## Pengembangan  Keterampilan Proses Sains Melalui Metode Penemuan

## Weni Astari
Pendidikan Biologi Universitas Sains Cut Nyak Dhien Langsa, Aceh Email : weniastari27@gmail.com
Abstrak: bertujuan untuk mengetahui perbedaan  tingkat keterampilan proses sains dasar siswa yang diajarkan dengan  pembelajaran  penemuan  terbimbing  dan  penemuan  bebas  dengan  siswa  yang  diajarkan  dengan pembelajaran  konvensional.  Populasi  dalam  penelitian  ini  adalah  seluruh  siswa  kelas  XI  IPA,  di  SMAN  1 Dewantara Kreung Geukuh  Aceh Utara  yang terdiri dari 8 kelas XI IPA, jumlah  siswa  kelas XI IPA sebanyak 240 siswa, sedangkan sampel penelitian yang berjumlah 90 siswa yang terbagi ke dalam 3 kelas paralel dengan jumlah siswa pada masing-masing kelas 30 siswa. Metode penelitian ini bersifat kuasi eksperimen dengan teknik analisis  data  menggunakan  uji  anakova.  Hasil  penelitian  ini  diperoleh  bahwa  terdapat  perbedaan  tingkat keterampilan proses sains dasar siswa yang diajarkan dengan pembelajaran penemuan terbimbing dengan siswa yang diajarkan dengan pembelajaran konvensional (Fhitung = 34.488; P. = 0.000).
Kata Kunci : Metode Pembelajaran Penemuan Terbimbing dan Bebas, Keterampilan Proses Sains Dasar Siswa

## PENDAHULUAN
Hakikat  pendidikan  biologi  sebagai  sains memiliki  tiga  dimensi  sasaran,  yaitu  dimensi proses,  produk,  dan  sikap  yang  tidak  dapat dipisahkan  dan  diabaikan  dalam  proses  belajar mengajar sains. Pembelajaran sains tidak hanya mengembangkan  aspek  pengetahuan,  namun juga  harus  mengembangkan  keterampilan proses  dan  sikap  (Wenno,  2008).  Pendidikan sains sangat berhubungan dengan kinerja ilmiah yang  dapat  dikembangkan  melalui hands  on atau pengalaman langsung dengan penyelidikan dan  percobaan  untuk  melatih  keterampilan proses  sains  untuk  menghasilkan  pengetahuan minds on (Rusmiyati & Yulianto, 2009). Perubahan mindset pendidikan  biologi Indonesia  pada  kurikulum  2013  disebutkan bahwa  biologi  berkaitan  dengan  cara  mencari tahu  dan  memahami  alam  secara  sistematis. Pendidikan  biologi  bukan  hanya  sekedar penguasaan  sekumpulan  pengetahuan  yang berupa  fakta,  pemahaman  konsep  dan  prinsip namun  juga  merupakan  proses  penemuan  yang didasarkan  pada  kenyataan  yang  ada  di  alam. Berdasarkan  Permendikbud  No.  65  tahun  2013 tentang  standar  proses  menyebutkan  bahwa sasaran pembelajaran mencakup pengembangan ranah  keterampilan,  pengetahuan  dan  sikap. Biologi  sebagai  sains  mengedepankan  ketiga aspek minds  on,  hands  on dan hearts  on yaitu kemampuan menggunakan pikiran untuk membangun konsep melalui pengalaman langsung  yang  disertai  dengan  sikap  ilmiah (Kemendikbud, 2012).
Berdasarkan  “21st Century  Partnership Learning Framework ”,  terdapat  beberapa kompetensi  yang  harus  dimiliki  oleh  sumber
daya  manusia  abad  21,  yaitu  kemampaun memecahkan  masalah  ( Problem  Solving  Skills ) dan  kemampuan  berkomunikasi  ( Communi- cation  Skills )  (Partnership  for  21st  century Skill,  2002).  Tan  (2005)  menyatakan  bahwa pendidikan  di  zaman  ini  berhubungan  erat dengan  masalah  yang  ada  di  dunia  nyata sehingga  pendidik  diharapkan  tidak  hanya menanyakan  “bagaimana”  tetapi  “mengapa” agar  peserta  didik  mampu  menemukan  konsep sendiri untuk mengatasi masalah.
