Virtual Experiments

    Praktikum virtual merupakan serangkaian alat-alat laboratorium yang berbentuk perangkat lunak/komputer berbasis multimedia interaktif yang operasikan dengan komputer dan mensimulasikan kegiatan di laboratorium seakan-akan pengguna pada laboratorium sebenarnya. Dalam konten praktikum virtual, simulasi yang sesuai pada aplikasi praktikum virtual, umumnya meningkatkan pembelajaran secara efektif dan memungkinkan siswa utnuk mengekspresikan gaya kognitif siswa saat praktikum. simulasi dirancang untuk memberikan untuk memberikan kesempatan siswa untuk mengembangkan hipotesis mereka sendiri tentang topik yang dipelajari dan mengembangkan masalah mereka sendiri dengan metode pemecahan maslaah. 

    Terdapat pendapat lain yang menyatakan bahwa pelaksanaan praktikum virtual dalam ilmu khusus dapat meningkatkan pemahaman materi yang dipelajari, mengajarkan keterampilan berfikir kritis, dan meningkatkan kemampuan memecahkan masalah. Karena dalam praktikum virtual menggunakan simulasi komputer berisi petunjuk khusus, prosedur, metode analisis data, dan alogaritma penyajian data. Meskipun pada dasarnya praktikum virtual adalah alternatif praktikum riil, namun program nyata, misalnya untuk mensimulasikan pembedahan organ pada tubuh hewan, siswa seolah-olah menggunakan pisau atau kakter untuk membedahnya.

  Pada penerapannya guru sering mengalami permasalahan yang berkaitan dengan proses praktikum. Hal ini berkaiatan dengan kelengkapan alat seperti kondisi dan jumlah serta cara pengadaan, pemanfaatan, penyimpanan, pemeliharaaan, perbaikan dan mencari padanan peralatan. Kondisi alat seringkali tidak bekerja semestinya atau tidak sesuai dengan petunjuk. Jumlah peralatan tidak mencakupi untuk digunakan oleh seluruh kelas, apalagi jika ada kelas paralel yang menggunakan alat yang sama pada saat bersamaan.

    Oleh karena itu banyak dilakukan pengembangan-pengebangan untuk mendukung proses praktikum dilaksanakan secara lebih efektif dan efisien yaitu laboratorium virtual. Laboratorium virtual atau bisa disebut dengan istilah Virtual Labs adalah serangkaian alat-alat laboratorium yang berbentuk perangkat lunak (software) komputer berbasis multimedia interaktif, yang dioperasikan dengan komputer dan dapat mensimulasikan kegiatan di laboratorium seakan-akan pengguna berada pada laboratorium sebenarnya.

    Media pembelajaran sebagai alat bantu berupa fisik maupun nonfisik yang digunakan sebagai perantara antara guru dan peserta didik dalam memahami materi pelajaran secara lebih efektif dan efisien. Laboratorium Virtual (Lab-Vir) memanfaatkan komputer untuk mensimulasikan sesuatu yang rumit, perangkat percobaan yang mahal atau mengganti percobaan di lingkungan berbahaya. MLab-Vir memungkinkan peserta didik memvisualisasikan dan berinteraksi dengan fenomena yang akan mereka alami jika melakukan percobaan di laboratorium nyata. Lab-Vir sebagai faktor pendukung untuk memperkaya pengalaman dan memotivasi peserta didik dalam melakukan percobaan secara interaktif dan mengembangkan aktivitas keterampilan bereksperimen. Sehingga, 

    Lab-Vir dapat didefiniskan sebagai serangkaian program komputer yang dapat memvisualisasikan fenomena yang abstrak atau percobaan yang rumit dilakukan di laboratorium nyata, sehingga dapat meningkatkan aktivitas belajar dalam upaya mengembangkan keterampilan yang dibutuhkan dalam pemecahan masalah. Pengintegrasian TIK dalam pembelajaran merupakan suatu komponen pembelajaran abad 21 yang dapat meningkatkan keterampilan berpikir inventif, berkomunikasi efektif, produktivitas tinggi, dan spiritual. Di abad 21, komunikasi dapat berlangsung dari mana dan kapan saja sebagai akibat pesatnya perkembangan TIK, kurikulum 2013 disusun untuk mengantisipasi perkembangan tersebut.

   P embelajaran yang lebih optimal. Beberapa manfaat yang dapat diperoleh dengan menggunakan laboratorium virtual online adalah.

1.Mengurangi keterbatasan waktu, jika tidak ada cukup waktu untuk mengajariseluruh peserta    didik di dalam lab hingga mereka paham.

