Jurnal Pendidikan dan Pembelajaran Matematika (JP2M) Vol. 1 No. 1 September 2015 ISSN 2460-7800 PRINSIP- PRINSIP TEORI BEBAN KOGNITIF DALAM MERANCANG MEDIA PEMBELAJARAN MATEMATIKA Vivin Nur Afidah Guru SMP Negeri 1 Lumajang email: Abstrak: Media pembelajaran merupakan salah satu komponen sistem pembelajaran. Tanpa media, proses pembelajaran sebagai proses komunikasi juga tidak akan bisa berlangsung secara optimal. Penggunaan media dalam pembelajaran dapat membantu siswa dalam memberikan pengalaman yang bermakna bagi siswa dan dapat mempermudah siswa dalam memahami sesuatu yang abstrak menjadi lebih jenis media konkrit. Media pembelajaran pembelajaran. Dalam mengembangkan media pembelajaran interaktif perlu mempertimbangkan beban kognitif siswa. Teori yang membicarakan beban kognitif adalah Cognitive Load. Berdasarkan teori beban kognitif (cognitive load theory), agar tercapai pembelajaran yang efektif, pengembangan media interaktif harus dapat mengurangi pemrosesan beban kognitif extraneous, mengatur pemrosesan beban kognitif intrinsic, dan membantu mengembangkan pemrosesan beban kognitif germane. interaktif merupakan salah satu Kata Kunci: teori beban kognitif, media pembelajaran matematika PENDAHULUAN pembelajaran meliputi kegiatan 5M yaitu Kurikulum 2013 dilaksanakan mengamati, menanya, menalar, mencoba, serentak di beberapa sekolah pada tahun dan membentuk jejaring. (Kementrian pelajaran 2015/2016. Pada pembelajaran Pendidikan dan Kebudayaan, 2013: 186- matematika, kurikulum 2013 189) menekankan proses pembelajaran yang Guru dituntut untuk mampu berbasis pemecahan masalah, mendorong melaksanakan pendekatan ilmiah dalam dan menginspirasi siswa untuk berpikir pembelajaran. Misalnya pada tahap secara kritis, analistis, dan tepat dalam kegiatan mengamati yang ada pada mengidentikasi masalah, serta pendekatan ilmiah, menuntut guru untuk mendorong siswa untuk mampu menampilkan/ menyajikan media obyek mengaplikasikan materi pembelajaran. secara nyata. Penyajian objek bisa dalam Pendekatan yang dgunakan dalam slide power point atau media pem- kurikulum 2013 adalah pendekatan belajaran multimedia. Selain itu ilmiah. Pendekatan ilmiah dalam pendekatan ilmiah menuntut guru untuk Vivin Nur Afidah: Prinsip- Prinsip Teori Beban Kognitif Dalam Merancang Media Pembelajaran Matematika 72
Jurnal Pendidikan dan Pembelajaran Matematika (JP2M) Vol. 1 No. 1 September 2015 ISSN 2460-7800 kreatif dalam melaksanakan kegiatan dimanipulasi untuk mengendalikan pembelajaran baik dalam pemilihan perintah dari suatu presentasi. stategi pembelajaran, metode pem- Dalam merancang media belajaran maupun media pembelajaran pembelajaran, seringkali guru yang relevan. menampilkan gambar animasi yang Media pembelajaran menempati bertujuan untuk menarik perhatian siswa, posisi yang cukup penting sebagai salah selain itu terkadang guru manampilkan satu komponen sistem pembelajaran. gambar tokoh atau artis yang sedang Tanpa media, proses pembelajaran "ngetren" untuk menarik perhatian siswa. sebagai proses komunikasi juga tidak Guru kurang memperhatikan proses akan bisa berlangsung secara optimal. pengolahan informasi di dalam memori Media pembelajaran adalah komponen (otak). Banyak guru yang belum integral dari sistem pembelajaran memahami bahwa tayangan ataupun isi (Daryanto, 2011:6). Penggunaan media dalam media pembelajaran mengaruhi dalam pembelajaran dapat membantu