Keterampilan  proses  sains  merupakan keterampilan yang melibatkan segenap kemampuan siswa dalam memperoleh pengetahuan berdasarkan fenomena. Kemampuan  siswa  yang  dimaksud  adalah keterampilan  mengamati,  mengelompokkan, menafsirkan, memprediksi, mengajukan pertanyaan, berhipotesis, merencanakan percobaan,  menggunakan  alat  dan  bahan, menerapkan konsep, berkomunikasi dan melaksanakan  percobaan  (Rustaman,  2005). Keterampilan  proses  sains  penting  dalam pembelajaran  saat  ini  karena,  perkembangan ilmu  pengetahuan  dan  teknologi  berlangsung semakin  cepat  sehingga  tidak  mungkin  lagi guru mengajarkan semua konsep dan fakta pada siswa,  adanya  kecenderungan  bahwa  siswa lebih memahami konsep-konsep yang rumit dan abstrak  jika  disertai  dengan  contoh  yang konkret,  penemuan  dan  perkembangan  ilmu pengetahuan  dan  teknologi  tidak  bersifat mutlak,  tapi  bersifat  relatif,  dalam  proses belajar  mengajar,  pengembangan  konsep  tidak terlepas  dari  pengembangan  sikap  dan  nilai dalam diri anak didik (Semiawan, 1992).
Penerapan  model  pembelajaran  yang  tepat dapat  mempengaruhi  kualitas  belajar  siswa.
Berdasarkan  (RPP)  guru  kurang  memvariasi model pembelajaran yang diterapkan pada kelas dan  masih  berorientasi  pada  hasil  belajar sehingga keterampilan proses terabaikan, walaupun  pembelajaran  Biologi  diorientasikan pada hasil namun rata-rata hasil belajar Biologi di  SMA  Jumapolo  belum  sesuai  yang diharapkan  yaitu  70,78  <  75,00.  Pembelajaran Biologi  harus  mampu  mencakup  permasalahan dan memenuhi aspek proses, produk dan sikap. Masalah  pembelajaran  merupakan  masalah kompleks  yang  melibatkan  berbagai  aspek termasuk siswa, guru, kegiatan mengajar, media belajar  dan  sebagainya.  Menurut  Slameto (2010)  salah  satu  faktor  ekstern  yang mempengaruhi  hasil  belajar  adalah  metode pembelajaran  yang  dapat  diterapkan  melalui suatu model pembelajaran tertentu.
Model  pembelajaran  yang  tepat  untuk pembelajaran  Biologi  sebagaimana  seharusnya yang  mampu  memberi  kesempatan  siswa berperilaku  ilmiah  dan  memenuhi  tuntutan keterampilan  abad-21  adalah Problem  Based Learning .  Menurut  Arends  (2007)  Model tersebut merupakan pembelajaran yang berorientasi pada masalah dan pemecahannya di dalam kelas. Ciri utama model pembelajaran ini adalah  bahwa  pengetahuan  dicari  dan  dibentuk oleh  siswa  dalam  upaya  memecahkan  contoh- contoh  masalah  yang  dihadapkan  pada  mereka sebagai  subjek  yang  melakukan  aktivitas belajar,  siswa  tidak  berperan  sebagai  penerima informasi pasif, tetapi diarahkan untuk menemukan  informasi  yang  relevan  dan merancang  solusi  atas  permasalahan  yang  ada sehingga Problem  Based  Learning menurut Tosun  &  Senocak  (2013)  dapat  menciptakan suasana  pengetahuan  metakognisi  yaitu  siswa dapat berfikir bagaimana cara berfikir dan siswa dapat mengontrol proses kognisinya sendiri.
Keterampilan proses sains dapat terlatihkan  karena  terjadi  aktivitas  ilmiah  pada pembelajaran,  menurut  Masek  &  Sulaiman (2011) Problem Based Learning dapat membuat  siswa  berfikir  kritis/tingkat  tinggi. Keterampilan  proses  sains  akan  dikuasai  siswa jika  siswa  mampu  berfikir  tingkat  tinggi (Meyers,  Washburn  &  Dyer,  2004). Problem Based  Learning menurut  ahli  tersebut  dapat mempengaruhi  pengetahuan  yang  didapatkan siswa  mencapai  kemampuan  metakognisi  dan membuat  siswa  berfikir  tingkat  tinggi  sehingga keterampilan proses sains dapat dikuasai siswa, dengan kata lain pengetahuan dan keterampilan proses sains siswa dapat meningkat.
