TEORI BELAJAR UNTUK PEMBELAJARAN IPA

Belajar adalah merupakan kegiatan yang kompleks yang melibatkan guru, siswa, bahan ajar dan lingkungan. Dalam proses belajar mengajar, guru seringkali dihadapkan pada berbagai permasalahan terutama bagaimana membelajarkan siswa atau menumbuhkan semangat belajar pada diri siswa. Permasalahan ini muncul karena banyak faktor, salah satu diantaranya adalah kurang pengetahuan guru tentang teori-teori belajar sebagai salah satu acuan dalam membelajarkan siswa, padahal salah satu peran utama dalam mengajar adalah mencetak para pebelajar yang handal (powerful leaners) (Joice, 2011:7). Dengan mengetahui berbagai teori belajar guru dapat memilih strategi pembelajaran yang sesuai dengan karakteristik materi ajar dan siswa yang terlibat dalam proses pembelajaran. Dengan demikian guru bisa memberikan perlakuan yang tepat bagi siswanya, misalnya dalam memilih cara penyampaian materi bagi siswa, penyediaan alat-alat peraga dan sebagainya, sesuai dengan materi ajar tahap perkembangan kemampuan berpikir yang dimiliki oleh siswa masing-masing.

Banyak teori belajar yang telah dikembangkan oleh para ahli. Pengembangan teori-teori belajar tersebut telah dimulai sejak sebelum abad ke-20 sampai sekarang. Teori belajar sebelum abad ke-20 dibagi menjadi tiga kelompok besar yaitu teori disiplin mental, teori pengembangan alamiah, dan teori apersepsi. Teori belajar sebelum abad ke-20 dikembangkan berdasarkan pemikiran filosofis atau spekulatif tanpa dilandasi eksperimen sehingga tidak dibahas dalam tulisan ini.

Teori-teori belajar abad ke-20 dikelompokkan menjadi dua yaitu kelompok behavioristik dan kelompok teori kognitif. Teori belajar behavioristik menjelaskan bahwa belajar merupakan suatu perubahan perilaku yang dapat diamati, yang terjadi melalui terkaitnya stimulus-stimulus dan respons-respons menurut prinsip mekanistik. Stimulus yaitu penyebab belajar, adalah agen-agen lingkungan, yang bertindak terhadap suatu organisma, yang menyebabkan organisma itu memberikan respons atau meningkatkan probabilita terjadinya respons tertentu. Respons-respons, yaitu akibat-akibat atau efek-efek, merupakan reaksi-reaksi fisik suatu organisma terhadap baik stimulus eksternal maupun stimulus internal (Dahar, 1988:24). Teori belajar kognitif banyak menekankan pada faktor-faktor yang terdapat dalam diri si belajar dan kurang memberikan tekanan pada faktor lingkungan sebagaimana dalam teori perilaku. Teori belajar kognitif memusatkan perhatian pada struktur-struktur dan proses-proses kognitif yang bertindak sebagai jembatan antara stimuli pembelajaran dan respon-respon belajar (Setyosari, 2001:37).

A. Teori-Teori Belajar Behavioristik

Dalam kamus bahasa inggris behavior artinya kelakuan atau tindak-tanduk. Teori Behavioristik merupakan teori belajar yang berpandangan bahwa belajar adalah perubahan dalam tingkah laku sebagai akibat dari interaksi antara stimulus dan respon. Atau dengan kata lain belajar adalah perubahan yang dialami siswa dalam hal kemampuannya untuk bertingkah laku dengan cara yang baru sebagai hasil interaksi antara stimulus dan respon. Behaviorisme berusaha mencoba menerangkan dalam pembelajaran bagaimana lingkungan berpengaruh terhadap perubahan tingkah laku (Sukardjo, 2012:37). Lebih lanjut dijelaskan bahwa aliran belajar prilaku ini memusatkan perhatian pada prilaku organisma yang dapat diamati dan tidak berurusan dengan hal-hal seperti proses berfikir, keadaan mental dan masalah-masalah lain yang tidak diamati (Setyosari,2001:37). Beberapa tokoh teori belajar behaviorisme antara lain adalah Pavlov, Thorndike, Skinner.

