24
BAB IPENDAHULUANA. Judul: Potensi Penggunaan Analogi Dalam
Pembelajaran IPA
B. Latar Belakang MasalahMengajar adalah seni dan ilmu
pengetahuan. Semua orang berharap para pengajar, yakni guru,
menguasai pelajaran dan mengetahui bagaimana cara menjelaskan
materi yang sulit kepada para murid. Namun mengajar lebih dari
sekedar menjelaskan. Pengajaran yang baik akan menggairahkan murid,
dan membuat mereka ingin mempelajari dunia di sekitar mereka.
Keinginan mempelajari dunia akan menimbulkan pertanyaan serta
gagasan. Pertanyaan dan gagasan tersebut akan berkembang menjadi
ilmu pengetahuan manakala dapat dibuktikan dan masuk akal; hinngga
pada akhirnya dapat diyakini kebenarannya. Seni mengajar dibutuhkan
dalam mengelola interaksi antara pengetahuan guru dengan
keingintahuan murid. Interaksi yang baik antara keduanya akan
menimbulkan pertanyaan bagaimana jika. Ini artinya gagasan ilmu
pengetahuan telah berkembang. Namun terkadang yang terjadi adalah
sebaliknya, saat guru berpikir telah mengajar materi dengan baik,
mereka heran melihat wajah para murid yang kebingungan.Para murid
tidak dapat memahami penjelasan guru, atau mereka merasa asing dan
keulitan untuk membayangkan isi materinya. Apa yang dapat guru
lakukan? Mereka dapat menjelaskan ulang dan menambahkan informasi
seputar materi yang diajarkan. Cara ini terkadang berhasil, namun
jika konsep materinya benar-benar diluar bayangan para murid, maka
penggunaan analogi atau model adalah cara yang baik untuk dicoba.
Daya tarik analogi dalam IPA, Matematika, Ilmu Sosial, Teknologi,
dan Sastra terletak pada kemampuannya dalam menjelaskan gagasan
abstrak dengan istilah-istilah yang akrab. Para guru terkadang
menjelaskan pembuluh nadi atau vena seperti selang, bumi bundar
seperti bola, mata bekerja seperti kamera. Harrison, (2013
:1,10).Analogi dapat memotivasi murid, hanya jika ia relevan dan
memberikan citra visual (bayangan) yang kuat, yang dapat dengan
mudah dihubungkan dengan konsep abstrak. Pada banyak kasus, humor
menambahkan daya tarik analogi, dan membantu murid mengingat konsep
pokok. Taylor,(2003: 41).
C. Rumusan Masalahbagaimana potensi penggunaan model analogi
pada pembelajaran IPA?
D. TujuanMengetahui potensi penggunaan model analogi pada
pembelajaran IPA.
BAB IIKAJIAN TEORIA. Pemetaan AnalogiUntuk mempermudah dalam
membahas analogi dijelaskan beberapa istilah sebagai berikut: dalam
suatu analogi, objek keseharian, kejadian atau cerita yang cukup
dipahami disebut analog, sedangkan konsep sains yang sedang
dibandingkan disebut target. Istilah ini sendiri sebenarnya adalah
metafora, seperti analogi, karena kita semua memiliki tujuan untuk
mencapai target, jika lemparan kita mengenai target, kita berhasil.
Setiap penjelasan memiliki tujuan, sehingga saat kita dapat
memahami target (konsep sains), artinya kita telah mencapai
tujuan.Hubungan antara analog dengan target disebut pemetaan.
Pemetaan (mappings) dapat menjadi,Positif: Memiliki sifat bersama
di mana terdapat kesamaan antara target dengan analog.Negatif:
Memiliki sifat bukan bersama di mana terdapat ketidaksamaan antara
target dan analog. (Harrison, 2013 :11).Peneliti mengatakan sangat
penting untuk membimbing murid dan membantu mereka menemukan saat
kapan dan bagaimana konsep sains mirip dengan analog, dan kapan
tidak (Duit, 1991). Semua analogi memiliki kelemahan, dan adalah
penting untuk mendiskusikannya manakah konsep ilmiah yang bisa
diambil analoginya dari objek keseharian, kejadian atau kisah, dan
mana yang tidak bisa. Berpikir analogis adalah contoh yang sempurna
dari pembelajaran konstruktif, dan daripada tidak menggunakan
analogi karena ia tidak sempurna adalah lebih baik menggunakannya
dengan cara mendorong setiap murid untuk memetakan setiap analogi,
menyarankan mereka untuk mengembangkannya, dan bahkan menciptakan
buatan mereka sendiri. Aubusson dan Fogwill (2006) berpendapat
analogi yang tidak sempurna adalah alat berpikir yang tetap unggul,
karena adanya upaya mengatasi setiap kesulitan dan permasalahan
yang muncul saat mencoba menggambarkan dan menjelaskan gagasan
abstrak. Pengelolaan analogi yang baik membuat murid berpikir apa
yang mereka pelajari, dan membantu mereka menemukan penjelasan yang
lebih baik.( Harrison,2013 :13).Di bawah ini dijelaskan hubungan
Analog, analogi, dan target.
