Siklus Pembelajaran

Siklus pembelajaran adalah suatu metode pengajaran yang bertujuan untuk menjadikan cara seseorang membangun pengetahuan dengan konsisten secara spontan. Seseorang yang telah merefleksikan bagaimana mengajar secara efektif seharusnya telah menemukan aspek dari siklus pembelajaran, karena siklus  tersebut sebenarnya diawali dari tumbuhnya kesadaran tentang bagaimana kita harus mengajarkan, mengapa kita harus mengajar dan mengapa kita harus mengajar dengan cara tertentu.

Berawal dari sebuah pertanyaan tentang bagaimana sebuah pengajaran sains didesain dan dilaksanakan supaya membantu siswa membangun dan mempertahankan konsep yang berguna (pengetahuan deklaratif) dan mengembangkan keterampilan berpikir efektif (berpikir prosedural) serta menerapkan secara umum. Oleh karena itu, rancangan pengajaran guru harus mencakup beberapa elemen supaya dapat meningkatkan pengetahuan konseptual dan keterampilan berpikir siswa seperti mengeksplorasi fenomena baru di mana mereka bertindak berdasarkan keyakinan (konsep) atau prosedur (keterampilan berpikir) sebelumnya, lalu mereka diarahkan pada sesuatu yang ambigu atau yang dapat ditantang atau bertentangan karena hal ini dapat menstimulus argumen dan kemampuan berpikir siswa dalam bentuk pernyataan “jika ... dan ... maka” kemudian mereka diminta untuk merefleksikan konsep atau keterampilan berpikir yang digunakannya untuk memperoleh kesimpulan.

Pengajaran sains harus mencakup jawaban tentatif (sementara) atau prosedur yang lebih efektif yang ditemukan oleh siswa atau diperkenalkan oleh guru kemudian digunakan untuk menghasilkan argumen baru, prediksi, atau data yang memungkinkan perubahan dari pengetahuan lama atau pembangunan keyakinan baru (konsep). Akhirnya pengajaran sains juga harus memungkinkan siswa mengatur dirinya untuk membangun kembali keseimbangan, memberi peluang bagi siswa untuk menguji sejauh mana konsep-konsep baru atau prosedur tersebut dapat diterapkan dalam konteks tambahan.

Sebuah pengajaran didesain dan dilakukan melalui siklus pembelajaran yang terdiri dari eksplorasi, pengenalan istilah, dan penerapan konsep. Selama eksplorasi siswa belajar melalui tindakan dan reaksi mereka sendiri dalam situasi baru dalam bentuk materi-materi dan gagasan-gagasan baru yang disediakan guru. Kemudian mereka mengeksplorasinya dengan sedikit bimbingan. Sedangkan fase kedua diawali dengan pengenalan istilah baru atau istilah-istilah lainnya yang digunakan untuk merujuk pola penemuan selama eksplorasi. Beberapa istilah tersebut bisa saja diperkenalkan oleh guru, buku teks, film, atau melalui media lainnya. Langkah ini seharusnya selalu mengikuti eksplorasi dan terhubung secara langsung pada pola penemuan selama aktivitas eksplorasi. Dan fase terakhir dari siklus pembelajaran adalah penerapan konsep dimana siswa mengaplikasikan istilah baru atau pola pikir untuk contoh-contoh tambahan.

Ketiga fase tersebut sering digambarkan dalam bentuk spiral, karena fase eksplorasi sering membutuhkan penerapan konsep sebelumnya sekaligus menciptakan kebutuhan untuk pengenalan istilah baru. Fase pengenalan istilah ini sering menimbulkan pertanyaan yang paling baik bila dijawab dengan memberikan siswa kesempatan untuk bekerja sendiri untuk menemukan aplikasi dari konsep baru. Aktivitas penerapan konsep dapat memberikan kesempatan untuk menggunakan istilah yang diperkenalkan sebelumnya, dan dapat memungkinkan siswa untuk mengeksplorasi pola baru lagi.

