Volume 6, Nomor 2, Agustus 2020, Halaman 106–116

## KEMAMPUAN KONEKSI MATEMATIS DAN BERPIKIR KRITIS SISWA DALAM PEMBELAJARAN MATEMATIKA MELALUI MODEL BRAIN-BASED LEARNING
Firmanila Kurnia Ulfa 1
1 Program Studi Pendidikan Matematika, Universitas Negeri Semarang
, Email: 1 firmanilaulfa@students.unnes.ac.id

## ABSTRAK
Di  era  revolusi  industri  4.0  ini,  kemajuan  IPTEK  dan  tatanan  dunia  terjadi  secara  global, disruptif,  dan  sangat  kompetitif.  Untuk  menghadapi  hal  itu,  perlu  disiapkan  generasi  yang memiliki  kemampuan  berpikir  tingkat  tinggi  sebagai  alat  untuk  bertindak  dan  mengambil keputusan yang tepat dalam berbagai situasi di masa depan. Matematika sebagai salah satu mata pelajaran  wajib  di  sekolah  dinilai  memegang  peran  penting  dalam  meningkatkan  kemampuan siswa  untuk  bepikir  kritis,  sistematis,  logis,  kreatif, dan berkolaborasi  secara  efektif.  Sikap  dan cara  berpikir  seperti  ini  dapat  dikembangkan  melalui  pembelajaran  matematika,  karena matematika  merupakan  ilmu  yang  memiliki  struktur  dan  keterkaitan  yang  kuat  dan  jelas antarkonsepnya sehingga memungkinkan siapapun yang mempelajarinya terampil dalam berpikir secara  rasional.  Oleh  karena  itu,  mengembangkan  kemampuan  koneksi  matematis  dan  berpikir kritis-matematis  dalam  pembelajaran  matematika  sangatlah  penting.  Metode brain-based learning (BbL)  adalah  salah  satu  model  pembelajaran  yang  menawarkan  suatu  konsep pembelajaran  yang  diselaraskan  dengan  cara  kerja  otak  dan  didesain  secara  alamiah  untuk belajar,  sehingga  dapat  diterapkan  untuk  menstimulasi  kemampuan  koneksi  matematis  dan berpikir  kritis  siswa.  Artikel  ini  memaparkan  bagaimana  model  BbL  menstimulasi  kemampuan koneksi dan berpikir kritis matematis siswa dalam pembelajaran matematika yang bermuara pada peningkatan mutu pendidikan di Indonesia. Metode penulisan yang digunakan dalam artikel ini adalah studi pustaka.
Kata Kunci: kemampuan koneksi matematis, berpikir kritis-matematis, brain-based learning

## ABSTRACT
In this era of industrial revolution 4.0, advances in science and technology and world order occur globally,  are  disruptive,  and  very  competitive.  To  deal  with  this,  it  is  necessary  to  prepare  a generation with high-level thinking skills as a tool to act and make the right decisions in various situations in the future. Mathematics as one of the compulsory subjects in schools is considered to have an important role in improving students' ability to think critically, systematically, logically, creatively, and collaborate effectively. Attitudes and ways of thinking like this can be developed through  learning  mathematics,  because  mathematics  is  a  science  that  has  a  strong  and  clear structure  and  linkages  between  its  concepts  that  allow  anyone  who  studies  it  to  be  skilled  in thinking  rationally.  Therefore,  developing  mathematical  connection  skills  and  critical- mathematical thinking in mathematics learning is very important. The brain-based learning (BbL) method is a learning model that offers a learning concept that is aligned with the workings of the brain  and  is  designed  naturally  for  learning,  so  that  it  can  be  applied  to  stimulate  students' mathematical  connection  skills  and  critical  thinking.  This  article  describes  how  the  BbL  model stimulates  students'  mathematical  critical  thinking  and  connection  abilities  in  mathematics learning which leads to improving the quality of education in Indonesia. The writing method used in this article is literature study.
Keywords : mathematical connection skills, critical-mathematical thinking, brain-based learning

