Materi IV : Penilaian Keterampilan Proses Sains dalam Pembelajaran Kimia

Penilaian Keterampilan Proses Sains dalam Pembelajaran Kimia

Pembelajaran kimia sebagai bagian dari pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) memiliki peranan penting dalam perkembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK) di Indonesia. Mata pelajaran kimia merupakan salah satu mata pelajaran sains yang diterima siswa di SMA. Ilmu kimia merupakan ilmu yang diperoleh dan dikembangkan berdasarkan eksperimen yang mencari jawaban atas pertanyaan apa, mengapa, dan bagaimana gejala-gejala alam, khususnya berkaitan dengan komposisi, struktur dan sifat, transformasi, dinamika dan energetika zat. Oleh karena itu pembelajaran kimia dituntut untuk mempelajari ini dan penerapannya untuk menyelesaikan masalah sehari-hari. Ilmu kimia merupakan produk temuan saintis dan proses.

Kurikulum 2013 yang diterapkan pada pendidikan menghendaki adanya pendekatan ilmiah didalam pembelajaran. Pendekatan ilmiah yang dimaksud disini adalah pendekatan saintifik yaitu pembelajaran yang terdiri dari kegiatan mengamati, merumuskan pertanyaan, mencoba/mengumpulkan data, mengolah data, menarik kesimpulan, serta mengomunikasikan.  Didalam pendekatan saintifik ini ditekankan menggunakan ketrampilan proses sains. Ketrampilan proses sains merupakan pendekatan dimana siswa dituntut untuk menerapkan metode-metode ilmiah selama kegiatan pembelajaran.

Menurut Smith dan Welliver, pelaksanaan penilaian keterampilan proses dapat dilakukan dalam beberapa bentuk, diantaranya:

1. Pretes dan postes.  Guru melaksanakan penilaian keterampilan proses sains siswa pada awal tahun sekolah. Penilaian ini bertujuan untuk menentukan kekuatan dan kelemahan dari masing-masing siswa dalam keterampilan yang telah diidentifikasi. Pada akhir tahun sekolah, guru melaksanakan tes kembali untuk mengetahui perkembangan skor siswa setelah mengikuti pembelajaran sains.
2. Diagnostik. Guru melaksanakan penilaian keterampilan proses sains siswa pada awal tahun ajaran. Penilaian ini bertujuan untuk menentukan pada bagian mana siswa memerlukan bantuan dengan keterampilan proses. Kemudian guru merencanakan pelajaran dan kegiatan laboratorium yang dirancang untuk mengatasi kekurangan siswa.
3. Penempatan kelas. Guru melaksanakan penilaian keterampilan proses sains siswa sebagai salah satu kriteria dalam penempatan kelas. Misalnya, criteria untuk memasuki kelas akselerasi, kelas sains atau kelas unggulan.
4. Pemilihan kompetisis siswa. Guru melaksanakan penilaian keterampilan proses sains siswa sebagai kriteria utama dalam pemilihan siswa yang akan ikut dalam lomba-lomba sains. Jika siswa memiliki skor tes tinggi, maka dia akan dapat mengikuti lomba sains dengan baik.
5. Bimbingan karir. Biasanya para peneliti melakukan uji coba menggunakan penilaian keterampilan proses sains untuk mengidentifikasi siswa yang memiliki potensi di bidang ilmu pengetahuan dan teknologi yang dapat dibina.

Penilaian keterampilan proses sains dilakukan dengan menggunakan instrumen yang disesuaikan dengan materi  dan tingkat perkembangan siswa atau tingkatan kelas (Rezba, 1999). Oleh karena itu, penyusunan instrumen penilaian harus direncanakan secara cermat sebelum digunakan.  Menurut Widodo (2009), penyusunan instrumen untuk penilaian terhadap keterampilan proses siswa dapat dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:

1. Mengidentifikasikan jenis keterampilan proses sains yang akan dinilai.
2. Merumuskan indikator untuk setiap jenis keterampilan proses sains.
3. Menentukan dengan cara bagaimana keterampilan proses sains tersebut diukur (misalnya apakah tes unjuk kerja, tes tulis, ataukah tes lisan).
4. Membuat kisi-kisi instrumen.
5. Mengembangkan instrumen pengukuran keterampilan proses sains berdasarkan kisi-kisi yang dibuat. Pada saat ini perlu mempertimbangkan konteks dalam item tes keterampilan proses sains dan tingkatan keterampilan proses sains (objek tes)
6. Melakukan validasi instrumen.
7. Melakukan ujicoba terbatas untuk mendapatkan validitas dan reliabilitas empiris.
8. Perbaikan butir-butir yang belum valid.
9. Terapkan sebagai instrumen penilaian keterampilan proses sains dalam pembelajaran sains.