Siklus pembelajaran dapat diklasifikasikan sebagai salah satu dari tiga jenis, yaitu deskriptif, empirical-abductive, dan hipotetis-deduktif. Dalam siklus pembelajaran deskriptif guru mengidentifikasi konsep-konsep yang akan diajarkan kemudian mengidentifikasi beberapa fenomena yang melibatkan pola yang didasarkan pada konsep. Pada fase eksplorasi, siswa mengeksplorasi fenomena dan berusaha untuk menemukan dan menggambarkan pola. Pada fase pengenalan  istilah para siswa melaporkan data mereka, dan mereka atau guru mereka menggambarkan pola, guru kemudian memperkenalkan istilah atau istilah untuk merujuk pada pola. Dan yang terakhir pada fase penerapan konsep dimana fenomena tambahan dibahas atau dieksplorasi dengan melibatkan konsep yang sama.

Pada siklus pembelajaran empiris-abductive guru mengidentifikasi konsep yang akan diajarkan, kemudian mengidentifikasi beberapa fenomena yang melibatkan pola yang didasarkan pada konsep. Pada fase eksplorasi para guru atau siswa mengajukan pertanyaan deskriptif dan kausal, kemudian siswa mengumpulkan data untuk menjawab pertanyaan deskriptif dan ditampilkan di papan. Lalu pertanyaan deskriptif dijawab, dan pertanyaan kausal dimunculkan. Hipotesis alternatif diajukan untuk menjawab pertanyaan kausal, dan data yang telah dikumpulkan diperiksa untuk memungkinkan tes awal alternatif. Pada fase pengenalan istilah dimana syarat yang berhubungan dengan explorasi fenomena dan untuk penjelasan hipotesis yang paling mungkin diperkenalkan. Dan pada fase penerapan konsep dimana fenomena tambahan dibahas atau dieksplorasi dengan melibatkan konsep yang sama.

Sedangkan pada hipotetis-deduktif pembelajaran siklus guru mengidentifikasi konsep yang akan diajarkan, kemudian guru mengidentifikasi beberapa fenomena yang melibatkan pola yang didasarkan konsep. Pada fase eksplorasi dimana siswa mengeksplorasi fenomena yang menimbulkan pertanyaan kasual, atau guru yang menimbulkan pertanyaan kasual tersebut. Dalam sebuah diskusi kelas, hipotesis diajukan dan siswa diminta untuk bekerja dalam kelompok untuk menyimpulkan implikasi dan desain percobaan atau langkah ini dilakukan dalam diskusi kelas. Lalu, para siswa melakukan percobaan. Pada fase pengenalan istilah dimana data dibandingkan dan dianalisis, istilah-istilah diperkenalkan, dan menarik kesimpulan. Pada fase penerapan konsep dimana fenomena tambahan dibahas atau dieksplorasi yang melibatkan konsep yang sama.

Perbedaan utama antara tiga jenis siklus pembelajaran tersebut adalah tingkat keterlibatan siswa dalam menjelaskan fenomena alam (siklus pembelajaran deskriptif) atau menghasilkan dan menguji hipotesis alternatif untuk menjelaskan fenomena alam. Jika siswa menghasilkan namun tidak secara eksplisit menguji hipotesis alternatif, maka siklus belajar empirical-abductive. Jika siswa secara tegas menguji alternatif, maka siklus belajar hipotetis-deduktif.

Keterampilan berpikir, pengetahuan konseptual, dan kreativitas sangat penting bagi siswa. Keterampilan tersebut dapat dikembangkan jika dalam siklus pembelajaran siswa diberi kesempatan untuk menggunakan proses membuat dan menguji gagasan-gagasan mereka sendiri. Kita harus menerima dan tertarik dalam penemuan intelektual mereka daripada tentang kebenaran atau kesalahan yang dilakukan. Kita harus berhenti memberikan penilaian bagi penemuan siswa, tetapi membiarkan bukti-bukti yang mereka temukan menjadi pembenaran bagi mereka.

