## PERBEDAAN KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS SISWA MELALUI PENERAPAN MEDIA PEMBELAJARAN LABORATORIUM VIRTUAL PADA KONSEP SISTEM PERNAPASAN MANUSIA DI SMA NEGERI UNGGUL SIGLI
1 Teuku Musreza Fonna, 2 Adlim dan 3 M. Ali S. 1 Program Studi Pendidikan Biologi PPs Universitas Syiah Kuala,
2 Program Studi Pendidikan Kimia FKIP Universitas Syiah Kuala, dan 3 Program Studi Pendidikan Biologi FKIP Universitas Syiah Kuala Email: teuku.putri@gmail.com

## ABSTRAK
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  perbedaan  keterampilan  berpikir  kritis  siswa  melalui pembelajaran konvensional dan penggunaan media laboratorium laboratorium virtual pada konsep sistem pernapasan manusia. Metode yang digunakan adalah metode eksperimen dengan rancangan pretest-postest control  group  design.  Sampel  penelitian  adalah  siswa  kelas  XI  semester  dua  berjumlah  50  orang  siswa SMA yaitu 25 orang kelas XI.A dan 25 orang kelas XI.B di SMA Negeri Unggul Sigli Kabupaten Pidie. Pembelajaran di kelas eksperimen dilakukan dengan menggunakan media (software) virtual lab, sedangkan kelas  kontrol  diterapkan  pembelajaran  konvensional  dan  masing-masing  kelas  digunakan  model Pembelajaran  Langsung.  Efektifitas  penerapan  Laboratorium  virtual  terhadap  keterampilan  berpikir  kritis dianalisis  dengan  menggunakan  tes  berupa  uraian  yang  dilakukan  dengan  uji-t (Independent  Samples  t- Test).  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  t hit. 5,507  >  t tab. 2,011.  Dengan  demikian,  terdapat  perbedaan yang  signifikan  penerapan  pembelajaran  dengan  menggunakan  media  laboratorium  virtual  terhadap keterampilan berpikir kritis siswa pada konsep sistem pernapasan manusia.

## Kata Kunci: Keterampilan Berpikir Kritis, Laboratorium Virtual, dan Sistem Pernapasan Manusia

## ABSTRACT
This research aims  to  determine  the  differences  in  critical  thinking  skills  of  students who  taking conventional learning and virtual labs on the concept of the human breathing system. The method used is an experimental  method  by  design  pretest-posttest  control group  design.  The  research  population  is  high school students at class XI in the second semester of school time. Two classes with 25 students each were chosen  purposively  for  experiment  and  control  class. The  experimental  classed  was  taught  by  using learning media of virtual laboratory software, while the control class was taught with conventional learning and both classes were applied the Direct Instruction Model. Pretest and posttest on critical thinking skills and cognitive learning outcomes of the students in both classes  were  compared and analyzed by using a test; essay and multiple-choice performed with t-test (Independent Samples t-Test). The results showed that there was significant improvement of critical thinking skills (t count 5, 507 > t table 2,011) students that learned through media  of  virtual  laboratory  software.  Thus,  there  is  a  significant  difference  in  the  application  of virtual  laboratory  software on  students'  critical  thinking  skills  on  the  concept  of  the  human  breathing system.
Keywords: Critical Thinking Skills, Virtual Laboratory, and The Human Breathing System

## PENDAHULUAN
erkembangan  ilmu  pengetahuan  dan teknologi informasi memberikan pengaruh yang  cukup  besar  pada  berbagai  bidang, termasuk  proses  pembelajaran.  Hampir  semua aktivitas dan kegiatan pembelajaran saat ini mulai dilakukan  dengan  teknologi  canggih  yang  sudah terkomputerisasi,  bahkan  praktikum  pun  kiranya dapat disimulasikan dengan piranti lunak komputer (virtual laboratory).
