PENILAIAN KETERAMPILAN PROSES SAINS DALAM PEMBELAJARAN KIMIA

Penilaian Keterampilan Proses Sains dalam Pembelajaran Kimia

Keterampilan proses sains pada hakikatnya adalah kemampuan dasar untuk belajar, yaitu kemampuan yang berfungsi untuk membentuk landasan pada setiap individu dalam mengembangkan diri. Proses pembelajaran kimia melibatkan peserta didik untuk aktif dalam kegiatan kelas dan praktikum. Hal ini bertujuan untuk mengasah keterampilan peserta didik dalam bekerja secara ilmiah terutama dalam keterampilan proses sains (KPS).

Aspek pada KPS menurut Rustaman meliputi (1) mengamati, (2) mengelompokkan atau mengklasifikasikan, (3) menafsirkan, (4) meramalkan, (5) mengajukan pertanyaan, (6) merumuskan hipotesis, (7) merencanakan percobaan, (8) menggunakan alat dan bahan, (9) menerapkan konsep dan (10) mengkomunikasikan. Toplis dan Allen mengatakan bahwa keterampilan sains merupakan bagian yang substansif dalam kurikulum di negara-negara maju (Hardiyanti, 2017). Sedangkan keterampilan proses sains menurut Ozgelen (2012) merupakan keterampilan berpikir ilmu-an yang berguna untuk memecahkan masalah dan merumuskan hasil.

Menurut Dahar (Erikanto, 2016), keterampilan proses sains adalah kemampuan peserta didik untuk menerapkan metode ilmiah dalam memahami, mengembangkan, dan menemukan ilmu pengetahuan serta menghubungkan antara teori pembelajaran dengan praktek yang dilakukan. Aspek yang yang dinilai dalam keterampilan proses sains menurut dahar yang dapat dilihat tabel 2.1.

Tabel 2.2 Aspek-aspek Keterampilan Proses Sains

No	Keterampilan Proses Sains	Sub Keterampilan Proses Sains
1	Merencanakan Penelitian	a.      Menentukan alat, bahan dan sumber yang digunakan dalam penelitian b.      Menetukan variabel-variabel c.      Menentukan variabel yang dibuat tetap dan mana yang harus berubah d.      Menetukan apa yang akan diamati, diukur dan ditulis e.      Menentukan cara dan langkah kerja f.       Menentukan bagaimana mengolah data hasil pengamatan untuk mengambil kesimpulan
2	Menerapkan Konsep	a.      Menyusun hipotesis
3	Menggunakan Alat dan Bahan	a.      Terampil menggunakan alat dan bahan b.      Mengetahui konsep dan menggunakan alat dan bahan
4	Mengamati	a.      Mengamati dengan indera b.      Mengumpulkan fakta-fakta c.      Mencari kesamaan dan perbedaan
5	Menafsirkan pengamatan	a.      Mencatat setiap pengamatan b.      Menghubungkan hasil-hasil pengamatan c.      Menemukan suatu pola dalam satu seri pengamatan d.      Menarik kesimpulan
6	Meramalkan	a.      Berdasarkan hasil pengamatan dapat mengemukakan apa yang mungkin terjadi
7	Berkomunikasi	a.      Menyusun dan menyampaikan laporan secara sistematis dan jelas b.      Menjelaskan hasil percobaan atau pengamatan c.      Mendiskusikan hasil percobaan d.      Menggambarkan data tabe grafik
8	Mengajukan pertanyaan	a.      Bertanya apa, bagaimana dan mengapa b.      Bertanya untuk meminta penjelasan c.      Mengajukan pertanyaan yang melatarbelakangi hipotesis

Keterampilan proses sains penting dalam pembelajaran saat ini, karena perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi berlangsung semakin cepat sehingga pendidik tidak hanya mengajarkan semua konsep dan fakta pada peserta didik, adanya kecendrungan bahwa peserta didik lebih memahami konsep-konsep yang rumit dan abstrak jika disertai dengan contoh yang konkret, penemuan dan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi tidak bersifat mutlak, tetapi bersifat relatif, dalam proses belajar mengajar, pengembangan konsep tidak terlepas dari pengembangan sikap dan nilai dalam diri peserta didik (Kurnia Saputri dalam Hasanah, 2017).

Berbagai kesulitan yang dapat dialami peserta didik dalam melakukan  aktivitas kognitif agar dapat mencapai kemampuan potensial, menurut  Ormrod dipengaruhi oleh: (1) Memori kerja yang menjadi batas atas bagi peserta didik pada saat memecahkan masalah, (2) Kesulitan peserta didik dalam mengkodekan suatu masalah yang berpengaruh pada pendekatan yang digunakan untuk memecahkan masalah, (3) Basis pengetahuan yang dimiliki peserta didik tidak menyeluruh dan tidak terintegrasi dengan baik  dan relevan pada topik yang dipikirkan, dan (4) Kesulitan dalam kesuksesan memanggil kembali pengetahuan yang relevan (Chairani, 2015).

