faktor-faktor yang mempengaruhi literasi sains siswa indonesia berusia 15 tahun

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LITERASI SAINS SISWA INDONESIA BERUSIA 15 TAHUN

Ekohariadi

(Dosen Teknik Elektro FT Universitas Negeri Surabaya, e-mail:[email protected])

Abstract: Main purpose of this research was to indentify factors influencing science literacy of 15-years-olds students. The subjects of the research were 5330 students enrolled in SMP, 926 students in MTs, 2638 students in SMA, 240 students in MA, and 1513 students in SMK. The main focus of PISA 2006 was science. The PISA 2006 survey also sought information on students’ attitudes to science. Each participating student spent two hours carrying out pencil-and-paper tasks. Students also answered a questionnaire that took about 30 minutes to complete and focused on their personal background, their learning habits and their attitudes to science, as well as on their engagement and motivation. There were 15 indicators extracted from the questionnaire and 5 plausible scores from PISA science assessment. Students’ responses from the questionnaire and assessment were tested using Structural Equation Modeling. Variables latent confirmed were students’ background, students’ attitudes to science, learning/teaching strategies, useful for science career, time for learning science, and science performance. Students’ science literacy is influenced by students’ attitudes to science and their background. Science literacy correlated negatively with problem based learning, using phenomena to illustrate science topics, and lab enquiry. However, science literacy correlated positively with peer teaching and modeling strategies.

Kata kunci: literasi sains, pemodelan persamaan struktural, LISREL

Pada tahun 1997, OECD memunculkan Programme for International Student Assessment (PISA). PISA bertujuan untuk memonitor hasil dari sistem pendidikan yang berkaitan dengan pencapaian belajar siswa yang berusia 15 tahun. Disamping itu, PISA didesain untuk membantu pemerintah tidak hanya memahami tetapi juga meningkatkan efektivitas sistem pendidikan. PISA mengumpulkan informasi yang reliabel setiap tiga tahun. Temuan-temuan PISA digunakan antara lain untuk: (a) membandingkan literasi membaca, matematika dan sains siswa-siswa suatu negara dengan negara peserta lain; dan (b) memahami kekuatan dan kelemahan sistem pendidikan masing-masing negara (Thomson & De Bortoli, 2008).

Pada tahun 2000, dilakukan penilaian PISA pertama di 32 negara. Fokus penilaian pertama tersebut adalah literasi membaca, ditambah sedikit literasi matematika dan sains. Pada tahun 2003, PISA dilaksanakan di 41 negara. Fokus penilaian kedua tersebut adalah literasi matematika, ditambah sedikit literasi membaca dan sains. PISA 2003 memasukkan juga penilaian lintas kurikulum keterampilan pemecahan masalah. PISA 2006 melengkapi siklus pertama, dengan fokus utama pada literasi sains, ditambah sedikit literasi matematika dan membaca.

Literasi sains merupakan ranah utama di PISA 2006, yang sebelumnya menjadi ranah minor di PISA 2000 dan 2003. Skor literasi sains siswa Indonesia berurut-turut adalah 393, 395, 395 untuk tahun 2000, 2003 dan 2006. Rerata skor dari semua negara peserta adalah 500 dengan simpangan baku 100. Perolehan skor yang rendah tersebut bermakna siswa Indonesia

JURNAL PENDIDIKAN DASAR,VOL.10 NO. 1,MARET 2009 (29-43)

mempunyai pengetahuan sains yang terbatas. Skor literasi sains yang rendah tersebut mencerminkan fenomena umum prestasi belajar IPA siswa Indonesia yang jelek. Hal tersebut menimbulkan pertanyaan bagi guru-guru IPA dan pembuat kebijakan: mengapa hal demikian dapat terjadi? Faktor-faktor apa yang menyebabkan prestasi IPA yang rendah? Apa implikasinya bagi pembelajaran, kurikulum, dan lembaga sekolah?

Banyak perhatian telah diberikan kepada desain pengajaran/belajar sains yang efektif. Beberapa strategi pengajaran telah diidentifikasi dapat memperbaiki prestasi belajar sains. Misal, penggunaan strategi belajar aktif secara efektif dapat meningkatkan kemampuan siswa dalam pelajaran biologi (Johnson & Stewart, 2002). Juga, dilaporkan bahwa penggunaan strategi belajar kooperatif dan belajar aktif dapat meningkatkan prestasi belajar pada ketrampilan kuantitatif (Yuretich et al., 2001). Penggunaan latihan belajar aktif yang terfokus pada pengembangan penemuan sains dapat memberikan siswa kerangka kognitif menggabungkan informasi sains (Gorman et al., 1998). Selain itu, siswa dalam pembelajaran sains berbasis masalah mempunyai skor tes standar yang lebih tinggi daripada siswa dalam kelas tradisional (Schneider et al., 2002). Penelitian-penelitian tersebut dilakukan di negara-negara maju, sedangkan di Indonesia hasil penelitian serupa sukar diperoleh. Penelitian ini berusaha memperoleh informasi tentang hubungan antara strategi belajar/mengajar sains dan kemampuan sains siswa berusia lima belas tahun di Indonesia berdasarkan data PISA 2006.