2.Mengurangi hambatan geografis, jika terdapat siswa atau mahasiswa yang berlokasi jauh dari                 pusat pembelajaran (kampus).

3.Ekonomis, tidak membutuhkan bangunan lab, alat-alat dan bahan-bahan seperti pada  laboratorium konvensional.

4.Meningkatkan kualitas eksperimen, karena memungkinkan untuk diulang untuk memperjelas  keraguan dalam pengukuran di laB.

5.Meningkatkan efektivitas pembelajaran, karena siswa atau mahasiswa akansemakin lama     menghabiskan waktunya dalam lab virtual tersebut berulang-ulang.

6. Meningkatkan keamanan dan keselamatan, karena tidak berinteraksi dengan alatdan bahan kimia yang nyata.

Kelemahan dalam pemanfaatan Laboratorium Virtual online :

 1.Peserta didik harus online (terkoneksi internet) untuk menjalankan simulasisuatu praktikum.

 2.Keterbatasan pengetahuan mengenai tata cara pelaksanaan praktikum online,karena kebanyakan penyedia layanan Virtual Labs menggunakan bahasa Inggrissebagai bahasa pengantar.

3.Kurangnya pengalaman secara riil di laboratorium nyata, sehingga terjadikebingungan peserta didik dalam merangkai alat dan mengoperasikannya

4. Laboratorium virtual tidak memberikan pengalaman  di lapangan secara nyata

Model Pembelajaran Berbasis  Inovasi disruptif (Disruptive Innovation)

Inovasi disruptif (Disruptive Innovation)

    Inovasi disrutif atau disruptive inovation merupakan inovasi yang berhasil mentransformasi suatu sistem atau pasar yang eksisting, dengan  memperkenalkan kepraktisan, kemudahan akses, kenyamanan, dan biaya yang ekonomis. Istilah ini dilontarkan pertama kalinya oleh Clayton M. Christensen dan Joseph Bower di tahun 1995. "Disruptive Technologies: Catching the Wave", Harvard Business Review (1995). Inovasi Disruptif ini biasanya mengambil segmen pasar tertentu yang kurang diminati atau dianggap kurang penting bagi penguasa pasar, namun inovasinya bersifat breakthrough dan mampu meredefinisi sistem atau pasar yang eksisting. Munculnya Inovasi Disruptif jika tidak diantisipasi dengan baik oleh dunia usaha dapat menyebabkan kejatuhan. (Hadad, 2017). Disruptive Innovation, dalam bahasa Indonesia yang disadur bebas berarti inovasi yang mengacau atau inovasi yang mengganggu. Kata mengganggu pada konteks ini tidak dapat diambil maknanya secara bebas begitu saja. Sejalan dengan perkembangan teknologi, mengganggu dalam konteks ini bermakna bahwa munculnya inovasi teknologi baru akan mengganggu keberadaan teknologi yang lama.

    Teori disruption pertama kali di perkenalkan pada tahun 1995 oleh Clayton Christensen. Definisi dari Disruptive innovation  menurut wikipedia adalah inovasi yang membantu menciptakan pasar baru, mengganggu atau merusak pasar yang sudah ada, dan pada akhirnya menggantikan teknologi terdahulu tersebut. Inovasi disruptif mengembangkan suatu produk atau layanan dengan cara yang tak diduga pasar, umumnya dengan menciptakan jenis konsumen berbeda pada pasar yang baru dan menurunkan harga pada pasar yang lama.[1] Kaitannya dengan pendidikan yaitu banyak sekali kita jumpai penemuan baru dalam pendidikan, misalnya saja, model ujian yang dulunya menggunakan kertas sekarang berbasis komputer, model pembelajaran e-learning dan sebagainya. Tidak dipungkiri, munculnya hal tersebut erat kaitannya dengan era digital dan internet. Multimedia dapat dikatakan inovasi ‘mengganggu’ yang kemudian menjadi nilai tambah dalam suatu proses pembelajaran. Hofstetter menyatakan bahwa multimedia adalah penggunaan komputer  untuk menampilkan informasi yang merupakan gabungan dari teks,  grafik, audio dan video sehingga membuat pengguna dapat bernavigasi,  berinteraksi, berkreasi dan berkomunikasi dengan komputer. Selain kombinasi dari objek-objek multimedia tersebut, terdapat juga 4 komponen yang penting lainnya, yaitu:

1. Adanya komputer untuk mengatur apa yang akan dilihat dan didengar, dan apa yang akan berinteraksi dengan penggunanya
2. Adanya  link-link  yang menghubungkan informasi-informasi yang tersedia
3. Adanya  tool-tool navigasi bagi pengguna agar dapat menggunakan informasi yang tersedia
4. Adanya prosedur bagi pengguna untuk mengumpulkan, memproses dan menyampaikan informasi dan ide-idenya.[2]