Bermasalah dalam situasi pembelajaran umumnya terdiri dari beberapa karakteristik. Pertama, melibatkan fokus perhatian peserta didik pada aspek situasi yang memerlukan resolusi. Kedua, melibatkan peserta didik yang menarik dan memunculkan komitmen perhatian dan sumber daya peserta didik untuk berpikir tentang aspek masalah. Ini mungkin melibatkan menciptakan rasa disonansi atau rasa ingin tahu. Akhirnya, ini mungkin melibatkan komponen afektif dan menciptakan minat dalam beberapa aspek masalah atau membuat peserta didik peduli tentang memahami atau menyelesaikan masalah (Reiser, 2004)

Quintana (2004) menyatakan bahwa hambatan yang dihadapi pelajar dalam manajemen proses yaitu mengelola proses pencarian sains sehingga menghasilkan beberapa tantangan terkait untuk peserta didik. Kedua, menurut Bransford pembelajar tidak memiliki pengetahuan strategis yang diperlukan untuk memilih kegiatan dan mengkoordinasikan penyelidikan. Tanpa keahlian seperti itu, peserta didik dapat kewalahan oleh kerumitan pilihan yang tersedia, sehingga sulit untuk mengarahkan penyelidikan mereka. Tantangan ketiga menurut Knapp, bahwa peserta didik dapat terganggu oleh "tugas" manajerial yang kurang penting yang perlu dilakukan selama penyelidikan. Tugas manajemen dapat membutuhkan banyak waktu dan upaya. Sementara para ahli menemukan tugas-tugas manajemen semacam itu menjengkelkan, para pembelajar yang mencoba mempertahankan pijakan pada kegiatan-kegiatan yang lebih signifikan dapat menganggapnya merugikan. Oleh karena itu, peserta didik perlu dukungan untuk membantu mereka secara otomatis menangani tugas-tugas rutin yang tidak menonjol ke tujuan pembelajaran itu sendiri.

Kesulitan peserta didik  ketika memecahkan masalah dalam kimia, biasanya disebabkan oleh satu atau lebih dari hal berikut: kurangnya pengetahuan tentang materi pelajaran (''fakta kimia'' (Herron dan Greenbowe, Gulacar et al., 2013)), kesalahpahaman atau konsepsi alternatif (Taber), atau pendekatan dan strategi penyelesaian masalah yang buruk. Sehubungan dengan yang terakhir, ada banyak literatur yang menjelaskan kesulitan-kesulitan seperti itu. Kami telah menganalisis literatur untuk menggambarkan manifestasi dan penyebab kesulitan tersebut. Perbedaan antara manifestasi dan penyebab adalah signifikan jika pendekatan pendidikan ditujukan untuk mengatasi yang terakhir (Yuriev, 2017).

Johnstone (2006) yang menginterpretasikan pengetahuan dan pemahaman kimia ke dalam tiga aspek yaitumakroskopik, submikroskopik, dan simbolik. Aspek makroskopik meliputi fenomena yang dapat diamati secaralangsung dan dideskripsikan, aspek submikroskopik meliputi penggambaran partikulat materi, dan aspek simbolikmeliputi simbol-simbol dan persamaan kimia yang digunakan untuk mengkomunikasikan konsep kimia.Keterkaitan antara ketiga aspek kimia tersebut digambarkan sebagai segitiga representasi kimia yang disajikan pada gambar 2.11. Selain itu, konsep-konsep dalam ilmu kimia umumnya bersifat abstrak dan berkelanjutan.

Gambar 2.11 Segitiga representasi konsep kimia (Johnstone, 2006)

KETERAMPILAN PROSES SAINS

1.      MENGAMATI

2.       MENGELOMPOKKAN

3.       MENAFSIRKAN

4.       MEMPRAKTEKKAN

5.      MENYIMPULKAN

6.       MEMPREDIKSI

Contoh Soal Keterampilan Proses Sains (KPS) Materi KIMIA

1.      Mengamati

Kemampuan mengumpulkan fakta, mencari persamaan dan perbedaan dengan menggunakan sebagian atau semua indra. 

Indikator : Menggunakan sebanyak mungkin indera untuk melihat, mendengar, merasa, mengecap dan mencium, mengumpulkan/menggunakan fakta yang relevan dan memadai.

     * Reaksi Logam Na dengan air

a.       Masukkan air sebanyak 50 mL kedalam gelas kimia, lalu tambahkan 3 tetes indikator pp

b.      Ambil potongan logam natrium menggunakan kertas saring dan masukkan kedalam gelas

         kimia. Tutup gelas kimia dengan gelas arloji.

c.       Amati dan catat apa yang terjadi

d.      Nyalakan api lalu buka gelas arloji yang menutup gelas kimia tadi dan segera masukkan api

         kedalam gelas kimia. Perubahan yang terjadi diamati.

