Aspek Keterampilan Proses Sains
oleh Michael J. Padilla, Profesor Ilmu Pendidikan, Universitas Georgia, Athens, GA
Pendidikan. Salah satu tujuan yang paling penting dan meresap sekolah adalah untuk mengajar siswa untuk berpikir. Semua mata pelajaran sekolah harus berbagi dalam mencapai tujuan keseluruhan ini. Ilmu kontribusi keterampilan yang unik, dengan penekanan pada hipotesa, memanipulasi dunia fisik dan penalaran dari data.
Metode ilmiah, berpikir ilmiah dan pemikiran kritis telah istilah yang digunakan di berbagai kali untuk menggambarkan keterampilan ilmu ini. Hari ini istilah "proses sains keterampilan" yang umum digunakan. Dipopulerkan oleh proyek kurikulum, Sains - Sebuah Pendekatan Proses (SAPA), keterampilan ini didefinisikan sebagai seperangkat kemampuan luas dipindahtangankan, sesuai untuk berbagai disiplin ilmu dan mencerminkan perilaku ilmuwan. SAPA dikelompokkan keterampilan proses menjadi dua jenis-dasar dan terintegrasi. Dasar (sederhana) keterampilan proses memberikan landasan untuk belajar terpadu (lebih kompleks) keterampilan. Keterampilan ini tercantum dan dijelaskan di bawah.
Metode ilmiah, berpikir ilmiah dan pemikiran kritis telah istilah yang digunakan di berbagai kali untuk menggambarkan keterampilan ilmu ini. Hari ini istilah "proses sains keterampilan" yang umum digunakan. Dipopulerkan oleh proyek kurikulum, Sains - Sebuah Pendekatan Proses (SAPA), keterampilan ini didefinisikan sebagai seperangkat kemampuan luas dipindahtangankan, sesuai untuk berbagai disiplin ilmu dan mencerminkan perilaku ilmuwan. SAPA dikelompokkan keterampilan proses menjadi dua jenis-dasar dan terintegrasi. Dasar (sederhana) keterampilan proses memberikan landasan untuk belajar terpadu (lebih kompleks) keterampilan. Keterampilan ini tercantum dan dijelaskan di bawah.
Keterampilan Proses Sains Dasar
Mengamati - menggunakan indra untuk mengumpulkan informasi tentang suatu objek atau peristiwa. Contoh: Menggambarkan pensil kuning.
Menyimpulkan - membuat "tebakan" tentang suatu objek atau peristiwa berdasarkan data atau informasi yang sebelumnya dikumpulkan. Contoh: Mengatakan bahwa orang yang menggunakan pensil membuat banyak kesalahan karena penghapus adalah baik usang.
Pengukuran - menggunakan kedua ukuran standar dan tidak standar atau perkiraan untuk menggambarkan dimensi dari suatu obyek atau peristiwa. Contoh: Menggunakan satu meter tongkat untuk mengukur panjang meja di sentimeter.
Berkomunikasi - menggunakan kata-kata atau simbol grafis untuk menggambarkan suatu tindakan, objek atau kejadian. Contoh: Menggambarkan perubahan tinggi tanaman dari waktu ke waktu secara tertulis atau melalui grafik.
Mengelompokkan - pengelompokan atau memesan benda atau peristiwa dalam kategori berdasarkan sifat atau kriteria. Contoh: Menempatkan semua batuan yang memiliki ukuran butir tertentu atau kekerasan menjadi satu kelompok.
Memprediksi - menyatakan hasil dari peristiwa masa depan berdasarkan pola bukti. Contoh: Memprediksi tinggi tanaman dalam waktu dua minggu berdasarkan grafik pertumbuhan selama empat minggu sebelumnya.
Keterampilan Proses Sains Terpadu
Mengontrol variabel - mampu mengidentifikasi variabel yang dapat mempengaruhi hasil eksperimen, menjaga sebagian konstan sementara memanipulasi hanya variabel independen. Contoh: Menyadari melalui masa lalu mengalami bahwa jumlah cahaya dan air harus dikontrol saat pengujian untuk melihat bagaimana penambahan bahan organik mempengaruhi pertumbuhan biji.
