Teori dan Prinsip Kegiatan Laboratorium

Tujuan pembelajaran IPA di sekolah antara lain: (i) IPA sebagai produk, (ii) IPA sebagai proses, (iii) IPA-teknologi dan masyarakat ataupun IPA untuk pengembangan sikap dan nilai, dan (iv) pendekatan ketrampilan personal dan sosial. Secara keseluruhan berbagai kemungkinan tujuan pengajaran IPA ini bisa diwujudkan melalui pengajaran IPA di laboratorium. Dalam hal IPA sebagai sebuah produk, maka praktik laboratorium dan eksperimen merupakan bagian yang esensial dalam pengajaran IPA. Melalui kegiatan laboratorium, dapat terjadi transformasi dari pengalaman menuju generalisasi ilmiah dan pembuatan teori. Pembelajaran IPA melalui praktikum di laboratorium dapat berperan: a) untuk memberikan realitas yang lebih nyata daripada sekedar penjelasan tertulis, persamaan matematik atau diagram sebagaimana yang ada di buku teks; b) untuk memberikan bayangan realitas yang memang butuh penjelasan; c) untuk melatih penggunaan alat-alat laboratorium dan teknik penggunaannya; dan d) untuk menguji atau mengkonfirmasi perkiraan-perkiraan teori-teori ilmiah. Hal yang sangat mendasar dari dikembangkannya kegiatan laboratorium adalah untuk melatih dan mengembangkan keahlian siswa dalam memecahkan masalah secara ilmiah. Ketika tujuan ini ditetapkan hal yang perlu dilakukan guru untuk memaksimalkannya adalah memberikan kesempatan waktu pada siswa yang lebih banyak supaya mereka bisa berpikir, berdiskusi, membuat perencanaannya sendiri dna untuk berefleksi atas hasil yang didapat. Adapun untuk pembelajaran IPA-teknologi dan masyarakat, terdapat dua komponen yang terintegrasi yakni IPA itu sendiri dan cara IPA berinteraksi dalam kehidupan pribadi dan masyarakat. Seyogyanya guru IPA dapat menarik perhatian siswa dengan melibatkan apa yang diajarkan dengan kehidupan sehari-hari di lingkungan siswa berada. Dengan melibatkan siswa dalam praktek laboratorium maka bisa dikembangkan sikap-sikap yang bermanfaat yang kelak dapat digunakan siswa setelah terjun di masyarakat.

Di samping berbagai potensi yang bisa digunakan, praktikum laboratorium yang selama ini dilakukan di sekolah juga memiliki keterbatasan. Sebagai contoh, ketika pembelajaran IPA yang dilakukan dengan metoda praktek laboratorium dibandingkan dengan metoda lainnya seperti ceramah atau demonstrasi (oleh guru ataupun siswa) ternyata tidak menunjukkan peningkatan prestasi siswa kecuali dalam hal keterampilan siswa dalam penggunaan alat-alat laboratorium. Guru yang pernah melakukan praktek laboratorium juga mengalami, bahwa praktek laboratorium membutuhkan waktu yang lebih banyak untuk persiapan alat dan bahan, kesulitan dalam mengatur dan mengawasi siswa dalam berpraktek, prosedur percobaan yang sulit difahami siswa dan kemungkinan siswa membuat kesalahan di setiap saat, dan hasil yang diinginkan dan pemahaman yang diharapkan dari siswa pun biasanya jauh dari yang direncanakan dari kegiatan praktek ini.

Pada umumnya kegiatan praktek laboratorium diarahkan pada upaya supaya siswa dituntut untuk menguji, memverifikasi atau membuktikan hukum atau prinsip ilmiah yang sudah dijelaskan oleh guru atau buku teks. Ada juga percobaan yang dirancang oleh guru adalah para siswa disuruh melakukan percobaan dengan prosedur yang sudah terstruktur yang membawa siswa kepada prinsip atau hukum yang tidak diketahui sebelumnya dari data empiris yang mereka kumpulkan hasil dari percobaan tersebut. Namun terdapat berbagai kelemahan dasar dari cara seperti ini, secara logis prinsip ilmiah dan hukum alam tidak dapat dibuktikan secara langsung; prinsip ilmiah dan hukum alam juga tidak dapat diuji hanya dengan jumlah percobaan yang terbatas yang dilakukan oleh siswa. Keterbatasan alat yang digunakan, keterampilan yang dipunyai, waktu yang singkat dan kompleksitas generalisasi, merupakan keterbatasan percobaan siswa yang menunjukkan hal yang hebat kalau siswa bisa menghasilkan prinsip teoritis yang penting dari sekumpulan data mentah hasil percobaan.