1. Teori Classical Conditioning (Ivan Petrovich Vavlop).

Penemuan Pavlov yang sangat menetukan dalam sejarah psikologi adalah hasil penyelidikannya tentang refleks berkondisi (conditioned reflex). Dengan penemuannya ini Pavlov meletakkan dasar-dasar behaviorisme, sekaligus meletakkan dasar-dasar bagi penelitian-penelitian mengenai proses belajar dan pengembangan teori-teori tentang belajar.

Pavlov menggunakan seekor anjing sebagai binatang percobaan. Pavlov melakukan suatu eksperimen terhadap anjing. Anjing mengeluarkan air liur apabila diperlihatkan makanan. Makanan yang keluar disebut sebagai rangsangan tak berkondisi (unconditional stimulus) dan air liur yang keluar setelah anjing melihat makanan disebut reflek tak berkondisi (unconditioned reflex), karena setiap anjing akan melakukan refleks yang sama (mengeluarkan air liur) kalau melihat rangsangan yang sama pula (makanan). Kemudian dalam percobaan selanjutnya Pavlov membunyikan sebuah bel setiap kali ia hendak mengeluarkan makan. Dengan demikian anjing akan mendengar bel dahulu sebelum ia melihat makanan muncul di depannya. Percobaan ini dilakukan berkali-kali dan selama itu keluarnya air liur selalu diamati.

Mula-mula air liur hanya keluar setelah anjing melihat makanan (refleks tak terkondisi), tetapi lama kelamaan air liur sudah keluar pada waktu anjing baru mendengar bel. Keluarnya air liur setelah anjing mendengar bel disebut sebagai reflek berkondisi (conditioned reflex), karena refleks itu merupakan hasil latihan yang terus menerus.. Bunyi bel merupakan rangsang berkondisi (conditioned stimulus). Kalau latihan itu diteruskan, maka pada waktu keluarnya aiu liur setelah anjing mendengar bunyi bel akan tetap terjadi walaupun tidak ada lagi makanan yang mengikuti bunyi bel itu. Dengan kata lain, refleks berkondisi akan bertahan walaupun rangsang tak berkondisi tidak ada lagi.

Pada tingkat yang lebih lanjut, bunyi bel didahului oleh sebuah lampu yang menyala, maka lama kelamaan aiu liur sudah keluar setelah anjing melihat nyala lampu walaupun ia tidak mendengar bel atau melihat makanan sesudahnya. Demikian satu rangsang berkondisi dapat dihubungkan dengan rangsang berkondisi lainnya sehingga binatang percobaan tetap dapat mempertahankan refleks berkondisi walaupun rangsang tak berkondisi tidak lagi diberikan.

Tentu saja tidak adanya rangsang tak berkondisi hanya bisa dilakukan sampai pada taraf tertentu, karena kalau terlalu lama tidak ada rangsang tak berkondisi, binatang percobaan itu tidak akan mendapat imbalan (reward) atas refleks yang sudah dilakukannya dan karena itu refleks itu makin lama akan makin menghilang dan terjadilah ekstinksi atau proses penghapusan refleks (extiction). Dari percobaannya Vovlov mengemukakan hukum-hukum belajar yaitu :

1. Law of Respondent Conditioning, yakni hukum pembiasaan yang dituntut. Jika dua macam stimulus dihadirkan secara simultan (yang salah satunya berfungsi sebagai reinforcer), maka refleks dan stimulus lainnya akan meningkat. 

2. Law of Respondent Extinction, yakni hukum pemusnahan yang dituntut. Jika refleks yang sudah diperkuat melalui Respondent conditioning itu didatangkan kembali tanpa menghadirkan reinforcer, maka kekuatannya akan menurun.

2. Teori Hukum Pengaruh ( Edward Lee Thorndike )

Landasan teori Thorndike mula-mula dilakukan dalam eksperimen-eksperimen yang dilakukan dengan binatang. Dia melakukan penelitian terhadap tingkah beberapa jenis hewan seperti kucing, anjing, dan burung yang mencerminkan prinsip dasar dari proses belajar yang dianut oleh Thorndike yaitu bahwa dasar dari belajar (learning) tidak lain sebenarnya adalah asosiasi suatu stimulus yang menimbulkan suatu respon tertentu.

