PENERAPAN TEORI KOGNITIF DALAM PEMBELAJARAN MATEMATIKA
1. Pengertian Kognitif
Belajar seharusnya menjadi kegiatan yang tak
terpisahkan dari kehidupan manusia. Belajar merupakan salah satu kebutuhan
hidup manusia yang paling penting dalam upaya mempertahankan hidup dan
mengembangkan diri. Dalam dunia pendidikan belajar merupakan aktivitas pokok
dalam penyelenggaraan proses belajar–mengajar. Melalui belajar seseorang dapat
memahami sesuatu konsep yang baru, dan atau mengalami perubahan tingkah laku,
sikap, dan ketrampilan.
Pada dasarnya terdapat dua pendapat tentang teori
belajar yaitu teori belajar aliran behavioristik dan teori belajar kognitif.
Teori belajar behavioristik menekankan pada pengertian belajar merupakan
perubahan tingkah laku, sehingga hasil belajar adalah sesuatu yang dapat
diamati dengan indra manusia langsung tertuangkan dalam tingkah
laku. Seperti yang dikemukakan oleh Ahmadi dan Supriono (1991: 121) bahwa
belajar adalah suatu proses usaha yang dilakukan individu untuk memperoleh
suatu perubahan tingkah laku yang baru secara keseluruhan sebagai hasil
pengalaman individu itu sendiri dalam interaksi dengan lingkungannya”.
Sedangkan teori belajar kognitif lebih menekankan pada
belajar merupakan suatu proses yang terjadi dalam akal pikiran manusia. Seperti
juga diungkapkan oleh Winkel (1996: 53) bahwa “Belajar adalah suatu aktivitas
mental atau psikis yang berlangsung dalam interaksi aktif dengan lingkungan
yang menghasilkan perubahan-perubahan dalam pengetahuan pemahaman, ketrampilan
dan nilai sikap. Perubahan itu bersifat secara relatif dan berbekas”.
Secara umum kognitif diartikan potensi
intelektual yang terdiri dari tahapan : pengetahuan (knowledge),
pemahaman (comprehention), penerapan (aplication), analisa (analysis),
sintesa (sinthesis), evaluasi (evaluation). Kognitif berarti
persoalan yang menyangkut kemampuan untuk mengembangkan kemampuan rasional
(akal). Kognitif lebih menekankan bagaimana proses atau upaya untuk
mengoptimalkan kemampuan aspek rasional yang dimiliki oleh orang lain. Oleh
sebab itu kognitif lebih menekankan pada aspek kemampuan perilaku yang diwujudkan
dengan cara kemampuan merespon terhadap stimulus yang datang kepada
dirinya.
Sehingga dapat disimpulkan bahwa pada dasarnya belajar
adalah suatu proses usaha yang melibatkan aktivitas mental yang terjadi dalam
diri manusia sebagai akibat dari proses interaksi aktif dengan lingkungannya
untuk memperoleh suatu perubahan dalam bentuk pengetahuan, pemahaman, tingkah
laku, ketrampilan dan nilai sikap yang bersifat relatif dan berbekas. Sesuai dengan karakteristik
matematika maka belajar matematika lebih cenderung termasuk ke dalam aliran
belajar kognitif yang proses dan hasilnya tidak dapat dilihat langsung dalam
konteks perubahan tingkah laku. Berikut adalah beberapa teori belajar kognitif
menurut beberapa pakar teori belajar kognitif:
2. Perkembangan Kognitif Menurut JEAN PEAGET
Teori perkembangan kognitif Piaget adalah salah satu teori yang
menjelaskan bagaimana anak beradaptasi dengan dan menginterpretasikan objek dan
kejadian-kejadian sekitarnya, mempelajari ciri-ciri dan fungsi dari
objek-objek . Piaget memandang bahwa anak memainkan peran aktif
dalam menyusun pengetahuannya mengenai realitas. Anak tidak pasif menerima
informasi. Walaupun proses berfikir dalam konsepsi anak mengenai realitas telah
dimodifikasi oleh pengalaman dengan dunia sekitarnya, namun anak juga berperan
aktif dalam menginterpretasikan informasi yang ia peroleh melalui pengalaman,
serta dalam mengadaptasikannya pada pengetahuan dan konsepsi mengenai dunia
yang telah ia punya.
