## Analisis Didaktis Berdasarkan Kemampuan Kognitif dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa pada Materi Kalor
Susana E. S. H. 1, a) , Sriyansyah 2, b)
1 SMA Santa Angela, Jl. Merdeka No. 24, Bandung, 40117.
2 Sekolah Pascasarjana, Universitas Pendidikan Indonesia, Jl. Dr. Setiabudhi No. 229 , Bandung, 40154.
Email: a) susana_en@yahoo.co.id, b) syaktiperdana@gmail.com

## Abstract
Cognitive  abilities  and  critical  thinking  skill  are  the  essential  things  to  develop  in  learning process. The purpose of this research is to analyze didactically students’ cognitive abilities and critical thinking on heat concept in order to design an appropriate learning. Research method was  descriptive  analysis.  Research  subject  was  25  senior  high  school  students  in  Bandung. Data was documented by using 10 essay items of cognitive abilities test and 5 essay items of critical  thinking  skill.  Data  was  analyzed  based  on  the  interpretation  of  the  test  score.  The findings  showed  that  students’  cognitive  abilities  on  each  cognitive  process  indicators respectively 48% understand (C2), 41% apply (C3), 36% analyze (C4) and 38% evaluate (C5). The  findings  of  students’  critical  thinking,  respectively  the  ability  to  identify  main  idea  of problem (58%), to interprets data accurately (36%) and to formulate a rational decision (28%).
Keywords : didactic analysis, cognitive abilities, critical thinking, heat concept.

## Abstrak
Kemampuan  kognitif  dan  keterampilan  berpikir  kritis  merupakan  hal  esensial  yang  penting untuk  dikembangkan  dalam  proses  pembelajaran.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  melakukan analisis  didaktis  terhadap  kemampuan  kognitif  dan  keterampilan  berpikir  kritis  siswa  pada materi kalor dalam rangka untuk merancang pembelajaran yang tepat. Metode yang digunakan adalah  deskriptif  analitik.  Subjek  penelitian  sebanyak  25  siswa  kelas  XII  pada  salah  satu sekolah menengah atas di Kota Bandung. Instrumen penelitian berupa tes kemampuan kognitif sebanyak  10  soal  dan  keterampilan  berpikir  kritis  sebanyak  5  soal  berbentuk  uraian.  Data dianalisis  berdasarkan  tafsiran  persentase  hasil  tes.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa kemampuan  kognitif  siswa  pada  tiap  indikator  proses  kognitif  berturut-turut  sebesar  48% memahami (C2), 41% mengaplikasikan (C3), 36% menganalisis (C4) dan 38% mengevaluasi (C5). Keterampilan berpikir kritis siswa meliputi: kemampuan mengidentifikasi elemen utama suatu masalah (58%), kemampuan menginterpretasi data secara akurat (36%) dan kemampuan merumuskan keputusan rasional (28%).
Kata-kata kunci : analisis didaktis, kemampuan kognitif, berpikir kritis, konsep kalor.
Naskah diterbitkan: 30 Desember 2015 DOI: doi.org/10.21009/1.01207

## PENDAHULUAN
Tujuan  pembelajaran  fisika  yang  tercantum  dalam  Permendiknas  No.  22  Tahun  2006, menyebutkan  bahwa  pembelajaran  fisika  bukan  hanya  menuntut  siswa  agar  mampu  menguasai konsep,  melainkan  juga  harus  memiliki  keterampilan  berpikir  (Depdiknas  2006).  Hal  ini  dapat dipahami,  oleh  karena  penguasaan  konsep  dan  keterampilan  berpikir  merupakan  dua  hal  yang esensial dalam sebuah pembelajaran dan harus dimiliki oleh siswa.
Siswa  dikatakan  menguasai  sebuah  konsep  apabila  siswa  tersebut  telah  mampu  melakukan serangkaian proses mental yang oleh Anderson & Krathwohl (2001) disebut dengan proses kognitif. Proses  kognitif  inilah  yang  sering  dijadikan  sebagai  indikator  apakah  seorang  siswa  menguasai konsep  atau  tidak.  Adapun  proses  kognitif  tersebut  dari  yang  paling  rendah  sampai  yang  paling tinggi,  yaitu  mengingat,    memahami,  mengaplikasikan,  menganalisis,  mengevaluasi  dan  mencipta (Anderson  dan  Krathwohl  2001).  Semua  kemampuan  itu  sering  disebut  dengan  istilah  kemampuan kognitif.
