Sains Berbasis Inqury

Mengamati pembelajaran sains berbasis inqury di sekolah Melbourne hasil Overseas Training Victoria - Australia

Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan senantiasa berusaha meningkatkan kualitas seluruh komponen dalam proses pendidikan, mengingat pentingnya perbaikan mutu pendidikan pada era globalisasi. Salah satu upaya di tingkat SMP adalah membantu para Guru Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) meningkatkan kompetensi mereka, baik secara profesional, pedagogi, personal, dan sosial, agar para guru dapat setara dengan guru-guru MIPA di negara-negara maju. Salah satu kegiatannya adalah bimbingan teknis pembelajaran MIPA di luar negeri, yang dikenal dengan istilah overseas training. 

Lembaga-lembaga yang berpengalaman meningkatkan kompetensi ajar guru MIPA dengan metode dan teknologi pendidikan terkini, antara lain adalah SEAMEO RECSAM di Penang, Malaysia, dan sejumlah perguruan tinggi di Australia, misalnya Victoria University di Melbourne.
Direktorat Pembinaan SMP memandang tepat untuk mengirimkan sejumlah guru MIPA ke SEAMEO RECSAM dan Victoria University untuk meningkatkan kompetensinya. Penelitian ini merupakan hasil pengamatan (observasi) pembelajaran sains berbasis inquiry di sekolah-sekolah di Melbourne hasil overseas training Victoria, Australia, tahun 2015.

Observasi dilakukan selama lima minggu dari 18 Mei hingga 21 Juni 2015. Sekolah yang diamati meliputi: Footscray Primary School, Footscray City College (FCC), Victorian Space Science Education Centre (VS-SEC) di Strathmore Secondary College, Northcote High School (NHS), dan Gillmore College di Melbourne. Obyek pengamatan adalah pembelajaran sains berbasis inquiry. Analisis hasil observasi dilakukan secara deskriptif kualitatif, berdasarkan hasiol pengamatan menggunakan lembar observasi, wawancara, analisis dokumen guru, dan portofolio peserta didik.

Footscray Primary School
Footscray Primary Schoool adalah sekolah negeeri setingkat Sekolah Dasar Tingkat 1 hingga 6 dengan peserta didik berusia lima sampai sebelas tahun, yang berlokasi di Barkly Street dan Geelong Road, Melbourne. Kurikulum yang dipakai adalah AusVELS.

AusVELS sains memiliki tiga komponen penting yang saling berkaitan, antara lain Science Under standing, Science as a Human Endeavor, dan Sci ence Inquiry Skills. Namun, di Footscray, pembelajaran sains terintegrasi dengan teknologi dan lingkungan. Peserta didik belajar dan bermain di dalam maupun luar kelas seperti peserta didik di Indonesia. Namun, secara keseluruhan, desain kelas sebagian dibuat permanen dan sebagian dibuat moving class , dengan formasi tempat duduk bervariasi dan berkelompok secara bebas untuk belajar maupun diskusi dan tanya jawab selama pembelajaran berlangsung. Pembelajaran sains secara materi sangat sederhana. Namun, proses penemuan konsep secara mandiri (constructivism) sangat berkembang. Ini disebabkan guru memberikan persepsi dan motivasi secara kontekstual. Peserta didik sangat gembira dalam belajar, mengemukakan pendapat, ide, dan gagasan, serta mengajukan pertanyaan seputar materi sains baik kepada teman maupun guru.

Semua hasil karya peserta didik diapresiasi yang sangat membangun rasa percaya diri mereka, dengan komentar seperti “good job”, “excellent”, “very good”, dan “well done”. Ternyata, komentar-komentar seperti ini sangat berpengaruh pada suasana belajar (joyful learning). Pelaksanaan sintak dalam inquiry sangat fleksibel. Artinya, tiap-tiap sintak pembelajaran berintegrasi mengalir selama proses belajar sains. Menurut Dettrick dalam Nuryani, pembelajaran sains berbasis inquiry berarti mengajarkan peserta didik untuk mengendalikan situasi yang dihadapi ketika berhubugan dengan dunia fisik, yaitu dengan menggunakan teknik dan prosedur untuk mengenali masalah, mengajukan pertanyaan, mengemukakan langkah penelitian, membuat ramalan, dan penjelasan yang menunjang pengalaman.