## PENDAHULUAN
Untuk  menghadapi  tantangan  di  era  global,  perlu  disiapkan  generasi  yang  memiliki kemampuan  berpikir  tingkat  tinggi  sebagai  alat  untuk  bertindak  dan  mengambil  keputusan yang tepat dalam berbagai situasi di masa yang akan datang. Matematika sebagai salah satu mata pelajaran wajib di  sekolah memegang peran penting dalam meningkatkan kemampuan siswa  untuk  berpikir  kritis,  sistematis,  logis,  kreatif,  dan  berkolaborasi  secara  efektif.  Sikap dan  cara  berpikir  seperti  ini  dapat  dikembangkan  melalui  pembelajaran  matematika,  karena matematika  merupakan  ilmu  yang  memiliki  struktur  dan  keterkaitan  yang  kuat  dan  jelas antarkonsepnya.  Hal  ini  memungkinkan  siapapun  yang  mempelajarinya  terampil  dalam berpikir  secara  rasional  dan  siap  menghadapi  permasalahan  dalam  kehidupan  di  masa  yang akan datang (Setiawan, 2012).
Kemampuan  koneksi  matematis  merupakan  salah  satu  kemampuan  berpikir  tingkat tinggi yang sangat penting dan harus dikembangkan, karena dalam pembelajaran matematika setiap  konsep  berkaitan  satu  sama  lain.  Melalui  koneksi  matematis,  konsep  pemikiran  dan wawasan  siswa  terhadap  matematika  akan  semakin  terbuka  luas,  tidak  hanya  terfokus  pada topik yang sedang dipelajari, sehingga akan menimbulkan sikap positif terhadap matematika itu sendiri. Lestari, K. (2014:37) mengatakan bahwa jika siswa memiliki wawasan yang luas, maka siswa akan memiliki kecakapan dalam memecahkan masalah dan mengambil keputusan secara  masuk  akal  ( reasonable ),  mendalam  ( in  dept ),  dapat  dipertanggungjawabkan ( responsible )  dan  berdasarkan  pemikiran  yang  cerdas  ( skillfull  thinking ).  Kecakapan- kecakapan  tersebut  merupakan  bagian  dari  kemampuan  berpikir  kritis.  Dengan  demikian, penguasaan kemampuan koneksi yang baik dapat menunjang kemampuan siswa untuk dapat berpikir kritis.
Berpikir kritis adalah berpikir secara rasional dan reflektif yang memfokuskan terhadap hal  yang  diyakini.  Rasional  berarti  keyakinan  dan  argumentasi  yang  berdasarkan  kepada bukti,  aktual,  relevan  dan  tentunya  terpercaya  (Sundari,  Parno,  Kusairi,  2016:  405). Sedangkan  reflektif  artinya  sikap  mempertimbangkan  dengan  tepat,  teliti  dan  hati-hati terhadap  segala  kemungkinan  keputusan  yang  akan  diambil.  Kemampuan  berpikir  kritis merupakan bagian dari kemampuan berpikir matematis yang perlu dimiliki oleh setiap siswa dalam  menghadapi  berbagai  permasalahan.  Menurut  Anderson  dalam  Lestari,  K.  (2014) ketika  kemampuan  berpikir  kritis  dikembangkan,  seseorang  akan  cenderung  untuk  mencari kebenaran, berpikir divergen (terbuka dan toleran terhadap ide-ide baru), dapat menganalisis masalah  dengan  baik,  berpikir  secara  sistematis,  penuh  rasa  ingin  tahu,  dewasa  dalam berpikir,  dan  dapat  berpikir  secara  mandiri.  Kecakapan  inilah  yang  nantinya  akan  menjadi pintu gerbang menuju masa depan yang cemerlang.
Namun, fakta di lapangan menunjukkan bahwa kemampuan koneksi dan berpikir kritis matematis siswa belum sesuai dengan yang diharapkan. Hal ini dapat dilihat dari hasil survei TIMSS  ( Trends  in  International  Mathematics  and  Science  Study )  yang  dirancang  untuk meneliti  pengetahuan  serta  kemampuan  matematika  dan  sains  peserta  didik  bahwa kemampuan  matematika  peserta  didik  Indonesia  menurut  Benchmark  Internasional  TIMSS 2015 masih  belum  optimal.  Indonesia  hanya  memperoleh  nilai  397  di  bawah  nilai  rata-rata internasional yaitu 500 dan berada pada peringkat 44 dari 49 negara (Hadi, 2019). Salah satu faktor  penyebab  belum  optimalnya  hasil  TIMSS  Indonesia  ini  adalah  masih  rendahnya kemampuan koneksi dan berpikir kritis siswa. Oleh karena itu, guru sebagai salah satu tokoh utama  dalam  pembelajaran  harus  mengembangkan  kemampuan  koneksi  dan  berpikir  kritis matematis siswa dengan menggunakan strategi, pendekatan, metode, atau teknik yang banyak melibatkan siswa aktif dalam pembelajaran.
Menurut  NCTM  (2000:17)  peningkatan  kualitas  pendidikan  matematika  untuk  semua siswa  membutuhkan  pengajaran  matematika  yang  efektif  di  semua  ruang  kelas.  Pengajaran yang  efektif  adalah  satu-satunya  cara  yang  dapat  mempersiapkan  siswa  untuk  menghadapi
tantangan  global  karena  mampu  mempersiapkan  siswa  untuk  menyerap  pengetahuan  baru, menghubungkannya dengan pengetahuan sebelumnya dan membuat rantai pengetahuan untuk bekerja  di  lingkungan  yang  dinamis  (Khan  2012:83).  Mengajar  matematika  dengan  efektif adalah upaya yang kompleks, dan tidak ada resep yang mudah untuk membantu semua siswa belajar.  Anghileri  dalam  Anthony  dan  Margaret  (2009:156)  menyatakan  bahwa  guru  yang efektif mampu mendukung siswa untuk membuat koneksi dengan memberi kesempatan siswa terlibat  dalam  tugas  yang  kompleks  dan  menetapkan  tujuan  bahwa  mereka  menjelaskan pemikiran dan strategi solusi mereka dan mereka mendengarkan pemikiran orang lain. Hal ini sejalan dengan pernyataan Ball dalam Clark dan Oyer (2014:2) bahwa "pengajaran yang baik adalah sesuatu untuk dipelajari, bukan warisan".
Selain  itu,  guru  professional  juga  harus  merancang  pembelajaran  efektif  yang  mampu menyeimbangkan  seluruh  potensi  berpikir  siswa  sehingga  akan  terjadi  keseimbangan kognitif    pada  diri  siswa.  Pembelajaran  yang  cocok  dengan  karakteristik  tersebut  adalah pembelajaran  berbasis  kemampuan  otak  atau  Brain-based  Learning  (BbL),  karena pembelajaran  ini  diselaraskan  dengan  cara  kerja  otak  yang  didesain  secara  alamiah  untuk belajar  (Jensen,  2008:5).  Pembelajaran  berbasis  kemampuan  otak  ini  tidak  terfokus  pada keterurutan,  tetapi  lebih  mengutamakan  pada  kesenangan  dan  kecintaan  siswa  akan  belajar, sehingga  siswa  dapat  dengan  mudah  menyerap  materi  yang  sedang  dipelajari.  BbL mempertimbangkan apa yang sifatnya alami bagi otak dan bagaimana otak dipengaruhi oleh lingkungan dan pengalaman (Jensen, 2008: 12).
Berdasarkan  uraian  di  atas,  penulis  termotivasi  untuk  membahas  bagaimana  model BbL  menstimulasi  kemampuan  koneksi  dan  berpikir  kritis  matematis  siswa  dalam pembelajaran  matematika  melalui  model brain-based  learning yang  bermuara  pada peningkatan mutu pendidikan di Indonesia.