Disamping memberikan informasi literasi sains, data PISA juga memberikan informasi latar belakang keluarga siswa, sikap terhadap sains, dan strategi belajar/mengajar yang dimasukkan di angket siswa. Interpretasi data kemampuan sains dan informasi di buku angket siswa dapat membantu kita memahami faktor-faktor yang mempengaruhi literasi sains siswa.

Kerangka literasi sains PISA 2006 terdiri dari empat aspek yang berkaitan: konteks berkaitan dengan tugas-tugas siswa; kompetensi yang dimiliki siswa; ranah pengetahuan; dan sikap siswa. Kerangka tersebut diperlihatkan di Gambar 1.

Gambar 1. Kerangka Penilaian Sains PISA 2006 (OECD, 2007: h 35)

Orientasi PISA adalah menyiapkan siswa bagi kehidupannya di masa depan, sehingga item-item di penilaian sains PISA dikaitkan dengan kehidupan riil. Pada penilaian sains PISA

30

Ekohariadi, Faktor-faktor yang Mempengaruhi Literasi…..

2006, fokus dari item-item dikaitkan dengan pribadi, keluarga dan teman (personal), dengan masyarakat (sosial), dan dengan kehidupan di seluruh dunia (global).

Item-item penilaian sains PISA 2006 menuntut siswa untuk mengidentifikasi masalah-masalah ilmiah, menjelaskan fenomena alam secara ilmiah, dan memanfaatkan data sains. Tiga kompetensi tersebut dipilih disebabkan oleh kemanfaatannya terhadap praktek sains dan kaitannya dengan kemampuan kognitif seperti penalaran induktif dan deduktif, berfikir berbasis sistem, pengambilan keputusan kritis, transformasi informasi (misal membuat tabel atau membuat grafik dari data mentah), pemodelan dan penggunaan sains.

Pada PISA 2006, pengetahuan mengacu ke knowledge of science dan knowledge about sicence. Fokus dari penilaian knowledge of science adalah sejauh mana siswa dapat menerapkan pengetahuannya dalam konteks yang relevan dengan kehidupan siswa. Pengetahuan yang diases dipilih dari bidang fisika, kimia, biologi, ilmu bumi, dan teknologi. Penilaian knowledge about science dibagi menjadi dua kategori. Pertama adalah penyelidikan ilmiah yang merupakan inti dari proses sains dan bermacam-macam komponen dari proses tersebut. Kedua adalah penjelasan ilmiah, yang merupakan hasil dari penyelidikan ilmiah. Penyelidikan dapat dianggap sebagai suatu piranti sains, bagaimana ilmuwan memperoleh data, dan penjelasan dianggap sebagai tujuan sains, bagaimana ilmuwan menggunakan data.

Penilaian sains PISA 2006 memberikan prioritas kompetensi: mengidentifikasi masalah-masalah ilmiah; menjelaskan maupun meramalkan fenomena alam berdasarkan pengetahuan ilmiah, menafsirkan data dan mengambil kesimpulan; dan memanfaatkan data sains untuk membuat keputusan.

Beberapa proses kognitif mempunyai arti penting dan relevansi dengan literasi sains. Diantara proses kognitif yang tersirat dalam kompetensi sains adalah penalaran induktif / deduktif, berfikir kritis dan integratif, kemampuan transformatif (misal, mengubah data ke tabel, tabel ke grafik), membuat dan mengomunikasikan argumentasi berdasarkan data, membuat pemodelan, dan menggunakan matematika.

Siswa perlu dapat membedakan masalah-masalah ilmiah dan masalah-masalah yang tidak ilmiah. Masalah ilmiah harus dapat dijawab berdasarkan bukti-bukti ilmiah. Kompetensi mengidentifikasi masalah ilmiah meliputi pemahaman terhadap pertanyaan tentang penyelidikan ilmiah dalam situasi tertentu dan mengidentifikasi kata kunci untuk mencari informasi dari topik yang diberikan. Kompetensi juga meliputi pemahaman terhadap karaketeristik penyelidikan ilmiah: misal, variabel apa yang diubah dan dikendalikan, informasi tambahan apa yang dibutuhkan, kegiatan apa yang dilakukan sehingga data yang relevan dapat dikumpulkan. Mengidentifikasi masalah ilmiah menghendaki siswa memiliki pengetahuan tentang sains itu sendiri.