Ini relevan dengan pelaksanaan pembelajaran sains teknologi dan lingkungan di Footscray Primary School, di mana guru senantiasa aktif merancang pembelajaran, melaksanakan proses belajar secara santai, bebas, dan melakukan penilaian secara individu kepda semua peserta didik secara deskriptif. Menurut hasil wawancara peserta didik, pembelajaran sains sangat menyenangkan karena pengetahuan yang didapat merupakan permasalahan yang ditemukan sehari-hari. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa guru terampil merancang materi pembelajaran yang sesuai kurikulum, mampu mengembangkan kreativitas, dan bermanfaat bagi peserta didik.

Footscray City College (FCC)
Footscray City College (FCC) adalah sekolah negeri setingkat Sekolah Menengah di 298 Barkly Street Footscray, yang terdiri dari tingkat 7 sampai 12 dengan peserta didik berusia 12 sampai 18 tahun, yang berlokasi di Footscray, Melbourne, dengan jumlah peserta didik 850 orang. FCC juga menggunakan kurikulum AusVELS. AusVELS sains memiliki tiga komponen penting yang saling berhubungan, yaitu: Science Understanding, Science as a Human Endeavor, dan Science Inquiry Skills. Adapun Science Un derstanding meliputi: Biologi, Kimia, Fisika, dan Bumi Antariksa. Science as a Human Endeavor meliputi Alam dan Perkembangan Sains serta Penggunaan Sains, sedangka Science Inquiry meliputi keterampilan bertanya dan membuat dugaan, keterampilan perencanaan, keterampilan proses sains, keterampilan menilai, dan keterampilan berkomunikasi secara ilmiah. Pembelajaran sains lebih kompleks dan terstruktur. Desain kelas sangat memudahkan guru untuk melakukan kegiatan praktikum, sebab kelas sains dilengkapi dengan alat dan bahan praktikum sains baik biologi, fisika, dan kimia.

Secara keseluruhan, pembelajaran sains berbasis inquiry menunjukkan suatu paket hasil akademis peserta didik, perkembangan tingkah laku, dan peningkatan life skills. Alat dan bahan serta jumlah ruang belajar proporsional, sesuai dengan variasi elective subject (mata pelajaran pilihan). Rata-rata satu kelas terdiri dari 20 sampai 25 peserta didik laki-laki dan perempuan. Pembelajaran sains berbasis inkuiri di Footscray Secondary School menunjukkan adanya sejumlah aktivitas peserta didik berupa investigasi, analisis, dan refl eksi. Refl eksi berperan sangat penting dalam keberhasilan belajar, karena bvaik peserta didik maupun guru dapat mengetahui kelebihan dan kekurangan masing-masing, sehingga solusi dapat dicari. Selain itu, kedua pihak dapat bersama-sama memecahkan masalah peningkatan kompetensi peserta didik, baik kompetensi sosial, pengetahuan, dan keterampilan.

Ini relevan dengan peningkatan Kompetensi Inti Kurikulum 2013 di Indonesia dan menurut Sumiyati (2013), secara utuh pengembangan Kurikulum 2013 memuat kompetensi lulusan, isi, struktur kurikulum, proses pembelajaran, proses penilaian, silabus, dan buku,m dengan harapan Kurikulum 2013 dapat menghasilkan insan Indonesia yang poduktif, kreatif, inovatif, dan afektif, melalui penguatan sikap, pengetahuan, dan keterampilan yang terintegrasi.

Hasil wawancara dengan peserta didik asal Indonesia yang bersekolah di Australia karena mengikuti orang tua tugas belajar, menyatakan bahwa materi pelajaran sains dan matematika di Indonesia lebih sulit daripada di Australia. Di Australia, kegiatan belajar lebih menyenangkan karena sering kegiatan praktek, proses belajar santai, peserta didik dengan guru lebih komunikatif, dan apresiasi guru terhadap prestasi dan hasil karya peserta didik sangat kmendukung keberhasilan belajar.

