metoda problem solving dalam fisika

1.       Pengertian Metode Pembelajaran Problem Solving

Metode pembelajaran problem solving adalah cara mengajar yang dilakukan dengan cara melatih para murid menghadapi berbagai masalah untuk dipecahkan sendiri atau secara bersama – sama (Alipandie, 1984:105). Sedangkan menurut Purwanto (1999:17), Problem solving adalah suatu proses dengan menggunakan strategi, cara, atau teknik tertentu untuk menghadapi situasi baru, agar keadaan tersebut dapat dilalui sesuai keinginan yang ditetapkan. Selain itu Zoler (Sutaji, 2002:17) menyatakan bahwa pengajaran dimulai dengan pertanyaan – pertanyaan yang mengarahkan kepada konsep, prinsip, dan hukum, kemudian dilanjutkan dengan kegiatan memecahkan masalah disebut sebagai pengajaran yang menerapkan metode pemecahan masalah. Dengan demikian problem solving adalah suatu metode pembelajaran yang mengaktifkan siswa dan dapat melatih siswa untuk menghadapi berbagai masalah dan dapat mencari pemecahan masalah atau solusi dari permasalahan itu.


 

2.       Manfaat dan Tujuan dari Metode Problem Solving

Manfaat dari penggunaan metode problem solving pada proses belajar mengajar untuk mengembangkan pembelajaran yang lebih menarik. metode problem solving memberikan beberapa manfaat antara lain :

a)      Mengembangkan sikap keterampilan siswa dalam memecahkan permasalahan, serta dalam mengambil kepuutusan secara objektif dan mandiri.

b)      Mengembangkan kemampuan berpikir para siswa, anggapan yang menyatakan bahwa kemampuan berpikir akan lahir bila pengetahuan makin bertambah.

c)      Melalui inkuiri atau problem solving kemampuan berpikir diproses dalam situasi atau keadaan yang benar-benar dihayati, diminati siswa serta dalam berbagai macam ragam altenatif.

d)     Membina pengembangan sikap perasaan (ingin tahu lebih jauh) dan cara berpikir objektif, mandiri, krisis, analisis baik secara individual maupun kelompok.

Tujuan dari pembelajaran problem solving adalah sebagai berikut :

a)      Siswa menjadi terampil menyeleksi informasi yang relevan kemudian menganalisisnya dan  akhirnya meneliti kembali hasilnya.

b)      Kepuasan intelektual akan timbul dari dalam sebagai hadiah intrinsik bagi siswa.

c)      Potensi intelektual siswa meningkat.

d)     Siswa belajar bagaimana melakukan penemuan dengan melalui proses melakukan penemuan.

3.       Langkah – Langkah Model Pembelajaran Problem Solving

Metode problem solving atau metode pemecahan masalah bukan hanya sekedar metode mengajar. Ia juga merupakan suatu metode berpikir sebab dalam problem solving dapat digunakan metode-metode lain yang dimulai dengan mencari data sampai pada penarikan kesimpulan. Langkah-langkah penggunaan metode ini menurut Bahri (2006: 91-92) sebagai berikut:

a.       Adanya masalah yang jelas untuk dipecahkan. Masalah ini harus tumbuh dari siswa sesuai dengan taraf kemampuannya.

b.      Mencari data atau keterangan yang dapat digunakan untuk memecahkan masalah yang muncul. Misalnya dengan jalan membaca buku-buku, meneliti, bertanya, dan berdiskusi.

c.       Menetapkan jawaban sementara dari masalah tersebut. Dugaan jawaban tentu saja didasarkan pada data yang telah diperoleh pada langkah kedua di atas.

d.      Menguji kebenaran jawaban sementara tersebut sehingga yakin bahwa jawaban tersebut sesuai.

e.       Menarik kesimpulan. Artinya siswa harus sampai pada kesimpulan terakhir tentang jawaban dari masalah tadi.