Siswa mendemonstrasikan kompetensi menjelaskan fenomena secara ilmiah dengan menerapkan pengetahuan sains dalam situasi tertentu. Kompetensi meliputi menjelaskan maupun menafsirkan fenomena dan meramal perubahan, dan dapat pula melibatkan pemahaman atau identifikasi ramalan dan penjabaran.

Kompetensi penggunaan data ilmiah menghendaki siswa membuat temuan-temuan ilmiah sebagai bukti untuk mengambil kesimpulan. Penggunaan data ilmiah meliputi pencarian informasi ilmiah, pembuatan argumentasi dan kesimpulan berdasarkan bukti-bukti ilmiah. Kompetensi dapat juga meliputi pemilihan kesimpulan alternatif terkait dengan bukti-bukti, pemberian alasan mendukung maupun menolak kesimpulan tertentu, dan identifikasi

31


asumsi-asumsi untuk memperoleh kesimpulan. Aspek lain kompetensi ini adalah implikasi sosial dari perkembangan sains dan teknologi.

Berdasarkan latar belakang di atas penelitian ini bertujuan antara lain a) menguji dimensi konstruk strategi belajar/mengajar sains dari data PISA 2006 untuk siswa Indonesia menggunakan teknik analisis faktor konfirmatori; b) menguji dimensi konstruk sikap siswa terhadap sains dari data PISA 2006 untuk siswa Indonesia menggunakan teknik analisis faktor konfirmatori; c) menganalisis hubungan kausal antar variabel latar belakang siswa, strategi belajar/mengajar, sikap terhadap sains, dan kemampuan sains untuk mengetahui pengaruh langsung dan tidak langsung ; dan d) menguji model diagram jalur faktor-faktor yang mempengaruhi kemampuan sains menggunakan teknik analisis faktor konfirmatori.

Metode

Studi ini merupakan penelitian korelasi yang menggunakan pemodelan persamaan struktural. Penelitian korelasi dilakukan untuk menjelaskan maupun memprediksi perilaku manusia (Fraenkel & Wallen, 1996). Tujuan utama studi ini adalah memprediksi model yang menjelaskan hubungan antara literasi sains dan faktor-faktor yang mempengaruhinya.

Subyek penelitian adalah siswa berusia 15 tahun yang sekolah di SMP, MTs, SMA/MA maupun SMK. Jumlah sampel adalah 5330 siswa SMP, 926 siswa MTs, 2638 siswa SMA, 240 siswa MA, dan 1513 siswa SMK. Jumlah keseluruhan adalah 10647 siswa. Distribusi sampel setiap provinsi diperlihatkan di Tabel 1.

Tabel 1. Distribusi Sampel

No Provinsi SMP MTs SMA MA SMK

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

DKI Jakarta

Jawa Barat

Jawa Tengah

DIY

Jawa Timur

Sumatra Utara

Sumatra Barat

Riau

Jambi

Sumatra Selatan

Lampung

Kalimantan Barat

Kalimantan Tengah

Kalimantan Selatan

Kalimantan Timur

Sulawesi Utara

202

368

375

169

303

223

144

169

167

145

174

163

154

102

163

97

35

60

67

34

67

32

35

34

29

32

28

0

25

66

23

0

114

168

170

64

131

125

99

67

94

94

70

99

94

101

68

88

0

0

31

0

35

34

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

98

79

137

67

138

60

16

61

35

32

60

69

24

28

62

61

32


17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

Sulawesi Tengah

Sulawesi Selatan

Sulawesi Tenggara

Bali

NTB

NTT

Bengkulu

Bangka Belitung

Gorontalo

Banten

Sulawesi Barat

Kepulauan Riau

200

266

199

204

168

172

195

107

136

243

253

69

0

0

0

0

35

0

0

0

21

104

120

79

104

163

95

87

102

91

96

99

67

65

0

23

0

0

0

0

35

0

0

0

0

0

79

26

30

64

35

29

0

50

35

36

66

59

47

35

Total 5330 926 2638 240 1513

Asesmen PISA 2006 mempunyai satu tes literasi sains dengan berbagai format tes, sebuah angket siswa, dan sebuah angket kepala sekolah. Pada studi ini digunakan tes kemampuan sains dan angket siswa. Pada semua penilaian PISA, digunakan tes tulis. Format tes harus memberikan data yang reliabel. Siswa diberi stimulus (item tes) yang mengharuskan mereka memberikan respons terhadap stimulus tersebut. Digunakan berbagai macam format tes untuk mengases rentang kemampuan kognitif dan pengetahuan. Item tes yang digunakan di penilaian sains PISA 2006 adalah: 37 item pilihan ganda; 28 item pilihan ganda kompleks; 4 item isian tertutup; dan 34 item isian terbuka.