    Berdasarkan definisi di atas, dapat dikategorikan bahwa multimedia merupakan salah satu bentuk distruction  dalam pendidikan terutama di dunia pendidikan dasar, SD dan SMP. Dengan multimedia, guru dan siswa diharapkan mampu menguasai dan menggunakan teknologi yang berkaitan dengan itu, sehingga tujuan pembelajaran dapat tercapai. Sementara inovasi yang dianggap sebagai disruptive memiliki arsitektur sistem yang berbeda jauh dari sebelumnya, walau komponen yang dipakai (mungkin) tidak berbeda jauh. Selain itu, disruptive innovation juga harus memenuhi persyaratan lain, yaitu kinerjanya sering lebih rendah dari kinerja produk yang memakai arsitektur lama pada waktu pertama kali diperkenalkan. Namun seiring dengan waktu, kinerja disruptive innovation akan meningkat lebih pesat sehingga akhirnya berhasil menyalib (atau setidaknya mendekati) kinerja arsitektur rivalnya. Disruptive innovation seperti pembelajaran multimedia ini dapat kita gunakan untuk memecahkan kejenuhan dalam pembelajaran konvensional yang berlangsung selama ini. Siswa sebagai obyek utama dalam pendidikan terutama dalam proses belajar mengajar, siswa memegang peran yang sangat dominan. Dalam proses belajar mengajar, siswa dapat menentukan keberhasilan belajar melalui penggunaan intelegensia, daya motorik, pengalaman, kemauan dan komitmen yang timbul dalam diri mereka tanpa ada paksaan. Hal ini bisa terjadi apabila siswa juga dilibatkan dalam proses inovasi pendidikan, walaupun hanya dengan mengenalkan kepada mereka tujuan dari pada perubahan itu mulai dari perencanaan sampai dengan pelaksanaan, sehingga apa yang mereka lakukan merupakan tanggung jawab bersama yang harus dilaksanakan dengan konsekuen. Peran siswa dalam inovasi pendidikan tidak kalah pentingnya dengan peran unsur-unsur lainnya, karena siswa sebagai penerima pelajaran, pemberi materi pelajaran pada sesama temannya, petunjuk, dan bahkan sebagai guru. Oleh karena itu, dalam memperkenalkan inovasi pendidikan sampai dengan penerapannya, siswa perlu diajak atau dilibatkan sehingga mereka tidak saja menerima dan melaksanakan inovasi tersebut, tetapi mempunyai resistansi.

    Inovasi Dalam Layanan Pendidikan Dalam berbagai aspek kehidupan mulai dari ekonomi, tranportasi, jula beli, dan berbagai aspek lainya telah melakukan berbagai inovasi sehingga mampu tetap eksis dan berkembang bahkan menemukan inovasi baru dalam menghadapi tantangan global dengan perkembangan teknologi yang sangat cepat. Jika sebuah lembaga pendidikan tidak melakukan inovasi maka di era distruktif ini akan sangat mungkin lembaga pendidikan tersebut akan dijauhi oleh para konsumenya. Pendidikan harus mulai melakukan inovasi-inovasi dengang pemanfaatan Teknologi, mulai dari segi layanan, administrasi, akademik, kurikulum sampai pada pengembangan minat dan bakat siswa

    Inovasi dalam pendidikan bisa dilakukan dari sisi layanan untuk mendapatkan rekap aktivitas siswa secara real time, legalisir atau validasi transkrip maupun ijazah dengan mudah, peniliaan yang lebih terbuka, ujian masuk maupun ujian dalam proses pembelajaran yang dapat dilakukan secara mandiri dan tidak terbatas pada ruang dan waktu, kartu pelajar berbasis digital yang dapat terkoneksi ke berbagai layanan di disekolah. 

    Selain itu, konsep disruptive innovation tidak selalu harus menciptakan produk baru melainkan membuat konsumen mendapatkan layanan yang lebih murah, lebih sederhana, lebih kecil ukurannya, dan seringkali lebih nyaman untuk digunakan. Berbagai inovasi di atas menjadikan siswa dan komsumen pendidikan akan memudahkan mereka untuk mendapatkan layanan dari pihak sekolah terutama pada saat jarak jauh.

    Selain itu pemanfaatan teknologi dan inovasi dalam dunia pendidikan akan mampu memaksimalkan peran pihak sekolah steakholder dan orangtua dalam kaitannya dengan peningkatan layanan pendidikan. Sehingga merubah cara lama dimana system pendidikan yang konvensional ditinggal menuju system pendidikan yang inovatif dan mampu menjaring partispasi aktif orangtua dan masyarakat dalam pengawasan dan peran sertanya dalam pendidikan. 