Kemampuan kognitif sangat erat kaitannya dengan keterampilan berpikir, khususnya keterampilan berpikir tingkat tinggi. Salah satu keterampilan berpikir tingkat tinggi yang telah lama menjadi fokus penelitian pendidikan fisika, yaitu keterampilan berpikir kritis.
Menurut  Ennis  (1985),  keterampilan  berpikir  kritis  adalah  cara  berpikir  reflektif  dan  beralasan yang difokuskan pada pengambilan keputusan apa yang diyakini atau dikerjakan untuk memecahkan masalah. Keterampilan berpikir kritis diperlukan dalam setiap pembelajaran, termasuk pembelajaran fisika  karena  setiap  disiplin  ilmu  tentu  akan  berdasar  pada  prinsip  yang  mencirikan  ilmu  tersebut rasional,  sehingga  memerlukan  sebuah  keterampilan  berpikir  kritis  dan  logis  untuk  memahaminya (Sarwi dan Liliasari 2009). Dengan demikian, tampak bahwa keterampilan berpikir kritis merupakan hal penting yang harus dikuasai oleh setiap siswa.
Terdapat  tiga  keterampilan  yang  diperlukan  oleh  siswa  ketika  menerapkan  berpikir  kritis  dalam memecahkan  sebuah  masalah  (K-Chao  Yu et  al .  2014),  yaitu  mengidentifikasi  elemen  utama  suatu masalah,  menginterpretasi  dan  menyimpulkan  data  secara  akurat,  dan  memformulasikan  keputusan atau  penilaian  yang  rasional.  Keterampilan  ini  sangat  penting  dilatihkan  bersama  kemampuan lainnya,  tidak  terkecuali  dengan  kemampuan  kognitif.  K-Chao  Yu et  al .  (2014)  menyatakan  bahwa kemampuan  kognitif  berkaitan  erat  dengan  keterampilan  berpikir  kritis.  Pengetahuan  teoritis  siswa yang  salah  dapat  mempengaruhi  kemampuan  siswa  tersebut  dalam  menginterpretasi  informasi, sehingga  juga  berpengaruh  pada  penilaian  dan  keputusan  mereka.  Keterkaitan  ini  menunjukkan bahwa keterampilan berpikir kritis tidak lepas dari kemampuan kognitif siswa. Oleh karena itu, untuk mengembangkan  keterampilan  berpikir  kritis,  tentu  juga  harus  bersamaan  dengan  melatihkan kemampuan kognitif siswa, sehingga rancangan pembelajarannya pun harus memfasilitasi kedua hal tersebut.
Hasil  penelitian  sebelumnya  (Kurniawati et  al .  2014;  Setyorini at  al .  2011) tentang  penguasaan konsep  dan  keterampilan  berpikir  kritis  siswa  memang  menunjukkan  adanya  peningkatan  sebagai dampak dari variasi model pembelajaran yang diterapkan. Tapi, peningkatan yang ditunjukkan siswa masih  belum  maksimal  jika  dibandingkan  dengan  pembelajaran  konvensional.  Faktanya menunjukkan  bahwa  rata-rata  nilai  penguasaan  konsep  (Kurniawati et  al .  2014) dan  keterampilan berpikir  kritis  siswa ( Kurniawati et  al .  2014;  Setyorini at  al .  2011)  masih  berada  di  bawah  70  dari nilai  maksimum  100.  Hal  ini  tentu  masih  belum  dapat  dikatakan  bahwa  pembelajaran  yang diterapkan  adalah  efektif,  apalagi  bila  harus  diterapkan  pada  berbagai  materi  yang  memiliki karakteristik berbeda. Oleh karena itu, upaya untuk mencari bentuk pembelajaran yang efektif guna meningkatkan penguasaan konsep dan keterampilan berpikir kritis siswa harus terus dilakukan.
