Untuk memahami konsep pembelajaran Inkuiri, ada baiknya kita menyimak definisi tentang inkuiri sebagai berikut :
- Inkuiri ilmiah mengacu pada beragam cara di mana ilmuwan mempelajari alam dan mengajukan penjelasan berdasarkan bukti yang berasal dari penyelidikan mereka. Inkuiri juga mengacu pada kegiatan peserta didik dalam mengembangkan pengetahuan dan pemahaman akan gagasan ilmiah, serta pemahaman tentang bagaimana ilmuwan mempelajari alam. (National Science Education Standards – NRC, 1995).
- Inkuiri ilmiah adalah cara ampuh untuk memahami sains. Peserta didik belajar bagaimana mengajukan pertanyaan dan menggunakan bukti untuk menjawabnya. Dalam proses pembelajaran inkuiri, peserta didik belajar melakukan penyelidikan dan mengumpulkan bukti dari berbagai sumber, mengembangkan penjelasan dari data, mengomunikasikan dan mempertahankan kesimpulan mereka." (National Science Teachers Association – NSTA)
Berdasarkan dua definisi tersebut maka pembelajaran inkuiri memberi kesempatan kepada peserta didik untuk mengajukan pertanyaan, merencanakan penyelidikan untuk menjawab pertanyaan, mengumpulkan data/ bukti berdasarkan hasil penyelidikan atau dari berbagai sumber, mengomunikasikan, dan mempertahankan hasil penyelidikannya.
Kegiatan pembelajaran “berorientasi pada inkuiri” membekalkan kemampuan pada peserta didik untuk melakukan inkuiri ilmiah yang terdiri atas: mengidentifikasi pertanyaan yang mengarahkan pada suatu penyelidikan ilmiah, merancang dan melakukan penyelidikan ilmiah, menggunakan teknologi dan matematika untuk memperbaiki penyelidikan, merumuskan dan merevisi penjelasan ilmiah dengan menggunakan logika dan bukti, mengenali dan menganalisis penjelasan dan model alternatif, serta mengomunikasikan dan mengajukan argumen ilmiah.
Hal ini sejalan dengan keterampilan Proses Sains menurut Conceptual Framework for New Science Education Standards (2011) yaitu:
1) Mengajukan pertanyaan (untuk ilmu pengetahuan) dan mendefinisikan masalah (untuk rekayasa)
2) Mengembangkan dan menggunakan model
3) Merencanakan dan melakukan investigasi
4) Menganalisis dan menafsirkan data
5) Menggunakan matematika dan berpikir komputasional
6) Membangun penjelasan (untuk ilmu pengetahuan) dan merancang solusi (untuk rekayasa)
7) Terlibat dalam argumentasi ilmiah berdasarkan bukti
8) Mendapatkan, mengevaluasi, dan mengomunikasikan informasi
Wenning (2005a, 2010) memperkenalkan Model Tingkat Penyelidikan untuk pengajaran sains dan kemudian menjelaskan urutan pembelajaran terkait. Menurut Wenning (2012) secara sistematis menangani berbagai level of inquiry: discovery learning, interactive demonstrations, inquiry lessons, inquiry labs, and hypothetical inquiry (disebut juga inquiry spectrum), guru akan membantu peserta didik mengembangkan yang lebih luas. Berbagai keterampilan proses intelektual dan ilmiah. Sekarang termasuk dalam spektrum inkuiri adalah aplikasi dunia nyata dengan dua variannya - memecahkan masalah di akhir bab dan memecahkan masalah yang autentik.
Proses pembelajaran pada setiap level of inquiry diuraikan sebagai berikut :
1. Discovery Learning
Fokus pembelajaran penemuan bukanlah untuk menemukan aplikasi untuk pengetahuan, melainkan pada membangun konsep dan pengetahuan berdasarkan pengalaman belajar peserta didik. Dengan demikian, discovey learning menggunakan refleksi sebagai kunci untuk memahami konsep.
Guru memperkenalkan sebuah pengalaman sedemikian rupa untuk meningkatkan relevansi atau maknanya, menggunakan serangkaian pertanyaan selama atau setelah pengalaman untuk membimbing peserta didik mencapai kesimpulan tertentu, dan memberi pertanyaan kepada peserta didik untuk mendiskusikan langsung yang berfokus pada masalah atau kontradiksi yang nyata.
