Jurnal Pendidikan Sains Indonesia (Indonesian Journal of Science Education)
Volume 8, Nomor 2, halaman 152-163, 2020 http://jurnal.unsyiah.ac.id/jpsi p-ISSN: 2338-4379 e-ISSN: 2615-840X

## PENGEMBANGAN PETUNJUK PRAKTIKUM BERORIENTASI PEMECAHAN MASALAH SEBAGAI SARANA BERLATIH KETERAMPILAN PROSES DAN HASIL BELAJAR MAHASISWA IPA UNIVERSITAS WIRARAJA
Dyah Ayu Fajarianingtyas * , Jefri Nur Hidayat
Program Studi Pendidikan IPA FKIP Universitas Wiraraja, Sumenep, Indonesia
*Corresponding Author: azrilarkan@gmail.com
DOI: 10.24815/jpsi.v8i1.15515
Received: 16 Januari 2020                  Revised: 14 Mei 2020                 Accepted: 31 Mei 2020
Abstrak. Penyajian  mata  kuliah  Biologi  dasar  terintegrasi  antara  teori  dan  praktik,  dalam  hal  ini keterampilan proses sains dan hasil belajar ditentukan secara utuh yang dapat dilakukan di kelas dan laboratorium berbantuan buku petunjuk praktikum.  Tujuan penelitian (1) menghasilkan buku petunjuk praktikum yang valid; (2) terdapat perbedaan ketrampilan proses; (3) peningkatan hasil belajar; dan (4) respon. Jenis penelitian mengacu model 4-D Thiagarajan, Semmel & Semmel (1974). Subjek  penelitian  mahasiswa  Semester  ganjil  tahun  akademik  2019-2020.  Tempat  penelitian  di Universitas Wiraraja. Instrumen (1) lembar validasi, (2) lembar observasi, (3) tes dan (4) angket. Teknik analisis data (1) data validasi dihimpun dari penilaian berskor yang diberikan kepada para validator lalu dirata-rata pada setiap aspeknya dalam bentuk presentase; (2) data ketrampilan proses dianalisis uji Wilcoxon; (3) hasil belajar dianalisis N-gain score ; dan (4) respon dianalisis dari rata- rata  pada  setiap  indikator  dan  dijadikan  presentase.  Hasil  penelitian  (1)  Petunjuk  praktikum berorientasi pemecahan masalah valid sebesar 94% (kategori baik); (2) ada perbedaan ketrampilan proses  dari  nilai  signifikansi  0,000;  (3)  ada  peningkatan  hasil  belajar  dari  N-gain  0,74  (kriteria tinggi); dan (4) respon sebesar 83% (kriteria baik).
Kata Kunci: petunjuk praktikum pemecahan masalah, keterampilan proses, hasil belajar, respon.
Abstract. Presentation of basic Biology courses integrated between theory and practice, in this case the  skills  of  process  and  learning  outcomes  determined  in  their  entirety  which  can  be  done  in classrooms  and  labs  assisted  by  practical  guide.  The  research  objectives  (1)  to  produce  a  valid practical  guide;(2)  differences  process  skills;(3)  improved  learning  outcomes  and(4)  respon.  This research refers to the 4-D model of Thiagarajan, Semmel & Semmel (1974).consists of 4 stages: Define, Design, Develope, and Disseminate. The research subjects used Basic students in the 2019- 2020  academic  year.  At  Wiraraja  University.  Instrument:  (1)  validation  sheets,  (2)  observation sheets, (3) test sheets. and (4) respons. Data analysis techniques (1) validation data compiled from the  score  sheet  given  to  expert  validators  and  then  averaged  on  each  aspect  and  used  as  a percentage form; (2) process skill data using Wilcoxon test; (3) learning outcomes analyzed by N- gain score; and (4) responses analyzed from the average of each indicator and a percentage. Results (1) practical guide valid at 94% (good category); (2) there differences in process skills a significance value of 0,000; (3) there was an increase in learning outcomes show N-gain 0.74 (high criteria); and (4) respons 83% (good criteria).
Keywords: practical guide problem solving manuals, process skills, learning outcomes, respon.

## PENDAHULUAN
Paradigma  pembelajaran  abad  21  menekankan  pada  kemampuan  peserta  didik dalam mencari tahu dari berbagai sumber, merumuskan permasalahan, berpikir analitis dan  kerjasama  serta  berkolaborasi  dalam  menyelesaikan  masalah.  Sebuah  sistem

## Jurnal Pendidikan Sains Indonesia (Indonesian Journal of Science Education)
Vol. 8, No. 2, hlm. 152-163, 2020
pendukung  yang  inovatif  harus  diciptakan  untuk  membantu  peserta  didik  menguasai kemampuan (1) life and career skills , (2) learning and innovation skills , dan (3) information media and technology skills (Daryanto & Karim, 2017).
Penyajian mata kuliah Biologi dasar terintegrasi antara teori dan praktik, dalam hal ini ketrampilan proses dan hasil belajar mahasiswa ditentukan secara utuh. Masalah yang dihadapi  di  Universitas  Wiraraja  dalam  pembelajaran  biologi  yaitu  mahasiswa  belum mampu  mengintegrasikan  teori  ke  dalam  kehidupan  sehari-hari.  Hal  ini  ditunjukkan terdapat aktivitas mahasiswa IPA pada kegiatan praktikum biologi dasar belum berorientasi terhadap pemecahan masalah seperti kemampuan menganalis masalah masih rendah dan penyajian laporan praktikum berisi hal-hal yang bersifat teoritis. Kurangnya kemampuan mahasiswa  dalam  mengintegrasikan  teori  menjadikan  mahasiswa  kurang  cakap  dalam mengaplikasikan teori yang didapat dalam kehidupan sehari-hari mahasiswa. Salah satu faktor  permasalahan  adalah  belum  ada  ketersediaan  buku  petunjuk  praktikum  yang berorientasi  pemecahan  masalah.  Dalam  kegiatan  di  laboratorium,  mahasiswa menggunakan buku praktikum yang berisi mengenai kemampuan penguasaan konsep.
