Metode Pengajaran Sains: Inkuiri Melalui Kerja Laboratorium

Untuk membuat siswa memahami konsep-konsep sains lebih dalam maka sains tidak bisa dijauhkan dari eksperimen dan kerja laboratorium. Beberapa alat percobaan yang disediakan untuk siswa dibuat model yang sedemikian mirip dengan yang digunakan para ilmuwan, sehingga siswa dapat mengikuti alur pikiran ilmuwan dalam menemukan sebuah ilmu. Saat ini kerja laboratorium di SMP dan SMA mengalami perubahan dari percobaan yang tradisional dimana percobaan yang dimaksud hanya memverifikasi ke percobaan dimana siswa menyelidiki suatu masalah.

Namun sebelum melaksanakan percobaan, ada beberapa kategori dan keterampilan khusus yang harus dimiliki siswa untuk mampu melakukan percobaan dengan konsep yang baru dalam tahap elaborasi adalah keterampilan akuisitif, dimana siswa mendengarkan, mengamati, mencari, menemukan, menginvestigasi, mengumpulkan data, dan melakukan penelitian. Kedua, keterampilan organisasi, dimana siswa merekam, membandingkan, membedakan, mengklasifikasikan, mengorganisasi, menguraikan, meninjau, mengevaluasi, menganalisis. Ketiga, keterampilan kreatif, dimana siswa merencanakan, merancang permasalahan baru, menemukan, mensintesis. Keempat, keterampilan manipulasi dimana siswa menggunakan instrumen, merawat instrumen, mendemonstrasikan, melakukan percobaan, memperbaiki, mengkonstruksi, mengkalibrasi. Keterampilan yang terakhir adalah keterampilan berkomunikasi dimana siswa mengajukan pertanyaan, berdiskusi, menjelaskan, melaporkan, menulis, mengkritisi, membuat grafik, mengajarkan.

Dengan pengalaman laboratorium sebagai pengalaman awal dari sebuah topik baru materi pelajaran yang kemudian diikuti dengan diskusi, membaca, dan eksperimen lebih lanjut. Percobaan tersebut dapat memunculkan masalah baru yang memerlukan penyelidikan lagi. Dalam melaporkan hasil eksperimennya, siswa berkonsentrasi pada laporan pengamatan, koleksi data, analisis, dan kesimpulan yang berdasarkan percobaan saja. Sehingga sebuah "jawaban yang benar" untuk seorang siswa mungkin berbeda dari "jawaban yang benar" untuk siswa lainnya.

Dalam cara kerja laboratorium yang baru siswa belajar untuk memahami secara lebih akurat tentang sains. Dia akan menemukan bahwa proses sains mungkin sama atau lebih penting daripada produk sains. SMP menjadi semakin berorientasi pada pendekatan laboratorium. Pengetahuan ini tidak hanya memberi siswa permulaan dalam belajar metode sains, tapi keterampilan tertentu yang diperkenalkan dan dipraktekkan yang akan memiliki nilai dalam sains yang akan dipelajari di SMA.

Beberapa daftar yang disarankan untuk pengetahuan dan keterampilan yang mungkin dikembangkan di kelas ketujuh, delapan, dan sembilan dan yang dianggap diperlukan untuk SMA, yaitu untuk memahami tujuan dari laboratorium dalam ilmu sains, memahami dan menjadi terbiasa dengan alat-alat sederhana laboratorium, memahami dan menggunakan sistem metrik dalam pengukuran sederhana dan perhitungan, mencapai pemahaman yang diperlukan untuk pelaporan yang tepat dari pengamatan eksperimen, menyimpan catatan rapi dan akurat dari percobaan laboratorium, memahami beroperasi rasio sederhana dan proporsi, untuk dapat memahami konstruksi dan membaca grafik sederhana, memahami dan menggunakan bentuk-bentuk sederhana dari notasi eksponensial, memahami penggunaan yang tepat dan pengoperasian pembakar bunsen, menggunakan aturan slide untuk operasi sederhana, dapat memahami dan menunjukkan penggunaan keseimbangan perjalanan, bekerja dengan tabung kaca dalam melakukan percobaan laboratorium, menjaga gelas dan peralatan bersih, mengumpulkan peralatan sederhana dalam melakukan percobaan laboratorium, dan mengukur secara akurat dalam linear, unitkubik, dan berat.

Dengan tanggung jawab yang lebih untuk pembelajaran di laboratorium yang dialokasikan kepada siswa sendiri, masalah keamanan menjadi lebih penting. Perhatian harus diberikan oleh guru sains untuk melatih siswa sehingga cukup andal dalam menggunakan peralatan dan bahan laboratorium. Pelatihan ini bisa mendahului pekerjaan yang sebenarnya di laboratorium atau menjadi bagian intrinsik dari pekerjaan laboratorium awal dalam pengalaman siswa.