Gambar.1. Model dari Sebuah Analogi Beserta Pemetaannya
TargetAnalog
Analogi
atribut target 1Memetakan ide 1atribut analog 1
Memetakan ide 2
atribut target 2Atribut analog 2
Atribut analog natribut target nMemetakan ide n
Objek atau konsep saintifikObjek atau pernyataan yang
familiar
B. Para Ilmuan Menggunakan AnalogiFakta Stephen Hawking (1998(
menggunakan 74 analogi keseharian di dalam bukunya A Brief History
of Time untuk menjelaskan astrofisika dan gagasan quantum,
menunjukan keuntungan metode ini. Untuk menjelaskan alam semesta
berkembang ke segala arah disaat yang sama, dia mengatakan Situasi
ini seperti balon dengan sejumlah titik yang digambarkan pada
seluruh permukaan kemudian ditiup (hal. 45). Pada halaman 115 dia
membayangkan kita dapat menangkap black hole dengan membawa
sejumlah massa yang sangat besar didepanya, seperti sebuah wortel
yang ditunjukan di depan keledai. Catatan seorang ahli fisika
Robert Oppenheimer (salah seorang anggota tim pembuat bom atom
pertama) menegaskan bahwa sebagian besar kemajuan ilmiah
menggunakan analogi sebagai alat berpikir. Banyak analogi yang
dikumpulkan dari sejarah perkembangan sains, menunjukan peran
berpikir analogi dalam kemajuan ilmiah. Sebagai contoh, berpikir
tentang cara kerja arloji membantu Johannes Kepler (1571-1630)
dalam mengembangkan gagasan tentang gerakan planet-planet. Demikian
pula Watson (1968)dan koleganya Crick, mereka mencapai kesimpulan
tentang bentuk struktur spiral ganda DNA dengan mencocokkan model
analogi dengan data percobaan. Richard K. Coll bahkan memulai bab
analogi kimia dengan menceritakan kembali analogi Kekule yang
mengembangkan analogi seekor ular yang mengigit ekornya sendiri,
untuk menggambarkan struktur molekul benzena.
C. Analogi, Teori Pembelajaran, dan Keterampilan Pengembangan
KepribadianKebanyakan peneliti analogi sesuatu tujuan analogi
menganjurkan pembelajaran melalui jalur kontruktif (Dit, 1991).
Para penganut kontruksivisme menyatan manusia memiliki kondisi
mental yang dapat diperkaya melalui pengalaman dan ketrampilan;
minat, kejadian dan cerita; dan gagasan mereka mereka sendiri
berdasarkan bukti dan ilmu pengetahuan. Tingkat penerimaan sebuah
konsep baru sangat ditentukan oleh kondisi mental seseorang: apakah
diterima, dimodifikasi atau ditolak. Bahkan seorang murit yang
sudah benar mengumpulkan dengan gagasan tentang bagaimana dunia ini
bekerja, namun memiliki prasangka negatif, tetapi akan sulit untuk
mempelajari sains. Empat dekade lalu, David Ausebel (1968)
menerangkan bahwa prasangka dapat benar-benar tetanam kuat dan
sulit dihilangkan (hal 336). Penelitian saat ini telah mununjukan
prasangka murid sangat kuat, hingga pada satu kesempatan akan
mengalami kontradiksi dengan bukti yang nyata (Osborne&
Freyberg, 1985). Beberapa murit akan terlihat menerima semua ajaran
guru mereka ketika belajar bersama, dan mereka juga berupaya
mengikuti setiap arahan pelajaran. Namun sering pula murid menerima
pelajaran yang baru tanpa mau mengubah pandangan awal. Kedua, baik
itu prasangka maupun belajar konsep konsep yang keliru, akan
mengakibatkan konsep pemikiran sulit berubah (Nussbaum &
Novick, 1982). Beberapa guru kuatir dengan fenomena ini. Namun
sebenarnya, fenomena iniMenunjukkan bahwa sekali konsep pemikiran
murid dapat diubah, maka konsep tertanam kuat dalam pikirannya.
Menggunakan analogi untuk belajar sains dapat digambarkan sebagai
pengembangan konsep (murid akan berkembang konsep pemikirannya),
atau perubahan konsep (membuang konsep tidak ilmiah dalam pikiran),
atau keduanya. Pembelajaran yang berhasil mengubah konsep pemikiran
murid, muncul saat minat mengajar dengan analogi hadir. Kebanyakan
penelitian seputar perubahan konsep dan pengajaran dengan analogi
mengacu pada teori Piagetian (Curtis & Reigeluth, 1984; Glynn,
1991). Sejak tahun 1980-an, para peneliti telah memiliki penafsiran
belajar dengan analogi konsep kesetimbangan Piaget (Gabel &
Sherwood, 1980), pengembangan proksimal Zona Vygotsky (Cosgrove,
1995), pembelajaran bermakna Ausabel (Harrison, Grayson &
Treagust, 1999), dan sudut pandang kontruktivisme sosial.
Kebanyakan penelitian menunjukkan analogi bagian dari fenomena
kontruktivisme, dan hanya sedikit yang mengaitkan dengan teori dan
metode sperti Piaget dan Vygotsky.Gagasan pengembangan Piaget
mengatakan anak-anak yang lebih kecil akan mendapatkan manfaat
lebih dari analogi konkret yang dapat mereka lihat dan sentuh.
