Keterbatasan Pengajaran Sains di Laboratorium

Disamping berbagai potensi yang bisa digunakan, berbagai hasil riset juga mencatat keterbatasan dari praktek laboratorium yang selama ini dilakukan di sekolah. Sebagai contoh, ketika pengajaran sains yang dilakukan dengan metoda praktek laboratorium dibandingkan dengan metoda lainnya seperti sistem klasikal (ceramah) atau demonstrasi (oleh guru ataupun siswa) ternyata tidak menunjukkan peningkatan prestasi siswa kecuali dalam hal keterampilan siswa dalam penggunaan alat-alat laboratorium. Guru yang pernah melakukan praktek laboratorium juga mengalami, bahwa praktek laboratorium membutuhkan waktu yang lebih banyak untuk persiapan alat dan bahan, kesulitan dalam mengatur dan mengawasi siswa dalam berpraktek, prosedur percobaan yang sulit dipahami siswa dan kemungkinan siswa membuat kesalahan di setiap saat, dan hasil yang diinginkan dan pemahaman yang diharapkan dari siswa pun biasanya jauh dari yang direncanakan dari kegiatan praktek ini.

Pada umumnya kegiatan praktek laboratium diarahkan pada upaya supaya siswa dituntut untuk menguji, memverifikasi atau membuktikan hukum atau prinsip ilmiah yang sudah dijelaskan oleh guru atau buku teks. Ada juga percobaan yang dirancang oleh guru adalah para siswa disuruh melakukan percobaan dengan prosedur yang sudah terstruktur yang membawa siswa kepada prinsip atau hukum yang tidak diketahui sebelumnya dari data empiris yang mereka kumpulkan hasil dari percobaan tersebut. Namun terdapat berbagai kelemahan dasar dari cara seperti ini, secara logis prinsip ilmiah dan hukum alam tidak dapat dibuktikan secara langsung; prinsip ilmiah dan hukum alam juga tidak dapat diuji hanya dengan jumlah percobaan yang terbatas yang dilakukan oleh siswa. Keterbatasan alat yang digunakan, keterampilan yang dipunyai, waktu yang singkat dan kompleksitas generalisasi, merupakan keterbatasan percobaan siswa yang menunjukkan hal yang hebat kalau siswa bisa menghasilkan prinsip teoritis yang penting dari sekumpulan data mentah hasil percobaan.

. Van den berg and Giddings (1992) misalnya mencatat bahwa terdapat lima kelemahan yang terdapat praktik laboratorium dalam pengajaran sains di sekolah, yaitu: a) kurangnya pembedaan antara prioritas dan sasaran kegiatan; b) kelemahan dalam pilihan eksperimen yang biasanya dilakukan, sepertri percobaan untuk menguji prinsip ilmiah; c). ketidaksesuaian antara tujuan praktek laboratium dengan prosedur percobaan yang tertulis; d). ketidaksesuaian antara tujuan praktek laboratorium dengan strategi pengajaran; e). ketidaksesuaian antara tujuan praktek laboratorium dengan penilaian yang dilakukan.

Para pengembang kurikulum terlanjur percaya dengan pepatah Cina kuno yang mengatakan ”Saya dengar dan saya lupa, saya lihat dan saya ingat, saya coba dan saya bisa”. Namun kenyataan yang ada tidak seperti itu, malah yang suka terjadi “Saya coba dan saya makin bingung”. Hal ini terjadi karena yang lebih menonjol adalah paradigma sains sebagai produk yang diterapkan dalam kegiatan pengajaran laboratorium.

Jenis-jenis Kegiatan Praktik Laboratorium

Dawson (1994) menyebutkan paling tidak ada delapan hasil yang diharapkan yang dapat diperoleh dari kegiatan praktik laboratorium, yaitu:

1. memotiviasi siswa

2. meningkatkan pemahaman tentang konsep dan teori sains

3. mengembangkan keterampilan dalam penggunaan alat-alat lab

4. memperbaiki ketarampilan berpikir kreatif dan pemecahan masalah secara ilmiah

5. mengembangkan sikap positif terhadap sains

6. meningkatkan keterampilan personal dan sosial

7. melengakapi referensi yang kongkrit dari kerja buku teks

8. memberikan kesempatan siswa untuk berlatih metoda ilmiah

Dengan memperhatikan berbagai keterbatasan pengajaran sains dengan metoda laboratorium dan hasil yang diinginkan van den Berg dan Giddings (1992) menyarankan jenis kegiatan yang efektif dilakukan adalah: mengembangkan keterampilan dan teknik (pelatihan), memberikan pengalaman yang nyata (pengalaman) dan memberikan pelatihan pemecahan masalah (investigasi).

