitas. Keterampilan-keterampilan  siswa  dalam  proses pembelajarannya  tidaklah  terlepas  dari  pemahaman konsep  awal  tentang  materi  belajarnya.  Pemahaman konsep  adalah  kemampuan  menangkap  pengertian- pengertian seperti mampu mengungkap suatu materi yang disajikan ke dalam bentuk yang lebih dipahami, mampu  memberikan  interpretasi  dan  mampu mengaplikasikannya  (Krathwohl,  2002). Dengan pemahaman,  siswa  diminta  untuk  membuktikan bahwa  ia  memahami  hubungan  yang  sederhana  di
Purba,  F.J.:  Pengaruh  Model  Problem  Based  Learning  (PBL)
Dengan  Pemahaman  Konsep  Awal  Terhadap  Keteram- pilan Proses Sains (KPS) Siswa SMA.
Jurnal Pendidikan Fisika p- ISSN 2252-732X e-ISSN 2301-7651
antara fakta-fakta atau konsep (Arikunto, 2013). Maka dapat disimpulkan bahwa, pemahaman konsep adalah kemampuan menangkap pengertian-pengertian seperti mampu memahami atau mengerti apa yang diajarkan, mengetahui  apa  yang  sedang  dikomunikasikan, memberikan  penjelasan  atau  memberi  uraian  yang lebih  rinci  dengan  menggunakan  kata-kata  sendiri, mampu  menyatakan  ulang  suatu  konsep,  mampu mengklasifikasikan  suatu  objek  dan  mampu  meng- ungkapkan  suatu  materi  yang  disajikan  kedalam bentuk  yang  lebih  dipahami.  Oleh  karena  itu, pemahaman  konsep  sangatlah  berpengaruh  pada keterampilan proses sains siswa.
Salah satu model pembelajaran yang melibatkan keaktifan  siswa  untuk untuk  meningkatkan  keteram- pilan proses sainsnya adalah dengan model problem based learning (PBL). PBL adalah suatu pendekatan pembelajaran  yang  menggunakan  masalah  sebagai titik tolak pembelajaran dan untuk dapat menyelesaikan suatu masalah  peserta didik memerlukan pengetahuan baru  untuk  dapat  menyelesaikannya.  Dalam  meme- cahkan masalah, PBL lebih mengutamakan keaktifan siswa  karena  kegiatan  dalam  PBL  meliputi  peng- amatan  terhadap  masalah,  perumuskan  terhadap hipotesis, perencanakan penelitian sampai pelaksana- annya,  hingga  mendapatkan  sebuah  kesimpulan  dari jawaban  atas  permasalahan  yang  diberikan.  Maka model  PBL  ini  sangat  cocok  bila  digunakan  pada keterampilan proses sains karena kegiatan dalam PBL dapat  memberikan  pengalaman  melakukan  penyeli- dikan  yang  menggunakan  aktivitas  pemecahan masalah  melalui  penyelidikan  seperti  yang  terdapat dalam keterampilan proses sains.
Mencermati pentingnya penerapan model PBL, maka  penelitian  ini  menerapakan  model  PBL  yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh model problem based  learning dengan  pemahaman  konsep  awal terhadap keterampilan proses sains siswa pada materi Gelombang dan Bunyi.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilaksanakan  di    SMA  HKBP Sidorame  Medan.  Populasi    penelitian  ini  adalah seluruh  siswa  kelas  XII  SMA  Swasta  HKBP Sidorame  Medan  tahun  pelajaran  2014/2015  yang terdiri dari dua kelas dengan jumlah siswa sebanyak 50 orang siswa. Sampel penelitian ini terdiri dari dua kelas, yaitu kelas eksperimen  berjumlah 26 orang dan kelas kontrol  berjumlah 24 orang siswa. Kelompok eksperimen    diberi  model problem  based  learning (PBL) sedangkan kelas kontrol dengan menggunakan pengajaran yang konvensional terhadap keterampilan proses sains siswa pada materi Gelombang dan Bunyi.
Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini adalah:  lembar  observasi  dan  tes  pemahan  konsep berbentuk  pilihan  berganda  dan  tes  keterampilan proses sains dalam bentuk uraian. Indikator pemahaman konsep  mencakup  menafsirkan,  mencontohkan, mengklasifikasikan,  merangkum,  menyimpulkan, membandingkan  dan  menjelaskan  (Simanjuntak, 2012).  Dan  indikator  keterampilan  proses  sains mencakup  mengamati,  merumuskan  hipotesis, memprediksi,  menemukan  pola  hubungan,  mengko- munikasikan, menguasai alat/bahan penyelidikan dan mengukur/menghitung  (Harlen  &  Elstgeest,  1992). Tes  pemahaman  konsep  dilakukan  sebelum  pembe- lajaran  dan  tes  keterampilan  proses  sains  dilakukan sebelum dan setelah penerapan model pembelajaran. Data  tes  pemahaman  konsep  diambil  untuk  menge- lompokkan  siswa  kedalam  kelompok  pemahaman konsep  rendah  dan  tinggi.  Tes  keterampilan  proses sains dianalisis dengan uji statistik dengan uji hipotesis menggunakan uji-t. Peningkatan keterampilan proses sains  ditentukan  berdasarkan  rerata  skor  gain  yang dinormalisasi, N- gain . Tinggi rendahnya N- gain dapat diklasifikasikan  sebagai  berikut:  (1)  jika  N- gain > 70%,  maka  N- gain yang  dihasilkan  dalam  kategori tinggi; (2) jika 30% ≤ N- gain ≤ 70%, maka N- gain yang dihasilkan dalam kategori sedang; dan (3) jika N-
Purba,  F.J.:  Pengaruh  Model  Problem  Based  Learning  (PBL)
Dengan  Pemahaman  Konsep  Awal  Terhadap  Keteram- pilan Proses Sains (KPS) Siswa SMA.
Jurnal Pendidikan Fisika p- ISSN 2252-732X e-ISSN 2301-7651
gain <    30%,  maka  N- gain yang  dihasilkan  dalam kategori rendah (Hake & Richard, 2002).
Sintaks  model  PBL  yang  digunakan  dalam penelitian ini adalah: orientasi siswa terhadap masalah autentik,  mengorganisasi  siswa  dalam  belajar, membantu  siswa  secara  individual  atau  kelompok dalam melaksanakan penelitian, mengembangkan dan menyajikan  hasil  karya  dan  analisis  dan  evaluasi proses pemecahan masalah (Arends, 2008).

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian
Penelitian  diawali  dengan  memberikan  pretes pemahaman konsep awal untuk mengetahui kemam- puan awal siswa dan pretest keterampilan proses sains (KPS)  siswa.  Hasil  pretes  KPS  kelas  eksperimen memperoleh  nilai  rata-rata  13,4  dan  kelas  kontrol memperoleh nilai rata-rata sebesar 13,9. Berdasarkan hasil  uji  normalitas  dan  homogenitas,  diperoleh  data berdistribusi  normal  dan  homogen.  Bedasarkan  uji hipotesis  menggunakan  uji  beda  (uji-t)  diperoleh bahwa  kelas eksperimen dan kelas kontrol mempu- nyai  kemampuan  awal  yang  sama  dengan  kata  lain bahwa kedua kelas tidak ada perbedaan secara signi- fikan.  Dan  rata-rata  nilai  pemahaman  konsep  awal kelas  kontrol  adalah  sebesar  3,50  dan  kelas  eksper- imen adalah sebesar 3,80. Pembagian kelompok tinggi dan  rendah  berdasarkan  hasil  score  yang  diperoleh siswa dengan kategori diatas score rata-rata digolong- kan kepada kelompok pemahaman konsep tinggi dan dibawah rata-rata digolongkan ke kelompok pemaha- man konsep rendah (Salim, 1999). Pengelompokkan dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Pembagian Kelompok Pemahaman Konsep
Tinggi dan Rendah Jumlah Kelompok Interval Skor K PBL Tinggi 4 – 6 13 12 Rendah 0 – 3 11 14
Setelah  diberikan  perlakuan  yang  berbeda, kedua  kelas  diberikan  postes  KPS  untuk  melihat adanya  perbedaan  KPS  akibat  penerapan  model pembelajaran  yang  berbeda.  Hasil  rata-rata  postes KPS  kelas  eksperimen  memperoleh  nilai  rata-  rata 26,0  sedangkan  nilai  rata-rata  postes  KPS  kelas kontrol adalah 24,3. Berdasarkan uji t diperoleh bahwa ada  pengaruh  penerapan  model  PBL  terhadap keterampilan  proses  sains  siswa.  Dengan  kata  lain bahwa model PBL lebih baik meningkatkan keteram- pilan proses siswa dibandingkan dengan model konven sional.  Hasil  pretes  dan  postes  kedua  kelas    ditun- jukkan pada Gambar 1.