Pemberian suatu permasalahan serta proses mencari jawaban dalam pembelajaran dapat membantu mahasiswa untuk dapat lebih mudah mengingat materi yang dipelajari. Kegiatan  belajar  di  laboratorium  memberi  kesempatan  pada  mahasiswa  untuk mempergunakan peralatan dan bahan-bahan untuk dapat menyusun suatu pengetahuan dari fenomena yang ditemukan dan menghubungkannya dengan konsep-konsep ilmu yang ada (Lunetta dkk., 2010). Kegiatan laboratorium dengan melibatkan peserta didik dapat memupuk pemahaman nyata dari proses ilmiah sehingga dapat menghubungkan konsep pengetahuan yang didapat dengan fenomena nyata yang dialami (Cherif dkk., 2018). Hasil penelitian  (Fernández-Jiménez  dkk.,  2019)  menyatakan  bahwa  penggunaan  strategi pembelajaran  berbasis  masalah  memberikan  hasil  yang  lebih  baik  disesuaikan  dengan profil siswa; Hasil riset  (Sevian dkk., 2018) pembelajaran yang melibatkan peran siswa untuk memecahkan masalah memberikan pengaruh hasil siswa menjadi meningkat; Hasil riset (Lubis dkk., 2019) bahwa ada peningkatan hasil belajar siswa melalui Problem based learning ;  Penelitian  dari  (Malmia  dkk.,  2019)  ada  peningkatan  hasil  belajar  sebelum menggunakan problem based learning sebesar 58.80 menjadi 89.30 setelah menggunakan problem based learning; dan Riset (Ramadhani dkk., 2019) melalui model pembelajaran berbasis PBL maka siswa dapat memahami proses belajar baik di dalam kelas maupun di luar kelas.
Penelitian ini akan mengembangkan buku petunjuk praktikum pemecahan masalah pada  materi  fotosintesis  dan  respirasi  sel  sebagai  sarana  berlatih  keterampilan  proses. Keterampilan  proses  merupakan  keseluruhan  keterampilan  ilmiah  yang  terarah  untuk menemukan  suatu  konsep  atau  teori  yang  telah  ada  sebelumnya  (Trianto,  2012). Komponen keterampilan proses meliputi mengamati, menghubungkan, inferensi, analisis, hipotesis,  serta  mendefinisikan  (Trianto,  2012).  Menurut  (Trianto,  2012)  keterampilan proses sains yang dipadukan dengan kegiatan pengamatan, mengharuskan mempelajari IPA  melalui  proses  proses  sains  sehingga  melatih  kemampuan  berpikir  ilmiah, menanamkan  dan  mengembangkan  sikap  ilmiah,  serta  dapat  menemukan  dan memecahkan berbagai masalah baru melalui metode ilmiah. Kegiatan pengamatan secara langsung  dapat  membantu  pemahaman  mahasiswa  menjadi  lebih  bermakna.  Riset (Susanti & Risnanosanti, 2019) menunjukan  bahwa  terdapat  pengaruh  yang  signifikan pada  pengembangan  buku  ajar  terhadap kemampuan 4C peserta didik. Hasil penelitian diperoleh bahwa buku ajar yang dikembangkan telah valid, praktis dan efektif serta dapat digunakan dalam kegiatan pembelajaran di SMP.
Suatu  kegiatan  pembelajaran  akan  terlaksana  dengan  baik  apabila  terdapat perangkat  pembelajaran  yang  mendukung.  Ketersediaan  perangkat  pembelajar  salah satunya  berupa  petunjuk  praktikum  untuk  mendukung  kegiatan  pembelajaran  dalam melatih  keterampilan  proses  mahasiswa.  (Gunada  dkk.,  2017)  tercapainya  kualitas
perkuliahan yang baik apabila t ersedia perangkat pembelajaran yang baik pula. Pentingnya buku petunjuk praktikum berorientasi pemecahan masalah ditunjukkan dari hasil penelitian (Fitriani,  2019)  bahwa  buku  panduan  petunjuk  praktikum  praktis  mengikuti  langkah- langkah  pembelajaran  berbasis  masalah  umum  yang  dikembangkan  dapat  menjadikan kegiatan praktikum berjalan lebih lancar dan terarah. Sejalan penelitian (Fauziah, 2018) pengembangan  produk  penuntun  praktikum  biologi  umum  dengan  nilai  3,50  berbasis pendekatan saintifik dikategorikan sangat valid.  (Asy’syakurni dkk., 2015) menyatakan bahwa petunjuk praktikum IPA berbasis inkuiri dapat digunakan dalam pembelajaran IPA terbukti efektif dalam meningkatkan keterampilan proses sains peserta didik pada tema kalor  dan  perpindahannya.  Peningkatan  keterampilan  proses  sains  kelas  eksperimen sebesar 38,24% lebih tinggi dibanding kelas kontrol yang hanya 21,28%. Sejalan dengan hasil riset (Setiyadi, 2017) modul pembelajaran dikatakan praktis karena keterlaksanaan pembelajaran  menggunakan  modul  pembelajaran  biologi  ini  memiliki  keterlaksanaan dengan  kategori  tinggi,  dan  siswa  dan  guru  memberikan  respon  positif  terhadap  modul pembelajaran. Penggunaan modul pembelajaran berbasis saintifik telah memenuhi kriteria keefektifan  karena  tes  hasil  belajar  siswa  telah  memenuhi  kriteria  ketuntasan  klasikal sebesar 84,21%.
