Pengembangan Perangkat Pembelajaran RBL-STEM Untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kombinatorial Mahasiswa Dalam Menyelesaikan Masalah Konfirmasi Tebu Transgenik Dengan Teknik PCR

Abstract

Keterampilan berpikir kombinatorial merupakan kemampuan kognitif tingkat tinggi yang mencakup identifikasi kasus, pengenalan pola, generalisasi, pembuktian sistematis, serta pertimbangan keterkaitan dengan masalah kombinatorial lain, yang sangat penting dalam eksperimen bioteknologi yang bersifat multivariat dan tidak memiliki solusi tunggal. Namun, terdapat beberapa permasalahan pembelajaran diantaranya keterampilan ini belum terfasilitasi secara optimal dalam pembelajaran bioteknologi. Pembelajaran berbasis riset masih terbatas dan mahasiswa mengalami kesulitan memahami materi rekayasa genetika yang abstrak akibat minimnya praktik dan investigasi langsung. Riset rekayasa genetika tebu dipilih sebagai konteks autentik dan kompleks, dengan fokus pada konfirmasi tebu transgenik menggunakan teknik PCR, karena proses PCR menuntut perancangan dan optimasi kombinasi parameter eksperimen yang saling bergantung. Oleh karena itu, dikembangkan perangkat pembelajaran berbasis RBL-STEM untuk melibatkan mahasiswa dalam aktivitas ilmiah autentik yang mengaitkan pemahaman konsep, pemanfaatan teknologi, perancangan eksperimen, dan analisis matematis terhadap kombinasi parameter, sehingga diharapkan mampu menjembatani kesenjangan antara perkembangan riset bioteknologi dan praktik pembelajaran di perguruan tinggi. Tujuan penelitian ini adalah untuk: a. menguraikan proses tahapan perakitan tanaman tebu transgenik gen FL-SoSPS1 dan ΔN-SoSPS1 b. mendeskripsikan tahapan aktivitas pembelajaran RBL-STEM dalam menyelesaikan masalah konfirmasi tebu transgenik menggunakan PCR c. mendeskripsikan proses dan hasil pengembangan perangkat pembelajaran RBL-STEM dalam menyelesaikan masalah konfirmasi tebu transgenik dengan teknik PCR d. mengevaluasi apakah penerapan perangkat pembelajaran RBL-STEM berpengaruh secara signifikan terhadap peningkatan keterampilan berpikir kombinatorial mahasiswa dalam menyelesaikan masalah konfirmasi tebu transgenik dengan teknik PCR e. mendeskripsikan potret fase keterampilan berpikir kombinatorial mahasiswa selama proses pembelajaran berlangsung. Penelitian ini menggunakan kerangka Design-Based Research (DBR) yang terdiri dari fase research yang dilakukan di Laboratorium CDAT, Universitas Jember (penelitian perakitan tebu transgenik termasuk konfirmasi gen dengan teknik PCR sebagai landasan kontekstual dan sumber masalah autentik), fase development di Program Studi Agroteknologi, Universitas jember (pengembangan perangkat pembelajaran RBL-STEM), dan fase evaluation di Pendidikan Biogi, Universitas PGRI Argopuro Jember (quasi eksperimen untuk memperoleh bukti empiris efektivitas perangkat yang telah dikembangan). Hasil fase research menunjukkan bahwa perakitan tebu transgenik gen FLSoSPS1 dan ΔN-SoSPS1 telah berhasil didapatkan dan terbukti pada beberapa karakter agronomi dan biologis memiliki hasil yang lebih unggul daripada tebu kontrol (wild type). Konfirmasi tebu transgenik dengan teknik PCR yang merupakan bagian dari penelitian fase research dipilih sebagai konteks autentik karena bersifat multivariate dan tidak bisa dipecahkan dengan solusi tunggal yang selanjutnya digunakan sebagai dasar dilakukannya fase development. Kerangka aktivitas pembelajaran telah disusun secara sistematis. Pengembangan perangkat pembelajaran meliputi RTM, LKM, dan THBM yang menunjukkan kategori valid (3,6), praktis (3,8) dan efektif yang ditunjukkan melalui hasil keterampilan berpikir kombinatorial mahasiswa (84%), aktivitas mahasiswa (3,7) dan respons positif mahasiswa (87%). Penerapan perangkat pembelajaran berbasis RBL-STEM terbukti meningkatkan keterampilan berpikir kombinatorial mahasiswa, ditunjukkan oleh perbedaan post-test yang signifikan (t-test, Sign.= 0.000; selisih mean = 20.760), nilai N-gain yang lebih tinggi pada kelas eksperimen (0.7740; kategori tinggi) dibandingkan kelas kontrol (0.4887; kategori sedang), dengan perbedaan N-gain yang juga signifikan secara statistik (Sig.-0.000).