Jean Piaget adalah seorang ilmuwan perilaku dari
Swiss, ilmuwan yang sangat terkenal dalam penelitian mengenai perkembangan
berpikir khususnya proses berpikir pada anak. Menurut Piaget setiap anak mengembangkan kemampuan
berpikirnya menurut tahap yang teratur. Pada satu tahap perkembangan tertentu
akan muncul skema atau struktur tertentu yang keberhasilannya pada setiap tahap
amat bergantung pada tahap sebelumnya.
Adapun tahapan-tahapan tersebut adalah:
- Tahap Sensori Motor(dari lahir sampai kurang lebih
umur 2 tahun)
Dalam dua tahun pertama kehidupan bayi ini, dia dapat
sedikit memahami lingkungannya dengan jalan melihat, meraba atau memegang,
mengecap, mencium dan menggerakan. Dengan kata lain mereka mengandalkan
kemampuan sensorik serta motoriknya. Beberapa kemampuan kognitif yang penting
muncul pada saat ini. Anak tersebut mengetahui bahwa perilaku yang tertentu
menimbulkan akibat tertentu pula bagi dirinya. Misalnya dengan
menendang-nendang dia tahu bahwa selimutnya akan bergeser darinya.
(Ciri pokok perkembangannya
anak mengalami dunianya melalui gerak dan inderanya serta mempelajari
permanensi obyek).
Tahap paling awal perkembangan kognitif terjadi pada
waktu bayi lahir sampai sekitar berumur 2 tahun. Tahap ini disebut tahap sensorimotor oleh Piaget. Pada
tahap sensorimotor, intelegensi anak lebih didasarkan pada tindakan inderawi
anak terhadap lingkungannya (seperti melihat, meraba, menjamak, mendengar,
membau), gagasan mengenai benda
sangat berkaitan dengan konsep anak tentang ruang dan waktu yang juga belum
terakomodasi dengan baik, struktur ruang dan waktu belum jelas dan masih
terpotong-potong, belum dapat disistematisir dan diurutkan dengan logis.
a. Periode 1 : Refleks (umur 0
– 1 bulan)
Periode paling awal tahap sensorimotor adalah periode
refleks. Ini berkembang sejak bayi lahir sampai sekitar berumur 1 bulan. Pada
periode ini, tingkah laku bayi bersifat refleks, spontan, tidak disengaja, dan
tidak terbedakan. Tindakan seorang bayi didasarkan pada adanya rangsangan dari
luar yang ditanggapi secara refleks.
b. Periode 2 : Kebiasaan (umur
1 – 4 bulan)
Pada periode perkembangan ini, bayi mulai membentuk
kebiasan-kebiasaan pertama. Kebiasaan dibuat dengan mencoba-coba dan
mengulang-ngulang suatu tindakan. Pada periode ini, seorang bayi mulai
membedakan benda-benda di dekatnya, koordinasi tindakan bayi mulai berkembang
dengan penggunaan mata dan telinga, mulai mengikuti benda yang bergerak dengan
matanya, menggerakkan kepala ke sumber suara yang ia dengar. Suara dan
penglihatan bekerja bersama.
c. Periode 3 : Reproduksi
kejadian yang menarik (umur 4 – 8 bulan)
Pada periode ini, seorang tingkah laku bayi semakin
berorientasi pada objek dan kejadian di luar tubuhnya
sendiri, menciptakan kembali kejadian-kejadian yang menarik baginya. Ia mencoba
menghadirkan dan mengulang kembali peristiwa yang menyenangkan diri (reaksi
sirkuler sekunder).
d. Periode 4 : Koordinasi
Skemata (umur 8 – 12 bulan)
Pada periode ini, seorang bayi mulai mempunyai
kemampuan untuk menyatukan tingkah laku yang sebelumnya telah diperoleh untuk
mencapai tujuan tertentu, membentuk konsep tentang tetapnya (permanensi) suatu
benda.