## METODE
Dalam  artikel  ini  metode  penulisan  yang  digunakan  penulis  adalah library  research (studi  pustaka).  Teknik  pengumpulan  data  yang  penulis  gunakan  dalam  hal  ini  adalah melakukan  identifikasi  wacana  dari  buku-buku,  artikel,  jurnal,  web  (internet),  skripsi/tesis, ataupun  informasi  lainnya  yang  berhubungan  dengan  judul  artikel  ini. Library  research merupakan  metode  penulisan  dengan    objek  kajian  yang  bersumber  pada  pustaka-pustaka. Pustaka  primer  yang  digunakan  berupa  jurnal  ilmiah  nasional/internasional,  artikel  ilmiah, dan  skripsi/tesis.  Sedangkan  pustaka  sekunder  yang  penulis  gunakan  adalah  buku  dan  web- site yang relevan serta terkait dengan kemampuan koneksi matematis dan berpikir kritis siswa dalam  pembelajaran  matematika  melalui  model brain-based  learning .  Tahapan  analisis penulisan  artikel  ini  adalah  penulis  melakukan  reduksi  data  (melakukan  pemilihan, pemfokusan,  penyederhanaan,  abstraksi  dan  pentransformasian  data  mentah  dalam  catatan- catatan  tertulis),  display  data  (data  kemudian  didisplay  hingga  memberikan  pemahaman terhadap  data  tersebut  agar  bisa  menentukan  langkah  selanjutnya),  dan  kesimpulan  (setelah reduksi  data  terlaksana  maka  dilakukan  konklusi  atau  penarikan  kesimpulan  dari  data  yang telah diteliti).

## HASIL DAN PEMBAHASAN Kemampuan Koneksi Matematis
Koneksi  matematis  ( mathematical  connections )  merupakan  salah  satu  kemampuan yang  harus  mendapat  penekanan  di  setiap  jenjang  pendidikan.  Kemampuan  koneksi matematis  terbagi  dalam  tiga  macam  yaitu  koneksi  antar  topik  matematis,  koneksi  dengan disiplin  ilmu  pengetahuan  yang  lain,  dan  koneksi  dengan  dunia  nyata.  Gagasan  koneksi matematis  telah  lama  diteliti  oleh  W.A.  Brownell  tahun  1930-an,  namun  pada  saat  itu  ide koneksi  matematik  hanya  terbatas  pada  koneksi  aritmetik  (Bergeson,  2000:37).  Koneksi matematis  digagas  karena  ilmu  matematika  tidaklah  terpartisi  dalam  berbagai  topik  yang saling  terpisah,  namun  matematika  merupakan  satu  kesatuan.  Selain  itu  matematika  juga
tidak  bisa  terpisah  dari  ilmu  pengetahuan  lain  dan  masalah-masalah  yang  terjadi  dalam kehidupan.  Tanpa  koneksi  matematika  maka  siswa  harus  belajar  dan  mengingat  terlalu banyak konsep dan prosedur matematika yang saling terpisah (NCTM, 2000:275).
Kemampuan  koneksi  matematis  merupakan  hal  yang  penting.  Namun  siswa  yang menguasai  konsep  matematika  tidak  dengan  sendirinya  pintar  dalam  mengoneksikan matematika.  Lembke  dan  Reys  dalam  Bergeson  (2000:  38)  mengatakan  dalam  sebuah penelitian ditemukan bahwa siswa sering mampu mendaftar konsep-konsep matematika yang terkait  dengan  masalah  riil,  tetapi  hanya  sedikit  siswa  yang  mampu  menjelaskan  mengapa konsep  tersebut  digunakan  dalam  aplikasi  itu.  Dengan  demikian  kemampuan  koneksi  perlu dilatihkan  kepada  siswa  sekolah.  Apabila  siswa  mampu  mengkaitkan  ide-ide  matematika maka  pemahaman  matematikanya  akan  semakin  dalam  dan  bertahan  lama  karena  mereka mampu melihat keterkaitan antartopik dalam matematika, dengan konteks selain matematika, dan  dengan  pengalaman  hidup  sehari-hari  (NCTM,  2000:64).  Siswa  dapat  melihat  bahwa koneksi  matematik  sangat  berperan  dalam  topik-topik  di  dalam  matematika,  konteks  yang menghubungkan  matematika  dan  pelajaran  lain,  dan  dalam  kehidupannya.  Melalui pembelajaran yang menekankan keterhubungan ide-ide dalam matematika, siswa tidak hanya belajar matematika namun juga belajar menggunakan matematika.
Dalam  pembelajaran  di  kelas,  koneksi  matematis  antar  konsep-konsep  dalam matematika  sebaiknya  didiskusikan  oleh  siswa.  Hiebert  dan  Carpenter  dalam  Bergeson (2000: 37) mengungkapkan bahwa pengoneksian antar-ide matematika yang diajarkan secara eksplisit  oleh  guru  tidak  menjamin  siswa  dapat  memahaminya  secara  bermakna.  Kebiasaan siswa  yang  tidak  berusaha  mencari  sumber  materi  menyebabkan  siswa  belum  terampil menemukan  konsep  matematika  untuk  menyelesaikan  permasalahan  matematika  (Firman  & Purnami,  2016).  Mereka  mengandalkan  guru  ceramah  sehingga  siswa  mengalami  kesulitan menyelesaikan  permasalahan  matematika  (Munawaroh  &  Kurniasih,  2016).  Hal  ini menunjukkan  kemampuan  koneksi  matematis  siswa  masih  rendah,  sehingga  diperlukan strategi  atau  pendekatan  yang  tepat  dalam  pembelajaran.  Pembelajaran  yang  sesuai  adalah yang  memfasilitasi  siswa  aktif  melakukan  koneksi  sendiri.  Dalam  hal  ini  siswa  tidak  boleh dipandang  sebagai objek  pembelajaran yang  hanya  menerima  materi  dari  guru,  namun sebaliknya  siswa  dianggap  sebagai  individu  aktif  yang  mampu  mengembangkan  potensi matematikanya sendiri.

