Materi 4: Penilaian Keterampilan Proses Sains

      Keterampilan proses sains adalah perangkat kemampuan kompleks yang biasa digunakan oleh para ilmuwan dalam melakukan penyelidikan ilmiah kedalam rangkaian proses pembelajaran. Menurut Dahar (1996), keterampilan proses sains adalah kemampuan siswa untuk menerapkan metode ilmiah dalam memahami, mengembangkan dan menemukan ilmu pengetahuan. Keterampilan proses sains sangat penting bagi setiap siswa sebagai bekal untuk menggunakan metode ilmiah dalam mengembangkan sains serta diharapkan memperoleh pengetahuan baru atau mengembangkan pengetahuan yang telah dimiliki. 

   Menurut Zulaeha (2014) keterampilan proses sains merupakan keterampilan yang harus dikembangkanpada siswa. Beberapa alasan mengapa keterampilan proses sains harus dimiliki oleh siswa yaitu (1) sains (khususnya kimia) terdiri dari tiga aspek yaitu produk, proses dan sikap. Dengan mengembangkan keterampilan proses sains siswa akan memahami bagaimana terbentuknya hukum, teori dan rumus yang sudah ada sebelumnya melalui percobaan; (2) sains (kimia) berubah seiring dengan perkembangan jaman. Oleh karena itu guru tidak mungkin lagi mengajarkan semua konsep dan fakta pada siswa dari sekian mata pelajaran. Siswa dibekali keterampilan yang dapat membantu siswa menggali dan menemukan informasi dari berbagai sumber bukan dari guru saja; (3) siswa akan lebih memahami konsep-konsep yang rumit dan abstrak jika disertai dengan contoh-contoh yang konkrit; (4) siswa akan memiliki pemahaman yang mendalam terhadap materi pelajaran dan mendorong siswa untu lebih aktif dalam proses pembelajaran. 

        Menurut Kinkin Suartini (dalam Zulaeha, 2014) keterampilan proses sains meliputi keterampilan mengamati, mengelompokkan, menafsirkan, meramalkan, mengajukan pertanyaan, mengajukan hipotesis, merencanakan percobaan, menggunakan alat/bahan/sumber, menerapkan konsep, melakukan komunikasi dan melaksanakan percobaan. Keterampilan tersebut dapat dikembangkan melalui kegiatan praktikum di sekolah. Menurut Dimiyati dan Mudjiono (2009), kelebihan keterampilan proses sains antara lain: 

1. Keterampilan proses sains dapat memberikan rangsangan ilmu pengetahuan, sehingga siswa dapat memahami fakta dan konsep ilmu pengetahuan dengan baik. 
2. Memberikan kesempatan kepada siswa bekerja dengan ilmu pengetahuan, tidak sekedar menceritakan atau mendengarkan cerita tentang ilmu pengetahuan. Hal ini menyebabkan siswa menjadi lebih aktif. 
3. Keterampilan proses sains membuat siswa menjadi belajar proses dan produk ilmu pengetahuan sekaligus. 

a. Komponen keterampilan proses sains 

Komponen-kompnen keterampilan proses sains adalah sebagai berikut: 

1. Mengamati 

Mengamati adalah proses pengumpulan data tentang fenomena atau peristiwa dengan menggunakan indranya. Untuk dapat menguasai keterampilan mengamati, siswa harus menggunakan sebanyak mungkin indranya, yakni melihat, mendengar, merasakan, mencium dan mencicipi. 

2. Mengelompokkan/Klasifikasi 

Mengelompokkan adalah suatu sistematika yang digunakan untuk menggolongkan sesuatu berdasarkan syarat-syarat tertentu. Proses mengklasifikasikan tercakup beberapa kegiatan seperti mencari kesamaan, mencari perbedaan, mengontraskan ciri-ciri, membandingkan, dan mencari dasar penggolongan. 

3. Menafsirkan 

Menafsirkan hasil pengamatan ialah menarik kesimpulan tentatif dari data yang dicatatnya. Hasil-hasil pengamatan tidak akan berguna bila tidak ditafsirkan. Karena itu, dari mengamati langsung, lalu mencatat setiap pengamatan secara terpisah, kemudian menghubung-hubungkan hasil-hasil pengamatan itu. Selanjutnya siswa mencoba menemukan pola dalam suatu seri pengamatan. 