           Lembar Pengamatan

Hal yang diamati	Pengamatan
Penampilan Na sesudah dipotong
Warna air + pp
Warna air setelah diasukkan Na
Pengamatan lain

2.      Mengelompokkan (Klasifikasikan)

Kemampuan mengkategorikan apa yag harus dikelompokkan pada persiapan percobaan yang akan dilaksanakan. Indikator : Dapat mengelompokkan suatu data yang sesuai dengan kesamaan karakteristik tertentu.

·         Perhatikan tabel di bawah ini :

Klasifikasikan menurut jenisnya!

Tabel larutan Asam – Basa

Larutan	Asam Kuat	Asam Lemah	Basa Kuat	Basa Lemah
HCl, HI, H2CO3, H 2SO4,H2Bo3  HBr,Ba(OH)2, NH4OH, HClO3,C6H5COOH CH3COOH,CHOOH,NaOH KOH,Mg(OH)2,CuOH,LiOH, AgOH,Al(OH)3,Fe(OH)2,

3.      Menafsirkan

Kemampuan mencatat hasil pengamatan dan menyatakan pola hubungan atau kecenderungan gejala tertentu yang ditunjukkan oleh sejumlah data hasil pengamatan. Indikator : Mencatat setiap hasil pengamatan secara terpisah, menghubung-hubungkan hasil pengamatan,  menemukan pola dari satu seri pengamatan, membuat kesimpulan sementara.

·          Amati tabel berikut ini!

No.	Percobaan	Temperatur (°C)	10 ml HCl (M)	20 ml Na2S2O3 (m)	Waktu Reaksi (s)
1	1	27	2	0,2	18
2	2	37	2	0,2	9
3	3	47	2	0,2	4

Buatlah grafik garis berdasarkan data tersebut! Dan buatlah kesimpulan berdasarkan data

tersebut!

4.      Mempraktekkan

Kemampuan melaksanakan percobaan dengan terampil. Indikator: Berjalannya praktikum dengan lancar dan benar dalam penggunaan alat bahan sesuai prosedur dan metode yang sudah ditentukan terlebih dahulu.

 Tujuan                  : Untuk mempelajari reaksi reversible

Alat dan bahan        : pelajari cara kerja, kemudian siapkan alat dan bahan yang diperlukan

Cara kerja                            :

a.       Masukkan 1 spatula kristal PbSO4 kedalam tabung rekasi, kemudian tambahkan kira- kira 4 mL larutan NaI 1 M. Aduk cmapuran itu dengan mengguncang – guncangkan tabung. Amati perubahan warna yang terjadi

b.       Dekantasi larutan dari tabung rekasi, kemudian cucilah endapan dengan aquades sebanyak dua kali

c.       Tambahkan larutan Na2SO4 1 M kira – kira 4 ml. kemudian audk. Amati perubahan warna endapan

Hasil pengamatan

Larutan	Persamaan Reaksi	Perubahan Warna
PbSO4 mula- mula
PbSO4 + laruatn NaI
Endapan (I) + larutan Na2SO4

5.      Menyimpulkan

Menyimpulkan adalah sebuah pernyataan yang dibuat berdasarkan fakta hasil pengamatan.

6.      Memprediksi

Kemampuan memperkirakan atau mengemukakan apa yang mungkin terjadi pada keadaan yang belum diamati berdasarkan penggunaan pola keteraturan atau kecenderungan-kecenderungan gejala tertentu yang telah diketahui sebelumnya. Indikator : Mengajukan perkiraan tentang sesuatu yang belum terjadi berdasarkan suatu kecenderungan atau pola yang sudah ada.

·   Seorang siswa melakukan pengukuran kecepatan reaksi hidrolisis urea dengan katalis enzim ureasa. dalam percobaannya ia melakukan 5 kali hidrolisis urea dengan volum larutan urea yang sama tetapi  konsetrasi berbeda dan dengan cara tertentu kecepatan rekasi diukur.

·          

Konsentrasi mol 1-1	Kecepatan mol menit-1
0,1	5,9 x 10-6
0,2	7,2 x 10-6
0,3	?
0,4	8,0 x 10-6
0,5	8,1 x 10-6

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.

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

RUBRIK PENILAIAN KETERAMPILAN PROSES SAINS

Mata Pelajaran                  :  Kimia

Kelas/semester                 : XI IPA/2

Standar Kompetensi        :  2.   Memahami  sifat-sifat larutan asam-basa, metode pengukuran, dan terapannya.