## Kemampuan Berpikir Kritis-Matematis
Renstein  dan  Lander  (1990:80)  menyatakan  bahwa  berpikir  kritis  adalah  proses memahami bagaimana jalannya proses berpikir dan pembelajaran, menggunakan kemampuan yang  lebih  tinggi  untuk  memahami  permasalahan,  menganalisis,  menyintesis,  dan  menilai suatu  ide  secara  logis.  Untuk  dapat  memiliki  kemampuan  berpikir  kritis  yang  baik  peserta didik  harus  belajar  mengidentifikasi  persoalan,  mengidentifikasi  hubungan  antarelemen, menyimpulkan  implikasi,  menduga  alasan,  mengombinasikan  elemen  bebas  untuk membentuk  pola  pikir  baru  (kreatifitas),  dan  membuat  interpretasi  asli  (Orlich,  Harder, Callahan,  dkk,  2007:  291).  Kemampuan  berpikir  kritis  sangat  diperlukan  sebagai  upaya menghadapi  berbagai  masalah  dan  berguna  untuk  menemukan  solusi  dari  masalah  tersebut. Berpikir  kritis  menuntut  interpretasi  dan  evaluasi  terhadap  observasi,  komunikasi,  dan sumber-sumber  informasi  lainnya.  Kemampuan  berpikir  kritis  yang  diajarkan  di  sekolah menuntut kemampuan siswa dalam bernalar berdasarkan logika mereka.
Kemampuan  berpikir  kritis  matematis  adalah  kemampuan  berpikir  dalam menyelesaikan  masalah  matematika  yang  melibatkan  pengetahuan  matematika,  penalaran matematika  dan  pembuktian  matematika  (Piawa,  2010).  Pengembangan  berpikir  kritis  pada pelajaran  matematika  di  dalam  kelas  dapat  dilakukan  melalui  aktivitas  seperti membandingkan, membuat kontradiksi, induksi, generalisasi, mengurutkan
mengklasifikasikan,  membuktikan,  mengaitkan,  menganalisis,  mengevaluasi,  dan  membuat pola, dirangkaikan secara berkesinambungan (Applebaum, 2015).
Kemampuan  berpikir kritis  siswa dalam pembelajaran matematika masih  harus terus ditingkatkan  dan  dibangun  melalui  perhatian  khusus  yang  diberikan  oleh  guru.  Rendahnya kemampuan  berpikir  kritis  matematis  siswa  dapat  dilihat  melalui  hasil  belajar  matematika siswa  yang  tergolong  cukup  dan  karakteristik  jawaban  siswa  ketika  menjawab  soal matematika  berbentuk  soal  cerita  dan  pemecahan  masalah.  Oleh  sebab  itu,  kemampuan berpikir  kritis  matematis  perlu  dibangun  secara  perlahan  dalam  proses  pembelajaran matematika.  Kemampuan  berpikir  kritis  matematis  siswa  dapat  dikembangkan  melalui kegiatan  berdiskusi  dalam  proses  pembelajaran  berlangsung  karena  berdiskusi  melibatkan siswa  saling  membantu  dan  mengundang  siswa  lainnya  untuk  aktif  dalam  pembelajaran (Saputra, Joyoatmojo, Wardani, & Sangka, 2019). Kemampuan berpikir kritis ini akan sangat membantu siswa dalam menghadapi berbagai tantangan di masa yang akan datang di dalam kehidupan  siswa.  Meskipun  hasil  berpikir  kritis  tidak  secara  langsung  terlihat  namun  siswa yang memiliki berpikir kritis dapat dicirikan melalui gaya bicara dan mengatur strategi dalam menghadapi masalah di kehidupan sehari-hari.

## Model Pembelajaran Brain-based learning
Brain Based Learning adalah sebuah konsep untuk menciptakan pembelajaran dengan berorientasi  pada  upaya  pemberdayaan  potensi  otak  siswa.  Menurut  Jensen  (2008)  terdapat tiga  strategi  utama  yang  dapat  dikembangkan  dalam  implementasi Brain  Based  Learning yaitu  (1)  menciptakan  lingkungan  belajar  yang  menantang  kemampuan  berpikir  siswa,  (2) menciptakan  lingkungan  pembelajaran  yang  menyenangkan,  (3)  menciptakan  situasi pembelajaran yang aktif dan bermakna bagi siswa ( active learning ).
Triune  Theory  merupakan  sebuah  temuan  penting  untuk  mengembangkan  strategi pembelajaran Brain-Based  Learning dan  memberdayakan  seluruh  potensi  diri  siswa (Abdurrahman,  2013).  Kecenderungan  umum  yang  terjadi  di  sekolah  Indonesia  adalah pembelajaran  tradisional  yang  hanya  memfungsikan  otak  kecil  saja,  dimana  pembelajaran bersifat teacher  centered dengan  menjadikan  siswa  sebagai  objek  pembelajaran  dengan aktivitas utamanya menghafal materi pelajaran, mengerjakan tugas guru, menerima hukuman jika  melakukan  kesalahan,  dan  kurang  mendapatkan  penghargaan  terhadap  hasil  karyanya. Pembelajaran  tradisional  tersebut,  jika  terus  dipertahankan  akan  membawa  dampak  buruk bagi siswa, kondisi ini akan memunculkan sikap kegagalan dan mempertahankan diri. Siswa akan  merasa  yang  mereka  kerjakan  bukan  apa  yang  mereka  inginkan.  Seorang  guru sebaiknya disiapkan untuk  membantu  siswa dalam  segala  hal,  dari perhatian seorang guru kepada siswa sampai peningkatan kemampuan memori (ingatan) siswa.
Strategi Brain-Based  Learning membantu  siswa  merepresentasikan  berpikir  secara visual,  kinestetik,  dan  fonetik.  Teknik  tersebut  membutuhkan  tempat  dalam  sebuah  kotak perlengkapan,  dalam  hal  ini,  yaitu  otak  yang  prima  (pada  usia  yang  terbaik  dalam perkembangannya) untuk belajar. Tracey Tokuhama-Espinosa mempresentasikan lima kunci konsep dalam topik yang dia bawakan. Konsep ini memberikan akses kepada kita mengenai yang  sedang  kita  bicarakan,  yaitu Brain-Based  Learning :  (1)  Otak  manusia  unik  seperti halnya  wajah,  (2)  Semua  otak  tidak  sama  karena  konteks  dan  kemampuan  mempengaruhi pembelajaran,  (3)  Otak  bisa  berubah  karena  pengalaman,  (4)  Otak  sangat  lentur,  (5)  Otak mengkoneksikan informasi baru dengan informasi lama (Abdurrahman, 2013).
Teori  atau  landasan  filosofis  yang  mendukung  model  BbL,  diantaranya  yaitu  aliran behaviorisme, aliran kognitif dan pendekatan konstruktivisme.