Laboratorium  virtual  merupakan  alat  dan bahan  di  laboratorium yang  dapat  dilihat  secara maya  berupa  program  (software)  komputer  yang dioperasikan  dengan  komputer  sehingga  dapat dijadikan  sebagai  alternatif  pengganti  untuk mengeliminasi keterbatasan perangkat laboratorium.  Cobb,  dkk.  (2009)  mengemukakan “ virtual laboratories may also provide opportunities  for  physically  disabled  students  to
Jurnal Biotik, ISSN: 2337-9812, Vol. 1, No. 2, Ed. September 2013, Hal. 67-136
conduct  experiments  in  a  risk-free  environment and  benefit  from  experiential  learning  that  is  not always available to them in the real world ” [1]. Pada  Musyawarah  Guru  Mata  Pelajaran (MGMP)  Biologi  SMA  se-Kabupaten  Pidie  yang berlangsung setiap sebulan sekali, terus mengarahkan  guru-guru  untuk  selalu  berinovasi dalam  mengembangkan  perangkat  pembelajaran, media pembelajaran maupun menerapkan pembelajaran aktif, inovatif, kreatif, dan menyenangkan  (PAIKEM).  Namun  kenyataannya masih sedikit kalangan guru biologi di Kabupaten Pidie  yang  menerapkan  pembelajaran  yang inovatif,  khususnya  pemanfaatan  laboratorium virtual  sebagai  media  penunjang  pembelajaran. Sebenarnya penggunaan laboratorium virtual dapat memudahkan  guru  dalam  melakukan  kegiatan pembelajaran maupun efektifitas dalam menuntaskan materi ajar. Disamping itu penggunaan  laboratorium  virtual  juga  akan menambah  wawasan  guru  untuk  pengembangan inovasi  dalam  kegiatan  Musyawarah  Guru  mata Pelajaran (MGMP). Sekolah  Menengah  Atas  Negeri  Unggul Sigli  merupakan  salah  satu  Sekolah  Kriteria
Mandiri  (SKM)  di  Kabupaten  Pidie,  yang memiliki  fasilitas  sangat  memadai.  Sekolah  ini memiliki  guru  biologi  dan  terus  berusaha memenuhi  indikator  dari  SKM. Hal  ini  didukung oleh  hasil field  study pada  SMA  Negeri  Unggul Sigli tahun pembelajaran 2011/2012, menunjukkan bahwa  hampir  setiap  peserta  didik  memiliki laptop/notebook, dan  memiliki  satu  laboratorium komputer yang berfasilitas lengkap.
Namun  demikian, SMA  Negeri  Unggul
Sigli,  masih kurang memberdayakan laboratorium virtual  sebagai  suatu  media  yang  digunakan sebagai  pengganti  laboratorium  nyata  (rill laboratory) dan model pembelajaran konvensional berupa  demonstrasi.  Adapun  media  laboratorium virtual yang digunakan merupakan hasil
modifikasi dari penulis berupa software yang dapat diakses melalui website di internet. Materi  sistem  pernapasan  manusia  sangat pantas  divirtualkan  karena  termasuk  salah  satu materi  yang  sulit  dipahami,  Pernyataan  ini disebabkan  (1) yang  dipelajari  adalah  bagian  di dalam  tubuh  manusia  yang  tidak  dapat  dilihat langsung,  sehingga  materi  ini  bersifat  abstrak,  (2) banyak  istilah  anatomi  atau  bahasa  latin  yang sebagian  siswa  kesulitan  untuk  menghafal. Pembelajaran dengan virtual laboratory memungkinkan  siswa  lebih  mandiri,  dapat meningkatkan kemampuan berpikir dan kemampuan mengkomunikasikan ide [2]. Beberapa  penelitian  tentang  penggunaan Virtual  Lab  dalam  meningkatkan  kemampuan berpikir kritis siswa SMA dan siswa S1 pada topik elektroforesis di Amerika Serikat telah dipublikasikan.  Cunningham, dkk. (2006), menyatakan  “ Hasil  pendidikan  menggunakan
Virtual  lab  dapat  mendorong  pembelajaran  aktif seperti  inkuiri  (inquiry-based  approaches)  yang lebih efektif dari pembelajaran pasif” [3]. Dengan demikian, kemampuan berpikir kritis dan pemahaman  pada  siswa  SMA  dan  siswa meningkat dengan pengalaman mengoptimalisasikan  teknik  elektroforesis  melalui virtual laboratory. Penerapan pembelajaran dengan laboratorium  virtual  pada  sistem  pernapasan merupakan  inovasi  dalam  pembelajaran  biologi, sehingga dapat memperjelas konsep yang dipelajari  serta  memungkinkan  pengembangan berpikir  kritis  siswa.  Hal  ini  didukung  oleh  hasil penelitian  McDonald    dan  Schneberger  (2008) menjelaskan  pengetahuan sains tidak cukup hanya diucapkan tentang keberadaan sesuatu tetapi harus dijelaskan  mengapa  dan  bagaimana  sesuatu tersebut terjadi [4].