1. Pelatihan

Fokus dari kegiatan pelatihan adalah mengembangkan keterampilan praktek dan teknik siswa. Kebutuhan akan kegiatan ini adalah untuk mengenalkan siswa dan melibatkan mereka lebih dekat lagi dengan alat, bahan dan prosedur kerja di laboratorium. Jenis-jenis kegiatan yang dilakukan diantaranya adalah pengamatan (observasi), pengukuran, pendugaan (estimasi) dan manipulasi. Diharapkan melalui jenis kegiatan ini siswa mempunyai pengetahuan dan keterampilan penting sebelum melakukan kegiatan lainnya di laboratorium.

Tabel di bawah menampilkan contoh-contoh percobaan laboratorium untuk jenis kegiatan pelatihan ini. Berbagai praktik laboratorium ini membutuhkan keahlian siswa yang sifatnya sederhana sampai ke yang relatif sulit. Hal lainnya yang juga perlu dikuasi oleh siswa adalah mencatat dan mengumpulkan data secara akurat, yang tampaknya sepele namun sifatnya sangat penting dalam setiap praktek laboratorium yang dilakukan oleh siswa di sekolah.

Berbagai Contoh Praktek Laboratorium Pelatihan

Fokus keterampilan

Contoh-contoh percobaan

Pengamatan/Observasi

melakukan observasi dan menjelaskan

· pembakaran lilin

· pengaruh panas terhadap berbagai bahan kimia melalui pengamatan secara langsung, lensa ataupun mikroskop

· struktur kertas, serat, sel bawang

Pengukuran

Pengukuran yang melibatkan dimensi

· panjang, luas, isi dan berat

Pendugaan/estimasi

estimasi berbagai dimensi dan pengukuran

· ukuran ruang dan volume

· banyaknya daun dalam satu pohon

Manipulasi

menggunakan timbangan, membuat larutan, memakai mikroskop, memindahkan dan menuangkan cairan dll.

Berbagai hasil riset mengungkapkan bahwa pengajaran berbagai keterampilan ini sangat berguna. Biasanya guru dan instruktur lab tidak menyadari prasyarat keterampilan yang seharusnya dikuasai, namum belum juga dikuasai siswa secara bagus. Mereka biasanya menganggap bahwa kemampuan dasar rata-rata siswa sudah cukup bagus untuk melakukan praktik laboratorium. Kenyataannya, keterampilan psikomotor yang dibutuhkan dalam praktik laboratorium sepenting kemampuan kognitif.

Hasil riset tentang metoda pelatihan ini mengambarkan keterampilan laboratorium yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tugas, yaitu:

  1. latihan yang terencana selalu dihubungkan dengan kinerja laboratorium yang juga bagus
  2. Kemahiran penguasaan keterampilan laboratorium melibatkan cara-cara teknis dan manipulasi peralatan, seorang pelajar membutuhkan untuk tahu apa yang harus dilakukan dan keterampilan yang berulang. Hal ini membutuhkan latihan dalam waktu yang lama, sehingga kompetensi berkembang selama pelatihan ini. Saat keterampilan ini dikuasai dengan baik, maka biasanya akan terus dikuasi.
  3. Pembelajaran keterampilan motorik dengan pengamatan atau demonstrasi memerlukan penekanan pada hal yang beragam baik dalam kondisi latihan maupun mekanisme umpan baliknya.
  4. Empat fase yang sangat penting dalam menguasai keterampilan psikomotor: persepsi, motivasi, imitasi dan latihan
  5. Mengajarkan keterampilan psikomotor yang kompleks memerlukan tiga tahapan yang berbeda: pengenalan, pelatihan dan penyempurnaan

Berbagai penulis setuju bahwa aktivitas pelatihan dapat secara efisien dikuasai dalam waku yang tidak terlalu lama sebelum praktek laboratorium yang sesungguhnya dimulai. Hal yang bagus bila pelajaran dalam menggunakan fasilitas laboratorium ini diberikan secara khusus dan dibedakan dari kegiatan praktikum lain. Pada beberapa keterampilan yang sederhana diperlukan beberapa menit saja untuk dikuasai. Namun waktu yang lebih lama dibutuhkan bahkan satu perioda waktu praktik laboratorium seperti untuk penguasaan dalam menggunakan mikroskop. Adalah hal yang penting untuk mengimbangi waktu yang dibutuhkan keterampilan dasar dan waktu yang dibutuhkan untuk memahami konsep sains. Yang biasa terjadi adalah mempelajari keteraml;ilan laboratoruum yang baru ternyata mengalihkan perhatian siswa dari komponen pengetahuan ilmiah yang harsunya dipahami. Sehingga guru perlu untuk merencanakan latihan percobaan lab yang membentuk keterampoilan siswa dan juga menyenangkan pada saat yang sama. Penguasaan keterampilan mensyaratkan kinerja yang lebih tinggi yang juga diperoleh dari bimbingan terstruktur dan metoda pengajaran yang tepat. Sehingga, penguasaan keterampilan tertentu membutuhkan prosedur yang hati-hati yang tidak hanya sanat terstruktur namun juga menyenangkan yang membuat siswa makin percaya diri.