4.       Kelebihan dan Kelemahan Pembelajaran Problem Solving

Kelebihan pembelajaran problem solving antara lain sebagai berikut:

1.      Mendidik siswa untuk berpikir secara sistematis.

2.      Melatih siswa untuk mendesain suatu penemuan.

3.      Berpikir dan bertindak kreatif.

4.      Memecahkan masalah yang dihadapi secara realistis.

5.      Mengidentifikasi dan melakukan penyelidikan.

6.      Menafsirkan dan mengevaluasi hasil pengamatan.

7.      Merangsang perkembangan kemajuan berfikir siswa untuk menyelesaikan masalah yang dihadapi dengan tepat.

8.      Dapat membuat pendidikan sekolah lebih relevan dengan kehidupan,khususnya dunia kerja.

9.      Mampu mencari berbagai jalan keluar dari suatu kesulitan yang dihadapi.

10.  Belajar menganalisis suatu masalah dari berbagai aspek.

11.  Mendidik siswa percaya diri sendiri.

Kelemahan pembelajaran problem solving antara lain sebagai berikut:

1.      Memerlukan cukup banyak waktu.

2.      Melibatkan lebih banyak orang.

3.      Tidak semua materi pelajaran mengandung masalah.

4.      Memerlukan perencanaan yang teratur dan matang.

5.      Tidak efektif jika terdapat beberapa siswa yang pasif.

5.       Pelaksanaan Metode Problem Solving

Dalam proses Problem Solving terdapat beberapa tahap yang harus disiapkan mulai dari mempersiapkan masalah sampai cara memecahkan masalah atau solusi dari masalah tersebut. Gick (dalam Rofik, 2009:14) mengemukakan dua hal penting dari teori pemrosesan informasi dalam Problem Solving , yaitu:

a.       Memunculkan wakil masalah (generation of a problem representation).

b.      Proses solusi (a solution proses).

Sedangkan Wiconsin memilih proses Problem Solving menjadi empat tahap, yaitu:

a.       Pengajuan masalah (problem possing).

b.      Pendekatan masalah (problem approach).

c.       Solusi masalah (problem solution).

d.      Komunikasi (communication).

Menurut Wankat dan Oreovocz (1995) mengemukakan tahap-tahap strategi operasional dalam pemecahan masalah sebagai berikut :

1.      Saya mampu bisa (I can): tahap membangkitkan motivasi dan membangun menumbuhkan keyakinan diri siswa.

2.      Mendefinisikan (Define): membuat daftar hal yang diketahui dan tidak diketahui, menggunakan gambar grafis untuk memperjelas permasalahan.

3.       Mengeksplorasi (Explore): merangsang siswa untuk mengajukan pertanyaan-pertanyaan dan membimbing untuk menganalisis dimensi-dimensi permasalahan yang dihadapi.

4.      Merencanakan (Plan): mengembangkan cara berpikir logis siswa untuk menganalisis masalah dan menggunakan flochart untuk mengambarkan permasalahan yang dihadapi.

5.      Mengerjakan (Do it): membimbing siswa secara sistematis untuk memperkiraan jawaban yang mungkin untuk memecahkan masalah.

6.      Mengoreksi kembali (Check): membimbing siswa untuk mengecek kembali jawaban yang dibuat, mungkin ada beberapa kesalahan yang dilakukan.

7.      Generalisasi (Generalize): membimbing siswa untuk mengajukan pertanyaan.(Wena, 2009:57)

Selain mengetahui proses problem solving perlu diketahui bagaimana cara mengembangkan keterampilan problem solving yakni:

1.      Membuat mereka senang belajar.

2.      Membuat mereka belajar terbaik.

3.      Belajar terarah sendiri.

4.      Mengembangkan keterampilan kelompok.

5.      Melatih siswa untuk menghadapi masalah dan mencari solusi.            

Dalam pembelajaran problem solving harus disiapkan permasalahan yang akan diberikan pada siswa untuk dipecahkan. Cara untuk mempersiapkan permasalahan yang efektif menurut Alipandie (1984:106) yaitu:

1.      Problema yang diajukan hendaknya benar-benar sesuai dengan tingkat perkembangan dan kemampuan murid.

2.      Para murid hendaknya terlebih dahulu diberikan penjelasan tentang maksud dan tujuan serta cara-cara memecahkan masalah yang dimaksud.