Adalah masuk akal untuk mengefektifkan penggunaan analogi verbal
dan abstrak untuk membahas pemikiran abstrak yang muncul di kelas
8-10, karena para murid sudah mulai dewasa dan menguasai model
imajinasi. Para guru seharusnya berhati-hati menggunakan analogi
abstrak, bahkan saat digunakan pada murid yang lebih tua, karena
bisa jadi diantara mereka ada yang tidak memiliki kemampuan
berimajinasi. Inilah para guru harus memastikan para murid memahami
objek keseharian atau pengalaman yang menjadi dasar analogi. Teori
Vygotsky (dikutip oleh Cusgrove,1995), Merekomendasikan untuk
menempatkan analog pada zona pengembangan proksimal murid. Rekan
belajar (sesame murid) dan orang dewasa (para guru) hendaknya
menumbuhkan rasa ingin tahu yang membantu murid untuk memetakan
persamaan dan perbedaan antara pengalaman keseharian dan konsep
target. Rekan belajar dan guru sama-sama mencari pengetahuan yang
didapat dari proses belajar. Para murid harus memahami sifat-sifat
bersama antara analog dan target, selama mereka mengembangkan
konsep. Belajar adalah konstruksi pribadi terhadap pengetahuan baru
yang dibangun di atas pengatahuan lama. Analogi membantu murid
belajar dan mengingat gagasan ilmiah. Analogi juga adalah alat
penelitian yang efektif karena menghadirkan pertanyaan baru,
keterkaitan, dan penyelidikan..Pembelajaran analogi terus
mengembangkan proses pengajaran. Saat Treagust, Duit, Joslin dan
Lindaeur (1992) meninjau penggunaan analogi pada pelajaran IPA di
Sekolah, mereka menemukan sedikit yang menggunakan analogi secara
sistematis, dan para guru yang sedang mereka observasi tidak tuntas
dalam menggunakan analoginya. Sepuluh tahun kemudian, Harrison
(2001) menemukan seperuh dari guru yang diamati oleh
Treagust(1992), telah mendiskusikan analogi dengan para murid
mereka hingga tuntas.
D. Apakah Analogi Efektif Digunakan di Dalam Kelas?Banyak bukti
yang mendukung pernyataan bahwa analogi dan model sudah digunakan
sebagai alat keterampilan bagi para ilmuwan, namun sejauh mana
kegunaannya dapat digunakan untuk murid sekolah masih
dipertanyakan. Murid sekolah tidak memiliki pengalaman,
pengetahuan, atau waktu untuk menciptakan dan menguji analogi
sebagaimana yang dilakukan para ilmuwan. Tetapi murid-murid dapat
berimajinasi dan berpikir kreatif, menganggap permasalahan adalah
tantangan, dan terdapat beberapa analog dalam pengalaman keseharian
mereka.Tabel.1. Penemuan Ilmiah yang Menggunakan Pemikiran Analogis
untuk Kemajuan Ilmu Pengetahuan.NoPenemuan Ilmiah Menggunakan
Analogis
1.Persamaan matematika Maxwell yang menjelaskan bentuk
garis-garis listrik Faraday menggunakan analogi tekanan air pada
pipa.
2.Robert Boyle membayangkan partikel gas elastic sebagai pegas
spiral.
3.Huygens menggunakan gelombang air untuk menjelaskan gerakan
garis lurus (streamline) pada burung dan ikan
4.Di dalam teori fisika kuantum, pemikiran analogis digunakan
dalam penemuan meson (partikel atom elementer)
5.Kekule memperoleh gagasan bentuk cincin benzene dari sebuah
gambar seekor ular yang sedang menggigit ekornya sendiri.
Analogi adalah alat berpikir yang mudah dan bersahabat bagi
murid, jika mereka dapat menyatakan pendapat awal tanpa merasa
dihakimi; dan kemudian mereka diberi kesempatan untuk mencari
validitasnya, baik di itu dalam pelajaran biologi, kimia maupun
fisika. Meskipun demikian beberapa penelitian menunjukkan walaupun
analogi sudah digunakan di dalam komunikasi keseharian, namun
penerapan metode di kelas tidak selalu seefektif seperti yang
diharapkan. (Duit,1991). Penggunaan analogi yang tidak dievaluasi
cenderung memunculkan pemahaman yang keliru, terutama hal ini
terjadi karena sifat bukan bersama diperlakukan seperti sesuatu
yang sahih, atau saat si pembelajar tidak mengenal baik analognya.
Sebenarnya penggunaan analogi tetap membutuhkan kehati-hatian untuk
memastikan tidak muncul kesan analog adalah gambaran yang
sebenar-benarnya dari konsep target. (Harrison, 2013 :17-18).
E. Analogi Meningkatkan Pembelajaran KonsepPara guru yang
khawatr munculnya pemahaman yang keliru dalam menggunakan analogi
(terdokumentasi oleh Driver, Squire, Rushworth & Wood
Robinson,1994), terkadang terpaksa menggunakan analogi karena
mereka menyadari gagasan ilmiahnya akan diterima murid, jika
analoginya dikaitkan dengan sesuatu yang sudah dipahami dan
disetujui. Sebagai contoh, para murid tahu ada sesuatu yang diserap
oleh rangkaian lampu senter karena tenaga baterainya semakin lama
semakin habis. Saat mereka mempelajari bahwa arus listrik mengalir
dari baterai menuju lampu senter dan kembali ke baterai (lihat
gambar1.3), mereka menyimpulkan lebih banyak arus yang masuk menuju
bohlam daripada yang ke luar bohlam karena ada sesuatu yang diambil
oleh bohlam. Para guru dan peneliti telah berupaya melakukan
berbagai upaya dari perubahan pada gagasan ini, di anataranya:
Kereta api bersambung di rel melingkar dan terus menerus mengangkut
para penumpang di stasiun (baterai) dan menurunkannya di stasiun
yang lain (bohlam; gambar 1.4a).Sebuah sepeda dengan rantainya
bergerak karena mendapatkan energy dari gigi pedalnya yang digenjot
(baterai), dan disalurkan menuju gigi roda belakang (bohlam; gambar
1.4b)
Seorang murid yang lari mengitari lingkaran manusia (rangkaian
listrik) memberikan permen kepada tiga atau empat murid yang dapat
menjawab pertanyaan dari gurunya (guru sebagai baterai dan murid
yang menjawab sebagai bohlam, lihat gambar 1.4c).