Dengan memperhatikan berbagai keterbatasan pengajaran IPA dengan metoda laboratorium dan hasil yang diinginkan, van den Berg dan Giddings (1992) menyarankan jenis kegiatan yang efektif dilakukan adalah: mengembangkan keterampilan dan teknik (pelatihan), memberikan pengalaman yang nyata (pengalaman) dan memberikan pelatihan pemecahan masalah (investigasi).

1. Pelatihan. Fokus dari kegiatan ini adalah mengembangkan keterampilan praktek dan teknik siswa. Kebutuhan akan kegiatan ini adalah untuk mengenalkan siswa dan melibatkan mereka lebih dekat lagi dengan alat, bahan dan prosedur kerja di laboratorium. Jenis-jenis kegiatan yang dilakukan diantaranya adalah pengamatan (observasi), pengukuran, pendugaan (estimasi) dan manipulasi. Diharapkan melalui jenis kegiatan ini siswa mempunyai pengetahuan dan keterampilan penting sebelum melakukan kegiatan lainnya di laboratorium.

2. Pengalaman. Yang dimaksud dengan pengalaman adalah kegiatan laboratorium yang sifatnya memberikan interaksi langsung yang nyata pada siswa melalui panca inderanya. Karena pelajaran IPA salah satunya bertujuan untuk memberi arti tentang dunia fisik dimana kita hidup, maka sudah sewajarnya siswa dapat merasakan dan mengalami petualangan belajar IPA melalui kegiatan eksperimentasi. Kegiatan eksperimentasi pengalaman bermaksud mengajarkan konsep IPA dengan kegiatan praktek/percobaan secara terintegrasi dan juga bisa mengarah pada ilustrasi dimana guru dan siswa sudah sedikit tahu tentang konsep IPA dan kesimpulan yang kemungkinan dituju.

3. Investigasi. Setelah siswa menguasai berbagai keterampilan kerja di laboratorium dan memahami serta mengenali beragam konsep IPA yang penting, maka mereka dapat melakukan aktivitas laboratorium yang lebih tinggi tingkatannya, kegiatan ini dinamakan investigasi. Kegiatan investigasi paling tidak terdapat dua jenis, pertama jawaban akhir tidak diberikan tetapi terdapat bimbingan mengenai bagaimana cara untuk menyelesaikan masalah dan ada harapan hasil seperti apa yang diinginkan; kedua adalah investigasi yang bersifat terbuka, aktivitas ini tidak harus selalu mendapat jawaban bahkan mungkin tidak terdapat penyelesaian yang memuaskan sehingga siswa bertanggungjawab penuh terhadap seluruh proses dari upaya penyelesaian masalah, koleksi data, membuat kesimpulan dan kemungkinan penyelesaian.

BACA SELENGKAPNYA »

Penerapan Gagasan Kegiatan Laboratorium

Ciri utama dari kegiatan ilmiah adalah melakukan penalaran disertai dengan pengujian secara empirik. Menalar merupakan kegiatan mental dalam mengembangkan pikiran terhadap suatu fakta atau prinsip. Usaha mengembangkan pikiran tersebut dapat dalam bentuk menentukan hubungan sebab akibat atau korelasional, membuat suatu keputusan atau evaluasi berdasarkan landasan pemikiran tertentu, melakukan prediksi, menyusun kesimpulan, memberikan alasan tentang penyebab suatu kejadian, dll. Hasil penalaran itu kemudian diuji secara empiris, dalam arti dicarikan bukti-bukti empiris yang menunjang hasil penalaran tersebut. Untuk mendapatkan bukti empirik dari suatu gagasan hasil penalaran diperlukan kegiatan laboratorium. Jadi kegiatan laboratorium sebenarnya merupakan jembatan antara hasil kegiatan intelektual yang bersifat rasional dengan bukti-bukti empirik berupa fakta yang diperoleh melalui cara-cara pengujian yang bersifat metodologis atau procedural.