Dengan menggunakan penalaran induktif, peserta didik membangun hubungan atau prinsip sederhana berdasarkan hasil pengamatan yang dipandu guru.
2. Interactive Demonstration
Demonstrasi interaktif umumnya terdiri dari seorang guru yang memanipulasi (mendemonstrasikan) peralatan dan kemudian mengajukan pertanyaan menyelidik tentang apa yang akan terjadi (prediksi) atau bagaimana sesuatu yang mungkin terjadi (penjelasan). Guru bertugas melakukan demonstrasi, mengembangkan dan mengajukan pertanyaan menyelidik, memunculkan tanggapan, meminta penjelasan lebih lanjut, dan membantu peserta didik mencapai kesimpulan berdasarkan bukti. Guru akan mendapatkan permasalahan yang muncul dari peserta didik. Guru memodelkan prosedur ilmiah yang sesuai pada tingkat yang paling mendasar, sehingga membantu peserta didik belajar secara implisit mengenai proses penyelidikan.
3. Inquiry Lesson
Dalam banyak hal, Inquiry Lesson serupa dengan demonstrasi interaktif. Namun, ada beberapa perbedaan penting. Dalam Inquiry Lesson, penekanan secara halus beralih ke bentuk percobaan ilmiah yang lebih kompleks. Guru masih berperan memberikan panduan, fasilitator, dan menggugah pertanyaan. Bimbingan diberikan secara tidak langsung dengan menggunakan strategi tanya jawab yang tepat.
Guru memfasilitasi peserta didik untuk merencanakan percobaan sendiri, mengidentifikasi dan mengendalikan variabel. Guru secara eksplisit dengan memberikan panduan tentang saintifik proses melalui pertanyaan pembimbing. Guru memodelkan proses intelektual mendasar dan menjelaskan pemahaman mendasar tentang saintifik inkuiri sementara peserta didik belajar dengan mengamati, mendengarkan, dan menanggapi pertanyaan. Proses pembelajaran pada level ini mengajak peserta didik “berpikir keras” (think aloud).
Pendekatan ini akan lebih membantu peserta didik memahami proses inkuri. Inquiry Lesson ini penting untuk menjembatani kesenjangan antara demonstrasi interaktif dan Inquiry Lab. Hal ini terjadi karena tidak beralasan untuk mengasumsikan bahwa peserta didik dapat menggunakan pendekatan eksperimental yang lebih canggih sebelum mereka mengenalnya.
4. Inquiry Labs
Inquiry Lab adalah kegiatan membimbing peserta didik lebih mandiri dalam mengembangkan dan melaksanakan rencana eksperimen dan mengumpulkan data yang sesuai. Data ini kemudian dianalisis untuk menemukan hukum - hubungan yang tepat antara variabel. Pendekatan Inquiry Lab melibatkan aktivitas peserta didik sebagai berikut:
- Didorong oleh pertanyaan yang membutuhkan keterlibatan intelektual berkelanjutan dengan menggunakan kemampuan berpikir tingkat tinggi untuk pemikiran independen;
- Fokuskan kegiatan peserta didik dalam pengumpulan dan data untuk menemukan konsep, prinsip, atau hukum baru yang bergerak dari konkret menjadi abstrak;
- Meminta peserta didik untuk membuat desain eksperimental mereka sendiri; mewajibkan peserta didik untuk mengidentifikasi, membedakan, dan mengendalikan variabel-variabel penting dan dependen; dan mendorong peserta didik memiliki keterampilan dan kemampuan saintifik inkuiri;
- Biasanya memungkinkan peserta didik belajar dari kesalahan prosedur; memberikan waktu dan kesempatan bagi peserta didik untuk membuat dan memperbaiki kesalahannya;
- Menggunakan prosedur yang jauh lebih konsisten dengan praktik ilmiah otentik;
5. Real-world Applications
Dalam pembelajaran level berikutnya peserta didik menerapkan apa yang telah mereka pelajari melalui pengalaman ke situasi baru. Mereka menemukan jawaban yang berkaitan dengan masalah otentik saat bekerja secara individu atau dalam kelompok kooperatif dan kolaboratif dengan menggunakan pendekatan berbasis masalah & berbasis proyek.