Kuesioner siswa PISA 2006 terdiri dari 37 bagian. Kuesioner tersebut terdiri dari pertanyaan mengenai karir yang berhubungan dengan sains, pertanyaan mengenai lama waktu yang digunakan untuk belajar sains, pertanyaan latar belakang siswa, pertanyaan tentang sikap siswa, dan pertanyaan tentang strategi belajar/mengajar sains. Sebagian besar butir berkaitan dengan pertanyaan tentang sikap siswa terhadap sains. Setiap butir umumnya mempunyai jawaban empat alternatif. Pertanyaan tentang latar belakang siswa, sikap siswa terhadap sains, strategi belajar/mengajar sains, karir yang berhubungan dengan sains, dan lama waktu yang digunakan untuk belajar sains berturut-turut dirangkum di Tabel 2, 3, 4, 5 dan 6.

Tabel 2. Variabel Latar Belakang Siswa

Indikator Butir

Pendidikan ibu (L1) P6, P7 (a,b)

Pendidikan ayah (L2) P9, P10 (a,b)

Tabel 3. Variabel Sikap terhadap Sains PISA 2006

33


Bidang Indikator Butir

Dukungan terhadap penyelidikan sains (D)

Nilai sains umum (D1) P18 (a,b,d,f,i)

Nilai sains personal (D2) P18 (c,e,g,h,j)

Kepercayaan diri (K) Self-efficay (K1) P17 (a,b,c,d,e,f,g,h)

Self-concept (K2) P37 (a,b,c,d,e,f)

Minat sains (M) Minat sains secara umum (M1) P21 (a,b,c,d,e,f,g,h)

Kesukaan terhadap sains (M2) P16 (a,b,c,d,e)

Motivasi belajar sains (M3) P35 (a,b,c,d,e)

Motivasi berorientasi masa depan (M4) P29 (a,b,c,d)

Kegiatan yang berkaitan dengan sains (M5)

P19 (a,b,c,d,e)

Tanggungjawab terhadap lingkungan (T)

Kesadaran akan masalah lingkungan (T1)

P22 (a,b,c,d,e)

Perhatian terhadap masalah lingkungan (T2)

P24 (a,b,c,d,e,f)

Harapan akan masalah lingkungan (T3) P25 (a,b,c,d,e,f)

Tanggungjawab terhadap pembangunan (T4)

P26 (a,b,c,d,e,f,g)

Tabel 4. Variabel Strategi Belajar/Mengajar Sains

Indikator Butir

Penggunaan fenomena mengilustrasikan topik (S1) P34 (g,l,o,q)

Problem based learning (S2) P34 (c,d,p)

Penyelidikan lab (S3) P34 (b,f,h,k)

Kooperatif/peer teaching (S4) P34 (a,e,i,m)

Modeling (S5) P34 (j,n)

Tabel 5. Variabel Karir yang Berhubungan dengan Sains

34


Indikator Butir

Karir yang berkaitan dengan sains (KIPA1) P27 (a,b,c,d)

Informasi karir berkaitan dengan sains (KIPA2) P28 (a,b,c,d)

Tabel 6. Lama Waktu untuk Belajar Sains

Indikator Butir

Waktu untuk belajar sains di sekolah (W1) P31 (a,b,c)

Waktu untuk les sains (W2) P32 (a,b,c,d,e,f)

Terdapat 15 indikator dari angket siswa dan 5 skor plausible dari tes sains PISA yang diuji dengan Pemodelan Persamaan Struktural. Variabel laten yang dibentuk dari 15 indikator adalah karir berkaitan dengan sains, waktu untuk belajar sains, latar belakang siswa, strategi belajar/mengajar, dan sikap terhadap sains. Diagram jalur hubungan antar variabel diperlihatkan di Gambar. 2.

Gambar 2. Model Diagram Jalur

LISREL memberikan beberapa indeks kesesuaian, yaitu Root Mean Square Approximation (RMSEA), Comparative Fit Index (CFI), Normed Fit Index (NFI), Non-Normed Fit Index (NNFI), Goodness of Fit Index (GFI), dan Adjusted Goodness of Fit Index (AGFI). Jika model sesuai dengan data, indeks kesesuaian sebaiknya memenuhi kondisi tertentu.

35


Hasil dan Pembahasan

Secara keseluruhan terdapat 15 indikator dari angket siswa dan lima skor plausible literasi sains yang diuji melalui pemodelan persamaan struktural. Statistik deskriptif dari indikator-indikator tersebut dicantumkan di lampiran. Variabel laten yang dibentuk oleh 15 indikator dan skor plausible tersebut adalah: (1) Latar belakang siswa (Latar), (2) Karir yang berkaitan dengan sains (Karir), (3) Waktu untuk belajar sains (Waktu), (4) Strategi belajar mengajar sains (Strategi), (5) Sikap terhadap sains (Sikap), dan (6) Literasi / kemampuan sains siswa (Kemampuan).