Seekor kucing yang lapar ditempatkan dalam sangkar berbentuk kotak berjeruji yang dilengkapi dengan peralatan, seperti pengungkit, gerendel pintu, dan tali yang menghubungkan pengungkit dengan gerendel tersebut. Peralatan ini ditata sedemikian rupa sehingga memungkinkan kucing tersebut memperoleh makanan yang tersedia di depan sangkar tadi. Keadaan bagian dalam sangkar merupakan situasi stimulus yang merangsang  kucing untuk bereaksi melepaskan diri dan memperoleh makanan yang ada di muka pintu. Mula-mula kucing tersebut mengeong, mencakar dan berlari-larian, namun gagal membuka pintu untuk memperoleh makanan yang ada di depannya. Secara kebetulan kucing itu berhasil menekan pengungkit dan terbukalah pintu sangkar tersebut.

Setelah percobaan dilakukan berulang-ulang maka akan terlihat beberapa perubahan yaitu :

1. Waktu yang diperlukan untuk menyentuh engsel bertambah singkat.

2. Kesalahan-kesalahan (reaksi yang tidak relevan) semakin berkurang dan malah akhirnya kucing samasekali tidak berbuat kesalahan lagi, begitu dimasukkan ke dalam kotak, kucing langsung menyentuh engsel.

Berdasarkan eksperimen di atas, Thorndike berkesimpulan bahwa belajar adalah hubungan antara stimulus dan respon. Itulah sebabnya teori koneksionisme juga disebut S-R Bond Theory dan S-R Psycology of learning selain itu, teori ini juga terkenal dengan Trial and Error Learning. Istilah ini menunjuk pada panjangnya waktu atau banyaknya jumlah kekeliruan dalam mencapai suatu tujuan. Apabila diperhatikan secara seksama dalam eksperimen Thorndike tadi didapatkan 2 hal pokok yang mendorong timbulnya fenomena belajar.

Pertama, keadaan kucing yang lapar. Seandainya kucing itu kenyang, sudah tentu tidak akan berusaha keras untuk keluar. Bahkan, barangkali ia akan tidur saja dalam sangkar  yang mengurungnya. Dengan kata lain, kucing itu tidak akan menampakkan gejala belajar untuk keluar. Sehubung dengan hal ini, hampir dapat dipastikan bahwa motivasi (seperti rasa lapar) merupakan hal yang sangat vital dalam belajar.

Kedua, tersedianya makanan di muka pintu sangkar, merupakan efek positif atau memuaskan yang dicapai oleh respon dan kemudian menjadi dasar timbulnya hukum belajar yang disebut law of effect. Artinya, jika sebuah respon menghasilkan efek yang memuaskan, hubungan antara stimulus dan respon akan semakin kuat. Sebaliknya, semakin tidak memuaskan (mengganggu) efek yang dicapai respon, semakin lemah pula hubungan stimulus dan respon tersebut.

3. Teori Oprant Conditioning (Burrhus Frederic Skinner)

Burrhus Frederic Skinner merupakan orang yang tidak sependapat dengan pandangan S-R dan penjelasan refleks bersyarat. Menurut Skinner penjelasan S-R tentang terjadinya perubahan tingkah laku tidak lengkap untuk menjelaskan bagaimana organisme berinteraksi dengan lingkungannya. Banyak tingkah laku menghasilkan perubahan atau konsekuensi pada lingkungan yang mempunyai pengaruh terhadap organisme dan dengan begitu mengubah kemungkinan organisme itu merespon nanti. Oleh karena itu, kunci untuk memahami sebagian besar tingkah laku atau perbuatan yang dilakukan terletak pada pemahaman antarhubungan antara situasi stimulus, respons organisme, dan konsekwensi lingkungan itu.