Kegiatan ini mengarahkan peserta didik bagaimana sebenarnya para ilmuwan dalam memecahkan masalah. Dalam pembelajaran berbasis masalah atau berbasis proyek akan berfungsi untuk melatih peserta didik dalam menggunakan konsep, prinsip, dan hukum dalam memecahkan masalah sehari-hari/ kontekstual.
6. Hypothetical Inquiry
Pada level ini memberikan kesempatan kepada peserta didik untuk mengajukan hipotesis dan pengujian. Hypothetical Inquiry perlu dibedakan dari membuat prediksi, perbedaan yang tidak dipahami banyak guru fisika atau dengan peserta didik mereka. Prediksi adalah pernyataan tentang apa yang akan terjadi mengingat satu set kondisi awal.
Contoh prediksi adalah, "Ketika saya dengan cepat meningkatkan volume gas, suhunya akan turun." Prediksinya tidak memiliki kekuatan penjelasan apa pun, meskipun mungkin deduksi logis berasal dari hukum atau pengalaman. Hipotesis adalah penjelasan sementara yang dapat diuji secara menyeluruh, dan hal itu dapat mengarahkan penyelidikan lebih lanjut. Contoh hipotesis mungkin karena senter gagal bekerja karena baterainya sudah mati.
Untuk menguji hipotesis ini, seseorang mungkin mengganti baterai yang sudah soak/rusak dengan baterai baru. Jika itu tidak berhasil, hipotesis baru dihasilkan. Hipotesis terakhir ini mungkin berkaitan dengan kontinuitas rangkaian seperti bola lampu yang terbakar atau kabel yang putus. Hypothetical Inquiry berhubungan dengan memberikan dan menguji penjelasan (biasanya “bagaimana”, bukan “mengapa”), untuk menjelaskan hukum atau pengamatan tertentu.
Baca Juga
Keuntungan pembelajaran dengan Level of inquiry (LOI) adalah
- Urutan pembelajaran LOI memberikan struktur pembelajaran peserta didik yang berorientasi pada potensi peserta didik.
- Guru dapat dengan lebih cepat merencanakan serangkaian pelajaran yang berorientasi pada penyelidikan yang koheren.
- Peserta didik mengalami semua fase penyelidikan yang bergerak dari dasar sampai pada tingkat tinggi.
- Peserta didik dapat memahami sains sebagai produk dan proses.
Tahapan pembelajaran berbasis inkuiri ini dapat dilakukan sepenuhnya dari tahap pertama discovery learning sampai tahap enam hypothetical inquiry, namun bisa juga tidak sampai level tertinggi, hal ini disesuaikan dengan karakteristik konten sainsnya.
Keterampilan Sains dan Keterampilan Intelektual yang dilatihkan pada pada Pembelajaran Berbasis Inkuiri
1. Rudimentary Skills (paling erat kaitannya dengan Discovery Learning)
* Klasifikasi (penalaran induktif) - Mengkategorikan fenomena berdasarkan kesamaan, atribut yang berbeda, atau kriteria lainnya. Misalnya, mengelompokkan objek berdasarkan sifat yang dapat diamati.
* Konseptualisasi (penalaran induktif) - Menggunakan observasi kritis terhadap fenomena spesifik suatu fenomena untuk menciptakan sebuah abstraksi yang dikenal sebagai sebuah konsep.
* Concluding (penalaran induktif) - Membuat data kualitatif sederhana dengan menggunakan penalaran ilmiah untuk menetapkan pernyataan ‘jika-maka’ atau hubungan serupa berdasarkan kesamaan.
* Kontekstualisasi (penalaran induktif) - Setelah diperkenalkan pada sebuah topik, peserta didik diminta untuk melakukan brainstorming contoh fenomena tertentu.
* Ordering (penalaran induktif) - Mengatur set objek secara berurutan dengan menggunakan karakteristik umum.
* Generalisasi (penalaran induktif) - Membuat pernyataan umum dengan menyimpulkan dari kasus tertentu. Menggunakan pengamatan kritis terhadap contoh spesifik suatu fenomena untuk menghasilkan asas kualitatif yang menggambarkan hubungan antar variabel.