Penelitian ini menggunakan matrik korelasi dari indikator-indikator tersebut sebagai input pemodelan persamaan struktural. Matrik korelasi dimasukkan ke file sintaks program LISREL. Diagram jalur yang dihasilkan dari eksekusi program LISREL diperlihatkan di Gambar 3 dan 4.

Gambar 3. Estimasi Parameter Analisis Jalur

Gambar 4 memperlihatkan koefisien jalur variabel Strategi terhadap variabel Kemampuan bernilai -13,76. Analisis validitas model pengukuran dilakukan dengan memeriksa apakah nilai-t dari variabel teramati ada yang lebih kecil dari 1,96. Jika terdapat nilai-t yang lebih kecil dari 1,96, lalu model penelitian diubah. Untuk melakukan respesifikasi model, dilakukan perubahan pada program SIMPLIS sesuai dengan kebutuhan respesifikasi. Hasil dari respesifikasi diperlihatkan di Gambar 5 dan 6. Ringkasan hasil istimasi parameter dapat dirangkum di Tabel 7. Dekomposisi pengaruh antar variabel dirangkum di Tabel 8.

36


Gambar 4. Statistik t Analisis Jalur

Gambar 5. Respesifikasi Estimasi Parameter Analisis Jalur

37


Gambar 6. Respesifikasi Statistik t Analisis Jalur

Tabel 7. Ringkasan Hasil Estimasi Parameter (Standardized, n = 10647)

Model Koefisien Jalur t R2

Kemampuan

SikapKemampuan 0,22 14,74 0,092

StrategiKemampuan -0,18 -13,94

LatarKemampuan 0,22 19,70

Sikap

KarirSikap 0,85 20,55

0,82StrategiSikap 0,093 7,36

LatarSikap 0,033 3,31

Strategi

WaktuStrategi 0,66 34,92 0,43

Tabel 8. Dekomposisi Pengaruh antar Variabel (Standardized, n = 10647)

Pengaruh antar variabel

Pengaruh Total

Langsung Tidak langsung melalui

38


Strategi Sikap Strategi dan Sikap

SikapKemam 0,22 - - - 0,22

LatarKemam 0,22 - - - 0,22

WaktuKemam - (0,66)(0,18) - (0,66)(0,09)(0,22) 0,1318

StrategiKemam - - (0,09)(0,22) - 0,0198

WaktuStrategi 0,66 - - - 0,66

KarirSikap 0,85 - - - 0,85

LatarSikap 0,03 - - - 0,03

StrategiSikap 0,09 - - - 0,09

WaktuSikap - (0,66)(0,09) - - 0,0594

Tinggi rendahnya literasi/kemampuan sains siswa (Kemampuan) dipengaruhi secara posisitf oleh sikap siswa terhadap sains (Sikap) dan latar belakang pendidikan orang tua (Latar). Besarnya pengaruh Sikap terhadap Kemampuan sebesar (0,22)2 atau 4,84%. Demikian juga besarnya pengaruh Latar terhadap Kemampuan sebesar (0,22)2 atau 4,84%. Besarnya pengaruh tidak langsung Waktu terhadap Kemampuan adalah (0,1318)2 atau 1,73%. Tinggi rendahnya kegiatan belajar mengajar di kelas (Strategi) dipengaruhi secara positif oleh lama waktu yang digunakan untuk belajar sains (Waktu).

Besarnya pengaruh Waktu terhadap Strategi adalah (0,66)2 atau 43,56%. Tinggi rendahnya sikap siswa terhadap sains (Sikap) dipengaruhi secara posistif oleh pekerjaan yang diinginkan siswa (Karir), kegiatan belajar mengajar di kelas (Strategi), latar belakang pendidikan orang tua (Latar), dan banyaknya waktu yang digunakan untuk belajar sains (Waktu). Besarnya pengaruh variabel Karir, Strategi, Latar, dan Waktu bersama-sama adalah (0,85)2 + (0,03)2 + (0,09)2 + (0,06)2 atau 82%.

Literasi/kemampuan sains siswa berkorelasi negatif secara signifikan dengan kegiatan belajar mengajar di kelas (Strategi). Koefisien jalur dari hubungan tersebut adalah -0,18 dan nilai-t adalah -13,94. Korelasi literasi sains dengan penggunaan fenomena mengilustrasikan topik, problem based learning dan pengyelidikan lab bernilai negatif. Sedangkan korelasi literasi sains dengan kooperatif/peer teaching dan modeling bernilai positif. Angket siswa diskala sedemikian rupa sehingga skor rendah memperlihatkan unfavorable terhadap pernyataan pada angket dan skor tinggi memperlihatkan favorable terhadap pernyataan.