e. Periode 5 : Eksperimen (umur
12 – 18 bulan)
Unsur pokok pada periode ini adalah mulainya anak
mengembangkan cara-cara baru untuk mencapai tujuan dengan cara mencoba-coba
(eksperimen) bila dihadapkan pada suatu persoalan yang tidak dipecahkan dengan
skema yang ada, anak akan mulai mencoba-coba dengan Trial and Error untuk
menemukan cara yang baru guna memecahkan persoalan tersebut atau dengan kata lain
ia mencoba mengembangkan skema yang baru, anak lebih mengamati benda-benda di
sekitarnya dan mengamati bagaimana benda-benda di sekitarnya bertingkah laku
dalam situasi yang baru, tingkah anak ini menjadi intelegensi sewaktu ia
menemukan kemampuan untuk memecahkan persoalan yang baru, konsep anak akan
benda mulai maju dan lengkap.
f. Periode 6 : Refresentasi (umur
18 – 24 bulan)
Periode ini adalah periode terakhir pada tahap
intelegensi sensorimotor. Seorang anak sudah mulai berfikir melalui perbuatan
(gerak), perkembangan fisik yang dapat diamati adalah gerak-gerak refleks
sampai ia dapat berjalan dan bicara, belajar mengkoordinasi akal dan geraknya,
cenderung intuitif egosentris, tidak rasional dan tidak logis
2. Tahap Pra-operasional ( kurang lebih umur 2 tahun
hingga 7 tahun)
Dalam tahap ini sangat menonjol sekali kecenderungan
anak-anak itu untuk selalu mengandalkan dirinya pada persepsinya mengenai
realitas. Dengan adanya perkembangan bahasa dan ingatan anakpun mampu mengingat
banyak hal tentang lingkungannya. Intelek anak dibatasi oleh egosentrisnya
yaitu ia tidak menyadari orang lain mempunyai pandangan yang berbeda dengannya.
(Ciri pokok perkembangannya
adalah penggunaan symbol/bahasa
tanda dan konsep intuitif)
Perbedaan tahap ini dengan tahap sebelumnya adalah
“kemampuan anak mempergunakan simbol”. Penggunaan simbol bagi anak pada tahap
ini tampak dalam lima gejala berikut yaitu Imitasi tidak langsung, Permainan
Simbolis, Menggambar, Gambaran Mental, Bahasa Ucapan.
3. Tahap Operasi Konkrit (kurang lebih 7 sampai 11 tahun)
Dalam tahap ini anak-anak sudah mengembangkan pikiran
logis. Dalam upaya mengerti tentang alam sekelilingnya mereka tidak terlalu
menggantungkan diri pada informasi yang datang dari pancaindra. Anak-anak yang
sudah mampu berpikir secara operasi konkrit sudah menguasai sebuah pelajaran
yang penting yaitu bahwa ciri yang ditangkap oleh pancaindra seperti besar dan
bentuk sesuatu, dapat saja berbeda tanpa harus mempengaruhi misalnya kuantitas.
Anak-anak sering kali dapat mengikuti logika atau penalaran, tetapi jarang
mengetahui bila membuat kesalahan.
(Ciri pokok perkembangannya
anak mulai berpikir secara logis tentang kejadian-kejadian konkret)
Tahap operasi konkret (concrete operations) dicirikan
dengan perkembangan sistem pemikiran yang didasarkan pada aturan-aturan
tertentu yang logis. Anak sudah memperkembangkan operasi-oprasi logis. Operasi
itu bersifat reversible, artinya dapat dimengerti dalam dua arah, yaitu suatu
pemikiran yang dapat dikembalikan kepada awalnya lagi. Tahap opersi konkret
dapat ditandai dengan adanya sistem operasi berdasarkan apa-apa yang kelihatan
nyata/konkret.
Ciri-ciri operasi konkret
yang lain, yaitu:
Adaptasi dengan gambaran yang menyeluruh
Melihat dari berbagai macam segi
Seriasi
Klasifikasi
Bilangan
Ruang, waktu, dan kecepatan
Probabilitas
Penalaran
Egosentrisme dan Sosialisme
4. Tahap Operasi Formal (kurang lebih umur 11 tahun
sampai 15 tahun)
Selama tahap ini anak sudah mampu berpikir abstrak
yaitu berpikir mengenai gagasan. Anak dengan operasi formal ini sudah dapat
memikirkan beberapa alternatif pemecahan masalah. Mereka dapat mengembangkan
hukum-hukum yang berlaku umum dan pertimbangan ilmiah. Pemikirannya tidak jauh
karena selalu terikat kepada hal-hal yang besifat konkrit, mereka dapat membuat
hipotesis dan membuat kaidah mengenai hal-hal yang bersifat abstrak.