Mendefinisikan secara operasional - yang menyatakan bagaimana mengukur variabel dalam percobaan. Contoh: Menyatakan bahwa pertumbuhan kacang akan diukur dalam sentimeter per minggu.
Merumuskan hipotesis - yang menyatakan hasil yang diharapkan dari sebuah eksperimen. Contoh: Semakin besar jumlah materi organik ditambahkan ke tanah, semakin besar pertumbuhan kacang.
Menafsirkan data - pengorganisasian data dan menarik kesimpulan dari itu. Contoh: Merekam data dari percobaan pada pertumbuhan kacang dalam tabel data dan membentuk kesimpulan yang berkaitan tren dalam data untuk variabel.
Bereksperimen - mampu melakukan percobaan, termasuk menanyakan pertanyaan yang tepat, menyatakan hipotesis, mengidentifikasi dan mengontrol variabel, operasional mendefinisikan variabel tersebut, merancang sebuah "adil" eksperimen, melakukan percobaan, dan menafsirkan hasil percobaan. Contoh: Seluruh proses melakukan percobaan pada pengaruh bahan organik terhadap pertumbuhan tanaman kacang.
Merumuskan model - menciptakan model mental atau fisik dari proses atau peristiwa. Contoh: Model bagaimana proses penguapan dan kondensasi saling berhubungan dalam siklus air.
Belajar keterampilan proses dasar
proyek penelitian banyak telah difokuskan pada pengajaran dan perolehan keterampilan proses dasar. Misalnya, Padilla, Cronin, dan Twiest (1985) yang disurvei keterampilan proses dasar 700 siswa sekolah menengah tanpa pelatihan keterampilan proses khusus. Mereka menemukan bahwa hanya 10% dari siswa mencetak di atas 90% benar, bahkan pada tingkat kelas delapan. Beberapa peneliti telah menemukan bahwa tingkat pengajaran meningkatkan kinerja keterampilan. Thiel dan George (1976) menyelidiki memprediksi antara anak kelas ketiga dan kelima, dan Tomera (1974) mengamati antara siswa kelas tujuh. Dari penelitian tersebut dapat disimpulkan bahwa keterampilan dasar dapat diajarkan dan bahwa ketika belajar, mudah dipindahkan ke situasi baru (Tomera, 1974). strategi pengajaran yang terbukti efektif adalah: (1) menerapkan satu set petunjuk spesifik untuk memprediksi, (2) menggunakan kegiatan dan simulasi pensil dan kertas untuk mengajar grafik, dan (3) menggunakan kombinasi menjelaskan, praktek dengan benda-benda, diskusi dan umpan balik dengan mengamati. Dengan kata lain hanya apa penelitian dan teori selalu didefinisikan sebagai pengajaran yang baik.
Penelitian lain mengevaluasi efek didanai NSF kurikulum ilmu pada seberapa baik mereka diajarkan keterampilan proses dasar. Studi berfokus pada Peningkatan Ilmu Kurikulum Studi (SCIs) dan SAPA menunjukkan bahwa siswa sekolah dasar, jika diajarkan kemampuan keterampilan proses, tidak hanya belajar menggunakan proses-proses tersebut, tetapi juga mempertahankan mereka untuk penggunaan masa depan. Peneliti, setelah membandingkan siswa SAPA untuk mereka yang mengalami program sains yang lebih tradisional, menyimpulkan bahwa keberhasilan SAPA terletak di daerah meningkatkan berorientasi proses keterampilan (Wideen, 1975; McGlathery, 1970). Jadi tampaknya masuk akal untuk menyimpulkan bahwa siswa belajar keterampilan dasar lebih baik jika mereka dianggap sebuah objek penting dari instruksi dan jika metode pengajaran terbukti digunakan.
Belajar keterampilan proses terintegrasi
Beberapa studi telah menyelidiki belajar keterampilan proses sains yang terintegrasi. Allen (1973) menemukan bahwa siswa kelas ketiga dapat mengidentifikasi variabel jika konteksnya adalah cukup sederhana. Kedua Quinn dan George (1975) dan Wright (1981) menemukan bahwa siswa dapat diajarkan untuk merumuskan hipotesis dan bahwa kemampuan ini dipertahankan dari waktu ke waktu.