Uji kesesuaian bertujuan mengevaluasi apakah model pengukuran yang diusulkan sesuai atau tidak dengan data. Dalam hal ini, model pengukuran dikatakan sesuai dengan data apabila model dapat mengestimasi matrik kovariansi populasi yang tidak berbeda dengan matrik kovariansi data sampel. Uji kesesuaian model dites menggunkan beberapa indeks kesesuaian. Hasil uji kesesuaian dirangkum di Tabel 9. Jika model sesuai dengan data, indeks kesesuaiannya berada pada rentang tertentu. Rentang tersebut diberikan di Tabel 9. Semua

39


indeks kesesuaian memenuhi kriteria yang diterima. Dengan demikian model sesuai dengan data.

Tabel 9. Indek Kesesuaian dan Kriteria

Indek kesesuaian Nilai Kriteria

RMSEA

CFI

NFI

NNFI

0,057

0,96

0,96

0,96

< 0,08

> 0,90

> 0,90

> 0,90

GFI

AGFI

0,95

0,93

> 0,90

> 0,90

Tabel 10 memberikan hasil analisis regresi yang dilakukan untuk mengungkapkan apakah self-efficacy dan motivasi memberikan prediksi terhadap literasi sains dari siswa wanita dan pria. Self-efficacy dan motivasi terhadap sains merupakan variabel yang dapat memprediksi kemampuan sains, baik siswa wanita maupun pria.

Tabel 10. Koefisien Regresi yang Memprediksi Literasi Sains

Variabel Koefisien regresi ()

Wanita Pria

Self-efficacy 2,11* 1,92*

Motivasi 1,98* 2,06*

* p < 0,05

PISA telah menghasilkan banyak manfaat bagi negara-negara pesertanya. Khusus Indonesia, terdapat beberapa pelajaran yang dapat diambil dari PISA. Kedudukan Indonesia yang berada di bawah rata-rata international, mempertanyakan kualitas sistem pendidikan sains di negara ini. Penelitian ini bertujuan menjelaskan pola hubungan antara literasi sains siswa berusia 15 tahun dan faktor-faktor yang mempengaruhinya. Temuan dapat digunakan untuk mengubah beberapa topik penting dalam sistem pendidikan sains yang pada akhirnya dapat meningkatkan prestasi sains siswa.

Salah satu hubungan terbesar dalam model ditemukan antara literasi sains dan latar pendidikan orang tua siswa. Meskipun pendidikan orang tua tidak bergantung pengajaran sains, ia mempunyai pengaruh yang lebih besar pada literasi sains daripada pengaruh aktivitas pengajaran. Lingkungan keluarga yang berpendidikan mempunyai pengaruh positif terhadap kinerja akademik siswa. Program dukungan keluarga dapat mendorong siswa belajar lebih rajin di rumah maupun di sekolah.

Salah satu hal yang mengejutkan adalah hubungan yang negatif antara literasi sains dan beberapa indikator dari strategi belajar mengajar sains. Korelasi antara literasi sains dan

40


indikator penggunaan fenomena untuk mengilustrasikan topik yang bernilai negatif menunjukkan bahwa siswa yang unfavorable terhadap pernyataan-pernyatan indikator mempunyai skor sains yang lebih tinggi daripada siswa yang favorable. Korelasi antara literasi sains dan indikator problem based learning yang bernilai negatif menunjukkan bahwa yang menyukai strategi problem based learning mempunyai skor sains yang lebih rendah daripada siswa yang tidak menyukai strategi tersebut. Korelasi antara literasi sains dan indikator penyelidikan lab bernilai negatif menunjukkan bahwa siswa yang jarang menggunakan strategi penyelidikan lab mempunyai skor sains yang lebih tinggi daripada siswa yang sering menggunakan strategi tersebut. Korelasi antara literasi sains dan indikator kooperatif/peer teaching yang bernilai posistif berarti bahwa siswa yang sering menggunakan strategi kooperatif mempunyai skor sains yang lebih tinggi daripada siswa yang jarang menggunakan strategi tersebut. Korelasi antara literasi sains dan strategi pemodelan yang bernilai positif menunjukkan bahwa siswa yang menyukai strategi pemodelan guru mempunyai skor sains yang lebih tinggi. Siswa senang ketika guru melakukan peragaan dan memberi instruksi ketika melakukan percobaan.