    

Inovasi dalam layanan pendidikan ini akan memudahkan penyampaian informasi dari lembaga pendidikan dan memudahkankan konsumen pendidikan untuk dapat mengakses informasi serta mendaptkan update yang real time dari pihak sekolah dari waktu-kewatu. 

MOOCs Pemicu Munculnya Diskrutif Perguruan Tinggi 

    Untuk kebanyakan mahasiswa Universitas, ini bukan merupakan skenario baru; banyak mahasiswa memiliki kelas yang dapat mereka dapatkan dari rumah dengan kenyamanan. Sudah banyak univeristas di seluruh dunia menyediakan presentasi online untuk kelas-kelas popular, beberapa presentasi ini juga tersedia untuk umum.

    MOOCs (Massive Online Open Courses) telah mengembangkan batas-batas pendidikan yang lebih tinggi. MOOCs merupakan metode belajar-jarak-jauh dengan skala-besar, gratis dan bisa diakses siapa saja dan di mana saja mereka berada di dunia. Mereka membantu menyediakan kursus-kursus level-universitas untuk siapa saja yang kurang mampu atau cukup berkenan untuk mendapatkan gelar sarjana mereka di institusi level unggul atau berkuliah di luar. 

    MOOCs disediakan di beberapa platform; platform yang umum meliputi, Coursera, Udacity, edx, Akademi Khan, dan Duolingo. Penyelenggara jurusan MOOCs ini ditawarkan oleh universitas-universitas terkemuka dari seluruh dunia. Jurusan-jurusan ini biasanya memiliki waktu yang sama dengan semester dan kurikulum mahasiswa yang mengambil jurusan tersebut sepenuhnya di universitas. Banyak professor mengajar jurusan-jurusan ini, dengan dukungan dari universitas, berinteraksi dengan mahasiswa melalui group telepon, diskusi di forum, atau saran di tugastugas. Banyak mahasiswa yang juga membuat pertemuan lokal dan kelompok belajar online. Dengan adanya kelas online, ini tidak menjadi hambatan untuk membagi ide dan tugas kelompok.

   MOOCs merupakan pemicu awal dari munculnya era diskutif khususnya pada perguruan Tinggi. Perguruan tinggi sebaiknya menyiapkan diri menghadapi pasar yang terkena imbas perubahan mendasar dan ”mengacaukan” karena pasar pendidikan berubah dari berorientasi pada penawaran menjadi permintaan. Konsumenlah yang menentukan jenis pengetahuan apa yang akan dibelinya; mereka tidak lagi berminat pada paket mata kuliah yang belum disesuaikan dengan pasar untuk memperoleh tidak hanya ilmu, tetapi bersamaan dengan itu juga keterampilan yang diperlukan di pasar kerja. Keadaan tersebut berdampak pada komposisi mahasiswa dengan status purnawaktu, yang pada gilirannya juga akan berdampak pada keperluan akan dosen, yang kemungkinan besar juga tidak banyak dibutuhkan dosen tetap. Oleh karena itu, perguruan tinggi harus mengubah tujuan segmen pasar yang akan dilayaninya, yang berkemungkinan besar sangat berbeda dari sekarang.  

    Dengan adanya kursus secara online dimana konsumen dapat memilih materi sesuai kebutuhan, serta tingkat fleksibilitas yang tinggi serta tidak terbatas ruang dan waktu, tentu hal ini akan menjawa kebutuhan dari para mahasiswa itu sendiri. Seperti yang kita ketahui bahwa pendidikan kita saat ini tidak berorientasi pada kebutuhan konsumen itu sendiri namun mereka harus memilih dari paket-paket pendidikan yang sudah ada.

    Inovasi diskruptif yang terjadi pada perguruan tinggi khususnya dengan munculnya berbagai cara belajar jarak jauh, serta kursus-kursus secara online yang mulai muncul akan memberikan tantangan, ancaman sekaligus pembaruan dalam cara belajar seseorang. Seperti yang dapat kita lihat saat ini orang lebih suka dan tertarik melihat tutorial yang ada di youtube misalnya untuk memecahkan masalah baru. Bukan lagi bertanya pada guru atau figure yang dianggap mampu. Cara belajar dan kebutuhan yang berubah inilah yang harus disikapi dengan bijak oleh lembaga pendidikan khsusunya di Indonesia. Adopsi teknologi informasi dalam proses pembelajaran merupakan hal yang tidak terhindarkan.