Salah satu alternatif untuk mengatasi permasalahan tersebut yaitu mengembangkan petunjuk praktikum berorientasi pemecahan masalah terhadap keterampilan proses dan hasil  belajar.  Pemecahan  masalah  yang  diperoleh  siswa  dengan  mendapatkan pengetahuan baru sendiri melalui pemprosesan informasi dan penalaran akan menjadikan pembelajaran lebih efektif. Hasil penelitian (Wahyuni, 2015) pengembangan buku petunjuk praktikum IPA yang dikembangkan cukup efektif dalam meningkatkan kemampuan berpikir kritis  siswa  dalam  kategori  layak.  Sejalan  dengan  penelitian  (Prayitno,  2017)  petunjuk praktikum  mikrobiologi  telah  memenuhi  kriteria  sangat  valid  dari  ahli,  praktisi,  dan mahasiswa  yang  berarti  layak  untuk  dipergunakan  dalam  praktikum  mikrobiologi; (Anggraini,  2016)  petunjuk  praktikum  yang  dihasilkan  tidak  ada  yang  direvisi  hal  ini menandakan bahwa petunjuk praktikum dengan pola PBMP sudah layak untuk digunakan dalam proses praktikum.
Kelebihan  dari  petunjuk  praktikum  dengan  pola  PBMP  diantaranya  petunjuk praktikum memiliki komponen yang tersusun secara sistematis, menggunakan pola PBMP memberi peluang siswa untuk mengembangkan kemampuan berpikir kritis; dan (Zulkifli, 2015) kelayakan dari petunjuk praktikum berbasis TGT ( teams games tournament ) yang dilengkapi  dengan  instrumen  penilaian  kinerja  praktikum  berkategori  “sangat  baik” berdasarkan validasi ahli dan uji coba terhadap siswa (Lauren, dkk., 2016) Hasil validasi oleh tim ahli materi menunjukkan persentase rata-rata 88,2% (kriteria sangat baik) dan validasi  ahli  desain  menunjukkan  persentase  rata-rata  88,3%  (kriteria  sangat  baik) sehingga buku penuntun praktikum layak digunakan menurut ahli materi dan ahli desain. Hasil  riset  (Maharani,  2015)  yaitu  hasil  validasi  buku  ajar  berorientasi  PBL  yang dikembangkan  dinyatakan  sangat  valid  dengan  persentase  kelayakan  sebesar  97,01%. Penelitian  (Mutiya  &  Yenti,  2019)  Hasil  validasi  ahli  materi  dan  media  terhadap  modul praktikum  berbasis  PBL  yang  didesain  dinyatakan  sangat  valid  dengan  persentase kevalidan  92,38%;  (Husen,  dkk.,  2017)  perangkat  pembelajaran  biologi  berbasis  PBL dipadu  TPS  yang  dikembangkan  memiliki  kriteria  validitas  sangat  valid  dan  tidak membutuhkan revisi sehingga layak digunakan dalam pembelajaran Biologi materi sistem sirkulasi untuk meningkatkan keterampilan proses sains siswa kelas XI IPA SMA.
Tujuan  penelitian  adalah  (1)  menghasilkan  buku  petunjuk  praktikum  berorientasi pemecahan masalah yang valid; (2) terdapat perbedaan keterampilan proses mahasiswa; (3) peningkatan hasil belajar mahasiswa; dan (4) respon mahasiswa setelah menggunakan petunjuk praktikum berorientasi pemecahan masalah.

## Jurnal Pendidikan Sains Indonesia (Indonesian Journal of Science Education) Vol. 8, No. 2, hlm. 152-163, 2020

## METODE
Jenis penelitian mengacu pada model 4-D Thiagarajan, Semmel & Semmel (1974). Model 4-D dipilih berdasarkan pertimbangan bahwa model ini lebih jelas, lengkap, terarah, terstruktur, dan sistematis. Model ini terdiri dari 4 tahap yaitu: define , design , develope , dan disseminate . Tahap disseminate belum dilaksanakan pada penelitian ini dikarenakan tahap  itu  akan  dimasukan  oleh  peneliti  pada  penelitian  lanjutan.  Produk  yang dikembangkan  dalam  penelitian  ini  yaitu  buku  petunjuk  praktikum  berbasis  pemecahan masalah dengan prosedur dan pengembangan meliputi (1) Tahap pendefinisian ( define ) yaitu  (a)  analisis  permasalahan,  yang  meliputi;  wawancara  dosen  pengampu,  observasi lapangan, dan menganalisis RPS mata kuliah Biologi Dasar. (b) Analisis kompetensi. (c) Analisis  ruang  lingkup  topik/materi  yang  harus  dicapai  mahasiswa.  (d)  Identifikasi permasalahan yaitu menganalisis ada tidaknya  masalah autentik yang digunakan dalam praktikum  Program  Studi  Pendidikan  IPA.  (2)  Tahap  perancangan  ( design) yaitu merancang bahan ajar yang dikembangkan mulai dari penyusunan tes, pemilihan media, pemilihan format, dan  desain awal. (3)  Tahap pengembangan ( develop ) ,  kegiatan pada tahap ini yaitu: (a) validasi sebagai hasil tindak lanjut dari tahap design . Validasi dilakukan dengan memberikan penilaian bahan ajar kepada validator yang memiliki kompetensi di Pendidikan Biologi. (b) Revisi dilakukan untuk memperbaiki hasil penilaian oleh validator. (c)  Uji  skala  kecil,  yaitu  kegiatan  untuk  menguji  keterbacaan  petunjuk  praktikum  yang telah disusun. Sejumlah 20% mahasiswa yang telah mengikuti mata kuliah Biologi Dasar digunakan  sebagai  responden  uji  coba  (skala  kecil).  (d)  Uji  skala  besar,  yaitu  kegiatan yang  bertujuan  menguji  kembali  dari  keterpakaian  petunjuk  praktikum  pemecahan masalah pada sejumlah mahasiswa yang jumlahnya lebih besar. Jumlah mahasiswa yang bertindak sebagai sampel pada uji skala besar adalah 100% dari mahasiswa menempuh matakuliah Biologi dasar.