Siswa yang berubah pengetahuannya maka keterampilan  dan  sikap  juga  akan  berubah
(Slameto,  2010).  Batdi  (2014)  menyatakan bahwa Problem Based Learning dapat meningkatkan  sikap  pada  pembelajaran.  Jadi Problem  Based  Learning dapat  meningkatkan pengetahuan,  keterampilan  proses  sains  dan sikap.
Problem  Based  Learning diharapkan memenuhi  kebutuhan  abad-21  yaitu problem solving  skills dan communication  skills yang dapat dilaksanakan pada sintaks ke-3 (membantu siswa meneliti) dan ke-4 (memamerkan  hasil  karya). Problem  Based Learning diharapkan  dapat  meningkatkan keterampilan  proses  sains  dan  hasil  belajar ranah pengetahuan dan sikap siswa.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilaksanakan  di  SMAN  1 Dewantara  Kreung  Geukuh  Aceh  Utara.  Pada semester  ganjil  tahun  pelajaran  2013/2014. Waktu  penelitian  sekitar  bulan  Juni  -  Agustus 2013. Dalam rentang waktu ini sudah termasuk kegiatan  survei  pendahuluan,  penyusunan proposal  penelitian,  uji  coba  instrumen, pengumpulan  data,  analisis  data,  dan  penulisan laporan penelitian. Populasi adalah keseluruhan subjek  penelitian  apabila  seseorang  ingin meneliti  semua  elemen  yang    ada  dalam wilayah    penelitian,  maka  penelitiannya merupakan  penelitian  populasi  (Arikunto, 2006).  Jadi  berdasarkan  tujuan  penelitian  ini maka populasi dalam  penelitian  adalah  semua siswa  kelas  XI  IPA,  di  SMAN  1  Dewantara Kreung Geukuh Aceh Utara yang terdiri dari 8 kelas  XI  IPA,  jumlah  siswa  kelas  XI  IPA sebanyak  240  siswa.  sampel    penelitian sebanyak    tiga    kelas  yang  ditentukan  dengan menggunakan tehnik  pengambilan  secara acak ( Random  Sampling )  sebagai    kelas  perlakuan, yaitu: a.Kelas yang dibelajarkan dengan metode konvensional,  (30  Siswa).  b.  Kelas  yang dibelajarkan    dengan  (kelas  XI  IPA  mandiri 2 ) metode    penemuan     terbimbing, (30 Siswa). c.  Kelas  yang  dibelajarkan    dengan  (kelas  XI IPA mandiri 1 )  metode  penemuan  bebas,  (30 Siswa).  Variabel  dalam  penelitian  ini  ada  dua jenis, yaitu: variabel bebas dan variabel terikat. Jenis penelitian yang dilakukan adalah eksperimen semu ( quasi eksperimental research ).

## Teknik Pengumpulan Data
Teknik  pengumpulan  data  pada  penelitian ini adalah dengan teknik non tes berupa angket, yaitu  sejumlah  pernyataan  tertulis  tentang
keterampilan  proses  sains  dasar  siswa  berupa tes pilihan ganda berjumlah 8 soal.