Tiga indikator berkorelasi negatif dan dua indikator berkorelasi positif secara keseluruhan bermakna bahwa siswa yang mempunyai skor sains tinggi cenderung ke kegiatan belajar mengajar yang berpusat pada guru (teacher-centered). Sedangkan siswa yang mempunyai skor sains rendah siswa cenderung ke kegiatan yang berpusat pada siswa (student-centered). Beberapa alasan mengenai hubungan negatif tersebut dapat dijelaskan berdasarkan pada fakta tentang siswa dan pendidikan sains di Indonesia. Pertama, siswa Indonesia terbiasa dengan kegiatan belajar mengajar yang terpusat pada guru. Dengan demikian siswa Indonesia mungkin tidak dapat mengambil manfaat secara optimal dari kegiatan berpusat pada siswa, yang tidak terbiasa bagi mereka. Siswa umumnya merupakan pembelajar yang penerima pasif. Kegiatan yang menuntut partisipasi aktif mungkin tidak efektif. Kedua, penjelasan lain tentang hubungan negatif ini terkait dengan karakteristik guru. Guru sains mungkin mempunyai kesulitan dalam melaksanakan aktivitas berpusat pada siswa secara efektif. Meskipun siswa menunjukkan bahwa mereka mendiskusikan topik-topik sains dan melakukan eskperimen, kualitas diskusi dan kerja di laboratorium perlu dipertanyakan.

Hubungan negatif antara literasi sains dan aktivitas kelas berpusat siswa sesuai dengan beberapa penelitian. Leung (2002) menjumpai hubungan negatif antara prestasi sains dan proses belajar mengajar yang berpusat pada siswa di negara-negara Asia Tenggara. House (2005) menyatakan berdasarkan data TIMSS 1999 bahwa di Jepang, Hongkong, dan Taiwan, siswa yang sering menggunakan strategi belajar koopertif (bekerja sama dalam kelompok kecil mengerjakan proyek atau pemecahan masalah) mempunyai skor tes sains yang rendah. Dengan mempertimbangkan penelitian-penelitian tersebut dan temuan penelitian ini, dapat dikatakan bahwa dalam sistem tradisional, metode belajar mengajar baru hendaknya diimplementasikan secara hati-hati dengan mempertimbangkan ekspektasi siswa dan kualitas guru.

Analisis memperlihatkan bahwa kegiatan kelas berpusat pada guru mempunyai pengaruh positif terhadap kemampuan sains siswa. Siswa bersama-sama guru, yang menyelesaikan soal-soal dan menjelaskan topik-topik sains, sukses di PISA. Tampaknya tes prestasi PISA tepat digunakan untuk mengases hasil dari pengajaran berpusat pada guru. Penjelasan lain adalah lingkungan pengajaran berpusat pada guru mungkin sesuai dengan budaya kita. Hasil tersebut memperlihatkan pentingnya peran guru dan metode yang mereka gunakan di kelas.

41


Faktor penting lainnya yang mempengaruhi literasi sains adalah sikap siswa terhadap sains. Dalam PISA 2006, sikap siswa terhadap sains meliputi dukungan terhadap sains, kepercayaan diri, minat sains, dan tanggung jawab terhadap lingkungan. Dalam analisis, yang diselidiki lebih dalam adalah self-efficacy dan motivasi siswa belajar sains. Semua respons dari butir angket dari self-efficacy dan motivasi berkorelasi positif dengan skor kemampuan sains. Siswa yang mempunyai kepercayaan diri dan motivasi yang tinggi akan mempunyai skor kemampuan yang tinggi. Siswa yang memperoleh skor tes sains tinggi cenderung mempunyai sikap yang lebih positif terhadap sains. Hasil tersebut memperlihatkan kesesuaian dengan temuan Patrick et al. (2007), Glynn et al. (2007) yang menyatakan bahwa motivasi sangat mempengaruhi prestasi belajar sains. Selain itu, hasil ini juga konsisten dengan temuan dari studi international TIMSS 1999 dan TIMSS 1995 (House, 2004). Papanastasiou dan Zembylas (2004) menyatakan bahwa prestasi sains yang jelek dapat diperbaiki melalui stimulasi sikap positif siswa terhadap sains.

Simpulan dan Saran

Berdasarkan hasil penelitian, simpulan penelitian dirangkum menjadi empat butir sebagai berikut: (1) Tinggi rendahnya literasi sains siswa dipengaruhi secara posisitf oleh sikap siswa terhadap sains dan latar belakang pendidikan orang tua, (2) Literasi sains berkorelasi negatif dengan strategi problem based learning, penggunaan fenomena untuk mengilustrasikan topik, dan penyelidikan lab. Tetapi, literasi sains berkorelasi positif dengan strategi kooperatif (peer teaching), dan pemodelan, (3) Tinggi rendahnya sikap siswa terhadap sains dipengaruhi secara posistif oleh pekerjaan yang diinginkan siswa, kegiatan belajar mengajar di kelas, latar belakang pendidikan orang tua, dan banyaknya waktu yang digunakan untuk belajar sains, dan (4) Kepercayaan-diri dan motivasi belajar sains berkorelasi positif dengan literasi sains. Semakin besar kepercayaan diri dan motivasi belajar sains, semakin besar literasi sains yang dicapai oleh siswa.