Berdasarkan beberapa fakta, penjelasan, dan harapan  di  atas,  maka  pembelajaran  pada  konsep sistem  pernapasan  manusia  yang  dilakukan,  guru berupaya  mencari  cara  yang  tepat  agar  dapat membekali  siswa  dengan  sejumlah  keterampilan berpikir sehingga dapat mendongkrak hasil belajar siswa.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui perbedaan  keterampilan  berpikir  kritis  siswa  yang mengalami pembelajaran model konvensional dan laboratorium  virtual  di  SMA  Negeri  Unggul  Sigli kabupaten Pidie.

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini menerapkan penelitian eksperimental  namun  melibatkan  data  kuantitatif dan  kualitatif  dan  mengacu  pada  rancangan Pre Test - Pos Test Control Group Design. Pola desain penelitiannya dapat diilustrasikan dalam Tabel 1.
Populasi  dalam penelitian  ini  adalah  seluruh siswa kelas XI di SMA Negeri Unggul Sigli tahun pelajaran  2012/2013  berjumlah  50  orang.  Sampel dalam penelitian ini adalah 2 kelas yang ditentukan
Tabel 1. Pola Desain Penelitian Kelompok Pre Test Treatment Post Test Eksperimen T 1 X T 2 Kontrol T 1 - T 2 T1 : Tes  awal (Pre  Test) dilakukan  sebelum  diberikan perlakuan (Treatment) dan  dilaksanakan pada kelas eksperimen maupun kelas kontrol. X : Perlakuan (Treatment) dengan penggunaan laboratorium virtual. T2 : Tes  akhir (Post  Test) dilakukan  setelah  diberikan treatment dan  dilaksanakan  pada  kelas  eksperimen dan kelas Kontrol. secara  acak terdiri  dari satu kelas  eksperimen dan satu  kelas  kontrol  yaitu  Kelas  XI-A  sebagai  kelas eksperimen  dengan  jumlah  siswa  25  orang  dan kelas  XI-B  sebagai  kelas  kontrol  dengan  jumlah siswa  25  orang.  Sebelum  kedua  sampel  ini ditetapkan,  terlebih  dahulu  dilakukan  uji  asumsi sebagai  persyaratan  penetapan  sampel  penelitian, yaitu uji  homogenitas varian antar kelompok, dan setelah  itu  ditetapkan  sebagai  sampel  penelitian. Analisis  data dibantu dengan program SPSS 17.0 for windows dengan siginifikansi 95%.
Data  yang  diperlukan  dalam penelitian  ini adalah  hasil  belajar  berupa,  keterampilan  berpikir kritis.  Data  tersebut  dikumpulkan  selama  proses penelitian  berlangsung  pada  pembelajaran  konsep sistem  pernapasan  manusia.  Teknik  pengumpulan data  dalam  penelitian  ini  melalui  tahap  berikut: a)Tahap Pretes; b) Tahap pembelajaran yaitu kelas eksperimen dan kelas kontrol; dan c) Tahap Postes.
