Sebagai
hasil dari penelitian dua dekade terakhir, peneliti pendidikan fisika
mengetahui banyak sekali tentang bagaimana konsep fisika siswa dan apa yang
membuat instruksi menjadi efektif. Beberapa penelitian merekomendasikan
pembelajaran yang lebih menekankan pada aktifitas siswa atau pembelajaran yang
berbasis inkuiri dan fokus penelitian terhadap kemampuan kognitif siswa lebih
meningkat.
Pada
saat meningkatnya jumlah informasi yang tersedia, dan ketika kesuksesan dunia
kerja lebih banyak ditentukan oleh keterampilan pekerja untuk dipindahkan dan
kecerdasan emosional daripada basis pengetahuan mereka, memasukkan angka ke
dalam hafalan persamaan-persamaan fisika tampaknya seperti latihan yang
sia-sia. Sayangnya kebanyakan pengalaman yang dilakukan dalam mata pelajaran
fisika adalah kegiatan memasukkan angka yang tidak berguna.
Mengatasi Fragmentasi
Biasanya,
guru mengajarkan topik-topik fisika secara terpisah antara satu topik dengan
topik yang lainnya, bahkan juga terjadi pada mata pelajaran yang lain. Sehingga
tidak mengejutkan bila siswa tidak mampu melihat hubungan antara topik satu
dengan yang lainnya dan bahwa kesatuan ilmu fisika yang ilmuwan temukan
sebenarnya sangatlah menarik. Kesulitan menghubungkan antar topik ini juga
diperburuk oleh buku teks yang menyediakan pertanyaan diakhir bab yang
menunjukkan seolah-olah hanya merujuk pada isi satu bab tersebut.
Anggota
konferensi merekomendasikan untuk mengatasi fragmentasi tersebut dengan cara
berfokus pada bagaimana sistem berubah terhadap waktu. Sebagai contoh,
perubahan ruang, suhu dan kelistrikan dapat diperlakukan secara bersama-sama
dibandingkan dalam bab yang terpisah pada kinematika, fisika termal, dan
elektromagnetisme.
Penekanan karakteristik hirarkis ide-ide fisika
juga berfungsi untuk menekankan kesatuan fisika. Fisikawan berpikir tentang
konsep sentral dan prinsip-prinsip dasar, seperti bidang dan konservasi energi,
tetapi siswa awalnya cenderung berpikir tentang fragmen yang tidak berhubungan
dari semua informasi pada tingkat yang sama pentingnya. Ketika sifat hirarkis
fisika dibuat secara tegas untuk siswa dan mereka diwajibkan untuk alasan dari
prinsip-prinsip dasar, pembelajaran mereka meningkat.
Fisika
untuk Hari Ini
Pada
dasarnya, tidak terlalu sulit mengenalkan siswa pada aspek-aspek fisika
kontemporer jika fokusnya adalah interpretasi kualitatif tentang fenomena dan
prinsip-prinsip dasar karena di banyak sekolah menengah dan mata kuliah
pengenalan fisika di universitas hanya memuat topik-topik 100 tahun yang lalu.
Bahkan pada tingkat yang lebih tinggi, siswa jarang membahas topik tentang
penelitian fisikawan yang sedang digunakan saat ini.
Penelitian
tradisional fisika telah dibagi menjadi dua, yaitu teoritis dan eksperimen.
Namun saat ini bidang kajiannya memiliki kelas ketiga, yaitu komputasi, yang
merupakan aspek terpenting dalam fisika untuk hari ini. Karena pendekatan dengan
menggunakan komputer untuk menghasilkan pengetahuan, sangat cocok untuk topik
fisika kontemporer seperti dinamika nonlinier.
