Pengembangan Model Pembelajaran Ploice Pada Permasalahan Tanaman Penaung Kopi Pengaruhnya Terhadap Keterampilan Proses Sains, Berpikir Kritis Dan Hasil Belajar Mahasiswa

Abstract

Kemajuan teknologi yang pesat memaksa adanya pergantian sistem lama dengan sistem baru menggunakan teknologi digital yang lebih efisien dan bermanfaat yang disebut Industri 4.0. Menyusul kemudian Masyarakat 5.0, masyarakat human centered society yang menyeimbangkan kemajuan teknologi untuk memecahkan masalah masyarakat dengan sistem kecerdasan buatan. Masyarakat 5.0 memiliki fokus khusus untuk memposisikan manusia sebagai pusat inovasi, transformasi teknologi, dan otomasi industri yang dirangsang oleh Industri 4.0. Hal tersebut menyebabkan permasalahan kehidupan masyarakat di abad 21 semakin kompleks sehingga pentingnya pendidikan harus membekali siswa dengan kecakapan yang sesuai dengan kebutuhan hidup di abad 21. Saat ini pemerintah telah berupaya untuk mengembangkan kurikulum pendidikan tinggi dengan pembelajaran yang kolaboratif melibatkan kerampilan pembelajaran dan inovasi abad 21. Keterampilan pembelajaran dan inovasi abad 21 antara lain keterampilan proses sains dan berpikir kritis. Fakta di lapangan penilaian keterampilan proses sains dan berpikir kritis pada beberapa tema mata kuliah ekofisiologi mendapatkan hasil yang belum maksimal dengan presentase sebesar 55% termasuk dalam kategori kurang. Beberapa kendala yang membuat hasil belum maksimal adalah model pembelajaran yang digunakan kurang sesuai dengan tema, sehingga saat pelaksanaan pembelajaran tidak semua indikator keterampilan proses sains dan berpikir kritis terlaksana dengan baik. Dampak lain dari ketidaksesuaian model pembelajaran dan tema yaitu 45% hasil belajar mahasiswa masih di bawah nilai ketuntasan minimum. Oleh sebab itu, untuk mengembangkan keterampilan proses sains, berpikir kritis dan hasil belajardiperlukan suatu metode-metode pembelajaran, strategi pembelajaran atau model pembelajaran inovatif yang tepat. Model pembelajaran yang sering digunakan dalam pembelajaran abad 21 salah satunya adalah model Problem Based Learning (PBL). Salah satu model pembelajaran yang sesuai melibatkan permasalahan adalah Problem Based Learning (PBL). Penerapan PBL yang mengacu pada penyelesaian masalah kehidupan sehari-hari secara signifikan dapat melatih keterampilan proses sains dan berpikir kritis siswa. Akan tetapi pada pelaksanaan model PBL masih ditemukan hambatan yang dialami guru yaitu sulitnya menentukan masalah yang tepat dan kompleks sehingga mampu menumbuhkan perkembangan intelektual siswa. Permasalahan yang digunakan masih cenderung sederhana dan tidak memerlukan analisis yang rumit untuk pemecahan masalahnya. Pemilihan masalah yang terlalu sederhana dan tidak kompleks menjadi salah satu hambatan yang perlu diatasi agar penerapan PBL bisa terlaksana dengan baik. Permasalahan yang dipilih harus kompleks, memiliki sebab-akibat yang jelas, dan dapat diselesaikan dengan cara yang beragam sesuai dengan kemajuan teknologi. Pemanfaatan kemajuan teknologi dan rekayasa dalam pembelajaran sangat penting sesuai dengan tuntutan pada era revolusi Industri 4.0 dan Masyarakat 5.0. Oleh sebab itu, diperlukan integrasi model PBL dengan pendekatan yang memiliki desain mengarahkan pembelajaran mengaitkan unsur teknologi dan rekayasa. Pendekatan yang sesuai untuk diintegrasikan dengan model PBL adalah pendekatan STEM. Integrasi antara PBL dan pendekatan STEM memiliki kemungkinan yang tinggi dalam memfasilitasi penerapan belajar dan untuk mendapatkan pengajaran yang efektif. Integrasi model PBL dan pendekatan STEM yang dirangkai sedemikian rupa sehingga menghasilkan sintakmatik baru yaitu Problematize, Learn, Organize, Investigate, Create, Evaluate yang kemudian disebut dengan model pembelajaran PLOICE. Perbedaan model PLOICE dengan model PBL terletak pada tahapan Problematize, Investigate dan Create. Pada tahap Problematize, masalah yang diangkat harus kompleks, memiliki sebab-akibat yang jelas, dan dapat diselesaikan dengan cara yang beragam sesuai dengan kemajuan teknologi. Pemecahan