Peningkatan  Pengetahuan  Siswa  Pada  Pembelajaran  IPA  Materi  Sifat  Cahaya Melalui Model Problem Based Learning (PBL)

## Nur Raida Fatati
SD Negeri Bekonang 01 nurraidafatati@gmail.com
Article History accepted 1/8/2021 approved 17/8/2021 published 1/9/2021

## Abstract
The  implementation  of  Sains  learning  requires  the  involvement  of  students  directly.  This involvement  can  be  done  by  making  observations  and  experiments,  especially  on  the  light characteristics  chapter.  Beside  that,  students  are  also  required  to  be  able  to  develop  process skills through problem solving based on the chapter being studied at that time.  It is compatible with the implementation of the problem based learning model ’s which has the purpose of being able  to  modify  lesson  chapter  through  problem-solving  skills.  So,  that  will  have  an  effect  on increasing students ’s knowledge in learning science, the light characteristics chapter.
Keywords: Sains, the light characteristic chapter, PBL ’s model

## Abstrak
Pelaksanaan  pembelajaran  IPA  memerlukan  keterlibatan  peserta  didik  secara  langsung. Keterlibatan  ini  dapat  dilakukan  dengan  cara  melakukan  pengamatan  dan  eksperimen khususnya  pada  materi  sifat-sifat  cahaya.  Selain  itu  peserta  didik  juga  dituntut  untuk  dapat mengembangkan  keterampilan  proses  melalui  pemecahan  masalah  berdasarkan  materi  yang dipelajari  saat  itu.  Hal  ini  sejalan  dengan  diterapkannya  model  Problem  Based  Learning  yang memiliki  tujuan  yaitu  mampu  menguasai  materi  pelajaran  tertentu  melalui  keterampilan pemecahan  masalah.  Dengan  begitu  besar  kemungkinan  akan  berpengaruh  dalam meningkatkan pengetahuan siswa dalam pembelajaran IPA materi sifat cahaya.
Kata kunci: Pembelajaran IPA, materi sifat cahaya, model PBL
Social, Humanities, and Education Studies (SHEs): Conference Series https://jurnal.uns.ac.id/shes p-ISSN 2620-9284 e-ISSN 2620-9292

## PENDAHULUAN
Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) merupakan salah satu mata pelajaran pokok yang terdapat dalam kurikulum pendidikan di Indonesia, termasuk juga pada jenjang sekolah dasar.  Mata  pelajaran  IPA  perlu  diajarkan  pada  jenjang  sekolah  dasar  karena  berisi tentang alam sekitar beserta gejalanya baik yang menyangkut makhluk hidup maupun benda  mati  yang  sering  dijumpai  dalam  kehidupan  sehari-hari.  Hal  ini  sesuai  dengan pendapat  Sukardjo  dkk  (2012  :  1)  bahwa  IPA  adalah  ilmu  yang  mempelajari  alam dengan  segala  isinya,  atau  secara  sederhana  merupakan  suatu  kumpulan pengetahuan yang tersusun secara sistematis tentang gejala alam.
Dalam penerapannya di Sekolah Dasar (SD), pembelajaran IPA sangat berperan penting dalam proses kegiatan belajar mengajar. Hal ini dikarenakan pembelajaran IPA akan  memberikan  kesempatan  kepada  siswa  untuk  mempunyai  kecakapan  dan keterampilan yang baik serta membuka wawasan mengenai gejala alam di lingkungan sekitar.  proses  pembelajaran  IPA  di  sekolah  dasar  menekankan  pada  pemberian pengalaman  langsung  yang  biasanya  dilakukan  melalui  pengamatan  maupun eksperimen  untuk  mengembangkan  kompetensi  agar  lebih  memahami  alam  sekitar secara  ilmiah.  Selain  itu  peserta  didik  juga  dituntut  untuk  dapat  mengembangkan keterampilan  proses,  memecahkan  masalah  serta  dapat  membuat  kesimpulan berdasarkan materi yang dipelajari saat itu.
