Pengajaran Sains di Kelas: pendahuluan

Bayangkanlah anda berada di satu kelas pada pelajaran biologi di satu sekolah menengah dan diberikan suatu masalah dan diminta untuk mengevaluasi satu percobaan dan kesimpulannya, yang berasal dari laporan eksperimen di bawah ini beserta pembahasannya:

Sekelompok biologiwan membandingkan data dari berbagai penjuru dunia dan menemukan bahwa populasi kodok mengalami pengurangan dalam jumlah yang drastis. Hal ini membawa kekhawatiran pada mereka karena populasi kodok merupakan salah satu species yang menjadi indikator adanya perubahan lingkungan yang serius dan juga bisa membahayakan pada manusia. Para pakar biologi tadi kemudian mempertimbangkan beberapa hipotesis yang berhubungan dengan pengurangan jumlah kodok di alam. Salah satunya adalah berhubungan dengan peristiwa polusi udara global terlepasnya senyawa CFC (kloro-floro-karbon) sehingga menyebabkan terlalu banyaknya terpaan sinar ultraviolet yang terjadi karena menipisnya lubang ozon di atmosfer.

Satu grup peneliti tersebut memutuskan untuk menguji hipotesis sinar ultraviolet ini. Mereka menggunakan lima species kodok dengan jumlah yang sama antara kodok betina dan jantan. Setengah dari kodok itu menerima dosis tetap sinar ultraviolet selama empat bulan berturut-turut; ini adalah kelompok perlakukan. Setengah jumlah kodok lainnya yaitu kelompok control, dilindungi sehingga mereka tidak mendapat terpaan sinar ultraviolet.

Setelah lewat waktu empat bulan, biologiwan menemukan bahwa tidak ada perbedaan dalam hal tingkat kematian kodok dalam kelompok perlakuan maupun Kontrol. Hasil riset ini menyimpulkan bahwa sinar ultraviolet kemungkinan bukan satu penyebab berkurangnya populasi kodok di alam bebas.

Apakah pendapat anda tentang percobaan dan kesimpulan dari pakar biologi di atas? Adakah pertanyaan tambahan yang akan diajukan sebelum menerima kesimpulan riset tadi? Apakah anda mempunyai usulan percobaan lain yang perlu dilakukan?[1]

Soal ini sudah pernah diberikan kepada ratusan siswa dan juga lulusan sekolah yang sudah mendapatkan pelajaran biologi di tingkat pendidikan menengah, di berbagai kesempatan. Kebanyakan mereka mengetahui dengan baik tentang perancangan percobaan dan bisa menganalisis kekuatan dan kelemahan percobaan kodok akibat terpaan sinar ultraviolet ini. Analisis yang didapat contohnya, sisi bagus riset ini meliputi: mempunyai kelompok kontrol dan perlakuan, melibatkan beberapa jenis species kodok, menggunakan sampling yang seimbang dll. Sedangkan kelemahan riset ini disebutkan: kemungkinan dosis ultraviolet yang diberikan terlalu sedikit, waktu percobaan yang relatif singkat (hanya empat bulan) dan kemungkinan periset tidak menunggu sampai dosis ini bisa menimbulkan efek, atau juga seharusnya melihat perbedaan penyakit yang diderita di kedua kelompok dibanding terfokus hanya pada tingkat kematian kodok saja.

Berbagai pendapat tentang kekuatan dan kelemahan percobaan di atas memang tepat, namun sayangnya ini merefleksikan kurangnya pengetahuan mendasar tentang biologi –suatu prinsip sangat dasar yang tidak terungkap dalam eksperimen di atas. Secara khusus, sangat sedikit sekali yang diberikan soal ini yang mempertanyakan fakta bahwa hanya kodok dewasa saja yang digunakan dalam percobaan di atas. Untuk memahami dampak lingkungan pada satu spesies, kita harus melihatnya dari siklus hidup spesies tersebut dan berusaha mengidentifikasi bagian mana dari siklus hidupnya yang sangat rawan. Contohnya, ketika pestisida DDT mengancam populasi burung yang langka, hal itu tidak terjadi dengan membinasakan secara langsung pada burung dewasanya tetapi melalui proses yang membuat kulit telur sangat rapuh sehingga mudah pecah sebelum anak burung sempat menetaskan diri. Jadinya, apa yang disebut perencanaan percobaan yang bagus sangatlah dipengaruhi oleh pengetahuan yang tepat dari disiplin ilmu tertentu. Dalam hal ini, mempelajari ‘metoda ilmiah’ secara abstrak telah gagal membantu siswa memahami ide penting percobaan di atas.

Ilustrasi di atas menggambarkan hasil belajar siswa (dan lulusan sekolah menengah) tentang sains yang sayangnya tidak sesuai dengan yang diharapkan oleh guru sains. Mengajar pada dasarnya adalah membuat siswa belajar, dan tugas guru adalah membuat kondisi supaya hal ini terjadi. Konteks ilustrasi di atas adalah upaya pengajaran melalui pendekatan masalah dalam suasana belajar di kelas. Variasi pengajaran sains di kelas bisa sangat beragam, tidak hanya mengkritisi hasil satu eksperimen seperti contoh di atas (suatu yang biasanya jarang dilakukan oleh guru di Indonesia), namun berbagai bentuk pembelajaran siswa bisa dirancang dan dilakukan oleh guru untuk mencapai tujuan pemahaman sains yang baik oleh siswa.

Berbagai cara pembelajaran di dalam kelas rata-rata sudah dipahami dengan baik oleh guru, walaupun terkadang fokusnya adalah transfer pengetahuan dengan metoda ceramah/klasikal. Bagian ini akan mencoba membahas berbagai pembelajaran di kelas yang bisa dilakukan oleh guru secara lebih detail yaitu menulis, membaca, berbicara, melihat dan mendengar serta berbagai aktivitas praktek lainnya. Penekanan pada pembelajaran sains di kelas adalah untuk membedakan dengan pembelajaran yang dilakukan di laboratorium (eksperimentasi/percobaan yang akan dibahas di bagian selanjutnya). Diharapkan berbagai deskripsi kegiatan yang biasa dilakukan oleh para guru ini memberikan perspektif baru dalam hal melihat sesuatu yang rutin dilakukan oleh guru dalam hal pengajaran sains di kelas.


[1] Sumber: Bransford, J. D., Brown, A. L., & Cocking, R. R. (Eds.). (1999). How People Learn: brain, mind, experience and school: National Research Council