* Permasalahan (penalaran induktif) - Mengidentifikasi secara umum masalah - apakah itu pertanyaan, kebutuhan, ketidakpastian, atau keinginan - yang memerlukan resolusi. Setelah meninjau kembali contoh-contoh fisik dari topik yang sedang diperkenalkan, para peserta didik mengidentifikasi satu atau lebih masalah yang membutuhkan solusi.
2. Keterampilan Dasar - (paling erat kaitannya dengan Demonstration Interactive)
* Memperkirakan/ Estimating (penalaran deduktif) - Menentukan kira-kira melalui perhitungan atau proses penalaran lainnya memperkirakan nilai suatu kuantitas atau tingkat fenomena yang sedang dipertimbangkan.
* Menjelaskan/ Explaining (penalaran induktif) - Menghipotesiskan, menerjemahkan, menafsirkan, atau membuat jelas dengan memberikan detail, informasi, atau gagasan tambahan.
* Memprediksi (penalaran deduktif) - Meramalkan apa yang akan terjadi atau akan menjadi konsekuensi suatu peristiwa atau tindakan di bawah keadaan atau kondisi tertentu dengan menggunakan bukti empiris selama proses ekstrapolasi.
* Menggunakan pemikiran kondisional (penalaran deduktif) - Menggambar kesimpulan dari pernyataan ‘jika-maka’.
3. Intermediate Skills – (paling erat kaitannya dengan Inquiry Lesson)
* Menerapkan informasi (penalaran deduktif) - Mengatasi masalah dalam situasi baru dengan menerapkan pengetahuan, fakta, teknik dan peraturan yang telah diperoleh sebelumnya dengan cara yang berbeda. Misalnya, informasi dari pengalaman sebelumnya dengan sebuah fenomena yang digunakan untuk mengembangkan eksperimen.
* Menggambarkan hubungan (penalaran induktif) - Mengidentifikasi dan meringkas hubungan (jika-kemudian pernyataan, hukum, dll.) Dalam bentuk fisik terukur termasuk karakteristik atau kualitas yang relevan.
* Membuat data kuantitatif sederhana (penalaran induktif) - Memeriksa data untuk mencari dan mengidentifikasi tren dan kemungkinan hubungan fisika atau matematis dengan menggunakan pendekatan seperti grafik atau korelasi.
* Menggunakan pemikiran kombinatorial (penalaran induktif) - Penalaran semua kemungkinan kombinasi, identifikasi semua kemungkinan cara di mana sejumlah variabel dalam sistem tertentu dapat berinteraksi.
* Menggunakan pemikiran korelasional (penalaran induktif) - Mengakui atau menolak adanya hubungan sebab-akibat meskipun ada kejadian yang bersamaan (kebetulan). Misalnya, peserta didik dapat menjelaskan bahwa sementara korelasi tidak menunjukkan sebab-akibat, kurangnya korelasi yang menunjukkan kurangnya penyebab.
4. Keterampilan Terintegrasi - (paling erat kaitannya dengan Inquiry Laboratory)
* Mendefinisikan dengan tepat masalah yang harus dipelajari (penalaran induktif) - Jelas menyatakan, setelah meninjau bukti empiris, sebuah masalah yang membutuhkan solusi.
* Mendefinisikan secara tepat sistem yang akan dipelajari (penalaran deduktif) - Menganalisis dan mengidentifikasi semua bagian interaksi dari fenomena fisika termasuk kejadian di lingkungan sekitar yang terkait dengan pertanyaan yang harus dijawab melalui eksperimen.
* Merancang dan melakukan penyelidikan ilmiah yang terkontrol (penalaran deduktif) - menetapkan hanya satu variabel independen dan satu variabel dependen pada satu waktu, menetapkan semua variabel terkait lainnya yang konstan selama percobaan.
* Menafsirkan data kuantitatif untuk menetapkan hukum yang menggunakan logika (penalaran induktif) - Menggunakan grafik atau representasi lainnya untuk menganalisis konsekuensi dari perubahan variabel independen terhadap variabel dependen sehingga dapat mengidentifikasi prinsip.