## Aliran Psikologi Tingkah Laku (Behaviorisme)
Menurut aliran behaviorisme, belajar adalah suatu proses perubahan perilaku yang dapat diamati  oleh  orang  lain,  termasuk  oleh  pengajar.  Didalam  aliran  ini,  peserta  didik  akan dikatakan berhasil dalam belajar apabila ia sudah dapat  memecahkan suatu masalah dengan
menunjukkan  perilaku  secara  kasat  mata.  Misalkan  saja  dengan  mampu  menjawab  atau menyelesaikan  soal-soal  matematika  dengan  benar.  Apabila  perilaku  manusia  atau  peserta didik  tidak  mengalami  perubahan  perilaku  secara  kasat  maka  pengajaran  yang  dilakukan belum  berhasil.  Tugas  utama  pengajar  yang  menganut  aliran  behaviourisme  ini  adalah menciptakan  kondisi  lingkungan  belajar,  menyediakan  bahan  pembelajaran,  menggunakan metode  dan  media  pembelajaran,  menggunakan  pujian,  penguatan  yang  positif  dan  negatif, bahkan  bila  terpaksa  memberikan  hukuman  yang  efektif  untuk  membuat  peserta  didik berubah menjadi lebih baik (Suparman,2012).
Tokoh aliran psikologi tingkah laku, salah satunya adalah Edward L. Thorndike. Teori Thorndike  (Hudoyo,  1988:  12)  diantaranya  mengungkapkan the  law  of  exercise (hukum latihan)  yang  dasarnya  menunjukkan  bahwa  hubungan  stimulus  dan  respon  akan  semakin kuat manakala terus-menerus dilatih dan diulang, sebaliknya hubungan stimulus respon akan semakin lemah manakala tidak pernah diulang. Jadi semakin sering suatu pelajaran diulang, maka akan semakin dikuasai pelajaran itu.

## Aliran Kognitif dan Pendekatan Konstruktivisme
Aliran konstruktivisme adalah bagian dari aliran kognitivisme yang memfokuskan pada pengembangan  kemampuan  peserta  didik  untuk  membangun  atau  mengonstruksi  sendiri pengetahuan baru melalui proses berpikir mensintesis pengetahuan dan pengalaman lama dan baru.  Teori  konstruktivistik  memahami  belajar  sebagai  proses  pembentukan  (konstruksi) pengetahuan  oleh  siswa  itu  sendiri.  Artinya  peserta  didiklah  yang  membangun  sendiri pengetahuan  baru  dengan  melalui  pengalaman-pengalamn  yang  didapatkannya  untuk meningkatkan kemampuan koneksi matematis dan berpikir kritis bagi dirinya sendiri. Tugas guru  hanya  sebagai  fasilitator  yang  membantu  menyediakan  sumber-sumber  pembelajaran sehingga  peserta  didik  diberikan  kebebasan  dalam  berpikir  dan  menyediakan  tangga pemahaman  yang  puncaknya  adalah  pemahaman  siswa  terhadap  suatu  materi  dalam pembelajaran.
Beberapa  tokoh  aliran  konstruktivisme  diantaranya  adalah  David  Ausubel  dan  Jean Piaget.  Teori  Ausubel  (Ruseffendi,  1988:  172)  terkenal  dengan  belajar  bermakna  dan pentingnya pengulangan sebelum belajar dimulai. Sedangkan teori Piaget (Ruseffendi, 1988: 132-133) mengungkapkan:
1. Perkembangan  intelektual  terjadi  melalui  tahap-tahap  beruntun  yang  selalu  terjadi dengan urutan yang sama.
2. Tahap-tahap  itu  didefinisikan  sebagai  kluster  dari  operasi-operasi  mental (pengurutan,  pengekalan,  pengelompokan,  pembuatan  hipotesis,  penarikan kesimpulan) yang menunjukkan adanya tingkah laku intelektual.
3. Gerak  melalui  tahap-tahap  itu  dilengkakan  oleh  keseimbangan  yang  menguraikan interaksi antara pengalaman (asimilasi) dan struktur kognitif yang timbul.
Pendekatan  konstruktivisme  mengungkapkan  bahwa  belajar  matematika  adalah  proses pemecahan  masalah.  Ruseffendi  (1988:  241)  menyatakan  bahwa  pemecahan  masalah  itu lebih  mengutamakan  kepada  proses  daripada  kepada  hasilnya  (output).  Guru  bukan  hanya sebagai pemberi jawaban akhir atas pertanyaan siswa, melainkan mengarahkan mereka untuk membentuk (mengkonstruksi) pengetahuan.
Kemampuan  Koneksi  Matematis  dan  Berpikir  Kritis  Siswa  Melalui  Metode  Brain-