Subjek penelitian menggunakan 11 mahasiswa yang menempuh mata kuliah Biologi Dasar  Semester  ganjil  tahun  akademik  2019-2020.  Tempat  penelitian  di rogram  Studi Pendidikan  IPA  Universitas  Wiraraja  yang  dikenal  sebagai  Kampus  Cemara.  Waktu penelitian dilaksanakan pada bulan April sampai Oktober 2019. Instrumen penelitian yang digunakan  terdiri  dari:  (1)  lembar  validasi,  (2)  lembar  observasi  keterlaksanaan keterampilan proses, (3) lembar tes. dan (4) angket respon. Teknik analisis data yaitu (1) data validasi dihimpun dari lembar penilaian berskor yang diberikan kepada para validator ahli  lalu  dirata-rata  pada  setiap  aspeknya  dan  dijadikan  bentuk  presentase;  (2)  data ketrampilan  proses  menggunakan  uji  Wilcoxon;  (3)  nilai  hasil  belajar  dianalisis  N-gain score ;  dan  (4)  respon  dianalisis  dari  nilai  rata-rata  pada  setiap  indikator  dan  dijadikan bentuk presentase.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  penelitian  ini  berupa  buku  petunjuk  praktikum  berbasis  pemecahan  masalah untuk mahasiswa Pendidikan IPA di Universitas Wiraraja. Penelitian ini diawali dari tahap pendefinisian  ( define ).  Hasil  dari  pengidentifikasian  pada  tahap  awal  diperoleh  (1) mahasiswa  IPA  membutuhkan  bahan  ajar  baru  berupa  buku  petunjuk  praktikum pemecahan  masalah  untuk  membantu  kegiatan  proses  pembelajaran;  (2)  Buku  yang dikembangkan  memuat  fitur  yang  dapat  melatih  kemampuan  keterampilan  proses  dan hasil belajar. (3) Bahasa yang digunakan komunikatif serta penjelasan materi disesuaikan dengan  karakteristik  mahasiswa.  (4)  Buku  yang  dikembangkan  memuat  latihan  soal berupa  pemecahan  masalah.  Pada  tahap  pengidentifikasian (define) diperoleh  bahwa bahan ajar yang dibutuhkan mahasiswa IPA berupa buku petunjuk praktikum pemecahan masalah.  Tahap  kedua  yaitu  perancangan  ( design )  didapat  rancangan  awal  buku
pengembangan meliputi sampul, daftar isi, fokus kajian masalah, tujuan praktikum, konsep kunci,  petunjuk  penggunaan,  informasi  pendukung,  cek  pengetahuan,  ayo  buktikan, penilaian, dan daftar pustaka.
Tahap  pengembangan (develop), data  hasil  validasi  instrumen  dilakukan  untuk mengetahui kelayakan instrumen yang akan digunakan dalam penelitian. Kelayakan suatu produk  diperlukan  untuk  mengetahui  keberhasilan  dari  penelitian  pengembangan.  Hasil validasi produk berupa validasi isi materi, tampilan, dan format. Validasi produk dilakukan oleh  validator  yang  ahli  dibidangnya  masing-masing.  Penelitian  ini  menghasilkan  buku petunjuk  praktikum  berorientasi  pemecahan  masalah  yang  valid  sebesar  94%  (kategori baik) artinya ada kesesuaian buku hasil pengembangan dengan tujuan praktikum, terlihat pada Tabel 1. Langkah selanjutnya adalah uji coba skala kecil yang memperoleh data hasil uji  keterbacaan  sebesar  100%  artinya  isi  buku  mudah  dipahami  oleh  mahasiswa, ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 1 . Ringkasan hasil validasi buku petunjuk praktikum
No Kriteria Penilaian Rata-rata Hasil validasi 1 Tujuan pembelajaran 4,5 2 Terdapat koherensi antara tujuan praktikum dengan paparan materi 5 3 Materi praktikum memuat pemecahan masalah 3 4 Materi buku petunjuk praktikum yang disajikan akurat dan kontekstual 5 5 Susunan dan urutan materi praktikum jelas dan logis 5 6 Eksperimen praktikum mendorong mahasiswa paham konsep 5 7 Kesesuaian isi buku petunjuk praktikum dengan tingkat pendidikan 4,5 8 Kesesuaian penilaian dengan materi 4,5 9 Kesesuaian gambar dengan materi praktikum 5 10 Kemudahan penggunaan buku praktikum 5 11 Kemudahan penggunaan bahasa 5 12 Ketepatan tata bahasa dan ejaan 5 Jumlah 56,5 Persentase 94 Kategori Sangat Baik Tabel 2 . Hasil uji keterbacaan No Materi Kesesuaian isi materi (%) 1 Fotosintesis 100 2 Respirasi Seluler 100