(Ciri pokok perkembangannya adalah hipotesis,
abstrak, dan logis)
Tahap operasi formal (formal operations) merupakan tahap terakhir
dalam perkembangan kognitif menurut Piaget. Pada tahap ini, seorang remaja
sudah dapat berpikir logis, berpikir dengan pemikiran teoritis formal
berdasarkan proposisi-proposisi dan hipotesis, dan dapat mengambil kesimpulan
lepas dari apa yang dapat diamati saat itu. Cara berpikir yang abstrak mulai
dimengerti. Sifat pokok tahap operasi formal adalah pemikiran deduktif
hipotesis, induktif sintifik, dan abstrak reflektif.
2. Perkembangan Kognitif Bermakna David P. Ausubel
Teori belajar Ausubel
menitikberatkan pada bagaimana seseorang memperoleh pengetahuannya.
Menurut Ausubel terdapat dua jenis belajar yaitu belajar hafalan
(rote-learning) dan belajar bermakna (meaningful-learning).
a. Belajar Hapalan
Materi dalam pelajaran matematika
bukanlah pengetahuan yang terpisah-pisah namun merupakan satu kesatuan,
sehingga pengetahuan yang satu dapat berkait dengan pengetahuan yang lain.
Seorang anak tidak akan mengerti penjumlahan dua bilangan jika ia tidak tahu
arti dari “1” maupun “2”. Ia harus tahu bahwa “1” menunjuk pada banyaknya
sesuatu yang tunggal seperti banyaknya kepala, mulut, lidah dan
seterusnya; sedangkan “2” menunjuk pada banyaknya sesuatu yang
berpasangan seperti banyaknya mata, telinga, kaki, … dan seterusnya. Sering
terjadi, anak kecil salah menghitung sesuatu. Tangannya masih ada di
batu ke-4 namun ia sudah mengucapkan “lima” atau malah “enam”. Kesalahan kecil
seperti ini akan berakibat pada kesalahan menjumlah dua bilangan.
Hal yang lebih parah akan terjadi jika ia masih sering meloncat-loncat di saat
membilang dari satu sampai sepuluh.
b. Belajar Bermakna
Agar proses mengingat bilangan
kedua dapat bermakna, maka proses mengingat bilangan kedua (yang baru) harus
dikaitkan dengan pengetahuan yang sudah dimiliki, yaitu tentang 17-08-1945 akan
tetapi dengan membalik urutan penulisannya menjadi 5491-80-71.Untuk bilangan
pertama, yaitu 89.107.145. Bilangan ini hanya akan bermakna jika bilangan itu
dapat dikaitkan dengan pengetahuan yang sudah ada di dalam pikiran kita.
Contohnya jika bilangan itu berkait dengan nomor telepon atau nomor lain yang
dapat kita kaitkan. Tugas guru adalah membantu memfasilitasi siswa
sehingga bilangan pertama tersebut dapat dikaitkan dengan pengetahuan yang
sudah dimilikinya. Jika seorang siswa tidak dapat mengaitkan antara pengetahuan
yang baru dengan pengetahuan yang sudah dimiliki siswa, maka proses
pembelajarannya disebut dengan belajar yang tidak bermakna (rote learning).
Itulah inti dari belajar bermakna
(meaningful learning) yang telah digagas David P Ausubel. Di samping
itu, seorang guru dituntut untuk mengecek, mengingatkan kembali ataupun
memperbaiki pengetahuan prasyarat siswanya sebelum ia memulai membahas topik
baru, sehingga pengetahuan yang baru tersebut dapat berkait dengan pengetahuan
yang lama yang lebih dikenal sebagai belajar bermakna tersebut.