IPA merupakan suatu mata pelajaran yang memberikan kesempatan kepada para siswa untuk berpikir kritis melalui kegiatan-kegiatan yang dilakukan sendiri oleh siswa. Kegiatan-kegiatan yang dimaksud dapat dilangsungkan di dalam laboratorium maupun di luar laboratorium seperti di kelas atau di alam terbuka, berkaitan dengan suatu bidang ilmu tertentu yang antara lain ditujukan untuk menunjang pembelajaran teori. Proses belajar mengajar yang demikian disebut sebagai kegiatan praktikum. Melalui kegiatan praktikum ini siswa diberi kesempatan untuk mengalami sendiri atau melakukan sendiri, seperti mengikuti suatu proses, mengamati suatu objek, menganalisis, membuktikan dan menarik kesimpulan sendiri mengenai suatu objek, keadaan atau proses sesuatu. Siswa dapat mengalami sendiri, mencari kebenaran, atau mencoba mencari suatu hukum atau dalil, dan menarik kesimpulan atas proses yang di alaminya itu.

Beberapa ahli mempunyai pandangan yang berbeda terhadap kegiatan laboratorium, sehingga melahirkan beberapa model dan metode praktikum, seperti misalnya: model praktikum induktif, model praktikum verifikasi, dan metode inkuiri. Model praktikum induktif dikembangkan oleh penganut faham Francis Bacon yang berpendapat bahwa pekerjaan saintis adalah mengumpulkan pola hubungan antar data dan selanjutnya menemukan teori untuk merasionalisasi semua itu. Model praktikum verifikasi dikembangkan oleh penganut faham Popper yang mamandang saintis mengawali penyelidikannya dengan suatu hipotesis yang diturunkan dari penyatuan pengalaman dan kreativitas. Kegiatan praktikum model verifikasi ini lebih diarahkan pada pembuktian teori yang telah dipelajari siswa sebelumnya. Metode inkuiri dikembangkan melalui pendekatan heuristik yang memandang saintis sebagai penemu (discoverer). Di dalam kegiatan praktikum menurut pandangan ini, siswa dianggap seperti saintis yang sedang melakukan eksperimen, mereka dituntut untuk merumuskan masalah, merancang eksperimen, merakit alat, melakukan pengukuran secara cermat, menginterpretasikan data perolehan, serta mengkomunikasinnya melalui laporan yang harus dibuatnya.

BACA SELENGKAPNYA »

Kesehatan Laboratorium dan Keselamatan Kerja di Laboratorium

Laboratorium adalah tempat untuk mengaplikasikan teori keilmuan, pengujian teoritis, pembuktian uji coba, penelitian, dan sebagainya dengan menggunakan alat bantu yang menjadi kelengkapan dari fasilitas dengan kuantitas dan kualitas yang memadai (Depdiknas, 2002).

Laboratorium adalah suatu tempat dimana terjadi berbagai aktivitas yang melibatkan bahan, peralatan gelas dan instrumentasi khusus yang dapat menyebabkan terjadinya kecelakaan bila dilakukan dengan cara yang tidak tepat. Kecelakaan itu dapat juga terjadi karena kelalaian atau kecerobohan kerja, ini dapat membuat orang tersebut cedera, dan bahkan bagi orang disekitarnya. Keselamatan kerja di laboratorium merupakan kewajiban bagi setiap individu yang sadar akan kepentingan kesehatan, keamanan dan kenyamanan kerja.

Beraktivitas dengan selamat dan aman berarti menurunkan resiko kecelakaan. Alat dan bahan yang digunakan dalam kegiatan di laboratorium IPA memerlukan perlakuan khusus sesuai sifat dan karakteristik masing-masing. Perlakuan yang salah dalam membawa, menggunakan dan menyimpan alat dan bahan di laboratorium IPA dapat menyebabkan kerusakan alat dan bahan, terjadinya kecelakaan kerja serta dapat menimbulkan penyakit. Cara memperlakukan alat dan bahan di laboratorium IPA secara tepat dapat menentukan keberhasilan dan kelancaran kegiatan.