4. Meramalkan 

Meramalkan adalah memperkirakan berdasarkan pada data hasil pengamatan yang reliabel (Firman, 2000). Apabila siswa dapat menggunakan pola-pola hasil pengamatannya untuk mengemukakan apa yang mungkin terjadi pada keadaan yang belum diamatinya, maka siswa tersebut telah mempunyai kemampuan proses meramalkan atau memprediksi. 

5. Mengajukan pertanyaan 

Keterampilan proses mengajukan pertanyaan dapat diperoleh siswa dengan mengajukan pertanyaan apa, mengapa, bagaimana, pertanyaan untuk meminta penjelasan atau pertanyaan yang berlatar belakang hipotesis. 

6. Merumuskan hipotesis 

Hipotesis adalah suatu perkiraan yang beralasan untuk menerangkan suatu kejadian atau pengamatan tertentu. 

7. Merencanakan percobaan 

Agar siswa dapat memiliki keterampilan merencanakan percobaan maka siswa tersebut harus dapat menentukan alat dan bahan yang akan digunakan dalam percobaan. Selanjutnya, siswa harus dapat menentukan variabel-variabel, menentukan variabel yang harus dibuat tetap, dan variabel mana yang berubah. Demikian pula siswa perlu untuk menentukan apa yang akan diamati, diukur, atau ditulis, menentukan cara dan langkah-langkah kerja. Selanjutnya siswa dapat pula menentukan bagaimana mengolah hasil-hasil pengamatan. 

8. Menggunakan alat dan bahan 

Untuk dapat memiliki keterampilan menggunakan alat dan bahan, dengan sendirinya siswa harus menggunakan secara langsung alat dan bahan agar dapat memperoleh pengalaman langsung. Selain itu, siswa harus mengetahui mengapa dan bagaimana cara menggunakan alat dan bahan. 

9. Menerapkan konsep 

Keterampilan menerapkan konsep dikuasai siswa apabila siswa dapat menggunakan konsep yang telah dipelajarinya dalam situasi baru atau menerapkan konsep itu pada pengalaman-pengalaman baru untuk menjelaskan apa yang sedang terjadi. 

10. Berkomunikasi 

Keterampilan ini meliputi keterampilan membaca grafik, tabel, atau diagram dari hasil percobaan. Menggambarkan data empiris dengan grafik, tabel, atau diagram juga termasuk berkomunikasi. Menurut Firman (2000), keterampilan berkomunikasi adalah keterampilan menyampaikan gagasan atau hasil penemuannya kepada orang lain. 

Beragam keterampilan yang dikembangkan dalam pendekatan sains dijelaskan dalam tabel berikut. 

Tabel Aspek-aspek Keterampilan Proses Sains 

No	Keterampilan Proses Sains	Sub Keterampilan Proses Sains
1.	Mengamati	a.     Mengamati dengan indera b.     Mengumpulkan fakta-fakta yang relevan c.     Mencari kesamaan dan perbedaan
2.	Menafsirkan Pengamatan	a.     Mencatat setiap pengamatan b.     Menghubungkan setiap hasil pengamatan c.     Menemukan suatu pola dalam satu seri pengamatan d.     Menarik kesimpulan
3.	Meramalkan	Berdasarkan  hasil  pengamatan  dapat  mengemukakan apa yang mungkin terjadi
4.	Menggunakan alat dan bahan	a.     Terampil menggunakan alat dan bahan b.     Mengetahui konsep dan menggunakan alat dan bahan
5.	Menerapkan konsep	a.     Menerapkan konsep dalam situasi baru b.     Menggunakan  konsep  pada  pengamalan  baru  untuk menjalankan apa yang sedang terjadi c.     Menyusun hipotesis
6.	Merencanakan penelitian	a.     Menentukan alat,  bahan dan sumber  yang digunakan dalam penelitian b.     Menentukan variable-variabel c.     Menentukan variable yang dibuat tetap dan mana yang harus berubah d.     Menentukan apa yang akan diamati, diukur dan ditulis e.     Menentukan cara dan langkah kerja
7.	Berkomunikasi	a.     Menyusun dan menyampaikan laporan secara sistematis dan jelas b.     Menjelaskan hasil percobaan atau pengamatan c.     Mendiskusikan hasil percobaan d.     Menggambarkan data dengan table grafik.