3. Perkembangan Kognitif Teori Belajar Bruner
Menurut Bruner, ada tiga tahap
belajar, yaitu enaktif, ikonik dan simbolik.Berbeda dengan Teori Belajar Piaget
yang telah membagi perkembangan kognitif seseorang atas empat tahap berdasar
umurnya, maka Bruner membagi penyajian proses pembelajaran dalam tiga tahap,
yaitu tahap enaktif, ikonik dan simbolik.Bruner memusatkan perhatian pada
masalah apa yang dilakukan manusia terhadap informasi diterimanya dan apa yang
dilakukan setelah menerima informasi tersebut untuk pemahaman dirinya.
a. Tiga Tahap Proses Belajar
Teori Bruner tentang tiga tahap
proses belajar berkait dengan tiga tahap yang harus dilalui siswa agar proses
pembelajarannya menjadi optimal, sehingga akan terjadi internalisasi pada diri
siswa, yaitu suatu keadaan dimana pengalaman yang baru dapat menyatu ke dalam
struktur kognitif mereka. Ketiga tahap pada proses belajar tersebut adalah:
1. Tahap Enaktif.
Pada tahap ini, pembelajaran yang
dilakukan dengan cara memanipulasi obyek secara aktif. Contohnya, ketika akan
membahas penjumlahan dan pengurangan di awal pembelajaran, siswa dapat belajar
dengan menggunakan batu, kelereng, buah, lidi, atau dapat juga memanfaatkan
beberapa model atau alat peraga lainnya. Ketika belajar penjumlahan dua
bilangan bulat, para siswa dapat saja memulai proses pembelajarannya dengan
menggunakan beberapa benda nyata sebagai “jembatan” atau dengan
menggunakan obyek langsung.
Tahap ikonik, yaitu suatu tahap
pembelajaran sesuatu pengetahuan di mana pengetahuan itu direpresentasikan
(diwujudkan) dalam bentuk bayangan visual (visual imaginery), gambar, atau
diagram, yang menggambarkan kegiatan kongkret atau situasi kongkret yang
terdapat pada tahap enaktif tersebut di atas (butir a). Bahasa menjadi lebih
penting sebagai suatu media berpikir. Kemudian seseorang mencapai masa transisi
dan menggunakan penyajian ikonik yang didasarkan pada pengindraan
kepenyajian simbolik yang didasarkan pada berpikir abstrak.
3. Tahap Simbolik
Dalam
tahap ini bahasa adalah pola dasar simbolik, anak memanipulasi simbul-simbul
atau lambang-lambang objek tertentu. Anak tidak lagi terikat dengan objek-objek
seperti pada tahap sebelumnya. Anak pada tahap ini sudah mampu menggunakan
notasi tanpa ketergantungan terhadap objek riil. Pada tahap simbolik ini,
pembelajaran direpresentasikan dalam bentuk simbol-simbol abstrak (abstract
symbols), yaitu simbol-simbol arbiter yang dipakai berdasarkan
kesepakatan orang-orang dalam bidang yang bersangkutan, baik simbol-simbol
verbal (misalnya huruf-huruf, kata-kata, kalimat-kalimat), lambang-lambang
matematika, maupun lambang-lambang abstrak yang lain.
b. Empat Teorema Belajar dan
Mengajar
Meskipun pepatah Cina menyatakan
“Satu gambar sama nilainya dengan seribu kata”, namun menurut Bruner,
pembelajaran sebaiknya dimulai dengan menggunakan benda nyata lebih dahulu.
Karenanya, seorang guru ketika mengajar matematika hendaknya menggunakan model
atau benda nyata untuk topik-topik tertentu yang dapat membantu pemahaman
siswanya. Bruner mengembangkan empat teori yang terkait dengan asas
peragaan, yakni:
1. Teorema konstruksi
Menyatakan
bahwa siswa lebih mudah memahami ide-ide abstrak dengan menggunakan peragaan
kongkret (enactive) dilanjutkan ke tahap semi kongkret (iconic) dan diakhiri
dengan tahap abstrak (symbolic). Dengan menggunakan tiga tahap tersebut, siswa
dapat mengkonstruksi suatu representasi dari konsep atau prinsip yang sedang
dipelajari.
Teorema notasi menyatakan bahwa
simbol-simbol abstrak harus dikenalkan secara bertahap, sesuai dengan tingkat
perkembangan kognitifnya. Sebagai contoh:
Notasi 3×2 dapat dikaitkan dengan
3×2 tablet.