Victorian Space Science Education Centre (VS-SEC) at Strathmore Secondary College
VSSEC merupakan salah satu program khusus bagi peserta didik yang mempunyai tingkat intelejensia tinggi dan minat yang besar terhadap sains Dn teknologi di Strathmore Secondary College. VSSEC menjali kerjasama dengan univeristas-universitas, NASA, The European Space Agency, dan instansi lainnya yang mengembangkan program sains secara spesifi k mengenai misi ke planet Mars. Peserta didik pilihan terdiri dari pelajar di seluruh daerah Australia dengan rentang usia 12 sampai 22 tahun. Tiap kelas diisi tak lebih dari 10 peserta didik.
Pembelajaran sains berbasis inkuiri dan Problem Based Learning diterapkan secara langsung, misalnya kegiatan praktikum asam basa untuk mengidentifi kasi benda/ bahan luar angkasa, model seragam astronot saat kegiatan praktikum di laboratorium Planet Mars, penggunaan teknologi informasi untuk mengidentifi kasi dan menyelesaikan misi, baik secara individu maupun kelompok di dalam ruang kelas khusus yang dirancang mirip pesawat ruang angkasa.

Para peserta didik yang mengikuti VSSEC diajarkan untuk selalu berpikir kritis. Berdasarkan angket, peserta didik menjawab daftar pertanyaan yang menunjukkan bahwa mereka termotivasi kuat untuk menemukan kejelasan, ketepatan, dan akurasi atas informasi yang mereka terima. Peserta didik juga cepat mengenali informasi yang relevan dan memisahkannya dari informasi yang tidak relevan. Peserta didik dapat memanfaatkan informasi untuk merumuskan solusi atau mengambil keputusan. Peserta didik peka dan dapat membedakan ide, gagasan, kesimpulan yang mengandung egosentrisme, sosiosentrisme, wishful thinking, dan sebagainya. Peserta didik juga menyadari nilai dan manfaat berpikir kritis, baik secara individu maupun maupun secara komunitas, serta memiliki kejujuran secara intelektual terhadap kemampuan diri sendiri. Ini relevan dengan pendapat Hendra (2011), bahwa berpikir kritis secara ilmiah dalam mempelajari sains sangat penting, karena memungkinkan seseorang mengembangkan keterampilan menganalisis, menilai, menjelaskan, dan menstrukturisasi pemikirannya, sehingga dapat memperkecil resiko mengadopsi pengetahuan yang salah.

Peran guru dalam pembelajaran sains berbasis inkuiri tetap sebagai fasilitator dan motivator andal yang tak hanya memiliki keteramplan mengajukan pertanyaan tingkat tinggi, tapi juga keterampilan mengajukan pertanyaan mendalam sampai peserta didik dapat menemukan suatu konsep secara mandiri, dan relevan dengan perkembangan karakter dan pengetahuan.
Peserta didik tingkat 8 dan 9 mengikuti kelas Mission to Mars. Mereka bekerja secara tim, menganalisis dan menyelesaikan masalah agar misi berhasil. Di sini, peserta didik mengembangkan pengalaman menjadi seorang astronot, mission controller , dan research scientist. Pembelajaran berbasis inkuiri ditunjukkan dengan kegiatan mengumpulkan real soil dan rock sample, drill an ice core, serta mengukur suhu permukaan.

Sedangkan peserta didik tingkat 9 dan 10 mengikuti program The Robotic Mission to Mars . Peserta didik belajar di ruang kontrol, memonitor sistem robot, dan mengumpulkan data untuk dianalisis melalui web berbasis Mars Site Selection Research Project.

Northcote High School (NHS)
Northcote High School merupakan sekolah negeri setingkat sekolah menengah, dengan rentang tingkat 7 hingga 12, dengan rincian sebagai berikut: tingkat 7 sampai 10 masuk kategori secondary, sedangkan tingkat 11 sampai 12 masuk kategori senior secondary college yang merupakan tahap persiapan peserta didik menuju jenjang perguruan tinggi.
Jumlah peserta didik adalah 1500 orang. Di NHS tidak ada tes kenaikan tingkat. Jika masih belum berhasil untuk mata pelajaran tertentu, maka diberikan kesempatan mengulang (remedial). Pada tingkat 11 dan 12, peserta didik berhak memilih mata pelajaran yang diminati sesuai tipe Victorian Certificate of Education (VCE). VCE adalah sertifikat kelulusan dari secondary school yang nilainya didapat dari ujian eksternal dan asesmen masing-masing guru. Sertifikat berlaku untuk masuk perguruan tinggi. Nilai dalam sertifikat diperhitungkan kelayakannya untuk masuk pada jurusan perguruan tinggi yang dipilih.