Pada hasil pengembangan buku petunjuk praktikum berbasis pemecahan masalah ini disajikan  dalam  fitur  fokus  kajian  masalah  yang  mengangkat  fenomena  yaitu  proses tabung gelas tanpa tanaman dan api lilin yang dinyalakan cepat padam. Namun setelah kedalamnya  disusupkan  tanaman,  pada  beberapa  hari  kemudian  ternyata  lilin  dapat dinyalakan  lagi.  Kajian  masalah  ini  berada  dalam  topic  fotosintesis.  Dalam  hal  ini, mahasiswa  diminta  untuk  menganalisis  kajian  masalah  tersebut  di  dalam  skala laboratorium  sehingga  antara  teori  di  kelas  dan  praktik  dapat  terintegrasi  secara menyeluruh. (Simon, dkk., 2016) menyatakan tumbuhan mengubah energi surya menjadi

## Jurnal Pendidikan Sains Indonesia (Indonesian Journal of Science Education)
Vol. 8, No. 2, hlm. 152-163, 2020
energi kimia melalui fotosintesis. Proses ketika energi sinar ditransformasi menjadi energi kimia yang disimpan dalam ikatan-ikatan dalam gula yang terbuat dari karbondioksida dan air.  Topik  lain  dari  buku  pengembangan  ini  mengangkat  materi  respirasi  sel  yaitu menyajikan  permasalahan  dalm  hal  Kupu-kupu Monarch secara  terus  menerus  harus memakan  nektar  dari  bunga  sebagai  persediaan  energi  dalam  mempertahankan  diri selama  migrasi  musim  dingin  ke  beberapa  bagian  Meksiko  dan  California  setiap  tahun. (Simon,  dkk.,  2016)  Semua  makhluk  hidup  bergantung  pada  transformasi  energi  dan materi.  Autotrof  membuat  molekul  organik  dari  nutrient  anorganik  melalui  fotosintesis. Heterotroph harus mengkonsumsi materi organik dan memperoleh energi melalui respirasi seluler, ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1 . Percobaan pada materi respirasi seluler.
Fokus masalah yang dirancang dalam pengembangan buku  petunjuk praktikum ini membantu mahasiswa  Pendidikan  IPA di Universitas Wiraraja untuk investigasi masalah secara  bersama-sama.  (Richard,  2015)  Situasi  bermasalah  yang  membingungkan  atau tidak jelas akan membangkitkan rasa ingin tahu siswa sehingga membuat mereka tertarik untuk menyelidiki. Riset menunjukkan bahwa PBL sebagai salah satu solusi untuk belajar memahami menyelesaikan masalah (Nelson, dkk., 2013). (Laksmiwati, dkk., 2019) bahwa modul praktikum kimia berbasis PBL untuk kelas XI SMA yang telah dikembangkan dengan menggunakan model 4D berada pada kategori layak dan praktis sehingga dapat digunakan dalam proses pembelajaran.
Pada tahap uji  skala besar maka  pengembangan produk yang dikembangkan diuji cobakan  untuk  memperoleh  data  keterampilan  proses,  hasil  belajar,  dan  respon mahasiswa. Berdasarkan hasil uji Wilcoxon bahwa nilai keterampilan proses ditunjukkan signifikansi  0,000,  sehingga  dapat  dinyatakan  bahwa  terdapat  perbedaan  keterampilan proses  sebelum  dan  setelah  penggunaan  petunjuk  praktikum  berorientasi  pemecahan masalah.  Indikator  keterampilan  mahasiswa  IPA  yang  diukur  meliputi  perencanaan, pelaksanaan,  dan  komunikasi  kerja  ilmiah.  Pada  kegiatan  praktikum  fotosintesis  dan respirasi  sel,  mahasiswa  menentukan  solusi  permasalahan  berdasarkan  kajian  masalah yang  disajikan  dalam  buku  pengembangan  ini.  Selanjutnya,  mahasiswa  membuktikan bahwa ada integrasi antara teori dan praktik dalam aktivitas percobaan di Laboratorium IPA Terpadu. Hasil dari percobaan tersebut dikomunikasikan secara ilmiah pada pertemuan
kegiatan  diskusi  antara  dosen  dan  mahasiswa.  Berbagai  strategi  pembelajaran  di laboratorium,  yang  meliputi  eksperimen,  investigasi,  penemuan,  dan  tugas.  Dosen menentukan  apa  yang  harus  dilakukan,  bagaimana  itu  akan  dilakukan,  dan  bagaimana data dikumpulkan, dianalisis, dan disajikan. Dosen juga dapat memberi tugas penyelidikan terbuka,  dimana  mahasiswa  menentukan  apa  yang  ingin  diselidiki,  bagaimana  mereka akan melaksanakan tugas, serta memutuskan data yang akan dikumpulkan dan bagaimana data  ini  akan  dianalisis  dan  disajikan  (Corrigan,  dkk.,  2015).  Persentase  peningkatan keterampilan proses pada penelitian ini dapat ditunjukkan pada Tabel 3.