## Based Learning dalam Pembelajaran Matematika
Dalam  dokumen  NCTM  (2000),  disebutkan  bahwa  terdapat  lima  kemampuan  dasar matematika yang merupakan standar yakni pemecahan masalah ( problem solving ), penalaran dan  bukti  ( reasoning  and  proof ),  komunikasi  ( communication ),  koneksi  ( connections ),  dan representasi  ( representation ).  Dengan  mengacu  pada  lima  standar  kemampuan  NCTM  di atas,  tujuan  pembelajaran  matematika  menurut  Kemendikbud  2013  yaitu  (1)  meningkatkan
kemampuan  intelektual  khususnya    kemampuan  tingkat  tinggi  siswa,  (2)  membentuk kemampuan  siswa  dalam  menyelesaikan  masalah  secara  sistematik,  (3)  memperoleh  hasil belajar  yang  tinggi,  (4)  melatih  siswa  dalam  mengomunikasikan  ide-ide,  khususnya  dalam menulis  karya ilmiah, dan (5) mengembangkan karakteristik siswa.  Dalam kedua dokumen tersebut, kemampuan koneksi matematis dan berpikir kritis merupakan kemampuan strategis yang menjadi tujuan pembelajaran matematika.
Kemampuan  koneksi  matematis  adalah  kemampuan  dalam  mengaitkan  konsep- konsep  matematika  baik  antar  konsep  matematika  itu  sendiri  maupun  mengaitkan  konsep matematika dengan bidang lain. Proses penciptaan koneksi  dalam pembelajaran matematika dapat dilakukan melalui BbL, mengingat dalam pembelajaran tersebut terdapat tahap inisiasi dan akuisisi. Tahap ini merupakan tahap penciptaan koneksi pada saat neuron-neuron saling “berkomunikasi”  satu  sama  lain  (Jensen,  2008:53).  Semakin  terkoneksi  jaringan-jaringan tersebut,  maka  akan  semakin  merangsang  kemampuan  berpikir  siswa,  yang  pada  akhirnya akan  semakin  besar  pula  pemaknaan  yang  diperoleh  siswa  dari  pembelajaran.  Tugas-tugas matematika  yang  bervariasi,  dapat  melatih  siswa  untuk  menggunakan  dan  mengembangkan koneksi  matematis.  Ini  menjadi  dasar  bahwa  kemampuan  koneksi  matematis  dapat ditingkatkan melalui pembelajaran matematika menggunakan BbL.
Kemampuan  selanjutnya  yang  perlu  dikembangkan  adalah  berpikir  kritis.  Berpikir kritis  adalah  proses  mental  yang  bertujuan  menganalisis  atau  mengevaluasi  informasi  yang diperoleh  dari  hasil  pengamatan,  pengalaman  akal  sehat,  atau  komunikasi  yang  dilakukan siswa  selama  pembelajaran.  Kemampuan  berpikir  kritis  siswa  dalam  pembelajaran matematika  masih  harus  terus  ditingkatkan  dan  dibangun  melalui  perhatian  khusus  yang diberikan  oleh  guru.  Rendahnya  kemampuan  berpikir  kritis  matematis  siswa  dapat  dilihat melalui hasil belajar matematika siswa yang tergolong cukup dan karakteristik jawaban siswa ketika menjawab soal matematika berbentuk soal cerita dan pemecahan masalah. Oleh sebab itu,  kemampuan  berpikir  kritis  matematis  perlu  dibangun  secara  perlahan  dalam  proses pembelajaran matematika. Kemampuan berpikir kritis ini akan sangat membantu siswa dalam menghadapi  berbagai  tantangan  di  masa  yang  akan  datang  di  dalam  kehidupan  siswa. Meskipun  hasil  berpikir  kritis  tidak  secara  langsung  terlihat  namun  siswa  yang  memiliki berpikir  kritis  dapat  dicirikan  melalui  gaya  bicara  dan  mengatur  strategi  dalam  menghadapi masalah di kehidupan sehari-hari.
Terdapat  lima  indikator  dalam  berpikir  kritis  yaitu Basic  Clarification (memberikan penjelasan  sederhana),  (2) The  Base  for  a  decision (membangun  keterampilan  dasar),  (3) Inference (menyimpulkan), (4) Advance Clarification (memberikan penjelasan lebih lanjut), (5) Supposition  and  Integrations (mengatur  strategi  dan  taktik).  Untuk  mengembangkan kelima  indikator  berpikir  kritis  dalam  pembelajaran  matematika,  guru  perlu  menciptakan lingkungan belajar yang menantang kemampuan berpikir siswa yang disesuaikan dengan cara otak  bekerja  secara  alamiah  untuk  belajar.  Hal  tersebut  merupakan  salah  satu  strategi  yang digunakan  dalam  pembelajaran  BbL.  Ini  menjadi  dasar  bahwa  kemampuan  berpikir  kritis dapat ditingkatkan melalui pembelajaran matematika menggunakan BbL.
Merujuk  pada  konsep  konstruktivisme  pendidikan,  keberhasilan  belajar  siswa ditentukan oleh seberapa mampu mereka membangun pengetahuan dan pemahaman tentang suatu  materi  pelajaran  berdasarkan  pengalaman  belajar  yang  mereka  alami  sendiri.  Riset menunjukkan bahwa otak mengembangkan lima sistem pembelajaran primer yaitu emosional, sosial,  kognitif,  fisik  dan  reflektif.  Jika  guru  memahami  bagaimana  sistem  pembelajaran primer  (emosional,  sosial,  kognitif,  fisik,  reflektif)  berfungsi,  maka  mengajar  akan  lebih efektif  dan  tidak  membosankan.  Sistem  pembelajaran  kognitif  memang  sangat  berkaitan langsung dalam pembelajaran matematika, walupun begitu bukan berarti aspek kognitif saja yang  harus  dikembangkan  dalam  pembelajaran  matematika,  hal  ini  dikarenakan  aspek
kognitif  tidak  akan  berkembang  dengan  optimal  jika  dalam  pembelajaran  tidak  melibatkan komponen otak yang lain.
Brain-Based Learning adalah pembelajaran yang mengoptimalkan kemampuan otak secara  keseluruhan.  Di  dalam  model Brain-Based  Learning terdapat    tujuh  tahapan  dasar pembelajaran  yang  dapat  mengembangkan  kemampuan  berpikir  kritis  dan  kreatif  siswa. Tahap-tahap Pembelajaran Brain-Based Learning (Jensen, 2008: 484):
a. Tahap Pra-Pemaparan
Fase  ini  memberikan  ulasan  pada  otak  tentang  pembelajaran  baru.  Pra-pemaparan membantu otak membangun peta konseptual yang lebih baik.
➢ Beritahukan  pada  siswa  materi  yang  akan  dipelajari  selanjutnya  /  buatlah mind mapping dan  tempelkan  pada  papan  tulis.  Tujuan  dari  informasi  ini  adalah  agar siswa mencari informasi tentang materi tersebut sebelum pembelajaran berlangsung. Semakin  banyak  informasi/  latar  belakang  yang  mereka  miliki  semakin  banyak koneksi yang dapat mereka buat.
➢ Temukanlah  ketertarikan  dan  latar  belakang  siswa,  mulailah  dari  tempat  dimana siswa berada pada dasar pengetahuan mereka.
➢ Gunakan  sarana  pendukung/media  belajar  yang  penuh  dengan  warna.  Contohnya pada  materi  kubus  dan  balok,  buatlah  jaring-jaring  dan  model  bentuk  kubus  dan balok dengan warna-warna yang menarik.
➢ Doronglah  nutrisi  otak  yang  baik,  jika  proses  pembelajaran  berlangsung  lebih  dari 45 menit, pastikan siswa mendapat air minum yang cukup.
➢ Rencanakanlah  strategi  “membangun”  otak,  misalnya  melakukan  relaksasi  atau peregangan setiap jam.
b. Tahap Persiapan
Otak  dapat  belajar  paling  baik  dari  pengalaman  konkret  terlebih  dahulu.  Pada  tahap ini,  guru  menyampaikan  tujuan  pembelajaran  dan  penjelasan  awal  tentang  materi  yang akan dipelajari dan mengaitkannya dalam kehidupan sehari-hari.