3.      Masalah-masalah yang harus dipecahkan hendaknya bersifat aktual dan erat hubungannya dengan kehidupan masyarakat, sehingga menimbulkan motivasi dan minat belajar para murid.

4.      Disamping bimbingan guru secara continue hendaknya tersedia sarana pembelajaran yang memadai serta waktu yang cukup untuk memecahkan masalah-masalah yang dihadapi.

Dalam pemecahan masalah maka guru harus mempersiapkan permasalahan yang hendak dipecahkan sesuai dengan kemampuan siswa, yaitu guru harus selektif apakah permasalahan yang diajukan dapat diselesaikan oleh siswa atau tidak. Sebelum siswa diberi permasalahan hendaknya guru memberi penjelasan tentang tujuan dari penyelesaian masalah serta cara-cara atau langkah yang harus dikerjakan untuk memecahkan masalah tersebut. Masalah-masalah yang diajukan oleh guru harus sesuai dengan dengan kehidupan nyata sehingga siswa akan mudah dalam memecahkan masalah tersebut. Selain itu guru harus menyiapkan sarana dan waktu yang cukup untuk berpikir dan berdiskusi dalam pemecahan masalah tersebut.

Dengan metode problem solving diharapkan siswa dapat memecahkan masalah-masalah dalam berbagai mata pelajaran. Metode ini juga dapat melatih siswa untuk bisa memecahkan masalah yang erat dengan kehidupannya. Karena kemampuan untuk memecahkan permasalahan sangat diperlukan setiap individu.

Dalam proses pemecahan masalah guru harus membantu siswa untuk memecahkan masalah. Cara yang paling efektif yakni bila guru memberikan contoh kepada anak cara memecahkan suatu masalah, cara yang lebih baik ialah memberikan instruksi kepada siswa verbal untuk membantu siswa dalam memecahkan masalah itu, sedangkan cara yang terbaik adalah memecahkan masalah itu langkah demi langkah dengan menggunakan aturan tertentu, tanpa merumuskan aturan itu maksudnya siswa dibantu dan dibimbing untuk menemukan sendiri pemecahan dari masalahnya. Dalam proses pemecahan masalah siswa harus memiliki kondisi belajar dalam diri pelajar dan kondisi dalam situasi belajar. Kondisi dalam diri pelajar merupakan kemampuannya untuk mengingat kembali aturan-aturan yang telah dipelajari sebelumnya yang berkenaan dengan pemecahan masalah itu. Sedangkan kondisi dalam situasi belajar merupakan bimbingan oleh anak itu sendiri kepada dirinya dalam hal belajar untuk mendorong anak untuk mengingat kembali aturan yang diperlukan.

 untuk lebih jelasnya yuk baca disini

6.       Sintak Pembelajaran Problem Solving

Menurut Dewey (Gulo, 2002:115), sintak pembelajaran langsung terdiri dari 6 tahap, yaitu :         

1.      Merumuskan masalah

Kemampuan yang diperlukan adalah : mengetahui dan merumuskan masalah secara jelas.

2.      Menelaah masalah

Kemampuan yang diperlukan adalah : menggunakan pengetahuan untuk memperinci, menganalisis masalah dari berbagai sudu

3.      Merumuskan hipotesis

Kemampuan yang diperlukan adalah : berimajinasi dan menghayati ruang lingkup, sebab akibat dan alternatif penyelesaian

4.      Mengumpulkan dan mengelompokkan data sebagai bahan pembuktian hipotesis

Kemampuan yang diperlukan adalah : kecakapan mencari dan menyusun data. Menyajikan data dalam bentuk diagram, gambar atau tabel

5.      Pembuktian hipotesis

Kemampuan yang diperlukan adalah : kecakapan menelaah dan membahas data, kecakapan menghubung-hubungkan dan menghitung, serta keterampilan mengambil keputusan dan kesimpulan

6.      Menentukan Pilihan Penyelesaian

Kemampuan yang diperlukan adalah : kecakapan membuat alternatif penyelesaian, kecakapan menilai pilihan dengan memperhitungkan akibat yang akan terjadi pada setiap pilihan.