Pada langkah-langkah penyusunan instrument di atas, pencarian validitas dan reabilitas empiris terutama dilakukan untuk penilaian keterampilan proses sains yang beresiko tinggi. Penilaian yang beresiko tinggi yang dimaksud adalah penilaian dalam penelitian, penilaian dalam skala besar atau penilaian untuk tujuan tertentu.

Pengukuran terhadap keterampilan proses siswa, dapat dilakukan dengan menggunakan instrumen tertulis. Pelaksanaan pengukuran dapat dilakukan secara tes (paper and pencil test) dan bukan tes. Penilaian melalui tes dapat dilakukan dalam bentuk tes tertulis (paper and pencil test). Sedangkan penilaian melalui bukan tes dapat dilakukan dalam bentuk observasi atau pengamatan. Menurut Bajah (2000), penilaian dalam keterampilan proses agak sulit dilakukan melalui tes tertulis dibandingkan dengan teknik observasi. Namun demikian, menggunakan kombinasi kedua teknik penilaian tersebut dapat meningkatkan akurasi penilaian terhadap keterampilan proses sains.

Komponen-komponen keterampilan proses sains adalah sebagai berikut: 

1. Mengamati 

Mengamati adalah proses pengumpulan data tentang fenomena atau peristiwa dengan menggunakan indranya. Untuk dapat menguasai keterampilan mengamati, siswa harus menggunakan sebanyak mungkin indranya, yakni melihat, mendengar, merasakan, mencium dan mencicipi. 

2. Mengelompokkan/Klasifikasi 

Mengelompokkan adalah suatu sistematika yang digunakan untuk menggolongkan sesuatu berdasarkan syarat-syarat tertentu. Proses mengklasifikasikan tercakup beberapa kegiatan seperti mencari kesamaan, mencari perbedaan, mengontraskan ciri-ciri, membandingkan, dan mencari dasar penggolongan. 

3. Menafsirkan 

Menafsirkan hasil pengamatan ialah menarik kesimpulan tentatif dari data yang dicatatnya. Hasil-hasil pengamatan tidak akan berguna bila tidak ditafsirkan. Karena itu, dari mengamati langsung, lalu mencatat setiap pengamatan secara terpisah, kemudian menghubung-hubungkan hasil-hasil pengamatan itu. Selanjutnya siswa mencoba menemukan pola dalam suatu seri pengamatan. 

4. Meramalkan 

Meramalkan adalah memperkirakan berdasarkan pada data hasil pengamatan yang reliabel (Firman, 2000). Apabila siswa dapat menggunakan pola-pola hasil pengamatannya untuk mengemukakan apa yang mungkin terjadi pada keadaan yang belum diamatinya, maka siswa tersebut telah mempunyai kemampuan proses meramalkan atau memprediksi. 

5. Mengajukan pertanyaan 

Keterampilan proses mengajukan pertanyaan dapat diperoleh siswa dengan mengajukan pertanyaan apa, mengapa, bagaimana, pertanyaan untuk meminta penjelasan atau pertanyaan yang berlatar belakang hipotesis. 

6. Merumuskan hipotesis 

Hipotesis adalah suatu perkiraan yang beralasan untuk menerangkan suatu kejadian atau pengamatan tertentu. 

7. Merencanakan percobaan 

Agar siswa dapat memiliki keterampilan merencanakan percobaan maka siswa tersebut harus dapat menentukan alat dan bahan yang akan digunakan dalam percobaan. Selanjutnya, siswa harus dapat menentukan variabel-variabel, menentukan variabel yang harus dibuat tetap, dan variabel mana yang berubah. Demikian pula siswa perlu untuk menentukan apa yang akan diamati, diukur, atau ditulis, menentukan cara dan langkah-langkah kerja. Selanjutnya siswa dapat pula menentukan bagaimana mengolah hasil-hasil pengamatan. 

8. Menggunakan alat dan bahan 

Untuk dapat memiliki keterampilan menggunakan alat dan bahan, dengan sendirinya siswa harus menggunakan secara langsung alat dan bahan agar dapat memperoleh pengalaman langsung. Selain itu, siswa harus mengetahui mengapa dan bagaimana cara menggunakan alat dan bahan. 

9. Menerapkan konsep 

Keterampilan menerapkan konsep dikuasai siswa apabila siswa dapat menggunakan konsep yang telah dipelajarinya dalam situasi baru atau menerapkan konsep itu pada pengalaman-pengalaman baru untuk menjelaskan apa yang sedang terjadi. 