F. Metode FARSebuah Metode Efektif untuk Menyajikan
AnalogiTujuan dari penerapan metode FAR adalah untuk membantu para
guru memaksimalkan manfaat dan meminimalkan permasalahan, saat
analogi muncul pada pembahasan di kelas atau di buku teks. Metode
ini didesain agar dapat mengevaluasi keterampilan guru yang
menggunakan analogi dalam pengajaran sains. Karena tiga tahap
Fokus-Aksi-Refleks telah membuat pengajaran menjadi jelas dan
optimal, maka penerimaan metode FAR dengan praktik para guru
menjadi mudah. Berikut ini adalah penjelasan rinci dari setiap
tahap: 1. Fokus. Dalam mengajar analogi guru hendaknya menyadari
sejak awal, adanya aspek kesulitan pada konsep yang akan diajarkan
(kesulitan bagi guru maupun murid). Pada tahap ini hendaknya guru
memeriksa apakah para murid sudah mengetahui sesuatu tentang target
konsep atau belum, ataukah mereka mempunyai pemahaman konsep yang
keliru. Pertanyaan seputar bagaimana analogi dapat menguatkan
konsep yang tepat dan memperbaiki konsep yang salah, dapat
diajukan. Inilah saat di mana para guru memutuskan apakah paramurid
sudah cukup mengenal analog atau belum. Kemudian guru dapat
meningkatkan pengenalan dan pemahaman murid melalui contoh atau
penggambaran. Jika para guru mendapati para muridnya tidak dapat
melalui tahap ini dengan baik, maka penggunaan suatu analogi
tertentu sebaiknya tidak dilanjutkan. Tahap ini seharusnya
dijalankan sebelum atau di awal pelajaran, sesuai keadaan. Namun
upaya ini jika sudah dimulai sebelum awal pelajaran, akan
mengefektifkan penggunaan analogi.
2. Aksi. Tahap aksi dalam pengajaran analogi mengharuskan guru
memperhatikan tingkat keakraban para murid dengan analog. Selain
itu ia juga harus memperhatikan kemiripan dan ketidakmiripan sifat
antara analog dengan target. Proses yang dilakukan dengan
menggambarkan kemiripan cirri-ciri analog dengan target disebut
pemetaan sifat-sifat bersama. Inilah esensi dari instruksi analogi
di mana harus ada upaya perluasan, elaborasi, argumentasi,
negosiasi, dramatisasi, penggambaran dan penulisan. Hal ini akan
membantu para murid memahami prinsip-prinsip tingkat tinggi dari
kesamaan target konsep analog. Sebagai tambahan, selain pemetaan
sifat-sifat bersama, ketidakmiripan antara analog dengan konsep
target juga harus diiidentifikasi. Proses ini melibatkan upaya
negosiasi dengan para murid di mana analogi diungkapkan kelemahan
dan keterbatasannya, sehingga para murid tidak memaksakan analogi
diluar kegunaannya.
3. Refleksi. Hal berikut yang harus dilakukan dalam penggunaan
analogi, guru harus merenungi kejelasan dan kegunaan dari analog
sebagai bagian pembuatan kesimpulan. Sesudah itu guru harus mencari
cara menemukan analog yang lebih sesuai serta pemetaan yang lebih
sistematis untuk meningkatkan peran analogi. Tahap refleksi ini
mungkin dilakukan selama proses pengajaran berjalan atau sesudah
atau persiapan di kemudian hari. Dalam praktiknya, tahap ini tidak
terlalu jelas waktunya, karena bisa dilakukan bersamaan dengan
tahap-tahap yang lain. Karena refleksi adalah karakteristik dari
pengajaran yang baik, maka para guru menganggap para guru ini
sebagai sesuatu yang biasa.
Tahap-tahap metode FAR menjadi kebiasaan para guru yang akrab
dengan proses ini. Tahap-tahap ini telah terbukti kegunaannya dalam
pengajaran analogi.Gambar 2. Metode FAR untuk mengajar dan Belajar
dengan AnalogiFokus Konsep Murid AnalogApakah sulit, asing, atau
abstrak?Apakah sudah diketahui murid seputar konsep tersebut?Apakah
para murid sudah mengenal analognya?
Aksi Mirip
Tidak MiripDiskusikan cirri-ciri pada analog dan konsep sains.
Gambarkan kesamaan di antara keduanya.Diskusikan saat di mana
analog tidak mirip konsep sains.
Refleksi Kesimpulan
PerbaikanApakah analogi ini jelas, berguna, atau
membingingkan?Apakah hasilnya sesuai rencana?Berdasarkan hasilnya,
apakah ada perubahan diperlukan di waktu yang lain Anda menggunakan
analogi ini?