## Teknik analisis data
Teknik analisis data yang digunakan dalam Penelitian  ini  adalah  teknik  analisis  berupa analisis  deskriptif  dan  analisis  inferensial. Teknik  analisis  deskriptif  dimaksudkan  untuk mendeskripsikan  data  penelitian  meliputi  rata- rata,  median,  modus,  varians  dan  standar deviasi.  Uji  normalitas  dilakukan  dengan
pendekatan Kolmogorov-Smirnov. Uji homogenitas data dilakukan pendekatan Levene’s  Test. Setelah  prasyarat  terpenuhi selanjutnya  dilakukan  pengujian  hipotesis penelitian dengan menggunakan Analisis Kovariat  (ANACOVA).  Apabila  hasil  uji statistik menunjukkan pengaruh yang signifikan, maka analisis dilanjutkan dengan uji Tukey’s pengolahan  data  dilakukan  dengan menggunakan SPSS.19.0.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 1. Deskripsi Keterampilan Proses Sains Siswa
No. Metode Rata-rata Skor Keterampilan Proses Dasar Sains Siswa Standard Deviasi  Standard Error 1. Penemuan Terbimbing 87,39 5,85 1,06 2. Penemuan Bebas 85,21 7,36 1,34 3. Konvensional 75,65 9,24 1,68

## Normalitas Data
Berdasarkan  hasil  uji  normalitas  data, maka  secara  keseluruhan  data  berdistribusi normal dengan nilai signifikan > 0,05.

## Homogenitas Data
Berdasarkan  hasil  uji  homogenitas  data, maka secara keseluruhan data bersifat homogen dengan nilai signifikan > 0,05.

## Uji Hipotesis
Berdasarkan  hasil  uji  hipotesis  diperoleh bahwa  terdapat  perbedaan tingkat  keterampilan proses sains dasar siswa yang diajarkan dengan pembelajaran  penemuan  terbimbing  dengan siswa  yang  diajarkan  dengan  pembelajaran konvensional  (Fhitung  =  34.488;  P.  =  0.000); serta  terdapat  perbedaan  tingkat  keterampilan proses sains dasar siswa yang diajarkan dengan pembelajaran  penemuan  bebas  dengan  siswa yang diajarkan dengan pembelajaran konvensional pada SMAN 1 Dewantara Kreung Geukuh  Aceh  Utara  (Fhitung  =  19.640;  P.  = 0.000).

## PEMBAHASAN
Pada  hasil  Penelitian  ini  diperoleh  bahwa hasil  belajar  siswa  yang  diajarkan  dengan pembelajaran penemuan terbimbing dan penemuan  bebas  lebih  baik  dibandingkan dengan  konvensional.  Sebagaimana  pernyataan menurut  Martin  (2006),  penemuan  terbimbing menggabungkan  guru  yang  fokus  dalam metodologi  ekpositori  dengan  anak  fokus  pada
metodologi free-discovery .  Pada  penemuan terbimbing, guru memilih topik dan menetapkan  arah.  Siswa-siswa  bertanya  yang nantinya  akan  menentukan  arah  yang  baru. Guru menyarankan kegiatan open-ended bahwa siswa mengejar untuk menemukannya, menyelidiki  apa  yang  belum  mereka  pahami, dan  membangun  kesimpulan  mereka  sendiri seperti  konsep  yang  mereka  bangun.  Siswa memeriksa  kesimpulan  mereka  untuk  melihat apakah  mereka  memiliki  kemampuan  prediksi dan ceramah. Jika demikian, mereka berdiskusi satu  sama  lain  dan  dengan  guru  untuk mengkonfirmasi  kevalidasiannya.  Jika  validitas tidak  dapat  di  konfirmasi,  mereka  memulai investigasi  untuk  mengembangkan  merevisi kesimpulan dan merekonstruksi konsep. Penemuan  terbimbing  adalah  metode  dimana guru sebagai fasilitator dan pengarah sedangkan siswa aktif melakukan kegiatan sesuai prosedur atau  langkah  kerja  untuk  mengembangkan  rasa ingin tahunya.