Dalam kegiatan laboratorium, kita juga perlu melakukan evaluasi sehingga kita dapat mengidentifikasi tujuan atau metode pengajaran yang mendahului kegiatan tersebut. Untuk kegiatan laboratorium, tujuan yang disarankan adalah untuk mengembangkan keterampilan dalam pemecahan masalah melalui identifikasi masalah, pengumpulan dan interpretasi data, dan menarik kesimpulan, mengembangkan keterampilan manipulasi peralatan laboratorium, membangun kebiasaan sistematis pencatatan, mengembangkan sikap ilmiah, mempelajari metode ilmiah dalam masalah solusi, mengembangkan kemandirian dan kebebasan, menemukan jalan yang belum dijelajahi kepentingan dan investigasi, dan meningkatkan antusiasme untuk mata pelajaran sains.

Ada juga beberapa kegiatan khusus yang melibatkan siswa dalam kegiatan laboratorium meliputi perencanaan sebuah percobaan dan membentuk hipotesis, merencanakan sebuah proses untuk mencapai tujuan, menyiapkan peralatan, menyusun alat dan bahan, mengamati fenomena alam, mengamati proses di dalam ruangan laboratorium, mencari informasi yang berkaitan dengan topik, mengumpulkan data dan merekamnya, mengumpulkan spesimen, mengklasifikasi dan pengorganisasian materi, membuat modifikasi peralatan, membaca instrumen, mengkalibrasi alat, menggambar diagram dan grafik, menganalisis data, menarik kesimpulan dari data, penulisan laporan percobaan, menggambarkan dan menjelaskan percobaan untuk orang lain, mengidentifikasi masalah lebih lanjut untuk penelitian, dan membongkar, membersihkan, menyimpan, dan memperbaiki peralatan.

Sehingga kegiatan evaluasi dan hasil umum kegiatan laboratorium harus dilakukan dalam berbagai cara yang sangat tepat, seperti ujian praktek, menggunakan sesuatu yang tidak diketahui, tes pencapaian, pengamatan langsung dari teknik laboratorium, laporan tertulis, konferensi individu, dan konferensi kelompok.

Metode yang paling sering digunakan untuk mengevaluasi kemajuan dan pemahaman di laboratorium adalah menulis laporan. Namun, seringnya laporan ini menjadi sebuah stereotipe yang membiaskan esensinya sebagai instrumen evaluasi. Bentuk laporan percobaan yang baik sangat penting dalam memberi ruang untuk proses inisiatif dan kreatif siswa. Oleh karena itu, yang seharusnya terjadi saat siswa menulis sebuah laporan dengan kriteria adalah berpikir bahwa pembaca bisa tahu persis apakah ia sedang mencoba untuk mencari tahu atau tidak. Pembaca juga dapat melihat prosedur yang siswa gunakan untuk sampai pada suatu jawaban untuk masalah oleh karena itu deskripsinya harus jelas, ringkas, dan lengkap.

Kriteria berikutnya bahwa data yang dikumpulkan diatur dalam bentuk yang baik untuk mempermudah pemahaman. Semua pengukuran juga memiliki unit yang tepat melekat pada mereka. Jika menggunakan diagram, buatlah dengan ukuran yang cukup besar pada bagian keterangannya karena diagram berguna untuk membuat hal-hal lebih jelas bagi pembaca tentang percobaan. Jika menggunakan grafik, diberi judul, label, dan ditarik dengan rapi dengan tujuan untuk menunjukkan hubungan antara data yang diperoleh dan menggambarkan kesimpulan tentang percobaan.

Kesimpulan harus memberikan jawaban untuk beberapa masalah, berdasarkan data yang diperoleh dalam percobaan. Laporan ini harus menjadi referensi bagi siswa di masa depan. Dan kriteria utama untuk evaluasi dari laporan penelitian adalah apakah laporan ini tertulis cukup jelas dimana orang yang kurang informasi pun bisa membacanya, tahu persis apa yang sedang dibahas, bagaimana hal itu dilakukan, dan apa kesimpulan yang dicapai, dan, jika perlu, ia bisa menduplikasi percobaan sendiri dengan menggunakan laporan ini sebagai panduan.

Guru harus menggunakan instrumen lain dalam mengevaluasi kegiatan laboratorium siswa. Dalam arti ia tidak terpaku dengan satu alat saja. Guru juga harus mewaspadai hal-hal yang dapat membiaskan ruang siswa untuk berinovasi dan berkreativitas supaya kegiatan ini menjadi bermakna bagi siswa. Karena komitmen sains untuk masa depan adalah sebuah terobosan di mana siswa pada akhirnya telah menjadi peserta dalam mencari pengetahuan, bukan sekedar penerima fakta dan generalisasi yang dibagikan oleh guru dan buku teks otoritatif. Dan laboratorium adalah instrumen kunci dalam model baru pengajaran sains.