G. Analogi dalam Pelajaran FisikaAnalogi Mata Seperti Sebuah
KameraAnalogi mata seperti sebuah kamera adalah cara memberitahu
cara kerja mata (lihat artiekl Glynn, 1991) yang diutamakan di
sejumlah buku-buku sains. Dua asumsi yang sering terpikirkan oleh
para guru saat analogi ini digunakan : (1) para murid mengetahui
bagaimana cara kerja kamera dan (2) para murid paham bentuk gambar
lubang kamera dan lensa cembung. Asumsi ini masuk akal jika
kameranya sederhana, namun saat kamera sederhana sudah jarang
digunakan. Kamera digital dan video adalah perkembangan mutakhir
dari kamera sederhana 35mm.Para murid akan memiliki pengetahuan
awal mengenai kamera, hanya jika mereka pernah membuat kamera
lubang jarum dan memiliki pengalaman menggunakan lensa yang
menghasilkan bayangan nyata dari bohlam dan api lilin. Sangat
penting bagi para murid untuk memahami bentuk bayangan dari alat
optic sederhana. Pengetahuan konsep awal yang diperlukan para murid
bisa diringkas menjadi seperti berikut:a) Sinar cahaya sebenarnya
berkumpul secara halus dan rinci menghasilkan bayangan nyata.
Sebagai contoh gambar yang dibentuk saat lensa mengumpulkan cahaya
yang ditampilkan pada layar (contohnya, proyektor).b) Hanya sumber
cahaya yang dapat menghasilkan bayangan focus (contohnya, api
lilin, cahaya bohlam, chaya dari proyektor).c) Sinar cahaya membias
dengan cara yang teratur sebagaimana sinar melewati lensa
cembung.
Tabel berikut ini menunjukkan beberapa cara kerja serta fungsi
dari bagian-bagian kamera yang dapat digunakan untuk mengajarkan
tentang mataBeberapa Cara Kerja Kamera yang Mirip dengan Mata
Struktur atau Fungsi KameraStruktur atau Fungsi Mata
Lensa cembung memfokuskan cahaya pada filmKornea dan lensa
memfokuskan cahaya pada retina
Lensa berubah posisinya untuk memfokuskan objek yang dekat
maupun yang jauhLensa berubah bentuknya untuk memfokuskan objek
yang dekat maupun yang jauh.
Diafragma mengendalikan cahaya yang masuk.Pupil mengendalikan
cahaya yang masuk menuju retina.
Ruang dalam yang gelap mencegah munculnya pantulan berlipat
ganda.Ruang dalam yang gelap mencegah munculnya pantulan berlipat
ganda
Tutup lensa melindungi lensaKelopak mata melindungi kornea
Bayangan ditangkap film atau chipBayangan ditangkap retina
Beberapa Cara Kerja Kamera yang Tidak Mirip dengan Mata
Struktur atau Fungsi KameraStruktur atau Fungsi Mata
Sebuah lensa di depan kameraDua lensa-kornea di depan (tidak
dapat disesuaikan fokusnya) dan lensa yang dapat disesuaikan
fokusnya berada di belakang kornea.
Menangkap gambar tunggal atau berulangMenangkap gambar yang
bersambung
Memiliki rentang kecerahan yang terbatasBekerja pada rentang
kecerahan.
Tabel dibawah ini menunjukkan cara menganalisa Analogi Mata
Seperti Sebuah Kamera berdasarkan metode FAR.Analogi Mata Seperti
Sebuah Kamera
FokusKonsepBaik mata maupun kamera keduanya membentuk
bayangan(pada film dan retina, secara berurutan). Bayangan nyata
dibentuk saat cahaya sinar dari sumber membentuk bayangan yang
focus.
Para muridApakah para murid memahami bagaimana bayangan
terbentuk?Pernahkah mereka melihat bayangan cahaya bohlam atau api
lilin di dalam kamera lubang jarum? Apakah mereka familiar dengan
kamera dan mengetahui cara kerjanya?
AnalogSinar cahaya dari objek yang bersinar atau diterangi
melewati lensa cembung dapat difokuskan pada layar, film atau
retina. Hal ini terjadi di kamera dan mata.
AksiKemiripan-Pemetaan Analog dengan Target
Analog-KameraTarget-Mata
Lensa cembung memfokuskan cahaya pada film.Kornea bersama lensa
memfokuskan cahaya pada retina.
Lensa bergerak untuk memfokuskan objek yang dekat dan jauh.Lensa
bentuknya berubah untuk memfokuskan objek yang dekat dan jauh.
Diafragma mengatur cahaya yang masukPupil mengatur cahaya yang
masuk menuju retina.
Ruang dalam yang gelap mencegah pemantulan berlipat.Ruang dalam
yang gelap mencegah pemantulan berlipat.
Tutup lensa melindungi lensaKelopak mata melindungi kornea.
Bayangan ditangkap film atau chip.Bayangan ditangkap retina.
Ketidakmiripan-Di mana Letak Kelemahan Analogi Berada
Mata memiliki lensa yang tetap (kornea) dan sebuah lensa yang
bisa diatur fokusnya, sesangkan kamera bisa memiliki 6-10 lensa
dengan bentuk berbeda di dalam system lensanya. Kamera menangkap
sebuah gambar atau berulang; mata adalah alat penangkap gambar
bersambung. Mata bisa menerima cahaya dengan rentang tingkat
kecerahan yang lebih luas dibandingkan kamera; bagaimanapun juga,
peralatan kamera elektronik menjadi mirip mata; khususnya saat
gambar dikirim melalui kabel (seperti saraf optic).