Kecelakaan menurut WHO merupakan suatu kejadian di luar kemampuan manusia, disebabkan oleh kekuatan dari luar, terjadi dalam sekejap menimbulkan kerusakan terhadap jasmani maupun rohani. Setiap laboratorium dengan segala desain dan aktifitasnya memiliki potensi untuk terjadinya kecelakaan. Untuk itulah perlu diupayakan untuk menghindarkaan atau paling tidak meminimalkan kemungkinan terjadinya kecelakaan.

Kecelakaan di laboratorium dapat terjadi karena kurangnya pengetahuan dan pemahaman mengenai bahan kimia, proses-proses dan perlengkapan atau peralatan yang tidak jelas serta kurangnya bimbingan terhadap siswa yang sedang bekerja di laboratorium. Selain itu tidak tersedianya perlengkapan keamanan dan pelindung untuk kegiatan, tidak mengikuti petunjuk atau aturan yang seharusnya ditaati, tidak menggunakan perlengkapan pelindung atau menggunakan peralatan/ bahan tidak sesuai dan tidak berhati-hati dalam kegiatan dapat pula menjadi sumber kecelakaan.

Pada laboratorium IPA yang terdapat di sekolah guru sebagai pengelola maupun sebagai guru mata pelajaran IPA bertanggung jawab atas keselamatan kerja siswa di laboratorium. Tanggung jawab tersebut diwujudkan dalam bentuk upaya-upaya preventif untuk mencegah terjadinya kecelakaan di laboratorium. Upaya-upaya preventif tersebut dapat antara lain dengan menyediakan:

1. Alat pemadam api

2. alat untuk menghindarkan terjadinya kebocoran gas

3. kotak Pertolongan Pertama Pada Kecelakanan (P3K)

Gambar 1.

Peralatan Pemadam Api, Pengaman Tabung Gas dan Kotak P3K

Selain peralatan tersebut pengelola laboratorium wajib melakukan tindakan preventif yaitu dengan :

1. Membuat desain dan penataan ruangan yang memenuhi persyaratan keamananan

2. Mengetahui lokasi dan perlengkapan darurat

3. Menggunakan perlengkapan keselamatan pada saat bekerja

4. Memahami sifat bahan dan memahami kemungkinan bahaya yang terjadi

5. Memberikan tanda peringatan pada bahan atau alat yang berbahaya

6. Membuat aturan agar setiap pengguna bekerja dengan prosedur yang benar

7. Membuang sisa kegiatan/praktikum di tempat yang telaah disediakan dan dengan prosedur yang benar.

8. Menjaga kebersihan dan kerapihan laboratorium

Desain dan penataan ruang yang memenuhi persyaratan keamanan dapat dilihat pada gambar berikut ini :

Gambar 2.

Desain Penataan Ruang Laboratorium

Ada beberapa simbol sebagai tanda peringatan dan label harus terpasang pada botol karena sangat penting untuk untuk menghindari terjadinya kecelakaan. Contoh ymbol seperti ini :

.

Pelaksanaan praktikum di tingkat SMP tidak terlepas dari tuntutan Kurikulum. Kurikulum mensyaratkan beberapa kompetensi dasar dapat dicapai dengan melaksnakan praktikum misalnya pada materi kemagnetan, kelistrikan, gelombang dan optic, gaya dan energy, perubahan sifat kimia, pemuaian, sistem respirasi, sistem pencernaan, sistem peredaran darah. Semua kegiatan tersebut mengandung resiko kecelakan apabila tidak dilaksanakan dengan hati-hati. Pada percobaan untuk menguji perubahan sifat kimia, praktikum pengujian bahan makanan dan praktikum untuk menguji fotosintesis misalnya, pada praktikum ini menggunakan api sebagai salah satu bahan yang harus digunakan siswa, apabila tidak hati-hati potensi terjadinya kebakaran cukup besar. Demikian pula praktikum yang menggunakan alat-alat gelas yang rentan pecah, maka pecahan gelas tersebut dapat melukai siswa yang tidak hati-hati.