Kompetensi Dasar           : 2.2  Menghitung banyaknya pereaksi dan hasil reaksi dalam larutan 

                                                    elektrolit dari hasil titrasi asam basa.

Tugas                                :  Merancang dan melakukan percobaan titrasi untuk menentukan 

                                              konsentrasi asam atau basa.

No	Aspek yang diamati	Kriteria skor				Skor
		1/kurang	2/cukup	3/baik	4/sangat baik
1	Persiapan	Siswa hanya dapat mengusulkan cara kerja yang dapat dilakukan.	Siswa dapat mengusulkan cara kerja yang dapat dilakukan dan mengusulkan alat dan bahan yang paling mungkin untuk percobaan	-   Siswa dapat mengusulkan cara kerja yang dapat dilakukan -   Siswa dapat mengusulkan alat dan bahan yang paling mungkin untuk percobaan -   Siswa dapat mengusulkan data yang sebaiknya diambil dan prediksi data	-   Siswa dapat mengusulkan cara kerja yang dapat dilakukan -   Siswa dapat mengusulkan alat dan bahan yang paling mungkin untuk percobaan -   Siswa dapat mengusulkan data yang sebaiknya diambil dan prediksi data -   Siswa dapat menyusun rencana tabulasi, grafik, dan sejenisnya.
2	Pengumpulan data	Siswa hanya dapat mengamati perubahan warna larutan dan menentukan volume larutan NaOH yg terpakai secara tepat	-   Siswa mengamati perubahan warna larutan . -   Siswa dapat menentukan volume larutan NaOH yg terpakai secara tepat -   Siswa menghitung konsentrasi larutan HCl x M.	-   Siswa mengamati perubahan warna larutan . -   Siswa dapat menentukan volume larutan NaOH yg terpakai secara tepat -   Siswa menghitung konsentrasi larutan HCl x M. -   Siswa mempresentasikan hasil percobaan titrasi secara tepat.	-   Siswa menunjukkan cara mengamati proses titrasi -   Siswa dapat menentukan volume larutan NaOH yg terpakai secara tepat -   Siswa menghitung konsentrasi larutan HCl x M. -   Siswa mempresentasikan hasil percobaan titrasi secara tepat. -   Siswa mampu menyimpulkan hasil percobaan.
3	Evaluasi	Siswa dapat memilih data yang digunakan untuk dianalisis	Siswa hanya dapat memilih data yang digunakan untuk dianalisis dan mengulang atau mengganti cara kerja yang dianggap keliru.	-   Siswa dapat memilih data yang digunakan untuk dianalisis -   Siswa dapat mengulang atau mengganti cara kerja yang dianggap keliru. -   Siswa dapat memperbaiki data yang dianggap berbeda dengan prediksi	-   Siswa dapat memilih data yang digunakan untuk dianalisis -   Siswa dapat mengulang atau mengganti cara kerja yang dianggap keliru. -   Siswa dapat memperbaiki data yang dianggap berbeda dengan prediksi -   Siswa dapat mengganti alat dan bahan alternatif yang tidak bekerja dengan baik.
4	Analisis data	Siswa hanya dapat menggunakan data/fakta tidak hanya teoritis	Siswa dapat menggunakan data/fakta tidak hanya teoritis dan menganalisis kesesuaian data yang diperoleh dengan teori	-   Siswa dapat menggunakan data/fakta tidak hanya teoritis -   Siswa dapat menganalisis kesesuaian data yang diperoleh dengan teori -   Siswa dapat menganalisis penyimpangan data	-   Siswa dapat menggunakan data/fakta tidak hanya teoritis -   Siswa dapat menganalisis kesesuaian data yang diperoleh dengan teori -   Siswa dapat menganalisis penyimpangan data -   Siswa dapat mengambil kesimpulan sesuai dengan tujuan percobaan.	-
5.	Pelaporan	Siswa hanya dapat menulis laporan yang sistematis dan mudah dipahami.	Siswa dapat menulis laporan yang sistematis dan mudah dipahami tentang dan mentabulasi data	-   Siswa dapat menulis laporan yang sistematis dan mudah dipahami. -   Siswa dapat mentabulasi data -   Siswa dapat membuat benag merah	-   Siswa dapat menulis laporan yang sistematis dan mudah dipahami tentang hasil praktikum -   Siswa dapatmenyajikan data dalam berbagai bentuk seperti tabel, grafik. -   Siswa dapat membuat kesimpulan. -   Siswa dapat memberi saran	-
	Total skor
	Skor maksimal					20
	Nilai

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.

PERMASALAHAN :
1. bagaimana meningkatkan keterampilan proses sains dalam kondisi kekurangan sarana dan prasarana di sekolah ?
2. bagaimana menurut anda, keterampilan proses sains yang melibatkan kelompok dan juga  per individu ? manakah yang lebih efisien ?