RefleksiKesimpulanApakah struktur dan fungi analoginya
meyakinkan? Apakah diagram mata dan kamreanya memuaskan, ataukah
para murid memerlukan model kamera dan bedah mata (atau model yang
bagian-bagiannya bisa dicopot)?
PerbaikanTingkat manfaat membandingkan struktur dan fungsi
kamera digital dengan mata, tergantung pada usia dan pengalaman
para murid. Manakah penjelasan analogi yang paling baik, kamera
seperti mata atau mata seperti kamera?
Materi IPA Standar B (Australia), Ilmu Fisik, kelas 5-8:
Perpindahan Energi.cahaya berinteraksi dengan materi. (NAS, 1996,
hal.155) dan Materi Standar C, Sains Kehidupan: kelas 9-12: Materi
energy dan pengorganisasian di dalam system kehidupan (hal. 186).
Analogi Mata-Kamera menunjukkan bagaimana sinar cahaya membias
dalam membentuk bayangan.
Strategi yang disarankanPara murid seharusnya mengenal lensa
cembung. Mereka bisa membuat kamera lubang jarum dan model mata
(labu bundar diisi dengan cairan bependar dan kemudian ditutup
rapat dengan lensa cembung). Pembedahan mata (sapi) bisa dilakukan.
Beberapa tahap perbandingan antara kamera dan mata sebaiknya
diuraikan. Mata dan kamera adalah analoginya satu sama lain.
SumberModel mata, bahan-bahan untuk membuat model mata, mata
sapi, peralatan bedah, kamera-kamera pilihan (kamera lubang jarum,
kamera kotak, kamera SLR, kamera digital, kamera video).
PenerapanDi SMA.
H. Analogi dalam Pelajaran BiologiAnalogi Ember dan Pompa untuk
JantungBahasa teknik bisa memusingkan dan menakutkan bagi para
murid. Saat mempelajari tentang sirkulasi jantung, murid-murid
kecil harus bersusah payah untuk memahami kata-kata seperti klep,
bilik, serambi, pembuluh balik, dan aorta. Selain itu, para murid
sering takjub dengan diagram jantung yang rumit yang ada di dalam
buku teks. Analogi ini menggambarkan bagian-bagian jantung dengan
istilah-istilah analogis yang di kenal seperti, keran, ember, dan
pompa di dalam model kotak sederhana. Dengan menggunakan
perbandingan ember dan pompa, akan memberikan wawasan tentang
fungsi ruang-ruang di dalam jantung.Kami mendorong para guru untuk
menggunakan analogi ini, untuk memotivasi murid-murid mereka dalam
memperkenalkan gagasan yang memungkinkan mereka belajar konsep
ilmiah yang rumit dengan menggunakan analogi dan mereka belajar
konsep ilmiah yang rumit dengan menggunakan analogi dan model.
Analogi ini pertama kali dideskripsikan oleh Wilkes (1991) dan
kemudian oleh Venville dan Treagust (1996). Slide tranparan
proyektor atau PowerPoint berisi Gambar 6.8 dapat ditampilakan
dengan cara slide yang satu melapisi slide berikutnya untuk
menunjukan bagaimana fungsi dari aspek jantung yang berbeda
dijelaskan dengan model setahap demi setahap. Ruang-ruang dari
jantung ditunjukkan didalam bentuk empat kotak sederhana
ditampilkan Slide 1. Untuk para murid, gambar struktur ini lebih
mudah untuk dibayangkan daripada diagram yang digambar bentuknya
secara akurat. Slide2 ditampilkan diatas slide1 untuk menunjukkan
serambi kanan dapat dibandingkan dengan ember yang mengumpulkan
darah dari tubuh yang digambarkan seperti pabrik pada slide ini.
Bilik kanan dapat dibandingkan dengan sebuah pompa yang memompa
darah menuju paru-paru yang digambarkan sebagai tempat oksigen
disuntikkan ke dalam darah.
Tabel dibawah ini menunjukkan cara menganalisa Analogi Ember dan
Pompa untuk Jantung berdasarkan metode FAR.Analogi Ember dan Pompa
untuk Jantung
FokusKonsepDemonstrasi sederhana tentang aliran darah yang kaya
oksigen dan yang miskin oksigen melewati empat ruang jantung,
paru-paru, tubuh dan kembali menuju jantung.
Para muridPara murid melihat system rangkap pompa di dalam
jantung demikian membingungkan, dan sulit membedakan aliran darah
yang kaya oksigen dan yang miskin oksigen.
AnalogEmber cukup dikenal oleh kebanyakan murid. Mereka juga
mengenal konsep sebuah pompa seperti yang mungkin pernah mereka
lihat di aquarium, kolam renang atau sumur taman.
AksiKemiripan-Pemetaan Analog dengan Target
Analog-Ember dan pompaTarget-Ruang-ruang di dalam jantung
Ember menerima airSerambi kanan dan kiri menerima darah mengalir
yang kembali dari tubuh dan paru-paru berturut-turut.
Pompa menyedot air dari satu tempat dan memompanya ke tempat
yang diinginkan.Bilik kanan dan kiri memompa darah dari jantung
menuju jantung dan paru-paru, berturut-turut.
Keran dapat ditutup untuk mencegah air mengalir kea rah
sebaliknya.Klep jantung mencegah darah mengalir ke arah yang
salah.
Suntikan dapat digunakan untuk memasukan suatu bahan ke dalam
suatu tempat.Paru-paru memasukan oksigen ke dalam darah yang datang
dari bilik kanan.