5. Culminating Skills – (paling erat kaitannya dengan Real-world Applications)
– Menggunakan penalaran kausal untuk membedakan kejadian dari sebab dan akibat (penalaran induktif) - Hanya karena dua hal bersifat sementara, tidak berarti ada mekanisme kausal.
– Menggunakan penalaran kausal untuk membedakan korelasi dari sebab dan akibat (penalaran induktif) - Sama seperti satu hal meningkat saat kenaikan atau penurunan lainnya dan sebaliknya tidak selalu ada hubungan sebab-akibat. Hanya bila percobaan terkontrol dilakukan, seseorang dapat mengatakan bahwa hubungan semacam itu didukung oleh bukti.
– Menggunakan data dan matematika dalam pemecahan masalah dunia nyata (penalaran deduktif)
- Penting untuk tidak hanya mengetahui matematika, tapi tahu bagaimana dan kapan menerapkannya pada masalah dunia nyata. Ini bisa berkisar dari menafsirkan grafik dengan benar hingga membuat perhitungan sederhana untuk menarik kesimpulan.
– Merangkum untuk tujuan membenarkan secara logis kesimpulan berdasarkan bukti empiris. (Penalaran deduktif) - Menjelaskan dalam bentuk keputusan yang dapat dipahami yang dikembangkan melalui analisis beberapa fenomena spesifik. Misalnya, menggunakan simbol atau kata untuk ditulis dan/atau lisan membentuk makna seperangkat pengamatan, seperti formulasi hubungan lisan ("Jika ... maka ..." atau " ______ meningkat, maka ______ berkurang."), Atau representasi sederhana dari persamaan, rasio, grafik, atau gambar.
– Menggunakan penalaran proporsional untuk membuat prediksi (penalaran deduktif) - Dengan adanya hukum matematika dan perubahan variabel, meramalkan dengan tepat konsekuensi dari perubahan tersebut.
– Menentukan apakah jawaban atas suatu masalah atau pertanyaan masuk akal termasuk ukuran dan / atau unit (penalaran deduktif).
6. Advanced Skills – (paling erat kaitannya dengan Hypothetical Inquiry)
* Menghasilkan prediksi melalui proses deduksi (penalaran deduktif) - Menggunakan dugaan kebenaran sebuah hukum, prinsip, atau penjelasan hipotetis untuk meramalkan hasil dari situasi tertentu.
* Menghasilkan dan mengevaluasi analogi (penalaran induktif) - Mendefinisikan analogi ke beberapa sistem dan kemudian menentukan kesesuaian berbagai gambaran komparatif dalam sistem yang dianggap analog.
* Berpikir secara analogis (penalaran induktif) - Menggunakan penalaran berdasarkan gagasan bahwa dua hal serupa dalam banyak hal jika tidak semua cara memungkinkan kesimpulan yang dihasilkan dalam satu domain diterapkan ke domain lain.
* Berpikir untuk mengasimilasi konsep (penalaran induktif) - Ini adalah tipe pemikiran yang menghuni peserta didik saat mereka berusaha memahami pengamatan atau gagasan, dan menghubungkannya atau mendamaikannya dengan pengetahuan yang mereka miliki.
* Berpikir secara deliberatif (penalaran deduktif) - Jenis penalaran ini mengharuskan peserta didik untuk menyimpulkan konsekuensi dari kesimpulan atau penilaian mereka mulai dari konsep, prinsip, hukum, dan sebagainya. Peserta didik akan membuat prediksi berbasis hipotesis, dan menguji prediksi tersebut untuk melihat apakah data mendukung atau sebaliknya.
* Berpikir secara reflektif (penalaran induktif) - Jenis penalaran ini mengharuskan peserta didik untuk menarik kesimpulan berdasarkan bukti, merumuskan keputusan menggunakan logika, dan membuat penilaian berdasarkan nilai yang sesuai.
Demikianlah pemeparan ringkas tentang konsep dan level pembelajaran inkuiri serta keterampilan sains dan intelektual yang dilatih dalam pembelajaran inkuiri.
Semua materi diatas didapatkan pada Pelatihan Diseminasi Pembelajaran IPA oleh PPPPTK IPA yang disusun oleh Ida Kaniawati FPMIPA UPI.
EmoticonEmoticon