Gambar  1.  Perbandiangan  Rerata  Keterampilan
Proses Sains antara Kelompok Eksperimen  dan Kelompok Kontrol
Data  postes  KPS  siswa  Kelas problem  based learning dikelompokkan  berdasarkan  kelompok pemahaman  konsep  tinggi  dan  rendah  dapat  dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Postes KPS Kelas PBL Berdasarkan PK
PK Tinggi PK Rendah Skor N Skor N 25 1 20 1 26 1 21 1 27 2 23 4 28 4 24 2 29 2 25 3 30 1 26 1 31 1 27 1 30 1 Jumlah 12 Jumlah 14 Rerata 28,0 Rerata 24,21
Purba,  F.J.:  Pengaruh  Model  Problem  Based  Learning  (PBL)
Dengan  Pemahaman  Konsep  Awal  Terhadap  Keteram- pilan Proses Sains (KPS) Siswa SMA.
Jurnal Pendidikan Fisika p- ISSN 2252-732X e-ISSN 2301-7651
http://jurnal.unimed.ac.id/2012/index.php/jpf
Berdasarkan Tabel 2.  dapat disimpulkan bahwa KPS  pada  kelas  PBL  dengan  PK  tinggil  memiliki rerata    28,0  termasuk  dalam  kategori  baik  dan  pada kelas  PBL  dengan  PK  rendah  memiliki  rerata  KPS 24,21 juga termasuk ke dalam kategori baik. Dimana dapat  dilihat  bahwa  perbedaan  rerata  KPS  antara kelompok  dengan  PK  tinggi  dan  PK  rendah  sangat signifikan  yaitu  antara  28,0  dan  24,21.  Data  postes KPS  siswa  Kelas  Konvensional  dikelompokkan berdasarkan kelompok pemahaman konsep tinggi dan rendah dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Postes KPS Kelas konvensional Berdasarkan
PK PK Tinggi PK Rendah Skor N Skor N 20 1 22 1 21 1 23 2 22 1 24 2 23 2 25 3 24 2 26 2 25 1 27 1 26 3 27 2 Jumlah 13 Jumlah 11 Rerata 24,1 Rerata 24,5
Tabel 3.  menunjukkan bahwa KPS pada kelas konvensional dengan PK tinggi memiliki rerata  24,1 termasuk dalam kategori baik dan pada kelas konven- sional  dengan  PK  rendah  memiliki  rerata  KPS  24,5 juga termasuk ke dalam kategori baik. Maka dapat kita lihat bahwa pada kelas konvensional perbedaan rerata KPS  dengan  pemahaman  konsep  tinggi  dan  rendah hampir  sama.  Nilai  rata-rata  KPS  dapat  dijabarkan berdasarkan setiap  indikatornya,  seperti  ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar  2.  Hasil  KPS  Pemahaman  Konsep  Tinggi dan Rendah pada Kelas Kontrol dan Eksperimen
Data  postes  KPS  siswa  dengan  pemahaman konsep tinggi dan rendah dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Data Postes KPS Siswa dengan Pemahaman
Konsep Tinggi dan Rendah PK Tinggi PK.Rendah Skor N Skor N 20 1 20 1 21 1 21 1 22 1 22 1 23 2 23 6 24 2 24 4 25 2 25 6 26 4 26 3 27 4 27 2 28 4 30 1 29 2 30 1
31 1 Jumlah 25 Jumlah 25 Rerata 26,0 Rerata 24,36
Tabel  4.  menunjukkan  bahwa  KPS  pada kelompok PK tinggi memiliki rerata   26,0 termasuk dalam  kategori  baik  dan  pada  kelompok  PK  rendah memiliki  rerata  KPS  24,36  juga  termasuk  ke  dalam kategori  baik.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa keterampilan proses sains siswa dengan pemahaman konsep awal tinggi lebih baik daripada siswa dengan pemahaman  konsep  rendah  pada  materi  pokok Gelombang dan Bunyi.

## Pembahasan
Penerapan  pembelajaran  berbasis  masalah dapat meningkatkan  keterampilan proses  sains,  dimana pembelajaran  berbasis  masalah  siswa  lebih  berpar- tisipasi aktif memecahkan masalah. Hal ini didukung oleh  Ukoh  (2008)  yang  secara  terpisah  menyatakan bahwa  pembelajaran  berbasis  masalah  memfasilitasi siswa untuk dapat meningkatkan keterampilan proses sainsnya. Hal ini dimungkinkan karena siswa diizinkan untuk  mengambil  alih  belajar  mereka,  menemukan pemecahan masalahnya sehingga melatih keterampi- lannya.  Penerapan  pembelajaran  berbasis  masalah, siswa dapat belajar dan mengkonstruksi pengetahuan yang lebih baik dan aktif berpartisipasi untuk berusaha
Purba,  F.J.:  Pengaruh  Model  Problem  Based  Learning  (PBL)
Dengan  Pemahaman  Konsep  Awal  Terhadap  Keteram- pilan Proses Sains (KPS) Siswa SMA.