Materi  pelajaran  IPA  di  SD  mencakup  beberapa  aspek  yang  berkaitan  dengan proses  kehidupan  alam  dan  gejala-gejala  alam.  Salah  satu  materi  yang  ada  di dalamnya  yaitu  materi mengenai  sifat-sifat  cahaya.  Materi  sifat-sifat  cahaya  termasuk ke  dalam  ruang  lingkup  IPA  karena  dalam  materi  ini  membahas  cahaya  yang keberadaannya sangat penting bagi kehidupan di bumi. Tanpa adanya cahaya dalam hal  ini  matahari  maka  keadaan  bumi  akan  gelap  gulita,  selain  itu  dengan  adanya cahaya  membuat  kita  dapat  melihat  benda-benda  di  sekitar  kita  karena  cahaya memiliki  sifat  yaitu  dapat  dipantulkan.  Karena  begitu  dekatnya  keberadaan  cahaya dalam  kehidupan  sehari-hari  maka  sebagai  peserta  didik  diharapkan  mampu memahami sifat-sifat cahaya bagi kehidupan.
Pelaksanaan  pembelajaran  IPA  diperlukan  keterlibatan  secara  langsung  dari peserta  didik.  Kegiatan  pembelajaran  yang  melibatkan  peserta  didik  secara  langsung dapat  dilakukan  dengan  cara  melakukan  pengamatan  dan  eksperimen  khususnya pada materi sifat-sifat cahaya. Dengan adanya kegiatan yang melibatkan peserta didik secara langsung, diharapkan dapat memperoleh pengalaman langsung dan membuka kesempatan  bagi  peserta  didik  untuk  berpikir  kritis,  sehingga  dapat  meningkatkan kemampuan peserta didik dalam menganalisis suatu masalah. Peran guru juga sangat penting  dalam  kegiatan pembelajaran  yaitu  sebagai fasilitator  dan membantu  peserta didik  dalam  melakukan  pengamatan  dan  eksperimen.  Selain  itu,  guru  harus mengembangkan  strategi  maupun  model  pembelajaran  yang  tepat,  mengaplikasikan teknologi pembelajaran dalam penyampaian materi, dan menghubungkan materi yang diajarkan  dengan  pengalaman  nyata  peserta  didik.  Dengan  demikian  diharapkan tercipta pembelajaran yang lebih menarik, efektif dan menyenangkan.
Berdasarkan  pemaparan  di  atas,  salah  satu  cara  untuk  meningkatkan pengetahuan siswa dalam pembelajaran IPA khususnya materi sifat-sifat cahaya yaitu dengan  menerapkan  model  pembelajaran  kooperatif.  Dari  berbagai  model pembelajaran  kooperatif  yang  ada,  model  pembelajaran  Problem  Based  Learning (PBL)  atau  Pembelajaran  Berbasis  Masalah  (PBM)  menjadi  salah  satu  model  yang dirasa  cocok  dengan  pemaparan  sebelumnya.  Model  Problem  Based  Learning  (PBL) merupakan model dimana peserta didik dihadapkan dengan masalah dan kerja dalam kolaboratif  dengan  yang  lain  untuk  menemukan  solusi  (Sujarwo,  2011:  153).  Model PBL  ini  memfokuskan  pada  pemberian  masalah  kepada  siswa  sesuai  dengan kehidupan  sehari-hari  mereka  yang  perlu  dipecahkan  secara  berkelompok  dengan melalui kegiatan bereksperimen.