Model Pembelajaran Siklus Belajar 5E (Learning Cycle 5E)

 

Learning cycle 5E

    Ramadhani (2012) menyatakan bahwa setiap model pembelajaran mengarahkan kita ke dalam mendesain pembelajaran untuk membantu siswa sedemikian rupa sehingga tujuan pembelajaran tercapai. Salah satu model pembelajaran inovatif yang mampu memfasilitasi siswa dalam mengkonstruksi pengetahuannya sendiri adalah pembelajaran dengan menggunakan model pembelajaran siklus belajar 5E (learning cycle 5E). Siklus belajar sebagai strategi pembelajaran pertama kali diperkenalkan pada akhir Tahun 1960-an ketika Robert Karplus dan rekan-rekannya mengimplemen-tasikannya dalam kurikulum sains (Qarareh, 2012). Model ini didesain khusus untuk Science Curriculum Improvement Study (SCIS) dan memberikan hasil yang baik dalam pengajaran sains/IPA. Pada awalnya model ini terdiri atas tiga fase pembelajaran, yaitu eksploration, invention, dan discovery. Pada Tahun 1980-an, Lawson kemudian memodifikasi istilah-istilah tersebut menjadi exploration, concept introduction, dan concept application. Pada Tahun 1993, the Biological Science Curriculum Study (BSCS) yang dipimpin oleh Rodger Bybee mengembangkan learning cycle  yang disebutnya sebagai metode kontruktivisme menjadi model pembelajaran siklus belajar 5E (learning cycle 5E) (Bybee et al., 2006; Liu et al., 2009; Ramadhani, 2012; Tuna & Kacar, 2013).   

Siklus belajar 5E (learning cycle 5E) adalah salah satu model konstruktivis lengkap dalam kasus pembelajaran berbasis riset atau brainstorming yang digunakan di dalam kelas (Campbell dalam Tuna & Kacar, 2013). Learning cycle 5E berpusat pada siswa (student centered) dengan kegiatan yang memberikan dasar untuk observasi, pengumpulan data, analisis tentang kegiatan, peristiwa, dan fenomena (Haribhai & Dhirenkumar, 2012). Learning cycle 5E merupakan rangkaian tahap-tahap kegiatan (fase) yang diorganisasi sedemikian rupa sehingga siswa dapat menguasai kompetensi-kompetensi yang harus dicapai dalam pembelajaran dengan jalan berperanan aktif (Fajaroh & Dasna, 2008; Wibowo et al., 2010). Model pembelajaran siklus belajar 5E (learning cycle 5E) memotivasi siswa untuk masuk dalam topik melalui beberapa tahap pembelajaran dengan tujuan untuk mengeksplorasi subjek, memberikan definisi pada pengalaman mereka, mendapatkan informasi lebih rinci tentang pembelajaran mereka, dan untuk mengevaluasinya (Wilder & Shuttleworth dalam Hagerman, 2012; Tuna & Kacar, 2013).

Fajaroh dan Dasna (2007) menyatakan bahwa model pembelajaran learning cycle 5E patut dikedepankan karena model belajar ini sesuai dengan teori belajar Piaget yang berbasis kontruktivisme. Piaget menyatakan bahwa belajar merupakan pengembangan aspek kognitif yaitu struktur, isi, dan fungsi. Struktur intelektual merupakan organisasi mental tingkat tinggi yang dimiliki individu untuk memecahkan masalah-masalah yang dihadapinya dan fungsi merupakan proses perkembangan intelektual yang mencakup adaptasi dan organisasi.

Siklus belajar 5E (learning cycle 5E) adalah model pembelajaran konstruktivis yang menggabungkan antara hands-on, minds-on, dan penyelidikan ilmiah berbasis pedagogi (Balci et al., 2006; Hagerman, 2012; Liu et al., 2009). Berbeda dengan metode pengajaran tradisional yang mendominasikan instruksi langsung dalam menyampaikan informasi, siklus belajar 5E dengan pendekatan hands-on di mana siswa dapat mengeksplorasi konsep baru, mengevaluasi kembali pengalaman masa lalu mereka, dan mengasimilasi atau mengakomodasi pengalaman baru dan konsep ke dalam skema yang sudah ada (Hagerman, 2012).

Bagi Piaget, adaptasi merupakan suatu kesetimbangan antara asimilasi dan akomodasi. Apabila proses asimilasi seseorang tidak dapat mengadakan adaptasi pada lingkungannya, maka terjadilah ketidakseimbangan (disequilibrium). Akibat ketidakseimbangan ini maka terjadilah akomodasi, dan struktur yang ada mengalami perubahan atau struktur baru timbul (Dahar, 1996). Berdasarkan proses asimilasi ke akomodasi diharapkan dapat mengembangkan struktur mental, sehingga dapat diorganisasikan dengan konsep lain yang telah dimiliki. Organisasi yang baik dari intelektual seseorang akan tercermin dari respon yang diberikan dalam menghadapi masalah.