Pabrik menggunakan bahan-bahanTubuh seperti pabrik yang
menggunakan oksigen dari darah.
Ketidakmiripan-Pemetaan Analog dengan Target
Ember atasnya terbuka dimana air bisa meluap keluar, sedangkan
serambi memiliki klep yang memungkinkan adanya aliran darah menuju
bilik. Perpindahan gas keluar dan masuk dari darah menuju paru-paru
terjadi melalui difusi, tidak melalui proses penyuntikan aktif.
Jantung terbuat dari bahan-bahan organic, sedangkan ember dan pompa
dibuat dari bahan anorganik. Serambi secara aktif memompa darah
menuju bilik; tidak pasif seperti air yang menetes dari ember.
RefleksiKesimpulanApakah para murid setelah mempelajari analogi
ini, memahami aliran darah yang melalui darah dan fungsi dari
setiap aspek jantung? Walaupun para murid dapat menggunakan analogi
ini untuk membantu mereka memahami fungsi ruang-ruang di dalam
jantung, namun mereka sering kesulitan mengingat istilah teknik
yang berkaitan dengan pemahaman baru mereka.
PerbaikanAktivitas seperti bermain dan menggambar diagram dapat
digunakan untuk membantu para murid mengingat istilah yang
berkaitan dengan aliran darah menuju jantung dan tubuh. Hal ini
akan menggabungkan hubungan antara pengetahuan yang baru dibentuk
dengan analogi dan bahasa ilmiah yang dibutuhkan.
Materi IPA Standar C (Australia), Ilmu Hayat, kelas 5-8:
Struktur dan fungsi di dalam system kehidupan. (NAS, 1996, hal.156)
Manusia memiliki systemsirkulasi, dan lain sebagainya. (hal167).
Mahluk hidup adalah system terorganisir dan hewan yang besar
memiliki jantung pusat: Analogi ember dan pompa adalah cara praktis
untuk menunjukkan bagaimana jantung mamalia bekerja.
Strategi yang disarankanEmpat kertas transparan yang berlapis
dan membentuk gambar 6.8 dapat digunakan untuk menjelaskan
kerumitan jantung dengan tahap-tahap sederhana. Para murid dapat
didorong dengan membuat tebakan mendidik seputar apa yang terjadi
pada setiap tahap. Model ini dapat digunakan untuk menghubungkan
model jantung dengan jantung bedah yang sebenarnya sehingga para
murid dapat menghubungkan analogi dengan hal sebenarnya.
SumberAnalogi ini disajikan oleh (Wilkes, 1991) dan kemudian
dievaluasi oleh Venville dan Taugust (1993,1996)
PenerapanModel ini cocok dipelajari semua murid kelas 5-8 saat
sedang mempelajari jantung.
I. Analogi dalam Pelajaran KimiaAnalogi Balon untuk Bentuk
MolekulPara guru kimia dan berbagai buku teks sering membahas
bentuk-bentuk molekul. Di dalam pelajaran kimia, kebanyakan guru
menggunakan teori tolakan pasangan electron valensi, atau the
valence shell electron pair repulsion (VSPER). Ini adalah gagasan
abstrak, dan beberapa murid kesulitan untuk membayangkan kenyataan
bahwa orbital electron bertolakan satu sama lain. Sebuah cara
konkret untuk membantu para murid melihat konsep ini, adalah dengan
menggunakan model sebagai model orbital electron.Balon berisi udara
dapat digunakan sebagai model medan negative orbital electron. Saat
anda menaruh sebuah balon diantara balon-balon lainnya, tekanannya
akan menghasilkan gaya reaksi. Balon akan terpental jika
dilepaskan.Modelini membantu para murid membayangkan bagaimana
orbital yang tak Nampak, saling menekan satu sama lainnya. Akan
bermanfaat jika menggunakan balon yang ditiup, dan membiarkan para
murid merasakan tekanan yang ada didalamnya.Target penjelasan
analogi ini adalah perbedaan bentuk antara etana (C4H6) yang
berbentuk tetrahedral;etena(C2H4) yang berbentuk planar; dan etuna
(C2H2) yang berbentuk linear.Struktur tetrahedral etana dapat
dibuat modelnya dengan mengikat empat balon bersamaan berisi udara.
Balon-balon dianggap berbentuk tetrahedral, dan Anda dapat
mendiskusikan mengapa gaya tekanan dapat menghasilkan arah yang
saling menjauhi. Analoginya adalah empat orbital-sp3 akan melakukan
hal yang sama (empat ikatan hibrida sp3 di dalam alkana seperti
empat balon yang serupa).Jika anda meledakan sebuah balon, tiga
balon yang tersisa akan bergerak membentuk planar (analoginya
menjadi H2C = gugus etena). Peledakan balon berikutnya akan
menghasilkan sebuah struktur yang kira-kira linear, walaupun
hasilnya cenderung lebih longgar. Ini adalah model etuna dengan
ikatan rangkap tiga-HC.
Tabel dibawah ini menunjukkan cara menganalisa Analogi Balon
untuk Bentuk Molekul berdasarkan metode FAR.Analogi Balon untuk
Bentuk Molekul
FokusKonsepTarik menarik dan tolak menolak listrik statis antara
atom dan electron menghasilkan ikatan kovalen. Teori VSPER adalah
cara yang bermanfaat untuk menjelaskan bentuk yang dihasilkan saat
atom-atom berbagi electron di dalam suatu molekul.