(Ertikanto, 2016)

Kelebihan dan kekurangan keterampilan proses sains

Adapun kelebihan dan kekurangan keterampilan proses sains menurut Dimyati dan Mudjiono (2009) sebagai berikut: 

1. Kelebihannya siswa dapat: 

a.Dilibatkan secara aktif dalam pembelajaran. 

b.Mengalami sendiri proses untuk mendapatkan konsep-konsep pengetahuan. 

c.Mengembangkan sikap ilmiah dan merangsang rasa ingin tahu siswa. 

d.Mengurangi ketergantungan siswa terhadap orang lain dalam belajar. 

e.Menumbuhkan motivasi intrinsik pada diri siswa. 

f.Memiliki keterampilan-keterampilan dalam melakukan suatu kegiatan ilmiah sebagaimana yang biasa dilakukan para saintis. 

2. Kekurangannya: 

a.Membutuhkan waktu yang relatif lama untuk melakukannya. 

b.Jumlah siswa dalam kelas harus relatif kecil, karena setiap siswa memerlukan perhatian guru. 

c.Memerlukan perencanaan dengan sangat teliti. 

d.Tidak menjamin bahwa setiap siswa akan dapat mencapai tujuan sesuai dengan tujuan pembelajaran. 

e.Sulit membuat siswa turut aktif secara merata selama berlangsungnya proses pembelajaran. 

Untuk meminimalisir kekurangan dari keteramilan proses sains siswa ini, guru harus memiliki persiapan yang matang, siswa mempersiapakan segala sesuatu yang dibutuhkan dalam pembelajaran, siswa dibagi kedalam beberapa kelompok kecil, dan siswa harus aktif dalam pembelajaran.

Bagaimana Mengembangkan Asesmen KPS?

1. Mengidentifikasikan jenis KPS, ada 11 yakni: mengamati, mengklasifikasikan, menafsirkan, memprediksi, berkomunikasi, mengajukan pertanyaan, mengajukan hipotesis, merencanakan
2. Percobaan/penyelidikan, menggunakan alat/bahan/sumber, menerapkan konsep, melaksanakan penyelidikan/percobaan.
3. Merumuskan indikator untuk setiap jenis KPS.
4. Menentukan dengan cara bagaimana KPS tersebut diukur (misalnya
5. Apakah tes unjuk kerja, tes tulis, ataukah tes lisan).
6. Membuat kisi-kisi instrumen
7. Mengembangkan instrumen pengukuran KPS berdasarkan kisi-kisi yang dibuat. Pada saat ini perlu mempertimbangkan konteks dalam item tes KPS, kedalaman KPS (untuk siapa tes ini?)
8. Melakukan validasi isi kepada ahli
9. Melakukan ujicoba terbatas untuk mendapatkan validitas dan reliabilitas empiris.
10. Perbaikan butir-butir yang belum valid.
11. Terapkan sebagai asesmen KPS dalam pembelajaran sains (kimia) .

Catatan: pencarian validitas dan reliabilitas empiris terutama dilakukan untuk asesmen KPS yang high risk, misalnya untuk penelitian atau untuk asesmen skala besar.

LEMBAR PENILAIAN KETERAMPILAN PROSES SAINS

PRAKTIKUM ………. KELAS ………..

Observer          :

Hari/Tanggal :

Petujuk Pengisian

Berikanlah skor penilaian setiap aspek penilaian dengan cara melingkari angka berdasarkan pengamatan Anda terhadap peserta praktikum dalam keompok masing-masing pada mata kuliah keterampilan kimia. Skor yang Anda pilih didasarkan pada rubrik penilaian.