Sudojo (dalam Fajaroh & Dasna, 2007) menyatakan bahwa implementasi learning cycle 5E dalam pembelajaran sesuai dengan pandangan kontruktivisme, yakni sebagai berikut:

1)        Siswa belajar secara aktif, siswa mempelajari materi secara bermakna dengan bekerja dan berpikir, pengetahuan dikonstruksi dari pengalaman siswa.

2)        Informasi baru dikaitkan dengan skema yang telah dimiliki siswa, informasi baru yang dimiliki siswa berasal dari interpretasi individu.

3)        Orientasi pembelajaran adalah investigasi dan penemuan yang merupakan pemecahan masalah.

Model pembelajaran learning cycle 5E yang berorientasi pada pembelajaran kontruktivisme (constructivist approach) ini sangat memperhatikan pengalaman dan pengetahuan awal siswa serta bertujuan meningkatkan pemahaman konsep siswa. Oleh karena itu, pada setiap fase-fase pembelajaran guru dituntut untuk menciptakan kondisi pembelajaran yang beranjak dari isu-isu sains yang relevan dengan lingkungan siswa, memicu proses disequilibrium-equilibrium (ketidakseim-bangan-seimbang) pada diri siswa serta memberi kesempatan kepada siswa untuk berinteraksi dengan orang lain agar siswa dapat membangun pengetahuannya secara utuh (Mabsuthoh, 2010).

Sesuai dengan namanya, model ini memiliki lima fase/tahap yang setiap fasenya dimulai dengan huruf E sebagai berikut (Bybee et al., 2006; Temel et al., 2013; Tuna & kacar, 2013; Utari et al., 2013):

1)        Engagement (engage/keterlibatan) merupakan fase saat guru mencoba memusatkan perhatian siswa dan mengikutsertakan siswa ke dalam sebuah konsep baru dengan cara memberikan pertanyaan motivasi, memberikan gambaran tentang materi yang akan dipelajari, demonstrasi, atau aktivitas lain yang digunakan untuk membuka pengetahuan siswa dan mengembangkan rasa keingintahuan siswa. Pada fase ini guru menggali pengetahuan awal siswa untuk mengetahui tingkat pengetahuan dan pikiran siswa mengenai konsep yang akan dipelajari. Hal terpenting dalam fase ini adalah guru menghindari mendefinisikan dan membuat penjelasan tentang konsep yang akan dibahas.

2)        Exploration (eksplore/penjelajahan) merupakan fase kedua yang sering diwujudkan dalam kegiatan laboratorium (praktikum) dan diskusi yang dilakukan secara berkelompok. Fase ini memberikan pengalaman yang nyata bagi siswa. Siswa diajak terlibat secara langsung pada fenomena atau situasi yang mereka selidiki. Siswa saat berada di dalam fase ini merancang dan melakukan eksperimen atau praktikum, melakukan pengujian hipotesis, serta melakukan pengumpulan data/informasi untuk memecahkan masalah yang diberikan oleh guru. Siswa dilibatkan secara fisik dan mental. Sebagai hasil keterlibatan mental dan fisik mereka dalam kegiatan tersebut, para siswa akan mampu membentuk hubungan, mengamati pola, mengidentifikasi variabel, dan bertanya. Guru berperan sebagai fasilitator atau pemandu yang mengarahkan siswa agar mampu mengeksplorasi dan menemukan jawaban atas pertanyaan yang diberikan. Guru hanya harus membimbing siswa, tidak berpartisipasi sepenuhnya kepada karya siswa. Hal terpenting ketika guru membimbing adalah jika melihat kesalahan siswa maka tidak boleh langsung memperbaikinya, tetapi harus memberikan beberapa petunjuk atau menunjukkan beberapa cara agar siswa mengoreksi sendiri. Sementara siswa berinteraksi satu sama lain dan tidak pasif dalam proses ini.