Implikasi dan saran yang perlu ditandaklanjuti dari penelitian ini adalah sebagai berikut: (1) Studi ini memperlihatkan bahwa kegiatan kelas berorientasi guru mempunyai dampak positif pada prestasi belajar sains. Maka guru dapat melakukan kegiatan secara efisien untuk mengingkatkan prestasi sains siswa di kelas. Temuan ini menekankan pentingnya pelatihan guru, karena guru masih menjadi pusat pembelajaran, (2) Implikasi penting dari penelitian ini adalah untuk lembaga pendidikan yang mencetak guru sains. Di Indonesia, guru umumnya mempunyai kesukaran melaksanakan proses mengajar/belajar yang efektif. Meskipun kurikulum didesain untuk kegiatan berpusat pada siswa, dalam prakteknya dipertanyakan implementasi metode tersebut untuk meningkatkan prestasi siswa. Sistem pelatihan guru sains hendaknya menekankan pembelajaran di kelas yang bersifat praktis, tidak terlalu bersifat teoritis, (3) Hasil penelitian ini memperlihatkan bahwa keyakinan dan motivasi mempunyai dampak penting pada prestasi sains. Temuan ini menekankan pentingnya keyakinan-diri dan motivasi dalam pengajaran sains. Guru hendaknya mempertimbangkan kepercayaan-diri dan motivasi ketika mengajar sains di kelas, (4) Di masa depan perlu diteliti lebih cermat tentang pengaruh berbagai macam strategi belajar/mengajar terhadap skor tes sains yang diakses melalui tes standar seperti Ujian Nasional. Angket dirancang sesuai dengan spesifikasi strategi belajar/mengajar tertentu, tidak bersifat umum seperti di angket PISA 2006, dan (5) Analisis data PISA 2006 hendaknya memasukkan faktor-faktor yang berkaitan dengan sekolah seperti kepala sekolah, guru, sarana dan prasarana sebagai variabel yang mempengaruhi kemampuan sains siswa. Analisis sebaiknya menggunakan metode Hierarchical Linier Model (HLM).

Daftar Acuan

42


Fraenkel, J. R., & Wallen, N. E. 1996. How to Design and Evaluate Research in Education (3rd ed). New York: McGraw-Hill.

Gorman, M.E., Plucker, J.A., & Callahan, C.M. 998. Turning students into inventors: Active learning modules for secondary students. Phi Delta Kappan, 79, 530-532.

Glynn, S.M., Taasoobshirazi, G., & Brickman, P. 2007. Nonscience majors learning science: A theoretical model of motivation. Journal of Research in Science Teaching, 44(8), 1088-1107.

House, J.D. 2004. Cognitive-motivational characteristics and science achievement of adolescent students: result from the TIMSS 1995 and TIMSS 1999 assessment. International Journal of Instruction Media, September 22.

House, J.D. 2005. Classroom instruction and science achievement in Japan, Hongkong, and Chinese Taipe: result from the TIMSS 1999 assessment. International Journal of Instruction Media, June 22.

Johnson, S.K., & Stewart, J. 2002. Revising and assessing explanatory models in a high school genetetic class: A comparison of unsuccessful and successful performance. Science Education, 86, 463-480.

Leung, F. K. 2002. Behind the High Achievement of East Asian Students. Educational Research and Evaluation, 8, 87-108.

OECD. 2007. PISA 2006 Science Competencies for Tomorrow’s World: Volume 1 – Analysis. Paris: OECD.

Patrick, A.O., Kpangban, E., & Chibueeze, O.O. 2007. Motivation effects on test scores of senior secondary school science students. Study Home Community Science, 1(1), 57-64.

Papanastasiou, E. C. & Zembylas, M. 2004. Differential effects of science attitudes and science achievement in Australia, Cyprus, and the USA. International Journal of Science education, 26(3), 259-280.

Schneider, R.M., Krajcik, J.S., & Marx, R.W. 2002. Performance of students in project-based science classrooms on a national measure of science achievement. Journal of Research in Science Teaching, 39, 410-422.

Thomson, S. & De Bortoli, L. 2008. Exploring scientific literacy: how Australia measures up the PISA 2006 survey of students’ scientific, reading and mathematical literacy skills. Camberwell, Vic.: ACER Press.

Yuretich, R.F., Khan, S.A., & Leckie, R.M. (2001). Active-learning methods to improve student performance and scientific interest in a large introductory oceanography course. Journal of Geoscience Education, 49, 111-119.

43

faktor-faktor yang mempengaruhi literasi sains siswa indonesia berusia 15 tahun

Documents