Dalam penelitian yang dilakukan oleh Abanikannda (2016), menyebutkan bahwa “ This implies that using PBL, students ’ academic achievement was enhanced and their perception about chemistry learning was improved. PBL teachers help their students to acquire  skills  they  need  to  use  in  their  daily  life  like  cooperation,  analysis, communication  research,  synthesis  and  problem  solving  skills .”  artinya  dengan menggunakan model PBL, prestasi akademik dan persepsi mereka tentang kimia yang mudah  semakin  meningkat.  Selain  itu  dengan  adanya  guru  yang  menerapkan  model PBL  membantu  siswa  untuk  memperoleh  keterampilan  seperti  kerjasama,  analisis, komunikasi,  penelitian,  sintesis,  dan  pemecahan  masalah  yang  digunakan  dalam kehidupan  sehari-hari.  Penerapan  model  Problem  Based  Learning  (PBL)  dalam pembelajaran  IPA  terutama  pada  materi  sifat-sifat  cahaya,  besar  kemungkinan  akan berpengaruh  dalam  meningkatkan  pengetahuan  siswa.  Hal  ini  dikarenakan  dalam model  PBL,  penyajian  masalah  sesuai  dengan  situasi  nyata  peserta  didik  sehingga membuat  peserta  didik  lebih  tertarik  dan  lebih  mudah  dalam  memecahkan  masalah tersebut.  Selain  itu,  pemecahan  masalah  tidak  dilakukan  peserta  didik  secara  sendiri melainkan  berkelompok  sehingga  akan  lebih  memperkaya  gagasan-gagasan  yang muncul dari setiap peserta didik.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  bagian  ini  akan  dibahas  tentang  1)  Model Problem  Based  Learning ,  2) Materi  Sifat  Cahaya,  3)  Hubungan  model Problem  Based  Learning dalam pembelajaran materi sifat cahaya.
A.  Model Problem Based Learning Model Problem  Based  Learning (PBL)  atau  dikenal  dengan  Model Pembelajaran  Berbasis  Masalah  (PBM)  merupakan  salah  satu  model pembelajaran kooperatif yang telah dikenal di dunia pendidikan. Menurut Shoimin (2014:  130)  PBL  atau  PBM  merupakan  suasana  pembelajaran  yang  diarahkan oleh  suatu  permasalahan  sehari-hari.  Dengan  kata  lain  PBL  mengarahkan  suatu pembelajaran  untuk  memecahkan  masalah  yang  berkaitan  dengan  kehidupan sehari-hari.
Selain itu, Putra (2013: 67) mengemukakan bahwa inti model PBL itu adalah masalah  (problem).  Model  tersebut  bercirikan  penggunaan  masalah  kehidupan nyata  sebagai  sesuatu  yang  harus  dipelajari  siswa  untuk  melatih  dan meningkatkan  keterampilan  berpikir  kritis  sekaligus  pemecahan  masalah,  serta mendapatkan  pengetahuan  konsep-konsep  penting.  Menurut  pendapat  Putra tersebut  dijelaskan  bahwa  PBL  intinya  adalah  mengenai  masalah,  masalah tersebut berasal dari kehidupan nyata siswa dan harus dipecahkan dengan tujuan untuk  meningkatkan  keterampilan  berpikir  kritis  dan  mendapatkan  pengetahuan yang lebih dalam.
Di  samping  itu,  pendapat  Rhem  (1998)  yang  dikutip  oleh  Inel  dan  Balim (2010)  mengatakan  bahwa  “ Problem  based  learning  is  usually  defined  as  a learning method in which students are given ill-structured problems and they try to put  forward  meaningful  solutions  to  these  problems” yang  artinya  pembelajaran berbasis  masalah  biasanya  didefinisikan  sebagai  metode  pembelajaran  di  mana siswa diberi masalah terstruktur dan mereka mencoba mengemukakan solusi yang berarti  untuk  masalah  tersebut.  Dengan  kata  lain  bahwa  PBL  membantu membiasakan siswa kepada masalah dan pemecahan masalahnya.
Tujuan  Problem  Based  Learning  menurut  Susiloningrum  et  al  (2017)  yaitu penguasaan  materi  pelajaran  dari  disiplin  ilmu  tertentu  dan  pengembangan keterampilan  pemecahan  masalah.  Problem  Based  Learning  juga  berhubungan dengan  belajar  tentang  kehidupan  yang  lebih  luas  (life  wide  learning), keterampilan  memaknai  informasi,  kolaborasi  dan  belajar  tim,  serta  keterampilan berpikir reflektif dan evaluatif.