7.       Pendekatan Problem Solving Dalam Pembelajaran Fisika

Bahan pelajaran fisika kebanyakan melibatkan masalah – masalah yang harus dipecahkan atau dikuasai. Masalah itu, dalam fisika salah satunya adalah gerakan melempar bola. Mengapa bola yang dilempar kembali lagi ke tanah, tidak terbang ke angkasa? Bagaimana gerakan bola ketika dilemparkan sampai kembali lagi ke tanah? Bagaimana grafik yang dihasilkan dan apa saja besaran dan satuan pada gerak tersebut?.

Pada saat seperti itu, akan membawa para siswa kedalam proses berpikir tentang pemecahan masalah yang dilakukan harus seperti apa. Pada kasus ini, model pembelajaran yang ditekankan adalah problem solving yang diharapkan siswa dalam memecahkan suatu masalah dengan berpikir secara ilmiah. Menurut Sudjanan (1993:104-107) terdapat empat alasan pentingnya pembelajaran pemecahan masalah bagi siswa yaitu :

a.       Masalah merupakan bagian dari kehidupan manusia secara alamiah

b.      Tingkat keberhasilan seseorang dalam kehidupannya sangat erat kaitannya dengan kemampuan dan keberhasilan memecahkan permasalahan yang di hadapinya

c.       Masalah dan pemecahannya bersifat berangtai,artinya setelah masalah satu teratasi maka akan muncul masalah lainnya

d.      Masalah tidak tunggal melainkan terdiri dari bagian-bagian masalah di dalamnya

Menurut Retman (1970) bahwa kegiatan pembelajaran sangat penting mengemukakan masalah yang di hadapi dalam kehidupan sehari-hari karena dengan permasalahan tersebut siswa akan dimotivasi untuk menggunakan pikirannya secara kreatif dan belajar intensif. Melalui kegiatan pembelajaran permasalahan ini, siswa di hadapkan pada permasalahan yang harus di pecahkan baik secara individual maupun secara kelompok. Kegiatan pembelajaran pemecahan masalah secara kelompok siswa di latih kemampuannya secara komprehensif dan integratif dalam berfikir,bersikap, bertindak dan bekerja sama.

Pemecahan masalah sebagai metode mengajar  mempunyai langkah-langkah sebagai berikut:

1.      Identifikasi Masalah

Identifikasi masalah adalah kita di haruskan mengenali,mengetahui dan memahami masalah yang jelas. Kriteria identitas masalah seperti : masalah yang di hadapi hendaknya berkaitan dengan lingkungan kehidupan siswa,masalah tersebut di pandang penting untuk di pecahkan oleh siswa sesuai dengan tingkat kemampuan berfikir siswa serta hendaknya masalah itu dapat memotivasi siswa untuk belajar berfikir kritis.

2.      Pengembangan Alternatif

Dalam langkah inisiswa di kelompokan menjadi beberapa kelompok,dalam hal ini tergantung banyaknya masalah yang akan di hadapi. Setiap kelompok membahas satu permasalahan dan mengembangkan alternatif pemecahannya.

3.      Pengumpulan Data

Sebelum kegiatan pengumpulan data di laksanakan,terlebih dahulu kelompok harus melakukan identifikasi data yang meliputi data yang aka di cari,jenis data dan sumber data.

4.      Pengujian Alternatif

Data atau informasi yang telah di kumpulkan olegh siswa akan memiliki makna.

5.      Pengambilan Keputusan

Pengambilan keputusan merupakan jawaban atas permasalahan yang di ambil berdasarkan hasil pengujian alternatif jawaban yang di pilih. Dalam hal ini siwa harus bersikap jujur terhadap hasil pengujiannya.

Menurut Suparno (2013:104) problem solving adalah model pembelajaran dengan pemecahan persoalan. Biasanya guru memberikan persoalan yang sesuai dengan topik yang akan diajarkan dan siswa diminta untuk memecahkan persoalan itu. Hal ini dapat dilakukan baik dalam kelompok ataupun pribadi. Guru sebaiknya minta agar siswa mengungkapkan bagaimana cara mereka memecahkan persoalan tersebut dan bukan hanya melihat hasil akhirnya.