Menurut Skinner, hubungan antara stimulus dan respon yang terjadi melalui interaksi dalam lingkungannya, yang kemudian akan menimbulkan perubahan tingkah laku. Perubahan tingkah laku yang diharapkan bisa terjadi jika diikuti oleh konsekuensi yang menyenangkan dan terus diulang. Jika tidak ada pengulangan dan respons yang menyenangkan maka perubahan tersebut akan tidak akan berlangsung lama.

4. Teori Belajar Sosial (Albert Bandura)

Teori belajar sosial dikembangkan oleh Albert Bandura, yang dapat dipandang sebagai perluasan dari teori belajar perilaku. Teori ini banyak menggunakan prinsip-prinsip teori belajar perilaku dengan penekanan pada efek atau isyarat perilaku dan proses mental siswa. Penerapan teori belajar sosial menggunakan reinforcement yang bersifat eksternal dan aktivitas kognitif yang bersifat internal untuk memperoleh pengetahuan, sikap, dan keterampilan dari sumber atau tempat siswa belajar. Melalui pengamatan dan interpretasi kognitif terhadap lingkungan sekitar banyak informasi dan penampilan bermakna yang dapat dipelajari.

Bandura berpendapat bahwa sebagaian hasil belajar tidak dibentuk dari konsekuensi perilaku, tetapi dari suatu pemodelan (modelling). Terdapat empat fase belajar berdasarkan pemodelan yaitu fase atensi (perhatian), fase retensi, fase reproduksi, dan fase motivasi. Urutan fase-fese tersebut diperlihatkan pada bagan di bawah ini.

 

1. Fase Atensi

Fase pertama dalam belajar pemodelan adalah memberikan perhatian pada satu model. Pada tahap ini seseorang memberikan perhatian pada model yang menarik, popular atau yang dikagumi. Jadi yang penting dalam dalam tahap ini adalah model harus memiliki daya tarik.

2. Fase Retensi

Pada fase ini terjadi pengkodean tingkah laku model dan penyimpanan kode-kode itu di dalam ingatan (memori jangka panjang).

3. Fase Reproduksi

Dalam fase ini kode-kode dalam memori membimbing penampilan yang sebenarnya dari tingkah laku yang baru diamati. Pada fase ini model melihat apakah komponen-komponen urutan tingkah laku sudah dikuasai oleh si pengamat (pebelajar). Pada fase ini juga si model hendaknya memberikan umpan balik terhadap aspek-aspek yang sudah benar ataupun pada hal-hal yang masih salah dalam penampilan.

4. Fase Motivasi.

Pada fase ini si pebelajar akan termotivasi untuk meniru model, sebab mereka merasa bahwa dengan berbuat seperti model, mereka akan memperoleh penguatan. Pada fase ini model sebaiknya memberikan motivasi berupa pujian atau pemberian nilai.

B. Teori-Teori Belajar Kognitif.

Para penganut teori-teori belajar kognitif berpendapat bahwa perilaku yang tidak dapat diamati pun dapat dipelajari secara ilmiah. Adapun teori-teori belajar kognitif adalah sebagai berikut:

1. Teori Pemrosesan Informasi

Para ahli teori pemrosesan informasi melakukan kajian tentang pembelajaran berdasarkan konsep memori manusia dengan alur atau sistem pemrosesan informasi yang mirip dengan pemrosesan informasi yang terjadi pada komputer. Langkah-langkah dalam sistem ini dimulai pada saat salah satu atau lebih indera (penglihat, pendengar, pembau, peraba, dan pengecap) menerima rangsangan dari luar (input). Rangsangan ini disimpan hanya sesaat  di dalam sensori register, yaitu tempat rangsangan tersebut dikenali atau dipahami.

Rangsangan-rangsangan yang mendapat atensi atau perhatian dan dikenali itu kemudian dipindahkan ke memori jangka pendek (short term memory), yaitu suatu tempat penyimpanan yang memiliki kapasitas yang sangat terbatas. Memori jangka pendek juga berfungsi sebagai memori kerja (working memory) untuk menyimpan apa yang sedang dipikirkan pada suatu saat tertentu, yaitu informasi yang diaktifkan atau sedang diproses. Informasi yang diaktifkan itu berasal dari memori jangka panjang (long term memory), yaitu suatu tempat di dalam sistem pikiran yang dapat menyimpan informasi dalam waktu lama. Sistem pemrosesan informasi digambarkan seperti berikut ini.