Berdasarkan  beberapa pendapat  mengenai  Problem  Based  Learning (PBL) di  atas,  maka  dapat  disimpulkan  bahwa  PBL  adalah  model  pembelajaran  yang berorientasi pada masalah dalam kehidupan sehari-hari siswa dan melatih mereka untuk  memecahkan  masalah  tersebut  secara  kolaboratif  dengan  tujuan  untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis sekaligus pemecahan masalah.
Model  Problem  Based  Learning  memiliki  ciri  yaitu  penggunaan  masalah kehidupan nyata sebagai suatu yang harus dipelajari oleh siswa. Menurut Sofyan & Komariah (2016:263-264) beberapa ciri pembelajaran PBL antara lain :
1.  Siswa harus peka terhadap lingkungan belajarnya.
2.  Simulasi  problem  yang  digunakan  hendaknya  berbentuk  ill-structured  dan memancing penemuan bebas (free for inquiry).
3.  Pembelajaran diintegrasikan dalam berbagai subjek.
4.  Pentingnya kolaborasi.
5.  Pembelajaran  hendaknya  menumbuhkan  kemandirian  siswa  dalam memecahkan masalah.
6.  Aktivitas pemecahan masalah hendak mewakili pada situasi nyata.
7.  Penilaian  hendaknya  mengungkapkan  kemajuan  siswa  dalam  mencapai tujuan dalam pemecahan masalah.
8.  PBL hendaknya merupakan dasar dari  kurikulum bukan hanya pembelajaran.
Dari  pemaparan  ciri  di  atas,  model Problem  Based  Learning diharapkan mampu  membuat  siswa  mendapatkan  lebih  banyak  kecakapan  daripada pengetahuan  yang  dihafal.  Mulai  dari  kecakapan  memecahkan  masalah, kecakapan  berpikir  kritis,  kecakapan  bekerja  dalam  kelompok,  kecakapan interpersonal  dan  komunikasi,  serta  kecakapan  pencarian  dan  pengolahan informasi.
Adapun langkah-langkah model PBL menurut Sujarwo (2011: 159), terdapat lima  tahap  sebagai  berikut:  1)  Orientasi  dan  mengorganisasi  peserta  didik  pada masalah;  2)  Penyajian  dan  identifikasi  masalah;  3)  Pengumpulan  dan  analisis data;  4)  Merencanakan  dan  menerapkan  alternatif;  5)  Merumuskan  dan menetapkan  pemecahan  masalah  serta  tindak  lanjut.  Sedangkan  menurut pendapat  Rusman  (2015:  219)  yang  menyatakan  bahwa  langkah-langkah  model PBL adalah sebagai berikut: 1) Orientasi siswa pada masalah; 2) Mengorganisasi siswa  untuk  belajar;  3)  Membimbing  pengalaman  individual  atau  kelompok;  4) Mengembangkan dan menyajikan hasil karya;  5) Menganalisis dan mengevaluasi proses pemecahan masalah.
Berdasarkan  pernyataan  dua  ahli  di  atas  mengenai  langkah-langkah  model Problem  Based  Learning (PBL)  dapat  disimpulkan  bahwa  langkah-langkah penerapan  model  pembeljaran  PBL  yakni  sebagai  berikut:  1)  Mengorientasikan siswa  pada  masalah;  2)  Mengorganisasikan  siswa  untuk  belajar;  3)  Memandu menyelidiki  secara  mandiri  maupun  kelompok;  4)  Mengembangkan  dan menyajikan hasil kerja; serta 5) Menganalisis dan mengevaluasi hasil pemecahan masalah.