## c. Tahap Inisiasi dan Akusisi
Tahap  ini  merupakan  tahap  penciptaan  koneksi  atau  pada  saat  neuron-neuron berhubungan.  Sumber  untuk  akusisi  ini  bisa  meliputi  diskusi,  pengalaman  praktis, proyek-proyek  kelompok,  dan  lain-lain.  Pada  tahap  ini  siswa  diberi  permasalahan. Biarkan  siswa  merasa  kewalahan  sementara  dengan  memberikan  soal-soal  yang menantang,  hal  ini  akan  diikuti  dengan  antisipasi,  keingintahuan,  dan  pencarian  untuk menemukan makna bagi dirinya-sendiri sehingga akan memacu proses berpikir kritis dan kreatif siswa.
d. Tahap Elaborasi
Tahap  ini  memastikan  siswa  tidak  hanya  sekadar  mengulang  informasi  dari  fakta- fakta  yang  ada  secara  mekanik,  tetapi  juga  membangun  jalur  neural  yang  kompleks dalam  otak  mereka  sehingga  dapat  menghubungkan  subjek-subjek  menjadi  bermakna. Pada  tahap  ini  siswa  dilatih  untuk  mengembangkan  kemampuan  berpikir  kritis  dan kreatifnya  karena  elaborasi  memberikan  kesempatan  pada  otak  kita  untuk  menyortir, menyelidiki, menganalisis, menguji dan memperdalam pembelajaran.
➢ Biarkan siswa mengeksplorasi permasalahan yang diberikan melalui sumber-sumber belajar seperti buku, jurnal, internet, dan lain-lain.
➢ Setelah  kegiatan  berdiskusi,  koordinasikan  siswa  untuk  mempresentasikan    hasil diskusi kelompok, sedangkan peserta didik yang lain  memperhatikan, memberikan komentar  dan  pendapat,  atau  memberikan  pertanyaan.  Dari  presentasi  ini, diharapkan  peserta  didik  dapat  mengembangkan  pertanyaan-pertanyaan  dan menemukan jawaban yang tepat dari permasalahan yang diberikan.

## e. Tahap Inkubasi dan Memasukkan Memori
Tahap ini menekankan pentingnya waktu untuk istirahat dan waktu untuk mengulang kembali. Otak belajar efektif dari waktu ke waktu, bukan langsung dalam satu waktu.
➢ Sediakan waktu untuk perenungan tanpa bimbingan/waktu istirahat.
➢ Biarkan siswa melakukan peregangan /relaksasi.
➢ Sediakan waktu dan tempat bagi siswa untuk mendengarkan musik.
f. Tahap Verifikasi
Tahap ini penting untuk siswa dan guru. Pembelajaran paling baik diingat oleh siswa ketika mereka memiliki model atau metafora yang berkaitan dengan konsep/materi yang telah  dipelajari.  Pada  tahap  ini  biarkan  siswa  membuat mind-mapping /model/metafora tentang materi yang telah dipelajari sesuai dengan kreativitas mereka.
➢ Berikan  soal-soal  materi  pelajaran  yang  memfasilitasi  kemampuan  berpikir  siswa dari  mulai  tahap  pengetahuan  ( knowledge )  sampai  tahap  evaluasi  menurut  tahapan berpikir berdasarkan taxonomy bloom .
➢ Siswa  membuat  tulisan  tentang  apa  yang  sudah  mereka  pelajari  (misalnya  artikel, rangkuman, essay, dan lain-lain).
g. Tahap Perayaan dan Integrasi
Dalam  tahap  ini  sangat  penting  untuk  melibatkan  emosi.  Buatlah  perayaan  kecil seperti bersorak atau tepuk tangan sebelum menutup pelajaran.

## SIMPULAN DAN SARAN
Kemampuan  koneksi  matematis  dan  berpikir  kritis  adalah  kemampuan  yang  sangat penting  untuk  dikembangkan  dalam  pembelajaran  matematika.  Melalui  koneksi  matematis, konsep pemikiran dan wawasan siswa terhadap matematika akan semakin terbuka luas tidak hanya terfokus pada topik yang sedang dipelajari, sehingga akan menimbulkan sikap positif terhadap  matematika  itu  sendiri.  Penguasaan  kemampuan  koneksi  yang  baik  dapat menunjang kemampuan siswa untuk dapat berpikir kritis. Siswa yang memiliki kemampuan baik dalam berpikir kritis akan mampu menyelesaikan berbagai masalah dan tantangan yang akan terjadi di masa depan. Untuk menstimulasi kemampuan koneksi matematis dan berpikir kritis diperlukan suatu  pendekatan atau strategi yang tepat  dalam pembelajaran matematika. Brain  based  learning (Bbl)  adalah  salah  satu  model  pembelajaran  yang  tepat  untuk menstimulasi  dua  kemampuan    tersebut.  Bbl  menawarkan  suatu  konsep  untuk  menciptakan pembelajaran yang berorientasi pada upaya pemberdayaan otak siswa. Upaya pemberdayaan otak tersebut dilakukan melalui tiga strategi berikut: (1) menciptakan lingkungan belajar yang menantang  kemampuan  berpikir  siswa;  (2)  menciptakan  lingkungan  pembelajaran  yang menyenangkan; (3) menciptakan situasi pembelajaran yang aktif dan bermakna bagi siswa.
Dari  hasil  studi  literatur  yang  telah  kami  lakukan,  metode Brain  Based  Learning (BbL) sangat  cocok  digunakan  dalam  pembelajaran  matematika  di  sekolah  untuk menstimulasi kemampuan koneksi matematis dan berpikir kritis siswa dalam menyelesaikan masalah-masalah  tingkat  tinggi.  Metode  BbL ini mengarahkan  siswa  untuk  melatih  koneksi matematis dan terus berupaya untuk memiliki ketrampilan berpikir kritis/tingkat tinggi dalam menyelesaikan  setiap  persoalan.  Guru  sebagai  salah  satu  tokoh  utama  dalam  pembelajaran dapat  mempelajari  teori  BbL  dan  kemudian  mengimplementasikannya  pada  pembelajaran matematika  di  sekolah.  Dengan  begitu  tujuan  pendidikan  matematika  untuk  mencetak generasi yang mampu berpikir kritis, kreatif, logis, sistematis, dan berkolaborasi secara aktif dapat tercapai. Dengan bekal ketrampilan tersebut generasi Indonesia akan mampu hidup dan bersaing di era revolusi industri 4.0 yang sangat dinamis dan disruptif ini.