Penggunaan bahan-bahan kimia misalnya alcohol yang digunakan untuk melarutkan klorofil pada daun pada praktikum fotosintesis dan penggunaan chloroform dalam praktikum pembedahan juga harus hati-hati. Misalnya alcohol tidak boleh dipanaskan langsung di api karena dapat meledak sehingga dalam pelaksanaannya alkohol direbus dengan cara direbus dengan penangas air. Untuk chloroform karena sifatnya dapat membius dan mudah menguap, maka perlu hati-hati dalam menggunaknnya.

BACA SELENGKAPNYA »

Penerapan Prinsip Kegiatan Laboratorium

Dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia, gagasan adalah rancangan yang tersusun dalam pikiran. Gagasan menyebabkan timbulnya konsep, yang merupakan dasar bagi segala macam pengetahuan. Sedangkan teori adalah abstraksi dari realitas yang sebagian besar merupakan sekumpulan prinsip-prinsip dan definisi-definisi yang secara konseptual mengorganisasikan aspek-aspek dunia empiris secara sistematis. Dalam kaitannya dengan pembelajaran IPA, maka peristilahan tentang gagasan, teori dan prinsip maupun terminologi lainnya sangat mudah dijumpai. Hal ini dikarenakan dalam pengembangannya IPA merupakan cabang ilmu pengetahuan yang berkaitan dengan aspek proses dan produk, di samping aspek lain yakni pengembangan sikap. Aspek proses sangat terkait dengan langkah-langkah yang harus dilakukan secara taat azas, terus menerus dan selalu diperbaharui. Dengan cara demikian, maka produk dari proses yang dihasilkan memiliki nilai kegunaan yang tinggi.

 

Sebenarnya ilmu yang lain juga menggunakan kaidah yang sama dengan pengembangan IPA tetapi ada salah satu faktor yang membedakan IPA dibanding pelajaran lain di sekolah yakni adanya kegiatan praktek dan eksperimen yang melibatkan guru dan murid serta bahan pembelajaran seperti prosedur percobaan dan pemakaian alat dan bahan, yang biasanya dilakukan di laboratorium. Laboratorium menempati kedudukan sangat penting dalam pembelajaran maupun pengembangan IPA, karena laboratorium sebenarnya adalah jantungnya IPA. Laboratorium berperan sebagai tempat untuk memberikan suatu ilustrasi materi teoritik bersifat verifikatif untuk membuktikan hasil penelitian di laboratorium maupun sebagai tempat siswa untuk mendapatkan kesempatan melakukan pengalaman langsung dalam memecahkan masalah yang diangkat dari fenomena alam yang diamati atau teori yang mereka pelajari. Kegiatan laboratorium hendaknya dirancang dengan tujuan melatih siswa untuk mengorganisasikan kegiatan ilmiah yang meliputi aktivitas-aktivitas: melakukan observasi dan pengukuran, menemukan suatu masalah dan mencari cara pemecahannya, menginterpretasikan dan memformulasikan generalisasi, menyusun, menuji, dan merevisi suatu model.

BACA SELENGKAPNYA »

Peran Strategis Laboratorium di Sekolah

Terdapat sejumlah definisi tentang laboratorium, antara lain dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia disebutkan bahwa laboratorium merupakan tempat atau lainnya yang dilengkapi dengan peralatan untuk mengadakan percobaan dan sebagainya (Tim Penyusun Kamus, 1994). Laboratorium adalah merupakan suatu tempat dimana percobaan dan penyelidikan dilakukan. Tempat yang dimaksudkan dapat merupakan suatu ruangan tertutup, kamar atau ruangan terbuka, kebun misalnya. Secara terbatas, laboratorium dapat dipandang sebagai suatu ruangan yang tertutup dimana suatu percobaan dan penyelidikan dilakukan (Depdikbud, 1997). Umumnya ruangan dalam hal ini adalah tempat berlangsungnya kegiatan pembelajaran secara praktek yang memerlukan peralatan khusus yang tidak mudah dihadirkan di ruang kelas.