## B.  Materi Sifat Cahaya
Setiap  makhluk  hidup  memerlukan  cahaya.  Cahaya  membuat  keadaan  di sekitar kita menjadi terang. Cahaya juga dapat membantu kita melihat lingkungan, misalnya  melihat  keindahan  alam  sekitar.  Cahaya  tersebut  berasal  dari  sumber cahaya,  sumber  cahaya  merupakan  benda-benda  yang  dapat  memancarkan cahaya. Sumber cahaya terbesar yang memancarkan cahayanya ke bumi adalah matahari  (pusat  tata  surya).  Selain  matahari  sebagai  sumber  cahaya  alami, sumber cahaya juga berasal dari sumber cahaya buatan misalnya senter, lampu, dan sebagainya.
Menurut  Newton  yang  dikutip  oleh  Agustiana  dan  Tika  (2013:  112),  cahaya adalah  partikel-pertikel  ringan  berukuran  sangat  kecil  yang  dipancarkan  oleh sumbernya  ke  segala  arah  dengan  kecepatan  yang  sangat  tinggi.  Sedangkan menurut  Priyono  dan  Sayekti  (2010:  134)  cahaya  adalah  sesuatu  yang menyebabkan  suatu  benda  dapat  dilihat  oleh  mata  atau  sesuatu  yang  dapat mengubah keadaan gelap menjadi terang.
Cahaya  memiliki  sifat-sifat  tertentu  yang  keberadaannya  sangat  berguna bagi  kehidupan  kita  sehari-hari.  Adapun  sifat-sifat  cahaya  tersebut  antara  lain yaitu:
1.  Cahaya merambat lurus Penerapan sifat cahaya yang merambat lurus ini, biasanya dimanfaatkan oleh manusia  pada  lampu  senter,  lampu  kendaraan  bermotor,  lampu  mobil  di malam hari, dan cahaya proyektor saat menonton bioskop.
2.  Cahaya menembus benda bening Cahaya  yang  mengenai  benda-benda  bening  akan  diteruskan.  Benda-benda tersebut, misalnya kaca, plastik bening, dan air jernih. Cahaya yang jatuh pada benda-benda  tersebut  akan  diteruskan  secara  lurus.  Sedangkan  buku  tebal, karton,  batu,  dan  kayu  jika  dikenai  cahaya,  hampir  semua  sinar  cahaya  tidak dapat diteruskan.
3.  Cahaya dapat dipantulkan Cahaya  yang  mengenai  permukaan  suatu  benda  akan  dipantulkan.  Ketika cahaya  mengenai  suatu  benda,  maka  sebagian  cahaya  akan  diteruskan  ke dalam benda yang dikenainya dan sebagian lagi akan dipantulkan kembali.
4.  Cahaya dapat dibiaskan
Apabila cahaya melalui dua medium yang berbeda, misalnya dari air ke udara atau  dari  udara  ke  air  yang  kerapatannya  berbeda,  cahaya  akan  mengalami pembelokan pada bidang batas kedua medium. Peristiwa pembelokan cahaya karena melalui dua medium yang berbeda kerapatannya disebut pembiasan.
5.  Cahaya dapat diuraikan
Sinar  matahari  yang  kita  lihat  berwarna  putih,  namun  sebenarnya  sinar matahari  terdiri  atas  bermacam-macam  warna.  Warna  matahari  dapat  terurai oleh  titik-titik  air  di  udara  setelah  hujan  turun.  Titik-titik  air  tersebut  akan menguraikan  spektrum  sinar  matahari.  Komposisi  warna  sinar  matahari,  yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Inilah yang sering kita sebut sebagai pelangi.