beban kognitif siswa. siswa dalam memberikan pengalaman Dalam mengembangkan media yang bermakna bagi siswa. Penggunaan pembelajaran interaktif perlu media pembelajaran dapat mempermudah mempertimbangkan beban kognitif siswa. siswa dalam memahami sesuatu yang Teori yang membicarakan beban kognitif abstrak menjadi lebih konkrit. adalah Cognitive Load Theory (CLT) Media pembelajaran interaktif yang dikemukakan oleh John Sweller. merupakan salah satu jenis media Teori ini didasarkan pada susunan pembelajaran Menurut Prastowo (2011: kognitif (cognitive architecture) yang 329) sekarang ini, sudah mulai banyak berisi memori kerja ( working memory) orang yang memanfaatkan bahan ajar terbatas dengan unit pengolahan yang interaktif karena di samping menarik, terbagi menjadi dua yaitu pengolahan bahan ajar ini juga memudahkan bagi informasi visual dan pengelohan penggunanya dalam mempelajari materi. informasi audio. Sweller membedakan Bahan ajar interaktif adalah bahan ajar sumber-sumber beban kognitif dalam yang mengkombinasikan media memori kerja menjadi 3 yaitu 1) beban pembelajaran (audio, video, teks, atau kognitif intrinsic (intrinsic cognitive grafik) yang oleh penggunanya load), 2) beban kognitif extraneous (extraneous cognitive load) , dan 3) Vivin Nur Afidah: Prinsip- Prinsip Teori Beban Kognitif Dalam Merancang Media Pembelajaran Matematika 73
Jurnal Pendidikan dan Pembelajaran Matematika (JP2M) Vol. 1 No. 1 September 2015 ISSN 2460-7800 beban kognitif germane (germane 2. Beban kognitif Extraneous cognitive load) (Sweller, 2010: 40). Agar (Extraneous Cognitive Load) tercapai pembelajaran yang efektif, Beban kognitif extraneous bergantung pengembangan media interaktif harus pada cara penyajian materi yang akan dapat mengurangi pemrosesan beban dipelajari. Penataan dan penyajian materi kognitif extraneous, mengatur yang baik dapat menurunkan beban pemrosesan beban kognitif intrinsic, dan kognitif extraneous. Jika penyajian membantu mengembangkan pemrosesan materi tidak dirancang dengan baik maka beban kognitif germane (Mayer& terjadi pemrosesan kognitif yang tidak Moreno, 2010: 134). relevan dan efisien (Mayer, 2009: 74). Sweller membedakan sumber- 3. Beban Kognitif Germane (Germae sumber beban kognitif dalam memori Cognitive Load) kerja menjadi 3 yaitu 1) beban kognitif Proses kognitif germane tersebut terjadi intrinsic (intrinsic cognitive load), 2) secara otomatis jika memang ada muatan beban kognitif extraneous (extraneous di working memory yang kosong akibat cognitive load) , dan 3) beban kognitif dari minimalnya beban kognitif intrinsic germane (germane cognitive load) dan ekstrinsik. (Sweller, 2010: 44). (Sweller, 2010: 40). Tetapi, proses tersebut dapat dipengaruhi 1. Beban Kognitif Intrinsic (Intrinsic oleh motivasi dan sikap siswa terhadap Cognitive Load) materi yang dipelajari (Mayer& Moreno, Beban kognitif intrinsic bergantung pada 2010: 133). tingkat kekompleksan materi yaitu Tujuan merancang media seberapa banyak unsur yang ada dan pembelajaran multimedia adalah untuk bagaimana unsur -unsur tersebut saling mengurangi pemrosesan beban kognitif terkait. Jika ada banyak unsur dalam extraneous, mengatur pemrosesan beban materi tersebut dan saling terkait dengan kognitif intrinsic, dan membantu cara yang rumit maka beban kognitif mengembangkan pemrosesan beban intrinsic-nya tinggi. Sebaliknya, beban kognitif germane (Mayer & Moreno, kognitif intrinsic rendah jika materinya 2010: 134). tidak rumit yakni masing-masing unsur 1. Mengurangi Pemrosesan Beban dalam materi tersebut bisa dipelajari Kognitif Extraneous secara terpisah dan gampang (Mayer, Multimedia harus dapat meminimalkan 2009: 73). banyaknya pemrosesan beban kognitif Vivin Nur Afidah: Prinsip- Prinsip Teori Beban Kognitif Dalam Merancang Media Pembelajaran Matematika 74