Data  pretes  dan  postes  dihitung  “gain” dengan  cara  mengurangi  skor  postes  dan  skor pretes. Data gain ternormalisasi (N-Gain) digunakan  untuk  membandingkan  kemampuan konsep antara kelompok eksperimen dan kelompok kontrol. Kemampuan tersebut ditempuh dengan mengalisis skor pretes dan postes. Uji  normalitas  dan  homogenitas  dilakukan sebagai  syarat  untuk  uji  lanjut  terhadap  data hipotesis yng akan diuji. Uji normalitas menggunakan Kolmogorov-Smirnov  Test dan  uji homogenitas  menggunakan Levene’s  Test .  Pada taraf sig. P.> 0,05). Pengujian hipotesis digunakan uji  t  dengan  kategori Independent  Samples  t-Test pada  taraf  signifikan  0,05  dengan  tingkat kepercayaan 95%.

## HASIL DAN PEMBAHASAN Keterampilan Berpikir Kritis
Perubahan kemampuan siswa dalam
merespon  keterampilan  berpikir  kritis  diukur  dari nilai pretest dan postest.  Ada  tidaknya  perubahan keterampilan  berpikir  kritis  siswa  yang  diajarkan menggunakan pembelajaran berbasis laboratorium virtual dapat ditempuh dengan  menghitung selisih skor postest dengan pretest (gain). Uji signifikansi peningkatan  penguasaan  keterampilan  berpikir kritis  dapat  ditempuh  dengan  menguji  rata-rata skor  gain  yang  ternormalisasi  (N-Gain),  antara kelas eksperimen dan kelas kontrol. Hasil uji nilai rata-rata kemampuan siswa terhadap keterampilan berpikir kritis disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil  Uji  Perbandingan  Nilai  Rerata Keterampilan  Berpikir  Kritis  antara Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Kelas Nilai Rerata Keterampilan Berpikir Kritis Pretest Postest Gain N-Gain Eksperimen 30,7 80,1 49,4 72,4 Kontrol 28,8 63,7 34,9 50,9 Perbandingan perubahan nilai rerata keterampilan berpikir kritis antara kelas eksperimen  dan  kelas  kontrol  dapat  juga  diamati pada Gambar 1.
Pengujian  hipotesis  keterampilan  berpikir kritis siswa dilakukan dengan menguji rata-rata N- Gain kelas eksperimen dan kelas kontrol (Tabel 3).
Tabel 3. Rata-rata  N-Gain  Kelas  Eksperimen  dan
Kelas Kontrol Rerata N-Gain Kelas Signifikansi Eksp. Kont. Keterampilan Berpikir Kritis 72,4 50,9 Signifikan t-hit. > t-tab: (5,507 > 2,011) Sig. 2-tailed: (0.000 < 0,05)
Berdasarkan  hasil  uji  beda  rata-rata  N-Gain dan  uji  signifikansi  dengan    uji Independent Sample  t-Test,  diperoleh  bahwa  ada  perbedaan keterampilan  berpikir  kritis  siswa  pada  konsep sistem  pernapasan  manusia  melalui  penerapan pembelajaran  berbasis  laboratorium  virtual.  Siswa dari  kelas  eksperimen  memiliki  keterampilan berpikir  kritis  lebih  baik  dibandingkan  dengan siswa  dari  kelas  kontrol.  Hal  ini  ditunjukkan  oleh rata-rata  nilai  keterampilan  berpikir  kritis  baik pretest maupun postest pada  siswa  kelas eksperimen adalah 30,7 dan 80,1 dengan nilai rata-