masalah harus dapat melibatkan unsur sains, teknologi, rekayasa dan matematika. Pada tahap Investigate dan Create, siswa dituntut untuk melibatkan empat unsur yaitu sains, teknologi, rekayasa dan matematika. Keterlibatan empat unsur tersebut diiringi dengan penggunaan tahapan ilmiah yang harus sistematis. Dalam hal ini setiap kelompok dibebaskan untuk menggunakan cara pemecahan masalah sesuai dengan referensi yang dapat dipercaya dan menghasilkan produk yang beragam sesuai dengan hasil data yang diperoleh. Tema yang digunakan pada pengembangan model PLOICE harus sesuai dengan karakterisktik model PLOICE. Tema yang dipilih harus memiliki masalah yang kompleks, memiliki sebab-akibat yang jelas, dan dapat diselesaikan dengan cara yang beragam sesuai dengan kemajuan teknologi. Pemecahan masalah harus dapat melibatkan unsur sains, teknologi, rekayasa dan matematika. Salah satu tema yang sesuai yaitu tema permasalahan tanaman penaung kopi. Permasalahan tanaman penaung kopi berfokus pada pemecahan masalah tata kelola jarak dan luas naungan tanaman penaung kopi untuk meningkatkan produktivitas kopi sehingga pemecahan masalah yang dihasilkan akan beragam sesuai dengan perkebunan yang diteliti. Penyusunan produk tata kelola jarak dan luas naungan dapat memanfaatkan empat unsur sains, teknologi, rekayasa dan matematika. Adapun hasil penelitian dan pembahasan mengenai data hasil penelitian dan pembahasan tentang permasalahan tanaman penaung kopi, jenis tanaman penaung kopi berpengaruh terhadap produktivitas kopi. Rerata produktivitas kopi yang paling tinggi diperoleh pada naungan gamal. Produktivitas kopi yang paling rendah diperoleh pada naungan sengon. Simulasi tanaman penaung kopi telah dibuat dalam bentuk aplikasi android. Simulasi tersebut dapat memunculkan rekomendasi intensitas cahaya, luas naungan, pH dan serasah tanah yang sesuai untuk perkebunan kopi. Simulasi tanaman penaung kopi diharapkan dapat memaksimalkan perkembangan tanaman kopi sehingga dapat meningkatkan produktivitas kopi. Sedangkan hasil penelitian dan pembahasan mengenai pengembangan model pembelajaran PLOICE. Hasil revisi sintakmatik model pembelajaran PLOICE. Model pembelajaran PLOICE terdiri dari lima tahapan yaitu Problematize, Learn, Organize, Investigate, Create, Evaluate. Tahapan Problematize, stimulasi masalah akan melatih siswa untuk aktif berpikir dan secara tidak langsung akan menginput pengalaman baru pada pola pikir siswa, sehingga siswa akan belajar mengintegrasikan pengalaman baru tersebut ke dalam konsep yang sudah ada dalam fikirannya. Tahap Learn, siswa ditntut untuk bekerja secara kelompok yang akan melatih siswa berinteraksi dengan siswa lain dalam pembelajaran. Tahap Organize, melatih siswa untuk aktif berpikir cara menyelesaikan masalah dan mengorganisasikan pengetahuan untuk mengakomodasi proses menjadi suatu yang saling berhubungan. Tahap Investigate, siswa ditntut untuk melakukan pengamatan dan menganalisis hasil data yang secara langsung dengan melibatkan empat unsur sains, teknologi, rekayasa dan matematika. Tahapan Create, siswa dituntut untuk mengungkapkan gagasan baru dalam bentuk produk/karya melibatkan empat unsur sains, teknologi, rekayasa dan matematika, sehingga siswa akan kreatif dan imanjinatif. Tahapan Evaluate, kelompok melakukan presentasi produk yang dihasilkan, tanya jawab dan melakukan kesimpulan akhir dengan kelompok lain. Selanjutnya hasil validasi bahwa Model pembelajaran PLOICE telah dinyatakan valid sesuai dengan parameter kevalidan dari setiap variabel produk berupa panduan model PLOICE dan perangkat pembelajaran. Model pembalajaran PLOICE telah dinyatakan praktis pada penerapannya di kelas dan mendapat kategori sangat praktis pada setiap tahapan dalam uji kelompok kecil dan uji kelompok besar. Model PLOICE mudah diterapkan, struktur tahapan jelas dan alokasi waktu tersusun dengan baik. Model pembelajaran PLOICE telah dinyatakan efektif untuk mengembangkan keterampilan proses sains, berpikir kritis dan hasil belajar mahasiswa dan mendapat kategori tinggi pada setiap tahapan uji kelompok kecil dan uji kelompok besar.