Soal seperti ... + 4 = 7 dapat
diartikan sebagai menentukan bilangan yang kalau ditambah 4 akan
menghasilkan 7. Notasi yang baru adalah 7 − 4 = ... .
2 Teorema kekontrasan atau variasi
Menyatakan bahwa konsep matematika
dikembangkan melalui beberapa contoh dan bukan contoh seperti yang ditunjukkan
gambar di bawah ini tentang contoh dan bukan contoh pada konsep
trapesium.
3.Teorema konektivitas
Menyatakan
bahwa konsep tertentu harus dikaitkan dengan konsep-konsep lain yang relevan.
Sebagai contoh, perkalian dikaitkan dengan luas persegi panjang dan
penguadratan dikaitkan dengan luas persegi. Penarikan akar pangkat dua dikaitkan
dengan menentukan panjang sisi suatu persegi jika luasnya diketahui. Lebih
lanjut, berbagai jenis kegiatan dalam pembelajaran yang menerapkan teorema-
teorema Bruner dapat diwujudkan dalam berbagai kegiatan seperti yang
dikemukakan oleh Edgar Dale dalam bukunya “Audio Visual Methods in Teaching”
sebagaimana dikutip Heinich, Molenda, dan Russell (1985:4) sebagai berikut,
4. Pengalaman langsung.
Artinya,
siswa diminta untuk mengalami, berbuat sendiri dan mengolah, serta merenungkan
apa yang dikerjakan. Pengalaman yang diatur. Sebagai
contoh dalam membicarakan sesuatu benda, jika benda tersebut terlalu besar atau
kecil, atau tidak dapat dihadirkan di kelas maka benda tersebut dapat diragakan
dengan model.
Contohnya:
- Peta, gambar benda-benda yang tidak mungkin dihadirkan
di kelas, model kubus, dan kerangka balok,
- Dramatisasi. Misalnya: permainan
peran, sandiwara boneka yang bisa digerakkan ke kanan atau ke kiri pada garis
bilangan.
- Demonstrasi. Biasanya dilakukan
dengan menggunakan alat-alat bantu seperti papan tulis, papan flanel, OHP
dan program komputer. Banyak topik dalam pembelajaran matematika di
SD yang dapat diajarkan melalui demonstrasi, misalnya: penjumlahan,
pengurangan, dan pecahan.
- Karyawisata. Kegiatan ini
sebenarnya sangat baik untuk menjadikan matematika sebagai atau menjadi
pelajaran yang disenangi siswa. Kegiatan yang diprogramkan dengan
melibatkan penerapan konsep matematika seperti mengukur tinggi objek secara
tidak langsung, mengukur lebar sungai, mendata kecenderungan kejadian dan
realitas yang ada di lingkungan merupakan kegiatan yang sangat menarik dan
sangat bermakna bagi siswa serta bagi daya tarik pelajaran
matematika di kalangan siswa.
- Pameran. Pameran adalah usaha
menyajikan berbagai bentuk model-model kongkret yang dapat digunakan untuk
membantu memahami konsep matematika dengan cara yang menarik. Berbagai bentuk
permainan matematika ternyata dapat menyedot perhatian siswa untuk mencobanya,
sehingga jenis kegiatan ini juga cukup bermakna untuk diterapkan dalam
pembelajaran matematika.
- Televisi sebagai alat peragaan.
Program pendidikan matematika yang disiarkan melalui media TV juga merupakan
alternatif yang sangat baik untuk pembelajaran matematika.
- Film sebagai alat peraga
- Gambar sebagai alat peraga
Dengan demikian jelaslah bahwa
asas peragaan dalam bentuk enaktif dan ikonik selama pembelajaran matematika
adalah sangat penting untuk meningkatkan pemahaman dan daya tarik siswa dalam
mempelajari matematika sebelum mereka menggunakan bentuk-bentuk simbolik.
PERTANYAAN :
Dari segi teori yang sudah dipaparkan memiliki beberapa perbedaan dalam kognitif, untuk kasus ini, untuk penilaian dari kognitif ini apakah anda sudah melakukan penilaian kognitif dengan menerapkan dari teori para ilmuwan yang sudah ada, apakah anda sudah mempunyai kriteria sendiri untuk melakukan proses penilaian kognitif matematika, tanpa melihat dari para ilmuwan, jelaskan ?