## Tabel 3 . Hasil keterampilan proses
No Materi Rata-rata indikator keterampilan proses (%) 1 Fotosintesis 71 (kategori baik) 2 Respirasi Seluler 75 (kategori baik)
Hasil  riset  Putri  (2015)  menyatakan  bahwa  keterampilan  proses  sains  siswa mengalami  peningkatan  dan  tuntas  secara  klasikal  setelah  menerapkan  model pembelajaran problem  based instruction pada materi pencemaran air di kelas VII-2 dan VII-6. Salah satu fitur pendidikan sains yang membedakannya dari sebagian besar mata pelajaran lain yang diajarkan di sekolah, adalah melibatkan pelajaran praktik yang secara umum  dilakukan  di  laboratorium,  yang  dirancang  khusus  dan  dibangun  khusus.  Proses mengajar  di  laboratorium  efektif  dalam  mengembangkan  pemahaman  konseptual, keterampilan praktis (KPS), serta nilai afektif. Tujuan mendasar pengajaran laboratorium dalam sekolah adalah untuk membantu mahasiswa untuk menterjemahkan ide ide yang abstrak  menjadi  nyata/realitas  fisik  yang  memungkinkan  siswa  untuk  memahami lingkungan di sekitarnya (Abrahams, 2015). Hasil penelitian (Tsaniyyah, dkk., 2019) KPS siswa pada materi sel dipengaruhi oleh pembelajaran dengan model PBL berbantuan tutor sebaya  berdasarkan  analisis  data  peningkatan  KPS  pada  siswa.  Jenis  KPS  siwa  yang meningkat meliputi seluruh keterampilan dasar dan keterampilan terintegrasi. Riset (Duda, dkk.,  2019)  bahwa Problem  based  learning melalui  praktikum  dapat  meningkatkan keterampilan  proses.  (Prasetyo,  2016)  penuntun  praktikum  mikrobiologi  berbasis keterampilan proses sains dalam penelitian ini merupakan sebuah perangkat pembelajaran yang  dikembangkan  dengan  mengacu  pada  model  pengembangan  ADDIE  sehingga menghasilkan  produk  yang  valid,  efektif  dan  praktis.  Penelitian  (Handayani  dkk.,  2014) Efektivitas  penggunaan  penuntun  praktikum  IPA  berbasis  inkuiri  terbimbing  diketahui melalui  aktivitas  siswa,  motivasi,  dan  hasil  belajar.  Riset  (Widyaningrum  &  Wijayanti, 2019) ada peningkatkan kemampuan kerja ilmiah mahasiswa melalui implementasi buku praktikum biokimia berbasis inkuiri terbimbing dengan peningkatan dari siklus 1 ke siklus 2 sebesar 52,62% dan nilai N-gain sebesar 0,84 (kategori  tinggi).
Hasil  belajar  mengalami  peningkatan  setelah  mahasiswa  menggunakan  buku  hasil dari pengembangan yang ditunjukkan dari nilai N-gain 0,74 dengan kriteria tinggi. Pada topik fotosintesis, nilai N-gain 0,75 dengan kriteria tinggi dan topik respirasi sel memiliki nilai N-gain 0,73 dengan kriteria tinggi. Pada penelitian ini dilaksanakan secara laboratoris menggunakan  petunjuk  praktikum  berorientasi  masalah  dengan  mengangkat permasalahan-permasalahan yang dapat dipecahkan melalui  percobaan di laboratorium. Melalui  kegiatan  tersebut  mahasiswa  dapat  secara  mandiri  menemukan  jawaban  dari permasalahan  yang  diberikan  sehingga  pengetahuan  yang  didapatkan  akan  lebih  kuat dalam  ingatan.  Hal  ini  menunjukkan  pada  saat  melakukan  kegiatan  praktikum  dengan menggunakan  petunjuk  praktikum  pemecahan  masalah  maka  mahasiswa  memperoleh konsep yang benar, dilihat pada Gambar 2.

## Jurnal Pendidikan Sains Indonesia (Indonesian Journal of Science Education) Vol. 8, No. 2, hlm. 152-163, 2020
Gambar 2 . Percobaan di Laboratorium menggunakan panduan buku petunjuk praktikum pemecahan masalah.
Soal-soal  latihan  yang  disajikan  dalam  buku  pengembangan  ini  mengacu  kepada indikator  C6  yang  melatih  mahasiswa  untuk  menjelaskan  masalah  nyata  dan mengkonstruk pemahaman mahasiswa berdasarkan masalah yang mereka teliti sehingga meningkatkan kemampuan kognitif mahasiswa. Hal ini ditunjukkan, sebelum melakukan praktik di Laboratorium maka mahasiswa dituntut untuk menganalisis suatu permasalah dan  menentukan  solusinya.  Pada  struktur  kognitif  mahasiswa  terjadi  proses membandingkan informasi baru dengan pemahaman yang telah dimiliki. Adanya interaksi langsung  menyebabkan  pengetahuan  dan  pemahaman  yang  diperoleh  mahasiswa  akan lebih bermakna daripada ditransfer secara langsung oleh dosen kepada mahasiswa. (Dale, 2012)  bahwa  informasi  yang  dihubungkan  dengan  memori  paling  tepat  jika mengintegrasikan pemecahan masalah dengan konten akademik. Siswa yang satu dengan siswa lainnya memiliki perbedaan dalam struktur pengetahuan awal ( prior knowledge ) dan bagaimana  mereka  menggunakannya.  Pemecahan  masalah  dapat  memicu  proses perubahan  konseptual,  mengarahkan  mahasiswa  untuk  berkembang  secara  ilmiah sehingga  dapat  memperbaiki  dan  menguraikan  pemahaman  konseptual.  Pengetahuan konseptual  terjadi  ketika  pemecah  masalah  dan  penggunaan  metode  ilmiah,  yang  akan disimpan untuk digunakan di masa depan (Yerushalmi & Eylon, 2015).
Data hasil respon mahasiswa berbeda nyata yakni  lebih dari 75%. Rata-rata yang didapatkan  yaitu  sebesar  83%  dengan  kriteria  baik.  Pada  indikator  aspek  penggunaan buku, tampilan fisik, fokus kajian masalah, cek pengetahuan, kejelasan tujuan praktikum, ketersediaan informasi pendukung, sistematis penyajian, kejelasan materi, ketersediaan gambar, dan soal latihan yang berada pada kriteria baik. Hal ini menunjukkan bahwa hasil buku pengembangan ini mempunyai petunjuk belajar dan cara penggunaannya yang jelas, menarik  perhatian,  desain/tampilan  menarik,  tampilan  huruf  jelas  dan  mudah  dibaca, gambar sesuai materi, dan bahasa yang digunakan juga sangat komunikatif karena buku ini  berorientasi  pemecahan  masalah.  Hasil  penelitian  (Putra  &  Muqoyyidin,  2019) menyatakan bahwa respon mahasiswa terhadap model pembelajaran PBL adalah kategori baik dan positif.