Seiring  dengan  perkembangan  zaman,  pembelajaran  pun  tentu  ikut  berkembang.  Terdapat berbagai  macam  model,  metode,  strategi,  maupun  pendekatan  pembelajaran  yang  dikembangkan. Variasi bentuk ini diharapkan berguna untuk mengatasi permasalahan yang belum terselesaikan oleh model pembelajaran sebelumnya. Oleh karena itu, dalam rangka mencari desain pembelajaran yang tepat  dan  sesuai  dengan  karakteristik  masing-masing  materi  Fisika,  maka  tentu  diperlukan  data penelitian yang menggambarkan capaian kemampuan siswa pada berbagai materi fisika yang berbeda dan juga dilengkapi dengan gambaran permasalahan yang dihadapi oleh siswa.
Berangkat  dari  alasan  tersebut,  maka  penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  sejauhmana capaian  kemampuan  kognitif  dan  keterampilan  berpikir  kritis  siswa  yang  sebelumnya  telah mendapatkan  pembelajaran  materi  suhu  dan  kalor  dengan  metode  konvensional.  Pembelajaran konvensional  yang  dimaksud  dalam  artikel  ini  adalah  pembelajaran  yang  telah  biasa  digunakan  di sekolah  yang  dijadikan  sebagai  lokasi  penelitian,  di  mana  kegiatan  pembelajarannya  meliputi kegiatan ekspositori, diskusi, tanya jawab, modelling dan latihan soal. Materi suhu dan kalor dipilih atas  dasar  pertimbangan  karakteristik  materi  yang  bersifat  konseptual  analisis,  sehingga  untuk menguasai  materi  ini,  siswa  dituntut  untuk  memiliki  keterampilan  berpikir  tingkat  tinggi,  salah satunya  keterampilan  berpikir  kritis.  Informasi  yang  disajikan  dalam  artikel  ini  diharapkan  dapat menjadi bahan evaluasi dan refleksi guru fisika terhadap pembelajaran yang selama ini dilakukan di kelas, khususnya materi suhu dan kalor.

## METODE
Untuk  keperluan  pengumpulan  data,  telah  dikonstruk  dua  jenis  tes  berbentuk  uraian,  yaitu  tes kemampuan kognitif sebanyak 10 soal dan tes keterampilan berpikir kritis sebanyak 5 soal. Butir soal tes selain dikembangkan sendiri oleh penulis, sebagian diadaptasi dari Thermal Concept Evaluation (Yeo dan Zadnik 2001) dan buku Fisika Dasar untuk tingkat universitas (Walker et al . 2014).
Indikator  kemampuan  kognitif  dalam  penelitian  ini  dibatasi  hanya  pada  kategori  proses  kognitif memahami  (C2),  mengaplikasikan  (C3),  menganalisis  (C4)  dan  mengevaluasi  (C5)  (Anderson  dan Krathwohl  2001).  Hal  ini  didasarkan  atas  pertimbangan  kesesuaian  dengan  kompetensi  dasar  yang diharapkan  dan  tujuan  pembelajaran  yang  telah  ditetapkan.  Adapun  indikator  keterampilan  berpikir kritis yang digunakan merujuk pada indikator yang digunakan oleh K-Chao Yu et al . (2014) antara lain  kemampuan  mengidentifikasi  elemen  utama  dari  sebuah  masalah  (K1),  kemampuan menginterpretasi  dan  menyimpulkan  data  secara  akurat  (K2),  dan  kemampuan  merumuskan keputusan rasional (K3).