Dalam pembelajaran fisika, semua materi yang diajarkan memiliki peluang untuk menggunakan pendekatan problem solving. Karakteristik masalah yang diambil dalam pendekatan ini adalah masalah yang konstektual, solusi yang dihasilkan tidak sederhana dan mengandung berbagai macam solusi. Menurut Arends (dalam Abbas, 2000:13), pertanyaan dan masalah yang diajukan dalam pembelajaran Problem Solving memenuhi kriteria sebagai berikut:

a.       Autentik. Yaitu masalah harus lebih berakar pada kehidupan dunia nyata siswa dari pada berakar pada prinsip-prinsip disiplin ilmu tertentu.

b.      Jelas. Yaitu masalah dirumuskan dengan jelas, dalam arti tidak menimbulkan masalah baru bagi siswa yang pada akhirnya menyulitkan penyelesaian siswa.

c.       Mudah dipahami. Yaitu masalah yang diberikan hendaknya mudah dipahami siswa. Selain itu masalah disusun dan dibuat sesuai dengan tingkat perkembangan siswa.

d.      Luas dan sesuai dengan tujuan pembelajaran. Yaitu masalah yang disusun dan dirumuskan hendaknya bersifat luas, artinya masalah tersebut mencakup seluruh materi pelajaran yang akan diajarkan sesuai dengan waktu, ruang dan sumber yang tersedia. Selain itu, masalah yang telah disusun tersebut harus didasarkan pada tujuan pembelajaran yang telah ditetapkan.

e.       Bermanfaat. Yaitu masalah yang telah disusun dan dirumuskan haruslah bermanfaat, baik siswa sebagai pemecah masalah maupun guru sebagai pembuat masalah. Masalah yang bermanfaat adalah masalah yang dapat meningkatkan kemampuan berfikir memecahkan masalah siswa, serta membangkitkan motivasi belajar siswa.

Suatu masalah dapat dikatakan masalah yang baik dan sebagai karakteristik masalah dalam PSL , apabila memenuhi syarat-syarat sebagai berikut:

a.       Jelas, dalam arti bersih dari pada kesalahan-kesalahan bahasa maupun isi pengertian yang berbeda. Istilah yang dipergunakan tidak memiliki dua pengertian yang dapat ditafsirkan berbeda-beda.

b.      Kesulitannya dapat diatasi. Maksudnya ialah bahwa pokok persoalan yang akan dipecahkan tidak merupakan pokok berganda/kompleks.

c.       Bernilai bagi murid. Hasil ataupun proses yang diamati murid harus bermanfaat dan menguntungkan pengalaman murid atau memperkaya pengalaman murid.

d.      Sesuai dengan taraf perkembangan psikologi murid. Masalah yang dipecahkan tidak terlalu mudah tetapi juga tidak terlalu sulit. Jadi harus sesuai dengan kapasitas pola pikir murid.

e.       Praktis, dalam arti mungkin dijumpai dalam kehidupan sehari-hari. Atau, problema itu diambil dari praktek kehidupan sehari-hari, dari lingkungan sekitar dimana murid itu berada (Jusuf Djajadisastra, 1982: 20-21).

Dengan problem solving siswa akan terbiasa menrancang sendiri setiap masalah yang dihadapi dengan menggunakan tahapan yang sistematis serta mengoptimalkan pemikiran mereka yang mengedepankan pada pola piker yang kreatid dan inovatid dalam menyelesaikan masalah. Misalnya pada materi listrik dinamis yang meliputi pembelaran hambatan, voltage. dan kuat arus. Kasus sederhana dalam problem solving ini misalnya, siswa dihadapkan pada sebuah kasus pemecahan masalah yang dalam kehidupan sehari-hari. Para siswa sudah melihat listrik dengan berbagai fungsinya dan lebih tertantang memahami segala hal tentang listrik dimulai dari hambatan listrik, kuat arus, tegangan. menggunakan alat ukur, menghitung biaya pemakaian listrik yang digabungkan dengan beberapa daya yang dikeluarkan selama pemakaian.