## Jurnal Pendidikan Sains Indonesia (Indonesian Journal of Science Education) Vol. 8, No. 2, hlm. 152-163, 2020

## KESIMPULAN
Penelitian  ini  menghasilkan  produk  berupa  buku  petunjuk  praktikum  berorientasi terhadap pemecahan masalah, antara lain 1) nilai validitas sebesar 94% (kategori baik); 2)  terdapat perbedaan ketrampilan proses setelah pemakaian petunjuk praktikum tersebut dengan nilai signifikansi 0; 3) ada peningkatan hasil belajar biologi dasar pada mahasiswa IPA  ditunjukkan  N-gain  0,74  dengan  kriteria  tinggi,  dan  4)  respon  mahasiswa  dalam pembelajaran menggunakan petunjuk praktikum berorientasi pemecahan masalah sebesar 83% (kriteria Baik).

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  pimpinan  Universitas  Wiraraja  atas dukungan finansialnya pada kegiatan ilmiah ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Abrahams,  I.  2015.  Laboratories,  Teaching  in.  In  R.  Gunstone  (Ed.), Encyclopedia  of Science  Education (pp.  559–561).  Springer  Science+Business  Media.  https://doi. org/10.1007/978-94-007-2150-0
Anggraini, A. 2016. Pengembangan petunjuk praktikum biologi pada materi jamur dengan pola  pemberdayaan  berpikir  melalui  pertanyaan  (studi  kasus  di  Kelas  X3  SMA Muhammadiyah 1 Metro tahun pelajaran (2013/2014). Bioedukasi (Jurnal Pendidikan Biologi) , 7(1):73-80.
Asy’syakurni, N.A., Widiyatmoko, A., & Parmin, P. 2015. Efektivitas penggunaan petunjuk praktikum  ipa  berbasis  inkuiri  pada  tema  kalor  dan  perpindahannya  terhadap keterampilan proses sains peserta didik. Unnes Science Education Journal , 4(3):952- 958.
Corrigan, D., Buntting, C., Dillon, J., Jones, A., & Gunstone, R. 2015. The Future in Learning Science: What’s in it for the Learner? Springer International Publishing. https://doi. org/10.1007/978-3-319-16543-1
Dale  H.S.  2012. Learning  theories :  an  educational  perspective (6th  ed.).  Pearson Education, Inc.
Daryanto, D. & Karim, S. 2017. Pembelajaran abad 21 (1st ed.). Gava Media.
Duda, H.J., Susilo, H., & Newcombe, P. 2019. Enhancing different ethnicity science process skills:  Problem-based  learning  through  practicum  and  authentic  assessment. International Journal of Instruction , 12(1):1207–1222.
Fauziah,  N.  2018.  Validitas  penuntun  praktikum  biologi  umum  berbasis  pendekatan saintifik untuk mahasiswa. Indonesian Biologi Teachers , 1(2):42–45.
Vol. 8, No. 2, hlm. 152-163, 2020
Fernández-Jiménez, C., Fernández-Cabezas, M., Polo Sánchez, M.T., & Díaz Batanero, M.C. 2019.  Autonomous  work  and  skill  learning  strategies  applying  problem-based learning:  Experience  of  innovation  in  subjects  related  to  disability. Innovations  in Education and Teaching International , 56(5):617–627.
Fitriani,  V.  2019.  Analisis  kebutuhan  siswa  terhadap  panduan  praktikum  IPA  berbasis problem based learning . JEMST: Journal of  Education in Mathematics, Science, and Technology , 2(1):10–15.
Gunada, I.W., Sahidu, H., & Sutrio, S. 2017. Pengembangan perangkat pembelajaran fisika berbasis  masalah  untuk  meningkatkan  hasil  belajar  dan  sikap  ilmiah  mahasiswa. Jurnal Pendidikan Fisika Dan Teknologi , 1(1):38–46.
Handayani, L.P., Farida, F., & Anhar, A. 2014. Pengembangan buku penuntun praktikum IPA berbasis inkuiri terbimbing untuk SMP Kelas VII Semester II. Kolaboratif , 1(3):69- 76.
Husen,  A.,  Indriwati,  S.E.,  &  Lestari,  U.  2017.  Pengembangan  perangkat  pembelajaran biologi berbasis problem based learning dipadu think pair share untuk meningkatkan keterampilan proses sains. Bioedukasi, XV(1):1-7.
Laksmiwati,  D.,  Hadisaputra,  S.,  &  Siahaan,  J.  2019.  Pengembangan  modul  praktikum kimia  berbasis problem  based  learning untuk  Kelas  XI  SMA. Chemistry  Education Practice , 1(2): 36–41.
Lauren, I., Harahap, F., & Gultom, T. 2016. Uji kelayakan penuntun praktikum genetika berbasis  keterampilan  proses  sains  berdasarkan  ahli  materi  dan  ahli  desain. Jurnal Pendidikan Biologi , 6(1):206–212.
Lubis, R.R., Irwanto, I., & Harahap, M.Y. 2019. Increasing learning outcomes and ability critical  thinking  of  students  through  application  problem  based  learning  strategies. International Journal for Educational and Vocational Studies , 1(6):524–527.