Trowbridge  &  Bybee  (1990)  membagi metode  penemuan  menjadi  2  jenis  yaitu:  (1) penemuan  terbimbing  ( guided  discovery );  (2) penemuan  bebas  ( free  discovery ).  Dalam penemuan  terbimbing,  guru  menyediakan  data dan  siswa  diberi    pertanyaan  atau  masalah untuk  membantu  mereka  mencari  jawaban, kesimpulan    generalisasi  dan  solusi.  Pada penemuan  bebas  murid  merencanakan  solusi, mengumpulkan  data  dan  selebihnya  sama dengan  penemuan  terbimbing.  Oleh  sebab  itu metode  penemuan  yang  lebih  efektif  untuk digunakan untuk menyampaikan materi
pembelajaran adalah metode penemuan terbimbing.  Metode  penemuan  terbimbing merupakan  kegiatan inquiry yang  masih membutuhkan  keterlibatan  guru  dalam  proses pembelajaran,  di  mana  masalah  dikemukakan oleh  guru  atau  bersumber  dari  buku  teks kemudian  siswa  berpikir  untuk  menemukan jawaban  terhadap  masalah  tersebut  di  bawah bimbingan intensif guru.Nasution (1988) mengemukakan  bahwa  pemecahan  masalah adalah suatu metode belajar yang mengharuskan siswa untuk menemukan jawaban  tanpa  bantuan  atau  tanpa  bimbingan dari guru. Memecahkan masalah dapat dipandang  sebagai  proses  dimana  siswa menemukan kombinasi aturan-aturan yang telah dipelajari  terlebih  dahulu  yang  digunakan Untuk  memecahkan  masalah  baru.  Strategi pembelajaran penemuan bebas dapat digunakan/ditetapkan untuk memecahkan masalah atau untukmenemukan jawaban melalui pengalaman siswa dalam mengkombinasikan  konsep  dan  prinsip  yang berkaitan dengan masalah tersebut.
Dengan  demikian  metode  pembelajaran penemuan  bebas  berorientasi  pada  siswa  untuk aktif,  kreatif  dan  produktif  upaya  menemukan konsep,  prinsip  melalui  pemecahan  masalah, mencoba  mencari  jawaban  atas  masalah  yang dihadapi  dengan mengaitkan pengalaman sebelumnya untuk memperoleh jawaban tersebut.  Guru  berperan  sebagai  fasilitator. Siswa  memperoleh  atau  menemukan  informasi berdasarkan tindakan mereka dalam melaksanakan  kegiatan  belajar  yang  dalam  hal ini dipelajarinya dalam menyelesaikan soal-soal karena  sikap  inovatif  tinggi  mampu  dalam memecahkan  masalah-masalah  dari  gejala- gejala  yang  nyata  hingga  yang  abstrak.  Siswa yang  memiliki  sikap  inovatif  yang  tinggi memiliki  imajinasi  menghasilkan  kemampuan untuk  melahirkan  gagasan-gagasan  baru    yang bersumber  dari  hasil  pemikiran  sendiri, sehingga siswa tersebut akan mampu melahirkan  berbagai  gagasan  dan  berbagai alternatif  penyelesaian  masalah  pembelajaran, mengungkap
peluang-peluang
baru pembelajaran,  juga  mampu  untuk  membangun (mengkonstruksi) keterampilan
dan pengetahuan yang dibutuhkan. Karena pengetahuan dan keterampilan yang dimilikinya berdasarkan  informasi  yang  diberikan  oleh gurunya bukan karena dibangun atau dikontruksi oleh siswa tersebut.

## SIMPULAN
Terdapat  perbedaan  tingkat  keterampilan proses sains dasar siswa yang diajarkan dengan pembelajaran penemuan terbimbing dan penemuan  bebas  dengan  siswa  yang  diajarkan dengan pembelajaran konvensional pada SMAN  1  Dewantara  Kreung  Geukuh  Aceh Utara.

## DAFTAR PUSTAKA
Adesoji,  A,  F.  2008  .  Students  Ability  Levels  And Effectiveness  Of  Problem-Solving  Instructional Strategy. Journal Society Science , 17: 5-8.
Akcay,  B.  2009  .  Problem  Based  Learning  in Science  Education. Journal  of  Turkish  Science Education , 6: 26-23.
Akinbobola, A, O and Afolabi. 2010. Constructivist Practices  Through  Guided  Discovery  Approach: The  Effect  in  Students’  Cognitive  Achievement in  Nigerian  Senior  Secondary  School  Physics. Eurasian  Journal  of  Physics  and  Chemistry Education. 2: 16-26. Arikunto,  S.  2006. Prosedur  Penelitian  suatu Pendekatan Praktik .   Jakarta: Rineka Cipta.
Balim,  A.  2009. The  Effects  of  Discovery  Learning on  Students’  Success  and  Inquiry  Learning Skills. Egitim Arastirmalari-Eurasian Journal of educational Reasearch , 35: 1-20.