2. Teori Konstruktivis

Jean Piaget dikenal sebagai penggagas teori konstruktivis dalam pembelajaran. Piaget berpendapat bahwa belajar dipengaruhi oleh perkembangan intelektual siswa dengan tiga aspeknya, yaitu: struktur, isi, dan fungsi . Perkembangan intelektual didasarkan pada dua fungsi, yaitu: organisasi dan adaptasi. Adaptasi dilakukan melalui proses asimilasi dan akomodasi. Dalam proses asimilasi siswa menggunakan struktur yang sudah ada pada sistem kognitifnya untuk dapat merespons rangsangan dari lingkungannya, sedangkan dalam proses akomodasi siswa memerlukan modifikasi struktur yang sudah ada pada sistem kognitifnya untuk dapat merespons rangsangan dari lingkungannya.

Sejak lahir hingga dewasa, semua manusia melalui empat tahap perkembangan intelektual, yaitu: sensori-motor, pra-operasional, operasional konkret, dan operasional formal dengan urutan yang sama, tetapi dengan kecepatan berbeda untuk masing-masing orang. Perkembangan intelektual dipengaruhi oleh lima faktor yaitu kedewasaan, pengalaman fisik, pengalaman logika matematik, transmisi sosial, dan proses equilibrasi. Berkaitan dengan pengetahuan, Piaget berpendapat bahwa terdapat tiga jenis pengetahuan, yaitu: pengetahuan sosial, pengetahuan fisik, dan pengetahuan logika matematik. Pengetahuan sosial dapat dipindahkan dari pikiran guru ke pikiran siswa, sedangkan pengetahuan fisik dan pengetahuan logika matematik harus dibangun sendiri oleh siswa dengan salah satu cara yaitu equilibrasi.

Piaget dan para konstruktivis lainnya pada umumnya berpendapat bahwa dalam proses pembelajaran seharusnya guru memperhatikan pengetahuan yang sudah dimiliki oleh siswa. Dengan demikian, pembelajaran bukan sebagai proses pemindahan gagasan guru kepada siswa, tetapi sebagai proses dalam mengubah gagasan siswa yang mungkin salah.

3. Teori Belajar Bermakna

Jerome S. Bruner dan David P. Ausubel menyatakan bahwa siapapun yang terlibat dalam proses pembelajaran, maka sesungguhnya ia bermaksud untuk mencapai kebermaknaan belajar (kebermaknaan intelektual, kebermaknaan sosial, dan kebermaknaan spiritual). Dalam upaya untuk meningkatkan kualitas pembelajaran Bruner menekankan pentingnya struktur pengetahuan yang berimplikasi pada pengembangan kurikulum, kesiapan siswa untuk belajar, motivasi siswa untuk belajar, dan nilai intuisi dalam proses pembelajaran yang berimplikasi pada teknik-teknik intelektual untuk sampai kepada suatu temuan tanpa melalui langkah-langkah analitis.

Bruner beranggapan bahwa belajar mencakup tiga proses, yaitu: perolehan informasi baru, transformasi pengetahuan, serta menguji relevansi dan ketepatan pengetahuan. Pandangan Bruner tentang belajar disebutnya sebagai konseptualisme intstrumental yang didasarkan pada prinsip yaitu pengetahuan seseorang mengenai alam yang menunjukkan model-model kenyataan yang telah ia bangun. Model-model tersebut mula-mula diadopsi dari budaya seseorang kemudian diadaptasi dalam rangka penggunaannya terhadap orang lain.

Berkenaan dengan belajar bermakna, Bruner menegaskan bahwa belajar bermakna hanya dapat terjadi melalui belajar penemuan karena pengetahuan yang diperoleh melalui penemuan akan bertahan lama dan memiliki nilai transfer yang baik. Selain itu, belajar penemuan dapat meningkatkan kemampuan berpikir secara bebas dan melatih keterampilan-keterampilan kognitif untuk menemukan dan memecahkan masalah.