Orang lain telah mencoba untuk mengajarkan semua keterampilan yang terlibat dalam melakukan percobaan. Padilla, Okey dan Garrard (1984) secara sistematis diintegrasikan bereksperimen pelajaran dalam kurikulum sekolah menengah sains. Satu kelompok siswa diajarkan unit pengantar dua minggu pada bereksperimen yang berfokus pada kegiatan manipulatif. Kelompok kedua yang diajarkan unit percobaan, tetapi juga mengalami satu kegiatan keterampilan proses tambahan per minggu untuk jangka waktu empat belas minggu. Mereka memiliki pengobatan diperpanjang outscored mereka mengalami unit dua minggu. Hasil ini menunjukkan bahwa keterampilan proses yang lebih kompleks tidak dapat dipelajari melalui unit dua minggu di mana konten sains biasanya diajarkan. Sebaliknya, kemampuan bereksperimen perlu dipraktekkan selama periode waktu.
Studi lebih lanjut kemampuan bereksperimen menunjukkan bahwa mereka terkait erat dengan kemampuan berpikir formal yang dijelaskan oleh Piaget. Sebuah korelasi +.73 antara dua set kemampuan ditemukan dalam satu studi (Padilla, Okey dan Dillashaw, 1983). Bahkan, salah satu cara yang Piaget memutuskan apakah seseorang itu formal atau beton adalah untuk meminta orang yang merancang eksperimen untuk memecahkan masalah. Kita juga tahu bahwa sebagian besar remaja awal dan banyak orang dewasa muda belum mencapai penuh resmi kapasitas penalaran mereka (Chiapetta, 1976). Satu studi menemukan hanya 17% dari siswa kelas tujuh dan 34% dari siswa kelas dua belas sepenuhnya formal (Renner, Grant, dan Sutherland, 1978).
Apa yang telah kita pelajari tentang mengajar terpadu proses sains? Kita tidak bisa mengharapkan siswa untuk unggul di keterampilan mereka tidak mengalami atau diizinkan untuk berlatih. Guru tidak bisa mengharapkan penguasaan keterampilan bereksperimen setelah hanya beberapa sesi latihan. Sebaliknya siswa perlu beberapa peluang untuk bekerja dengan keterampilan ini dalam bidang isi yang berbeda dan konteks. Guru perlu bersabar dengan mereka yang mengalami kesulitan, karena ada kebutuhan untuk mengembangkan pola berpikir formal untuk berhasil "percobaan."
Menyimpulkan - membuat "tebakan" tentang suatu objek atau peristiwa berdasarkan data atau informasi yang sebelumnya dikumpulkan. Contoh: Mengatakan bahwa orang yang menggunakan pensil membuat banyak kesalahan karena penghapus adalah baik usang.
Pengukuran - menggunakan kedua ukuran standar dan tidak standar atau perkiraan untuk menggambarkan dimensi dari suatu obyek atau peristiwa. Contoh: Menggunakan satu meter tongkat untuk mengukur panjang meja di sentimeter.
Berkomunikasi - menggunakan kata-kata atau simbol grafis untuk menggambarkan suatu tindakan, objek atau kejadian. Contoh: Menggambarkan perubahan tinggi tanaman dari waktu ke waktu secara tertulis atau melalui grafik.
Mengelompokkan - pengelompokan atau memesan benda atau peristiwa dalam kategori berdasarkan sifat atau kriteria. Contoh: Menempatkan semua batuan yang memiliki ukuran butir tertentu atau kekerasan menjadi satu kelompok.
Memprediksi - menyatakan hasil dari peristiwa masa depan berdasarkan pola bukti. Contoh: Memprediksi tinggi tanaman dalam waktu dua minggu berdasarkan grafik pertumbuhan selama empat minggu sebelumnya.
Keterampilan Proses Sains Terpadu
Mengontrol variabel - mampu mengidentifikasi variabel yang dapat mempengaruhi hasil eksperimen, menjaga sebagian konstan sementara memanipulasi hanya variabel independen. Contoh: Menyadari melalui masa lalu mengalami bahwa jumlah cahaya dan air harus dikontrol saat pengujian untuk melihat bagaimana penambahan bahan organik mempengaruhi pertumbuhan biji.