Derri and Pachta. 2007. Motor Skills and Concepts Acquisition  and  Retention:  A  Comparison Between  Two  Styles  of  Teaching. International Journal of Sport Science, 3: 37-34. Dimyati & Moedjiono. 2002. Belajar dan Pembelajaran. Jakarta: Rineka Cipta. Djamarah  dan  Zain.  2006. Metode  Belajar  dan Mengajar . Jakarta: Bumi Aksara. Gulo,  W.  2004. Metode  BelajarMengajar. Jakarta:
Gramedia Widiasarana.
Gulo,  W.  2008. Metode  Belajar  Mengajar .  Jakarta: Grasindo.
Gulo,  W.  2011. Metode  Belajar  Mengajar .  Jakarta:
Grasindo.
Hamalik,  O.  2008. Kurikulum  danPembelajaran.
Jakarta: Bumi Aksara.
Hidayatullah,  F,  M.  2011. MenjadiGuru  Sejati . Makalah  disajikan  pada  Seminar  Nasional Himpunan Mahasiswa Pendidikan Biologi (HIMABI)  FKIP,  Universitas  Sebelas  Maret,  19 Maret. Ilmi. 2012. Pengaruh Penerapan Metode Pembelajaran Guided Discovery Terhadap Keterampilan  Proses  Sains  Siswa  Kelas  X  SMA Negeri  1  Teras  Boyolali  Tahun  Pelajaran 2011/2012. Jurnal Pendidikan Biologi , 4:44-52. Isjoni.  2008  . Pembelajaran  Koopertif. Yogyakarta: Pustaka Pelajar.
Joyoatmoyo, S. 2006. Belajar Mandiri: Bekal Untuk Menapak JalanMenuju Belajar Sepanjang Hayat .  Makalah  disajikan  pada  kuliah  perdana
bagi  mahasiswa  baru    jurusan  Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, hlm.1- 20. Surakarta: FKIPUniversitas Sebelas Maret. Melani.  2012.  Pengaruh  Metode  Guided  Discovery
Learning  Terhadap  Sikap  Ilmiah  dan  Hasil Belajar  Kognitif  Biologi  Siswa  SMA  Negeri  7 Surakarta  Tahun  Pelajaran  2011/2012. Jurnal Pendidikan Biologi , 4: 97-105.
Mulyasa,  E.  2006. Kurikulum  BerbasisKompetensi, Konsep, Karakteristik,Implementasi dan Inovasi . Bandung: Remaja Rosdakarya.
Orlich,  D.  C.,  Harder,  R.  J.,  Callahan,  R.C.,  & Gibson,  H.  W.  1998. Teaching  Metodees  A Guided  toBetter  Instruction. Boston:  Houghton Mifflin Company.
Sanjaya, W. 2008. Pembelajaran dalam Implementasi  Kurikulum  Berbasis  Kompetensi .
Jakarta: Prenata Media Group. Sumantri,  M.,  &  Permana,  J.  2001. Metode  Belajar Mengajar . Bandung: Maulana.
Trianto.  2010. Mendesain  Model  Pembelajaran Inovatif-Progresif. Jakarta: Kencana. Usman,  U,  M.  2008. Menjasi  GuruProfesional .
Bandung: Remaja Rosdakarya.
Widhiyantoro.  2012.  The  Effectiveness  of  Guided Discovery  Method  Application  Toward  Creative Thingking  Skill  at  The  Tenth  Grade  Students  of SMAN  1  Teras  Boyolali  in  the  Academic  Year 2011/2012. Jurnal Pendidikan Biologi , 4: 89-99. Zaini, H. 2009. Metode PembelajaranAktif implementasi  dan  kendaladi  dalam  kelas . Makalah disajikan pada Seminar Dan Lokakarya Nasional  ‘Peningkatan  Kualitas  Pembelajaran Melalui  Aktif  Learning  MenujuProfesionalisme Guru,  Surakarta:  FKIP  Universitas  Sebelas Maret.
Zaini, H., Munthe, B., & Aryani, S. A. 2008. Metode PembelajaranAktif .  Yogyakarta:  Insan  Madani.