10. Berkomunikasi 

Keterampilan ini meliputi keterampilan membaca grafik, tabel, atau diagram dari hasil percobaan. Menggambarkan data empiris dengan grafik, tabel, atau diagram juga termasuk berkomunikasi. Menurut Firman (2000), keterampilan berkomunikasi adalah keterampilan menyampaikan gagasan atau hasil penemuannya kepada orang lain. 

Pada langkah-langkah penyusunan instrument, pencarian validitas dan reabilitas empiris terutama dilakukan untuk penilaian keterampilan proses sains yang beresiko tinggi. Penilaian yang beresiko tinggi yang dimaksud adalah penilaian dalam penelitian, penilaian dalam skala besar atau penilaian untuk tujuan tertentu.

Pengukuran terhadap keterampilan proses siswa, dapat dilakukan dengan menggunakan instrumen tertulis. Pelaksanaan pengukuran dapat dilakukan secara tes (paper and pencil test) dan bukan tes. Penilaian melalui tes dapat dilakukan dalam bentuk tes tertulis (paper and pencil test). Sedangkan penilaian melalui bukan tes dapat dilakukan dalam bentuk observasi atau pengamatan. Menurut Bajah (2000), penilaian dalam keterampilan proses agak sulit dilakukan melalui tes tertulis dibandingkan dengan teknik observasi. Namun demikian, menggunakan kombinasi kedua teknik penilaian tersebut dapat meningkatkan akurasi penilaian terhadap keterampilan proses sains.

Penilaian keterampilan proses melalui tes tertulis

Penilaian secara tertulis terhadap keterampilan proses sains dapat dilakukan dalam bentuk essai dan pilihan ganda . Pertanyaan yang disusun dalam bentuk pertanyaan konvergen  dan pertanyaan divergen. Penilaian dalam bentuk essai memerlukan jawaban yang berupa pembahasan atau uraian kata-kata. Jawaban yang dituliskan oleh siswa akan lebih bersifat subjektif, yang berarti menggambarkan pemahaman yang lebih indiviualistik.

Sebuah contoh konstruksi instrument penilaian secara tertulis dalam bentuk tes essai, sebagai berikut:

Sebuah percobaan dilakukan untuk mengetahui pengaruh air terhadap pertumbuhan tanaman jagung. Setelah dilakukan pengukuran dalam selama tujuh hari, diperoleh data sebagai berikut:

Hari Ke-	Tinggi tanaman (cm)
	Disiram air setiap hari	Tidak disiram air
1	5	5
2	7	6
3	8,5	6,5
4	11	6,9
5	12,8	7,2
6	14	7,3
7	15,9	7,3

Pertanyaan:

1. Tuliskan rumusan masalah pada percobaan di atas! (skor 2)

             ________________________________________________________

1. Buatlah kesimpulan berdasarkan data hasil percobaan di atas! (skor 2)

              ________________________________________________________

Pengukuran keterampilan proses yang dilakukan melakui tes yang dikontruksi dalam bentuk pertanyaan pilihan ganda, kemungkinan jawaban atas pertanyaan sudah disiapkan dan biasanya terdiri atas empat atau lima pilihan. Penilaian yang diperoleh dengan menggunakan pilihan jawaban dapat memberikan hasil yang lebih obyektif, sebab jawaban atas masalah yang ada telah ditetapkan.  Menurut Arikunto (2009), penilaian dalam bentuk pilihan ganda, lebih representative mewakili isi dan luas bahan atau materi. Selain itu, dalam proses pemeriksaan dapat terhindar dari unsur-unsur subjektivitas. Namun demikian, penggunaan penilaian model ini, cenderung mengungkapkan daya pengenalan kembali dan banyak memberi peluang tebakan. Hasil yang diperoleh pun dapat berbeda dengan kondisi siswa yang sesungguhnya.

Smith dan Welliver telah mengembangkan instrumen penilaian untuk mengukur keterampilan proses sains bagi siswa sekolah dasar dan sekolah menengah. Instrumen tes tertulis disusun dalam bentuk pertanyaan pilihan ganda. Untuk menjawab soal ini, siswa terlibat dalam pemecahan masalah dan mengharuskan menerapkan keterampilan proses yang tepat untuk setiap pertanyaan.