C.  Hubungan  Model  Problem  Based  Learning  dalam  Pembelajaran  Materi  Sifat Cahaya
Penerapan  Model  Problem  Based  Learning  (PBL)  dalam  pembelajaran materi  sifat  cahaya  dinilai  efektif  karena  pembelajaran  ini  berbasis  masalah dimana  guru  memberikan  permasalahan  baik  berupa  pertanyaan  maupun pernyataan  yang  berkaitan  dengan  materi  dan  meminta  siswa  untuk memecahkannya  secara  berkelompok.  Sehingga  saat  kegiatan  ini  berlangsung ada interaksi positif antar siswa dan lebih membangkitkan keaktifan siswa. Hal ini sejalan  dengan  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Sara  Moutinho,  Joana  Torres, Isabel  Fernandes,  dan  Clara  Vasconcelos  pada  tahun  2015  tentang  hubungan model  Problem  Based  Learning  dengan  Ilmu  Pengetahuan  Alam  yang  berjudul “ Problem-Based  Learning  And  Nature  Of  Science:  A  Study  With  Science Teachers ”. Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa “ PBL may lead students to  understand  the  impact  of  social  and  cultural  aspects  on  the  development  of scientific  knowledge ”  yang  artinya  PBL  dapat  mengarahkan  siswa  untuk memahami  dampak  aspek  sosial  dan  budaya  terhadap  pengembangan pengetahuan ilmiah. Maksudnya penerapan model Problem Based Learning (PBL)
ini  dalam  pembelajaran  IPA  akan  memiliki  dampak  positif  dalam  hal  kepekaan siswa terhadap lingkungan sosial maupun budaya mereka.

## SIMPULAN
Penerapan  model  Problem  Based  Learning  (PBL)  dapat  dijadikan  referensi dalam  kegiatan  pembelajaran  IPA,  khususnya  pada  materi  pembelajaran  sifat-sifat cahaya.  Penerapan  model  Problem  Based  Learning  (PBL)  dapat  memberikan pengaruh  terhadap  peningkatan  pengetahuan  sifat-sifat  cahaya  siswa.  Selain  itu, penerapan model tersebut dapat meningkatkan aktivitas belajar siswa dalam kegiatan pembelajaran.  Model  ini  dapat  melatih  siswa  dalam  menganalisis  suatu  masalah, menyelidiki masalah, berdiskusi dengan kelompok, dan menyajikan hasil diskusi serta berlatih memberi tanggapan.
.

## DAFTAR PUSTAKA
Abanikannda,  M.  O.  (2016).  Influence  of  Problem-Based  Learning  in  Chemistry  on Academic Achievement of High School Student in Osun State, Nigeria.
Inel, D., & Balim, A. G. (2010). The effects of using problem-based learning in science and  technology  teaching  upon  students  academic  achievement  and  levels  of structuring concepts.
Priyono,  &  Sayekti,  T.  (2010).  Ilmu  Pengetahuan  Alam  5.  Jakarta:  Pusat  Perbukuan Kementerian Pendidikan Nasional.
Putra, S. R. (2013). Desain Belajar  Mengajar Kreatif Berbasis Sains. Jogjakarta: Diva Press.
Rusman. (2015). Pembelajaran Tematik Terpadu. Jakarta: PT Rajagrafindo Persada.
Sara Moutinho, J. T. (2015). Problem Based Learning and Nature of Science: A Study With Science Teachers.
Shoimin,  A.  (2014).  68  Model  Pembelajaran  Inovatif  dalam  Kurikulum  2013.
Yogyakarta: Ar-Ruzz Media.
Sofyan,  H.,  &  Komariah,  K.  (2016).  Pembelajaran  Problem  Based  Learning  dalam Implementasi Kurikulum 2013 di SMK. Jurnal Pendidikan Vokasi, 6(3), 260 –271. Sukardjo,  J.  (2012).  Ilmu  Kealaman  Dasar.  Surakarta:  UPT  Penerbitan  dan Pencetakan UNS (UNS Press).
Sujarwo. (2011). Model-model Pembelajaran. Yogyakarta: Venus Gold Press. Susiloningrum, S., Thowaf, S. M., & Sudarmiatin, S. (2017). Pembelajaran IPS Melalui Model  Problem  Based Learning (Pbl) Sebagai Upaya Peningkatan Hasil Belajar Siswa.  Prosiding  Seminar  Nasional  Mahasiswa  Kerjasama  Direktorat  Jenderal Guru Dan Tenaga Kependidikan Kemendikbud 2016.