rata  N-Gain  72,4%.  Sedangkan  rata-rata  nilai keterampilan  berpikir  kritis  baik pretest maupun postest pada  siswa  kelas  kontrol  adalah  28,8  dan 63,7 dengan N-gain sebesar 50,9%. Kenaikan  skor  siswa  pada  kelas  eksperimen diperoleh  sebagai  dampak  dari  penerapan  media pembelajaran  laboratorium  virtual  karena  dapat mengakomadasi  hampir  semua  gaya  belajar  ; auditory,  visual  maupun  kinestetik.  Hal  ini dibuktikan  James  dan  Blank  (1993), gaya  belajar sebagai  kebiasaan  belajar  dimana  seseorang merasa paling efisien dan efektif dalam menerima, memproses, menyimpan dan mengeluarkan sesuatu yang dipelajari. Hasil  penelitian,  menunjukkan  bahwa  siswa dari kelas eksperimen memiliki tingkat keterampilan berpikir kritis lebih tinggi dibandingkan  siswa  kelas  kontrol  yang  memiliki tingkat  keterampilan  berpikir  kritis  rendah.  Hal tersebut  tentu  ada  faktornya,  dalam  penelitian  ini siswa  kelas  eksperimen  mendapatkan  materi pembelajaran  melalui  penerapan pembelajaran dengan  media  virtual.  Sedangkan  siswa  kelas kontrol mendapatkan materi pembelajaran melalui pembelajaran konvensional. Pembelajaran berbasis virlab  telah  dapat  meningkatkan  keterampilan berpikir  kritis  pada  kelas  eksperimen  yang dibuktikan  dengan  N-gain  sebesar  72,4%.  Hal  ini senada  dengan  penelitian  Yuniarti  dkk  (2012). Pembelajaran    virlab  juga  mendapatkan  proses berpikir  secara  mendalam  terhadap  hal-hal  yang mulanya  bersifat  abstrak  (dalam  hal  ini  sistem pernapasan manusia), kemudian dapat divisualisasikan dengan animasi komputer sehingga  hal  tersebut  dapat  berada  dalam jangkauan  pengalaman  siswa  serta  pengetahuan dan  penalaran  logis  siswa [5].  Fisher  (2009) menyatakan  bahwa  berpikir  kritis  merupakan interpretasi  dan  evaluasi  yang  terampil  dan  aktif terhadap observasi dan komunikasi, informasi serta argumentasi yang akurat [6].
Berkaitan  dengan  pengujian  siswa  dengan soal uraian keterampilan berpikir kritis, siswa yang mengalami  pembelajaran  dengan  media  virlab mampu berintegrasi dengan baik dalam menganalisa  masalah  maupun  persoalan  yang diberikan  guru  sehingga  dapat  memunculkan  ide- ide  penalaran  yang  logis  dengan  membuat pertimbangan  yang  masuk  akal.  Hal  ini  sejalan pendapat  Liliasari  (2010)  bahwa  keterampilan berpikir  kritis  menggunakan  dasar  berpikir
menganalisis argumen dan memunculkan wawasan  terhadap  tiap-tiap  interpretasi  untuk mengembangkan pola penalaran yang kohesif dan logis, kemampuan memahami asumsi, memformulasi  masalah,  melakukan  deduksi  dan induksi serta mengambil keputusan yang tepat [7].
Penerapan  laboratorium  virtual  berdasarkan hasil  penelitian  mampu  memberikan  daya  kritis terhadap siswa dalam menganalisa dan memahami sistem  pernafasan  pada  manusia.  Kemampuan menganalisis  ini  diperlukan  mengingat  sistem pernafasan  merupakan  salah  satu  fungsional  dari anatomi  dan  fisiologi  pada  manusia  yang  tidak dapat  dilihat  secara  nyata  dan  sering  dipelajari secara  abstrak.  Dengan  demikian,  penggunaan media pembelajaran laboratorium virtual merupakan  suatu  terobosan  baru  dalam  dunia pendidikan  dan  khususnya  untuk  mata  pelajaran biologi berkenaan dengan konsep-konsep yang ada praktikumnya.  Sunendar  (2007)  mengatakan bahwa  penyampaian  dengan  komputer  dapat memvisualisasikan  objek  dengan  keterbatasan tertentu  menjadi  lebih  nyata.  Efektivitas dan efisiensi  virlab.  tercermin  dari  kemampuannya mengatasi  keterbatasan  objek  dan  masalah sehingga memberikan kemudahan,
kebermanfaatan  dan  keamanan  dengan  biaya terjangkau [8].