Jurnal Pendidikan dan Pembelajaran Matematika (JP2M) Vol. 1 No. 1 September 2015 ISSN 2460-7800 extraneous yang tidak mendukung proses belajar dan diperlukan siswa. Cara untuk meminimalkan pemrosesan beban kognitif extraneous adalah dengan menerapkan 5 prinsip dalam mendesain multimedia. Prinsip-prinsip tersebut (1a) antara lain koherensi, redundansi, signaling, temporal contiguity, spatial dan contiguity. a. Prinsip koherensi yaitu siswa bisa belajar lebih baik jika materi ekstra disisihkan daripada dimasukkan. Prinsip koherensi dipecah menjadi (1b) 3 versi yang saling melengkapi. Versi pertama adalah pembelajaran terganggu jika kata-kata dan gambar- gambar menarik, namun Gambar 1a slide tanpa menggunakan prinsip koherensi yaitu adanya gambar dan tulisan yang tidak revelan dengan materi fungsi. Gambar 1b slide menggunakan prinsip koherensi tidak relevan ditambahkan ke b. Prinsip redundansi yaitu redundant presentasi multimedia. Versi kedua (pengulangan) teks pada layar yang adalah pembelajaran terganggu jika menghasilkan pemrosesan extraneous. suara dan musik menarik, namun Hal ini dikarenakan siswa berusaha untuk tidak relevan ditambahkan pada mencocokkan dua aliran sumber verbal presentasi multimedia. Versi ketiga yang datang (adanya suara dan teks yang adalah pembelajaran menjadi sama) dan mengamati animasi untuk meningkat jika kata-kata yang tidak menemukan hubungan antar elemen kata diperlukan disingkirkan dari pada bawah layar. Jika redundant teks presentasi multimedia. (Mayer, pada layar dihilangkan maka siswa 2009: 167) melakukan sedikit pemrosesan extraneous. (Mayer& Moreno, 2010: Berikut contoh prinsip koherensi pada 139) pembelajaran matematika materi c. Prinsip signaling yaitu ketika beban fungsi: kognitif extraneous terdapat dalam pelajaran, siswa terlibat dalam Vivin Nur Afidah: Prinsip- Prinsip Teori Beban Kognitif Dalam Merancang Media Pembelajaran Matematika 75
Jurnal Pendidikan dan Pembelajaran Matematika (JP2M) Vol. 1 No. 1 September 2015 ISSN 2460-7800 pemrosesan beban extraneous tersebut. daripada disajikan berjauhan dalam Sinyal seperti garis besar (outline), judul halaman atau layar (Mayer, 2009: 119). dan ikhtisar dapat membawa secara Berikut salah satu contohnya: langsung perhatian siswa terhadap beban intrinsic sehingga dapat menurunkan beban extraneous. Hal ini menyisahkan lebih banyak kapasitas untuk pemrosesan intrinsic dan germane sehingga pembelajaran lebih bermakna. (Mayer& Moreno, 2010: 140) Gambar 3. Penggunaan Prinsip Spatial Contiguity Pembelajaran Interaktif pada Media 2. Mengatur Pemrosesan Beban Kognitif Intrinsic Pembelajaran dengan multimedia seharusnya membantu siswa dalam mengatur pemrosesan beban kognitif Gambar 2. Penggunaan Prinsip Signaling pada Media Pembelajaran Garis Singgung Lingkaran intrinsic sehingga tidak terjadi kelebihan beban kognitif (overload) pada sistem kognitif siswa. Jika dalam sistem kognitif d. Prinsip temporal contiguity yaitu berhasil meminimalkan beban kognitif menyajikan