Dalam pembelajaran sains, laboratorium merupakan bagian integral dari kegiatan belajar mengajar. Hal ini dikarenakan siswa tidak hanya sekedar mendengarkan keterangan guru dari pelajaran yang telah diberikan, tetapi harus melakukan kegiatan sendiri untuk mencari keterangan lebih lanjut tentang ilmu yang dipelajarinya. Dengan adanya laboratorium, maka diharapkan proses pengajaran sains dapat dilaksanakan seoptimal mungkin, meskipun bukan berarti sains tidak dapat diajarkan tanpa laboratorium. Dari sisi ini tampak betapa penting peranan kegiatan laboratorium untuk mencapai tujuan pendidikan sains. Setidaknya ada 4 alasan yang menguatkan peran laboratorium dalam pembelajaran di sekolah antara lain (Rustaman, 1995):

1. Praktikum membangkitkan motivasi belajar sains. Dalam belajar, siswa dipengaruhi oleh motivasi. Siswa yang termotivasi untuk belajar akan bersungguh-sungguh dalam mempelajari sesuatu. Melalui kegiatan laboratorium, siswa diberi kesempatan untuk memenuhi dorongan rasa ingin tahu dan ingin bisa. Prinsip ini akan menunjang kegiatan praktikum di mana siswa menemukan pengetahuan melalui eksplorasi.

2. Praktikum mengembangkan keterampilan dasar melakukan eksperimen. Kegiatan eksperimen merupakan aktivitas yang banyak dilakukan oleh ilmuwan. Untuk melakukan eksperimen diperlukan beberapa keterampilan dasar seperti mengamati, mengestimasi, mengukur, membandingkan, memanipulasi peralatan laboratorium, dan ketrampilan sains lainnya. Dengan adanya kegiatan praktikum di laboratorium akan melatih siswa untuk mengembangkan kemampuan bereksperimen dengan melatih kemampuan mereka dalam mengobservasi dengan cermat, mengukur secara akurat dengan alat ukur yang sederhana atau lebih canggih, menggunakan dan menangani alat secara aman, merancang, melakukan dan menginterpretasikan eksperimen.

3. Praktikum menjadi wahana belajar pendekatan ilmiah. Para ahli meyakini bahwa cara yang terbaik untuk belajar pendekatan ilmiah adalah dengan menjadikan siswa sebagai ilmuwan. Pembelajaran sains sebaiknya dilaksanakan melalui pendekatan inkuiri ilmiah (scientific inquiry) untuk menumbuhkan kemampuan berpikir, bekerja dan bersikap ilmiah serta mengkomunikasikannya sebagai aspek penting kecakapan hidup. Oleh karena itu pembelajaran sains baik di SMA/MA maupun di SMP/MTs menekankan pada pemberian pengalaman belajar secara langsung melalui penggunaan dan pengembangan keterampilan proses dan sikap ilmiah.

4. Praktikum menunjang materi pelajaran. Praktikum memberikan kesempatan bagi siswa untuk menemukan teori, dan membuktikan teori. Selain itu praktikum dalam pembelajaran sains dapat membentuk ilustrasi bagi konsep dan prinsip sains. Dari kegiatan tersebut dapat disimpulkan bahwa praktikum dapat menunjang pemahaman siswa terhadap materi pelajaran.

Selanjutnya secara lebih rinci dapat dijelaskan bahwa, laboratorium sains berperan penting dalam kegiatan pembelajaran yakni dengan menumbuhkan dan mengembangkan aspek-aspek antara lain: (1) keterampilan dalam pengamatan, pengukuran, dan pengumpulan data, (2) kemampuan menyusun data dan menganalisis serta menafsirkan hasil pengamatan, (3) kemampuan menarik kesimpulan secara logis berdasarkan hasil eksperimen, mengembangkan model dan menyusun teori, (4) kemampuan mengkomunikasikan secara jelas dan lengkap hasil-hasil percobaan, (5) keterampilan merancang percobaan, urutan kerja, dan pelaksanaannya, (6) keterampilan dalam memilih dan mempersiapkan peralatan dan bahan untuk percobaan, (7) keterampilan dalam menggunakan peralatan dan bahan, (8) kedisiplinan dalam mematuhi aturan dan tata tertib demi keselamatan kerja.

BACA SELENGKAPNYA »