Mendefinisikan secara operasional - yang menyatakan bagaimana mengukur variabel dalam percobaan. Contoh: Menyatakan bahwa pertumbuhan kacang akan diukur dalam sentimeter per minggu.
Merumuskan hipotesis - yang menyatakan hasil yang diharapkan dari sebuah eksperimen. Contoh: Semakin besar jumlah materi organik ditambahkan ke tanah, semakin besar pertumbuhan kacang.
Menafsirkan data - pengorganisasian data dan menarik kesimpulan dari itu. Contoh: Merekam data dari percobaan pada pertumbuhan kacang dalam tabel data dan membentuk kesimpulan yang berkaitan tren dalam data untuk variabel.
Bereksperimen - mampu melakukan percobaan, termasuk menanyakan pertanyaan yang tepat, menyatakan hipotesis, mengidentifikasi dan mengontrol variabel, operasional mendefinisikan variabel tersebut, merancang sebuah "adil" eksperimen, melakukan percobaan, dan menafsirkan hasil percobaan. Contoh: Seluruh proses melakukan percobaan pada pengaruh bahan organik terhadap pertumbuhan tanaman kacang.
Merumuskan model - menciptakan model mental atau fisik dari proses atau peristiwa. Contoh: Model bagaimana proses penguapan dan kondensasi saling berhubungan dalam siklus air.
Belajar keterampilan proses dasar
proyek penelitian banyak telah difokuskan pada pengajaran dan perolehan keterampilan proses dasar. Misalnya, Padilla, Cronin, dan Twiest (1985) yang disurvei keterampilan proses dasar 700 siswa sekolah menengah tanpa pelatihan keterampilan proses khusus. Mereka menemukan bahwa hanya 10% dari siswa mencetak di atas 90% benar, bahkan pada tingkat kelas delapan. Beberapa peneliti telah menemukan bahwa tingkat pengajaran meningkatkan kinerja keterampilan. Thiel dan George (1976) menyelidiki memprediksi antara anak kelas ketiga dan kelima, dan Tomera (1974) mengamati antara siswa kelas tujuh. Dari penelitian tersebut dapat disimpulkan bahwa keterampilan dasar dapat diajarkan dan bahwa ketika belajar, mudah dipindahkan ke situasi baru (Tomera, 1974). strategi pengajaran yang terbukti efektif adalah: (1) menerapkan satu set petunjuk spesifik untuk memprediksi, (2) menggunakan kegiatan dan simulasi pensil dan kertas untuk mengajar grafik, dan (3) menggunakan kombinasi menjelaskan, praktek dengan benda-benda, diskusi dan umpan balik dengan mengamati. Dengan kata lain hanya apa penelitian dan teori selalu didefinisikan sebagai pengajaran yang baik.
Penelitian lain mengevaluasi efek didanai NSF kurikulum ilmu pada seberapa baik mereka diajarkan keterampilan proses dasar. Studi berfokus pada Peningkatan Ilmu Kurikulum Studi (SCIs) dan SAPA menunjukkan bahwa siswa sekolah dasar, jika diajarkan kemampuan keterampilan proses, tidak hanya belajar menggunakan proses-proses tersebut, tetapi juga mempertahankan mereka untuk penggunaan masa depan. Peneliti, setelah membandingkan siswa SAPA untuk mereka yang mengalami program sains yang lebih tradisional, menyimpulkan bahwa keberhasilan SAPA terletak di daerah meningkatkan berorientasi proses keterampilan (Wideen, 1975; McGlathery, 1970). Jadi tampaknya masuk akal untuk menyimpulkan bahwa siswa belajar keterampilan dasar lebih baik jika mereka dianggap sebuah objek penting dari instruksi dan jika metode pengajaran terbukti digunakan.
Belajar keterampilan proses terintegrasi
Beberapa studi telah menyelidiki belajar keterampilan proses sains yang terintegrasi. Allen (1973) menemukan bahwa siswa kelas ketiga dapat mengidentifikasi variabel jika konteksnya adalah cukup sederhana. Kedua Quinn dan George (1975) dan Wright (1981) menemukan bahwa siswa dapat diajarkan untuk merumuskan hipotesis dan bahwa kemampuan ini dipertahankan dari waktu ke waktu.