No.	Nama Siswa	Aspek Penilaian KPS													Skor Total	Nilai Angka	Keterangan
		(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)	(11)	(12)	(13)

KETERANGAN:
(1)	=	Observasi
(2)	=	Klasifikasi
(3)	=	Mengukur
(4)	=	Menggunakan hubungan waktu/ruamg
(5)	=	Menggunakan bilangan
(6)	=	Inferensi
(7)	=	Komunikasi
(8)	=	Memprediksi
(9)	=	Mengidentifikasi dan mengontrol variabel
(10)	=	Interprestasi data
(11)	=	Memformulasi hipotesis
(12)	=	Mendefinisikan secara Operasional
(13)	=	Eksperimen

RUBRIK PENILAIAN

No	Aspek Penilaian	Indikator		Kategori	Skor
1.	Observasi	· Menggunakan satu atau lebih indera untuk mengumpulkan informasi tentang		Empat indikator terpenuhi	4
		objek/peristiwa
				Tiga indikator terpenuhi	3
		· Merasakan perbedaan dan persamaan antara objek
				Dua indikator terpenuhi	2
		· Mencocokan objek pengamatan dengan deskripsi/penjelasan yang telah diberikan
				Satu indikator terpenuhi	1
		· Mengidentifikasi karakteristik objek (bentuk, warna, ukuran, dan tekstur)
2.	Klasifikasi	· Mengidentifikasi karakteristik yang berguna untuk mengklasifikasikan objek		Tiga indikator terpenuhi	3
		· Mengelompokkan objek berdasarkan karakteristik masing-masing/ persamaan
				Dua indikator terpenuhi	2
		dan perbedaan/ kriteria/ karakter yang dapat diamati
				Satu indikator terpenuhi	1
		· Membangun dan menggunakan sistem klasifikasi dalam tabulasi atau bentuk
		visualisasi
3.	Mengukur	· Mengukur dalam kondisi yang diberikan menggunakan satuan yang sesuai		Tiga indikator terpenuhi	3
		dengan tingkat akurasi yang sesuai		Dua indikator terpenuhi	2
		· Menggunakan kedua pengukuran standard an non standar/ pendekatan untuk
				Satu indikator terpenuhi	1
		mendeskripsikan dimensi objek
		· Menggunakan kedua pengukuran standard an non standar/ pendekatan untuk
		membuat perbandingan
4.	Menggunakan	· Mendeskripsikan posisi/ kondisi objek (mula-mula, selama proses berlangsung,		Tiga indikator terpenuhi	3
	Hubungan
		dan setelah proses berakhir)		Dua indikator terpenuhi	2
	Waktu/Ruang	· Mendesripsikan kondisi objek yang dibandingkan dengan objek yang lain
				Satu indikator terpenuhi	1
		· Merancang pola/ hubungan timbal balik untuk cara dan bentuk yang
		mempertimbangkan apresiasi ilmiah dan rasa estetis
5.	Menggunakan	·	Menghitung hasil dari data kasar	Tiga indikator terpenuhi	3
	Bilangan	·	Menggunakan nilai bilangan dalam variabel dan sebaliknya untuk menghasilkan
			makna
		·	Menyelesaikan problem teoritis untuk meningkatkan kemampuan akademik
				Dua indikator terpenuhi	2
			dengan menggunakan gambar/ matematis untuk menunjukkan arti ilmiah
				Satu indikator terpenuhi	1
6.	Komunikasi	·	Mengubah informasi dalam bentuk lain, seperti grafik, tabel, dan diagram	Tiga indikator terpenuhi	3
		·
			Membaca informasi yang diberikan dalam bentuk grafik, tabel, dll	Dua indikator terpenuhi	2
		·	Memutuskan langkah terbaik dari informasi yang menampilkan jenis tertentu	Satu indikator terpenuhi	1
7.	Memprediksi	·	Menggunakan fakta-fakta untuk merumuskan urutan proses berikutnya	Tiga indikator terpenuhi	3
		·
			Menggunakan pola/ hubungan untuk memperhitungkan kasus dimana tidak ada	Dua indikator terpenuhi	2
			informasi terkumpul
		·	Meramal peristiswa/ kejadian berdasarkan observasi/ pengalaman sebelumnya/	Satu indikator terpenuhi	1
			pola tertentu dari data yang terpercaya
8.	Inferensi	·	Mengusulkan penjelasan untuk gejala yang didasarkan pada observasi	Tiga indikator terpenuhi	3
		·
			Menganalisis sebab dan akibat dari keputusan	Dua indikator terpenuhi	2