3)        Explanation (explain/menjelaskan) merupakan fase saat perhatian siswa difokuskan pada aspek tertentu dari pengalaman mereka pada fase-fase sebelumnya. Siswa diberikan kesempatan untuk menunjukkan pemahaman konsep mereka, keterampilan proses, atau perilaku. Kata explanation berarti tindakan atau proses di mana konsep, proses, atau keterampilan menjadi jelas dan dapat dipahami. Siswa melakukan diskusi kelompok untuk menganalisis data/infor-masi yang dikumpulkan dari kegiatan pada fase sebelumnya. Guru membimbing siswa untuk menyampaikan hasil kegiatan yang telah mereka lakukan dengan menggunakan ide dan kata-kata mereka sendiri, sehingga diharapkan pemahaman konsep muncul dari pengalaman mereka setelah melakukan kegiatan. Guru memberikan definisi formal dan penjelasan ilmiah. Selanjutnya, dengan memberi-kan penjelasan tingkat pengetahuan dasar kepada siswa, guru bila memungkinkan agar membantu siswa untuk menyatukan bersama-sama pengalaman mereka, untuk menjelaskan hasil mereka, dan untuk membentuk konsep-konsep baru. Tujuan tahap ini adalah untuk memperbaiki kesalahan dalam temuan siswa sebelum tahap berikut-nya.

4)        Elaboration (elaborate/elaborasi) merupakan fase yang dapat diang-gap sebagai perpanjangan langkah penelitian karena adanya masalah suplemen (penguat). Fase ini memfasilitasi siswa untuk dapat menerapkan konsep yang telah mereka peroleh berdasarkan kegiatan yang telah mereka lakukan ke dalam situasi atau masalah yang baru. Masalah baru tersebut memiliki penyelesaian yang identik atau mirip dengan apa yang dibahas sebelumnya. Siswa menggunakan konsep yang baru dipelajari dalam situasi berbeda atau mengulangi beberapa kali aplikasi yang berhubungan dengan konsep yang dipelajari agar menjadi masukan ke dalam memori jangka panjangnya dan menjadi permanen. Selama fase elaborasi, siswa dapat dilibatkan kembali dalam kegiatan diskusi dan pencarian informasi. Siswa mengiden-tifikasi masalah dan mengumpulkan informasi yang diperlukan untuk menyelesaikan permasalahan yang diberikan melalui diskusi.

5)        Evaluation (evaluate/menilai) merupakan fase saat guru mencari tahu kualitas dan kuantitas ketercapaian pemahaman siswa terhadap topik yang telah mereka pelajari. Fase ini dapat diwujudkan dalam metode formal atau informal. Guru mengajukan pertanyaan dan membuat siswa merespon secara lisan atau tulisan. Selain itu, siswa diminta untuk mengaitkan apa yang telah mereka pelajari dengan situasi di kehidupan nyata. Fase ini adalah fase di mana siswa dapat menunjukkan sikap mereka tentang pembelajaran dan dapat merubah gaya pemikiran mereka atau perilaku. Evaluasi informal dapat terjadi pada awal dan seluruh urutan model siklus belajar 5E. Guru juga dapat menyelesaikan evaluasi formal setelah fase elaborasi. Evaluasi bisa dilakukan secara formatif maupun sumatif dan berfokus pada kemampuan siswa menggunakan informasi yang telah mereka peroleh selama kegiatan pembelajaran.

Evaluasi engagement berkisar pada pra-penilaian. Artinya, mencari tahu apa yang sudah diketahui siswa tentang topik yang akan dibahas dengan mengajukan pertanyaan dan membuat siswa merespon secara lisan atau tulisan. Dalam exploration, evaluasi berfokus pada proses. Artinya, pada proses pengumpulan data oleh siswa, bukan produk dari pengumpulan data. Evaluasi explain berfokus pada seberapa baik siswa dapat menggunakan informasi yang mereka kumpulkan dan apa yang sudah mereka tahu tentang ide-ide baru. Evaluasi elaboration dapat disamakan dengan tes di akhir pelajaran untuk mengetahui seberapa jauh pemahaman siswa terkait konsep yang telah dipelajari.

Fase engagement, exploration, explanation, elaboration, dan evaluation tersebut saling berhubungan dan saling mendukung satu sama lain. Setiap tahap (fase) memiliki fungsi spesifik dan memberikan kontribusi bagi guru dan siswa untuk meningkatkan pemahaman terhadap pengetahuan ilmiah dan teknologi, sikap, serta keterampilan yang lebih baik (Bybee et al., 2006).

Secara garis besar peran siswa pada setiap tahapan learning cycle 5E model dapat disajikan pada Gambar di bawah ini

Gambar 1 Peran Siswa pada Setiap Tahapan LC5E

(diadaptasi dari Kazu & Bozu, 2012)

Kelima tahapan model siklus belajar 5E dapat digambarkan seperti pada Gambar berikut

Gambar 2 Tahapan Learning Cycle 5E Model

(diadaptasi dari Ergin, 2012; Tuna & Kacar, 2013; Wibowo et al., 2010)

Adapun sintaks model pembelajaran siklus belajar 5E yang diadaptasi dari Bybee et al (2006), Lorsbash (dalam Soomro et al., 2010), Uzunoz (2011), dan Suastra (2009) disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1 Sintaks Learning Cycle 5E Model