Orang lain telah mencoba untuk mengajarkan semua keterampilan yang terlibat dalam melakukan percobaan. Padilla, Okey dan Garrard (1984) secara sistematis diintegrasikan bereksperimen pelajaran dalam kurikulum sekolah menengah sains. Satu kelompok siswa diajarkan unit pengantar dua minggu pada bereksperimen yang berfokus pada kegiatan manipulatif. Kelompok kedua yang diajarkan unit percobaan, tetapi juga mengalami satu kegiatan keterampilan proses tambahan per minggu untuk jangka waktu empat belas minggu. Mereka memiliki pengobatan diperpanjang outscored mereka mengalami unit dua minggu. Hasil ini menunjukkan bahwa keterampilan proses yang lebih kompleks tidak dapat dipelajari melalui unit dua minggu di mana konten sains biasanya diajarkan. Sebaliknya, kemampuan bereksperimen perlu dipraktekkan selama periode waktu.
Studi lebih lanjut kemampuan bereksperimen menunjukkan bahwa mereka terkait erat dengan kemampuan berpikir formal yang dijelaskan oleh Piaget. Sebuah korelasi +.73 antara dua set kemampuan ditemukan dalam satu studi (Padilla, Okey dan Dillashaw, 1983). Bahkan, salah satu cara yang Piaget memutuskan apakah seseorang itu formal atau beton adalah untuk meminta orang yang merancang eksperimen untuk memecahkan masalah. Kita juga tahu bahwa sebagian besar remaja awal dan banyak orang dewasa muda belum mencapai penuh resmi kapasitas penalaran mereka (Chiapetta, 1976). Satu studi menemukan hanya 17% dari siswa kelas tujuh dan 34% dari siswa kelas dua belas sepenuhnya formal (Renner, Grant, dan Sutherland, 1978).
Apa yang telah kita pelajari tentang mengajar terpadu proses sains? Kita tidak bisa mengharapkan siswa untuk unggul di keterampilan mereka tidak mengalami atau diizinkan untuk berlatih. Guru tidak bisa mengharapkan penguasaan keterampilan bereksperimen setelah hanya beberapa sesi latihan. Sebaliknya siswa perlu beberapa peluang untuk bekerja dengan keterampilan ini dalam bidang isi yang berbeda dan konteks. Guru perlu bersabar dengan mereka yang mengalami kesulitan, karena ada kebutuhan untuk mengembangkan pola berpikir formal untuk berhasil "percobaan."
Ringkasan dan Kesimpulan
Sebagian wajar dari kurikulum sains harus menekankan keterampilan proses sains menurut National Association Sains Guru. Secara umum, literatur penelitian menunjukkan bahwa ketika keterampilan proses sains adalah hasil yang direncanakan tertentu dari program sains, keterampilan dapat dipelajari oleh siswa. Ini benar dengan SAPA dan SCIs dan studi keterampilan proses lain yang dikutip dalam ulasan ini serta dengan banyak penelitian lain yang tidak disebutkan.
Guru perlu memilih kurikulum yang menekankan keterampilan proses sains. Selain itu mereka harus memanfaatkan peluang dalam kegiatan biasanya dilakukan di dalam kelas. Meskipun tidak solusi mudah untuk melaksanakan, itu tetap yang terbaik yang tersedia saat ini karena kurangnya penekanan keterampilan proses dalam bahan komersial yang paling.
Sebagian wajar dari kurikulum sains harus menekankan keterampilan proses sains menurut National Association Sains Guru. Secara umum, literatur penelitian menunjukkan bahwa ketika keterampilan proses sains adalah hasil yang direncanakan tertentu dari program sains, keterampilan dapat dipelajari oleh siswa. Ini benar dengan SAPA dan SCIs dan studi keterampilan proses lain yang dikutip dalam ulasan ini serta dengan banyak penelitian lain yang tidak disebutkan.
Guru perlu memilih kurikulum yang menekankan keterampilan proses sains. Selain itu mereka harus memanfaatkan peluang dalam kegiatan biasanya dilakukan di dalam kelas. Meskipun tidak solusi mudah untuk melaksanakan, itu tetap yang terbaik yang tersedia saat ini karena kurangnya penekanan keterampilan proses dalam bahan komersial yang paling.
loading...