Untuk  mengetahui kemampuan kognitif dan keterampilan berpikir kritis,  skor 1 hanya diberikan pada  siswa  yang  menjawab  soal  dengan  proses  dan  hasil  akhir  yang  benar.  Jika  salah  satu  atau keduanya  (proses  dan  hasil  akhir)  salah,  maka  diberi  skor  0.  Data  yang  diperoleh  dianalisis  secara kuantitatif  dan  kualitatif.  Analisis  kuantitatif  digunakan  untuk  menghitung  persentase  rata-rata  skor yang  diperoleh  siswa  untuk  masing-masing  indikator,  sedangkan  analisis  kualitatif  didasarkan  pada tafsiran  kecenderungan  yang  ditunjukkan  oleh  persentase  masing-masing  indikator  kemampuan kognitif  atau  keterampilan  berpikir  kritis.  Adapun  capaian  yang  diperoleh  siswa  diketahui  dengan cara  dibandingkan  dengan  kriteria  ketuntasan  minimal  (KKM),  yaitu  75  yang  merupakan  standar minimum di sekolah yang dijadikan sebagai lokasi penelitian.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Rata-rata  nilai  tes  kemampuan  kognitif  siswa  adalah  41  dari  100,  berada  di  bawah  KKM  yang telah  ditentukan.  Ini  berarti  dari  10  item  soal  kemampuan  kognitif  yang  diberikan,  rata-rata  siswa hanya  mampu  menjawab  4  item  soal.  Hal  ini  mengindikasikan  bahwa  kemampuan  kognitif  siswa pada  materi  suhu  dan  kalor  masih  dapat  dikatakan  cukup  rendah,  bahkan  setelah  mendapatkan pembelajaran  tentang  materi  tersebut.  Persentase  rata-rata  nilai  siswa  pada  tiap  indikator  disajikan pada GAMBAR 1.
GAMBAR 1. Persentase rata-rata nilai siswa pada tiap indikator kemampuan kognitif
Tampak pada GAMBAR 1, siswa memperoleh rata-rata skor rendah pada indikator menganalisis (C4)  dan  mengevaluasi  (C5).  Tapi,  justru  hampir  sebagian  siswa  dapat  menyelesaikan  soal memahami  (C2).  Hal  ini  wajar  mengingat  kemampuan  memahami  dalam  materi  suhu  dan  kalor memang telah dilatihkan sejak siswa berada di tingkat sekolah menengah pertama (SMP). Sekalipun kemampuan  menganalisis  dan  mengevaluasi  juga  dilatihkan  di  tingkat  SMP,  namun  di  tingkat sekolah menengah atas (SMA) lebih diperkaya dalam berbagai konteks permasalahan. Selain itu, hal ini  juga  menjadi  indikasi  bahwa  pembelajaran  yang  diperoleh  oleh  siswa  masih  belum  sepenuhnya melatihkan kemampuan kognitif siswa.
Sejalan  dengan  itu,  hasil  tes  keterampilan  berpikir  kritis  juga  tidak  jauh  berbeda,  yaitu  masih  di bawah standar minimum yang ditentukan. Berikut disajikan persentase rata-rata untuk tiap indikator keterampilan berpikir kritis (KBK) pada GAMBAR 2.
GAMBAR 2. Persentase rata-rata nilai siswa pada tiap indikator keterampilan berpikir kritis
Berdasarkan  GAMBAR  2,  terlihat  bahwa  siswa  memperoleh  persentase  tertinggi  pada kemampuan  mengidentifikasi  elemen  utama  dari  sebuah  masalah.  Hal  ini  bersesuaian  dengan indikator memahami yang juga menempati persentase tertinggi pada indikator kemampuan kognitif. Artinya,  siswa  memahami  masalah  utama  yang  disajikan  dalam  tiap  item  soal,  tapi  hanya  sebatas mampu  mengidentifikasi  apa  yang  ditanyakan  dalam  soal.  Kemampuan  mengidentifikasi  ini didukung dengan kemampuan menginterpretasi dan menyimpulkan data secara akurat. Tetapi, justru siswa  rendah  pada  kemampuan  merumuskan  keputusan  rasional.  Hal  ini  dapat  dipahami  dalam kaitannya  dengan  indikator  menganalisis  (C4)  yang  juga  menempati  posisi  terendah  pada kemampuan  kognitif.  Rendahnya  kemampuan  siswa  dalam  menganalisis  suatu  masalah  tentu mempengaruhi  kemampuan  siswa  tersebut  untuk  memutuskan  penyelesaian  masalah  itu.  Hubungan di antara kedua indikator kemampuan kognitif dan keterampilan berpikir kritis ini sesuai dengan hasil penelitian K-Chao Yu et al. (2014) yang menyebutkan bahwa pengetahuan teoritis yang salah yang dimiliki  seseorang,  akan  mempengaruhi  kemampuan  orang  tersebut  dalam  menginterpretasi informasi, sehingga juga mempengaruhi keputusan dan penilaian yang mereka buat.