Batas-Batas yang Kabur
Walaupun
beberapa kajian penelitian interdisipliner baru yang melibatkan fisika, seperti
biofisika memberikan kesempatan bagi fisikawan untuk bekerja sama dengan
orang-orang dari disiplin ilmu yang lain yang kemungkinan berpikir dan berpendapat
secara berbeda. Namun, yang penting diingat adalah bahwa fisika hanya digunakan
untuk menjawab pertanyaan apa dan bagaimana, sedangkan pertanyaan mengapa hanya
dapat dijawab dengan menggunakan kajian agama, filsafat dan pandangan dunia. Sebaiknya
seorang guru fisika tidak perlu menyiapkan konfrontasi antara fisika dan
pandangan hidup siswa mereka, tetapi membatasi penjelasan fisika hanya untuk
pertanyaan yang dapat dijawab oleh fisika.
Organisasi Konseptual
Jika
kita sebagai seseorang yang ingin mengajarkan fisika secara efektif, apa yang
kita ajarkan harus dipengaruhi oleh apa yang kita ketahui tentang bagaimana
siswa belajar. Penelitian pendidikan fisika telah menunjukkan secara meyakinkan
bahwa bahkan sebelum guru memasuki ruang kelas, siswa telah memiliki ide-ide
mereka sendiri tentang dunia dan bagaimana dunia tersebut bekerja, yang
kebanyakan sangat berbeda dari penjelasan ilmiah. Untuk menjadi masuk akal bagi
siswa dan membimbingnya kepada pembelajaran yang bermakna, kurikulum fisika
seharusnya secara jelas memperhitungkan konsep alternatif siswa tersebut dan
mencakup strategi khusus untuk membantu siswa mengembangkan pemahaman ilmiah yang
dapat diterima. Salah satu strateginya adalah untuk mengenalkan gambaran baru
mengenai fenomena fisika.
Urutan
isi materi fisika juga penting. Faktor-faktor yang berpengaruh pada urutan
topik dan konsep yang diajarkan meliputi tingkat keabstrakannya dan kompleksitas dan sejauh mana
mereka akrab terhadap siswa baik melalui pengalaman kehidupan
sehari-hari atau pengajaran sebelumnya.
Penekanan yang berbeda untuk orang yang berbeda
Dalam dunia dengan teknologi yang
semakin berkembang, beberapa literasi sains untuk semua warga negara menjadi
prasyarat baik pada kehidupan sosial maupun pemanfaatannya secara berkelanjutan
dan bertanggung jawab atas penggunaan sumber daya di bumi. Oleh karena itu
untuk memahami sepenunya tentang isu-isu yang terkait tentang pemanasan global,
modifikasi genetik makanan, dan sumber daya yang tidak bisa diperbaharui dengan
sumber daya yang bisa diperbaharui, masyarakat harus memahami proses dimana
pengetahuan ilmiah dihasilkan, diuji dan dimodifikasi dan mereka harus mampu
menilai tingkat kepercayaan dari informasi yang mereka peroleh. Ini merupakan
bagian dari belajar cara berpikir ilmiah yang sangat penting untuk diterapkan
dalam berbagai konteks dan yang lebih penting lagi adalah mengetahui mana
pertanyaan sains yang dijawab secara pasti dan mana yang dijawab secara
sementara.
Siswa adalah objek utama sebagai
langkah pertama untuk mewujudkan warga negara yang melek sains. Oleh karena itu
mereka membutuhkan buku teks baru yang dapat membantu mereka memahami bagaimana
pengetahuan ilmiah dibangun.
Guru juga perlu mengetahui bukan hana
fisika tetapi bagaimana membuat fisika dapat dimengerti oleh para siswa mereka.
Mereka harus dapat menjelaskan mengapa bagian-bagian tertentu dianggap perlu,
mengapa siswa sebaiknya harus mengetahuinya, dan bagaimana kaitannya dengan bagian-bagian
yang lain baik dalam disiplin
maupun tidak, baik dalam teori maupun dalam praktek dengan strategi pengajaran yang
efektif, analagi, ilustrasi, penjelasan, representasi, dan demonstrasi untuk
dapat membuat materi lebih mudah dipahami.