Fase	Kegiatan Pembelajaran
Engagement	1.      Guru memusatkan perhatian siswa. 2.      Guru membangkitkan minat, motivasi, dan keingintahuan siswa mengenai materi yang akan dipelajari. 3.      Guru memfasilitasi siswa dalam menggali pengetahuan awal melalui pemberian pertanyaan atau masalah yang terkait dengan materi yang akan dipelajari.
Eksploration	1.      Guru membagikan LKS, memberikan suatu permasalahan untuk dicari solusinya oleh siswa. 2.      Siswa membentuk kelompok untuk melakukan diskusi mengenai permasalahan yang diajukan oleh guru, mencari solusi/jawaban untuk permasalahan tersebut, melakukan praktikum, melakukan pengujian hipotesis, serta melaku-kan pengumpulan data/informasi.
	3.      Guru berperan sebagai fasilitator, memberikan bimbingan seperlunya kepada siswa.

Explanation	1.      Siswa melakukan diskusi kelompok untuk menganalisis data/informasi yang dikumpulkan dari kegiatan pada fase sebelumnya 2.      Siswa menjelaskan konsep, informasi, pengetahuan yang mereka peroleh dari kegiatan pada fase sebelumnya dengan menggunakan kata-kata mereka sendiri. 3.      Guru memberikan klarifikasi terhadap hasil diskusi siswa. 4.      Guru membantu siswa untuk menemukan kembali informasi yang hilang atau mengganti informasi yang salah dengan yang baru.
Elaboration	1.      Siswa mengaplikasikan konsep, informasi, pengetahuan, dan keterampilan yang mereka peroleh pada fase sebelumnya ke dalam situasi atau masalah yang baru yang penyelesaiannya memerlukan penjelasan yang identik atau mirip. 2.      Siswa menerapkan pemahaman konsep mereka dengan melakukan kegiatan tambahan
Evaluation	1.      Guru melakukan umpan balik dengan memanggil kembali ide-ide, pengetahuan atau keterampilan siswa yang telah dipelajari. Umpan balik dilakukan untuk mengetahui sejauh mana pemahaman siswa terhadap topik yang telah mereka pelajari 2.      Guru melakukan evaluasi/penilaian hasil belajar.

Berdasarkan pada sintaks model learning cycle 5E, proses pembelajaran yang dilakukan bukan lagi sekadar transfer ilmu pengetahuan dari guru ke siswa, melainkan proses perolehan konsep yang berorientasi pada keterlibatan siswa secara aktif dalam proses pembelajaran. Model learning cycle 5E menekankan kepada peran siswa sebagai pusat pembelajaran dan sebagai knowledge self-making (Budprom et al., 2010). Qarareh (2012) menyatakan model learning cycle 5E mampu menciptakan sebuah pembelajaran bermakna yang dapat meningkat-kan prestasi belajar siswa, motivasi belajar siswa, serta membantu mereka untuk belajar secara aktif. Soomro et al (2010) juga menyatakan model learning cycle 5E efektif digunakan untuk meningkatkan pemahaman dan prestasi belajar siswa, membantu siswa menikmati sains, mengerti materi, dan mengaplikasikannya dalam situasi ilmiah.

Menurut Cohen dan Clough (dalam Wibowo et al., 2010) penerapan model learning cycle memberi keuntungan sebagai berikut:

1)   Meningkatkan motivasi belajar karena pebelajar (siswa) dilibatkan secara aktif dalam proses pembelajaran.

2)        Membantu mengembangkan sikap ilmiah pebelajar .

3)        Pembelajaran menjadi lebih bermakna.

Adapun kekurangan penerapan model learning cycle yang harus selalu diantisipasi adalah sebagai berikut:

1)  Efektifitas pembelajaran rendah jika guru kurang menguasai materi dan langkah-langkah pembelajaran.

2)  Menuntut kesungguhan dan kreativitas guru dalam merancang dan melaksanakan proses pembelajaran.

3)        Memerlukan pengelolaan kelas yang lebih terencana dan terorganisasi.

4)      Memerlukan waktu dan tenaga yang lebih banyak dalam menyusun rencana dan melaksanakan pembelajaran.

Ergin (2012) menyatakan bahwa kaitannya dengan pelajaran fisika, model learning cycle 5E dapat mengakibatkan:

1)        Prestasi yang lebih besar dalam fisika.

2)        Retensi yang lebih baik dari konsep.

3)        Peningkatan sikap terhadap fisika.

4)        Peningkatan sikap terhadap belajar fisika.

5)    Peningkatan kemampuan penalaran.