Penerapan  media  pembelajaran  lab.  virtual juga dapat  meningkatkan  pemahaman konsep dan motivasi  belajar  siswa.  Lab.  virlab  juga  dapat digunakan kapan saja dan dimana saja serta efektif dan  efisien  dalam  hal  biaya  untuk  melakukan eksperimen dan resiko kecelakaan di laboratorium.
Salam, dkk (2010) mengatakan bahwa Pembelajaran  dengan  media  lab.virtual  dapat meningkatkan  penguasaan  konsep  siswa  maupun siswa  dan  juga  dapat  dijadikan  alternatif  untuk mengatasi  keterbatasan  peralatan  praktikum  serta menghindari kecelakaan di laboratorium [9].

## KESIMPULAN
Kesimpulan  penelitian  adalah  terdapat perbedaan  signifikan  keterampilan  berpikir  kritis siswa  pada  konsep  sistem  pernapasan  manusia, antara  kelas  eksperimen  yang  diajarkan  dengan media  (software)  laboratorium  virtual  (N-Gain 72,4%),  dibandingkan  siswa  kelas  kontrol  yang diajarkan melalui pendekatan konvensional (N-Gain  50,9%)  pada  konsep  sistem  pernapasan pada manusia.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Cobb,  S.,  Heaney,  S.,  Corcoran,  O.  & Henderson,  S.  2009.  The  Learning  Gain and Student Perceptions of a asecond Life Virtual Lab. Bioscience Education. 13 (5): 231-239. [2] Smith,  I.  D.  2002. Enhancing  thinking  and Communication  Skills  through  Project Work. Singapore: Prentice Hall. [3] Cunningham,  S.C.,  Near,  B.,  Pealman,  R.S., &  Kern,  S.E. 2006.  Beverage  Agorose Gel  Electrophoresis:  An  Inquiry-Based Laboratory Exercise with Vitual Adaptation. Life  Sciences  Education.    5 (10): 281-286. [4] Mc.Donald, D.,  and  Schneberger.,  S.  2008. Scientific  Inquiry-Theory Construction: A Primier. Proc.ISECON, 23: 100-104. [5] Yuniarti,  F.,  Dewi,  P.,  Susanti,  R.  2012. Pengembangan Virtual Laboratory Sebagai  Media  Pembelajara  Berbasis Komputer  Pada  materi  Pembiakan  Virus. Unnes  Journal  of  Biology  Education. 1 (1): 27-35. [6] Fisher,  A.  2009. Berpikir  Kritis:  Sebuah Pengantar (Terjemahan) Benyamin Hadinata. Jakarta : Erlangga. [7] Liliasari.  2010.  Pengembangan  Berpikir Kritis  Sebagai  Karakter  Bangsa  Indonesia Melalui  Pendidikan  Sain  Berbasis  ICT, Potret Profesionalisme Guru dalam Membangun Karakter Bangsa: Pengalaman  Indonesia  dan  Malaysia, Bandung: UPI. [8] Sunendar, T. 2007. Pemanfaatan Laboratorium  Kimia  Virtual. Tersedia pada http://www.Ipmpjabar.go.id.  Diakses 16 Mei 2012. [9] Salam,  H.,  Setiawan,  A.,  dan Hamidah, I. 2010. Pembelajaran Bebasis Vitual Laboratory untuk Meningkatkan Penguasaan  Konsep  pada  Materi  Listrik Dinamis. Proc.ICTE – UPI & UPSI. [10] Mickell.,  Tracey  A.,  Stuckey.  2007. Virtuil Labs di Biologi Online Kursus: Student Perceptions  of  Effectiveness  and Usabilit. Marlot Journal of Online Learning and Teaching. 3 (2): 105-111.