Jurnal Pendidikan Fisika p- ISSN 2252-732X e-ISSN 2301-7651
memecehkan masalah  yang dihadapi. Siswa dituntut untuk  membuat  kesimpulan  dan  mempresentasikan solusi  mereka.  Guru  hanya  memfasilitasi  proses pembelajaran  dengan  memantau  kemajuan  peserta didik  dan  membantu  siswa  membuat  kesimpulan, guru  bukan  satu-satunya  sumber  daya  untuk memberikan  materi  atau  informasi,  melainkan memandu  siswa  saat  mereka  mencari  tahu  sumber daya yang tepat (Major dan Palmer, 2001 dan Ukoh, 2012).
Lebih lanjut Mayor dan Palmer (2001) menya- takan  bahwa  dengan  pembelajaran  berbasis  masalah memberikan  siswa  kesempatan  untuk  mendapatkan pengetahuan  dan  keterampilan,  membantu  siswa mengembangkan  kemampuan  kognitif  yang  lebih tinggi  seperti berpikir kritis, pemecahan masalah dan keterampilan berkomunikasi serta meningkatkan sikap siswa terhadap pembelajaran.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian,  dan  pembahasan maka dapat diperoleh beberapa kesimpulan, yaitu: (1) Ada perbedaan keterampilan proses sain siswa  yang dibelajarkan  dengan  model  pembelajaran problem bassed  learning dan  model  pembelajaran  konven- sional . Keterampilan proses sains siswa yang diajarkan dengan model pembelajaran problem bassed learning lebih baik dari keterampilan proses sains siswa yang diajarkan  dengan  model  pembelajaran  konvensional. (2)  Ada  perbedaan  keterampilan  proses  sains  siswa yang  mempunyai  pemahaman  konsep  tinggi  dan pemahaman  konsep  rendah.  Keterampilan  proses sains  siswa  yang  mempunyai  pemahaman  konsep tinggi lebih baik dari keterampilan proses sains siswa yang  mempunyai  pemahaman  konsep  rendah.  (3) Ada  interaksi  antara  model  pembelajaran  dan pemahaman  konsep  terhadap  keterampilan  proses sains  siswa.  Keterampilan  proses  sains  siswa  yang diajarkan  dengan  model problem  based  learning dipengaruhi juga oleh pemahaman konsep, sedangkan
keterampilan proses sain siswa yang diajarkan dengan model konvensional tidak dipengaruhi oleh pemahaman konsep siswa.

## DAFTAR PUSTAKA
Arends. 2008. Belajar Untuk Mengajar. Yogyakarta: Pustaka Pelajar.
Arikunto, S. 2013. Dasar-Dasar Evaluasi Pendidikan .

## Jakarta: Bumi Aksara.
Gamze., S.S. 2010. The Effects Of Problem-Based Learning On Pre-Service Teachers’ Achievement, Approaches And  Attitudes  Towards  Learning  Physics. Interna- tional Journal of the Physical Sciences Vol. 5(6), pp. 711-723 (Online). diakses tanggal 10 mei 2014).
Harlen, W., Elsgeest, J. 1992. UNESCO Sourcebook for  Science  in  the  Primary  School .  France.
Imprimerie de la Manutention.
Krathwohl,  D.R.  2002. A  revision  of  Bloom’s Taxonomy:  An  Overview. The  Ohio  State University: College of Education.
Major,  C.H  and  Palmer,  B.  2001. Assessing  the Effectiveness  of  Problem-Based  Learning  in Higher Education: Lessons from the Literature . Academic Exchange Quarterly Spring 5.1. Simanjuntak,  P.    2012.    Pengembangan  Model Pembelajaran Fisika Berbasis Problem Solving untuk Meningkatkan Kemampuan Metakognisi dan  Pemahaman  Konsep  Mahasiswa. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia 8 (2012) 152-160 . (Online)  , diakses pada tanggal 5 april 2014).
Salim, O. Ch. 1999. Distribusi Normal. Bagian Ilmu Kesehatan  Masyarakat  Fakultas  Kedokteran Universitas Trisakti. Jurnal Kedokteran Trisakti 8,2 107-111.
Ukoh., E. Edidiong. 2012. Determining The Effect Of
Problem-Based Learning Instructional Strategy On Nce Pre-Service Teachers’ Achievement In Physics  And  Acquisition  Of  Science  Process Skills. European  Scientific  Journal .  (Online), diakses pada tanggal 10 mei 2014).
Purba,  F.J.:  Pengaruh  Model  Problem  Based  Learning  (PBL)
Dengan  Pemahaman  Konsep  Awal  Terhadap  Keteram- pilan Proses Sains (KPS) Siswa SMA.
Jurnal Pendidikan Fisika p- ISSN 2252-732X e-ISSN 2301-7651