kata-kata (narasi) dan extraneous dan tampilan yang tak gambar pada waktu yang sama. Siswa diperlukan dalam pembelajaran, maka bisa belajar lebih baik jika kata-kata dan siswa tidak membuang-buang kapasitas gambar yang berhubungan disajikan kognitifnya untuk pemrosesan beban secara berbarengan (pada waktu yang kognitif extraneous. Sehingga siswa sama) daripada secara bergantian. dapat menggunakan kapasitas kognitif (Mayer& Moreno, 2010: 141) untuk pemrosesan beban kognitif e. Prinsip spatial contiguity yaitu intrinsic, mengorganisasi beban kognitif menyajikan kata-kata dan gambar yang intrinsic dan mengintegrasikan dengan terkait secara berdekatan. Siswa bisa pengetahuan sebelumnya. Meskipun belajar lebih baik pada saat kata-kata dan dalam beberapa situasi, permintaan gambar yang terkait disajikan berdekatan pemrosesan beban kognitif intrinsic Vivin Nur Afidah: Prinsip- Prinsip Teori Beban Kognitif Dalam Merancang Media Pembelajaran Matematika 76
Jurnal Pendidikan dan Pembelajaran Matematika (JP2M) Vol. 1 No. 1 September 2015 ISSN 2460-7800 melebihi kapasitas kognitif siswa yang mental siswa dapat menggambarkan satu menghasilkan kelebihan beban kognitif bagian dari sistem sebelum berpindah ke intrinsic (Mayer& Moreno, 2010: 135). bagian selanjutnya (Mayer& Moreno, Kelebihan beban intrinsic terjadi 2010: 143). ketika materi intrinsic bersifat komplek, Berikut contoh media pembelajaran garis tidak dikenal, atau disajikan dengan singgung lingkaran yang menerapkan cepat. Materi bersifat komplek yaitu prinsip segmenting dengan membagi materi berisi beberapa komponen yang materi garis singgung lingkaran menjadi saling berkaitan. Materi tidak dikenal beberapa sub materi: ketika kurang relevan dengan pengetahuan sebelumnya. Materi yang disajikan lebih cepat daripada waktu yang dibutuhkan siswa untuk menggambarkan materi tersebut. Cara untuk mengatur pemrosesan beban kognitif intrinsic adalah dengan menerapkan 3 prinsip dalam mendesain multimedia. Prinsip-prinsip tersebut antara lain segmenting, pretraining, dan Gambar 3. Penggunaan Prinsip Segmenting Pembelajaran pada Media Interaktif modalitas. b. Prinsip pretraining yaitu a. Prinsip segmenting yaitu jika siswa menyediakan materi prasyarat (materi memiliki sedikit pengetahuan prasyarat sebelumnya) yang dibutuhkan dalam (pengetahuan sebelumnya) untuk memproses pengetahuan baru membantu mengorganisasikan (pengetahuan yang masuk) (Mayer& pengetahuan yang baru, mereka Moreno, 2010: 145). Dari gambar 3 di cenderung mengalami kelebihan beban atas, media pembelajaran menyajikan kognitif dalam menggambarkan materi teorema Pythagoras sebagai materi pengetahuan tersebut. Untuk mengatasi prasyarat garis singgung lingkaran. kelebihan beban kognitif dengan cara c. Prinsip modalitas (modality memecah penjelasan materi ke dalam principle) yaitu menyajikan materi dalam potongan - potongan yang presentasinya bentuk animasi dan narasi (kata-kata dikontrol oleh siswa. Cara ini disebut terucap) daripada animasi dan kata-kata segmenting. Dengan cara tersebut, secara pada layar (kata-kata tertulis) (Mayer, 2009: 197). Penggunaan animasi dan Vivin Nur Afidah: Prinsip- Prinsip Teori Beban Kognitif Dalam Merancang Media Pembelajaran Matematika 77