Pembelajaran sains berbasis inkuiri di NHS pada prinsipnya sama dengan Footscray City College, dengan desain kelas sains meliputi kelas biologi, fisika, kimia, dan astronomi. Di setiap kelas, jumlah peserta didik tak lebih dari 24 orang, didampingi satu atau dua orang guru selama kegiatan belajar mengajar. Penggunaan media belajar bervariasi untuk masing-masing kelas. Peserta didik emmiliki buku kerja dan buku referensi materi sains. Pembelajran sains berbasis inkuiri tidak hanya pada saat kegiatan praktikum di kelas yang sama, namun semua materi sains sederhana dikembangkan guru untuk dieksplorasi peserta didik menjadi temuan konsep yang mempunyai retensi tinggi dalam ingatan peserta didik melalui pengalaman nyata yang dialami saat proses belajar. Keterampilan guru mengemukakan pertanyaan tingkat tinggi berdasarkan SOLO taxonomy, mampu merangsang peserta didik berpikir tingkat tinggi pula.

Gillmore College for Girls
Ini adalah sekolah swasta khusus putri yang menyerupai SMP (junior high school) tingkat 7 sampai 9, dan secondary school tingkat 10 hingga 12. Kurikulum GCG adalah AusVELS. Hasil pengamatan pembelajaran sains berbasis inkuiri ppada kelas tingkat 7 dengan materi food chain, guru memfasilitasi peserta didik menemukan konsep aliran energi dan siklus materi berdasarkan proyek rantai makanan yang dibuat peserta didik menggunakan gambar dan menggantungkannya pada ranting tanaman yang telah gugur. Selain itu, guru juga mengarahkan peserta didik peduli lingkungan dan memangaatkan barang bekas untuk diolah secara 3R (r educe, reuse, recycle).

Pada kelas 8, pembelajaran sains kimia dilakukan secara kelompok (satu kelompok terdiri dari tiga peserta didik) berdasarkan worksheet yang disiapkan guru. Peserta didik belajar dengan runtut, menyenangkan, dan memerhatikan keamanan. Ini terlihat dari kelengkapan pakaian lab, penggunaan kacamata lab, dan sarung tangan lab oleh semua peserta didik.
Gillmore College for Girls juga mempunyai guru praktek sains dari Malaysia, dan ia membantu selama kegiatan belajar mengajar di sekolah ini. Berbeda dengan Northcote yang tidak ada jam pelajaran kosong (sebab setiap guru yang berhalangan pasti digantikan guru pengganti), di Gillmore masih terdapat jam kosong yang diisi dengan tugas terstruktur dari guru yang berhalangan hadir.

Pembelajaran sains berbasis inkuiri di sekolah-sekolah di Melbourne didasarkan pada Kurikulum AusVELS. Penemuan konsep secara mandiri memang tidak secara instan diperoleh, namun melalui kegiatan belajar berbasis inquiry yang berulang-ulang, dengan kolaborasi dan perpa- duan materi pelajaran sains yang diaplikasikan. Ini membuat ketahanan memori dan ingatan peserta didik dalam menemukan konsep sangat bermakna. Keterampilan mengemukakan ide, pendapat, gagasan, dan mengajukan pertanyaan baik kepada pseerta didik lain maupun kepada guru sangat bebas, sehingga prinsip dasar inquiry yang erat dengan keterampilan proses bertanya tidak sebatas pada keterampilan guru dalam mengajukan pertanyaan tingkat tinggi. Namnun, justru dari peserta didik yang tampak leluasa menyampaikan ide dan pendapatnya selama kegiatan belajar mengajar. Kurikulum sains yang digunakan adalah AusVELS Science, meliputi Science Understanding, Science as Human Endeavor, dan Science Inquiry Skills