Penilaian keterampilan proses melalui bukan tes

Penilaian melalui keterampilan proses sains melalui bukan tes dapat dilakukan dalam bentuk observasi atau pengamatan. Pengamatan dalam penilaian ini dapat dilakukan secara langsung maupun tidak langsung. Selama proses kegiatan pembelajaran sains dilaksanakan, guru dapat melakukan penilaian dengan mengamati perilaku siswa secara langsung dalam menunjukkan kemampuan keterampilan proses sains yang dimiliki. Selain itu, hasil-hasil pekerjaan tugas siswa atau produk hasil belajar siswa juga dapat diamati untuk menilai keterampilan proses siswa secara integrative.

Menurut Sumiati dan Asra (2008), Arikunto (2009) dan Widyatiningtyas (2010), penilaian keterampilan proses dengan melalui bukan tes diperlukan lembar pengamatan yang lebih rinci untuk menilai perilaku yang diharapkan. Lembar pengamatan ini dapat berupa rubrik, daftar chek atau skala bertingkat. Menilai siswa dengan menggunakan rubrik, dapat mendeterminasikan kemampuan siswa berdasarkan kriteria-kriteria yang ditetapkan. Rubrik penilaian memuat kriteria esensial  terhadap tugas atau standar keterampilan proses sains serta level unjuk kerja yang tepat terhadap setiap kriteria.

Sebuah contoh rubrik penilaian untuk mengukur kegiatan percobaan laboratorium dapat disajikan, sebagai berikut:

Tabel 1. Rubrik Percobaan Laboratorium

Kriteria	Skor
	4 (sangat baik)	3 (baik)	2 (cukup)	1 (kurang)
Tujuan percobaan	Mengidentifikasi tujuan dan cirri khusus	Mengidentifikasi tujuan	Mengidentifikasi sebagian tujuan	Salah mengidentifikasi tujuan
Alat dan Bahan	Melist semua alat dan bahan	Melist semua bahan	Melist beberapa bahan	Salah melist bahan
Hypotesis	Memprediksi dengan benar fakta dan membuat hipotesis	Memprediksi dengan benar fakta	Memprediksi dengan beberapa fakta	Menebak-nebak
Prosedur	Melist semua tahap dan detail-detail khusus	Melist semua tahap	Membuat list beberapa tahap	Salah melist tahap
Hasil	Data direkam, diorganisir, dan digrafiskan	Data direkam, diorganisir	Data direkam	Hasil salah atau tidak betul
Simpulan	Tampak memahami konsep dan membuat hipotesis baru untuk aplikasi pada situasi lain.	Tampak memahami konsep yang telah dipelajari	Tampak memahami beberapa konsep	Tidak ada kesimpulan atau tampak miskonsepsi

Sebagaimana pada contoh di atas, sebuah rubric memuat dua komponen, yaitu kriteria dan level unjuk kerja (performance). Pada setiap rubrik terdiri atas minimal dua criteria dan dua level unjuk kerja. Criteria biasanya ditempatkan pada kolom paling kiri, sedangkan level unjuk kerja ditempatkan pada baris paling atas dalam tabel rubrik. Untuk memudahkan dalam penggunaannya, level unjuk kerja terdiri atas level kuantitatif berupa angka (1, 2, 3, dan 4) dan level kualitatif.

Dalam rubrik biasanya juga disertai dengan deskriptor. Dekriptor menyatakan harapan kondisi siswa pada setiap level unjuk kerja untuk setiap criteria. Pada contoh rubrik, dapat dilihat adanya perbedaan diskriptor antara tujuan kegiatan yang dirumuskan dengan sangat baik dan tujuan kegiatan yang dirumuskan dengan baik. Pada descriptor, siswa dapat melihat syarat unjuk kerja untuk mencapai sebuah level kriteria. Bagi guru, descriptor dapat membantu guru untuk memberikan penilaian secara konsisten pada hasil kerja siswa.

Dalam implementasinya, penilaian melalui observasi dengan menggunakan rubrik penilaian memiliki beberapa keunggulan. Ketika rubrik penilaian ini dikomunikasikan kepada siswa di awal pembelajaran, ekspektasi terhadap pencapaian level keterampilan proses dapat diidentifikasikan dan dipahami secara baik oleh siswa. Observasi dapat menghasilkan penilaian yang konsisten dan obyektif. Selain itu, hasil penilaian dapat menghasilkan umpan balik (feedback) yang lebih baik. Hasil penilaian dapat menunjukkan level khusus performans siswa selanjutnya yang harus dicapai oleh siswa. Dalam hal ini, guru dan siswa dapat mengetahui secara pasti, area kebutuhan siswa yang perlu pengembangan.