Para muridPara murid memiliki kesulitan dalam membayangkan gaya
yang tidak tampak, seperti gaya tolakan listrik statis. Mereka
lebih mengenal tekanan balon yang berisi udara.
AnalogCara yang sederhana untuk menunjukkan tolakan antara
pasangan electron yang berdekatan, adalah dengan membuat model
ikatan kovalen dengan balon yang berisi udara. Empat balon berisi
udara penuh diikat bersamaan dengan erat pada bagian lehernya.
Tekanan udara-keelastisannya-menekan sama besar setiap balonnya.
Bentuknya kira-kira adalah sebuah tetrahedral. Ini seperti metana
(CH4). Sementara mendiskusikan gaya dan bentuk yang ditunjukkan,
pecahkan satu balon dengan pin, dan tiga balon yang tersisa akan
membentuk suatu planar. Saat balon kedua dipecahkan, dua balon
tersisa akan membentuk suatu linear.
AksiKemiripan-Pemetaan Analog dengan Target
Analog-Balon-balonTarget-Molekul kovalen
Balon yang ditiup penuhPasangan electron dari ikatan kovalen
Empat leher balon yang terikat bersamaEmpat ikatan sigma yang
mengelilingi satu atom karbon
Balon menolak satu sama lain karena adanya tekanan udaraIkatan
menolak satu sama lain karena gaya listrik statis
Satu balon meletusDua ikatan menyatu menjadi ikatan rangkap
dua
Dua balon meletusTiga ikatan menyatu menjadi ikatan rangkap
tiga
Ketidakmiripan-Di mana letak kelemahan Analogi Berada
Ada 2,4,6 elektron per ikatan, tetapi setiap balon mengandung
jutaan partikel. Kerapatan electron di dalam ikatan tidak seragam,
tetapi tekanan di dalam balon seragam. Bentuk daerah ikatan kaya
electron tidak sama persis dengan bentuk balon. Tolakan listrik
statis adalah gaya pada suatu jarak, tetapi tekanan balon adalah
sebuah gaya sentuh. Para murid dapat berpikir bahwa balon
mnggambarkan atom; sebenarnya ia menggambarkan ikatan.
RefleksiKesimpulanBilamana analogi terlihat meyakinkan? Apakah
balon berfungsi sesuai dengan yang diharapkan? Miliki sekumpulan
balon yang banyak agar dapat dilakukan berulang kali, karena
praktik ini begitu cepat akibatnya murid sering kehilangan
intinya.
PerbaikanApakah diperlukan model sebagai pendamping model balon?
Apakah diskusi awal tentang VSPER dibutuhkan? Bilamana para murid
puas dengan pemetaan sifat-sifat bersama dan tidak bersama?
Materi IPA Standar B (Australia), Ilmu Fisik, kelas 9-12:
Struktur dan Sifat-sifat Zat. (NAS, 1996, hal.176) Analogi balon
untuk bentuk molekul menunjukkan bahwa awan electron di sekeliling
inti atom disusun untuk meminimalisir tolakan, informasi tentang
penentuan bentuk molekul didapatkan melalui teori VSPER.
Strategi yang disarankanModel ini dapat dijadikan pengantar
pembelajaran; sekalipun teori VSPER sudah diuraikan, Anda masih
perlu menggunakan model ini kembali. Nampaknya model ini berfungsi
dengan baik saat teori VSPER sudah dijelaskan. Seperti kebanyakan
model yang didampingi dengan model lain bersamaan, model ini
didampingi dengan model ruang kosong dan bola batang.
SumberBuku karya Hunter, Simpson,& Stranks, (1976, hal.361).
Banyak balon dan benang.
PenerapanPelajaran kimia organic dan VSPER di SMA.
BAB IIIKESIMPULANAnalogi dan berpikir analogi adalah pusat
sains, dan digunakan untuk perpikir dan bekerja secara ilmiah.
Beberapa peringatan hendaknya diperhatikan saat menjelaskan dan
mengembangkan analogi: analogi seharusnya menarik, dikenal dan
sifat-sifatnya bersama atau bukan bersama, sebaiknya dirundingkan
dengan melibatkan murid. Analogi adalah alat pemikiran tingkat
tinggi yang efektif yang membantu ilmuwan dan orang awam dalam
memahami fenomena alam di sekitar mereka. Analogi memiliki potensi
yang baik terhadap pemahaman konsep dalam mengajarkan Fisika,
Kimia, dan Biologi. Namun analogi dapat menjadi pedang bermata dua.
Selalu perhatikan bersama para murid di manakah letak kelemahan
analogi yang sedang dipelajari.Beberapa analogi adalah alat
pembangun pengetahuan yang efektif, namun sebagian yang lain
berpotensi menimbulkan pemahaman konsep yang keliru jika tidak
digunakan secara hati-hati.
DAFTAR PUSTAKAHarrison,A.G. (2008). Using Analogies in Middle
and Secondery Science Classrooms The FAR Guide-An Interesting Way
to Teach With Analogies. California : Corwin Press. p1-26 &
p.202.Venville, G. Using Analogies in Middle and Secondery Science
Classrooms The FAR Guide-An Interesting Way to Teach With
Analogies. California : Corwin Press. p. 30-32. &
p125-127.Cool,R.K. Using Analogies in Middle and Secondery Science
Classrooms The FAR Guide-An Interesting Way to Teach With
Analogies. California : Corwin Press. p.149.