		·	Mengorganisasi data yang diamati dalam urutan logis yang membantu solusi yang memungkinkan	Satu indikator terpenuhi	1
9.	Mengidentifikasi	·	Mengidentifikasi variabel bebas, variabel terikat, dan variabel kontrol	Enam indikator terpenuhi	6
	dan Mengontrol	·	Mengidentifikasi variabel-variabel yang dapat mempengaruhi hasil eksperimen,
	Variabel		menjaga sebagian besar tetap selama memanipulasi kecuali variabel bebas	Lima indikator terpenuhi	5
		·	Mengidentifikasi variabel-variabel yang mungkin mempengaruhi variabel terikat	Empat indikator terpenuhi	4
			sebagaimana dinyatakan dalam problem	Tiga indikator terpenuhi	3
				Dua indikator terpenuhi	2
		·	Menetapkan batasan-batasan dari kontrol variabel terpilih dalam investigasi	Satu indikator terpenuhi	1
		· Mengajukan tingkat kebebasan variabel dalam ekperimen untuk menguji hipotesis
		· Mengontrol variabel dalam investigasi
10.	Interpretasi Data	·	Mengidentifikasi hubungan antar variabel, dari grafik/ table yang diberikan dari	Tiga indikator terpenuhi	3
			data (menghubungkan dengan investigasi)	Dua indikator terpenuhi	2
		· Menarik kesimpulan dari data dengan menentukan pola yang jelas
		· Menyusun kesimpulan yang beralasan yang menghubungkan kecenderungan
				Satu indikator terpenuhi	1
			dalam data terhadap variabel
11.	Memformulasi	·	Mengidentifikasi pertanyaan/ pernyataan yang dapat/ tidak dapat di uji	Lima indikator terpenuhi	5
	Hipotesis	·
			Menyusun pernyataan, misalnya pertanyaan, inferensi, prediksi, yang dapat di uji	Empat indikator terpenuhi	4
			dengan eksperimen
				Tiga indikator terpenuhi	3
		· Menyatakan hasil yang diharapkan dari eksperimen
				Dua indikator terpenuhi	2
		· Mengembangkan penjelasan yang dapat di uji
				Satu indikator terpenuhi	1
		· Menjelaskan observasi yang diberikan dalam istilah hubungan konsep
12.	Mendefinisikan	·	Menyatakan bagaimana untuk mengukur sebuah variabel eksperimen	Tiga indikator terpenuhi	3
	secara Operasional	·
			Mendefinisikan variabel berdasarkan perilaku/ cara kerja untuk dilakukan	Dua indikator terpenuhi	2
		·	Memformulasikan pernyataan bermakna yang menghasilkan pemahaman	Satu indikator terpenuhi	1
13.	Eksperimen	·	Mengidentifikasi apa yang diukur/ dibandingkan dalam investigasi yang diberikan	Lima indikator terpenuhi	5
		· Memilih disain yang sesuai investigasi untuk menguji hipotesis
		· Mengenali batasan metode dan alat yang digunakan dalam eksperimen, misalnya
			error eksperimen
		·		Empat indikator terpenuhi	4
			Menggunakan prosedur yang aman selama melakukan investigasi
		·	Menggunakan peralatan yang sesuai	Tiga indikator terpenuhi	3
				Dua indikator terpenuhi	2
				Satu indikator terpenuhi	1

Tingkat Penguasaan = jumlah jawaban benar (skor siswa) / jumlah soal (skor ideal) x 100% 

Arti tingkat penguasaan 90 - 100% = baik sekali ; 80 – 89% = baik ; 70 – 79% = cukup ; <70% = kurang

Berdasarkan uraian  di atas, maka timbul permasalahan sebagai berikut;

1. Apakah dalam penerapan Keterampilan proses sains ini selalu pada materi kimia yang ada penerapan praktikumnya? 
2. Pada kemampuan keterampilan proses sains disebutkan bahwa ada beberapa kekurangan dalam penerapannya seperti Membutuhkan waktu yang relatif lama untuk melakukannya, Jumlah siswa dalam kelas harus relatif kecil, karena setiap siswa memerlukan perhatian guru, Sulit membuat siswa turut aktif secara merata selama berlangsungnya proses pembelajaran. Lantas bagaimana cara kita supaya kekurangan-kekurangan itu dapat diatasi?