Sebenarnya siklus pembelajaran yang dimaksud menyerupai siklus pembelajaran dalam program BSCS dan dalam model perubahan konseptual Driver pada beberapa bagian. Namun, pada dasarnya apapun siklus pembelajaran yang digunakan sistem pendidikan haruslah membantu siswa mencapai tujuan untuk membangun set konsep yang berarti dan berguna dan berguna dan sistem konseptual, mengembangkan keterampilan dalam menggunakan pola berpikir penting untuk mandiri, berpikir kreatif dan kritis, dan mendapatkan kepercayaan dalam kemampuan mereka untuk menerapkan pengetahuan mereka untuk belajar, memecahkan masalah, dan membuat keputusan dengan hati-hati beralasan.

Dengan menggunakan metode siklus pembelajaran kita dapat mencapai tujuan-tujuan pembelajaran dengan mengajar melalui cara-cara yang memungkinkan siswa untuk mengungkapkan konsep mereka sebelumnya dan menguji mereka dalam suasana di mana ide-ide secara terbuka disampaikan, diperdebatkan, dan diuji dengan sarana pengujian menjadi fokus yang tegas pada perhatian kelas. Dibawah ini merupakan teori pengajaran dan teori pengajaran pendamping yang diringkas oleh postulat-postulat berikut:

Teori Konstruksi Pengetahuan

1.      Anak-anak dan remaja secara pribadi membangun keyakinan tentang fenomena alam, beberapa di antaranya berbeda dari teori ilmiah saat diterima.

2.      Keyakinan alternatif (kesalahpahaman) mungkin merintangi konstruksi kepercayaan sains yang benar (konsepsi ilmiah).

3.      Penggantian keyakinan alternatif memerlukan individu untuk bergerak melalui sebuah fase di mana ketidaksesuaian antara kepercayaan alternatif dan konsepsi ilmiah menimbulkan konflik kognitif atau keadaan ketidakseimbangan mental dan kebutuhan untuk pengaturan diri.

4.      Peningkatan keterampilan berpikir (pengetahuan prosedural) timbul dari situasi di mana seseorang menyatakan keyakinan dan keterlibatan alternatif adalah pertukaran verbal di mana argumen yang sebelumnya dan bukti menyelesaikan kontradiksi. Pertukaran tersebut memprovokasi orang untuk memeriksa alasan keyakinan mereka.

5.      Argumentasi menyediakan pengalaman dari mana bentuk-bentuk tertentu argumentasi (pola pikir) dapat diinternalisasi.

Teori instruksi

1.      Siklus pembelajaran adalah metode pengajaran yang terdiri dari tiga fase yang disebut eksplorasi, pengenalan istilah, dan aplikasi konsep.

2.      Penggunaan siklus belajar siswa dengan memberikan kesempatan untuk mengungkapkan keyakinan alternatif dan untuk berdebat dan menguji mereka yaitu untuk mengatur diri dan membangun konsep yang lebih memadai dan mengembangkan pola pikir.

3.      Ketiga jenis siklus belajar-deskriptif, empirical-abductive dan hipotetis-deduktif tidak sama efektifnya dalam memprovokasi dan kemampuan berpikir lebih baik.

4.      Perbedaan penting di antara ketiga jenis siklus pembelajaran sejauh mana siswa baik mengumpulkan data dalam mode murni deskriptif atau awalnya ditetapkan secara eksplisit menguji keyakinan alternatif (hipotesis).

5.      Siklus belajar deskriptif dirancang untuk memiliki siswa mengamati bagian kecil dari dunia, menemukan pola, nama itu, dan mencari pola lain. Biasanya hanya keterampilan berpikir deskriptif yang diperlukan.

6.      Siklus belajar Empirical-abductive mengharuskan siswa untuk menggambarkan dan menjelaskan fenomena dalam siklus sehingga memungkinkan untuk konsepsi alternatif, argumentasi, self regulation, dan pengembangan keterampilan berpikir tingkat tinggi.

7.      Siklus pembelajaran hipotesis-deduktif memerlukan pernyataan langsung dan eksplisit dari konsepsi alternatif dan hipotesis untuk menjelaskan fenomena, serta keterampilan berpikir tingkat tinggi untuk menguji alternatif.