Dengan demikian, perihal rencana penilaian yang dilakukan untuk mengukur keterampilan proses sains dapat dikomunikasikan secara pasti kepada siswa sebelum pelaksanaan pembelajaran. Siswa sebagai subyek pembelajaran dapat menentukan target yang harus dicapai selama proses pembelajaran berlangsung. Penilaian pun dapat mencapai tujuan sebagaimana mestinya.

Waktu dan Subjek Penilaian

Selain perihal instrumen penilaian yang penting dirumuskan sebagai bagian terintegrasi dari rencana penilaian pembelajaran, waktu dan subyek penilaian juga harus direncanakan. Pelaksanaan penilaian keterampilan proses sains, dapat dilakukan di awal pembelajaran sebagai pretes, di akhir pembelajaran sebagai postes, atau selama pelaksanaan pembelajaran sebagai penilaian proses (on going assessment). 

Waktu pelaksanaan penilaian ini bersifat relative, dan sangat ditentukan oleh aspek keterampilan proses sains yang diukur dan tujuan penilaian itu sendiri. Jika penilaian dimaksudkan untuk melihat kemajuan perkembangan keterampilan proses sains yang dicapai siswa selama pembelajaran, maka penilaian dapat dilakukan dengan cara pretes/postes. Sedangkan penilaian keterampilan proses yang dimaksudkan untuk mengukur secara langsung detail-detail pencapaian keterampilan proses sains, maka penilaian dilakukan selama proses pembelajaran berlangsung dengan menggunakan lembar observasi atau rubrik penilaian.

Perihal subyek penilaian dalam keterampilan proses sains juga dapat disesuaikan dengan tujuan penilaian dilakukan. Pelaksanaan penilaian keterampilan proses sains dapat dilakukan dalam bentuk tiga arah yaitu penilaian guru, penilaian sebaya dan penilaian diri. Keterampilan proses sains umumnya dilakukan penilaiannya oleh guru pengampuh mata pelajaran. Dalam hal ini, penilaian merupakan bagian dari proses pembelajaran yang harus dilaksanakan oleh guru. Namun, untuk tujuan tertentu penilaian keterampilan proses sains dapat melibatkan siswa sebagai subyek penilaian.

Penilaian yang melibatkan siswa terhadap siswa lain dapat dilakukan dalam sebuah kelompok. Selama proses belajar berlansung, siswa bekerja dalam kelompok untuk sebuah percobaan. Keberadaan siswa dalam kelompok, tentu memiliki peran tersendiri sehingga masing-masing memberikan konstribusi sebagai tim. Aktivitas siswa selama bekerja dalam kelompok dan kontribusinya dalam mendukung hasil kerja dapat dirasakan dan diamati secara persis oleh setiap anggota kelompok. Dalam situasi ini, penilaian teman sebaya dapat digunakan sebagai data pembanding yang dapat diekuilibrasikan dengan hasil pengamatan yang dilakukan oleh guru. penilaian dengan melibatkan teman kelompok, dapat memberikan efek positif dalam perkembangan sikap ilmiah siswa. Secara korelasional hal ini diharapkan dapat meningkatkan peran siswa dalam kelompok sehingga berpengaruh kepada perkembangan keterampilan proses sains siswa.

Sementara itu, penilaian keterampilan proses sains yang melibatkan siswa dalam menilai dirinya dapat digunakan untuk memberikan bahan refleksi langsung bagi siswa. Dalam proses ini, siswa akan mengevaluasi kemampuan yang telah dicapainya, dan secara sportif memberikan pengakuan terhadap diri sendiri. Proses ini memiliki dampak psikologis yang diharapkan dapat memicu motivasi intrinsik siswa untuk terus mengembangkan keterampilan proses sains yang telah dicapai. Namun demikian, penilaian keterampilan proses sains yang melibatkan siswa hanya dapat dilakukan secara sinergis dan optimal jika instrumen penilaian disiapkan dengan kriteria yang jelas dan telah ditetapkan guru.

 Permasalahannya :

1.pada penyusunan rubrik penilaian keterampilan proses sains, bagaimana anda memperhatikan posisi keempat komponen kurikulum, tentunya kita tahu bahwa penilaian merupakan bagian dari evaluasi ?

2. keterampilan proses sains erat kaitannya dengan evaluasi pada percobaan atau praktikum. Bagaimana pandangan anda tentang sekolah atau siswa yang menggunakan lab virtual dalam pembelajaran ? apakah akan terlihat kemampuan proses sains nya.

3. sebagai pendidik, apa sumbangsih yang bisa anda berikan untuk meningkatkan keterampilan proses sains siswa anda.