Jurnal Pendidikan dan Pembelajaran Matematika (JP2M) Vol. 1 No. 1 September 2015 ISSN 2460-7800 narasi didasarkan pada teori dual coding yaitu pemrosesan animasi pada saluran visual dan pemrosesan narasi (kata-kata terucap) pada saluran audio. Apabila (b) materi disajikan dalam animasi dan kata- Sumber: (Mayer, 2009 : 69) kata pada layar (kata-kata tertulis) maka Gambar 4. a (atas) saluran verbal/ auditori. pemrosesan hanya terjadi pada saluran b (bawah) saluran visual / pictorial visual sehingga terjadi kelebihan beban 3. Membantu Mengembangkan (overload) pada saluran visual (Mayer, Pemrosesan Beban Kognitif 2009: 203). Germane . Penggunaan animasi gambar dan Seandainya pembelajaran dengan narasi dalam media pembelajaran multimedia dipresentasikan dengan cara interaktif merupakan salah satu mengurangi pemrosesan beban kognitif penggunaan prinsip modalitas. extraneous dan mengatur pemrosesan Berdasarkan hasil riset yang menyatakan beban kognitif intrinsic maka siswa bahwa dengan menambahkan animasi mempunyai kapasitas yang ada pada narasi dapat membantu siswa lebih digunakan dalam pemrosesan beban memahami materi atau penjelasan yang kognitif germane. Untuk meningkatkan disajikan (Mayer, 2009: 116). Selain itu pemrosesan beban kognitif germane berdasarkan teori dual-coding (saluran dapat menggunakan 5 prinsip yaitu ganda) yang mendasari teori kognitif multimedia, personalization, kegiatan tentang multimedia learning yaitu terarah (guided activity), umpan balik dan manusia memiliki saluran terpisah untuk refleksi. memproses informasi visual dan Pemberian umpan balik berupa informasi auditori (Mayer, 2009: 64). respon benar atau salah terhadap jawaban Animasi gambar diproses dalam saluran yang dituliskan siswa pada media visual dan narasi diproses dalam saluran pembelajaran interaktif. Sedangkan auditori. pemberian motivasi dengan memberikan Berikut disajikan gambar saluran penguatan positif. pemrosesan informasi: Berikut penerapan pemberian motivasi dalam media pembelajaran interaktif : (a) Vivin Nur Afidah: Prinsip- Prinsip Teori Beban Kognitif Dalam Merancang Media Pembelajaran Matematika 78
Jurnal Pendidikan dan Pembelajaran Matematika (JP2M) Vol. 1 No. 1 September 2015 ISSN 2460-7800 Mayer, Richard E. 2001. Multimedia Learning: Prinsip-Prinsip dan Aplikasi. Terjemahan Teguh Wahyu Utomo.2009. Yogyakarta: Pustaka Pelajar Mayer, Richard E & Moreno, Roxana. 2010. Cognitive Load Theory: Reduce Technique Extraneous Cognitive Load and Intrinsic Cognitive Manage Load Multimedia during of Learning. United State America : Cambridge University Press That Gambar 5. Pemberian Motivasi pada Media Pembelajaran Interaktif Mayer, Richard E & Moreno, Roxana. 2010. Cognitive Load Theory: Increase Techniques Generative in Multimedia Learning: Open Questions for Cognitive Load Research. United State of America : Cambridge University Press That Processing DAFTAR RUJUKAN Daryanto. 2011. Media Pembelajaran. Bandung: SatuNusa Prastowo, A. 2011. Panduan Kreatif Membuat Bahan Ajar Inovatif. Yogyakarta: Penerbit DIVA (Anggota IKAPI) Mayer, R.E & Anderson, R.B. 1992. The instructive animations: Helping connections students between words and pictures in multimedia learning. Journal of Educational Psychology, 84, 444-452 build Pribadi, B. A&Katrin, Y. 2004. Media Teknologi. Jakarta: Universitas Terbuka Sweller, John. 2010. Cognitive Load Theory: Recent Theoretical Advances. United State of America : Cambridge University Press Vivin Nur Afidah: Prinsip- Prinsip Teori Beban Kognitif Dalam Merancang Media Pembelajaran Matematika 79