Pembahasan mengenai belajar bermakna oleh Ausubel dimulai dari pendapatnya yang menyatakan bahwa belajar dapat diklasifikasikan ke dalam dua dimensi. Dimensi pertama berkenaan dengan cara informasi atau materi pembelajaran disajikan kepada siswa (melalui penerimaan atau penemuan). Dimensi kedua berkenaan dengan bagaimana cara siswa dapat mengaitkan informasi baru pada struktur kognitif yang telah ada (fakta, konsep, prosedur, dan generalisasi). Inti dari teori Ausubel tentang belajar bermakna adalah ungkapannya yang menyatakan bahwa faktor paling penting dalam proses proses pembelajaran adalah apa yang telah diketahui oleh siswa. Dengan demikian, Ausubel menegaskan bahwa belajar bermakna pada diri siswa apabila ia sudah mampu mengaitkan informasi baru pada konsepkonsep relevan yang terdapat di dalam struktur kognitifnya. Ausubel mengecam ahli pendidikan yang menyamakan antara belajar penerimaan dan belajar hafalan, karena mereka berpendapat bahwa belajar bermakna hanya terjadi jika siswa menemukan sendiri pengetahuan. Bagi Ausubel, belajar penerimaan dapat dibuat bermakna dengan cara menjelaskan hubungan antara konsep-konsep. Belajar penemuan akan rendah kebermaknaannya dan menghasilkan pengetahuan hafalan jika dilakukan secara coba-coba atau tebak-tebakan. Belajar penemuan yang sangat bermakna jika dilakukan melalui langkah-langkah penelitian ilmiah.

C. Teori-Teori Belajar Untuk Pembelajaran IPA

Dari sekian banyak teori yang telah dijelaskan, terdapat teori-teori yang sesuai dengan pembelajaran IPA. Teori-teori tersebut adalah sebagai berikut.

1. Teori Belajar Sosial.

Teori ini cocok digunakan untuk mengajarkan langkah-langkah kerja atau proses melakukan sesuatu seperti prosedur penggunaan mikroskop, cara membuat awetan, cara menggambarkan pembentukan bayangan pada cermin dan sebagainya. Dalam teori ini yang menjadi model langsung adalah guru yang kemudian pada proses selanjutnya mungkin saja menggunakan siswa yang telah memiliki pemahaman yang lebih dibandingkan dengan teman-teman sekelasnya.

2. Teori Pemrosesan Informasi.

Teori ini cocok digunakan untuk menyampaikan konsep-konsep IPA yang berkaitan dengan sejumlah fakta atau teori yang sewaktu-waktu akan digunakan untuk menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan IPA. Penggunaan teori ini lebih ditekankan pada persiapan siswa untuk menempuh proses evaluasi belajar seperti Ujian Nasional atau Ujian Semester.

3. Teori Konstruktivis

Dengan memahami teori ini guru akan lebih bijak memilih metode dan pendekatan yang digunakan. Banyak hal yang harus diperhatikan dalam kegiatan belajar mengajar seperti kesiapan siswa, tahap perkembangan siswa, materi yang sesuai dengan kondisi perkembangan siswa dan lain sebagainya. Dengan memperhatikan factor-faktor di atas maka kegiatan belajar mengajar akan menjadi sangat menyenangkan dan berkesan bagi siswa.

4. Teori Belajar Bermakna

Teori belajar bermakna menekankan adanya proses penemuan dalam kegiatan belajar mengajar. Dengan penemuan ini maka pengetahuan yang diperoleh akan bertahan lebih lama. Selain itu dengan pembelajarn melalui kegiatan penemuan dapat meningkatkan kemampuan berpikir secara bebas dan melatih keterampilan-keterampilan kognitif untuk menemukan dan memecahkan masalah.

Demikian posting tentang Teori-Teori Belajar untuk Pembelajaran IPA ini, mudah-mudahan dapat memberikan manfaat. Terima kasih.