Asal Usul dan cara-cara untuk mengetahui
Masyarakat harus mampu menilai tingkat
kepercayaan dari informasi yang mereka terima. Oleh karena itu sejarah dan
filsafat sains penting untuk diajarkan di sekolah menengah dan sebagai mata
kuliah pengantar di universitas karena dapat membantu mereka memahami bagaimana
pengetahuan ilmiah dibuat dan berkembang, dan mengapa beberapa pengetahuan
dinilai tidak ilmiah dan pengetahuan lainnya sangat berharga karena dengan
alasan budaya atau tidak. Fokus yang lebih besar pada sejarah dan filsafat ilmu
akan membantu mengungkapkan sifat dinamis dari pengetahuan ilmiah dan akan
memberikan fisika, wajah yang lebih manusiawi sehingga siswa tidak akan
menganggap bahwa ilmu pengetahuan itu sebagai fakta-fakta yang tak terbantahkan
karena pada dasarnya pengetahuan ilmiah itu terdiri dari model yang dibuat oleh
manusia pada waktu dan tempat tertentu dan dapat berevolusi atau digantikan
oleh informasi-informasi yang baru tersedia.
Keterampilan
Belajar fisika membutuhkan keterampilan
tertentu, yang juga dapat menjadi sarana untuk mengembangkan keterampilan
dibidang lainnya. Kesalahan guru adalah menganggap bahwa siswa mereka akan
mengembangkan keterampilanya di sepanjang jalan kehidupan mereka, oleh karena
itu keterampilan yang mereka dapat diperoleh secara serampangan. Seharusnya
keterampilan dapat dikembangkan melalui pengajaran fisika termasuk pemikiran
ilmiah dan penalaran, keterampilan eksperimental, pemecahan masalah, dan
komputasi. Sehingga walaupun sebagian besar siswa fisika tidak menjadi
fisikawan dan peneliti, mereka akan merasakan kegunaan fisika untuk memperoleh
tingkat kompetensi dalam keterampilan yang dibutuhkan. Namun keterampilan
tersebut tetap harus terjalin dengan isi materi pelajaran. Guru dapat membantu siswa mereka mengembangkan keterampilan
tersebut dengan, misalnya, menunjukkan kepada mereka sifat hirarkis fisika, memberi sarana
kepada
mereka untuk membahas implikasi dari solusi
masalah mereka, dan mengharuskan mereka untuk memberikan penjelasan verbal dan
fenomena yang dapat
dikembangkan melalui kegiatan pembelajaran kooperatif.
Menuju kurikulum abad ke-21
Kekuatan fisika tidak terletak pada
tubuh pengetahuan maupun aplikasinya tetapi cara berpikirnya. Sehingga cara
berpikir ini harus menjadi fokus dari pembelajaran fisika walau bahkan isi mata
pelajarannya dan penekanannya masih menjadi bahan perdebatan. Karena keindahan
dan kekuatan berpikir seorang fisikawan melibatkan kemampuan untuk
mengidentifikasi mana sebagian kecil prinsip-prinsip dasar dan konsep-konsep
kunci yang dapat digunakan untuk mendeskripsikan dan memprediksikan berbagai
fenomena fisika.
Sebuah
kurikulum fisika untuk abad ke-21 harus mencakup dimensi manusia tentang apa yang merupakan kegiatan yang
sangat manusiawi, generasi pengetahuan tentang dunia fisika. Bahwa pengetahuan generasi tidak
terjadi dalam ruang hampa, melainkan selalu tertanam dalam waktu dan tempat, yang dipengaruhi oleh sejarah dan budaya,
gairah dan prasangka. Sehingga seharusnya siswa seharusnya datang dan pergi
pada mata pelajaran fisika mereka dengan peningkatan rasa heran dan
kegairahan pada keajaiban dunia fisika dan cara-cara cerdas di mana manusia
telah mencoba dan terus mencoba untuk memahami mereka.
No comments:
Post a Comment