Lunetta,  V.N.,  Hofstein,  A.,  &  Clough,  M.P.  2010.  Learning  and  teaching  in  the  school science laboratory: An analysis of research, theory, and practice. In S. K. Abell & N. G.Lederman  (Eds.), Handbook  of  research  on  science  education (pp.393–441). Routledge.
Maharani,  L.  2015.  Pengembangan  buku  ajar  berorientasi problem  based  learning pada materi invertebrata Kelas X SMA. Bioedu , 4(1):733-739.
Malmia, W., Makatita, S.H., Lisaholit, S., Azwan, A., Magfirah, I., Tinggapi, H., Chairul, M., & Umanailo, B. 2019. Problem-based learning as an effort to improve student learning outcomes. Int. J. Sci. Technol. Res , 8(9):1140–1143.
Mutiya,  M.  &  Yenti,  E.  2019.  Desain  modul  praktikum  berbasis problem  based  learning (PBL) pada materi larutan elektrolit dan non elektrolit. Konfigurasi: Jurnal Pendidikan Kimia Dan Terapan , 3(1):46–53.
Nelson, J.L., Palonsky, S.B., & McCarthy, M.R. 2013. Critical issues in education: Dialogues and dialectics (8th ed.). Waveland Press, Inc.
Nurbenita,  P.H.  2015.  Penerapan  model  pembelajaran problem  based  instruction pada materi  pencemaran  air  untuk  meningkatkan  keterampilan  proses  sains  siswa  SMP Kelas VII. Jurnal Pendidikan Sains , 3(03):1-6.
Prasetyo,  M.M.  2016.  Pengembangan  penuntun  praktikum  mikrobiologi  berbasis keterampilan  proses  sains  mahasiswa  pendidikan  biologi  UIN  Alauddin  Makassar. Jurnal Biotek , 4(1):1–20.
Prayitno,  T.A.  2017.  Pengembangan  petunjuk  praktikum  mikrobiologi  program  studi Pendidikan Biologi. Jurnal Biota , 3(1):31–37.
Putra,  M.I.S.  &  Muqoyyidin,  A.W.  2019.  Pengembangan  perangkat  pembelajaran  model problem  based  learning (PBL)  untuk  meningkatkan  keterampilan  berpikir  kritis mahasiswa  PGMI  Unipdu  Jombang. TARBIYA  ISLAMIA:  Jurnal  Pendidikan  Dan Keislaman , 8(2): 180–198.
Ramadhani, R., Umam, R.,  Abdurrahman, A.,  & Syazali, M.  2019.  The  effect of flipped- problem based learning model integrated with LMS-google classroom for senior high school students. Journal for the Education of Gifted Young Scientists , 7(2):137–158.
Richard, I.A. 2015. Learning to Teach (10th ed.). McGraw-Hill Education.
Setiyadi,  M.W.  2017.  Pengembangan  modul  pembelajaran  biologi  berbasis  pendekatan saintifik untuk meningkatkan hasil belajar siswa. Journal of Educational Science and Technology (EST) , 3(2):102–112.
Sevian, H., Hugi-Cleary, D., Ngai, C., Wanjiku, F., & Baldoria, J.M. 2018. Comparison of learning in two context-based university chemistry classes. International Journal of Science Education , 40(10):1239–1262.
Simon, E.J., Dickey, J.L., Hogan, K.A., & Reece, J.B. 2016. Campbell Essential Biology (6th ed.). Pearson Education.
Susanti,  D.  &  Risnanosanti,  R.  2019.  Pengembangan  buku  ajar  untuk  menumbuh- kembangkan kemampuan 4c ( critical, creative, collaborative, communicative ) melalui model  PBL  pada  pembelajaran  biologi  di  SMP  5  Seluma. Seminar  Nasional  Sains  & Entrepreneurship , 1(1):1-9.
Trianto,  T.  2012. Model  pembelajaran  terpadu:  Konsep,  strategi,  dan  implementasinya dalam Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP) . Bumi Aksara.
Tsaniyyah,  D.,  Marianti,  A.,  &  Isnaeni,  W.  2019.  Keterampilan  proses  sains  siswa  pada pembelajaran  materi  sel  dengan  model problem  base  learning berbantuan  tutor sebaya. Phenomenon: Jurnal Pendidikan MIPA , 9(1):21–35.
Vol. 8, No. 2, hlm. 152-163, 2020
Wahyuni,  S.  2015.  Pengembangan  petunjuk  praktikum  ipa  untuk  meningkatkan kemampuan  berpikir  kritis  siswa  SMP. Jurnal  Pengajaran  MIPA ,  20(2):196–203. https://doi.org/http://dx.doi.org/10.18269/jpmipa.v20i2.585
Widyaningrum, D.A. & Wijayanti, T. 2019. Implementasi buku petunjuk praktikum biokimia berbasis inkuiri terbimbing untuk meningkatkan kemampuan kerja ilmiah. Edubiotik: Jurnal Pendidikan, Biologi Dan Terapan , 4(02):58–67.
Yerushalmi, E. & Eylon, B. 2015. Problem solving in science learning. In R. Gunstone (Ed.), Encyclopedia of science education. Springer Science+Business Media. https://doi.org/10.1007/978-94-007-2150-0
Zulkifli,  L.  2015.  Pengembangan  petunjuk  praktikum  biologi  dan  instrumen  penilaian kinerja  praktikum  berbasis  model  pembelajaran  kooperatif  dan  efektivitasnya terhadap  kemampuan  berpikir  kritis  siswa  SMA/MA  Kelas  XI. Jurnal  Penelitian Pendidikan IPA , 1(2):1-12.