Hasil  tes  kemampuan  kognitif  dan  keterampilan  berpikir  kritis  yang  ditunjukkan  oleh  siswa tersebut,  menjadi  sebuah  bahan  evaluasi  terhadap  pembelajaran  pada  materi  suhu  dan  kalor  yang selama  ini  dilakukan.  Rendahnya  kemampuan  menganalisis  yang  juga  mempengaruhi  kemampuan merumuskan keputusan guna mendapatkan penyelesaian akhir dari suatu masalah, mengindikasikan bahwa  pembelajaran  yang  dilakukan  belum  melatih  siswa  secara  maksimal  bagaimana  membangun sebuah  pemahaman  yang  utuh  dan  mendalam.  Lasry,  Finkelstein  dan  Mazur  (2009)  menjelaskan bahwa  memang  pada  kenyataannya  siswa  terlalu  banyak  mendapatkan  pembelajaran  yang  dominan matematis.  Hal  ini  menyebabkan  siswa  cenderung  mencari  rumus  yang  sesuai  untuk  digunakan ketika menghadapi soal daripada harus menganalisis dengan menggunakan pengetahuan yang mereka miliki.

## KESIMPULAN
Dari  hasil  paparan  dalam  pembahasan  tersebut,  dapat  disimpulkan  bahwa  secara  umum kemampuan kognitif dan keterampilan berpikir kritis siswa pada materi suhu dan kalor masih rendah, berada  di  bawah  standar  minimum  yang  telah  ditentukan.  Kemampuan  menganalisis  merupakan kemampuan  terendah  diantara  indikator  kemampuan  kognitif  lainnya,  sedangkan  kemampuan merumuskan  keputusan  rasional  juga  menjadi  indikator  terendah  pada  keterampilan  berpikir  kritis. Hal ini menjelaskan bahwa kemampuan menganalisis turut mempengaruhi kemampuan siswa dalam merumuskan keputusan rasional guna menyelesaikan suatu masalah.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terimakasih kepada Sekolah Pascasarjana Universitas Pendidikan Indonesia (SPs UPI) dan SMA Santa Angela atas kerjasama dan dukungan yang diberikan hingga penelitian ini mampu  terselesaikan,  serta  dosen  dan  rekan-rekan  mahasiswa  Prodi  Fisika  SPs  UPI  atas  saran  dan masukannya yang membangun.

## REFERENSI
Anderson LW., Krathwohl DR. 2001, A taxonomy for learning, teaching and assessing , New York, Longman.
Ennis  RH. Goals  for  a  critical  thinking  curriculum .  Dalam  A.  L.  Costa  (Ed), Developing  Minds . (Virginia, Association for supervision and Curriculum Development, 1985), pp. 54-57.
K-Chao  Yu,  K-Yi  Lin,  S-Chun  Fan.  2014,  ‘An  exploratory  study  on  application  of  conceptual knowledge and critical thinking to technological issues’, Int. J. Technol. Des. Edu.
Kurniawati  I.D.,  Wartono,  Diantoro  M.  2014,  ‘Pengaruh  pembelajaran  inkuiri  terbimbing  integrasi peer instruction terhadap penguasaan konsep dan kemampuan berpikir kritis siswa’, JPFI 10, pp. 36-46.
Lasry N., Finkelstein N., Mazur E. 2009, ‘Are most people too dumb for physics?’, Phys. Teach. 47, pp. 418-422.
Permendiknas. 2006. Kurikulum 2006 Standar Isi . Jakarta, Departemen Pendidikan Nasional.
Sarwi,  Liliasari.  2009,  ‘Penerapan  strategi  kooperatif  dan  pemecahan  masalah  pada  konsep gelombang untuk mengembangkan keterampilan berpikir kritis’, JPFI 5, pp. 90-95.
Setyorini  U.,  Sukiswo  S.E.,  Subali  B.  2011,  ‘Penerapan  model  problem  based  learning  untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa SMP’, JPFI 7, pp. 52-56.
Walker  J.,  Halliday  D.,  Resnick  R.    2014, Fundamentals  of  physics .  10th  ed.,  USA,  John  Wiley  & Sons.
Yeo  S.,  Zadnik  M.  2001,  ‘Introductory  thermal  concept  evaluation:  assessing  students’ understanding’, Phys. Teach. 39, pp.496-504.