## DAFTAR RUJUKAN
Abdurrahman,  Ginanjar  &  Mukti  Sintawati.  (2013).  Strategi  Brain  Based  Learning  dalam Pembelajaran Matematika Untuk Mengembangkan Kemampuan Berpikir Kritis dan Kreatif Siswa. Seminar Nasional Matematika dan Aplikasinya.
Anthony,  Glenda.  &  Margaret  Walshaw.  (2009).  Characteristics  of  Effective  Teaching  of Mathematics: A View from The West. 2(2), 147-164.
Applebaum,  M.  (2015).  Activating  pre-service  mathematics  teachers  ’  critical  thinking.
European  Journal  of  Science  and  Mathematics  Education , 3 (1),  77–89.  Retrieved from https://files.eric.ed.gov/fulltext/EJ1107804.pdf
Bergeson, T. (2000). Teaching and Learning Mathematics: Using Research to Shift From the “Yesterday” Mind to the “Tommorow” Mind. [Online]. Tersedia: www.k12.wa.us . Clark,  Tom  &  Elizabeth  Oyer.  (2014).  Stimulating  Mathematical  Thinking. White  Paper . Carmel, IN: EvalSolutions Inc.
Firman,  &  Purnami,  A.  S.  (2016).  Upaya  Meningkatkan  Keaktifan  dan  Hasil  Belajar Matematika  Melalui  Pendekatan  Open  Ended  Siswa  Kelas  X  SMA  Taman  Madya Jetis. UNION:  Jurnal  Pendidikan  Matematika , 4 (2),  231–238.  Retrieved  from http://jurnal.ustjogja.ac.id/index.php/union/article/view/438
Hadi,  S.  (2019). TIMSS  INDONESIA  (  TRENDS  IN  INTERNATIONAL  MATHEMATICS AND SCIENCE STUDY ) . 562–569.
Hudojo, Herman, (1988), Mengajar Belajar Matematika, Depdikbud, Dirjen Dikti, P2LPTK, Jakarta.
Jensen,  Eric.  (2008).  Brain  Based  Learning  Pembelajaran  Berbasis  Kemampuan  Otak. Celeban Timur: Pusataka Pelajar.
Khan,  Shahinshah  Babar.  (2012).  Preparation  Of  Effective  Teachers  Of  Mathematics  for effective Teaching Of Mathematics. Journal Of Education And Instructional Studies In The World, 2(4), 82-88.
Lestari,  Karunia  Eka.  (2014).  Implementasi  Brain-Based  learning  Untuk  Meningkatkan Kemampuan Koneksi dan kemampuan Berpikir Kritis serta Motivasi Belajar Siswa SMP. Jurnal Pendidikan UNSIKA. ISSN 2338-2996.
Munawaroh,  A.,  &  Kurniasih,  N.  (2016).  Peningkatan  Berpikir  Kritis  Matematika  Melalui Model  Kooperatif  Tipe  Talking  Chips  Setting  Snowball  Throwing. EKUIVALEN- Pendidikan Matematika , 19 (1), 12–17. Retrieved from
http://ejournal.umpwr.ac.id/index.php/ekuivalen/article/view/2753/0
NCTM.  (2000).  Principles  and  Standards  for  School  Mathematics.  Tersedia  di www.nctm.org .
Orlich,  D.  C.,  Harder,  J.  R.,  Callahan  R.  C.,  et  al.  (2007).  Teaching  strategies.  A  guide  to effective instruction. Boston: Houghton Miffling Company.
Piawa,  C.  Y.  (2010).  Building  a  test  to  assess  creative  and  critical  thinking  simultaneously.
Procedia - Social and Behavioral Sciences , 2 (2), 551–559. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2010.03.062
Renstein,  A.  &  Lander,  G.  H.  (1990).  Developing  critical  thinking  in  college  programs. Journal of Scientific. Exploration, vol. 4, No. 2. 123-136.
Ruseffendi, E.T. 1988. Pengantar kepada Membantu Guru Mengembangkan Kompetensinya dalam Pengajaran Matematika untuk Meningkatkan CBSA. Bandung: Tarsito.
Sanjaya,  Wina.  (2011). Strategi  Pembelajaran  Berorientasi  Standar  Proses  Pendidikan . Jakarta:Prenada Media.
Saputra,  M.  D.,  Joyoatmojo,  S.,  Wardani,  D.  K.,  &  Sangka,  K.  B.  (2019).  Developing Critical-Thinking Skills through the Collaboration of Jigsaw Model with Problem- Based  Learning  Model. International  Journal  of  Instruction , 12 (1),  1077–1094. https://doi.org/10.29333/iji.2019.12169a
Setiawan.  (2012).  Meningkatkan  Kemampuan  Koneksi  dan  Pemecahan  Masalah  Matematik Siswa  melalui  Pembelajaran  Kooperatif  Model  Cooperative  Integrated  Reading and Composition (CIRC). Tesis SPS UPI: Tidak diterbitkan.Bandung.
Sundari, P. D., Parno, & Kusairi, S. (2016). Hubungan Antara Eﬁkasi-Diri Dan Kemampuan
Berpikir Kritis Siswa. Makalah dipresentasikan pada Seminar  Nasional  Pendidikan IPA Pascasarjana UM. Malang. Retrived from
https://www.researchgate.net/publication/330314939_STUDENTS'_CRITICAL_TH INKING_ABILITY_IN_INTEGRATED_LEARNING_MODEL
Suparman, Atwi. 2012. Desain Instruksional Modern: Panduan Para Pengajar dan Inovator Pendidikan. Erlangga. Jakarta.