Contoh penerapan problem solving dalam pembelajaran fisika dapat dilihat dari beberapa abstrak dan jurnal. Salah satu abstrak yang akan dibahas adalah Penerapan Pendekatan Problem Solving untuk Meningkatkan Hasil Belajar IPA Fisika pada Siswa Kelas VII SMP 03 Brebes yang ditulis oleh Naurma Liezza. Pada tulisan ini melakukan penelitian kepada salah satu sekolah tingkat pertama dan penelitian ini dilakukan dengan pendekatan problem solving yang mampu membentuk siswa agar lebih terampil dalam proses pemecahan masalah yang terjadi dalam proses pembelajaran. Penelitian yang dilakukan dengan penelitian eksperimen dengan sampel satu kelas menjadi kelompok eksperimen dan satu kelas lainnya menajadi kelompok kontrol yang dipilih secara random sampling. Berdasarkan hasil analisis dari penelitian tersebut, terdapat peningkatan hasil belajar pada kelompok eksperimen setelah diberi perlakuan berupa pembelajaran fisika pada pokok bahasan gerak dengan pendekatan problem solving. Namun, pada problem solving para guru dituntut untuk memiliki keterampilan dan keaktifan dalam mengolah pembelajaran dengan menggunakan metode problem solving.

Selain yang telah dipaparkan, terdapat beberapa contoh penerapan problem solving dalam pembelajaran fisika diantaranya :

a.       Inkuiri Volume 2, Nomor 2, 2013, hal. 114-123. Pembelajaran Fisika dengan PBL menggunakan Problem Solving dan Problem Posing ditinjau dari Kreativitas dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa. Nunung Nurlaila, Suparmi, dan Widha Sunarno.

b.      Anisatul Farida, Penerapan Model Pembelajaran Problem Solving dengan Metode Snowball Trhowing dalam Pembelajaran Fisika di SMP. Skripsi, Universitas Jember 2013.

c.       Naurma Liezza, Penerapan Pendekatan Problem Solving untuk Meningkatkan Hasil Belajar IPA Fisika pada Siswa Kelas VII SMP 03 Brebes. Skripsi, Universitas Negeri Semarang 2011.

d.      Jurnal Pendidikan MIPA Volume 1, Nomor 1, Januari 2014, hal. 34. Pengembangan LKS Fisika Berbasis Problem Solving pada Kelas X Semester II di SMA. Winda Utariny Pratiwy, Novia Lizelwati, dan Amali Putra.

e.       Jurnal Kependidikan Volume 40, Nomor 2, November 2010, hal. 215-230. Problem Solving Dalam Pembelajaran Fisika Untuk Meningkatkan Kemampuan Mahasiswa Berpikir Analitis. Ikhwanuddin, Amat Jaedun, Dan Didik Purwantoro

f.       Lasma Juita Sianturi, Implementation Of Learning Problem Solving Model Understanding The Concept Of Physics and Critical Thinking Skills Students. Graduate Program, State University of Medan 2013.

g.      Unnes Journal of Biology Education. Model Pembelajaran Problem Solving dengan Mind Mapping Terhadap Kemampuan Berpikir Kritis Siswa. Tia Ristiasari, Bambang Priyono, Sri Sukaesih. Jurusan Biologi, FMIPA Universitas Negeri Semarang, Indonesia.

h.      Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia 8 (2012) 152-160 Juli 2012. Pengembangan Model Pembelajaran Fisika Berbasis Problem Solving Untuk Meningkatkan Kemampuan Metakognisi Dan Pemahaman Konsep Mahasiswa. P.S. Mariati. Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Medan (UNIMED), Indonesia.

i.        Sihana, S830908140. ”The Physics Learning by Using the Problem Solving. Method and the Problem Posing Method Viewed from the Mathematics Ability. and Creativity of Students” (A case Study on the Magnetic Field Subject Matter of. Grade XII, Acceleration Programe of State Senior Secondary School 1 of Surakarta in the Academic Year of 2009/2010).